(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨装置の研磨パッド表面をドレッシングするパッドドレッシングのドレッシング状態を評価するパッドドレッシング評価方法において、
前記研磨パッドの表面を着色し、あるいは表面又は表層部が予め内部と異なる色に着色された研磨パッドを用い、所定時間パッドドレッシングを行う第１ステップ、
研磨パッドの表面の色を測定して定量化する測定手段を用い、パッドドレッシングによって削られた前記研磨パッド表面の色を複数箇所で測定して定量化する第２ステップ、
前記定量化した数値に基づいて、ドレッシングの均一性を求める第３ステップ、
を含むことを特徴とするパッドドレッシング評価方法。
【請求項２】
前記色は、色相又は彩度であることを特徴とする請求項１に記載のパッドドレッシング評価方法。
【請求項３】
前記第２ステップは、前記測定手段を用い、パッドドレッシングによって削られた前記研磨パッド表面の色を複数箇所で測定して定量化して、パッド面内の数値の標準偏差を取得し、
前記第３ステップは、前記標準偏差に基づいて、ドレッシングの均一性を求めることを特徴とする請求項１又は２に記載のパッドドレッシング評価方法。
【請求項４】
前記第３ステップは、前記標準偏差を前記複数箇所での測定値の平均値で除することにより、ドレッシングの均一性を求めることを特徴とする請求項１又は２に記載のパッドドレッシング評価方法。
【請求項５】
前記測定手段は、パッドドレッシングによって削られた前記研磨パッドの表面の色を測定して、完全着色している部分と着色していないパッド内部の色との間の着色に当てはめられた連続的な数値として定量化することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のパッドドレッシング評価方法。
【請求項６】
前記研磨パッドの表面の着色は、完全着色している部分と着色していないパッド内部の色との間の着色であって前記測定手段によって定量化される連続的な数値が当てはめられた着色であることを特徴とする請求項５に記載のパッドドレッシング評価方法。
【請求項７】
研磨装置の研磨パッド表面をドレッシングするパッドドレッシングのドレッシング状態を評価するパッドドレッシング評価装置において、
前記研磨パッドの表面を着色し、あるいは表面又は表層部が予め内部と異なる色に着色された研磨パッドを用い、所定時間パッドドレッシングを行う手段と、
パッドドレッシングによって削られた研磨パッドの表面の色を複数箇所で測定して定量化する測定手段と、
前記定量化した数値に基づいて、ドレッシングの均一性を求める手段と、
を含むことを特徴とする研磨装置。
【請求項８】
前記色は、色相又は彩度であることを特徴とする請求項７に記載の研磨装置。
【請求項９】
前記測定手段は、パッドドレッシングによって削られた前記研磨パッド表面の色を複数箇所で測定して定量化して、パッド面内の数値の標準偏差を取得し、
前記ドレッシングの均一性を求める手段は、前記標準偏差に基づいて、ドレッシングの均一性を求めることを特徴とする請求項７又は８に記載の研磨装置。
【請求項１０】
前記ドレッシングの均一性を求める手段は、前記標準偏差を前記複数箇所での測定値の平均値で除することにより、ドレッシングの均一性を求めることを特徴とする請求項７又は８に記載の研磨装置。
【請求項１１】
前記測定手段は、パッドドレッシングによって削られた前記研磨パッドの表面の色を測定して、完全着色している部分と着色していないパッド内部の色との間の着色に当てはめられた連続的な数値として定量化することを特徴とする請求項７から１０のいずれかに記載の研磨装置。
【請求項１２】
前記研磨パッドの表面の着色は、完全着色している部分と着色していないパッド内部の色との間の着色であって前記測定手段によって定量化される連続的な数値が当てはめられた着色であることを特徴とする請求項１１に記載の研磨装置。
【請求項１３】
