(57)【要約】【課題】研磨パッドの研磨面を適度に荒らしつつ、研磨パッドの摩耗を抑制することで、パーティクルの発生の抑制及び研磨パッドのライフの向上をすることができるドレッシング方法及びドレッシング装置を提供する。【解決手段】定盤上に貼り付けられたウェーハを研磨するための研磨パッドに、ブラシとプレートを押し当て摺接させることで研磨パッドをドレッシングするドレッシング方法であって、ブラシの先端をプレートの研磨パッドに摺接するドレス面より突き出た状態としてから、ブラシの先端とプレートを研磨パッドに同時に押し当て摺接させ、研磨パッドをドレッシングすることを特徴とするドレッシング方法。【選択図】  図１
2015030058.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
定盤上に貼り付けられたウェーハを研磨するための研磨パッドに、ブラシとプレートを押し当て摺接させることで研磨パッドをドレッシングするドレッシング方法であって、
前記ブラシの先端を前記プレートの前記研磨パッドに摺接するドレス面より突き出た状態としてから、前記ブラシの先端と前記プレートを前記研磨パッドに同時に押し当て摺接させ、研磨パッドをドレッシングすることを特徴とするドレッシング方法。
【請求項２】
前記ブラシの先端が前記ドレス面より突き出る長さを１ｍｍ以下とすることを特徴とする請求項１に記載のドレッシング方法。
【請求項３】
前記ブラシ及び前記プレートの材質として金属汚染しないものを使用することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のドレッシング方法。
【請求項４】
前記プレートの材質として、セラミックス又はＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）から成るものを使用することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のドレッシング方法。
【請求項５】
定盤上に貼り付けられたウェーハを研磨するための研磨パッドをドレッシングするドレッシング装置であって、ブラシとプレートを具備し、前記ブラシ及び前記プレートを前記研磨パッドに押し当て摺接させることで研磨パッドをドレッシングするものであり、
前記ブラシの先端は前記プレートの前記研磨パッドに摺接するドレス面より突き出たものであり、前記ブラシの先端と前記プレートを前記研磨パッドに同時に押し当て摺接し、研磨パッドをドレッシングするものであることを特徴とするドレッシング装置。
【請求項６】
前記ブラシの先端が前記ドレス面より突き出る長さが１ｍｍ以下のものであることを特徴とする請求項５に記載のドレッシング装置。
【請求項７】
前記ブラシ及び前記プレートの材質は金属汚染しないものであることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載のドレッシング装置。
【請求項８】
前記プレートの材質は、セラミックス又はＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）から成るものとする請求項５又は請求項６に記載のドレッシング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研磨パッドのドレッシング方法及びドレッシング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体ウェーハ上に形成されるデバイスの微細化及び多層化が進むにつれて、半導体ウェーハを平坦化させるためのＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）技術は半導体ウェーハの製造工程になくてはならない必須の技術になっている。ＣＭＰにおける重要な要素の一つに、研磨レートのワーク面内均一性（研磨均一性）がある。この研磨均一性を向上させるためには、研磨レートに影響する要素をワーク面内で均一に分布させることが重要になる。
【０００３】
研磨レートに影響する要素として、研磨圧力や研磨の相対速度などがあるが、従来から定量化が進んでいない重要な要素として、研磨パッドの研磨面の表面状態がある。この研磨パッドの研磨面の好ましい表面状態は、パッドドレッシング（以後、単にドレッシングと呼ぶ）によって形成される。
