(57)【要約】【課題】研削パッドの寿命及びブラシドレッサーの寿命を延長する研削パッドのコンディショニング装置及びコンディショニング方法を提供することを課題とする。【解決手段】表裏面の各々にドレッサーの取付け面を備える平板状の台座と、研削パッド６のコンディショニング時は台座１を載置して水平回転し、ドレッサーの交換時は昇降を行うベース４と、台座１の外部に設けられたフリップユニット５とを備え、ドレッサーの交換時に、フリップユニット５にて台座１を保持し、ベース４を降下させ、台座１の表裏を反転させることで表裏面に各々取り付けられたブラシドレッサー２及びダイヤモンドドレッサー３を交換することを特徴とする研削パッド６のコンディショニング装置を用い、コンディショニングを行う際、ブラシドレッサー２とダイヤモンドドレッサー３を所定の割合で交換する。【選択図】図１
2010036322.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
研削パッドのコンディショニング装置であって、
一方の面に第一のドレッサーが取付けられていると共に他方の面に第二のドレッサーが取付けられている平板状の台座と、
前記研削パッドのコンディショニング時に前記台座を載置して鉛直軸線回りに回転すると共に、前記ドレッサーの交換時に昇降可能なベースと、
前記台座を保持すると共に水平軸線回りに回転するフリップユニットと、を備え、
前記ドレッサーの交換時には、前記フリップユニットにて前記台座を保持し、前記ベースを降下させ、前記フリップユニットが前記水平軸線回りに回転し、それにより、前記台座の前記一方の面に取付けられた前記第一のドレッサーと前記他方の面に取付けられた前記第二のドレッサーとを交換する
ことを特徴とする研削パッドのコンディショニング装置。
【請求項２】
請求項１に記載のコンディショニング装置により、
第一のドレッサー及び第二のドレッサーを所定の割合で交換する
ことを特徴とする研削パッドのコンディショニング方法。
【請求項３】
前記研削パッドのコンディショニングにおいて、上記割合が第一のドレッサーを９回使用する毎に第二のドレッサーを１回使用する割合である、請求項２に記載の研削パッドのコンディショニング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体ウェーハ（以下「ウェーハ」と記す。）の研削に用いるパッドのコンディショニング装置及びコンディショニング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
研削パッドの目詰まりは研削レートの低下をもたらすとともに研削の均一性を悪化させるため、研削パッドのドレッシング（目立て）等を行うコンディショニングの実施が必要不可欠である。ドレッシングとは、ブラシドレッサーや、ダイヤモンド等の砥粒が付着されてなるダイヤモンドドレッサーを研削パッドに当接させ、研削パッドの表面を削り取る、あるいは研削パッドの表面を粗らすなどして、研削パッドのスラリー（研削剤が分散された溶液）の保持性を回復させ、研削能力を維持させる処理をいう。
【０００３】
従来パッドのドレッシングは、円形板の表面に複数のブラシを備えるブラシドレッサーを押し当てる方法で行っている。すなわち、ウェーハの研削により表面に研削屑等が付着した研削パッドについては、専用のブラシドレッサーを水平回転させて研削パッド表面に押し当てるとともに、研削パッド自体も回転させ、さらにその回転中心を水平移動させることにより行われ、表面に付着した研削屑の除去を行っている。
【０００４】
パッドのドレッシング方法としては、上記ブラシドレッサー以外にもダイヤモンドドレッサーを使用する方法がある。ダイヤモンドドレッサーは、金属製の基材の表面にダイヤモンド分散メッキが施され、メッキ膜中にダイヤモンド粒子が多数埋め込まれた構成となっており、研削パッドに同じ押し付け力で押し付けた場合、ブラシドレッサーよりも研削屑の除去能力は高い。
【０００５】
特許文献１にはダイヤモンドドレッサーによる研磨布のドレッシングについて記載されている。また、特許文献２には研磨パッドと接するドレッサーの表面形状を凹形状または凸形状として研磨パッド上の局所的な重点位置を変えることのできるドレッシング装置について記載されている。また、特許文献３には２台のパッドドレッサーを用いるドレッシング装置について記載されている。さらに、特許文献４にはブラシドレッサー及びダイヤモンドドレッサーを用いるドレッシング装置について記載されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平５−１７７５３４号公報
【特許文献２】特開２００３−１７０３４６号公報
【特許文献３】特開２００３−１７９０１７号公報
【特許文献４】特開２００３−２１１３５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
パッドコンディショニングには上記のようにブラシドレッサーを使用しているが、ブラシへの加圧が弱いとパッドの目詰まりが取れず、逆に加圧が強いとブラシドレッサーの寿命が短くなるという問題がある。また、ブラシドレッサーの代わりにダイヤモンドドレッサーを使用することも考えられるが、ダイヤモンドドレッサーを多用すると研削パッドが削れ過ぎてしまうという問題がある。