前記定量化された値が予め設定した範囲内か否かを判別して、ワークの研磨を実施するか否かを判断する判断手段を有することを特徴とする請求項７から１２のいずれかに記載の研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研磨パッド、パッドドレッシング評価方法、及び研磨装置に関するもので、特に半導体ウェーハ等のワークを研磨する研磨装置に使用される研磨パッド、研磨パッドのドレッシング状態を評価するパッドドレッシング評価方法、及び研磨装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の微細化・多層化が進むにつれて、ＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）技術は、半導体装置製造工程になくてはならない必須の技術になっている。このＣＭＰ技術は、層間絶縁膜の平坦化のみならず、Ｃｕ配線や素子分離など、現在では様々な工程に利用されている。
【０００３】
平坦化ＣＭＰにおける重要な仕様の１つに、研磨レートのワーク面内均一性（研磨均一性）がある。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。
【０００４】
この重要な要素として、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（以後、単にパッドと称することがある）の表面状態がある。研磨パッド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称することがある）によって形成される。このことは、例えば研磨の最中にパッドドレッシングも同時に行ういわゆるｉｎ−ｓｉｔｕドレッシングにおいて、パッドドレッシングを停止すると研磨レートが急激に落ち込むという事実からも、研磨パッド表面状態の厳密な制御が重要であることが明らかである。
【０００５】
パッドドレッシングとは、ダイヤモンドなどの砥石が着いたパッドドレッサー（以後、単にドレッサーと称することがある）を研磨パッドに当接させ、研磨パッドの表面を削り取るないしは表面を粗らすなどして、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に対してスラリーの保持性を回復させ、研磨能力を維持させることをいう。
【０００６】
このパッドドレッシングを行うにあたり、レーザー変位センサによってパッド表面をスキャンしてパッドの表面形状を測定し、磨耗した領域のドレッシング時間と磨耗の少ない領域のドレッシング時間とを変化させ、パッドドレッシングの面内均一化を狙った技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００１−１２９７５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、前出特許文献１に記載された手法は研磨パッド全面を測定する場合は測定に非常に時間が掛かり、研磨の途中で行うには非現実的な手法であった。また、パッドドレッシングを行う前にパッドの表面形状を測定してドレッシングのやり方を制御するもので、パッドドレッシングがなされた後のドレッシングが均一に行われたか否かを評価するものではなく、研磨パッド全面におけるドレッシングの状態を把握することができなかった。
【０００８】
また、ＣＭＰ装置で使用される研磨パッドは、研磨パッドそのものの厚みむらや研磨定盤への貼り付けむらがあることから、貼り付け後の研磨パッド表面は平面ではない。貼り付けた後の研磨パッド表面は通常３０μｍ〜５０μｍ程度の高低差をもっている。
【０００９】
しかし、ＣＭＰにおいては、ウェーハ面内を均一に研磨するため、このような起伏を有する研磨パッド表面に対しても、表面に倣って均一にドレッシングすることが求められている。
【００１０】
図４は、ＣＭＰに要求されるパッドドレッシングの仕様の概念を表したものである。図４に示すように、例えば高低差約５０μｍのうねりが幅１００ｍｍ程度で形成された研磨パッド２０をドレッシングする場合、うねりに倣って均一にドレッシングすることが求められる。このように研磨パッドは弾性材料であることから、ＣＭＰ装置におけるパッドドレッシングは、弾性材料の表面基準研削加工と位置付けることができる。
【００１１】
このようなパッド表面のうねりに倣って施されたドレッシングの状態を判断するのは、パッド表面の形状寸法を測定しても判断することができない。
【００１２】
また、パッドドレッシングの分布状態は、研磨パッドの半径方法の他、周方向が非常に重要である。これは、ドレッサーが高速で回転する研磨パッド表面に対して、断続的に接触することなく、一定の圧力で連続的に接触していることが要求されるからである。
【００１３】
