(57)【要約】【課題】スラリー液分の侵入によるダイヤモンド膜等の硬質被膜の脱落を防止して、その使用寿命の延長を図ることができるとともに、パッド等の被加工材により加工・調整される半導体ウェハ等にスクラッチを生じさせることのない軟質材加工用回転工具を提供する。【解決手段】軟質材よりなる被加工材が移動され、この被加工材に対して加工を施す軟質材加工用回転工具であって、前記被加工材に対して対向させられる基板１１の表面１１Ａに切刃凸部１４が突出するように形成されており、この切刃凸部１４の突端面１５に、気相合成ダイヤモンド膜１７が形成されており、この気相合成ダイヤモンド膜１７表面が水素終端処理されていることを特徴とする。【選択図】図２
2008246617.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軟質材よりなる被加工材が移動され、この被加工材に対して加工を施す軟質材加工用回転工具であって、
前記被加工材に対して対向させられる基板の表面に切刃凸部が突出するように形成されており、
この切刃凸部の突端面に、気相合成ダイヤモンド膜が形成されており、この気相合成ダイヤモンド膜表面が水素終端処理されていることを特徴とする軟質材加工用回転工具。
【請求項２】
前記気相合成ダイヤモンド膜が、前記基板の表面全体にわたって形成されていることを特徴とする請求項１に記載の軟質材加工用回転工具。
【請求項３】
軟質材よりなる被加工材が移動され、この被加工材に対して加工を施す軟質材加工用回転工具であって、
前記被加工材に対して対向させられる基板の表面に切刃凸部が突出するように形成されており、
この切刃凸部の突端面に、ダイヤモンドライクカーボン膜が形成されており、このダイヤモンドライクカーボン膜表面が水素終端処理されていることを特徴とする軟質材加工用回転工具。
【請求項４】
前記ダイヤモンドライクカーボン膜が、前記基板の表面全体にわたって形成されていることを特徴とする請求項３に記載の軟質材加工用回転工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多孔性の樹脂・ゴム・ポリウレタンラバー等からなるパッド、例えば、半導体ウエハの研磨用パッド等の軟質材の表面を加工・調整するための回転工具に関するものである。
【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、半導体ウエハでは、その集積度の向上とともにナノメーター（１／１０００μｍ）オーダーの表面仕上げが要求されてきている。このような高精度の表面仕上げに対応するために、半導体ウエハに対して、多孔性のパッド（研磨布）を用いたＣＭＰ研磨（ケミカルメカニカルポリッシュ）が一般的に行われている。ＣＭＰ研磨とは、砥粒等を用いる機械的な研磨と、アルカリ液、酸性液等でエッチングする化学的研磨を組み合わせたものである。
【０００３】
半導体ウエハ等の研磨に用いられるパッドは、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、パッドの表面を定期的に加工・調整することにより、パッド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】
このパッドを加工・調整するために用いられる軟質材加工用回転工具の一例として、特許文献１及び２に開示されているように、基板の表面に突出する複数の切刃凸部を形成し、この切刃凸部の突端面を基板表面に対して平行あるいは傾斜した平面状とするとともに、前記突端面を含む基板表面の全体にマイクロ波プラズマＣＶＤ法や熱フィラメントＣＶＤ法等の気相合成法によってダイヤモンド膜を形成したものが提案されている。
【０００５】
このような軟質材加工用回転工具は、その基板の表面を、軸線回りに回転させられているパッドの表面に対して一定の荷重で押し当てることにより、この基板がパッドの回転運動にともなって回転運動を行い、パッドの表面に圧入されている切刃凸部によってパッドの表面を加工・調整していくものである。パッドの加工を行う際には、軟質材加工用回転工具に対して砥粒を含んだスラリーを供給している。これにより、砥粒によって機械的にパッドを研磨するとともに、研磨により発生した加工屑をスラリーの流れに乗せて外部へと排出している。
