JP2004034159A - Dressing method, dressing apparatus, and polishing apparatus for polishing tool - Google Patents
Dressing method, dressing apparatus, and polishing apparatus for polishing tool Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004034159A JP2004034159A JP2002190122A JP2002190122A JP2004034159A JP 2004034159 A JP2004034159 A JP 2004034159A JP 2002190122 A JP2002190122 A JP 2002190122A JP 2002190122 A JP2002190122 A JP 2002190122A JP 2004034159 A JP2004034159 A JP 2004034159A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polishing tool
- polishing
- dressing
- tool
- fixed abrasive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハ等の研磨対象物を平坦且つ鏡面状に研磨する研磨装置に関し、特に半導体デバイスの製造工程において、種々の素子や配線等のパターンや凹凸が形成されたいわゆるデバイスウエハを平坦且つ鏡面状に研磨する研磨装置の研磨工具のドレッシング方法及びドレッシング装置及び研磨装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体デバイスの高集積化が進むにつれて、回路の配線が微細化し、集積されるデバイスの寸法もより微細化されつつある。そこで、半導体ウエハの表面に形成された被膜を研磨により除去して、表面を平坦化する工程が必要となる場合があるが、この平坦化法の手段として、化学機械研磨（ＣＭＰ）装置により研磨することが行なわれている。この種の化学機械研磨（ＣＭＰ）装置は、研磨工具とトップリングとを有し、研磨工具とトップリングとの間に研磨対象物を介在させて、トップリングが一定の圧力を研磨工具に与えつつ両者が回転し、研磨工具に砥液を供給しつつ研磨対象物の表面を平坦且つ鏡面状に研磨している。
【０００３】
このような化学機械研磨（ＣＭＰ）においては、砥粒を多量に含む懸濁液（スラリ）を供給しつつ比較的柔らかな研磨工具（研磨布）を用いて研磨する方法が一般的であるが、一方で、酸化セリウム（ＣｅＯ２）等の砥粒を例えばフェノール樹脂等のバインダを用いて固定した、いわゆる固定砥粒（固定砥粒研磨工具）を用いて研磨する方法が研究されている。このような固定砥粒研磨工具による研磨では、研磨材が従来の研磨布と異なり硬質であるため、被研磨面の凹凸の凸部を優先的に研磨し、凹部は研磨され難いため、絶対的な平坦性が得やすいという利点がある。また固定砥粒研磨工具の組成によっては、凸部の研磨が終了し平坦面となると研磨速度が著しく低下し、研磨が事実上進行しなくなるいわゆるセルフストップ機能が現れる。また固定砥粒研磨工具を用いた研磨では砥粒を多量に含む懸濁液（スラリ）を使用しないため、環境問題の負荷が低減するという利点もある。
【０００４】
一方、化学機械研磨（ＣＭＰ）においては、ドレッシングによって研磨工具に凹凸をつけることが一般的に行なわれている。その理由として、化学機械研磨（ＣＭＰ）においては、ドレッシングされた研磨工具の凸部に供給された砥粒と被研磨面との接触により発生する圧力及び熱によって、化学的及び機械的に研磨が進行することが挙げられる。また研磨工具の凹部に砥粒を溜めること、スクラッチ（キズ）の原因となる研磨屑や粒子をトラップすることもその理由の一つである。
従って、化学機械研磨（ＣＭＰ）に好適な大きさの凹凸が研磨工具の表面に多数存在すれば、研磨速度が速く、しかも研磨速度の安定性に優れ、スクラッチ（キズ）の少ない研磨が可能となる。
【０００５】
しかしながら、従来のダイヤモンドドレッサによるドレッシングでは、所望の大きさの凹凸をつけることが困難であった。またダイヤモンドの脱落に起因するスクラッチ（キズ）が問題となることがあった。また固定砥粒研磨工具のドレッシングにおいては、固定砥粒研磨工具が硬いため、ドレッサの寿命が著しく低下するという問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、化学機械研磨（ＣＭＰ）用研磨工具の表面に好適な大きさの凹凸を容易に形成でき、且つドレッシング装置の長寿命化が図れる研磨工具のドレッシング方法及びドレッシング装置及び研磨装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願の請求項１に記載の発明は、研磨工具を有する研磨装置の前記研磨工具の表面に凹凸を形成する研磨工具のドレッシング方法において、前記凹凸はレーザー光線を前記研磨工具の表面に照射するレーザー加工によって形成されることを特徴とする研磨工具のドレッシング方法である。
研磨工具として用いる固定砥粒研磨工具は砥粒をバインダで固定したものであり、バインダとしては樹脂材料を用いるので、レーザー光線の熱によりバインダを除去することができる。ここでレーザー光線の照射条件を適切に選択することにより、化学機械研磨（ＣＭＰ）に好適な大きさの凹凸を研磨工具の表面に多数形成させることができるので、研磨速度が速く、しかも研磨速度の安定性に優れ、スクラッチ（キズ）の少ない研磨が可能となる。化学機械研磨（ＣＭＰ）に好適な凹凸の大きさは、研磨されるデバイスウエハのライン・アンド・スペースの大きさやトレンチ深さ、及び研磨する膜の種類によっても異なるが、凹凸の間隔が５μｍ〜１ｍｍ程度、凹凸の高さが１μｍ〜５００μｍ程度である。またレーザー光線を用いることにより、ダイヤモンドドレッサを用いる場合よりもドレッサ寿命を長くすることができる。
【０００８】
本願の請求項２に記載の発明は、前記研磨工具の表面に照射されるレーザー光線は、間欠光であることを特徴とする請求項１に記載の研磨工具のドレッシング方法である。
【０００９】
本願の請求項３に記載の発明は、前記レーザー光線は、集光手段により集光されて研磨工具の表面に照射されることを特徴とする請求項１に記載の研磨工具のドレッシング方法である。
【００１０】
本願の請求項請求項４に記載の発明は、前記レーザー光線は、干渉されて研磨工具の表面に照射されることを特徴とする請求項１に記載の研磨工具のドレッシング方法である。
【００１１】
本願の請求項５に記載の発明は、研磨工具を有する研磨装置の前記研磨工具の表面に凹凸を形成する研磨工具のドレッシング方法において、前記凹凸は微紛噴射材を前記研磨工具の表面に吹き付けるブラスト加工によって形成されることを特徴とする研磨工具のドレッシング方法である。
好適な大きさの微粉噴射材を選択してブラスト加工することにより、化学機械研磨（ＣＭＰ）に好適な大きさの凹凸を研磨工具の表面に多数形成させることができる。従って研磨速度が速く、しかも研磨速度の安定性に優れ、スクラッチ（キズ）の少ない研磨が可能となる。またブラスト加工を用いることにより、ダイヤモンドドレッサを用いる場合よりもドレッサ寿命を長くすることができる。
【００１２】
本願の請求項６に記載の発明は、研磨工具を有する研磨装置の前記研磨工具の表面に凹凸を形成する研磨工具のドレッシング方法において、前記凹凸はスタンプの表面に設けた凹凸形状を前記研磨工具の表面に押し付けることで転写するスタンプ加工によって形成されることを特徴とする研磨工具のドレッシング方法である。
スタンプの凹凸形状を研磨工具に直接転写することで、化学機械研磨（ＣＭＰ）に好適な大きさの凹凸を研磨工具の表面に多数形成させることができる。従って研磨速度が速く、しかも研磨速度の安定性に優れ、スクラッチ（キズ）の少ない研磨が可能となる。また研磨工具とスタンプヘッドの水平方向相対速度を極めて小さくすることにより、スタンプヘッドの摩耗を最小限に抑えることができ、ドレッサ寿命を長くできる。
【００１３】