特に、プレートタイプのパッドドレッサーを、例えば図５の原理図に示すようなフレキシブルジョイントを用いて押圧手段に接続し、パッド表面のうねりに倣うようにして用いた場合、高速運動する研磨パッド２０に接触するパッドドレッサー表面には大きい摩擦力が働くため、パッドドレッサーが研磨パッド２０に対して傾く。
【００１４】
傾くことによって摩擦が軽減されると、パッドドレッサーが元の姿勢に戻るといったことがおこる。これが短時間に起こるため、結果的にはパッドドレッサーが断続的に研磨パッド２０に接触（スティックスリップ）することになる。パッドドレッサーが研磨パッド２０に対して傾いているときには、ドレッシングが一部しか行われないことから、研磨パッド２０の周方向にドレッシングがばらつくことは原理的に自明である。
【００１５】
ドレッシングがパッド面内でばらつくと、パッド全面がある一定量ドレッシングされるまでドレッシングが続けられるために多大な時間が掛かる。その間は、部分的にドレッシングが進むため、研磨レート（単位時間当たりの研磨量）は徐々に上昇する。パッド全面が所定量ドレッシングされた時点でようやく研磨レートが安定する。
【００１６】
研磨レートが徐々に上昇している間は製品ウェーハを研磨処理することは難しい。研磨レートが安定してからようやく製品ウェーハを研磨処理することが可能になるため、結果的に研磨レートを安定させるためにダミーウェーハを数多く使用することになる。
【００１７】
また、パッドドレッシング圧力を小さくした場合、パッド面内でドレッシングされる部分とされない部分とが顕著になる。そのため、ドレッシング量が少ない部分でも最低限のドレッシング量を確保しなければならないため、ドレッシング圧力を少し高めに設定し、パッドのどの部分も最低限のドレッシングがされるようにしておく必要がある。
【００１８】
そのため、パッドドレッシングによる平均パッド除去量は、ある程度大きく設定され、その結果、パッド表面の消耗量が多くなることから、研磨パッドの寿命が短いという問題があった。
【００１９】
このような問題は、パッド面内のドレッシング分布（研削分布）をすぐに測定できる効果的な手法がなかったため、表面化されることがなかった。その結果、研磨パッドの立ち上げに数多くのダミーウェーハを使用し、その後のパッド寿命も短いという結果を招いていた。
【００２０】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、ＣＭＰ装置のような研磨装置の研磨パッドをドレッシングするにあたり、研磨パッドのドレッシング状態の均一性を簡易にかつ正確にモニターする方法、そのための研磨パッド、及び研磨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】
【００２１】
本発明は前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、研磨装置の研磨パッド表面をドレッシングするパッドドレッシングのドレッシング状態を評価するパッドドレッシング評価方法において、前記研磨パッドの表面を着色し、あるいは表面又は表層部が予め内部と異なる色に着色された研磨パッドを用い、所定時間パッドドレッシングを行う第１ステップ、研磨パッドの表面の色を測定して定量化する測定手段を用い、パッドドレッシングによって削られた前記研磨パッド表面の色を複数箇所で測定して定量化する第２ステップ、前記定量化した数値に基づいて、ドレッシングの均一性を求める第３ステップ、を含むことを特徴とするパッドドレッシング評価方法を提供する。
【００２２】
請求項１の発明によれば、研磨パッドの表面又は表層部が内部と異なる色に着色されているので、研磨パッドをドレッシングした際に、ドレッシングが行われている部分は、色付けされたところが除去されて下地が見えるが、ドレッシングが行われていない部分は色付けされたままとなるので、研磨パッド表面の色の分布状態によって、パッドドレッシングにおける研削むらを容易に把握することができ、ドレッシングの均一性を容易に判断することができる。
【００２３】
請求項２に記載の発明は、前記色は、色相又は彩度であることを特徴とする請求項１に記載のパッドドレッシング評価方法を提供する。
【００２４】
また、請求項３に記載のように、請求項１又は２の発明において、前記第２ステップは、前記測定手段を用い、パッドドレッシングによって削られた前記研磨パッド表面の色を複数箇所で測定して定量化して、パッド面内の数値の標準偏差を取得し、前記第３ステップは、前記標準偏差に基づいて、ドレッシングの均一性を求めるようにするのが好適である。