【０００４】
ドレッシングは、ダイヤモンド等の砥石が付設されたパッドドレッサー（以後、単にドレッサー又はドレッシング装置と呼ぶ）を研磨パッドに当接させて行う。これにより、研磨パッドの表面を削り取る、又は、粗化して、未使用の研磨パッドのスラリーの保持性を良好にして研磨可能な状態に初期化したり、使用中の研磨パッドのスラリーの保持性を回復させ、研磨能力を維持させたりすることができる。このようなドレッシングにより、研磨パッドの研磨能力を維持することで、研磨後のウェーハの平坦度を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２３７９４８号公報
【特許文献２】特開平９−２５４０１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１、特許文献２には、研磨パッドの研磨面の凹部に詰まった異物を掻き出すためのブラシを設けたドレッサーが記載されている。ブラシの素材としては、ナイロンが使用されていることが多い。このブラシ単体では、研磨パッドの研磨面の異物を掻き出すことはできるが、削る効果はほとんどない。
【０００７】
従来、ブラシは研磨面の凹部に詰まった異物を掻き出すことを目的として使われているものであるので、研磨パッドを削るドレッシングを行う時には、研磨パッドを削る能力が高いダイヤモンドドレッサーが使用される。ダイヤモンドドレッサーとは、基盤にダイヤモンド砥粒が電着されたドレッサーである。このような、ドレッサーを用いれば上記したように、研磨パッドの研磨能力を維持でき、平坦度の高いウェーハを研磨によって得ることができる。
【０００８】
しかし、ダイヤモンドのような硬質な砥粒を用いてドレッシングを行う場合、研磨パッド表面を削り取る能力が高過ぎるため、研磨パッドが大きく摩耗し、パーティクルが多量に発生してしまう。
【０００９】
ダイヤモンドドレッサーの場合、ドレッシング能力は、ダイヤモンド砥粒の単位面積当たりの導入個数、ダイヤモンド砥粒の粗さ（番手）、大きさ及びドレッサー圧力とドレッシング時間に依存する。ダイヤモンドドレッサーそのものの構成であるダイヤモンド砥粒の導入個数・粗さ・大きさに関しては製造元での調整が基本となり、研磨布の状況に応じた変化を付けにくい。
【００１０】
ダイヤモンド砥粒の研磨パッドを削る能力は高いので、ドレッシング時間は、特に柔らかい研磨パッドに用いる場合、数秒単位となる場合が多い。このため、研磨パッド全体というよりは部分的なドレッシングになってしまうことが多い。部分的に強いドレッシングを行うことにより、研磨パッドそのものや研磨パッドに目詰まったものが研磨中のウェーハ表面に付着して、パーティクルとして検出される。このためダイヤモンドドレッサーを用いてドレッシングを行う場合、研磨パッドにパーティクルが極端に多く発生してしまう。
【００１１】
近年、デバイスの微細化に伴い要求されるウェーハ表面の清浄度は高くなっている。更に、研磨後のウェーハの表面観察装置の微細粒子の検出能力が高まり、数十ナノメートル程度の直径のパーティクルまで検出されるようになり、微細なパーティクルであっても問題視されるようになってきた。従って、ダイヤモンドドレッサーのように、パーティクルが多量に発生するドレッサーは、近年の半導体ウェーハの研磨には望ましいものではない。
【００１２】
以上のように、ダイヤモンドドレッサーを使用した場合は、研磨パッドの研磨面を荒らすことができ、平坦度の高いウェーハが得られるものの、パーティクルが多量に発生するため、ウェーハ表面の清浄度が悪化するという問題がある。また、研磨パッドの摩耗量が大きいため、研磨パッドのライフが短くなるという問題もある。
【００１３】
本発明は前述のような問題に鑑みてなされたもので、研磨パッドの研磨面を適度に荒らしつつ、研磨パッドの摩耗を抑制することで、パーティクルの発生を抑制し、研磨パッドのライフを向上することができるドレッシング方法及びドレッシング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明によれば、定盤上に貼り付けられたウェーハを研磨するための研磨パッドに、ブラシとプレートを押し当て摺接させることで研磨パッドをドレッシングするドレッシング方法であって、前記ブラシの先端を前記プレートの前記研磨パッドに摺接するドレス面より突き出た状態としてから、前記ブラシの先端と前記プレートを前記研磨パッドに同時に押し当て摺接させ、研磨パッドをドレッシングすることを特徴とするドレッシング方法を提供する。
