(57)【要約】【課題】研磨パッドの立ち上げ時間の短縮を図れるドレッサを提供する。【解決手段】ドレッサ１のダイヤモンド砥粒を保持する保持材２の表面を、ドーム状に膨出させることによって、ドレッサ１の表面に凸部を形成し、新規な研磨パッドのドレッシング処理を行なう場合に、凸部の先端を構成する一部のダイヤモンド砥粒５が、研磨パッドの表面に高い接触圧で接触し、研磨パッドの表面に容易に切り込むことができ、これによって、ドレッシング処理に要する時間、したがって、研磨パッドの立ち上げ時間を短縮することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の砥粒が保持材の表面に保持され、研磨パッドのドレッシング処理に用いられるドレッサであって、
当該ドレッサの表面は、前記砥粒の先端の高さが異なるように形成された凸部を有する、
ことを特徴とするドレッサ。
【請求項２】
前記砥粒を保持する前記保持材の表面が、前記凸部に対応する凸状である、
請求項１に記載のドレッサ。
【請求項３】
前記凸状が、ドーム状である、
請求項２に記載のドレッサ。
【請求項４】
前記多数の砥粒が、前記保持材の表面の砥粒配置部に保持され、前記保持材は、複数の前記砥粒配置部を備える、
請求項１ないし３のいずれかに記載のドレッサ。
【請求項５】
前記砥粒配置部が、平面視円形である、
請求項１ないし４のいずれかに記載のドレッサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研磨パッドをドレッシング処理するのに用いるドレッサに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造においては、半導体ウェハ等の表面を平坦化するために、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing：化学機械研磨）技術を用いた研磨装置(以下「ＣＭＰ研磨装置」という)による研磨が広く行われている(例えば、特許文献１参照)。
【０００３】
図８は、従来のＣＭＰ研磨装置の概略構成図である。回転定盤１１の表面に貼付された研磨パッド７には、供給ノズル１０から研磨スラリー８が連続的に供給される。被研磨物としての例えば、半導体ウェハ９は、研磨ヘッド１２に、図示しないバッキングフィルム等を介して保持される。
【０００４】
かかるＣＭＰ研磨装置では、回転定盤１１上の研磨パッド７に、研磨ヘッド１２に保持された半導体ウェハ９を加圧接触させ、研磨スラリー８を流しながら、回転定盤１１及び研磨ヘッド１２を、矢符Ｐ１，Ｐ２で示すように同方向に回転させることによって半導体ウェハ９を研磨する。
【０００５】
ＣＭＰ研磨装置では、研磨パッド７の表面の微細な凹部に、切削屑や研磨スラリー８が入り込んで目詰りを起こし、研磨レートの低下をもたらすと共に、研磨の均一性を悪化させる。このため、ダイヤモンド砥粒などを固着したドレッサ１３を用いて研磨パッド７のドレッシング処理が行われる。
【０００６】
この研磨パッド７のドレッシング処理は、ダイヤモンド砥粒などを固着したドレッサ１３を、研磨パッド７に加圧接触させて矢符Ｐ３方向へ回転させて研磨パッド７の表面を荒し、切削屑や研磨スラリー８を除去すると共に目立てを行うものである。
【０００７】
このドレッシング処理は、半導体ウェハ９の研磨時に限らず、新規に購入した研磨パッド７の使用を開始する立ち上げ時にも行われる。すなわち、研磨パッド７を新規に購入したユーザは、その研磨パッド７を用いた本来の半導体ウェハ９に対する研磨作業の前に、安定した研磨レート及び研磨の均一性を得るために、当該新規な研磨パッド７を、ドレッサ１３を用いてドレッシング処理するようにしている。
【０００８】
かかるドレッシング処理に用いる従来のドレッサ１３の一例を、図９ないし図１２を参照して説明する。図９に従来のドレッサ１３の側面を、図１０に図９のドレッサ１３の下面を、図１１に図１０のＥ−Ｅ線に沿う拡大断面をそれぞれ示す。また、図１２に従来のドレッサ１３と該ドレッサ１３でドレッシング処理される研磨パッド７の表面を示す。
【０００９】
これら図９ないし図１１を参照して、ドレッサ１３は、ステンレス等からなる円盤状のベース基材１４を備え、このベース基材１４の研磨パッド７に対向する面である表面(図９、図１１では下面)には、等しい面積を有する円形の砥粒配置部１７を複数、この例では、４つ備えている。各砥粒配置部１７は、図１１に示すように、ベース基材１４に形成された電着部１５と、この電着部１５に固着された多数のダイヤモンド砥粒１６とを有する。
【００１０】
