(57)【要約】【課題】ドレッシング能力の変動を所定の範囲内に維持することができるとともに、ドレッサーの高さ調整マージンが大きくとれ、ドレッサーの取り付け高さがドレッシング圧力に及ぼす影響の少ないパッドドレッサーを提供すること。【解決手段】研磨パッド２０に対向して配置された基板３２と、基板３２に着脱可能に取り付けられた複数のペレット３４と、ペレット３４に植毛された複数の線状弾性部材３１とを設け、線状弾性部材３１の先端部を研磨パッド２０に当接させるとともに線状弾性部材３１を弾性変形させることにより、パッドドレッシングに必要な圧力が発生するように構成した。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを研磨する研磨装置に使用する研磨パッドの表面を目立て処理するパッドドレッサーにおいて、
前記研磨パッドに対向して配置された基板と、
該基板に着脱可能に取り付けられた複数のペレットと、
該ペレットに植毛された複数の線状弾性部材と、を有し、
前記線状弾性部材の先端部を前記研磨パッドに当接させるとともに前記線状弾性部材を弾性変形させることにより、パッドドレッシングに必要な圧力が発生するように構成されたことを特徴とするパッドドレッサー。
【請求項２】
ワークを研磨する研磨装置に使用する研磨パッドの表面を目立て処理するパッドドレッサーにおいて、
前記研磨パッドに対して軸心が平行に配置された円柱形状又は円筒形状あるいはカマボコ形状の支持部と、
該支持部の円周面に植毛された複数の線状弾性部材と、を有し、
前記線状弾性部材の先端部を前記研磨パッドに当接させるとともに前記線状弾性部材を弾性変形させることにより、パッドドレッシングに必要な圧力が発生するように構成されたことを特徴とするパッドドレッサー。
【請求項３】
前記支持部をその軸心回りに回転させる回転手段と、
前記支持部がその軸心回りに所定時間毎に所定角度回転するように、前記回転手段を制御する制御手段と、が設けられたことを特徴とする請求項２に記載のパッドドレッサー。
【請求項４】
ワークを研磨する研磨装置に使用する研磨パッドの表面を目立て処理するパッドドレッサーにおいて、
前記研磨パッドに対して傾斜して設けられた円形基板と、
該円形基板にカップ状をなすように植毛された複数の線状弾性部材と、を有し、
前記線状弾性部材の先端部を前記研磨パッドに当接させるとともに前記線状弾性部材を弾性変形させることにより、パッドドレッシングに必要な圧力が発生するように構成されたことを特徴とするパッドドレッサー。
【請求項５】
前記円形基板をその円形中心を通り円形基板面に垂直な軸心回りに回転させる回転手段と、
前記円形基板がその軸心回りに所定時間毎に所定角度回転するように、前記回転手段を制御する制御手段と、が設けられたことを特徴とする請求項４に記載のパッドドレッサー。
【請求項６】
前記複数の線状弾性部材の夫々の先端部には先端子が固定され、
前記先端子は、高硬度耐摩耗性物質で形成されたことを特徴とする請求項１、２、３、４、又は５のうちいずれか１項に記載のパッドドレッサー。
【請求項７】
前記請求項１、２、３、４、５、又は６のうちいずれか１項に記載のパッドドレッサーを備えたことを特徴とする研磨装置。
【請求項８】
ワークを研磨する研磨装置に使用する研磨パッドの表面を目立て処理するパッドドレッシング方法において、
前記請求項１、２、３、４、５、又は６のうちいずれか１項に記載のパッドドレッサーを用い、
前記複数の線状弾性部材のうちパッドドレッシングに寄与する線状弾性部材を所定時間毎に部分的に入れ替えて、パッドドレッシング能力の変動を所定範囲に維持することを特徴とするパッドドレッシング方法。
【請求項９】
ワークを研磨する研磨装置に使用する研磨パッドの表面を目立て処理するパッドドレッシング方法において、
前記請求項１に記載のパッドドレッサーを用い、