また本願の請求項７に記載の発明は、研磨工具を有する研磨装置の前記研磨工具の表面に凹凸を形成する研磨工具のドレッシング装置において、前記ドレッシング装置は、前記研磨工具の表面にレーザー光線を照射して凹凸を形成するレーザー加工手段によって構成されていることを特徴とする研磨工具のドレッシング装置である。
【００１４】
また本願の請求項８に記載の発明は、前記ドレッシング装置は、前記研磨工具の表面に照射されるレーザー光線を間欠光にする手段を有していることを特徴とする請求項７に記載の研磨工具のドレッシング装置である。
【００１５】
また本願の請求項９に記載の発明は、前記ドレッシング装置は、前記研磨工具の表面に照射されるレーザー光線を集光する集光手段を有していることを特徴とする請求項７に記載の研磨工具のドレッシング装置である。
【００１６】
また本願の請求項１０に記載の発明は、前記ドレッシング装置は、前記研磨工具の表面に照射されるレーザー光線を干渉させる干渉手段を有することを特徴とする請求項７に記載の研磨工具のドレッシング装置である。
【００１７】
また本願の請求項１１に記載の発明は、研磨工具を有する研磨装置の前記研磨工具の表面に凹凸を形成する研磨工具のドレッシング装置において、前記ドレッシング装置は、前記研磨工具の表面に微紛噴射材を吹き付けて凹凸を形成するブラスト加工手段によって構成されていることを特徴とする研磨工具のドレッシング装置である。
【００１８】
また本願の請求項１２に記載の発明は、研磨工具を有する研磨装置の前記研磨工具の表面に凹凸を形成する研磨工具のドレッシング装置において、前記ドレッシング装置は、スタンプの表面に設けた凹凸形状を前記研磨工具の表面に押し付けることで転写するスタンプ加工手段によって構成されていることを特徴とする研磨工具のドレッシング装置である。
【００１９】
また本願の請求項１３に記載の発明は、研磨工具と、研磨対象物を保持するとともにこの研磨対象物の表面を前記研磨工具の表面に当接させて研磨するトップリングと、研磨工具の表面に凹凸を形成するドレッシング装置とを具備する研磨装置において、前記ドレッシング装置が請求項７乃至１２の内の何れか一項に記載のドレッシング装置によって構成されていることを特徴とする研磨装置である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は請求項１に記載のドレッシング方法の実施の形態を用いて構成した研磨装置を模式的に示す図である。同図に示すようにこの研磨装置は、ターンテーブル１００上に固定された固定砥粒研磨工具１０と、デバイスウエハ等の研磨対象物をその下面に保持するトップリング１１０と、固定砥粒研磨工具１０の表面に凹凸を形成するドレッシング装置２０とを具備して構成されている。ここでドレッシング装置２０は、固定砥粒研磨工具１０の表面にレーザー光線Ｌを照射して凹凸を形成するレーザー加工手段によって構成されている。
【００２１】
そしてターンテーブル１００及び固定砥粒研磨工具１０とトップリング１１０とをそれぞれ独立に回転してトップリング１１０の下面に保持した研磨対象物表面（下面）を固定砥粒研磨工具１０の表面（研磨面）に押圧して摺動し、これによって研磨対象物表面の研磨を行う。研磨工程の際、研磨液供給装置１２０から研磨液が供給される。
【００２２】
ここで固定砥粒研磨工具１０は前述のように、砥粒をバインダで固定した物であって円板状に形成されている。固定砥粒研磨工具に使用される砥粒としては、酸化セリウム（ＣｅＯ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、炭化珪素（ＳｉＣ）、酸化珪素（ＳｉＯ２）、ジルコニア（ＺｒＯ）、酸化鉄（ＦｅＯ，Ｆｅ３Ｏ４）、酸化マンガン（ＭｎＯ２，Ｍｎ２Ｏ３）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化バリウム（ＢａＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、炭酸バリウム（ＢａＣＯ３）、ダイヤモンド（Ｃ）、酸化チタン（ＴｉＯ２）等が用いられている。
【００２３】
また、固定砥粒研磨工具１０に使用されるバインダの材料としては、フェノール（ＰＦ）、ユリア（ＵＦ）、メラミン（ＭＦ）、不飽和ポリエステル（ＵＰ）、エポキシ（ＥＰ）、シリコン（ＳＩ）、ポリウレタン（ＰＵＲ）などの熱硬化性樹脂や、汎用プラスチックとして知られるポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレン（ＰＣ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、アクリロニトリルスチレン（ＡＳ）、ブタンジエン・スチレン・メチルメタクリレート（ＭＢＳ）、ポリメチルメタアクリル（ＰＭＭＡ）、ポリビニールアルコール（ＰＶＡ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、汎用エンジニアリングプラスチックとして知られるポリアミド（ＰＡ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ（変性ＰＰＯ））、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷ−ＰＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、スーパーエンジニアリングプラスチックとして知られるポリサルホン（ＰＳＦ）、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリイミド（ＰＩ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリテトラフロロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリスチレンメタアクリル樹脂、ポリカーボネート酢酸セルロース、ポリアセタールポリアミド、ポリプロピレンポリエチレン、３フッ化エチレン樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、ポリエステル樹脂、ジアリルフタレートなどの熱可塑性樹脂が挙げられる。これらの樹脂を２種類以上混合して用いてもよい。又、これら樹脂の単量体成分を共重合させることも可能である。
【００２４】
一方固定砥粒研磨工具１０の表面をドレッシングする場合は、ドレッシング装置２０からレーザ光線Ｌを発射して固定砥粒研磨工具１０の表面に照射し、熱によってこの固定砥粒研磨工具１０の表面を除去することによりドレッシングを行なう。固定砥粒研磨工具１０は砥粒をバインダで固定した物で構成されているので、レーザー光線の熱によってバインダを除去することができ、固定砥粒研磨工具１０の表面に凹凸を形成することができる。
【００２５】
ドレッシング装置２０は、レーザー光線射出装置２３から射出されたレーザー光線をガルバノミラー２５で反射して、レンズ（集光手段）２７で集光し熱によって固定砥粒研磨工具１０の表面を除去することによりドレッシングを行うように構成されている。二つの異なる軸ｘ１，ｘ２の廻りに揺動する二つのミラー２５−１，２５−２を使ってレーザー光線Ｌを直交する二方向に振って固定砥粒研磨工具１０上をレーザー光線Ｌが走査するようにしている。レーザー光線射出装置２３、ガルバノミラー２５、レンズ２７などの光学系を揺動させて固定砥粒研磨工具１０上をレーザー光線Ｌが走査するようにしても良い。また、ガルバノミラー２５の代わりに、二つの異なる軸の廻りに回転するポリゴンミラーを用いてもよい。
【００２６】
さらにこのドレッシング装置２０は、間欠光を利用して所定の部位に非連続的な除去加工を行い、固定砥粒研磨工具１０表面に凹凸を形成させるようにしている。間欠光を発生させる方法（手段）としては、レーザー光源２１で直接間欠光を発生させる方法（手段）や、レーザー光源２１から固定砥粒研磨工具１０にレーザー光線Ｌが到達するまでの経路に複数の窓を有する回転板などを入れて間欠光にする方法（手段）などを用いる。
【００２７】