【特許文献１】特開２００４−２６８２４１号公報
【特許文献２】特開２００４−０３４２６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、パッドの加工を行う際には、前述のように軟質材加工用回転工具の表面にスラリーが供給されるために、パッドに接触させられている切刃凸部の突端面や基板の表面に形成されたダイヤモンド膜の表面が常にスラリー液分と接触させられることになる。
ここで、気相合成法によって形成されたダイヤモンド膜の表面には、例えばピンホール等の欠陥が生じている場合がある。ダイヤモンド膜の表面にスラリー液分が付着した場合、前記欠陥部分からスラリー液分が切刃凸部の突端面又は基板表面とダイヤモンド膜との界面に侵入し、ダイヤモンド膜の脱落を誘発するおそれがあった。
この切刃凸部の突端面や基板表面から脱落したダイヤモンド膜がパッド表面に入り込む、あるいはパッド表面上を移動することで、このパッドによって半導体ウェハ等を研磨した際に半導体ウェハ等の表面にスクラッチを生じてしまうおそれがあった。
【０００７】
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、スラリー液分の侵入によるダイヤモンド膜等の硬質被膜の脱落を防止して、その使用寿命の延長を図ることができるとともに、パッド等の被加工材により研磨される半導体ウェハ等にスクラッチを生じさせることのない軟質材加工用回転工具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】
【０００８】
前記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、軟質材よりなる被加工材が移動され、この被加工材に対して加工を施す軟質材加工用回転工具であって、  前記被加工材に対して対向させられる基板の表面に切刃凸部が突出するように形成されており、この切刃凸部の突端面に、気相合成ダイヤモンド膜が形成されており、この気相合成ダイヤモンド膜表面が水素終端処理されていることを特徴としている。
【０００９】
この構成の軟質材加工用回転工具では、切刃凸部の突端面に水素終端処理が施された気相合成ダイヤモンド膜が形成されているので、気相合成ダイヤモンド膜の表層には水素原子が配位されることになる。このように水素終端処理されたダイヤモンド膜は、疎水性を備えているので、ダイヤモンド膜の表面にスラリー液分が付着することを抑制することができる。よって、スラリー液分がダイヤモンド膜と前記突端面との界面へと侵入することを抑制して気相合成ダイヤモンド膜の脱落を防止できる。
また、気相合成ダイヤモンド膜が剥離してパッド等の被加工材に入り込んだり表面上を移動したりすることがなく、パッド等の被加工材により研磨される半導体ウェハ等にスクラッチを生じさせるおそれがない。
さらに、被加工材に圧入される切刃凸部の突端面に気相合成ダイヤモンド膜が形成されているので、切刃凸部の耐摩耗性を向上させることができる。
【００１０】
ここで、前記気相合成ダイヤモンド膜を、前記基板の表面全体にわたって形成してもよい。
この場合、被加工材に対向させられる基板の表面全体にわたって気相合成ダイヤモンド膜が形成されているので、基板表面全体の耐摩耗性が向上し、切刃凸部以外の部分が被加工材と摺接しても基板の摩耗を抑制することができる。
【００１１】
また、本発明の軟質材加工用回転工具は、軟質材よりなる被加工材が移動され、この被加工材に対して加工を施す軟質材加工用回転工具であって、前記被加工材に対して対向させられる基板の表面に切刃凸部が突出するように形成されており、この切刃凸部の突端面に、ダイヤモンドライクカーボン膜が形成されており、このダイヤモンドライクカーボン膜表面が水素終端処理されていることを特徴としている。