所定時間毎に前記ペレットを着け替えることにより、前記複数の線状弾性部材のうちパッドドレッシングに寄与する線状弾性部材を所定時間毎に部分的に入れ替えて、パッドドレッシング能力の変動を所定範囲に維持することを特徴とするパッドドレッシング方法。
【請求項１０】
ワークを研磨する研磨装置に使用する研磨パッドの表面を目立て処理するパッドドレッシング方法において、
前記請求項３に記載のパッドドレッサーを用い、
所定時間毎に前記支持部をその軸心回りに回転させることにより、前記複数の線状弾性部材のうちパッドドレッシングに寄与する線状弾性部材を所定時間毎に部分的に入れ替えて、パッドドレッシング能力の変動を所定範囲に維持することを特徴とするパッドドレッシング方法。
【請求項１１】
ワークを研磨する研磨装置に使用する研磨パッドの表面を目立て処理するパッドドレッシング方法において、
前記請求項５に記載のパッドドレッサーを用い、
所定時間毎に前記円形基板をその円形中心を通り円形基板面に垂直な軸心回りに回転させることにより、前記複数の線状弾性部材のうちパッドドレッシングに寄与する線状弾性部材を所定時間毎に部分的に入れ替えて、パッドドレッシング能力の変動を所定範囲に維持することを特徴とするパッドドレッシング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パッドドレッサー、パッドドレッシング方法、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の研磨パッド表面を再生するパッドドレッサー、それを備えた研磨装置、及びパッドドレッシング方法に関する。
【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、新規の研磨パッドの表面状態を最適に初期化したり、使用中の研磨パッドに対しては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】
このパッドドレッサーとしては、従来からダイヤモンド砥粒が電着されたドレッサーが用いられ、軸の回りに回転させられながら研磨パッドに押し付けられて研磨パッドをドレッシングするものが多く使用されていた（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
図７は、特許文献１に記載されたパッドドレッサーを説明するための概念図である。特許文献１に記載されたパッドドレッサー１３０は、図７に示すように、ダイヤモンド砥粒１３３、１３３、…が電着された基板１３１が支持部１３２に対して固定して取り付けられている。
【０００８】
このようなパッドドレッサー１３０では、パッドドレッシングを行っていく中でダイヤモンド砥粒１３３、１３３、…の先端が徐々に磨耗し、ドレッシング能力が徐々に減少し、終には寿命となる。寿命がきたパッドドレッサー１３０では、磨耗したダイヤモンド砥粒１３３、１３３、…が電着された基板１３１から新しいダイヤモンド砥粒１３３、１３３、…が電着された基板１３１に交換される。
【０００９】
この場合、パッドドレッシング能力は新しい基板１３１に交換後一気に回復し、時間とともにまた徐々に低下するため、後出図４の点線で示すカーブのように、研磨装置としての研磨レートも同様に、一気に回復した状態から低下した状態まで大きく変動するという好ましくない現象が生ずる。なお、図４において、Ｔ１，Ｔ２はドレッサー基板の交換タイミングを表している。
【００１０】
この研磨レートの変動を抑制するために、種々のパッドドレッサーやパッドドレッシング方法が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。図８は、特許文献２に記載されたパッドドレッサーを説明するための概念図である。
【００１１】
特許文献２に記載されたパッドドレッサー１２０は、図８に示すように、ダイヤモンド砥粒が電着された複数のドレッシングペレット１２１、１２１、…が高さ調整手段１２４を介してベース板１２２に夫々独立して着脱可能に設けられている。
