(57)【要約】【課題】優れたパッド研削レイト及びパット平坦性を備えた研磨布用ドレッサーを提供することを目的とする。【解決手段】樹脂層に複数個の砥粒が固着され、個々の砥粒が前記樹脂層から突出した研磨布用ドレッサーであって、前記樹脂層のドレッサー基準面には砥粒の突出方向に向かって突出した複数の固着面が形成されており、個々の砥粒は個々の前記固着面に一部が埋没した状態で固着されていることを特徴とする。前記ドレッサー基準面を基準とした前記固着面の高さをＨ、前記突出方向に対して直交する水平方向における砥粒の端部と、この砥粒が固着された前記固着面の前記水平方向における端部との幅をＬ、互いに隣接する砥粒の間隔をＬ０、前記ドレッサー基準面を基準とした砥粒の前記突出方向における高さをＨ０としたときに、０．２≦Ｌ／Ｌ０≦０．４、０．４≦Ｈ／Ｈ０≦０．７なる条件を満足するとよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂層に複数個の砥粒が固着され、個々の砥粒が前記樹脂層から突出した研磨布用ドレッサーであって、
前記樹脂層のドレッサー基準面には砥粒の突出方向に向かって突出した複数の固着面が形成されており、
個々の砥粒は個々の前記固着面に一部が埋没した状態で固着されていることを特徴とする研磨布用ドレッサー。
【請求項２】
前記ドレッサー基準面を基準とした前記固着面の高さをＨ、前記突出方向に対して直交する水平方向における砥粒の端部と、この砥粒が固着された前記固着面の前記水平方向における端部との幅をＬ、互いに隣接する砥粒の間隔をＬ０、前記ドレッサー基準面を基準とした砥粒の前記突出方向における高さをＨ０としたときに、条件式（１）及び（２）を満足する請求項１に記載の研磨布用ドレッサー。
０．２≦Ｌ／Ｌ０≦０．４・・・・・・・・・・・・・・・・（１）
０．４≦Ｈ／Ｈ０≦０．７・・・・・・・・・・・・・・・・（２）
【請求項３】
前記砥粒の平均粒径が５０μｍ〜３００μｍである請求項１又は２に記載の研磨布用ドレッサー。
【請求項４】
前記砥粒がダイヤモンド砥粒である請求項１〜３のいずれか一項に記載の研磨布用ドレッサー。
【請求項５】
前記樹脂層は、金属製の支持材の表面に形成されている請求項４に記載の研磨布用ドレッサー。
【請求項６】
前記樹脂層が熱可塑性樹脂から構成される請求項５に記載の研磨布用ドレッサー。
【請求項７】
前記支持材は、炭素鋼製、または、ステンレス製である請求項５または６に記載の研磨布用ドレッサー。
【請求項８】
前記砥粒の配置パターンに対応した複数の開口部が形成されたパターン化メッシュを基板に仮固定する第１の仮固定工程と、
前記基板における各前記開口部の内側に各前記砥粒を仮固定する第２の仮固定工程と、
前記砥粒の仮固定面から離隔した前記開口部内の所定位置まで樹脂を流入させて前記樹脂層を形成する成形工程と、
前記樹脂層から前記パターン化メッシュを剥がす剥がし工程と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の研磨布用ドレッサーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、化学的かつ機械的平面研磨（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｌａｎａｒｉｚａｔｉｏｎ、以下ＣＭＰと略す）の工程で、研磨布を研削するために使用されるドレッサー及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェーハの表面を研磨する装置、あるいは、集積回路を製造する途中の配線や絶縁層の表面を平坦化する装置、磁気ハードディスク基板に使用されるＡｌ板やガラス板の表面を平坦化する装置等ではＣＭＰ研磨が用いられている。ＣＭＰ研磨とは、例えば、ウレタン製の研磨パッドが貼り付けられた回転基板に、微細な砥粒を含むスラリー液を供給しながら、被研磨面を押し当てて、被研磨面を平坦化する方法である。当然のことながら、この研磨パッドの研磨能力は使用時間と共に低下していく。
【０００３】
そこで、この研磨能力の低下を抑制するために、一定時間毎に研磨パッド表層部を研削する研削処理が行われる。これにより、常に研磨パッドの新しい面を表面に出すことができ、研磨パッドの平坦性が維持される。この研削をドレッシングといい、このドレッシングにはドレッサーと呼ばれる部品が使用される。ドレッサーは一般的に、金属基板に砥粒を電着、あるいは、ろう付け等によって接合することにより構成されている。
【０００４】
ドレッサーには、従来から、研磨パッドにスクラッチ傷を与えないことが要求される。さらに最近では、集積回路のライン／スペースの極狭化によるパターン露光装置の焦点深度の低下、あるいは磁気ハードディスクの記録容量増加等に伴って、ドレッサーの構成部材からの溶出金属を極力抑制するニーズが高くなってきている。ドレッシング中に、ドレッサー中の金属成分がスラリーに溶出し、研磨パッドを介して半導体ウェーハ等に付着する問題が発生しているためである。
【０００５】
溶出金属を抑制することを目的としたドレッサーとして、以下のものが開示されている。特許文献１には、反転型のダイヤモンド砥粒固着面にダイヤモンド砥粒一層分を電着により仮固定した後に金属または樹脂で埋め込んで固着したドレッサーが開示されている。特許文献２には、ＭｇＯ−ＳｉＯ２系焼結体の表面にダイヤモンド砥粒を固着した板を樹脂基板に取り付けたドレッサーが開示されている。特許文献３には、ダイヤモンド砥粒を樹脂基板に固着したドレッサーが開示されている。
【０００６】
特許文献４には、Ｗ、Ｓｉ、ＳｉＯ２の粉末焼結体にダイヤモンド砥粒を固着したものを樹脂、セラミックス、ステンレス板に接着したドレッサーが開示されている。特許文献５には、炭化珪素等のセラミックス表面に凸部を設けたドレッサーが開示されている。特許文献６には、ガラスとセラミックス粉末複合体でダイヤモンド砥粒を固着したものを支持材に取り付けたドレッサーが開示されている。特許文献７には、砥粒と樹脂の間に金属層が存在し、金属層表面の凹凸部によって樹脂との接合強度を高め、砥粒脱落が抑性されたドレッサーが開示されている。
【０００７】
一方、特許文献８には、ダイヤモンド砥粒を樹脂からなる下引層で保持した芯線からなるワイヤソーで、シリコンウェハを切断することが提案されている。特に、特許文献１はダイヤ砥粒の最突出部の高さを揃えてパッド平坦性を向上させるものであり、引用文献５は表面を、ダイヤモンド膜が成膜された凹凸状のセラミックスで構成し、凸部のエッジを切刃として用いておりダイヤモンド砥粒は使われない。引用文献７では樹脂の表面が平坦に形成されている。従って、これらの文献は、ドレッサー表面の樹脂部とパット間のスラリーの保持や排出を制御することによって優れたパット研削レイトと優れた平坦性を実現するものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平９−２２５８２７号公報
【特許文献２】特開２００８−１３２５７３号公報
【特許文献３】特開２００１−２５９５７号公報
【特許文献４】特開２００１−１７９６３８号公報