上記従来の特許文献には研削パッドの寿命及びブラシドレッサーの寿命を延長できるドレッシング装置及びドレッシング方法については記載されていない。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決して、容易かつ短時間の操作で、研削パッドの寿命及びブラシドレッサーの寿命を延長できる研削パッドのコンディショニング装置及びコンディショニング方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、研削パッドのコンディショニング装置であって、一方の面に第一のドレッサーが取付けられていると共に他方の面に第二のドレッサーが取付けられている平板状の台座と、前記研削パッドのコンディショニング時に前記台座を載置して鉛直軸線回りに回転すると共に、前記ドレッサーの交換時に昇降可能なベースと、前記台座を保持すると共に水平軸線回りに回転するフリップユニットとを備え、前記ドレッサーの交換時には、前記フリップユニットにて前記台座を保持し、前記ベースを降下させ、前記フリップユニットが前記水平軸線回りに回転し、それにより、前記台座の前記一方の面に取付けられた前記第一のドレッサーと前記他方の面に取付けられた前記第二のドレッサーとを交換することを特徴とする。つまり、本発明では単に台座を反転させれば足りるので、第一のドレッサーを例えばブラシドレッサーに、第二のドレッサーを例えばダイヤモンドドレッサーにすることで、容易かつ短時間の操作でブラシドレッサーとダイヤモンドドレッサーとを交換することができる。
請求項２の発明は、研削パッドのコンディショニング方法であって、請求項１に記載のコンディショニング装置により、第一のドレッサー及び第二のドレッサーを所定の割合で交換することを特徴とする。これにより、第一のドレッサーを例えばブラシドレッサーに、第二のドレッサーを例えばダイヤモンドドレッサーにして、上記割合を適切に選択することで、従来のブラシドレッサーのみを使用した場合より研削パッドの寿命及びブラシドレッサーの寿命を延長することができる。
請求項３の発明は、さらに、前記研削パッドのコンディショニングにおいて、上記割合が第一のドレッサーを９回使用する毎に第二のドレッサーを１回使用する割合であることを特徴とする。これにより、第一のドレッサーを例えばブラシドレッサーに、第二のドレッサーを例えばダイヤモンドドレッサーにすることで、従来のブラシドレッサーのみを使用した場合より研削パッドの寿命及びブラシドレッサーの寿命を延長することができる。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように、本発明の研削パッドのコンディショニング装置及びコンディショニング方法により、容易かつ短時間の操作でブラシドレッサー及びダイヤモンドドレッサーを交換することができ、従来に比べて研削パッドの寿命及びブラシドレッサーの寿命を延長することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、図を用いて本発明の実施形態について説明する。図１は本実施形態のコンディショニング装置の模式的断面図であり、図２は本実施形態のブラシドレッサーの平面図及び正面図である。符号１は台座、符号２はブラシドレッサー、符号３はダイヤモンドドレッサーをそれぞれ示す。
【００１２】
まず、本実施形態のコンディショニング装置の構成について説明する。
図１に示すように、回転駆動されるベース４に台座１が載置されており、台座１は取り外し可能となっている。台座１の上下面には各々ブラシドレッサー２、ダイヤモンドドレッサー３のいずれかが取り付けられている。
【００１３】
台座１の側方にはドレッサーの交換時に台座１をサポートし、回転させるフリップユニット５が設けられている。このフリップユニット５は水平に取り付けられた２本のアーム５ａ、５ｂを有している。
【００１４】
台座１には上記フリップユニット５の２本のアーム５ａ、５ｂの各々が挿入される２つの穴（不図示）が設けられている。これは後述する台座１の保持、回転を行うために、フリップユニット５と台座１とを一体化させるための構成であるが、一体化させる構成としては、本実施形態に限られない。例えば、フリップユニット５の側に穴が設けられていて、台座１の側に挿入用のアームが設けられていてもよいし、台座１、フリップユニット５のいずれかに他方をクランプする機構を設ける構成としてもよい。
【００１５】
図２に示すように、ブラシドレッサーは円形板の表面に多くのブラシ２ａが植え込まれた構成となっている。ブラシの材質としては、ナイロン等が用いられるのが一般的であり、本実施形態ではブラシ材質ナイロン６−１０、ブラシ線径０．２９ｍｍ、植毛径約５ｍｍで１０９箇所に植毛したものを使用した。
【００１６】
次に、上記構成のコンディショニング装置を使用した本発明のコンディショニング方法の実施形態について説明する。
本実施形態ではブラシドレッサー２を連続９回使用した後、ダイヤモンドドレッサー３を１回使用する、というパターンを繰り返す。なお、この使用割合は一例であり、操業条件等により自由に設定してよい。以下に、ブラシドレッサー２からダイヤモンドドレッサー３への交換方法を具体的に説明する。