【００１２】
このパッドドレッサー１２０は、各ドレッシングペレット１２１の磨耗状態に応じてこまめに新規のドレッシングペレット１２１と交換し、新旧のドレッシングペレット１２１が混在する状態でパッドドレッシングを行うようにしたものである。
【特許文献１】特開２００３−２１１３５５号公報
【特許文献２】特開２００４−００１１５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところで、例えば前述の特許文献２に記載されたパッドドレッサー１２０の場合、新規に交換されたドレッシングペレット１２１の高さが他のドレッシングペレット１２１の高さに対して異なっていた場合、他のドレッシングペレット１２１への影響が無視できず、特に隣のドレッシングペレット１２１に対しての影響が大きく、ドレッシング能力の変動を大きくする要因となる。
【００１４】
このため、特許文献２に記載されたパッドドレッサー１２０では、各ドレッシングペレット１２１に対して高さ調整手段としてのスペーサ１２４が設けられている。しかし、高さ調整を行う場合は、このスペーサ１２４の厚さを研削等で調整しなければならず、調整が困難で調整のために多大な工数を要していた。
【００１５】
また、特許文献２に記載されたパッドドレッサー１２０には、スペーサ１２４以外にゴム等の弾性部材も介してドレッシングペレット１２１をベース板１２２に取り付けることも記載されている。
【００１６】
しかし、この弾性部材はドレッシングペレット１２１に電着された多数のダイヤモンド砥粒に対して平均的に作用するのみであって、他のドレッシングペレット１２１への影響を抑えるためには不十分であり、やはりスペーサ１２４の加工による高さ調整を厳密に行う必要があった。
【００１７】
また、この弾性部材は、ドレッシングペレット１２１がドレッシングにより摩擦力を受けるときに、研磨パッドに対する接触の水平姿勢を乱す問題があった。この場合、個々のドレッシングペレット１２１が摩擦力により研磨パッドに対して断続的に接触することから、均一なドレッシングを大きく阻害するという副作用があった。
【００１８】
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、ドレッシング能力の変動を所定の範囲内に維持することができるとともに、ドレッサーの高さ調整マージンが大きくとれ、ドレッサーの取り付け高さがドレッシング圧力に及ぼす影響の少ないパッドドレッサーとそれを用いたパッドドレッシング方法、及びそのようなパッドドレッサーを備えた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】
【００１９】
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、ワークを研磨する研磨装置に使用する研磨パッドの表面を目立て処理するパッドドレッサーにおいて、前記研磨パッドに対向して配置された基板と、該基板に着脱可能に取り付けられた複数のペレットと、該ペレットに植毛された複数の線状弾性部材と、を有し、前記線状弾性部材の先端部を前記研磨パッドに当接させるとともに前記線状弾性部材を弾性変形させることにより、パッドドレッシングに必要な圧力が発生するように構成されたことを特徴とするパッドドレッサーを提供する。
【００２０】
請求項１の発明によれば、複数の線状弾性部材が植毛されたペレットが研磨パッドに対向して配置された基板に複数個着脱可能に取り付けられているので、任意のペレットを任意のタイミングで新規のペレットと交換することができ、複数の線状弾性部材が植毛された新旧のペレットが混在する状態でパッドドレッシングを行うことができる。また、線状弾性部材の変形量は大きな調整マージンを持つため、ペレット交換時の高さ調整を必要としない。
【００２１】