【００２５】
また、請求項４に記載のように、請求項１又は２の発明において、前記第３ステップは、前記標準偏差を前記複数箇所での測定値の平均値で除することにより、ドレッシングの均一性を求めることができる。
【００２６】
本発明のパッドドレッシング評価方法によれば、パッドドレッシングの面内均一性の状態を定性的、及び定量的に把握することが可能となる。これにより、パッドドレッシングによる過研削を防止することができ、研磨パッドの長寿命化を図ることができる。
【００２７】
請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれかに記載の発明において、前記測定手段は、パッドドレッシングによって削られた前記研磨パッドの表面の色を測定して、完全着色している部分と着色していないパッド内部の色との間の着色に当てはめられた連続的な数値として定量化することを特徴とする。
【００２８】
また、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記研磨パッドの表面の着色は、完全着色している部分と着色していないパッド内部の色との間の着色であって前記測定手段によって定量化される連続的な数値が当てはめられた着色であることを特徴とする。
【００２９】
請求項７に記載の発明は、研磨装置の研磨パッド表面をドレッシングするパッドドレッシングのドレッシング状態を評価するパッドドレッシング評価装置において、前記研磨パッドの表面を着色し、あるいは表面又は表層部が予め内部と異なる色に着色された研磨パッドを用い、所定時間パッドドレッシングを行う手段と、パッドドレッシングによって削られた研磨パッドの表面の色を複数箇所で測定して定量化する測定手段と、前記定量化した数値に基づいて、ドレッシングの均一性を求める手段と、を含むことを特徴とする研磨装置である。
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、前記色は、色相又は彩度であることを特徴とする。
請求項９に記載の発明は、請求項７又は８に記載の発明において、前記測定手段は、パッドドレッシングによって削られた前記研磨パッド表面の色を複数箇所で測定して定量化して、パッド面内の数値の標準偏差を取得し、前記ドレッシングの均一性を求める手段は、前記標準偏差に基づいて、ドレッシングの均一性を求めることを特徴とする。
請求項１０に記載の発明は、請求項７又は８に記載の発明において、前記ドレッシングの均一性を求める手段は、前記標準偏差を前記複数箇所での測定値の平均値で除することにより、ドレッシングの均一性を求めることを特徴とする。
請求項１１に記載の発明は、請求項７から１０のいずれかに記載の発明において、前記測定手段は、パッドドレッシングによって削られた前記研磨パッドの表面の色を測定して、完全着色している部分と着色していないパッド内部の色との間の着色に当てはめられた連続的な数値として定量化することを特徴とする。
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の発明において、前記研磨パッドの表面の着色は、完全着色している部分と着色していないパッド内部の色との間の着色であって前記測定手段によって定量化される連続的な数値が当てはめられた着色であることを特徴とする。
本発明の研磨装置によれば、研磨パッドのドレッシング状態を容易に確認することが可能となる。また、研磨パッドの表面状態を数値で表すことが可能となり、パッドドレッシングを行った後に、パッドの表面状態が正常か正常でないかを容易に判別して、ワークの研磨を実施するか否かを判断でき、ダミーウェーハの使用枚数を大幅に減少させることができる。
【発明の効果】
【００３０】
以上説明したように、本発明の研磨パッド及びパッドドレッシング評価方法によれば、パッドドレッシングにおける研削むらを容易に把握することができ、ドレッシングの均一性を容易に判断することができる。また、本発明の研磨装置によれば、パッドドレッシングにおける過研削を防止して研磨パッドの長寿命化を図るとともに、ダミーウェーハの使用枚数を減少させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下添付図面に従って本発明に係る研磨パッド、パッドドレッシング評価方法、及び研磨装置の好ましい実施の形態について詳説する。なお、各図において同一部材には同一の番号または記号を付している。