従来のドレッサ１３は、寿命の向上を図るために、多数のダイヤモンド砥粒１６が、研磨パッド７の表面に均等に接触するように、ダイヤモンド砥粒１６の突出高さが同等になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０００−３３４６５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述のように、研磨パッドを新規に購入したユーザは、その研磨パッドを用いた本来の半導体ウェハに対する研磨作業の前に、ドレッサを用いて当該新規な研磨パッドのドレッシング処理を行なうのであるが、新規な研磨パッドの表面は、荒れていないために滑り易く、ドレッサのダイヤモンド砥粒による研磨パッド表面への切り込みが容易ではない。このため、ドレッシング処理に時間を要し、本来の半導体ウェハの研磨処理に移行するまでの研磨パッドの立ち上げ時間が長くなり、半導体ウェハの生産性が低下するという課題がある。
【００１３】
本発明は、上述のような点に鑑みて為されたものであって、研磨パッドの立ち上げ時間を短縮することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明では、上記目的を達成するために、次のように構成している。
【００１５】
本発明のドレッサは、多数の砥粒が保持材の表面に保持され、研磨パッドのドレッシング処理に用いられるドレッサであって、当該ドレッサの表面は、前記砥粒の先端の高さが異なるように形成された凸部を有する。
【００１６】
凸部の突出形状は、山状、ドーム状、段状など任意である。
【００１７】
砥粒自体の粒径を異ならせることによって、砥粒の先端の高さを異ならせるようにしてもよいし、砥粒を保持する保持材の表面形状によって、砥粒の先端の高さを異ならせるようにしてもよく、あるいは、保持材の表面に保持された砥粒の前記表面からの突出量を異ならせることによって、砥粒の先端の高さを異ならせるようにしてもよい。
【００１８】
砥粒は、ダイヤモンド砥粒が好ましいが、他の砥粒、例えばＣＢＮ砥粒、アルミナ系砥粒や、その他の砥粒を用いてもよく、また、これら砥粒を単独で、または２種以上を混合して用いてもよい。
【００１９】
好ましい実施態様では、前記砥粒を保持する前記保持材の表面が、前記凸部に対応する凸状である。
【００２０】
一つの実施態様では、前記凸状が、ドーム状である。
【００２１】
他の実施態様では、前記多数の砥粒が、前記保持材の表面の砥粒配置部に保持され、前記保持材は、複数の前記砥粒配置部を備える。
【００２２】
更に他の実施態様では、前記砥粒配置部が、平面視円形である。
【００２３】
本発明のドレッサによると、当該ドレッサの表面は凸部を有しているので、新規な研磨パッドのドレッシング処理を行なう場合に、凸部の先端を構成する一部の砥粒が、残余の砥粒に比べて高い接触圧で研磨パッドの表面に接触して滑り易い研磨パッド表面に容易に切り込むことができ、ドレッシング処理の開始が早まってドレッシング処理に要する時間を短縮することができ、これによって、研磨パッドの立ち上げ時間を短縮することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、凸部の先端を構成する一部の砥粒が研磨パッドに高い接触圧で接触し、滑りやすい研磨パッドの表面に容易に切り込むことができ、研磨パッドのドレッシング処理に要する時間を短縮することができる。これによって、研磨パッドの立ち上げ時間を短縮して、本来の半導体ウェハの研磨処理へ早く移行することができるので、生産性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は本発明の実施形態に係るドレッサの側面を示す図である。
【図２】図２は図１のドレッサの下面を示す図である。
【図３】図３は図１のＡ−Ａ線に沿う断面を拡大して示す図である。
【図４】図４は図１のドレッサのダイヤモンド砥粒と研磨パッドとの接触状態を拡大して示す図である。
【図５】図５は本発明の他の実施形態に係るドレッサの側面を示す図である。
【図６】図６は図５のドレッサの下面を示す図である。
【図７】図７は図５のＣ−Ｃ線に沿う断面を拡大して示す図である。
【図８】図８はＣＭＰ装置の概略構成を示す図である。
【図９】図９は従来のドレッサの側面を示す図である。
【図１０】図１０は図９のドレッサの下面を示す図である。
【図１１】図１１は図１０のＥ−Ｅ線に沿う断面を拡大して示す図である。
【図１２】図１２は図９のダイヤモンド砥粒と研磨パッドとの接触状態を拡大して示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面によって本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００２７】
（実施形態１）
図１に本発明の一実施形態に係るドレッサの側面を、図２に図１のドレッサの下面を、図３に図２のＡ−Ａ線に沿う拡大断面をそれぞれ示す。
【００２８】
これらの図を参照して、この実施形態のドレッサ１は、ステンレスなどの金属からなる保持材２を備えている。この保持材２は、円盤状のベース基材３と、このベース基材３に取付けられたドーム状に膨出した４つの膨出部材４とを備えている。この実施形態では、各膨出部材４を、図示しないネジ部を介してベース基材３に取付けているが、他の実施形態として、膨出部材を含む形状にベース基材を機械加工してもよい。
【００２９】