【特許文献５】特開２００４−２９１１２９号公報
【特許文献６】国際公開第２００８／０６２８４６号公報
【特許文献７】特開２０１２−２３２３８８号公報
【特許文献８】特開２００９−２８５７９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前述したように、従来金属溶出を抑制するために、ドレッサーを構成する部材に金属以外のセラミックス焼結体、あるいは、樹脂を使用したドレッサーが開示されている。しかし、セラミックス焼結体にダイヤモンド砥粒を固着すると、ダイヤモンド砥粒と焼結粉末との反応によって、ダイヤモンド砥粒が劣化してしまう問題がある。
【００１０】
一方、樹脂支持材にダイヤモンド砥粒が固着されたドレッサーでは、パット研削レイトを維持した状態でパット平坦性を高い状態に維持することには限界がある。パット平坦性を高くする場合には、パッド研削レイトを低下させなければならず、ＣＭＰ工程におけるドレッシング時間を短縮し、生産性を上げるまでには至っていない。
【００１１】
本発明は、優れたパッド研削レイト及びパット平坦性を備えた研磨布用ドレッサーを提供することを第１の目的とする。本発明は更に研磨布用ドレッサーの金属溶出を抑制することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の要旨は、以下の通りである。（１）樹脂層に複数個の砥粒が固着され、個々の砥粒が前記樹脂層から突出した研磨布用ドレッサーであって、前記樹脂層のドレッサー基準面には砥粒の突出方向に向かって突出した複数の固着面が形成されており、個々の砥粒は個々の前記固着面に一部が埋没した状態で固着されていることを特徴とする。
【００１３】
（２）上記（１）の構成において、前記ドレッサー基準面を基準とした前記固着面の高さをＨ、前記突出方向に対して直交する水平方向における砥粒の端部と、この砥粒が固着された前記固着面の前記水平方向における端部との幅をＬ、互いに隣接する砥粒の間隔をＬ０、前記ドレッサー基準面を基準とした砥粒の前記突出方向における高さをＨ０としたときに、０．２≦Ｌ／Ｌ０≦０．４、０．４≦Ｈ／Ｈ０≦０．７なる条件を満足するとよい。（２）の構成によれば、パッド平坦性及びパッド研削レイトをより高いレベルに維持することができる。
【００１４】
（３）上記（１）又は（２）の構成において、前記砥粒の平均粒径は、５０μｍ〜３００μｍとすることができる。
【００１５】
（４）上記（１）〜（３）の構成において、前記砥粒にはダイヤモンド砥粒を用いることができる。
【００１６】
（５）上記（４）の構成において、前記樹脂層は、金属製の支持材の表面に形成することができる。
【００１７】
（６）上記（５）の構成において、前記樹脂層は、熱可塑性樹脂から構成することができる。
【００１８】
（７）上記（５）又は（６）の構成において、前記支持材は、炭素鋼製、または、ステンレス製とすることができる。
【００１９】
（８）前記砥粒の配置パターンに対応した複数の開口部が形成されたパターン化メッシュを基板に仮固定する第１の仮固定工程と、前記基板における各前記開口部の内側に各前記砥粒を仮固定する第２の仮固定工程と、前記砥粒の仮固定面から離隔した前記開口部内の所定位置まで樹脂を流入させて前記樹脂層を形成する成形工程と、前記樹脂層から前記パターン化メッシュを剥がす剥がし工程と、を有することを特徴とする上記（１）に記載の研磨布用ドレッサーの製造方法。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、樹脂層のドレッサー基準面から突出した固着面に砥粒の一部が埋没した状態で固着されているため、優れたパッド研削レイト及びパット平坦性を備えた研磨布用ドレッサーを提供することができる。ＣＭＰ研磨のパッドコンディショナーに本発明のドレッサーを適用すれば、製品基板の品質向上が達成されると共に、ドレッシング時間の短縮が可能になることから高い生産性も維持できる。さらに、砥粒が樹脂層に固着されているため、ＣＭＰ用スラリー中に金属が溶出することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態である研磨布用ドレッサーの断面模式図である。
【図２】平坦性と研削レイトの効果を示した図である。
【図３】従来の方法で樹脂に砥粒が固定されたドレッサーの断面摸式図である。
【図４】ドレッサーの製造方法を模式的に示した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
１枚のドレッサー表面には、その面積にもよるが、通常、数千個から数万個の単結晶砥粒（例えばダイヤモンド砥粒、好ましくは人工ダイヤモンド砥粒）が固定されている。これらの個々の砥粒が研磨パットに押し付けられ、砥粒と研磨パットがお互いに相対的に移動することによって、研磨パッドが研削される。このドレッシング作業は、通常、スラリー、あるいは、水（以下、スラリー等と略す）を流しながら実施される。従来、樹脂で砥粒を固定する場合には、図３に摸式的に示すように樹脂の表面は平坦な形状で形成されていた。この従来の構成では、パッド研削レイトを大きくするために砥粒の突き出し高さを高くするとパッド平坦性が低下する一方で、パッド平坦性を上げるために砥粒突き出し高さを低くするとパッド研削レイトが低下する問題があった。
【００２３】
本発明者らは、個々の砥粒の周囲のみを所定の形状の幅と高さを有する樹脂で覆うことによって、優れたパット研削レイトを維持した状態でパット平坦性を高くできることが可能な研磨布用ドレッサーを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００２４】
図１は、本発明の一実施形態である研磨布用ドレッサーの断面を摸式的に示している。研磨布用ドレッサーは、砥粒１と、樹脂層２と、支持材３とを含む。樹脂層２は、支持材３の表面に形成されている。砥粒１は複数個設けられており、個々の砥粒１は樹脂層２から突出している。なお、図１では、砥粒１の突出方向を矢印で示している。樹脂層２における支持材３に接する面とは反対側の面には基準面（ドレッサー基準面に相当する）２ａが形成されている。基準面２ａには、砥粒１の突出方向に向かって突出した複数の固着面２ｂが形成されている。個々の砥粒１は個々の固着面２ｂに一部が埋没した状態で固着されている。つまり、樹脂層２の表面には、基準面２ａを含む複数の溝部２０が形成されており、個々の砥粒１はこれらの溝部２０を避けた凸状の固着面２ｂに固着されている。
【００２５】
ここで、固着面２ｂは、ドレッシング中に研磨パッドに最も接近する部位となり、この固着面２ｂと研磨パッドとの間にスラリー等が保持される。本発明者等は、砥粒１によって研磨パッドが研削される際に、この保持されたスラリー等が効率良く安定的に研削部位に供給される効果があることを見出した。
【００２６】