レンズ２７により集光されたレーザー光Ｌによってバインダの除去加工を行うので、固定砥粒研磨工具１０表面に微細な凹凸を形成することができる。ここで、ドレッシングおよび研磨を繰り返すと固定砥粒研磨工具１０は次第に薄くなるので、そのままでは光学系と固定砥粒研磨工具１０との距離が次第に大きくなっていく。本方法では、レンズ２７により集光されたレーザ光線Ｌによって除去加工を行うので、固定砥粒研磨工具１０の表面に光が集光されるように、光学系と固定砥粒研磨工具１０との距離が適切に保たれるように調整されなければならない。したがって、本方法においては、光学系と固定砥粒研磨工具１０との距離を測定した結果をフィードバックして、光学系と固定砥粒研磨工具１０との距離を適切に保つ工程（手段）を設けることが好ましい。また、光学系を複数設けることにより、高速なドレッシングが可能となる。なお、ドレッシングはデバイスウェーハの研磨と並行して（ｉｎ−ｓｉｔｕ）、あるいは研磨の前に（ｅｘ−ｓｉｔｕ）行う。
【００２８】
本方法で用いられるレーザー光源２１としては、固定砥粒研磨工具１０の表面にレーザー光線Ｌを集光させた際に固定砥粒研磨工具１０のバインダを熱により除去できるだけのエネルギーをもつものであれば良い。たとえば、あるアクリル系樹脂をバインダとした場合、このアクリル系樹脂は約２３０℃を超えると蒸発した。このようなエネルギーをもつレーザー光源２１としては、炭酸ガスレーザー、Ｎｄ−ＹＡＧレーザー、Ａｒイオンレーザー、Ｈｅ−Ｎｅレーザー、Ｈｅ−Ｃｄレーザー、半導体レーザーなどが挙げられる。
【００２９】
固定砥粒研磨工具１０の表面でのレーザー光線Ｌの出力、ビーム径、照射時間を調節することにより、化学機械研磨（ＣＭＰ）に好適な大きさの凹凸を固定砥粒研磨工具１０の表面に多数形成させることができる。レーザー光線Ｌのビーム径の調節方法としては、レンズ２７と固定砥粒研磨工具１０の距離を調節する方法、ビームエクスパンダやピンホールマスクなどを用いて拡大、縮小する方法などが挙げられる。また、照射時間の調節方法としては、間欠光の間隔を調節すればよい。化学機械研磨（ＣＭＰ）に好適な凹凸の大きさは、研磨されるデバイスウエハのライン・アンド・スペースの大きさやトレンチ深さ、および研磨する膜の種類によっても異なるが、凹凸の間隔が５μｍ〜１ｍｍ程度、凹凸の高さが１μｍ〜５００μｍ程度である。
【００３０】
このレーザー光線Ｌによるドレッシング方法を、固定砥粒研磨工具１０の表面形状を測定する方法と組み合わせることにより、固定砥粒研磨工具１０の形状修正に応用することもできる。つまり、ドレッシングおよび研磨を繰り返すと、固定砥粒研磨工具１０の表面に図２に示すような大規模な凹凸が生じる。ドレッシングにより形成させる小規模な凹凸は、デバイスウェーハ径に対して無視できるほど小さいため、摺動により平均化されて影響が現れない。しかし、このような大規模な凹凸は、デバイスウェーハ径に対して無視できない大きさのため、固定砥粒研磨工具１０の凸部１１と凹部１３で研磨レートに差が生じ、一枚のデバイスウェーハの面内で研磨後の残膜厚が異なるという問題（面内均一性の欠如）を引き起こす。この問題を解消するために、固定砥粒研磨工具１０の表面形状を測定し、固定砥粒研磨工具１０の凸部１１が凹部１３よりも多く除去されるようにドレッシングを施すことによって、形状を例えば図２の破線のように修正することができる。修正後の形状は、平坦であることが好ましいが、大規模な凹凸１１，１３が残っていても面内均一性の欠如が問題にならない程度であれば良い。
【００３１】
図３は、請求項１に記載のドレッシング方法の他の実施の形態を用いて構成した研磨装置を模式的に示す図である。この研磨装置も、ターンテーブル１００−２上に固定された固定砥粒研磨工具１０−２と、デバイスウエハ等の研磨対象物をその下面に保持するトップリング１１０−２と、固定砥粒研磨工具１０−２の表面に凹凸を形成するドレッシング装置２０−２と、研磨液供給装置１２０−２とを具備して構成されている。この研磨装置において前記図１に示す研磨装置と相違する点は、ドレッシング装置２０−２の構造のみである。即ちこの研磨装置は、トップリング１１０−２に保持した研磨対象物であるデバイスウェハの表面を固定砥粒研磨工具１０の研磨面に押圧して摺動しつつ研磨を行う研磨装置であり、ドレッシング装置２０−２は、レーザー光線射出装置２３−２から射出されたレーザー光線Ｌを干渉装置（干渉手段）２９−２により干渉させて多数の光線に分割して固定砥粒研磨工具１０の表面に照射し、熱によって固定砥粒研磨工具１０の表面を除去することによりドレッシングを行うレーザー加工手段である。
【００３２】
レーザー光線Ｌを干渉させて照射すると、固定砥粒研磨工具１０の表面に光の干渉により明部と暗部（干渉縞）が生じる。明部と暗部ではエネルギーが異なるため、明部では固定砥粒研磨工具１０のバインダが熱によって除去されるが、暗部では除去されずにそのまま残る。また、パルスなどの間欠光を利用して所定の部位に非連続的な除去加工を行い、固定砥粒研磨工具１０表面に凹凸を形成させるようにする。間欠光の発生には、レーザー光源２１−２で直接間欠光を発生させる方法（手段）や、レーザー光源２１−２から固定砥粒研磨工具１０にレーザー光線Ｌが到達するまでの経路に複数の窓を有する回転板などを入れて間欠光にする方法（手段）などがある。
【００３３】
また、図４に示すドレッシング装置（レーザー加工手段）２０−３の様に干渉装置２９−３と固定砥粒研磨工具１０−３の間に、レンズ、ビームエクスパンダ、ピンホールマスクなどの光線径調節装置３１−３を設置して、分割されたレーザー光線Ｌを拡大、縮小してもよい。
【００３４】
図３，図４に示すドレッシング装置２０−２，２０−３において、ドレッシングおよび研磨を繰り返すと固定砥粒研磨工具１０−２，１０−３は次第に薄くなるので、そのままではレーザー光線射出装置２３−２，２３−３、干渉装置２９−２，２９−３、光線径調節装置３１−３といった光学系と固定砥粒研磨工具１０−２，１０−３との距離が次第に大きくなっていく。本方法では、光学系と固定砥粒研磨工具１０−２，１０−３の距離が変わると、干渉縞の間隔が変わったり、光線径調節装置３１−３により拡大、縮小された光の径が変わったりする。したがって、一定の大きさの凹凸を固定砥粒研磨工具１０−２，１０−３表面に形成するには、光学系と固定砥粒研磨工具１０−２，１０−３の距離が適切に保たれるように調整しなければならない。そこで本方法においては、光学系と固定砥粒研磨工具１０−２，１０−３の距離を測定した結果をフィードバックして、光学系と固定砥粒研磨工具１０−２，１０−３の距離を適切に保つ工程（手段）を設けることが好ましい。
【００３５】
また、光学系を複数設けたり、ガルバノミラーやポリゴンミラーを設けてレーザー光線Ｌが固定砥粒研磨工具１０−２，１０−３上を走査するようにしたりすれば、高速なドレッシングが可能となる。固定砥粒研磨工具１０−２，１０−３を効率よくドレッシングするために、レーザー光線射出装置２３−２，２３−３と干渉装置２９−２，２９−３などからなる光学系を揺動させてもよい。なお、ドレッシングはデバイスウェハの研磨と並行して（ｉｎ−ｓｉｔｕ）、あるいは研磨の前に（ｅｘ−ｓｉｔｕ）行う。
【００３６】
本方法で用いられるレーザー光源２１−２，２１−３としても、前記図１に示すレーザー光源２１と同様に、固定砥粒研磨工具１０の表面にレーザー光線Ｌを照射させた際に固定砥粒研磨工具１０のバインダを熱により除去できるだけのエネルギーをもつものであれば良く、例えば前記図１に示すレーザー光源２１で示した具体例と同様のレーザー光源（炭酸ガスレーザー、Ｎｄ−ＹＡＧレーザー、Ａｒイオンレーザー、Ｈｅ−Ｎｅレーザー、Ｈｅ−Ｃｄレーザー、半導体レーザーなど）を用いる。本方法によれば、レーザー光源Ｌは干渉装置２９−２，２９−３により分割されるので、炭酸ガスレーザー、Ｎｄ−ＹＡＧレーザーのような高出力のレーザー光源であることが望ましい。
【００３７】
本方法で用いられる干渉装置２９−２，２９−３としては、複数のスリットを設けたものがある。この干渉装置２９−２，２９−３は、ヤングの干渉実験に用いられた。同様に、ロイドの鏡、ビレーの半レンズ、フレネルの複プリズムを干渉装置２９−２，２９−３として用いることができる。また、一本のレーザー光線Ｌを所望の空間分布を持つ多数のレーザー光線Ｌに分割することのできる回折光学素子（回折格子）を干渉装置２９−２，２９−３として用いることもできる。
【００３８】