請求項２に記載の発明は、ワークを研磨する研磨装置に使用する研磨パッドの表面を目立て処理するパッドドレッサーにおいて、前記研磨パッドに対して軸心が平行に配置された円柱形状又は円筒形状あるいはカマボコ形状の支持部と、該支持部の円周面に植毛された複数の線状弾性部材と、を有し、前記線状弾性部材の先端部を前記研磨パッドに当接させるとともに前記線状弾性部材を弾性変形させることにより、パッドドレッシングに必要な圧力が発生するように構成されたことを特徴とするパッドドレッサーを提供する。
【００２２】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２の発明において、前記支持部をその軸心回りに回転させる回転手段と、前記支持部がその軸心回りに所定時間毎に所定角度回転するように、前記回転手段を制御する制御手段と、が設けられたことを特徴とする。
【００２３】
請求項３の発明によれば、複数の線状弾性部材が植毛された円柱形状又は円筒形状の支持部がその軸心回りに所定時間毎に所定角度回転されるので、パッドドレッシングに寄与する複数の線状弾性部材を部分的に新しい線状弾性部材に移行することができる。
【００２４】
請求項４に記載の発明は、ワークを研磨する研磨装置に使用する研磨パッドの表面を目立て処理するパッドドレッサーにおいて、前記研磨パッドに対して傾斜して設けられた円形基板と、該円形基板にカップ状をなすように植毛された複数の線状弾性部材と、を有し、前記線状弾性部材の先端部を前記研磨パッドに当接させるとともに前記線状弾性部材を弾性変形させることにより、パッドドレッシングに必要な圧力が発生するように構成されたことを特徴とするパッドドレッサーを提供する。
【００２５】
また、請求項５に記載の発明は、請求項４の発明において、前記円形基板をその円形中心を通り円形基板面に垂直な軸心回りに回転させる回転手段と、前記円形基板がその軸心回りに所定時間毎に所定角度回転するように、前記回転手段を制御する制御手段と、が設けられたことを特徴とする。
【００２６】
請求項５の発明によれば、複数の線状弾性部材がカップ状に植毛された円形基板がその円形中心を通り円形基板面に垂直な軸心回りに所定時間毎に所定角度回転されるので、パッドドレッシングに寄与する複数の線状弾性部材を部分的に新しい線状弾性部材に移行することができる。
【００２７】
請求項６に記載の発明は、請求項１、２、３、４、又は５のうちいずれか１項に記載の発明において、前記複数の線状弾性部材の夫々の先端部には先端子が固定され、前記先端子は、高硬度耐摩耗性物質で形成されたことを特徴とする。
【００２８】
請求項６の発明によれば、線状弾性部材の夫々の先端部には高硬度耐摩耗性物質で形成された先端子が固定されているので、効率のよいパッドドレッシングを行うことができ、またドレッサーの磨耗も少ない。そのため、ドレッサーのパッド研削量を持続させることが可能となる。
【００２９】
請求項７に記載の発明は、前記請求項１、２、３、４、５、又は６のうちいずれか１項に記載のパッドドレッサーを備えたことを特徴とする研磨装置を提供する。請求項７の発明によれば、研磨レートの変動が少なく、良好な研磨を行うことができる。
【００３０】
請求項８に記載の発明は、ワークを研磨する研磨装置に使用する研磨パッドの表面を目立て処理するパッドドレッシング方法において、前記請求項１、２、３、４、５、又は６のうちいずれか１項に記載のパッドドレッサーを用い、前記複数の線状弾性部材のうちパッドドレッシングに寄与する線状弾性部材を所定時間毎に部分的に入れ替えて、パッドドレッシング能力の変動を所定範囲に維持することを特徴とするパッドドレッシング方法を提供する。
【００３１】
請求項８の発明によれば、複数の線状弾性部材のうちパッドドレッシングに寄与する線状弾性部材を所定時間毎に部分的に入れ替えて、パッドドレッシング能力の変動を所定範囲に維持するので、研磨レートの変動が少なく、良好な研磨を行うことができる。
【００３２】