【００３２】
図１は、本発明の実施の形態に係わる研磨装置を表す構成図である。同図に示す研磨装置１０は、主として研磨定盤１１、研磨パッド２０、図示しないウェーハキャリア、パッドドレッサー３０、研磨パッド２０の表面を観察する観察手段を構成するカメラ４１とモニターテレビ４２、研磨パッド２０表面の色を測定して定量化する測定手段５１、及び研磨装置１０各部の動作を制御するコントローラ６０とで構成される。
【００３３】
研磨定盤１１は、回転軸１１ａに連結された図示しないモータを駆動することにより図の矢印Ｅ方向に回転する。ワークであるウェーハを保持したウェーハキャリアは、不図示のモータにより駆動されて回転する。また、研磨定盤１１の上面には、研磨パッド２０が貼付され、研磨パッド２０上に図示しないスラリー供給ノズルからスラリーが供給される。
【００３４】
研磨パッド２０は、発泡ポリウレタン製の弾力のある素材で形成された薄い円板状で、上面にスラリーの保持性を高めるための浅い溝が多数格子状に形成されている。また、研磨パッド２０の上面の表面又は表層部は内部とは異なる色に着色されている。
【００３５】
この研磨パッドの着色は、表層部のみ内部と異なる顔料を混入して積層してもよく、あるいは表面に内部と異なる色の膜を形成してもよい。表面を色付けするための塗料、染料
はいろいろある。例えば、大塚化学社製の商品名パイロキープＴＳ、日進化成社製の商品名アーバンセラ、日本特殊塗料社製の商品名シルビアＳＰヨゴレガード、大同塗料社製の商品名レジガードＦＡリニューや商品名ハイクリーン、日本油脂社製の商品名ベルクリーン、アトミクス社製の商品名アミックスコーン、住友精化社製の商品名アクアトップＦ−２、寺西化学工業社製の商品名マジックインキ等がある。
【００３６】
この他でも、研磨パッド２０の内部に深く浸透することがなく、極く表面のみに付着する色彩材料であれば種々の色彩材料を用いることができる。
【００３７】
パッドドレッサー３０は、図の矢印Ｆ方向に回転されるとともに回転する研磨パッド２０の表面に押し付けられて研磨パッド２０表面を研削し、粗面化し、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２０に対してスラリーの保持性を回復させ、研磨能力を維持させる。
【００３８】
研磨パッド２０の表面を観察する観察手段を構成するカメラ４１は、研磨パッド２０の上方に配置され、別置きのモニターテレビ４２に撮影画像を写し出す。また、カメラ４１には研磨パッド２０表面の色を測定して定量化する測定手段５１が接続されている。
【００３９】
カメラ４１及び測定手段５１は図の矢印Ｇ方向にトラバース可能に設けられ、図示しない駆動手段によって研磨パッド２０の中心部から周縁部までを観察可能になっており、研磨パッド２０の回転と組み合わせることにより研磨パッド２０の表面全面を観察できるようになっている。
【００４０】
色は、色相（単色光の波長に相当するもの）、彩度（あざやかさ即ち白みを帯びていない度合）、及び明度（明るさ即ち光の強弱）の３要素によって規定される。本発明の測定手段５１としては、色相を測定する分光色差計又は彩度を測定する色彩色差計等が好適に用いられる。
【００４１】
分光色差計としては、例えば、日本電飾工業社製の商品番号ＮＦ３３３等がある。また、色彩色差計としては、例えば、コニカミノルタ社製の商品番号ＣＲ−４００、ＣＲ−４１０等がある。
【００４２】
研磨装置１０各部の動作を制御するコントローラ６０内に組み込まれたコンピュータからなる判断手段６１は、測定手段５１によって定量化された研磨パッド２０表面の色の値からパッドドレッシングの状態を判断する。
【００４３】
なお、研磨装置１０には観察手段であるカメラ４１と測定手段５１との両者を設けたが、カメラ４１のみを設けて肉眼で観察するように構成してもよく、あるいは測定手段５１のみを設けてパッド表面状態を定量化するように構成してもよい。
【００４４】
次に、本発明のパッドドレッシング評価方法について図２のフローチャートを用いて説明する。先ず、表面又は表層部が内部と異なる色に着色された研磨パッド２０を回転させながら表面に水を供給し、回転するパッドドレッサー３０で所定時間のパッドドレッシングを行う（ステップＳ１）。
【００４５】