【００１５】
このようにすれば、プレートのドレス面より突き出たブラシの先端を、研磨パッドの研磨面に対して垂直な方向に切り込ませることができる。また、軟質のブラシを用いて研磨面を荒らすため、研磨パッドの摩耗を抑制することができる。その結果、研磨パッドの研磨面を適度に荒らしながら、研磨パッドからのパーティクルの発生を抑制するとともに、研磨パッドのライフを向上できる。
【００１６】
このとき、前記ブラシの先端が前記ドレス面より突き出る長さを１ｍｍ以下とすることが好ましい。
このようにすれば、ブラシの先端が確実に研磨パッドに切り込める。その結果、研磨パッドからのパーティクルの発生を抑えながら、研磨パッドの研磨面を確実に荒らすことができる。
【００１７】
またこのとき、前記ブラシは合成繊維のナイロンが好ましく、さらに前記プレートの材質はウェーハに金属汚染しないものを使用することできる。
このようにすれば、ブラシ及びプレートからの金属不純物によって研磨パッドが汚染されることを防止することができる。その結果、より清浄度の高いウェーハを得ることができる。
【００１８】
さらに、前記プレートの材質として、セラミックス又はＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）から成るものを使用することができる。
このような材質のプレートを使用すれば、耐薬品性、耐摩耗性に優れた材質であるためプレートからの不純物汚染やパーティクルの発生を抑制することができる。
【００１９】
また、本発明によれば、定盤上に貼り付けられたウェーハを研磨するための研磨パッドをドレッシングするドレッシング装置であって、ブラシとプレートを具備し、前記ブラシ及び前記プレートを前記研磨パッドに押し当て摺接させることで研磨パッドをドレッシングするものであり、前記ブラシの先端は前記プレートの前記研磨パッドに摺接するドレス面より突き出たものであり、前記ブラシの先端と前記プレートを前記研磨パッドに同時に押し当て摺接し、研磨パッドをドレッシングするものであることを特徴とするドレッシング装置が提供される。
【００２０】
このようなものであれば、プレートのドレス面より突き出たブラシの先端を、研磨パッドの研磨面に対して垂直な方向に切り込ませることができる。また、軟質のブラシを用いて表面を荒らすため、研磨パッドの摩耗を抑制することができる。その結果、研磨パッドの研磨面を適度に荒らしながら、研磨パッドからのパーティクルの発生を抑制するとともに、研磨パッドのライフを向上できるものとなる。
【００２１】
前記ブラシの先端が前記ドレス面より突き出る長さが１ｍｍ以下のものであることが好ましい。
このようにすれば、ブラシの先端が確実に研磨パッドに切り込める。その結果、研磨パッドからのパーティクルの発生を抑えながら、研磨パッドの研磨面を確実に荒らすことができる。
【００２２】
またこのとき、前記ブラシは合成繊維のナイロンが好ましく、さらに前記プレートの材質はウェーハに金属汚染しないものとすることができる。
このようにすれば、ブラシ及びプレートからの金属不純物によって研磨パッドが汚染されることを防止することができる。その結果、より清浄度の高いウェーハを得ることができるものとなる。
【００２３】
さらに、前記プレートの材質は、セラミックス又はＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）から成るものとすることができる。
このような材質のプレートであれば、耐薬品性、耐摩耗性に優れた材質であるためプレートからの不純物汚染やパーティクルの発生を抑制することができるものとなる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明のドレッシング方法及びドレッシング装置であれば、ブラシによって研磨パッドの研磨面を適切に荒らすことができる。更に、研磨パッドの摩耗量を抑制することができるので、パーティクルの発生を抑制し、研磨パッドのライフを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明のドレッシング装置を両面研磨装置の研磨パッドのドレッシングに適用した場合の概略図である。