【００１２】
この構成の軟質材加工用回転工具では、切刃凸部の突端面に気相合成ダイヤモンド膜の代わりにダイヤモンドライクカーボン膜（以下、ＤＬＣ膜と称す）が形成されている。ＤＬＣ膜においても、水素終端処理することによって表面に疎水性を付与することが可能となる。よって、ＤＬＣ膜の表面にスラリー液分が付着することを抑制することができ、スラリー液分がＤＬＣ膜と前記突端面との界面へと侵入することによるＤＬＣ膜の脱落を防止できる。
また、ＤＬＣ膜が剥離してパッド等の被加工材に入り込むことがなく、パッド等の被加工材により研磨される半導体ウェハ等にスクラッチを生じさせるおそれがない。
さらに、切刃凸部の突端面にＤＬＣ膜を形成することにより、切刃凸部の耐摩耗性を向上させることができる。
【００１３】
また、前記ＤＬＣ膜を、前記基板の表面全体にわたって形成してもよい。
この場合、被加工材に対向させられる基板の表面全体にわたってＤＬＣ膜が形成され、基板表面全体の耐摩耗性が向上される。
【００１４】
なお、これら気相合成ダイヤモンド膜やＤＬＣ膜に対して水素終端処理を行うには、気相合成ダイヤモンド膜やＤＬＣ膜を成膜した後に、水素気流中でプラズマ処理等を行うことになる。
ここで、水素終端処理がされた気相合成ダイヤモンド膜やＤＬＣ膜を特定するには、例えばＸ線光電子分光法（以下、ＸＰＳ）による表面分析が有効である。通常、大気中においては気相合成ダイヤモンド膜やＤＬＣ膜の表層には酸素原子が配位されることになる。しかし、水素終端処理された場合には酸素に代わり水素が配位することになるので、ＸＰＳによって表層を分析して酸素のピークを検出することで、水素終端処理された気相合成ダイヤモンド膜やＤＬＣ膜を特定することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、スラリー液分の侵入によるダイヤモンド膜等の硬質被膜の脱落を防止して、その使用寿命の延長を図ることができるとともに、パッド等の被加工材により研磨される半導体ウェハ等にスクラッチを生じさせることのない軟質材加工用回転工具を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明の実施形態について添付した図面を参照にして説明する。図１から図３に本実施形態である軟質材加工用回転工具を示す。
軟質材加工用回転工具の基板１１は、ＳｉＣ（炭化けい素）で構成され、軸線を中心として工具回転方向Ｔに向けて回転される概略円板状をなしており、互いに平行な、かつ、それぞれ前記軸線に対して直交する表面１１Ａ及び底面１１Ｂを有している。基板１１の表面１１Ａにおける中央領域を除いた径方向外周側の周縁領域には、上方に向けて突出する少なくともひとつの台座部１２が形成されており、本実施形態では、図１に示すように、上方に向けて突出する複数の台座部１２が周方向で略等間隔に配置されるとともに千鳥配置となるように複数列形成されている。
【００１７】
これらの複数の台座部１２は、それぞれ同一形状の正四角柱状を呈しており、略正方形面状をなす上面が台座面１３とされ、台座面１３の全面が基板１１の底面１１Ｂと略平行な平坦面とされている。これら複数の台座部１２の台座面１３の高さ（基板１１の表面１１Ａからの高さ）は、互いに等しくされている。
【００１８】
また、複数の台座部１２のそれぞれの台座面１３（平坦面）において、その周縁領域（台座部１２における台座面１３と周面（側面）とが交差してできる略正方形状の交差稜線を含むような周縁領域）のうち少なくとも工具回転方向Ｔ前方側（略円板状をなす基板１１の軸線から径方向外周側へ向かって延びる直線よりも前方側）及び後方側（略円板状をなす基板１１の軸線から径方向外周側へ向かって延びる直線よりも後方側）の領域を除いた領域に、上方に突出する少なくともひとつの切刃凸部１４が形成されている。
【００１９】
本実施形態では、複数の台座部１２のそれぞれの台座面１３において、その周縁領域のうちの工具回転方向Ｔ前方側及び後方側だけでなく、周縁領域のうちの（基板１１の）径方向内周側及び外周側の領域を含む周縁領域すべてを除いた中央領域に、上方に突出するひとつの切刃凸部１４が形成されている。