次に、パッドドレッシングされた研磨パッド２０表面をカメラ４１で撮像し、モニターテレビ４２で研磨パッド２０のドレッシング状態、特にドレッシングのパッド面内均一性をパッド表面の色むらから評価する。この時予め取得しているサンプル画像と比較して、ドレッシング状態を判断し、合否を判断してもよい（ステップＳ２）。
【００４６】
また、カメラの代わりに測定手段５１としての色差計で研磨パッド２０表面を直接測定し、数値化してもよい。また、カメラ４１で取得した画像に対して色差計で数値化してもよい。この場合、研磨パッド２０の複数個所を測定して数値化するのがよい。
【００４７】
数値化にあたって、一般的な色の数値化に用いられるＲＧＢ値やマンセル値などを利用して数値化すればよい。また、色の変化を複数段階に設定し、それらに数値を割り当てて、独自の評価方法により定量化してもよい。
【００４８】
このようにして研磨パッド２０内の各点で数値化して、パッド面内の数値の標準偏差を取得する。この標準偏差を平均値で除することにより、パッド面内のドレッシング状態の均一性を求める（ステップＳ３）。
【００４９】
次に、コントローラ６０内の判断手段６１で、得られた研磨パッド２０面内のドレッシングの均一性が予め設定した範囲に入っているか否かを判断する（ステップＳ４）。ドレッシングの面内均一性が予め設定した範囲に入っている場合は、製品ウェーハの研磨工程に移る（ステップＳ５）。
【００５０】
ステップＳ４でドレッシングの面内均一性が予め設定した範囲外の場合、設定範囲からの隔たり度合によって更にパッドドレッシングを続けるか否かを判断手段６１で判断する（ステップＳ６）。
【００５１】
ステップＳ６で再ドレッシングと判断した場合、ステップＳ１に戻る。また、ドレッシングを続けないと判断した場合は、警報を発するとともに、研磨装置１０を一時停止する（ステップＳ７）。
【００５２】
なお、図２のフローチャートにおいて、ステップＳ２の後にステップＳ３を実施する流れで記載してあるが、ステップＳ２とステップＳ３の順序を逆転させてもよく、またステップＳ２とステップＳ３のうちどちらか一方のみでドレッシング状態を評価してもよい。
【実施例１】
【００５３】
先ず、発泡ポリウレタン製の研磨パッド２０の表面に油性のカラースプレーを均等に吹きつけ、表面を色付けした。着色分の厚みは５μｍ程度とした。この研磨パッド２０を研磨定盤１１に貼付して回転させ、２種類のパッドドレッサー（Ａドレッサー及びＢドレッサーと称することにする）を用いて夫々同一時間のパッドドレッシングを実行し、ドレッシング状態（ドレッシングのパッド面内均一性）をパッド表面の色むらで比較した。
【００５４】
パッドドレッシング条件は、研磨パッド２０の回転数を３０ｒｐｍ、パッドドレッサー
の回転数を８０ｒｐｍとし、研磨パッド２０の表面に純水を供給しながらパッドドレッシングを行った。
【００５５】
図３は、この結果を表したものである。図３から明らかなように、Ａドレッサーによるパッドドレッシングの結果はパッド面内に色むらが観察され、ドレッシングの面内均一性
に劣ることが分かる。
【００５６】
一方、Ｂドレッサーによるドレッシング結果は、パッド面内の色むらがほとんどなく、ドレッシングの面内均一性に優れていることが分かる。この場合の研磨パッド２０の表面粗さはＲａ０．５μｍで、均一に粗面化されていた。
【実施例２】
【００５７】
実施例１は、比較的小径の研磨パッドに対してドレッシングを行い、色むらを観察したもので、簡易的に効果を検証したものである。本実施例２では、実際に研磨装置１０で使用する大径の研磨パッドに対してドレッシングを行い、パッドドレッシングの均一性を定量化した。
【００５８】
本実施例２では、直径１００ｍｍのディスクにダイヤモンド砥粒を電着した従来タイプのパッドドレッサー（４インチディスクタイプドレッサーと称する）を用いてドレッシングを実施した場合（Case 1と称する）と、直径１００ｍｍのディスクに先端にダイヤモンド砥粒を電着した多数のピアノ線（線状弾性体）をブラシ状に植え付けた新タイプのパッドドレッサー（４インチ弾性ブラシタイプドレッサーと称する）を用いてドレッシングを実施した場合（Case 2と称する）との２つのケースについて、夫々パッドドレッシングの均一性を定量化した。以下にその詳細を説明する。
【００５９】
先ず、直径７６０ｍｍの発泡ポリウレタン製の研磨パッド２０（ニッタハース社製ＩＣ１４００）の表面を寺西化学工業社製マジックインキ（黒）で色付けした。着色分の厚みは５μｍ程度とした。
【００６０】