このスラリー等の安定的な供給によって、砥粒１による研磨パッドの安定した研削が実現される。その結果、研削後の研磨パッドの平坦性が向上する。ここで、本明細書では、基準面２ａを基準とした固着面２ｂの高さをＨ、突出方向に対して直交する水平方向における砥粒１の端部（以下、砥粒端部１ａと称する）と、この砥粒１が固着された固着面２ｂの前記水平方向における端部（以下、固着面端部２ｂ１と称する）との幅をＬ、互いに隣接する砥粒１の間隔（最小離間距離）をＬ０、基準面２ａを基準とした砥粒１の突出方向における高さ（突き出し高さ）をＨ０と定義する。
【００２７】
Ｌ／Ｌ0が大きい程、スラリー等を保持できる面積が大きくなり、安定的にスラリー等を保持できるようになる。また、Ｈ／Ｈ0が大きい程、固着面２ｂと研磨パッドとの間隔が狭くなるためスラリー等の保持がより安定的となる。すなわち、Ｌ／Ｌ0が大きい程、あるいは、Ｈ／Ｈ0が大きい程、パッド平坦性は向上する。
【００２８】
また、本発明者等は、樹脂層２に形成された溝部２０には、研磨パッド等の削りカスを外部へ排出するための排出経路としての効果があることも見出した。すなわち、この溝部２０を排出経路として削りカスを効率良く排出することによって、砥粒１と研磨パッドとの間に新しいスラリー等が供給されやすくなる。その結果、砥粒１による研磨パッドの安定した研削が実現される。削りカスの排出不良を招くと、その削りカスが砥粒１の周囲に凝集しやすくなるため、砥粒１の研削能力が低下してしまう。Ｌ／Ｌ0が大きい程、溝部２０の通路面積が小さくたるため削りカスの排出能力が低下し、また、Ｈ／Ｈ0が大きい程、固着面２ｂと研磨パッドとの間隔が狭くなるため削りカスの排出能力が低下する。すなわち、Ｌ／Ｌ0が大きい程、あるいは、Ｈ／Ｈ0が大きい程、パッド研削レイトは低下する。
【００２９】
したがって、パッド平坦性及びパッド研削レイトをより高いレベルに維持するためには、以下の条件式（１）及び（２）を満足する必要がある。
０．２≦Ｌ／Ｌ０≦０．４・・・・・・・・・・・・・・・・（１）
０．４≦Ｈ／Ｈ０≦０．７・・・・・・・・・・・・・・・・（２）
砥粒１の突き出し高さをＨ０は、砥粒径の５０％以下が好ましい。Ｈ０が５０％より大きい場合には、砥粒１を固着する樹脂層２の固着力が低下する場合があり、砥粒１の脱落が生じる場合があるからである。砥粒１の突き出し高さＨ０が、砥粒径の４０％以下であれば砥粒１の固着力が更に安定するためより好ましい。ここで、図１には、砥粒１の形状により生じる有限の長さＬ’を示したが、砥粒１として通常使用する単結晶の人工ダイヤモンドは、その形状が正方八面体、あるいは、それに近いブロッキーな形状であるため、このＬ’はＬに比べて短く無視できる長さである。
【００３０】
Ｌ／Ｌ０が０．２未満の場合、砥粒１が固着された固着面２ｂと研磨パッドとの間にスラリー等が保持され難くなる。その結果、パッド平坦性は更に優れたものではなくなる。Ｌ／Ｌ０が０．４超の場合には、削りカスの排出能力が低下するため、パッド研削レイトは低下する。特に、この傾向はＨ／Ｈ０が大きい程、顕著になる。したがって、Ｌ／Ｌ０が０．２未満の場合、あるいは、Ｌ／Ｌ０が０．４超の場合には、更に優れたパッド研削レイトと更に優れたパット平坦性の両方を同時に実現することができない。
【００３１】
また、Ｈ／Ｈ０が０．４未満の場合、砥粒１が固着された固着面２ｂと研磨パッドの間にスラリー等が保持され難くなる。その結果、パッド平坦性は更に優れたものではなくなる。Ｈ／Ｈ０が０．７超の場合には、砥粒１が固着された固着面２ｂと研磨パッドとの隙間が狭くなり研削カスの排出能力が低下し、パッド研削レイトが低下する。したがって、Ｈ／Ｈ０が０．４未満の場合、あるいは、Ｈ／Ｈ０が０．７超の場合には、更に優れたパッド研削レイトと更に優れたパット平坦性の両方を同時に実現することができない。図２は、Ｌ／Ｌ０およびＨ／Ｈ０の値とパット研削レイトおよびパッド平坦性の優劣の関係を示している。横軸がＬ／Ｌ０に対応しており、縦軸がＨ／Ｈ０に対応している。
【００３２】
Ｌ／Ｌ０が大きくなるにつれて、パッド平坦性は優れる傾向を示すが、パッド研削レイトは反対に低下する傾向を示す。特に、Ｈ／Ｈ０が大きくなると、この傾向が顕著になる。Ｌ／Ｌ０が大きくなるにつれてパッド研削レイトが低下するのは、隣接する砥粒１の間に形成された溝部２０の幅が狭くなり、研磨パッドの削りカス等が外部へ排出され難くなるためである。
【００３３】
Ｈ／Ｈ０が大きくなるにつれて、パッド平坦性は優れる傾向を示すが、パッド研削レイトは反対に低下する傾向を示す。特に、Ｌ／Ｌ０が大きくなると、この傾向が顕著になる。Ｈ／Ｈ０が大きくなるにつれて、パッド平坦性が優れるのは、砥粒１が固着された固着面２ｂと研磨パッドとの間にスラリー等が保持され易くなり、砥粒１によって研磨パッドが研削される際に、保持されたスラリー等が効率良く研削部位に供給されるからである。Ｈ／Ｈ０が大きくなるにつれて、研削レイトが低下するのは、砥粒１が固着された固着面２ｂと研磨パッドとの間隔が狭くなり、研磨パッドの削りカス等が外部へ排出され難くなるためである。
【００３４】
上述の構成によれば、砥粒１が固着された固着面２ｂと研磨パッドとの間に十分なスラリー等を確保できるとともに、隣接する砥粒１の間に形成された溝部２０によって研磨パッド等の削りカスを十分に排出することができる。Ｌ／Ｌ０およびＨ／Ｈ０は、後述する製法によって、上述の条件式（１）および（２）を満足させることができる。
【００３５】
ここで、従来のドレッサーとして、金属基板に砥粒を電着、或いはろう付けによって固着した構成が知られている。これに対して、本願発明の砥粒１は、樹脂層２に固着されているため、ＣＭＰ用スラリー中への金属溶出を少なくすることができる。
【００３６】
図３には、比較例として、従来の樹脂基板ドレッサーの摸式図を示した。この場合、パッド研削レイトは優れたものとなるが、樹脂層２と研磨パッドとの距離が離れるため、スラリー等が効率良く研削部へ供給され難くなり、パッド平坦性が低下する。パッド平坦性を優れたものとするために砥粒１の突き出し高さを低くすると、パットの削りカス等を排出する排出能力が低下するため、パッド研削レイトが低下してしまう。このように、従来の樹脂ドレッサーでは、パット平坦性とパッド研削レイトとを同時に優れたものとすることができなかった。
【００３７】
砥粒１の平均粒径は、５０μｍ以上３００μｍ以下であることが好ましい。平均粒径は、レーザー回折・散乱法によって求めた粒度分布における積算値５０％の粒径、あるいは、二つの篩目で篩った場合にはそれらの篩目の大きさの中間値として表わすことができる。砥粒１の平均粒径が５０μｍ未満であると、パッド平坦性は優れるがパッド研削レイトは低下してしまい、３００μｍ超であると、反対にパッド研削レイトは優れるがパッド平坦性は低下してしまうからである。砥粒１の大きさは、ＣＭＰ研磨される被研磨物によって適宜選択される。
【００３８】
本実施形態の研磨布用ドレッサーに用いられる砥粒１は、研削能力のある単結晶粒子の砥粒であればよい。単結晶粒子には、例えばダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素、炭化ホウ素、炭化ケイ素、及び酸化アルミニウム等を用いることができる。これらの砥粒の中でも特に、ダイヤモンド砥粒は研削能力が高い。
【００３９】