なお、これら複数の切刃凸部１４も、台座部１２と同様にそれぞれ同一形状の概略正四角柱状を呈しているため、略正方形断面状をなす台座部１２の台座面１３は、実際には、その周縁領域のみから構成された略正四角リング面状をなしている。
【００２０】
このように、ひとつの台座部１２のそれぞれに対して、その台座面１３の中央領域にひとつの切刃凸部１４が上方に突出して形成されているため、これら台座部１２及び切刃凸部１４は、外径の大きな略正四角柱状をなす台座部１２と外径の小さな略正四角柱状をなす切刃凸部１４とが同軸に接続されたような２段突起状をなしており、基板１１の表面１１Ａには、複数の台座部１２と同じ数だけ、複数の切刃凸部１４が存在することになる。
【００２１】
切刃凸部１４の突端面１５は、図２に示すように、基板１１の底面１１Ｂに平行な平面に対して傾斜した傾斜面とされており、この突端面１５がなす傾斜面と基板１１の底面１１Ｂに平行な平面とがなす角度θは、５°≦θ≦４０°となるように設定されている。
また、切刃凸部１４の４つの側面は台座面１３から略垂直に延びており、この４つの側面と突端面１５（傾斜面）との交差稜線、つまり突端面１５の全ての辺稜部に切刃稜線部１６が形成されている。
【００２２】
切刃凸部１４は台座面１３の上に形成されており、全ての切刃凸部１４の台座面１３からの高さは互いに等しくされており、台座面１３の表面１１Ａからの高さが互いに等しくされていることから、全ての切刃凸部１４の表面１１Ａからの高さも互いに等しくされている。なお、本実施形態では、台座面１３が基準面とされ、この基準面（台座面１３）からの切刃凸部１４の高さが０．０３ｍｍから０．１５ｍｍの範囲内となるように設定されている。
【００２３】
基板１１の表面１１Ａと一体に形成された切刃凸部１４における少なくとも突端面１５には、気相合成ダイヤモンド膜１７がコーティングされており、本実施形態においては、複数の切刃凸部１４を含む基板１１の表面１１Ａの全面が、気相合成ダイヤモンド膜１７でコーティングされ、その膜厚は０．５μｍから５０μｍとされている。
このような気相合成ダイヤモンド膜１７は、前記のような複数の台座部１２と複数の切刃凸部１４とを有する基板１１に対して、例えば、マイクロ波プラズマを利用する方法や熱フィラメントを利用する方法等の公知の方法を用いることにより、複数の台座部１２及び複数の切刃凸部１４とを含む基板１１の表面１１Ａの全面に亘って形成される。
【００２４】
そして、この気相合成ダイヤモンド膜１７の表層には、水素終端処理が施されることにより水素原子が配位されている。詳述すると、気相合成ダイヤモンド膜１７を成膜した後に、水素気流中でプラズマ処理等を行うことで、気相合成ダイヤモンド膜１７の表層に水素原子を配位させるのである。
【００２５】
次に、この軟質材加工用回転工具の製造方法について図４を用いて説明する。まず、ＳｉＣの基板１１を作成する（Ｓ１）。この基版１１の表面１１Ａに台座部１２及び切刃凸部１４を所定のパターンで成形する（Ｓ２）。成形後の基板１１表面１１Ｂを洗浄し（Ｓ３）、核生成のための表面処理を施す（Ｓ４）。その後、例えば熱フィラメント法によって気相合成ダイヤモンド膜１７を成膜する（Ｓ５）。そして、同じく熱フィラメント法によって水素終端処理（Ｓ６）することにより、気相合成ダイヤモンド膜１７の表層に水素原子を配位させる。なお、水素終端処理は、気相合成ダイヤモンド膜１７の成膜時よりも低い温度で行われる。
【００２６】
このように構成された軟質材加工用回転工具は、基板１１の底面１１Ｂにステンレスや樹脂等からなる板材が貼り付けられたり、基板１１がステンレス等の板材に形成された凹みに焼き嵌めされたりして組み付けられてから、実際の加工に用いられることになる。