また、請求項９に記載の発明は、ワークを研磨する研磨装置に使用する研磨パッドの表面を目立て処理するパッドドレッシング方法において、前記請求項１に記載のパッドドレッサーを用い、所定時間毎に前記ペレットを着け替えることにより、前記複数の線状弾性部材のうちパッドドレッシングに寄与する線状弾性部材を所定時間毎に部分的に入れ替えて、パッドドレッシング能力の変動を所定範囲に維持することを特徴とする。
【００３３】
請求項９の発明によれば、所定時間毎にペレットを着け替えるのみで高さ調整の必要もなく、容易にパッドドレッシング能力の変動を所定範囲に維持することができるので、研磨レートの変動が少なく、良好な研磨を行うことができる。
【００３４】
また、請求項１０に記載の発明は、ワークを研磨する研磨装置に使用する研磨パッドの表面を目立て処理するパッドドレッシング方法において、前記請求項３に記載のパッドドレッサーを用い、定時間毎に前記支持部をその軸心回りに回転させることにより、前記複数の線状弾性部材のうちパッドドレッシングに寄与する線状弾性部材を所定時間毎に部分的に入れ替えて、パッドドレッシング能力の変動を所定範囲に維持することを特徴とする。
【００３５】
また、請求項１１に記載の発明は、ワークを研磨する研磨装置に使用する研磨パッドの表面を目立て処理するパッドドレッシング方法において、前記請求項５に記載のパッドドレッサーを用い、定時間毎に前記円形基板をその円形中心を通り円形基板面に垂直な軸心回りに回転させることにより、前記複数の線状弾性部材のうちパッドドレッシングに寄与する線状弾性部材を所定時間毎に部分的に入れ替えて、パッドドレッシング能力の変動を所定範囲に維持することを特徴とする。
【００３６】
請求項１０又は請求項１１の発明によれば、研磨中でも自動的に複数の線状弾性部材のうちパッドドレッシングに寄与する線状弾性部材を所定時間毎に部分的に入れ替えることができ、パッドドレッシング能力の変動を所定範囲に維持するので、研磨レートの変動が少なく、良好な研磨を行うことができる。
【発明の効果】
【００３７】
以上説明したように本発明のパッドドレッサー、及びパッドドレッシング方法によれば、ドレッシング能力の変動を所定の範囲内に維持することができるとともに、ドレッサーの高さ調整マージンが大きくとれ、ドレッサーの取り付け高さがドレッシング圧力に及ぼす影響が少ない。また、本発明の研磨装置によれば、研磨レートのワーク面内均一性に優れた良好な加工を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下添付図面に従って本発明に係るパッドドレッサー、パッドドレッシング方法、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。
【００３９】
図１は、本発明の実施の形態に係わる研磨装置を表す斜視図である。同図に示す研磨装置１０は、主として研磨定盤１２とウェーハキャリア１４、及びパッドドレッサー３０とで構成される。
【００４０】
研磨定盤１２は、回転軸１６に連結されたモータ１８を駆動することにより図の矢印Ａ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１４は、回転軸２２Ａに連結された不図示のモータにより駆動されて矢印Ｂ方向に回転する。また、研磨定盤１２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。
【００４１】
パッドドレッサー３０は、回転する研磨パッド２０の表面に押し付けられ、新規の研磨パッド２０に対して研磨パッド２０表面を最適な状態に初期化するとともに、使用途中の研磨パッド２０に対して表面の目詰まりを解消し、スラリーの保持性を回復させて研磨能力を維持させるためのドレッシングを行うものである。
【００４２】