ドレッシング荷重が同じ条件下で、単位面積当たりの砥粒数（砥粒密度）を多くすると、個々の砥粒１にかかる力が小さくなり、個々の砥粒１の働きが弱くなる。反対に砥粒密度が小さい場合には、個々の砥粒１にかかる力が大きくなり、個々の砥粒１の働きが強くなる。砥粒密度は１個／ｍｍ２〜２００個／ｍｍ２が好ましい。２個／ｍｍ２〜７０個／ｍｍ２の場合にはパット平坦性とパッド研削レイトがより向上するため、更に好ましくなる。
【００４０】
半導体集積回路のＣＭＰ研磨の場合には、比較的大きな単結晶ダイヤモンド砥粒であって、ダイヤモンド表面が晶壁面となっているブロッキータイプが使用される。一方、Ａｌやガラス等の磁気ハードディスク基板のＣＭＰ研磨の場合には、比較的小さな単結晶ダイヤモンド砥粒が使用される。
【００４１】
ダイヤモンド砥粒の場合には、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｕの少なくとも１種以上の金属がめっきされた砥粒１も使用することができる。めっき砥粒は公知の方法で製造することができる。これらのめっき砥粒を用いる場合には、めっきされた金属層の表面にエッチング等により凹凸部を形成すれば、凹凸部に入り込んだ樹脂のアンカー効果によって、砥粒１の固着力がより強くなる。めっきされた砥粒表面の金属層に凹凸部を付与する方法としては、各金属に適した化学エッチングや、電解エッチングなどを用いることができる。
【００４２】
支持材３の形状は、特に限定されるものではなく、八角形、二十角形等の多角形の形状でもよい。通常、研磨布用ドレッサーを用いた研磨パッドの研削では、支持材３自体が回転しながら研磨パッドを研削する。そのため、均一研削性を担保するためには、支持材３の形状は円盤状であることが好ましい。
【００４３】
金属製の支持材３を用いる場合には、支持材３の砥粒固着面３ａに樹脂層２が形成される。樹脂層２の厚み（突出方向の厚み）は、少なくとも砥粒１の平均粒径の半分程度以上の厚みであればよい。ここで、樹脂層２の厚みとは、砥粒固着面３ａから基準面２ａまでの厚みのことである。これにより、砥粒１の固着力、および金属製の支持材３との密着力が十分となる。樹脂層２の厚みが砥粒１の平均粒径の約半分程より薄くなると、基準面２ａより深く埋没している砥粒１の体積が少なくなるため、砥粒１の固着力が低下する。樹脂層２の厚みの上限は特に限定されず、ＣＭＰ装置にセットされるドレッサーの形状に応じて厚みを変えることができる。
【００４４】
樹脂層２に用いられる材料は、特に制限はないが、温間で流動性を有し、常温では固化状態となる熱可塑性樹脂が適している。
【００４５】
ＣＭＰドレッサーは、酸性あるいはアルカリ性のスラリー中で使用される。そのため、樹脂層２は、耐酸性、耐アルカリ性を有することが好ましい。このような樹脂として、例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のスーパーエンジニアリングプラスチック、汎用エンジニアリングプラスチック、汎用プラスチックを適用することができる。
【００４６】
樹脂層２は、シリカ粒子、アルミナ粒子、アルミナ繊維、ＳｉＣ繊維、炭素繊維、ガラス繊維を含有してもよい。これらの粒子、あるいは繊維を含有させることによって、樹脂層２の剛性を上げることができ、ドレッサーの外力に対する変形をより低減させることができる。
【００４７】
金属製の支持材３における砥粒固着面３ａの反対側の面は、金属が露出していてもよい。この場合であっても、金属製の支持材３の両面に金属が露出している場合に比べて、金属の溶出は半分以下に抑制される。また、砥粒固着面３ａと反対側の面に、通常の樹脂コーティング、あるいはＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ  Ｌｉｋｅ  Ｃｏａｔｉｎｇ）コーティング等によって金属を覆うことで、溶出金属量を大幅に抑えることができる。
【００４８】
本発明の研磨布用ドレッサーとして、金属製の支持材３を用いる場合には、金属製の支持材３の砥粒固着面３ａに凹凸部を形成することによって、樹脂層２との固着力を強化することができる。凹凸部は、エッチング等により形成することができる。
【００４９】
研磨布用ドレッサーにおける金属製の支持材３の材料には、炭素鋼やアルミ合金などが挙げられるが、耐酸性あるいは耐アルカリ性を有する材料が好ましいことから、通常の炭素鋼材の表面に、Ｎｉめっき、Ｃｒめっき等の処理を行って、耐酸性あるいは耐アルカリ性を向上させた金属部材やステンレス鋼が好ましい。
【００５０】
上述の構成では、支持材３の砥粒固着面３ａに樹脂層２を形成したが、支持材３を省略することもできる。
【００５１】
次に、本実施形態のドレッサーの製造方法について、支持材３を省略した場合と、支持材３を省略しない場合とに分けて説明する。最初に図４を参照しながら支持材３を省略した場合の製造方法について説明する。図４は、ドレッサーの製造方法を模式的に示しており、流入した樹脂をハッチングで示している。樹脂層２に砥粒１を固着させる工程においては、樹脂層２の成形と、樹脂層２への砥粒１の固着とを同時に行うことができる。
【００５２】
例えば、流動性がある状態の樹脂を砥粒１に接触させて、圧力を加えて密着させることで、樹脂層２を成形することができる。この成形では、以下に示す方法によって砥粒１の周囲を樹脂で囲い込むことができる。より具体的には、ステンレスなどの薄板に実際のドレッサーで配置させる砥粒１と同じ配置パターンで円形の孔、即ち開口部を形成する（以降、パターン化メッシュ５０と呼ぶ）。パターン化メッシュ５０とは、砥粒１を所定の位置に配置するための位置決め部材であって、孔５０ａの配置は、ランダム、正方形あるいは多角形の頂点の位置、螺旋状、同心円状であっても良い。孔５０ａの形状は円形、多角形などであれば砥粒１を入れやすくなるため好ましい。このパターン化メッシュ５０を基板５１上に両面テープ５２を用いて仮固定する。この際に用いられる基板５１としては、ドレッサーの形状の樹脂、あるいは、金属の板等を用いることができる。
【００５３】
パターン化メッシュ５０の孔５０ａに収められたそれぞれの砥粒１は、両面テープ５２に接着することで仮固定される。この場合、両面テープ５２における砥粒１と接する側の面が、仮固定面となる。ただし、砥粒１の仮固定手段は、両面テープ５２に限るものではなく、例えば、基板５１に位置決め溝部を形成することにより、砥粒１及びパターン化メッシュ５０を仮固定してもよい。この仮固定した砥粒１に、加熱された流動性のある樹脂を接触させることによってパターン化メッシュ５０の孔５０ａと砥粒１の隙間にも樹脂が流入して、砥粒１の周りを樹脂で覆うことが可能になる。この工程では、砥粒１を樹脂に固着させる処理と樹脂層２を形成する処理とが同時に行われる。つまり、樹脂層２の基準面２ａが形成されるとともに、パターン化メッシュ５０と砥粒１との隙間に流入した樹脂によって基準面２ａよりも突出方向に突出した固着面２ｂが形成される。
【００５４】