【図２】本発明のドレッシング装置の一例を示す概略図である。
【図３】本発明のドレッシング装置を片面研磨装置の研磨パッドのドレッシングに適用した場合の概略図である。
【図４】本発明のドレッシング装置の別の一例を示す概略図である。
【図５】実施例、比較例１、２におけるウェーハ最外周部のフラットネス水準を示す図である。
【図６】実施例におけるパーティクルの相対個数を示す図である。
【図７】実施例における研磨パッドの表面粗さを示す図である。
【図８】実施例、比較例１−３における研磨パッドの相対溝深さを示す図である。
【図９】比較例１におけるパーティクルの相対個数を示す図である。
【図１０】比較例１における研磨パッドの表面粗さを示す図である。
【図１１】比較例２における研磨パッドの表面粗さを示す図である。
【図１２】比較例３における研磨パッドの表面粗さを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明について実施の形態を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
従来、研磨パッドのドレッシングにおいて、ダイヤモンドドレッサー等の硬質なドレッサーを用いた場合、研磨パッドの摩耗量が大きすぎるため、パーティクルが多量に発生したり、研磨パッドのライフが極端に短くなったりするという問題があった。
【００２７】
この問題に対し本発明者等は、研磨パッドの研磨面を適切に荒らすことができ、なおかつ、研磨パッドの摩耗を抑制することができるドレッシングを実現するために検討を重ねた。そして、ブラシの先端をプレートのドレス面より突き出した状態で、ブラシの先端とプレートのドレス面を同時に研磨パッドに押し当て摺接させれば、研磨パッドの研磨面を適度に荒らしつつ、研磨パッドの摩耗量を抑制できることを知見し、本発明を完成させた。
【００２８】
以下、本発明のドレッシング装置について説明する。まず、以下に説明するような両面研磨装置の研磨パッドをドレッシングする本発明のドレッシング装置を第１の態様として説明する。
図１に示すように、両面研磨装置１は上下に相対向して設けられた上定盤２と下定盤３を備えており、上下定盤２、３には、それぞれ研磨パッド４、４’が貼付されている。キャリア５にはウェーハ（例えば、シリコンウェーハ）を保持するための保持孔６が設けられ、キャリア５が上下定盤２、３の間に挟まれるようになっている。また、上下定盤２、３は、それぞれ上下回転軸７、８によって回転する。
【００２９】
研磨パッド４、４’の研磨面のドレッシングを行う際には、図１に示すように、本発明のドレッシング装置１０が、上定盤２と下定盤３の間に配置される。ドレッシング装置１０は上下にドレス面を有し、上下定盤２、３を回転させながら、これらドレス面を上下の研磨パッドに押し当ててドレッシングする。
【００３０】
図２に示すように、ドレッシング装置１０は、剛体板１２の下部に複数のブラシ１１とプレート１３を具備している。プレート１３と剛体板１２とは一体物として、全体がプレートとしてもよい。ブラシ１１は、スペーサー１４を介して剛体板１２の下部に配置されている。このブラシ１１としては、例えば、ナイロンブラシを用いることができる。ここで、本発明のドレッシング装置１０では、ブラシ１１の先端はプレート１３の研磨パッド４に摺接するドレス面より突き出たものである。ブラシ１１の先端がプレート１３のドレス面より突き出る長さは、例えば剛体板１２とブラシ１１の間に介在させるスペーサー１４によって調整できる。ドレッシング装置１０は図４に示すように、円盤状とすることもできる。
【００３１】
また、ブラシ１１を配置する位置は、図２の（Ａ）、図４の（Ａ）に示すように、プレート１３の内側とすることもできるし、図２の（Ｂ）、図４の（Ｂ）に示すように、プレート１３の外側とすることもできる。図２の（Ｂ）、図４の（Ｂ）に示すように、プレート１３の表面積が大きい場合には、その表面に溝１５を導入することができる。
【００３２】