パッドドレッシング条件は、研磨パッド２０の回転数を３０ｒｐｍ、パッドドレッサー
の回転数を８０ｒｐｍとし、パッドドレッサーをパッドの半径方向に揺動させながら、研磨パッド２０の表面に純水を供給しパッドドレッシングを行った。ドレッシング圧力は４Ｋgfとし、ドレッシング時間はCase 1の場合を１５分、Case 2の場合を２１分とした。
【００６１】
図６及び図７に条件をまとめた。パッドドレッサーをパッドの半径方向に揺動させるときは、半径の増加に従って面積が増加するのでその分だけ揺動速度を減少させ、パッドドレッサーのパッド上での滞在時間を増加させた。具体的には、図７の表に示すように、研磨パッド２０の中央部の半径７５ｍｍの位置から３０ｍｍ刻みに１０段階と最後の端数５ｍｍの範囲の１１段階に分け、夫々の範囲における滞在時間を変化させた。
【００６２】
Case 1とCase 2のそれぞれについて、ドレッシング後の研磨パッド２０の面内８１箇所でパッド表面の色を測定し数値化した。研磨パッド２０面内の測定ポイントを図８に示し、各測定ポイントの座標値を図９の表に示した。
【００６３】
使用した色の測定装置は、コニカミノルタ社製色彩式差計ＣＲ−４００で、色の数値化の定義を図１０に示すように、０〜２０までの数値を割り当てた。即ち着色されていない部分を２０（上限）、完全に着色されている部分を０（下限）とし、その間を連続的な数値で当てはめた。
【００６４】
図１１は、各測定ポイントのＸＹ座標とそれに対応する測定値をCase 1とCase 2のそれぞれについて記載した表である。また、図１２はCase 1の結果を表す鳥瞰図で、各測定ポイントの平均値が１０．４６であり、標準偏差が１σで２．３７９であった。ドレッシングの均一性を「全測定ポイントの標準偏差を平均値で除した値」と定義した時、ドレッシングの均一性は２２．７３％であった。
【００６５】
また、図１３はCase 2の結果を表す鳥瞰図で、各測定ポイントの平均値が１０．９３であり、標準偏差が１σで０．６５であった。ドレッシングの均一性を「全測定ポイントの標準偏差を平均値で除した値」と定義した時の、ドレッシングの均一性は６．０３％であった。
【００６６】
図１２及び図１３の鳥瞰図から明らかなように、Case 1では色むらが多く観察され、Case 2では色むらが少ない。また、ドレッシングの均一性を前述のように定義しているので、数値が小さいほど均一性に優れていることになる。このように、ドレッシングの均一性を容易に数値化することができ、Case 1とCase 2とを定性的にも定量的にも比較することができた。
【００６７】
以上説明したように、本発明の研磨パッド、パッドドレッシング評価方法、及び研磨装置によれば、研磨パッドのドレッシング状態の面内均一性を簡易にかつ正確に評価することができ、パッドドレッシングの過研削を防止して研磨パッドの長寿命化を図るとともに、効率のよいパッドドレッシングが可能で、ダミーウェーハの少量も削減できる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の実施の形態に係わる研磨装置を表す構成図
【図２】本発明のパッドドレッシング評価方法を表すフローチャート
【図３】実施例の結果を表す説明図
【図４】ＣＭＰに要求されるパッドドレッシングの概念を表す説明図
【図５】従来のパッドドレッサーの構成を表す概念図
【図６】実施例における諸件を表す表
【図７】実施例におけるドレッサー揺動条件を示す表
【図８】実施例における研磨パッド内測定ポイントを表す図
【図９】実施例における研磨パッド内測定ポイントのＸＹ座標を示す表
【図１０】実施例における色の数値化の定義を示す図
【図１１】実施例における測定データを示す表
【図１２】実施例における測定結果を表す鳥瞰図１
【図１３】実施例における測定結果を表す鳥瞰図２
【符号の説明】
【００６９】
１０…研磨装置、２０…研磨パッド、３０…パッドドレッサー、４１ …カメラ（観察手段）、４２…モニターテレビ（観察手段）、５１…測定手段、６０…コントローラ、６１…判断手段
【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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【図１３】
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