そして、組み付けられた状態の軟質材加工用回転工具は、その基板１１の表面１１Ａを、パッド回転方向に向けて回転させられている多孔性の樹脂・ゴム・（独立気泡を有する）ポリウレタンラバー等からなるパッドＰの表面に略平行に対向させて一定の荷重で押し当てることにより、基板１１がパッドＰの回転運動にともなって工具回転方向Ｔに向けて前記表面１１Ａ及び底面１１Ｂに垂直な回転軸線回りに回転運動を行い、パッドＰ表面に接地して圧入している複数の切刃凸部１４に形成された切刃稜線部１６で、被加工材としてのパッドＰ表面を加工する。この加工の際には、基板１１の表面１１Ａに、砥粒を含んだスラリーが供給される。
【００２７】
実際には、切刃稜線部１６をコーティングしている気相合成ダイヤモンド膜１７が、パッドＰの表面を加工することになる。このように気相合成ダイヤモンド膜１７によってパッドＰが加工された際に生成する加工屑は、スラリーとともに切刃凸部１４同士の間に位置する隙間や台座部１２同士の間に位置する隙間等から排出される。
【００２８】
このような構成とされた本実施形態である軟質材加工用回転工具においては、切刃凸部１４の突端面１５及び基板１１の表面１１Ａに気相合成ダイヤモンド膜１７が形成されており、この気相合成ダイヤモンド膜１７に水素終端処理によって疎水性が付与されている。よって、気相合成ダイヤモンド膜１７の表面にスラリー液分が付着することが抑制され、スラリー液分が気相合成ダイヤモンド膜１７と基板１１表面１１Ａとの界面に侵入することを防止できる。
また、パッドＰに対向させられる基板１１の表面１１Ａ全体に気相合成ダイヤモンド膜１７が形成されているので、切刃凸部１４や基板１１の耐摩耗性を向上させることができる。
【００２９】
したがって、気相合成ダイヤモンド膜１７の脱落や切刃凸部１４の摩耗等を抑制することで、この軟質材加工用回転工具の寿命延長を図ることができる。
また、気相合成ダイヤモンド膜１７の脱落が防止されるので、脱落したダイヤモンド粒子がパッド表面に入り込んで、このパッドによって研磨される半導体ウェハ等にスクラッチを生じさせるおそれがない。
【００３０】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図５に本発明の第２の実施形態である軟質材加工用回転工具を示す。なお、第１の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
この第２の実施形態である軟質材加工用回転工具においては、基板１１の表面１１Ａに、気相合成ダイヤモンド膜の代わりにダイヤモンドライクカーボン膜１８（以下、ＤＬＣ膜１８）が成膜されている。
【００３１】
そして、このＤＬＣ膜１８の表層には、水素終端処理が施されることにより水素原子が配位されている。詳述すると、ＤＬＣ膜１８を成膜した後に、水素気流中でプラズマ処理等を行うことで、ＤＬＣ膜１８の表層に水素を一原子分だけ積層させているのである。
【００３２】
この軟質材加工用回転工具の製造方法について図６を用いて説明する。まず、ＳｉＣの基板１１を作成する（Ｓ´１）。この基版１１の表面１１Ａに台座部１２及び切刃凸部１４を所定のパターンで成形する（Ｓ´２）。成形後の基板１１表面１１Ｂを洗浄し（Ｓ´３）、核生成のための表面処理を施す（Ｓ´４）。その後、例えばプラズマＣＶＤ法によってＤＬＣ膜１８を成膜する（Ｓ´５）。そして、同じくプラズマＣＶＤ法によって水素終端処理（Ｓ´６）することにより、ＤＬＣ膜１８の表層に水素原子を配位させる。
【００３３】
このような構成とされた本実施形態である軟質材加工用回転工具においては、切刃凸部１４の突端面１５及び基板１１の表面１１ＡにＤＬＣ膜１８が形成され、このＤＬＣ膜１８の表層に水素終端処理によって疎水性が付与されているので、ＤＬＣ膜１８の表面にスラリー液分が付着することが少なく、スラリー液分がＤＬＣ膜１８と基板１１表面１１Ａとの界面に侵入することを防止できる。
また、パッドＰに対向させられる基板１１の表面１１Ａ全体にＳｉＣよりも硬質なＤＬＣ膜１８が形成されているので、切刃凸部１４や基板１１の耐摩耗性を向上させることができる。
【００３４】