図１に示すドレッシング装置１０は、ブラシ１１、剛体板１２、プレート１３をそれぞれ２個有している。２個の剛体板１２はアーム９の上下に、それぞれ取り付けられている。そして、図２、図４に示した構成と同様に、ブラシ１１が剛体板１２の研磨布４、４’と相対向する面に、スペーサー１４を介して配置され、スペーサー１４に隣接するようにプレート１３が配置される。また、図１に示したアーム９は、前後左右に直線往復運動が可能であり、これによりドレッシング装置１０が前後左右に直線往復運動が可能である。研磨パッド４、４’のドレッシングの際にはこのアーム９が、上下方向に変位することで、ブラシ１１の先端とプレート１３を研磨パッド４、４’に同時に押し当て、研磨パッド４、４’に押し当てられたドレッシング装置１０を前後左右に直線往復運動させ摺接させ研磨パッド４、４’のドレッシングを実施する。
【００３３】
このようなドレッシング装置１０であれば、プレート１３のドレス面より突き出たブラシ１１の先端を、研磨パッド４、４’の研磨面に対して垂直な方向に切り込ませることができる。また、軟質のブラシ１１を用いて表面を荒らすため、研磨パッド４、４’の摩耗を抑制することができる。その結果、研磨パッドの研磨面を適度に荒らしながら、研磨パッド４、４’からのパーティクルの発生を抑制するとともに、研磨パッド４、４’のライフを向上できるものとなる。
このとき、ブラシ１１の先端とプレート１３を同時に研磨パッド４、４’に押し当てれば、プレート１３が直に研磨パッド４、４’に接触することで、ブラシ１１の先端が研磨パッド４、４’に押し当てられる圧力を簡単に調整できる。さらに、ブラシ１１の先端がドレス面より突き出る長さと、使用するブラシの線径とを調整することで、ドレッシング装置１０のドレッシング能力を調整できるので、使用する研磨パッドに合わせたドレッシングができるものとなる。ドレッシング能力の調整により、研磨パッド４、４’の研磨面の全体に対して微かにドレッシングすることが可能になり、パーティクルの発生を抑えながら研磨パッド４、４’の研磨面の全面を荒らすことができるものとなる。
【００３４】
このとき、ブラシ１１の先端がドレス面より突き出る長さが１ｍｍ以下のものであることが好ましい。
このようなものであれば、ブラシ１１の先端が研磨パッド４、４’の研磨面に対して垂直な方向へより確実に切り込める。その結果、研磨パッドからのパーティクルの発生を抑えながら、研磨パッドの研磨面を確実に荒らすことができるものとなる。
【００３５】
またこのとき、ブラシ１１は合成繊維のナイロンが好ましく、さらにプレート１３の材質はウェーハを金属汚染しないものとすることができる。従来のダイヤモンドドレッサーはダイヤモンド砥粒を金属板に電着し固定したものであることが多いため、ウェーハを研磨する際のアルカリ環境下では、金属板及び電着手段から金属が溶出する事態が発生する。金属の溶出を抑制するために金属部を樹脂で保護することがあるが、樹脂の摩耗やキズなどにより、金属溶出が発生する場合があるため金属汚染を防止することができない。
しかし、金属汚染しない材質のものであれば、ブラシ１１及びプレート１３から、金属不純物が溶出することがないので研磨パッドの汚染を防止することができるものとなる。
【００３６】
さらに、前記プレートの材質は、セラミックス又はＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）から成るものとすることができる。このセラミックスは、例えばアルミナセラミックスとすることができる。
このような材質のプレートであれば、耐薬品性、耐摩耗性に優れた材質であるためプレートからの不純物汚染やパーティクルの発生を抑制することができるものとなる。
【００３７】
次に、片面研磨装置の研磨パッドをドレッシングする本発明のドレッシング装置を第２の態様として説明する。
図３に示すように、片面研磨装置１’は、研磨パッド４が貼り付けられた定盤１６と、研磨ヘッド１７を有している。このような研磨装置１’では、まず、研磨ヘッド１７でシリコンウェーハを保持する。続いて、研磨剤供給機構（不図示）から研磨剤を研磨パッド４上に供給しながら、定盤１６と研磨ヘッド１７をそれぞれ回転させて、例えばシリコンウェーハの表面を研磨パッド４に摺接させることにより研磨する。
【００３８】
研磨パッド４のドレッシングを行う際には、図３に示すように、ドレッシング装置１０’が研磨パッド４上に配置される。ドレッシング装置１０’は、下側にドレス面を有し、このドレス面を研磨パッド４に押し当ててドレッシングする。