各膨出部材４は、平面視円形であって、保持材２の研磨パッドに対向する面である表面(図１及び図３では下面)の一部をそれぞれ構成する。
【００３０】
各膨出部材４には、図３に示すように、粒径が略均等の多数のダイヤモンド砥粒５が、略一定の厚みで形成された電着部６に固着保持されており、各膨出部材４は、ダイヤモンド砥粒５が配置された砥粒配置部１８となっている。
【００３１】
各砥粒配置部１８では、ダイヤモンド砥粒５の先端の高さが、膨出部材４の膨出形状に応じて変化し、全体としてドーム状の凸部を形成している。
【００３２】
すなわち、この実施形態のドレッサ１は、研磨パッドに対向する面である表面は、４箇所の各砥粒配置部１８において、ダイヤモンド砥粒５の先端の高さが異なるように形成されたドーム状の凸部を有している。
【００３３】
以上の構成を有するドレッサ１は、従来例のドレッサと同様に、ＣＭＰ装置に、研磨パッドに対向するように設置される。
【００３４】
この実施形態のドレッサ１では、その砥粒配置部１８のダイヤモンド砥粒５は、全体的にドーム状に突出しているので、研磨パッドのドレッシング処理を行なう際には、ドレッサ１の多数のダイヤモンド砥粒５が研磨パッドの表面に均等に接触するのではなく、該表面に対して突出高さが最大のダイヤモンド砥粒５が優先的に接触することになる。
【００３５】
すなわち、図４に示すように、ドレッシング処理の際には、各膨出部材４に設けたダイヤモンド砥粒５は、それぞれが均等な接触圧で研磨パッド７表面に接触するのではなく、研磨パッド７表面に対して図中でセンターにあるダイヤモンド砥粒５（図４では符号５Ａで示す）が他のダイヤモンド砥粒５よりも研磨パッド表面に対してその突出高さが高く、そのため当該ダイヤモンド砥粒５（５Ａ）が研磨パッド７の表面に高い接触圧で接触して切り込むことができ、この最初に切り込んだダイヤモンド砥粒５（５Ａ）に引き続いて他のダイヤモンド砥粒５が研磨パッド７の表面をドレッシングすることができるようになる。
【００３６】
したがって、新規に購入した研磨パッド７のドレッシング処理を行なう場合には、研磨パッド７の滑り易い表面に対して、突出高さが最大となるダイヤモンド砥粒５Ａが高い接触圧で接触して容易に切り込むことができるようになり、その結果、ドレッシング処理に要する時間を短縮して研磨パッドの立ち上げ時間を短縮することができ、その分、半導体ウェハの生産性を向上させることができる。
【００３７】
また、研磨パッド７の立ち上げ時に限らず、研磨時における、目詰まりした研磨パッド７の表面のドレッシング処理においても、ドレッサ１のダイヤモンド砥粒５による研磨パッド表面に対する切り込みが容易となるので、効率的にドレッシング処理を行なうことが可能となる。
【００３８】
（実施形態２）
図５ないし図７を参照して本発明の他の実施形態に係るドレッサ１ａを説明する。図５に同ドレッサ１ａの側面を、図６に図５のドレッサ１ａの下面を、図７に図６のＣ−Ｃ線に沿う拡大断面をそれぞれ示す。
【００３９】
この実施形態のドレッサ１ａは、上述の実施形態と同様に、保持材２ａを備えている。この保持材２ａは、円盤状のベース基材３と、このベース基材３に取付けられたドーム状に膨出した単一の膨出部材４ａとを備えている。
【００４０】
膨出部材４ａは、ベース基材３の表面の略全領域に亘ってドーム状に膨出しており、この膨出部材４ａには、上述の実施形態と同様に、多数のダイヤモンド砥粒５が、電着部６によって固着保持されており、膨出部材４ａは、ダイヤモンド砥粒５が配置された砥粒配置部１８ａとなっている。
【００４１】
以上の構成を有するドレッサ１ａは、多数ダイヤモンド砥粒５のすべてが、研磨パッド７の表面に対して略均等な接触圧で接触するのではなく、突出高さが高い中央のダイヤモンド砥粒５が、研磨パッド７表面に対して高い接触圧で接触して容易に切り込むことができ、ドレッシング処理に要する時間を短縮して、研磨パッドの立ち上げ時間を短縮することができる。
【００４２】
（その他の実施形態）
上述の各実施形態では、砥粒配置部１８，１８ａは、平面視円形とされたけれども、円形に限らず、環状、矩形、その他の形状であってもよく、その数も任意である。また、砥粒配置部１８，１８ａは、その領域全体として膨出させたけれども、砥粒配置部の領域の一部のみを膨出させるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、ＣＭＰ装置の研磨パッドのドレッシング処理に用いるドレッサとして有用である。
【符号の説明】
【００４４】
１，１ａ        ドレッサ
２，２ａ        保持材
３              ベース基材
４，４ａ        膨出部材
５              ダイヤモンド砥粒
６              電着部
７              研磨パッド
【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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