図２及び図３は、本発明のパッドドレッサー３０を表す概念図で、図２は側面図、図３は平面図である。パッドドレッサー３０は主に円盤状の基板３２と、多数の線状弾性部材３１、３１、…が植え付けられた（以後感覚的に適しているため、植毛されたと称することがある。）６個のペレット３４、３４、…とで構成されている。なお、ペレット３４は６個に限るものではない。
【００４３】
各ペレット３４は、固定ネジ３３によって基板３２に着脱可能に取り付けられている。
また、各線状弾性部材３１の先端には、先端子３１ａが固着されている。線状弾性部材３１としては、ピアノ線やカーボンファイバ線等が好適に用いられる。
【００４４】
また、線状弾性部材３１の先端に固着される先端子３１ａは、高硬度耐摩耗性物質が好ましく、ダイヤモンド砥粒等が電着で固定される。また、ダイヤモンド砥粒の代わりにＷＣや超硬を用いてもよい。
【００４５】
なお、線状弾性部材３１としてカーボンファイバ線を用いる場合は、カーボンファイバ線自体の硬度が高いので、先端子３１ａを固着せずにカーボンファイバ線自身の先端部でドレッシングするようにしてもよい。
【００４６】
線状弾性部材３１をペレット３４に植毛する（植え付ける）方法として、ペレット３４に多数の孔を形成し、線状弾性部材３１をこの孔に挿入して接着剤で固める方法を用いることができるが、スポット溶接等その他の方法によって植毛してもよい。
【００４７】
本発明のパッドドレッサー３０では、弾性部材３１のヤング率をＥ、弾性部材３１の有効可撓長さをＬ、弾性部材３１の厚みをｔ、弾性部材３１の幅をｂ、先端子３１ａと研磨パッド２０との間の摩擦係数をμ、弾性部材３１の撓みによる水平方向の変位をδとしたとき、ドレッシングの圧力Ｐは次式（１）で表される。
【００４８】
【数１】
2007059820.tif 000003
研磨パッド２０表面のうねりが５０μｍであっても、弾性部材３１のＥ、Ｌ、ｔ、ｂを最適化することで、ドレッシング圧力Ｐのばらつきを１％以下とすることができる。
【００４９】
研磨パッド２０をドレッシングする時は、回転する研磨パッド２０の表面にパッドドレッサー３０の先端子３１ａを当接させた状態から所定量基板３２を研磨パッド２０に対して接近させ、線状弾性部材３１を撓ませる。線状弾性部材３１がこのように弾性変形することによりドレッシング圧力が創出され、研磨パッド２０の表面がドレッシングされる。この場合、線状弾性部材３１の撓み量を調整することにより、最適なドレッシング圧力を得ることができる。
【００５０】
また、研磨パッド２０表面のうねりによる高低差に対して先端子３１ａが追従するとともに、追従による線状弾性部材３１の撓み量の変化分に対応する応力変動値が小さいので、研磨パッド２０の表面に沿って均一にドレッシングすることができる。
【００５１】
なお、図１に示すように、基板３２をモータ３７で回転させることにより、全てのペレット３４を均一にドレッシングに作用させることができる。また、図１に示すように、パッドドレッサー３０を回転軸２５に固定されたアーム２６に取り付け、研磨パッド２０の中央部と周縁部との間で往復移動させながらパッドドレッシングすることにより、ドレッシングの研磨パッド面内均一性を高めることができる。
【００５２】
パッドドレッシングはワークであるウェーハの研磨と同時に、いわゆるｉｎ−ｓｉｔｕで行われ、時間の経過とともに作用している線状弾性部材３１の先端子３１ａの鋭利なエッジが磨耗してくる。このため、所定時間毎にペレット３４を新規のペレット３４と交換する。
【００５３】
ペレット３４の交換は、後出図４で示す交換タイミングｔ1では例えば図３のＡ及びＤ位置のペレット３４を交換し、次の交換タイミングｔ2では図３のＢ及びＥ位置のペレット３４を交換し、次の交換タイミングｔ3では図３のＣ及びＦ位置のペレット３４を交換し、これを繰り返す。これにより、常に新旧のペレット３４、３４、…が混在して、磨耗度合いの異なる多数の線状弾性部材３１、３１、…の先端子３１ａ、３１ａ、…によってパッドドレッシングが行われる。
【００５４】