更にドレッシング装置１０’は、アーム９’、回転機構１８、旋回軸１９を有している。旋回軸１９は、アーム９’を介して回転機構１８に接続されている。この旋回軸１９は、上下方向に変位することができ、この変位によりドレッシング装置１０’のドレス面を研磨パッド４に押し当てる力を制御することができる。また、旋回軸１９が自転することにより、ドレッシング装置１０’を旋回軸１９を中心に旋回往復運動させることができる。
【００３９】
図４に示すように、特に限定されることはないが、ドレッシング装置１０’は円盤状とすることができる。ドレッシング装置１０’は円盤状の剛体板１２’の下部に複数のブラシ１１と円盤状（図４の（Ｂ））又は環状（図４の（Ａ））のプレート１３’を具備している。ブラシ１１は、円盤状（図４の（Ａ））又は環状（図４の（Ｂ））のスペーサー１４’を介して剛体板１２’の下部に配置されている。ここで、本発明のドレッシング装置１０’では、ブラシ１１の先端はプレート１３’の研磨パッド４に摺接するドレス面より突き出たものである。ブラシ１１の先端がプレート１３’のドレス面より突き出る長さは剛体板１２’とブラシ１１の間に介在させるスペーサー１４’によって調整できる。使用するブラシ１１の線径も上記したように調整できる。
【００４０】
また、ブラシ１１’を配置する位置は、図４の（Ａ）に示すように、プレート１３’の内側とすることもできるし、図４の（Ｂ）に示すように、外側とすることもできる。図４の（Ｂ）に示すように、プレート１３’の表面積が大きい場合には、その表面に溝１５’を導入することができる。
このようなものであれば、上記第１の態様と同様に、研磨パッドの研磨面を適度に荒らしながら、研磨パッド４からのパーティクルの発生を抑制するとともに、研磨パッド４のライフを向上できるものとなる。
【００４１】
次に、本発明のドレッシング方法について説明する。ここでは、図１に示すような研磨装置１に本発明のドレッシング装置１０を用いた場合について説明する。
まず、ドレッシング装置１０を上定盤２と下定盤３の間に、上下のブラシ１１の先端が研磨パッド４、４’に相対向するように配置する。ドレッシング装置１０のブラシ１１の先端をプレート１３のドレス面より突き出た状態とする。次に、上定盤２を押し下げることでドレッシング装置１０を研磨パッド４、４’に押圧する。次に、上下定盤２、３をそれぞれ回転させながら、アーム９によりドレッシング装置１０を前後左右に直線往復運動させる。このようにして、ブラシ１１の先端とプレート１３を研磨パッド４、４’に同時に押し当て摺接させドレッシングを行う。
【００４２】
このようにすれば、プレート１３のドレス面より突き出たブラシ１１の先端を、研磨パッド４、４’の研磨面に対して垂直な方向に切り込ませることができる。また、ブラシ１１を用いて研磨面を荒らすため、研磨パッド４、４’の摩耗を抑制することができる。その結果、研磨パッドの研磨面を適度に荒らしながら、研磨パッド４、４’からのパーティクルの発生を抑制するとともに、ライフを向上できる。さらに、ブラシ１１の先端がドレス面より突き出る長さと、使用するブラシの線径とを調整することで、ドレッシング装置１０のドレス能力を調整できるので、使用する研磨パッドに合わせたドレッシングができる。ドレッシング能力の調整により、研磨パッド４、４’の研磨面の全体に対して微かにドレッシングすることが可能になり、パーティクルの発生を抑えながら研磨パッド４、４’の研磨面の全面を荒らすことができる。
【００４３】
このとき、ブラシ１１の先端がドレス面より突き出る長さを１ｍｍ以下とすることが好ましい。
このようにすれば、ブラシの先端がより確実に研磨パッドに切り込める。その結果、研磨パッドからのパーティクルの発生を抑えながら、研磨パッドの研磨面を確実に荒らすことができる。
【００４４】
またこのとき、ブラシ１１は合成繊維のナイロンが好ましく、プレート１３の材質としてウェーハを金属汚染しないものを使用することできる。
このようにブラシ１１及びプレート１３の材質として金属汚染しないものを使用すれば、より清浄度の高いウェーハを得ることができる。
【００４５】
さらに、前記プレートの材質として、セラミックス又はＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）から成るものを使用することができる。
このような材質のプレートを使用すれば、耐薬品性、耐摩耗性に優れた材質であるためプレートからの不純物汚染やパーティクルの発生を抑制することができる。