固定砥粒研磨工具１０の表面での干渉縞の間隔、レーザー光線Ｌの出力、ビーム径、照射時間を調節することにより、化学機械研磨（ＣＭＰ）に好適な大きさの凹凸を固定砥粒研磨工具１０の表面に多数形成させることができる。また、照射時間の調節方法としては、間欠光の間隔を調節すればよい。化学機械研磨（ＣＭＰ）に好適な凹凸の大きさは、研磨されるデバイスウエハのライン・アンド・スペースの大きさやトレンチ深さ、および研磨する膜の種類によっても異なるが、凹凸の間隔が５μｍ〜１ｍｍ程度、凹凸の高さが１μｍ〜５００μｍ程度である。
【００３９】
このレーザー光線Ｌによるドレッシング方法を、固定砥粒研磨工具１０の表面形状を測定する方法と組み合わせることにより、固定砥粒研磨工具１０の形状修正に応用することもできる。つまり、前述のようにドレッシングおよび研磨を繰り返すと、固定砥粒研磨工具の表面に図２に示すような大規模な凹凸１１，１３が生じ、この大規模な凹凸１１，１３によって一枚のデバイスウェハの面内で研磨後の残膜厚が異なるという問題を引き起こすので、この問題を解消するために、固定砥粒研磨工具１０−２，１０−３の表面形状を測定し、固定砥粒研磨工具１０−２，１０−３の凸部１１が凹部１３よりも多く除去されるようにドレッシングを施すことによって形状を図２の破線のように修正する。修正後の形状は、平坦であることが好ましいが、大規模な凹凸１１，１３が残っていても面内均一性の欠如が問題にならない程度であれば良い。
【００４０】
図５は、請求項２に記載のドレッシング方法の実施の形態を用いて構成した研磨装置を模式的に示す図である。同図に示すようにこの研磨装置は、ターンテーブル１００−４上に固定した固定砥粒研磨工具１０−４と、デバイスウエハ等の研磨対象物Ｗをその下面に保持するトップリング１１０−４と、固定砥粒研磨工具１０−４の表面に凹凸を形成するドレッシング装置２０−４と、研磨液供給装置１２０−４を具備して構成されている。ここでドレッシング装置２０−４は、固定砥粒研磨工具１０−４の表面（研磨面）に微粉噴射材Ｍをキャリアガスと共に吹き付ける（ブラストする）ことで固定砥粒研磨工具１０−４の表面に凹凸を形成するブラスト加工手段によって構成されており、具体的には微粉噴射材Ｍをキャリアガスと共に吹き付けるノズル３３−４を固定砥粒研磨工具１０−４の上方に設置して構成されている。
【００４１】
そしてターンテーブル１００−４及び固定砥粒研磨工具１０−４とトップリング１１０−４とをそれぞれ独立に回転してトップリング１１０−４の下面に保持した研磨対象物Ｗ表面（下面）を固定砥粒研磨工具１０−４の表面（研磨面）に押圧して摺動し、これによって研磨対象物Ｗ表面の研磨を行う。
【００４２】
一方固定砥粒研磨工具１０−４の表面をドレッシングする場合は、固定砥粒研磨工具１０−４の表面にドレッシング装置２０−４のノズル３３−４から微粉噴射材Ｍをキャリアガスと共に吹き付けることによって行なう。このドレッシングはデバイスウェーハの研磨と並行して（ｉｎ−ｓｉｔｕ）、あるいは研磨の前に（ｅｘ−ｓｉｔｕ）行う。固定砥粒研磨工具１０−４を効率よくドレッシングするために、ノズル３３−４は複数設置してもよく、また、揺動させてもよい。
【００４３】
微粉噴射材Ｍの材料としては、固定砥粒研磨工具１０−４のバインダよりも硬いもの（モース硬度が大きいもの）を用いればよい。例えば、微粉噴射材Ｍの材料として、酸化セリウム（ＣｅＯ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、炭化珪素（ＳｉＣ）、酸化珪素（ＳｉＯ２）、ジルコニア（ＺｒＯ）、酸化鉄（ＦｅＯ，Ｆｅ３Ｏ４）、酸化マンガン（ＭｎＯ２，Ｍｎ２Ｏ３）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化バリウム（ＢａＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、炭酸バリウム（ＢａＣＯ３）、ダイヤモンド（Ｃ）、酸化チタン（ＴｉＯ２）などの砥粒が挙げられる。
【００４４】
また、ギ酸カリウム（ＨＣＯＯＫ）、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）、硝酸アンモニウム（ＮＨ４ＮＯ３）、水酸化カリウム（ＫＯＨ）、尿素（ＣＯ （ＮＨ２）２）、フッ化カリウム（ＫＦ）、グルコース（Ｃ６Ｈ１２Ｏ６）、硝酸ナトリウム（ＮａＮＯ３）、酒石酸（ＨＯＯＣＣＨ（ＯＨ）ＣＨ（ＯＨ）ＣＯＯＨ）、臭化ナトリウム（ＮａＢｒ）、アニリン塩酸塩（Ｃ６Ｈ５ＮＨ３Ｃｌ）、ショ糖（Ｃ１２Ｈ２２Ｏ１１）、クエン酸（Ｃ６Ｈ８Ｏ７・Ｈ２Ｏ）、炭酸カリウム（Ｋ２ＣＯ３）など、研磨液の主成分である水に可溶な固体が挙げられる。
【００４５】
さらに、上述の固体材料の他に、例えば、水、アルコール、酸、アルカリ、有機溶媒、研磨助剤など室温で液体の物質を冷却凝固させたもの、アルゴン、二酸化炭素など室温で気体の物質を冷却凝固させたものを用いてもよい。室温で液体の物質を冷却凝固させて微粉噴射材Ｍを得る方法には、例えば液体窒素の噴霧によって冷却されたチャンバー内に液体を噴霧し、冷却凝固させる方法などがある。また、室温で気体の物質を冷却凝固させて微粉噴射材Ｍとする方法には、冷凍機で冷却されたガスをノズルから噴出させることにより断熱膨張作用でさらに冷却させてガスの一部を個体微粒子とする方法などがある。
【００４６】
微粉噴射材Ｍとして砥粒を用いる場合には、微粉噴射材Ｍがデバイスウェーハのスクラッチ（キズ）の原因とならないような工夫が必要である。例えば、微粉噴射材Ｍをデバイスウェーハ（研磨対象物）Ｗと固定砥粒研磨工具１０−４の間に入り込まない大きさ（概ね３０μｍ以上）にしたり、微粉噴射材Ｍを固定砥粒研磨工具１０−４の研磨面に吹き付けた後にウォータージェットなどで洗い流したりする方法が挙げられる。また、例えば数十ｎｍ程度の大きさの砥粒をクラスタ状に凝集させて微細粉集合体としたものを微粉噴射材Ｍとして使用する方法も挙げられる。微粉噴射材Ｍは、固定砥粒研磨工具１０−４に衝突する際に***する他、研磨対象物Ｗと固定砥粒研磨工具１０−４の間に入り込んだ際にも***するので、スクラッチの原因とならない。また、微細粉集合体を固定砥粒研磨工具１０−４に吹き付けた後に超音波加振などして積極的に***させても良い。微細粉集合体を化学機械研磨（ＣＭＰ）に使用する砥粒で形成することにより、微粉噴射材Ｍをデバイスウェハの研磨にそのまま砥粒として用いることもできる。
【００４７】
研磨液に可溶な固体を微粉噴射材Ｍとして用いると、固定砥粒研磨工具１０−４の研磨面にブラストした後で研磨液に溶解して液体となるため、スクラッチ（キズ）の原因とならない。また、粉塵飛散による研磨対象物Ｗの汚染を防ぐこともできる。さらには、水酸化カリウムなどの微粉噴射材Ｍの溶液をｐＨなどの研磨条件の調節に利用しても良い。
【００４８】
室温で液体の物質を冷却凝固させた粒子を微粉噴射材Ｍとして用いると、固定砥粒研磨工具１０−４の研磨面にブラストした後で融解し液体となるので、スクラッチ（キズ）の原因とならない。また、粉塵飛散による研磨対象物Ｗの汚染を防ぐこともできる。ここで、微粉噴射材Ｍとして冷却凝固させた酸性溶液、アルカリ性溶液を用いると、融解後に研磨面でのｐＨの調節に利用できる。また、微粉噴射材Ｍとして冷却凝固させた界面活性剤、防食剤、酸化剤、キレート剤などを用いると、融解後に研磨助剤として利用できる。
【００４９】
室温で気体の物質を冷却凝固させた粒子を微粉噴射材Ｍとして用いると、固定砥粒研磨工具１０−４の研磨面にブラストした後で蒸発し気体となるので、スクラッチ（キズ）の原因とならない。また、粉塵飛散による研磨対象物Ｗの汚染を防ぐこともできる。
【００５０】
微粉噴射材Ｍの大きさは、固定砥粒研磨工具１０−４の研磨面に化学機械研磨（ＣＭＰ）に好適な大きさの凹凸を形成可能なように選ばれる。ここで、化学機械研磨（ＣＭＰ）に好適な凹凸の大きさは、研磨されるデバイスウェハのライン・アンド・スペースの大きさやトレンチ深さ、および研磨する膜の種類によっても異なるが、微粉噴射材Ｍの大きさとしては平均粒径が５μｍ〜１ｍｍ程度である。必要であれば、微粉噴射材Ｍの分級は、サイクロン分級機や篩などの既知の分級方法により分級される。
【００５１】
キャリアガスとしては、空気、窒素ガス、ヘリウムガス、アルゴンガスなどを用いる。
【００５２】