パターン化メッシュ５０と砥粒１の隙間に流入する樹脂がパターン化メッシュ５０の板厚全体の隙間を全て埋めてしまう場合には、砥粒先端と砥粒１を覆っている樹脂がほぼ同じ高さとなり砥粒先端が樹脂層２の内部に埋没するため好ましくない。樹脂流入量をパターン化メッシュ５０の板厚相当量よりも少なくすることによって、樹脂から砥粒先端が突き出した状態にすることができる。つまり、基準面２ａよりも突出方向に突出した固着面２ｂに砥粒１の一部のみを埋没させることができる。すなわち、砥粒１の仮固定面から離隔した孔５０ａ内の所定位置まで樹脂を流入させることで、基準面２ａ及び固着面２ｂを備えた樹脂層２を形成することができる。
【００５５】
その後、樹脂層２からパタ−ン化メッシュ５０を剥がすことによって、樹脂層２に砥粒が固定された本発明のドレッサーが得られる。砥粒は、パタ−ン化メッシュ側の端部が両面テ−プ等で仮固定されており、樹脂層２側が十分な固着力で固定されているため、パタ−ン化メッシュ５０を剥がした後の砥粒は、全てが樹脂層２と一体化している。
【００５６】
樹脂で砥粒１を固定させるには、射出成形法および温間金型プレス法が適している。特に、射出成形法は、生産性に優れているため好適である。樹脂層２の形状は、樹脂を流入させる金型の内形状によって決めることができる。
【００５７】
次に、支持材３を省略しない場合、つまり、金属製の支持材３を用いる場合の製造方法について説明する。金属製の支持材３に砥粒１を固着させるには、まず、パターン化メッシュを基板上に両面テープ等を用いて仮固定する。この際に用いる基板としては、ドレッサーの形状の樹脂、あるいは、金属の板、等を用いることができる。その後、砥粒１を仮固定した基板を金型に設置し、これと正対する位置に金属製の支持材３を設置する。
【００５８】
この仮固定した砥粒１と正対した位置に設置した金属製の支持材３との間に、高圧条件下で加熱された流動性のある樹脂を流入接触させることによって、金属製の支持材３の上に樹脂層２を形成すると同時に砥粒１を樹脂で覆って固定することができる。この工程を実施することによって、金属製の支持材３と樹脂は固着して、一体化する。この際、金属製の支持材３の表面に凹凸を形成しておくことにより、固着力がより強くなる。
【００５９】
砥粒１と樹脂の接合に関しては、前記した支持材３を省略した場合と同様である。その後、樹脂層２からパターン化メッシュを剥がすことによって、金属製の支持材３上に樹脂層２が形成され、この樹脂層２に砥粒１が固定された本実施形態のドレッサーが得られる。
【００６０】
金属をめっきした砥粒１を樹脂で固定した場合、樹脂層２から突出している砥粒部位も、金属層で被覆されている。この場合、砥粒１を被覆する金属層に応じた湿式エッチング液で、突出している砥粒部位の金属層のみを溶解し、除去することができる。また、金属層で被覆した砥粒１と樹脂とを一体化した後、ダミードレッシングを行うことによっても、突出した砥粒部位のめっき金属層のみを除去することができる。このダミードレッシングを、コロイダルシリカ等のスラリーを流しながら行うことによって、効率的に金属層を除去することができる。
【００６１】
このように、樹脂層２から突出した部位の砥粒１を覆っている金属層を取り除くことによって、パット研削レイトが向上する。また、パット研削時に金属成分が溶出することを抑制できる。
【００６２】
砥粒１を配置するパターンは、ランダムであっても、規則的であってもよい。規則的に配置する場合には、三角形、四角形、五角形、六角形等のマトリクスの各頂点に砥粒１を配置してもよい。また、種々のパターン領域に砥粒１を配置することが可能である。
【００６３】
上述の条件式（１）及び（２）、つまり、０．２≦Ｌ／Ｌ０≦０．４、かつ、０．４≦Ｈ／Ｈ０≦０．７を満たす樹脂層２は以下の方法で製造することができる。
【００６４】
先ず、ステンレスなどで構成された板厚ｔの薄板に実際のドレッサーで配置させる砥粒１と同じ配置パターンで円形の孔を形成させる（パターン化メッシュ）。このパターン化メッシュを基板の上に両面テープ等で仮固定した後、パターン化メッシュの孔に収められたそれぞれの砥粒１を仮固定する。この際に用いる基板としては、ドレッサーの形状の樹脂、あるいは金属の板等を用いることができる。
【００６５】
パターン化メッシュの円形の孔の直径をｄ、互いに最近接する孔の中心間距離をｗ、砥粒１の平均粒径をＤ０とした場合、ｄ＝Ｄ０＋２Ｌ、かつ、ｗ＝Ｄ０＋Ｌ０、の関係式を満足する。すなわち、Ｌ＝（ｄ−Ｄ０）／２、Ｌ０＝ｗ−Ｄ０、となり、Ｌは孔の直径ｄと砥粒１の平均粒径Ｄ０によって制御することができる。また、Ｌ０は孔の中心間距離ｗと砥粒の平均粒径Ｄ０によって制御することができる。
【００６６】
パターン化メッシュの板厚をｔとすると、ｔ＝Ｈ０となって、板厚ｔによってＨ０（砥粒１の突き出し高さ）を制御することができる。Ｈ（固着面２ｂの高さ）は、１つの砥粒１が１つの孔に入っている場合、孔の周囲と砥粒１の間にある空間に流入する樹脂の体積によって制御することができる。射出成形を用いる場合には、樹脂の流入圧力を高くすればＨは大きくなり、反対に樹脂の流入圧力を低くすればＨは小さくなる。また、流入樹脂の保持温度を高くすれば樹脂が固化するまでの時間が長くなるためＨが大きくなり、反対に、保持温度を低くすればＨが小さくなる。このように、樹脂の流入圧力、および、樹脂の保持温度によってＨを制御することができる。
【００６７】
以下、実施例に基づいて、本発明を詳細に説明する。
（実施例１）
砥粒の平均粒径Ｄ０が１６０μｍの単結晶人工ダイヤモンド砥粒を用いて、本発明の一実施形態であるドレッサーの製造を行った。先ず、以下に示すパターン化メッシュを作製した。直径が１００ｍｍ、板厚ｔが８０μｍのＳＵＳ３０４ステンレス円板の所定位置にエッチングによって円形の孔を開けた。具体的には、ＳＵＳ３０４ステンレス円板の中心から半径２５ｍｍの円と半径４８ｍｍの円の間のリング状領域に複数の孔を開けた。孔は正方形マトリックスの各頂点に位置する配置とし、孔の中心間距離ｗは４００μｍ、孔径ｄは２００μｍ、２２０μｍ、２４０μｍ、２６０μｍ、３２０μｍ、３４０μｍ、３８０μｍとした。この孔径を変えることによってＬ（砥粒端部１ａと固着面端部２ｂ１との幅）を制御することができる。ただし、リング状領域を等角度（９０°）で４つのアーク状領域に分割し、隣り合うアーク状領域同士の間には２ｍｍ幅のギャップを設け、そのギャップにはダイヤモンド砥粒を配置しなかった。
【００６８】
次に、直径１００ｍｍ、板厚２ｍｍのＳＵＳ３０４円板の上に耐熱性のある両面テープを貼り付け、その両面テープの上に上記の直径１００ｍｍのパターン化メッシュを外周位置がずれないように貼り付けた。平均粒径Ｄ０が１６０μｍの単結晶人工ダイヤモンド砥粒をパターン化メッシュの孔のほぼ中心に、一つの孔に一つのダイヤモンド砥粒が入るように配置した。孔径が３２０μｍ以上の場合には、一つの孔に二つのダイヤモンド砥粒が入る場合があるが、その場合には、一つのダイヤモンド砥粒をピンセットで取り除いた。この状態では、孔に入っているダイヤモンド砥粒は両面テープで仮固定されている。
【００６９】