ペレット３４の交換は、全数のうちの部分交換であるため、交換によって生ずる研磨レートの変動は少なくてすむ。図４はこの状態をグラフで表したものである。図４において、横軸はウェーハの研磨枚数とドレッサー交換タイミングを表し、縦軸は研磨レートを表している。
【００５５】
図の実線で表したグラフが交換タイミングｔ1 、ｔ2 、・・・でペレット３４を交換したときのウェーハの研磨レートを表している。従来のタイミングＴ１、Ｔ２でのドレッサー全交換の場合（図の点線のカーブ）と比べ、最大研磨レート（各カーブの頂点）はこの場合７０％程度に抑えられているが、研磨レートの変動幅が極めて少なくなっている。
【００５６】
また、本発明では、線状弾性部材３１を用い、線状弾性部材３１の撓みによる応力でドレッシング圧力が生ずるようになっているが、撓み量の変動に対してドレッシング圧力の変動が少ないので、ペレット３４を交換したときに、隣のペレット３４への影響がほとんど生じないので、交換に伴う高さ調整を必要としない。このため交換が容易で、装置の停止時間もごく僅かですむ。
【００５７】
このように、本発明のパッドドレッシング方法では、パッドドレッシング能力を最大能力よりも低い状態（例えば７０％）でしかもパッドドレッシング能力の変動幅を小さく抑えて用いるので、長寿命で安定したパッドドレッサーとして使用することができる。
【００５８】
図５は、本発明の第２発明に係わるパッドドレッサー３０Ａの実施形態を表す概念図である。パッドドレッサー３０Ａは、主に円柱形状又は円筒形状あるいはカマボコ形状の支持部３２Ａ、支持部３２Ａの円周面３２ａに植毛された多数の線状弾性部材３１、３１、…、支持部３２Ａの軸心３２ｂに設けられ支持部３２Ａを軸心３２ｂの周りに回転させる回転手段３５、及び回転手段３５の回転を制御する制御手段３６等で構成されている。
【００５９】
夫々の線状弾性部材３１の先端には先端子３１ａが固着されている。また、支持部３２Ａは、その軸心３２ｂが研磨パッド２０の表面に対して平行になるように配置され、更に
研磨パッド２０の表面側に向けられた線状弾性部材３１の先端子３１ａが研磨パッド２０に当接し、線状弾性部材３１が撓むことによりドレッシング圧力が生じるように配置されている。
【００６０】
線状弾性部材３１としては、ピアノ線やカーボンファイバ線等が好適に用いられる。また、線状弾性部材３１の先端に固着される先端子３１ａは、高硬度耐摩耗性物質が好ましく、ダイヤモンド砥粒等が電着で固定される。また、ダイヤモンド砥粒の代わりにＷＣや超硬を用いることもできる。
【００６１】
なお、線状弾性部材３１としてカーボンファイバ線を用いる場合は、カーボンファイバ線自体の硬度が高いので、先端子３１ａを固着せずにカーボンファイバ線自身の先端部でドレッシングするようにしてもよい。
【００６２】
線状弾性部材３１の植毛（植え付け）方法は、前発明同様、多数形成された孔に線状弾性部材３１を挿入し、接着剤で固める。或いはスポット溶接等その他の方法によって植毛してもよい。
【００６３】
パッドドレッシングにあたって、支持部３２Ａを所定時間毎に所定角度回転させるように、制御手段３６でモータ等の回転手段３５を制御する。これによって、磨耗した複数の先端子３１ａを研磨パッド２０から開離させ、代わって複数の新しい先端子３１ａを部分的に入れ替えてパッドドレッシングに寄与させることができ、新旧の先端子３１ａ、３１ａ、…が常に混合された状態でパッドドレッシングを行う。このため、パッドドレッシング能力の変動を少ない範囲に抑えることができ、研磨レートの変動も小さく抑えることができる。
【００６４】
また、パッドドレッシングに寄与する新旧の線状弾性部材３１の部分入れ替えは、ワークであるウェーハの研磨中に自動で行うことができるので、常に略同一の研磨レートでウェーハを研磨することができる。
【００６５】