これにより、ＤＬＣ膜１８の脱落や切刃凸部１４の摩耗等を抑制することで、この軟質材加工用回転工具の寿命延長を図ることができる。
また、ＤＬＣ膜１８の脱落が防止されるので、脱落した硬質粒子がパッド表面に入り込んで、このパッドによって研磨される半導体ウェハ等にスクラッチを生じさせるおそれがない。
【００３５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施の形態においては、切刃凸部及び台座部が形成される基板をＳｉＣ（炭化けい素）で構成したものとして説明したが、基板を構成する材料に関しては、気相合成ダイヤモンド膜やＤＬＣ膜の生成のしやすさと、台座部及び切刃凸部の形成のし易さと、実用に耐えるための機械的特性とを考慮して適宜設定することが好ましい。
【００３６】
また、本実施の形態では、切刃凸部の形状を略正四角柱状としてその突端面を四角形の一辺からこの一辺と対向する他辺に向けて傾斜した傾斜面としたものとしたが、切刃凸部の形状に特に限定はない。
また、台座部や切刃凸部の個数、配置、基板の直径等は、加工条件などを考慮して適宜設定することが好ましい。
【実施例】
【００３７】
以下に、本発明の一例を用いて比較試験を行うことにより、本発明の有効性を検証した結果を示す。
試験工具として、炭化けい素（ＳｉＣ）の焼結体で構成されたφ１０８ｍｍ×６ｍｍの円板状の基板を準備し、この基板の表面に複数の切刃凸部を形成した。基板表面に、熱フィラメント法を用いて、フィラメント温度２０００℃、基板温度８５０℃、Ｈ２：ＣＨ４＝１００：２、Ｈ２流量１０００ｃｃｍの条件で膜厚２０μｍの気相合成ダイヤモンド膜を形成した。
【００３８】
このように気相合成ダイヤモンド膜を形成した後に、熱フィラメント法を用いて、フィラメント温度１８００℃、基板温度７５０℃、Ｈ２流量１０００ｃｃｍの条件で、水素終端処理を行った。実施例１は処理時間３分、実施例２は処理時間１０分、実施例３は処理時間３０分とした。また、比較例１として、水素終端処理を施さないものを比較試験に供した。
【００３９】
比較例１、実施例１〜３の軟質材加工用回転工具によってパッドを加工・調整し、このパッドを用いてＣＭＰ装置によって、酸化膜が形成されたウェハを研磨した。このときスラリーとしてシリカ粒子を含む酸化膜用スラリー（ＫＯＨ添加）を使用した。ウェハの回転数４０ｒｐｍ，パッド回転数４２ｒｐｍ、ウェハ圧３５ｋＰａ、荷重２．７〜４．０ｋｇｆ、スラリー流量２００ｍｌ／ｍｉｎとした。
【００４０】
同様に、比較例１、実施例１〜３の軟質材加工用回転工具によってパッドを加工・調整し、このパッドを用いてＣＭＰ装置によって、タングステン膜が形成されたウェハを研磨した。このときスラリーとして金属膜用スラリー（ｐＨ２〜３、過酸化水素水３％添加）を使用した。
【００４１】
評価として、研磨速度、研磨均一性、基板表面の観察、ウェハ表面の観察を行った。なお、研磨均一性としてはウェハの複数箇所において研磨量を測定し、その研磨量のばらつきで評価した。評価結果を表１及び表２に示す
【００４２】
【表１】
2008246617.tif 000003
【００４３】
【表２】
2008246617.tif 000004
【００４４】
酸化膜及びタングステン膜が形成されたウェハを研磨した場合、研磨速度及び研磨均一性は、比較例１、実施例１〜３でほとんど差がなく、水素終端処理による影響は認められなかった。
基板の表面及びウェハ表面を観察した結果においては差が認められた。詳述すると、比較例１では切刃凸部の突端面や基板表面に付着物が観察され、ウェハ表面のスクラッチ数も多かった。また、実施例１では切刃凸部の突端面に若干の付着物が観察され、ウェハ表面にわずかにスクラッチが観察された。実施例２、３では、基板表面に付着物は認められず、ウェハ表面のスクラッチも観察されなかった。
これにより、気相合成ダイヤモンド膜に水素終端処理を施すことにより、基板表面へのダイヤモンド粒子等の付着物の発生を抑制でき、ウェハ表面のスクラッチの発生を抑制することができることが確認された。
【００４５】