このように作製したダイヤモンド砥粒、パターン化メッシュ、両面テープ及びステンレス円板の積層体を、ダイヤモンド砥粒の面が樹脂流入側に向くように、射出成型機の金型の底面にセットした。金型の底面の直径は１００ｍｍであり、金型の内形状は円柱とした。樹脂はポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）系樹脂組成物（充填材料としてガラスファイバーを３５質量％含み、３１０℃の温度で測定した、せん断速度１０００／秒での溶融粘度が１６０Ｐａ・ｓの樹脂組成物）を使用した。金型温度を１２０℃とし、射出成型機のシリンダー温度を３００〜３４０℃、射出圧力を４０〜９８ＭＰａに設定するとともに樹脂を流入させ、砥粒１と樹脂とを一体化させた。１ショットでの樹脂流入量は、樹脂層２の厚みが３ｍｍになるように調整した。シリンダー温度、射出圧力を変えることによってＨを制御することができた。
【００７０】
樹脂が固化した後に、樹脂、ダイヤモンド砥粒、パターン化メッシュ、両面テープ及びステンレス円板の積層体を金型から取出し、樹脂とパターン化メッシュの間で剥離させたところ、樹脂及びダイヤモンド砥粒からなる積層体とパターン化メッシュ、両面テープ及びステンレス円板からなる積層体との２つに分離した。剥離した樹脂には、両面テープに仮固定させたダイヤモンド砥粒の全てが固着した。この方法によって、直径１００ｍｍ、厚み３ｍｍの樹脂層２の表面にダイヤモンド砥粒が所定の位置に配置された研磨布用ドレッサーが得られた。
【００７１】
得られた研磨布用ドレッサーのダイヤモンド砥粒と砥粒周囲の樹脂の幾何学的状態をレーザー顕微鏡による３次元プロファイルを測定して求めた。１枚のドレッサーについて、１つのアーク状領域に対して隣接する１０個の砥粒を任意に選び、４つのアーク状領域に対して、幾何学的状態を測定した。測定した砥粒の数は４０個であった。この測定によって、Ｌ、Ｌ０、Ｈ、Ｈ０を求めた。それぞれの値は、４０個の砥粒の平均値とした。ただし、一つの砥粒の周囲を覆っている樹脂のＬを求める場合には、砥粒の周囲での場所によってＬの値が異なる場合があるため、砥粒の周囲における数点を測定し、それらの平均値とした。また、平均粒径がＤ０の砥粒の粒径には、粒径分布があるため、ＬはＬ＝（ｄ−Ｄ０）／２から計算される値から実際にはずれる場合があった。同様にＬ０もＬ０＝ｗ−Ｄ０から計算される値からずれる場合があった。
【００７２】
パッド研削レイト、パッド研削後のパッド平坦性を評価するために、作製した研磨布用ドレッサーを用いて研磨パッドを研削した。研削した研磨パッドは直径２５０ｍｍの発砲ポリウレタン製であり、この研磨パッドを研磨盤の上に貼り付けた。回転機構と研磨パッドの半径方向への揺動機構とを有する装置に、上記方法により得られた研磨布用ドレッサーを固定し、加圧機構によって２．０ｋｇの加重を加えて、研磨パッドに押し付けた。研磨布用ドレッサーの中心を研磨パッド中心から３０ｍｍ〜９０ｍｍの範囲で半径方向に揺動させた。研磨パッド回転数は９０ｒｐｍ、ドレッサー回転数は８０ｒｐｍ、揺動は１０往復／分とした。研磨パッド回転方向とドレッサーの回転方向は同じ方向にした。また研削面全面が水の膜で覆われる程度に水を供給した。
【００７３】
研削開始から５分経過時点で一端、研削を中断して、研磨パッド厚みを測定した。研磨パッド厚みは、互いに直交する２本の直径上に沿って、マイクロメータで測定した。１つの直径を等間隔で１０等分し、等分した部位のほぼ中心付近の２０点の厚み測定値の平均を求めて研磨パッド厚みとした。再び研削を続けて、研削開始から１０時間経過時点で、同様に研磨パッド厚みを測定した。
【００７４】
研磨パッドの研削レイトは、５分後〜１０時間後の間における研磨パッド厚みの減少量から求めた。パッド平坦性は、１０時間研削後に測定した２０点の研磨パッド厚みの値の内、最大値から最小値を引いた値として評価した。
結果を表１に示した。
【表１】
2016087735.tif 000003
表１からわかるように、本発明例によるドレッサーでは、２．９μｍ／分以上の優れたパッド研削レイトと２．５μｍ以下の優れたパッド平坦性が同時に得られた。発明例４、１１〜１３、２０の結果からわかるように、さらに好ましい範囲としての０．２≦Ｌ／Ｌ０≦０．４、かつ、０．４≦Ｈ／Ｈ０≦０．７を満足することによって、４．０μｍ／分以上の更に優れたパット研削レイトと１．８μｍ以下の更に優れたパット平坦性が同時に得られた。
【００７５】
例えば、発明例３の場合には、Ｈ／Ｈ０は０．６７５であり本発明の更に好ましい範囲にあるが、Ｌ／Ｌ０は０．２未満の０．１７５であり本発明の更に好ましい範囲から外れるため、パット研削レイトは４．０μｍ／分以上の値は得られるが、固着面２ｂにおける幅Ｌが小さいためスラリー等の保持が十分でなく結果的にパット平坦性は２．１μｍとなって１．８μｍ以下の更に優れた値は得られなくなる。発明例１４の場合には、Ｈ／Ｈ０は０．６５０と本発明の更に好ましい範囲にあるが、Ｌ／Ｌ０は０．４超の０．４５６であり本発明の更に好ましい範囲から外れるため、パット平坦性１．６μｍの更に優れた値が得られるが、パット研削レイトは３．８μｍ／分となって、４．０μｍ／分以上の更に優れた値は得られなくなる。
【００７６】
発明例６の場合には、Ｌ／Ｌ０は０．３７６であり本発明の更に好ましい範囲にあるが、Ｈ／Ｈ０は０．７超の０．７３８であり本発明の更に好ましい範囲から外れるため、パッド平坦性は１．８μｍ以下の更に優れた値は得られるが、砥粒を囲む樹脂の上端面と研磨パッドとの間隔が狭くなるため削りカスの排出が低下し結果的にパッド研削レイトが３．１μｍ／分となって４．０μｍ／分以上の更に優れた値が得られなくなる。発明例１９の場合には、Ｌ／Ｌ０は０．３３８であり本発明の更に好ましい範囲にあるが、Ｈ／Ｈ０は０．４未満の０．３７５であり本発明の更に好ましい範囲から外れるため、パット研削レイトは４．０μｍ／分以上の更に優れた値は得られるが、固着面２ｂと研磨パッドとの間隔が離れるためスラリー等の保持が十分でなく結果的にパット平坦性は２．２μｍとなって１．８μｍ以下の更に優れた値は得られなくなる。
【００７７】
他の発明例においても同様であり、Ｌ／Ｌ０、および、Ｈ／Ｈ０が同時に本発明の更に好ましい範囲を満たさなければ、４．０μｍ／分以上の更に優れたパット研削レイトと１．８μｍ以下の更に優れたパット平坦性は同時には得られなくなる。
【００７８】
（実施例２）
砥粒の平均粒径Ｄ０が１６０μｍの単結晶人工ダイヤモンド砥粒を用いて、本発明の一実施形態であるドレッサーの製造を行った。先ず、以下に示すパターン化メッシュを作製した。直径が１００ｍｍ、板厚ｔが４０μｍのＳＵＳ３０４ステンレス円板の所定位置にエッチングによって円形の孔を開けた。具体的には、ＳＵＳ３０４ステンレス円板の中心から半径２５ｍｍの円と半径４８ｍｍの円の間のリング状領域に複数の孔を開けた。孔は正方形マトリックスの各頂点に位置する配置とし、孔の中心間距離ｗは３８０μｍ、孔径ｄは２００μｍ、２２０μｍ、２４０μｍ、２６０μｍ、３２０μｍ、３４０μｍ、３８０μｍとした。
【００７９】
以下、実施例１と同様に金属製の支持材３を有しないドレッサーを製造し、Ｌ、Ｌ０、Ｈ、Ｈ０を求めた。パット研削レイトおよびパット平坦性も実施例１と同様に測定した。ただし、射出成型機のシリンダー温度を３００℃および３２０℃、射出圧力を４０ＭＰａおよび５０ＭＰａに設定した。結果を表２に示した。
【表２】