このブラストによるドレッシング方法を、固定砥粒研磨工具１０−４の表面形状を測定する方法と組み合わせることにより、固定砥粒研磨工具１０−４の形状修正に応用することもできる。つまり、前述のようにドレッシングおよび研磨を繰り返すと、固定砥粒研磨工具の表面に図２に示すような大規模な凹凸１１，１３が生じ、この大規模な凹凸１１，１３によって一枚のデバイスウェハの面内で研磨後の残膜厚が異なるという問題を引き起こす。この問題を解消するために、固定砥粒研磨工具１０−４の表面形状を測定し、固定砥粒研磨工具１０−４の凸部１１に凹部１３よりも長時間ドレッシングを施すことによって形状を図２破線のように修正することができる。修正後の形状は、平坦であることが好ましいが、大規模な凹凸が残っていても面内均一性の欠如が問題にならない程度であれば良い。
【００５３】
図６は、請求項３に記載のドレッシング方法の実施の形態を用いて構成した研磨装置を模式的に示す図である。同図に示すようにこの研磨装置は、ターンテーブル１００−５上に固定された固定砥粒研磨工具１０−５と、デバイスウエハ等の研磨対象物をその下面に保持するトップリング１１０−５と、固定砥粒研磨工具１０−５の表面に凹凸を形成するドレッシング装置２０−５と、研磨液供給装置１２０−５を具備して構成されている。ドレッシング装置２０−５はスタンプ３５−５のスタンプヘッド３７−５の表面に設けた凹凸４７−５（図７，図８参照）を固定砥粒研磨工具１０−５の表面（研磨面）に転写するスタンプ加工手段によって構成されている。
【００５４】
そしてターンテーブル１００−５及び固定砥粒研磨工具１０−５とトップリング１１０−５とをそれぞれ独立に回転してトップリング１１０−５の下面に保持した研磨対象物表面（下面）を固定砥粒研磨工具１０−５の表面（研磨面）に押圧して摺動し、これによって研磨対象物表面の研磨を行う。
【００５５】
一方固定砥粒研磨工具１０−５の表面のドレッシングは、スタンプ３５−５を上下運動と揺動運動させ、間欠的にスタンプヘッド３７−５の下面を固定砥粒研磨工具１０−５の表面に押圧して凹凸４７−５の形状を直接転写することにより行う。上下動速度は、低速でも効果があるが、高速、すなわち超音波振動により上下動させれば、より多くの微小凹凸が形成され、効果が高い。
【００５６】
ここで、押圧時のスタンプヘッド３７−５の揺動角速度ｖ１とターンテーブル１００−５の回転角速度ｖ２とを等しくすることにより、スタンプヘッド３７−５と固定砥粒研磨工具１０−５との水平方向相対速度を極めて小さくすることが本方法の特徴である。これにより、スタンプヘッド３７−５の凹凸４７−５の磨耗を最小限に抑えることが出来る。
【００５７】
ドレッシングは研磨対象物の研磨と並行して（ｉｎ−ｓｉｔｕ）、あるいは研磨の前に（ｅｘ−ｓｉｔｕ）行う。固定砥粒研磨工具１０−５を効率よくドレッシングするために、スタンプヘッド３７−５を複数設置してもよい。
【００５８】
予め化学機械研磨（ＣＭＰ）に好適な大きさの凹凸４７−５が形成されたスタンプヘッド３７−５を固定砥粒研磨工具１０−５に直接転写するので、固定砥粒研磨工具１０−５の表面に化学機械研磨（ＣＭＰ）に好適な大きさの凹凸を多数形成させることができる。
【００５９】
スタンプ３５−５は図７に示すように、スタンプヘッド３７−５の下面の凹部４１−５を覆って密封するように柔軟性のある膜４３−５を取り付けた構造を有しており、この膜４３−５の下面には多数のチップ４５−５が貼り付けられている。そして凹部４１−５内に空気などの流体を供給すれば、その流体力により膜４３−５の各チップ４５−５は均等圧力で固定砥粒研磨工具１０−５の表面に押圧できる。したがって、固定砥粒研磨工具１０−５に図２に示すような大規模な凹凸１１，１３があったとしても、固定砥粒研磨工具１０−５の凸部１１も凹部１３も同じ様にスタンプヘッド３７−５の凹凸４７−５の形状を転写することが可能になる。
【００６０】
スタンプヘッド３７−５のチップ４５−５の材料としては、セラミックやＳｉＯ２などの硬い材料が望ましい。また、チップ４５−５の表面には図８のように化学機械研磨（ＣＭＰ）に好適な大きさの凹凸４７−５が形成されている。化学機械研磨（ＣＭＰ）に好適な凹凸４７−５の大きさは、研磨されるデバイスウエハのライン・アンド・スペースの大きさやトレンチ深さ、および研磨する膜の種類によっても異なるが、凹凸４７−５の間隔が５μｍ〜１ｍｍ程度、凹凸４７−５の高さが１μｍ〜５００μｍ程度である。
【００６１】
スタンプヘッド３７−５の凹凸４７−５の形状の転写を促進するための幾つかの方法を併用してもよい。例えば、固定砥粒研磨工具１０−５のバインダを軟らかくして凹凸形状を転写し易くするために、ドレッシング中またはドレッシング前に固定砥粒研磨工具１０−５に薬剤を供給する方法が挙げられる。薬剤としては、アセトンなどの有機溶媒などが挙げられる。薬剤は、薬剤供給装置を別に設けても良いし、スタンプヘッド３７−５から直接供給するようにしても良い。また、固定砥粒研磨工具１０−５のバインダを軟らかくする他の方法としては、バインダのガラス転移点（Ｔｇ）より高温の流体（温水や蒸気など）を供給する方法が挙げられる。温水や蒸気などは、供給装置を別に設けても良いし、スタンプヘッド３７−５から直接供給するようにしても良い。また、固定砥粒研磨工具１０−５のバインダを軟らかくする他の方法としては、スタンプヘッド３７−５にヒータを設ける方法が挙げられる。
【００６２】
また、スタンプヘッド３７−５の凹凸４７−５の形状の転写を促進するための他の方法としては、超音波加工の様にスタンプヘッド３７−５のチップ４５−５を圧電素子（ピエゾ素子）で振動させる方法も挙げられる。スタンプヘッド３７−５に圧電素子を貼り付けてもよいし、スタンプヘッド３７−５を圧電素子で作成してもよい。
【００６３】
図９は、請求項３に記載のドレッシング方法の他の実施の形態を用いて構成した研磨装置を模式的に示す図である。この研磨装置も、ターンテーブル１００−６上に固定された固定砥粒研磨工具１０−６と、デバイスウエハ等の研磨対象物をその下面に保持するトップリング１１０−６と、固定砥粒研磨工具１０−６の表面に凹凸を形成するドレッシング装置２０−６と、研磨液供給装置１２０−６を具備して構成されている。この研磨装置において前記図６に示す研磨装置と相違する点は、ドレッシング装置２０−６の構造のみである。即ちこの研磨装置は、トップリング１１０−６に保持した研磨対象物であるデバイスウェハの表面を固定砥粒研磨工具１０−６の研磨面に押圧して摺動しつつ研磨を行う研磨装置であり、ドレッシング装置２０−６は、スタンプヘッド３７−６を円錐型スタンプヘッドとすることで回転方式とし、図１０に示すようにスタンプヘッド３７−６の外周表面に多数のチップ４５−６（図８に示すチップ４５−５と同様のもの）を貼り付けることで凹凸を形成したスタンプ加工手段である。スタンプヘッド３７−６が揺動方式から回転方式に変わったことを除いて、ドレッシング方法は図６の方法と同様である。スタンプヘッド３７−６を回転方式にしたことにより、スタンプヘッド３７−６を揺動させなくともスタンプヘッド３７−６と固定砥粒研磨工具１０−６との水平方向相対速度を極めて小さくすることができる。円錐型のスタンプヘッド３７−６は、固定砥粒研磨工具１０−６に押圧することで連れ回りするようにしてもよいし、モータなどを取り付けて回転させてもよい。
【００６４】
上記各実施形態では研磨工具として砥粒を含有する固定砥粒を示したが、本発明の研磨工具は固定砥粒に限定されず、例えば樹脂で形成された、砥粒を含まない研磨パッドにも適用される。
【００６５】
以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載がない何れの形状や構造や材質であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。
【００６６】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明によれば、固定砥粒研磨工具の表面に好適な大きさの凹凸を容易に形成でき、且つスクラッチ（キズ）などの欠陥の少ない研磨が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１に記載のドレッシング方法の実施の形態を用いて構成した研磨装置を模式的に示す図である。