次に、ＤＬＣ膜についての評価を行った。試験工具として、炭化けい素（ＳｉＣ）の焼結体で構成されたφ１０８ｍｍ×６ｍｍの円板状の基板を準備し、この基板の表面に複数の切刃凸部を形成した。基板表面に、プラズマＣＶＤ法を用いて、合成圧力２．５Ｐａ，ＣＨ４流量２０ｃｃｍ、ＤＣ電圧−１．８ｋＶの条件でＤＬＣ膜を形成した。
【００４６】
このようにＤＬＣ膜を形成した後に、プラズマＣＶＤ法を用いて、チャンバ圧力３Ｐａ、Ｈ２流量１０ｃｃｍ、ＤＣ電圧−０．５ｋＶの条件で水素終端処理を行った。実施例４は処理時間３分、実施例５は処理時間１０分、実施例６は処理時間３０分とした。また、比較例２として、水素終端処理を施さないものを比較試験に供した。
【００４７】
比較例２、実施例４〜６の軟質材加工用回転工具によってパッドを加工・調整し、このパッドを用いてＣＭＰ装置によって、酸化膜が形成されたウェハを研磨した。このときスラリーとしてシリカ粒子を含む酸化膜用スラリー（ＫＯＨ添加）を使用した。ウェハの回転数４０ｒｐｍ，パッド回転数４２ｒｐｍ、ウェハ圧３５ｋＰａ、荷重２．７〜４．０ｋｇｆ、スラリー流量２００ｍｌ／ｍｉｎとした。
【００４８】
同様に、比較例２、実施例４〜６の軟質材加工用回転工具によってパッドを加工・調整し、このパッドを用いてＣＭＰ装置によって、タングステン膜が形成されたウェハを研磨した。このときスラリーとして金属膜用スラリー（ｐＨ２〜３、過酸化水素水３％添加）を使用した。
【００４９】
評価として、研磨速度、研磨均一性、基板表面の観察、ウェハ表面の観察を行った。なお、研磨均一性としてはウェハの複数箇所において研磨量を測定し、その研磨量のばらつきで評価した。評価結果を表３及び表４に示す
【００５０】
【表３】
2008246617.tif 000005
【００５１】
【表４】
2008246617.tif 000006
【００５２】
酸化膜及びタングステン膜が形成されたウェハを研磨した場合、研磨速度及び研磨均一性は、比較例２、実施例４〜６でほとんど差がなく、水素終端処理による影響は認められなかった。
基板の表面及びウェハ表面を観察した結果においては差が認められた。詳述すると、比較例２では切刃凸部の突端面や基板表面に付着物が観察され、ウェハ表面のスクラッチ数も多かった。また、実施例４では切刃凸部の突端面に若干の付着物が観察され、ウェハ表面にわずかにスクラッチが観察された。実施例５、６では、基板表面に付着物は認められず、ウェハ表面のスクラッチも観察されなかった。
これにより、ＤＬＣ膜に水素終端処理を施すことにより、基板表面へのダイヤモンド粒子等の付着物の発生を抑制でき、ウェハ表面のスクラッチの発生を抑制することができることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の第１の実施形態である軟質材加工用回転工具に備えられた基板の上面図である。
【図２】図１におけるＺ−Ｚ断面図である。
【図３】図１の軟質材加工用回転工具でパッドを加工している状態の説明図である。
【図４】図１に示す基板の製造工程を示すフロー図である。
【図５】本発明の第２の形態である軟質材加工用回転工具に備えられた基板の部分断面図である。
【図６】図５に示す基板の製造工程を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００５４】
１１  基板
１１Ａ  表面
１４  切刃凸部
１５  突端面
１７  気相合成ダイヤモンド膜
１８  ダイヤモンドライクカーボン膜
【図１】
2008246617.tif 000007
【図２】
2008246617.tif 000008
【図３】
2008246617.tif 000009
【図４】
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【図５】
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【図６】
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