【００４６】
また、本発明のドレッシング方法及びドレッシング装置を、研磨剤を循環させ繰り返し使用する研磨装置の研磨パッドのドレッシングに用いれば、繰り返し使用される研磨剤が、パーティクルや金属で汚染されることを抑制でき、研磨パッドやウェーハの汚染を更に抑制することができる。
【実施例】
【００４７】
以下、本発明の実施例及び比較例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００４８】
（実施例）
図３に示すような片面研磨装置１’において、図４の（Ｂ）に示す本発明のドレッシング装置１０’を用いて、本発明のドレッシング方法に従って、研磨バッチ間で研磨パッドのドレッシングを実施した。このとき、ブラシとして、直径４ｍｍ、線径０．１〜０．２ｍｍ、１２×２列のナイロンブラシを用いた。プレートとして、直径８０ｍｍ、材質はアルミナセラミックスのものを用いた。尚、プレートには、幅２ｍｍ、深さ２ｍｍの溝を２本互いに直交するように加工した。また、研磨剤は原液を必要な倍率に希釈・調整されたもので、研磨時に定盤上に供給後、循環利用せずそのまま排液した。
【００４９】
また、表１に示すように、ブラシの先端がプレートのドレス面より突き出る長さを１．０ｍｍとし、初期ドレッシングは実施せず、バッチ間ドレッシング時間を１４．０秒とした。そして、ウェーハ研磨時間が６０時間に達した時を全研磨バッチ終了として、ドレッシングを実施した。
【００５０】
【表１】
2015030058.tif 000003
【００５１】
本実施例では、研磨したウェーハの最外周部のフラットネス水準及び研磨したウェーハ表面に付着した粒径１００ｎｍ以下のパーティクルの個数を測定した。測定したパーティクルの個数については、研磨パッドの摩耗量が少ないセラミックスドレッサーを用いた場合である比較例２のパーティクルの個数に対する相対個数を算出した。また、全研磨バッチ終了後には、研磨パッド表面の粗さ及び研磨パッドの摩耗量を測定した。尚、研磨パッドの摩耗量は予め研磨面に溝を加工した研磨パッドを用い、研磨終了後の溝の深さをレーザー変位計で測定した。そして、研磨開始前の未使用時の溝の深さを１００％としたときの相対溝深さを算出した。この相対溝深さが大きいほど摩耗量が抑えられていると言える。
【００５２】
フラットネス水準の測定結果を図５に示す。図５に示すように、研磨したウェーハのフラットネス水準は、後述するダイヤモンドドレッサーを使用した比較例１と同等であった。パーティクル量の測定結果を図６に示す。図６に示すように、研磨パッドの摩耗量が少ないセラミックスドレッサーを用いた場合とほとんど変わらないパーティクル量であった。研磨パッド表面の粗さの測定結果を図７に示す。図７のグラフの横軸は研磨面の平均高さからの変位、縦軸はその変位の分布の割合を表す。図７に示すように、研磨パッドの表面粗さについては、研磨パッド表面の平均高さからの変位が大きいものが多く、ダイヤモンドドレッサーを用いた比較例１と同程度に研磨パッド表面を荒らすことができた。図８に示すように、研磨パッドの摩耗量は、比較例１に比べ大幅に減少した。
以上のように、本発明のドレッシング装置及びドレッシング方法を用いて研磨パッドをドレッシングした場合、ダイヤモンドドレッサーと同等に研磨パッド表面を荒らすことができる。更に、ダイヤモンドドレッサーを用いた場合より研磨パッドの表面の摩耗量が少ないので、パーティクルの発生を抑制でき、研磨パッドのライフを改善できることが分かった。
【００５３】
（比較例１）
本発明のドレッシング装置の代わりに、従来のダイヤモンドドレッサーを使用したことと、初期ドレッシング時間及びバッチ間ドレッシング時間を変更したこと以外、実施例と同様な条件でドレッシングを実施し、実施例と同様な方法で研磨したウェーハのフラットネス水準、ウェーハ表面に付着したパーティクルの個数、研磨パッド表面の粗さ、及び研磨パッドの摩耗量を評価した。
初期ドレッシング時間、バッチ間ドレッシング時間及び押付量は以下の表２の、評価１〜評価４の４通りの値として、ドレッシングを実施した。尚、表２の押付量とは、ダイヤモンドドレッサーが研磨パッドに最初に接触した位置から研磨パッドの表面に対して垂直な方向への変位である。
【００５４】
【表２】
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【００５５】