【図２】ドレッシングと研磨を繰り返した場合の固定砥粒研磨工具１０の表面の状態を示す概略断面図である。
【図３】請求項１に記載のドレッシング方法の他の実施の形態を用いて構成した研磨装置を模式的に示す図である。
【図４】請求項１に記載のドレッシング方法のさらに他の実施の形態を用いて構成したドレッシング装置２０−３を模式的に示す図である。
【図５】請求項２に記載のドレッシング方法の実施の形態を用いて構成した研磨装置を模式的に示す図である。
【図６】請求項３に記載のドレッシング方法の実施の形態を用いて構成した研磨装置を模式的に示す図である。
【図７】スタンプ３５−５（ドレッシング装置２０−５）を示す図であり、図７（ａ）は断面図、図７（ｂ）は底面図である。
【図８】一つのチップ４５−５を拡大して示す斜視図である。
【図９】請求項３に記載のドレッシング方法の他の実施の形態を用いて構成した研磨装置を模式的に示す図である。
【図１０】スタンプヘッド３７−６の側面図である。
【符号の説明】
１０ 固定砥粒研磨工具
２０ ドレッシング装置（レーザー加工手段）
２１ レーザー光源
２３ レーザー光線射出装置
２５ ガルバノミラー
２５−１，２５−２ ミラー
２７ レンズ（集光手段）
Ｌ レーザー光線
１００ ターンテーブル
１１０ トップリング
１２０ 研磨液供給装置
２０−２ ドレッシング装置（レーザー加工手段）
２１−２ レーザー光源
２３−２ レーザー光線射出装置
２９−２ 干渉装置（干渉手段）
１００−２ ターンテーブル
１１０−２ トップリング
１２０−２ 研磨液供給装置
２０−３ ドレッシング装置（レーザー加工手段）
２１−３ レーザー光源
２３−３ レーザー光線射出装置
２９−３ 干渉装置
３１−３ 光線径調節装置
１０−４ 固定砥粒研磨工具
２０−４ ドレッシング装置（ブラスト加工手段）
３３−４ ノズル
１００−４ ターンテーブル
１１０−４ トップリング
１２０−４ 研磨液供給装置
Ｗ 研磨対象物
Ｍ 微粉噴射材
１０−５ 固定砥粒研磨工具
２０−５ ドレッシング装置（スタンプ加工手段）
３５−５ スタンプ
３７−５ スタンプヘッド
４１−５ 凹部
４３−５ 膜
４５−５ チップ
４７−５ 凹凸
１００−５ ターンテーブル
１１０−５ トップリング
１２０−５ 研磨液供給装置
１０−６ 固定砥粒研磨工具
２０−６ ドレッシング装置（スタンプ加工手段）
３７−６ スタンプヘッド
４５−６ チップ
１００−６ ターンテーブル
１１０−６ トップリング
１２０−６ 研磨液供給装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a polishing apparatus for polishing an object to be polished, such as a semiconductor wafer, in a flat and mirror-like manner. The present invention also relates to a dressing method, a dressing apparatus, and a polishing apparatus for a polishing tool of a polishing apparatus for polishing to a mirror surface.
[0002]
[Prior art]
In recent years, as the degree of integration of semiconductor devices has increased, circuit wiring has become finer, and the dimensions of integrated devices have been becoming finer. Therefore, a step of planarizing the surface by removing the film formed on the surface of the semiconductor wafer by polishing may be necessary. As a means of this planarization method, polishing is performed by a chemical mechanical polishing (CMP) apparatus. Is being done. This type of chemical mechanical polishing (CMP) apparatus has a polishing tool and a top ring, and an object to be polished is interposed between the polishing tool and the top ring so that the top ring applies a constant pressure to the polishing tool. While rotating, the surface of the object to be polished is polished flat and mirror-like while supplying the polishing liquid to the polishing tool.
[0003]
In such chemical mechanical polishing (CMP), a method of polishing using a relatively soft polishing tool (polishing cloth) while supplying a suspension (slurry) containing a large amount of abrasive grains is generally used. On the other hand, cerium oxide (CeO) 2 ) Are fixed using a binder such as a phenol resin, for example, and a method of polishing using so-called fixed abrasive (fixed abrasive polishing tool) has been studied. In such polishing with a fixed abrasive polishing tool, since the abrasive is harder than the conventional polishing cloth, the convex portions of the irregularities on the surface to be polished are preferentially polished, and the concave portions are hard to be polished. There is an advantage that easy flatness is easily obtained. Also, depending on the composition of the fixed abrasive polishing tool, when the polishing of the convex portion is finished and the surface becomes flat, the polishing rate is significantly reduced, and a so-called self-stop function appears in which the polishing does not actually proceed. In addition, polishing using a fixed-abrasive polishing tool does not use a suspension (slurry) containing a large amount of abrasive grains, and thus has the advantage of reducing the burden on environmental issues.