図６は、本発明の第３発明に係わるパッドドレッサー３０Ｂの実施形態を表す概念図である。パッドドレッサー３０Ｂは、主に円形基板３２Ｂ、円形基板３２Ｂの円形基板面３２ｅに全体としてカップ状をなすように植毛された多数の線状弾性部材３１、３１、…、円形基板３２Ｂの円形中心３２ｆを通り円形基板面３２ｅに垂直な軸心３２ｇに設けられ円形基板３２Ｂを軸心３２ｇの周りに回転させる回転手段３５、及び回転手段３５の回転を制御する制御手段３６等で構成されている。
【００６６】
夫々の線状弾性部材３１の先端には先端子３１ａが固着されている。また、円形基板３２Ｂは、その円形基板面３２ｅが研磨パッド２０の表面に対して傾斜するように配置され、更に研磨パッド２０の表面と接触する先端子３１ａ有する線状弾性部材３１が撓むことによりドレッシング圧力が生じるように配置されている。
【００６７】
先の発明同様に、線状弾性部材３１としては、ピアノ線やカーボンファイバ線等が好適に用いられる。また、線状弾性部材３１の先端に固着される先端子３１ａは、高硬度耐摩耗性物質が好ましく、ダイヤモンド砥粒等が電着で固定される。また、ダイヤモンド砥粒の代わりに超鋼を用いてもよい。
【００６８】
また、線状弾性部材３１としてカーボンファイバ線を用いる場合は、カーボンファイバ線自体の硬度が高いので、先端子３１ａを固着せずにカーボンファイバ線自身の先端部でドレッシングするようにしてもよい。
【００６９】
線状弾性部材３１の植毛（植え付け）方法も、前発明同様、多数形成された孔に線状弾性部材３１を挿入し、接着剤で固める。或いはスポット溶接等その他の方法によって植毛してもよい。
【００７０】
パッドドレッシングにあたって、円形基板３２Ｂを所定時間毎に所定角度回転させるように、制御手段３６でモータ等の回転手段３５を制御する。これによって、磨耗した複数の先端子３１ａを研磨パッド２０から開離させ、代わって複数の新しい先端子３１ａを部分的に入れ替えてパッドドレッシングに寄与させることができ、新旧の先端子３１ａ、３１ａ、…が常に混合された状態でパッドドレッシングを行う。このため、パッドドレッシング能力の変動を少ない範囲に抑えることができ、研磨レートの変動も小さく抑えることができる。
【００７１】
また、パッドドレッシングに寄与する新旧の線状弾性部材３１の部分入れ替えは、ワークであるウェーハの研磨中に自動で行うことができるので、常に略同一の研磨レートでウェーハを研磨することができる。
【００７２】
以上説明したように、本発明のパッドドレッサー及びそれを用いたパッドドレッシング方法によれば、パッドドレッサーの取り付け高さがドレッシング圧力に及ぼす影響の少ないパッドドレッサーを得ることができ、長寿命でパッドドレッシング能力の変動が少ないパッドドレッシング方法を得ることができる。
【００７３】
また、本発明の研磨装置１０によれば、このようなパッドドレッシングが可能なパッドドレッサーが備えられているので、安定した研磨レートで良好な研磨加工を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の実施の形態に係わる研磨装置を表す斜視図
【図２】本発明のパッドドレッサーの構成を表す側面図
【図３】本発明のパッドドレッサーの構成を表す平面図
【図４】研磨レートの変動を説明するグラフ
【図５】本第２発明のパッドドレッサーの構成を表す概念図
【図６】本第３発明のパッドドレッサーの構成を表す概念図
【図７】従来のパッドドレッサーを表す概念図
【図８】従来の別のパッドドレッサーを表す側面図
【符号の説明】
【００７５】
１０…研磨装置、２０…研磨パッド、３０・３０Ａ・３０Ｂ…パッドドレッサー、３１ …線状弾性部材、３１ａ…先端子、３２…基板、３２Ａ…支持部、３２Ｂ…円形基板、３２ａ…円周面、３２ｂ・３２ｇ…軸心、３１ｅ…円形基板面、３２ｆ…円形中心、３４…ペレット、３５…回転手段、３６…制御手段
【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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