その結果、図５に示すように、研磨したウェーハのフラットネス水準は良好であった。図９は、評価１〜評価４の条件で研磨されたウェーハに付着したパーティクルの個数の測定結果である。この測定したパーティクルの個数は、実施例１と同様にセラミックスドレッサーを用いた場合である比較例２のパーティクルの個数に対する相対個数を算出した。図９に示すように、実施例のパーティクルの相対個数（図６）と比較してパーティクルの個数が大幅に増加してしまった。研磨パッド表面の粗さの測定結果を図１０に示す。図１０のグラフの横軸は研磨面の平均高さからの変位、縦軸はその変位の分布の割合を表す。図１０に示すように、研磨パッドの表面は十分に荒らすことができていた。研磨パッドの摩耗量は、図８に示すように、実施例に比べて非常に多く研磨パッドのライフが短くなることが分かった。
以上より、ダイヤモンドドレッサーを用いてドレッシングを実施した場合、研磨パッドの表面を荒らせるが、実施例と比較すると研磨パッドの表面の摩耗量が大きすぎるため、パーティクルが過剰に発生し、更に研磨パッドのライフが短くなることが分かった。
【００５６】
（比較例２）
本発明のドレッシング装置の代わりに、ブラシの無いセラミックスプレートで研磨パッドをドレッシングするドレッシング装置を使用したこと以外、実施例と同様な条件でドレッシングを実施し、実施例と同様な方法で研磨したウェーハのフラットネス水準、ウェーハ表面に付着したパーティクルの個数、研磨パッド表面の粗さ、及び研磨パッドの摩耗量を評価した。
その結果、図５に示すように、研磨したウェーハのフラットネス水準は実施例に劣ることが分かった。パーティクルの発生量は実施例とほとんど差は無かった（図６）。図１１のグラフの横軸は研磨面の平均高さからの変位、縦軸はその変位の分布の割合を表す。図１１に示すように、研磨パッド表面はほとんど荒らすことができていなかった。研磨パッドの摩耗量については、図８に示すように、研磨パッドの摩耗は無かった。
以上より、ブラシの無いセラミックスプレートで研磨パッドをドレッシングした場合、研磨パッドの表面を荒らすことができないため、研磨パッドの研磨能力が低く、研磨したウェーハのフラットネス水準が悪化することが分かった。
【００５７】
（比較例３）
本発明のドレッシング装置の代わりに、ナイロンブラシのみで研磨パッドをドレッシングするドレッシング装置を使用したこと以外、実施例と同様な条件でドレッシングを実施し、実施例と同様な方法で研磨したウェーハのフラットネス水準、ウェーハ表面に付着したパーティクルの個数、研磨パッド表面の粗さ、及び研磨パッドの摩耗量を評価した。
その結果、研磨したウェーハのフラットネス水準は実施例に劣ることが分かった。パーティクルの発生量は実施例とほとんど差は無かった。図１２に示すように、研磨パッド表面はほとんど荒らすことができていなかった。研磨パッドの摩耗量については、図８に示すように、研磨パッドの摩耗はほとんど見られなかった。
以上の結果より、ナイロンブラシのみで研磨パッドをドレッシングした場合、研磨パッドの表面を荒らすことができないため、研磨パッドの研磨能力が低く、研磨したウェーハのフラットネス水準が悪化することが分かった。
【００５８】
実施例と比較例１−３の結果から、研磨パッドを適度に荒らしつつ、研磨パッドからのパーティクルの発生及び研磨パッドの短命化を抑制するためには、ブラシの先端をプレートのドレス面より突き出た状態として研磨パッドをドレッシングすることが必要であることが確認された。
【００５９】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【符号の説明】
【００６０】
１…両面研磨装置、１’…片面研磨装置、２…上定盤、３…下定盤、
４、４’…研磨パッド、５…キャリア、６…保持孔、
７…上回転軸、８…下回転軸、９、９’…アーム、
１０、１０’…ドレッシング装置、１１…ブラシ、１２、１２’…剛体板、
１３、１３’…プレート、１４、１４’…スペーサー、１５、１５’…溝、
１６…定盤、１７…研磨ヘッド、１８…回転機構、１９…旋回軸。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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