[0004]
On the other hand, in chemical mechanical polishing (CMP), it is common to make a polishing tool uneven by dressing. The reason is that in chemical mechanical polishing (CMP), polishing is performed chemically and mechanically by pressure and heat generated by contact between abrasive grains supplied to a convex portion of a dressed polishing tool and a surface to be polished. Progress. Another reason is that the abrasive grains are accumulated in the concave portion of the polishing tool, and the polishing debris and particles that cause scratches (flaws) are trapped.
Therefore, if there are many irregularities on the surface of the polishing tool suitable for chemical mechanical polishing (CMP), the polishing speed is high, the polishing speed is excellent in stability, and polishing with few scratches (scratch) can be performed. Become.
[0005]
However, it has been difficult to form a desired size of unevenness by dressing using a conventional diamond dresser. In addition, scratches (scratches) due to the falling off of the diamond sometimes become a problem. Further, in the dressing of the fixed abrasive polishing tool, there is a problem that the life of the dresser is significantly reduced because the fixed abrasive polishing tool is hard.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and a polishing tool capable of easily forming irregularities having a suitable size on a surface of a polishing tool for chemical mechanical polishing (CMP) and extending the life of a dressing device. It is an object of the present invention to provide a dressing method, a dressing apparatus and a polishing apparatus.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 of the present application is a dressing method for a polishing tool, wherein the surface of the polishing tool is formed with irregularities in a polishing apparatus having the polishing tool, wherein the irregularities are irradiated with a laser beam on the surface of the polishing tool. And a dressing method for a polishing tool.
A fixed abrasive polishing tool used as a polishing tool is one in which abrasive grains are fixed with a binder. Since a resin material is used as the binder, the binder can be removed by heat of a laser beam. Here, by appropriately selecting the laser beam irradiation conditions, a large number of irregularities having a size suitable for chemical mechanical polishing (CMP) can be formed on the surface of the polishing tool, so that the polishing speed is high and the polishing speed is low. Excellent stability and polishing with less scratches. The size of the unevenness suitable for chemical mechanical polishing (CMP) varies depending on the size of the line and space of the device wafer to be polished, the depth of the trench, and the type of the film to be polished. The height of the unevenness is about 1 mm to about 1 μm to 500 μm. Further, by using a laser beam, the dresser life can be made longer than when a diamond dresser is used.
[0008]
The invention according to claim 2 of the present application is the dressing method for a polishing tool according to claim 1, wherein the laser beam applied to the surface of the polishing tool is intermittent light.
[0009]
The invention according to claim 3 of the present application is the dressing method for a polishing tool according to claim 1, wherein the laser beam is condensed by a light condensing means and irradiated onto a surface of the polishing tool.
[0010]
The invention according to
[0011]
The invention according to claim 5 of the present application is directed to a dressing method for a polishing tool for forming irregularities on the surface of the polishing tool of a polishing apparatus having the polishing tool, wherein the irregularities blow a fine powder jetting material onto the surface of the polishing tool. A dressing method for a polishing tool, characterized by being formed by blasting.
By selecting and blasting a fine powder injection material having a suitable size, a large number of irregularities having a size suitable for chemical mechanical polishing (CMP) can be formed on the surface of the polishing tool. Therefore, the polishing rate is high, the stability of the polishing rate is excellent, and polishing with few scratches (scratch) can be performed. Also, by using blasting, the dresser life can be made longer than when a diamond dresser is used.
[0012]
The invention according to claim 6 of the present application is directed to a dressing method of a polishing tool for forming irregularities on a surface of the polishing tool of a polishing apparatus having the polishing tool, wherein the irregularities have irregularities formed on a surface of a stamp. A dressing method for a polishing tool, characterized by being formed by stamping which is transferred by pressing against a surface of a polishing tool.
By directly transferring the irregularities of the stamp to the polishing tool, a number of irregularities suitable for chemical mechanical polishing (CMP) can be formed on the surface of the polishing tool. Therefore, the polishing rate is high, the stability of the polishing rate is excellent, and polishing with few scratches (scratch) can be performed. Also, by making the relative speed of the polishing tool and the stamp head in the horizontal direction extremely small, the wear of the stamp head can be minimized, and the dresser life can be extended.
[0013]
The invention according to claim 7 of the present application is directed to a dressing device for a polishing tool, wherein the polishing tool has a polishing tool, wherein the surface of the polishing tool is formed with irregularities, wherein the dressing device irradiates a laser beam to the surface of the polishing tool. A dressing device for a polishing tool, comprising a laser processing means for forming irregularities by using the method.
[0014]
The invention according to claim 8 of the present application is the polishing apparatus according to claim 7, wherein the dressing device has a means for intermittently making a laser beam applied to the surface of the polishing tool intermittent. It is a tool dressing device.
[0015]
According to a ninth aspect of the present invention, in the dressing apparatus according to the seventh aspect, the dressing device has a light collecting means for collecting a laser beam applied to the surface of the polishing tool. This is a dressing device for a polishing tool.
[0016]
According to a tenth aspect of the present invention, in the dressing device of the seventh aspect, the dressing device includes an interference unit that interferes with a laser beam applied to the surface of the polishing tool. It is.
[0017]
The invention according to claim 11 of the present application is directed to a dressing apparatus for a polishing tool, wherein the polishing tool has a polishing tool, the surface of the polishing tool being formed with irregularities, wherein the dressing apparatus sprays fine powder onto the surface of the polishing tool. A dressing apparatus for a polishing tool, comprising a blast processing means for forming a projection and a depression by spraying a material.
[0018]
The invention according to claim 12 of the present application is directed to a dressing device of a polishing tool for forming irregularities on the surface of the polishing tool of the polishing device having the polishing tool, wherein the dressing device has an irregular shape provided on the surface of the stamp. A dressing device for a polishing tool, comprising a stamping means for transferring the image by pressing the surface of the polishing tool.
[0019]
The invention according to claim 13 of the present application provides a polishing tool, a top ring that holds the object to be polished and polishes the surface of the object by contacting the surface of the object with the surface of the polishing tool, and a surface of the polishing tool. A dressing device comprising: a dressing device for forming irregularities on the polishing device; wherein the dressing device is constituted by the dressing device according to any one of claims 7 to 12. .
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a view schematically showing a polishing apparatus constituted by using the embodiment of the dressing method according to the first aspect. As shown in FIG. 1, the polishing apparatus includes a fixed
[0021]
Then, the
[0022]
Here, the fixed-
[0023]
In addition, as the material of the binder used for the fixed abrasive polishing tool 10, phenol (PF), urea (UF), melamine (MF), unsaturated polyester (UP), epoxy (EP), silicon (SI), Thermosetting resin such as polyurethane (PUR), polyvinyl chloride (PVC), polyethylene (PC), polycarbonate (PC), polypropylene (PP), polystyrene (PS), acrylonitrile butadiene styrene (ABS) known as general-purpose plastics , Acrylonitrile styrene (AS), butanediene styrene methyl methacrylate (MBS), polymethyl methacrylic (PMMA), polyvinyl alcohol (PVA), polyvinylidene chloride (PVDC), polyethylene terephthalate (PET), general-purpose engineering (PA), polyacetal (POM), polyphenylene ether (PPE (modified PPO)), polybutylene terephthalate (PBT), ultra high molecular weight polyethylene (UHMW-PE), polyvinylidene fluoride (PVDF), super Polysulfone (PSF), polyethersulfone (PES), polyphenylene sulfide (PPS), polyarylate (PAR), polyamideimide (PAI), polyetherimide (PEI), polyetheretherketone (PEEK) known as engineering plastics , Polyimide (PI), liquid crystal polymer (LCP), polytetrafluoroethylene (PTFE), polystyrene methacrylic resin, polycarbonate cellulose acetate, polyacetal resin Amides, polypropylene polyethylene, 3-ethylene fluoride resin, vinylidene fluoride resin, polyester resins, and thermoplastic resins such as diallyl phthalate. These resins may be used as a mixture of two or more kinds. It is also possible to copolymerize the monomer components of these resins.