【００１７】
まず、フリップユニット５が待機位置から前進して台座１の穴にアーム５ａ，５ｂを挿入し台座１を保持する。このとき、台座１の上面にはブラシドレッサー２が取り付けられている。
次に、ベース４が降下する。そして、ベース４の降下の完了を待ってフリップユニット５が保持する台座１と一緒に水平軸を中心に１８０°回転し、ダイヤモンドドレッサー３を上面に、ブラシドレッサー２を下面に移動させる。
次に、ベース４が上昇し、台座１を保持した後、フリップユニット５が待機位置まで後退する。ダイヤモンドドレッサー３からブラシドレッサー２への交換についても同様の手順にて行われる。
【００１８】
台座１、ブラシドレッサー２及びダイヤモンドドレッサー３は常に一体物として動作するため、面倒な取付け取り外し作業が発生せず、操業時間にロスは生じない。上記構成により、シンプルな構成であって、しかも容易かつ短時間にドレッサー交換を行えるコンディショニング装置とすることができる。
【００１９】
ここで本発明に想到した経緯についてさらに説明する。
ブラシドレッサーは、１回あたりのドレッシングで研削パッド表面を削り取る量が少ないため、同一の研削パッドに対して多数回の使用が可能であるが、一度研削パッドの表面から内部に食い込んでしまったダスト等を除去する機能が弱いといえる。ダイヤモンドドレッサーについてはこの逆の特性を持っている。
【００２０】
ブラシドレッサーの寿命延長対策としてダイヤモンドドレッサーとの併用が有効であると考えられた。しかし、現実に併用して研削パッドのドレッシングを行うには、現状のコンディショニング装置において、ブラシドレッサーとダイヤモンドドレッサーとを簡易にしかも短時間に交換できなければならない。交換の都度ブラシドレッサーを取り外し、ダイヤモンドドレッサーを取り付けるといった方式では、操業能率を低下させてしまうため採用できないからである。
【００２１】
交換方法については交換する部位をどの範囲とするかにより、いくつかの方式が考えられた。ベースは昇降及び回転運動の機能を有しているため、ベースごとそっくり入れ替えるのは困難である。ドレッサーだけを交換するとなると、取付け取外し作業を自動化する必要が生じ、これはかなり複雑な機構が必要となる。また、台座部分だけをすげ替えるのも交換するユニットの配置方法等から当初は困難と考えられた。
【００２２】
以上の考察を踏まえて鋭意追究した結果、発明者らは台座を回転させて予めその上下面に取り付けられたブラシドレッサーとダイヤモンドドレッサーとを短時間で交換する方式に想到した。
そして、図１に示すように台座部分をベース４から取外し可能な独立構造とし、台座１の裏側に交換用のドレッサーを取付けておいて、交換時はフリップユニット５にて台座１を保持し、ベース４を下げた上で台座１を回転させ、ベース４を上げて再装着する、という一連の流れがこの回転方式の交換方法の実現のために定まった。
【００２３】
なお、本実施形態では確実にドレッサーの交換を行うために台座１の保持及び回転を行うフリップユニット５を用いているが、これとは異なり、台座１とベース４との取付け部分に回転機構を持たせて台座１を回転させる方式としてもよい。
【００２４】
上記のコンディショニング方法の効果についてさらに詳しく説明する。上記方法によりブラシドレッサーの寿命は従来に較べて延長される。これは、１０回に１回の割合でダイヤモンドドレッサーによるドレッシングを行うことにより、ブラシドレッサーを必要以上に強く押し付けることなく使用できるからである。
【００２５】
さらに、上記のコンディショニング方法により、研削パッドの寿命も従来に較べて延長される。これは、上記割合でブラシドレッサーとダイヤモンドドレッサーを併用することにより、ブラシドレッサー単体でのコンディショニング以上の効果を引き出しているからである。
【００２６】
すなわち、１０回に１回の割合で使用することで、ダイヤモンドドレッサーの長所である目詰まり除去能力の高さを十分に生かし、かつその欠点である多用による研削パッドの削れ過ぎを抑えることができ、研削パッドの目詰まり除去をブラシドレッサー単体で行うよりもドレッシング回数に対する研削パッドの削れ量を平均値において低減できるのである。（できればデータを示したいのですが、ご検討下さい。研削パッドのコンディショニングにおける削れ量がブラシ単体：μｍ／回、本実施形態：μｍ／回等）
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明のコンディショニング装置の一実施形態を示す断面図である。
【図２】本実施形態のブラシドレッサーを示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図及び部分断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１    台座
２    ブラシドレッサー
２ａ    ブラシ
３    ダイヤモンドドレッサー
４    ベース
５    フリップユニット
５ａ、５ｂ    アーム
６    研削パッド
【図１】
2010036322.tif 000003
【図２】
2010036322.tif 000004