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表２からわかるように、本発明例によるドレッサーでは、２．７μｍ／分以上の優れたパッド研削レイトと２．５μｍ以下の優れたパッド平坦性が同時に得られた。
【００８０】
発明例３２、３３、３９、４０の結果からわかるように、０．２≦Ｌ／Ｌ０≦０．４、かつ、０．４≦Ｈ／Ｈ０≦０．７、に制御することによって、４．０μｍ／分以上の更に優れたパット研削レイトと１．８μｍ以下の更に優れたパット平坦性が同時に得られた。
【００８１】
例えば、発明例３８の場合には、Ｈ／Ｈ０および、Ｌ／Ｌ０の両者とも本発明の更に好ましい範囲の下限値未満の値となって本発明の更に好ましい範囲から外れるため、パット研削レイトは４．０μｍ／分以上の更に優れた値は得られるものの、パット平坦性は２．２μｍとなって１．８μｍ以下の更に優れた値は得られなくなってしまう。
【００８２】
発明例４１の場合には、Ｈ／Ｈ０は本発明の更に好ましい範囲にあるが、Ｌ／Ｌ０は０．４超であり本発明の更に好ましい範囲から外れるため、パット平坦性１．６μｍの更に優れた値が得られるが、パット研削レイトは３．８μｍ／分となって、４．０μｍ／分以上の更に優れた値は得られなくなってしまう。他の発明例においても同様であり、Ｌ／Ｌ０、および、Ｈ／Ｈ０が同時に本発明の更に好ましい範囲を満たさなければ、４．０μｍ／分以上の更に優れたパット研削レイトと１．８μｍ以下の更に優れたパット平坦性は同時には得られなくなる。
【００８３】
（実施例３）
砥粒の平均粒径Ｄ０が４５μｍ、５５μｍ、９０μｍ、１５０μｍ、２１０μｍ、２９０μｍ、３２０μｍの単結晶人工ダイヤモンド砥粒を用いて、本発明の一実施形態であるドレッサーの製造を行った。先ず、以下に示すパターン化メッシュを作製した。直径が１００ｍｍ、板厚ｔは、前記砥粒の平均粒径に対応して、順に２０μｍ、２０μｍ、４０μｍ、６０μｍ、８０μｍ、１２０μｍ、１２０μｍのＳＵＳ３０４ステンレス円板を用いて、各円板の所定位置にエッチングによって円形の孔を開けた。具体的には、ＳＵＳ３０４ステンレス円板の中心から半径２５ｍｍの円と半径４８ｍｍの円の間のリング状領域に複数の孔を開けた。孔は正方形マトリックスの各頂点に位置する配置とし、メッシュ孔径ｄは、前記砥粒の平均粒径に対応して、順に７５μｍ、９５μｍ、１５０μｍ、２５０μｍ、３５０μｍ、４９０μｍ、５４０μｍとし、孔の中心間距離ｗは、前記砥粒の平均粒径に対応して、順に９５μｍ、１２０μｍ、１９０μｍ、３３０μｍ、４３０μｍ、６１０μｍ、７１０μｍとした。
【００８４】
以下、実施例１と同様に金属製の支持材３を有しないドレッサーを製造し、Ｌ、Ｌ０、Ｈ、Ｈ０を求めた。パット研削レイトおよびパット平坦性も実施例１と同様に測定した。ただし、射出成型機のシリンダー温度を３００〜３４０℃、射出圧力を４０〜７５ＭＰａの条件とした。結果を表３に示した。
【表３】
2016087735.tif 000005
表３の発明例４３〜４９の結果からわかるように、０．２≦Ｌ／Ｌ０≦０．４、かつ、０．４≦Ｈ／Ｈ０≦０．７、に制御することによって、３．８μｍ／分以上のパット研削レイトと２．４μｍ以下のパット平坦性が同時に得られた。特に、砥粒の平均粒径が５０μｍ〜３００μｍの範囲にある場合には、４．０μｍ／分以上の更に優れたパット研削レイトと１．８μｍ以下の更に優れたパット平坦性が同時に得られた。
【００８５】
（実施例４）
ＳＵＳ３０４からなる金属製の支持材３を含む本発明の一実施形態であるドレッサーを以下の方法で製造した。砥粒は平均粒径Ｄ０が１６０μｍの単結晶人工ダイヤモンド砥粒を用いた。先ず、以下に示すパターン化メッシュを作製した。直径が１００ｍｍ、板厚ｔが８０μｍのＳＵＳ３０４ステンレス円板の所定位置にエッチングによって円形の孔を開けた。具体的には、ＳＵＳ３０４ステンレス円板の中心から半径２５ｍｍの円と半径４８ｍｍの円の間のリング状領域に複数の孔を開けた。孔は正方形マトリックスの各頂点に位置する配置とし、孔の中心間距離ｗは４００μｍ、孔径ｄは２６０μｍ、３２０μｍ、３４０μｍとした。ただし、リング状領域を等角度（９０°）で４つのアーク状領域に分割し、隣り合うアーク状領域同士の間には２ｍｍ幅のギャップを設け、そのギャップにはダイヤモンド砥粒を配置しなかった。
【００８６】
次に、直径１００ｍｍ、板厚２ｍｍのＳＵＳ３０４円板の上に耐熱性のある両面テープを貼り付け、その両面テープの上に上記の直径１００ｍｍのパターン化メッシュを外周位置がずれないように貼り付けた。平均粒径Ｄ０が１６０μｍの単結晶人工ダイヤモンド砥粒をパターン化メッシュの孔のほぼ中心に、一つの孔に一つのダイヤモンド砥粒が入るように配置した。孔径が３２０μｍ以上の場合には、一つの孔に二つのダイヤモンド砥粒が入る場合があるが、その場合には、一つのダイヤモンド砥粒をピンセットで取り除いた。この状態では、孔に入っているダイヤモンド砥粒は両面テープで仮固定されている。
【００８７】
このように作製したダイヤモンド砥粒、パターン化メッシュ、両面テープ及びステンレス円板からなる積層体を、ダイヤモンド砥粒の面が樹脂流入側に向くように、射出成型機の金型の底面にセットした。更に、直径１００ｍｍ、板厚１．５ｍｍのＳＵＳ３０４円板（支持材３に相当する）を準備し、公知の塩化第二鉄水溶液を用いて、その片側の面をエッチング処理して表面を凹凸化した。その凹凸化した面を仮固定されたダイヤモンド砥粒の面と正対するように金型内にセットした。互いに正対している面の間隔は２．５ｍｍとした。金型の内形状は円柱とした。
【００８８】
次に、その２．５ｍｍ間隔の隙間に樹脂を流入させた。樹脂には、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）系樹脂組成物（充填材料としてガラスファイバーを３５質量％含み、３１０℃の温度で測定した、せん断速度１０００／秒での溶融粘度が１６０Ｐａ・ｓの樹脂組成物）を使用した。金型温度を１２０℃とし、射出成型機のシリンダー温度を３２０、３４０℃、射出圧力を５０〜７５ＭＰａの条件で樹脂を流入させ、砥粒と樹脂、および１．５ｍｍ厚ＳＵＳ円板を一体化させた。シリンダー温度、射出圧力を変えることによって固着面２ｂの高さＨを制御することができた。
【００８９】
樹脂が固化した後に、１．５ｍｍ厚ＳＵＳ円板と樹脂、ダイヤモンド砥粒、パターン化メッシュ、両面テープ及びステンレス円板が一体化した積層体を金型から取出し、樹脂とパターン化メッシュの間で剥離させたところ、１．５ｍｍ厚ＳＵＳ円板、樹脂及びダイヤモンド砥粒からなる積層体とパターン化メッシュ、両面テープ及びステンレス円板からなる積層体との２つに分離した。剥離した樹脂には、両面テープに仮固定させたダイヤモンド砥粒の全てが固着していた。厚み１．５ｍｍのＳＵＳ円板と樹脂は強固に固着された。この方法によって、直径１００ｍｍ、厚み１．５ｍｍのＳＵＳ円板の上に２．５ｍｍの樹脂層があって、その樹脂層にダイヤモンド砥粒が所定の位置に固定された研磨布用ドレッサーが得られた。
【００９０】
以下、実施例１と同様にドレッサーを製造し、Ｌ、Ｌ０、Ｈ、Ｈ０を求めた。パット研削レイトおよびパット平坦性も実施例１と同様に測定した。結果を表４に示した。
【表４】
2016087735.tif 000006
表４の発明例５０〜５４の結果からわかるように、０．２≦Ｌ／Ｌ０≦０．４、かつ、０．４≦Ｈ／Ｈ０≦０．７、に制御することによって、４．０μｍ／分以上の更に優れたパット研削レイトと１．８μｍ以下の更に優れたパット平坦性が同時に得られた。
【００９１】
（実施例５）
平均粒径Ｄ０が１６０μｍの単結晶人工ダイヤモンド砥粒の砥粒表面を、無電解めっきにより２μｍ厚のＮｉ金属で被覆した。Ｎｉ無電解めっき浴は、塩化ニッケル：５０ｇ／Ｌ、次亜リン酸ナトリウム：１０ｇ／Ｌ、クエン酸ナトリウム：１０ｇ／Ｌを含み、ｐＨを４、浴中温度を９０℃とした。めっき浴はスターラーで撹拌した。このように作製したＮｉめっきダイヤモンド砥粒を、硝酸：氷酢酸＝１：１の溶液を蒸留水で希釈したエッチング液に浸漬し、Ｎｉめっき層の凹凸部を形成させた。
【００９２】
その後は実施例４と同様に、ＳＵＳ３０４の金属製の支持材３の片側の面に樹脂を介してＮｉめっきダイヤモンド砥粒が固定されたドレッサーを得た。樹脂から露出しているダイヤモンド砥粒表面を被覆しているＮｉめっき層を硝酸：４０％弗酸＝８０：３の溶液に浸漬して除去した。
【００９３】
以下、実施例１と同様に金属製の支持材３を含むドレッサーを製造し、Ｌ、Ｌ０、Ｈ、Ｈ０を求めた。パット研削レイトおよびパット平坦性も実施例１と同様に測定した。結果を表５に示した。
【表５】
2016087735.tif 000007
表５の発明例５５〜５９の結果からわかるように、０．２≦Ｌ／Ｌ０≦０．４、かつ、０．４≦Ｈ／Ｈ０≦０．７、に制御することによって、４．０μｍ／分以上の更に優れたパット研削レイトと１．８μｍ以下の更に優れたパット平坦性が同時に得られた。
【００９４】
（実施例６）
発明例１〜発明例５９のドレッサーのＣＭＰ用スラリー中への金属溶出量を測定した。市販のＷ２０００（Ｃａｂｏｔ社製、タングステン用スラリー）に４％の過酸化水素水を混合した溶液１０００ｍＬ中に、作製したドレッサーを１枚づつ５日間浸漬し、その後、スラリー中の金属元素、Ｔｉ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｃｒ、をＩＣＰ発光分光分析法で測定した。発明例１〜発明例５９の全てのドレッサーにおいて、これらの金属元素の合計量は、０．０５ｍｇ／Ｌ未満であり、金属溶出が抑制されていることが確認できた。つまり、本発明例は、砥粒１を樹脂層２に固着しているため、金属板に砥粒を電着などで固定した従来の構成よりも、金属溶出を抑制することができる。また、発明例５５〜５９では、砥粒表面の金属層を除去しているため、金属溶出の抑制効果が高められる。
【００９５】
（比較例１および比較例２）
比較例として示した図３のドレッサーを作製してパッド研削レイト、および、パッド平坦性を評価した。砥粒には平均粒径Ｄ０が１６０μｍの単結晶人工ダイヤモンド砥粒を用いた。先ず、直径１００ｍｍ、板厚２ｍｍの銅の円板を用意し、この銅板の片側の面に砥粒を仮付けするために有機系フラックスをドット状にスクリーン印刷で塗布した。各ドットは大きさが１００μｍであり、ドレッサーの砥粒配置パターンと同じ配置で印刷した。スクリーン印刷は通常の公知の方法を用いた。
【００９６】
有機系フラックスの配置パターンは、銅製円板の片面の中心から半径２５ｍｍの円と半径４８ｍｍの円の間のリング状領域に正方形マトリックスの各頂点に位置する配置とし、各ドットの中心間距離ｗは４００μｍとした。次に、有機系フラックスの１つのドットに一つの砥粒を仮付けするために、銅製円板の上から円板の全面に行き渡るように少量づつ砥粒を散布した。有機系フラックスのドットに接触した砥粒は、ドットに仮付けされるが、ドットに接触していない砥粒は容易に取り除くことができる。以上の工程で銅製円板にドレッサーの配置パターンで砥粒が仮付けされた状態となる。
【００９７】
次に、直径１００ｍｍ、厚み３ｍｍの樹脂製円板（樹脂としては、ＰＰＳ系樹脂組成物（充填材料としてガラスファイバーを３５質量％含み、３１０℃の温度で測定した、せん断速度１０００／秒での溶融粘度が１６０Ｐａ・ｓの樹脂組成物）を使用した。）を用意し、この樹脂製円板に砥粒を転写させた。具体的には、２９５℃に加熱したホットプレートの上に砥粒を仮付けした銅製円板を置いて銅製円板と砥粒を同じ温度まで昇温させた。この状態で砥粒の上から８０ｋｇ、および、１２０ｋｇの力を加えて樹脂製円板を押し当てて、砥粒を樹脂に押し込んだ。押し当て時間は約４０秒とした。銅製円板と樹脂製円板をホットプレートから取り出し室温まで冷却した。樹脂製円板を銅製円板から剥離させたところ、銅製円板に仮付けされた砥粒は全て樹脂製円板に転写された。砥粒の突き出し高さは、押し付け力が８０ｋｇでは８０μｍ、１２０ｋｇでは１０μｍであった。パット研削レイトおよびパット平坦性を実施例１と同様に測定した。結果を表６に示す。
【表６】
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比較例１は砥粒の突き出し高さが８０μｍであるから、図１の本発明の場合と比較した場合、Ｈ０＝８０μｍ、Ｈ＝０、および、Ｄ０＝１６０μｍ、ｗ＝４００μｍであるからＬ０＝２４０μｍ、Ｌ＝０に相当する。この場合、樹脂表面と研磨パッドとの距離が離れているために、削りカス等の排出が高くパッド研削レイトは４．８μｍ／分と優れた値となるが、スラリー等の保持が十分でなく結果的にパット平坦性は２．７μｍと大きく劣化してしまう。
【００９８】
比較例２は砥粒の突き出し高さが４０μｍであるから、図１の本発明の場合と比較した場合、Ｈ０＝１０μｍ、Ｈ＝０、および、Ｌ０＝２４０μｍ、Ｌ＝０に相当する。この場合、樹脂表面と研磨パッドとの距離が狭くスラリー等の保持は十分保持されるためパッド平坦性は１．４μｍと優れた値となるが、削りカス等の排出が低下し結果的にパット研削レイトは２．４μｍ／分となって大きく劣化してしまう。
【００９９】
以上から、図３に示した比較例の場合には、削りカス等の十分な排出とスラリー等の十分な保持を同時に実現することができないために、優れたパット研削レイトと優れたパッド平坦性を同時に実現することができない。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
本発明の研磨布用ドレッサーは、金属溶出が抑性されたドレッサーであって、パット平坦性とパッド研削レイトを同時に大きくすることが可能であるため、ＣＭＰ研磨のパッドコンディショナーに本発明のドレッサーを適用すれば、製品基板の品質向上が達成されると共に、ドレッシング時間の短縮が可能になることから高い生産性も維持できる。したがって、本発明の研磨布用ドレッサーは、様々な研磨装置の研磨パッドのドレッシングに適用可能である。
【符号の説明】
【０１０１】
１  砥粒
２  樹脂層
２ａ  基準面
２ｂ  固着面
３  支持材
２０  溝部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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