[0024]
On the other hand, when dressing the surface of the fixed
[0025]
The dressing
[0026]
Further, the dressing
[0027]
Since the binder is removed by the laser light L condensed by the
[0028]
As the
[0029]
By adjusting the output, beam diameter, and irradiation time of the laser beam L on the surface of the fixed
[0030]
By combining the dressing method using the laser beam L with a method for measuring the surface shape of the fixed
[0031]
FIG. 3 is a diagram schematically showing a polishing apparatus constituted by using another embodiment of the dressing method according to the first aspect. This polishing apparatus also includes a fixed abrasive polishing tool 10-2 fixed on a turntable 100-2, a top ring 110-2 for holding an object to be polished such as a device wafer on a lower surface thereof, and a fixed abrasive polishing tool. The polishing apparatus is provided with a dressing device 20-2 for forming irregularities on the surface of 10-2 and a polishing liquid supply device 120-2. This polishing apparatus differs from the polishing apparatus shown in FIG. 1 only in the structure of the dressing apparatus 20-2. That is, this polishing apparatus is a polishing apparatus that performs polishing while pressing and sliding the surface of the device wafer, which is the object to be polished, held by the top ring 110-2, against the polishing surface of the fixed-
[0032]
When the laser beam L is irradiated with interference, a light portion and a dark portion (interference fringes) are generated on the surface of the fixed
[0033]
Further, like a dressing device (laser processing means) 20-3 shown in FIG. 4, a beam diameter of a lens, a beam expander, a pinhole mask or the like is provided between the interference device 29-3 and the fixed abrasive polishing tool 10-3. The adjusting device 31-3 may be provided to enlarge or reduce the split laser beam L.
[0034]
In the dressing apparatuses 20-2 and 20-3 shown in FIGS. 3 and 4, when dressing and polishing are repeated, the fixed abrasive polishing tools 10-2 and 10-3 gradually become thinner. , 23-3, the interfering devices 29-2, 29-3, and the beam diameter adjusting device 31-3, and the distance between the fixed abrasive polishing tools 10-2, 10-3 gradually increases. In this method, when the distance between the optical system and the fixed abrasive polishing tools 10-2 and 10-3 changes, the interval between interference fringes changes, and the diameter of the light enlarged or reduced by the beam diameter adjusting device 31-3 is reduced. It changes. Therefore, in order to form irregularities of a fixed size on the surfaces of the fixed abrasive polishing tools 10-2 and 10-3, the distance between the optical system and the fixed abrasive polishing tools 10-2 and 10-3 is appropriately maintained. Must be adjusted to be Therefore, in this method, the result of measuring the distance between the optical system and the fixed abrasive polishing tools 10-2 and 10-3 is fed back, and the distance between the optical system and the fixed abrasive polishing tools 10-2 and 10-3 is adjusted. It is preferable to provide a step (means) for keeping the temperature appropriately.
[0035]
If a plurality of optical systems are provided, or a galvanometer mirror or a polygon mirror is provided so that the laser beam L scans over the fixed abrasive polishing tools 10-2 and 10-3, high-speed dressing can be performed. In order to dress the fixed abrasive polishing tools 10-2 and 10-3 efficiently, the optical system including the laser beam emitting devices 23-2 and 23-3 and the interference devices 29-2 and 29-3 is swung. Is also good. The dressing is performed in parallel with the polishing of the device wafer (in-situ) or before the polishing (ex-situ).
[0036]
The laser light sources 21-2 and 21-3 used in the present method are also similar to the
[0037]
Some of the interference devices 29-2 and 29-3 used in this method are provided with a plurality of slits. These interferometers 29-2 and 29-3 were used for Young's interference experiment. Similarly, a Lloyd's mirror, a beret half lens, and a Fresnel double prism can be used as the interference devices 29-2 and 29-3. Further, a diffractive optical element (diffraction grating) that can divide one laser beam L into a number of laser beams L having a desired spatial distribution can be used as the interference devices 29-2 and 29-3.
[0038]
By adjusting the spacing of interference fringes on the surface of the fixed
[0039]
By combining this dressing method with the laser beam L with a method for measuring the surface shape of the fixed
[0040]
FIG. 5 is a view schematically showing a polishing apparatus constituted by using the embodiment of the dressing method according to the second aspect. As shown in the figure, the polishing apparatus includes a fixed abrasive polishing tool 10-4 fixed on a turntable 100-4, a top ring 110-4 holding an object W to be polished such as a device wafer on a lower surface thereof, and The polishing apparatus includes a dressing device 20-4 for forming irregularities on the surface of the fixed abrasive polishing tool 10-4, and a polishing liquid supply device 120-4. Here, the dressing device 20-4 sprays (blasts) the fine powder jetting material M together with the carrier gas onto the surface (polishing surface) of the fixed abrasive polishing tool 10-4, so that the surface of the fixed abrasive polishing tool 10-4 is formed. It is constituted by blast processing means for forming irregularities, and more specifically, a nozzle 33-4 for spraying the fine powder injection material M together with the carrier gas is provided above the fixed abrasive polishing tool 10-4.
[0041]
Then, the turntable 100-4, the fixed abrasive polishing tool 10-4, and the top ring 110-4 are independently rotated, and the surface (lower surface) of the polishing target W held on the lower surface of the top ring 110-4 is fixedly ground. The surface of the polishing object W is polished by pressing and sliding on the surface (polishing surface) of the grain polishing tool 10-4.
[0042]
On the other hand, when dressing the surface of the fixed-abrasive polishing tool 10-4, by spraying the fine powder jetting material M together with the carrier gas from the nozzle 33-4 of the dressing device 20-4 onto the surface of the fixed-abrasive polishing tool 10-4. Do. This dressing is performed in parallel with polishing of the device wafer (in-situ) or before polishing (ex-situ). In order to dress the fixed abrasive polishing tool 10-4 efficiently, a plurality of nozzles 33-4 may be provided or may be swung.
[0043]
As the material of the fine powder spray material M, a material that is harder (having a higher Mohs hardness) than the binder of the fixed abrasive polishing tool 10-4 may be used. For example, as a material of the fine powder injection material M, cerium oxide (CeO) 2 ), Alumina (Al 2 O 3 ), Silicon carbide (SiC), silicon oxide (SiO 2 ), Zirconia (ZrO), iron oxide (FeO, Fe 3 O 4 ), Manganese oxide (MnO) 2 , Mn 2 O 3 ), Magnesium oxide (MgO), calcium oxide (CaO), barium oxide (BaO), zinc oxide (ZnO), barium carbonate (BaCO3) 3 ), Diamond (C), titanium oxide (TiO 2 ) And the like.
[0044]
Also, potassium formate (HCOOK), sodium hydroxide (NaOH), ammonium nitrate (NH 4 NO 3 ), Potassium hydroxide (KOH), urea (CO (NH 2 ) 2 ), Potassium fluoride (KF), glucose (C 6 H 12 O 6 ), Sodium nitrate (NaNO 3 ), Tartaric acid (HOOCCH (OH) CH (OH) COOH), sodium bromide (NaBr), aniline hydrochloride (C 6 H 5 NH 3 Cl), sucrose (C 12 H 22 O 11 ), Citric acid (C 6 H 8 O 7 ・ H 2 O), potassium carbonate (K 2 CO 3 And the like are solids soluble in water, which is the main component of the polishing liquid.
[0045]
Further, in addition to the above-described solid materials, for example, water, alcohols, acids, alkalis, organic solvents, polishing aids and the like, which are cooled and coagulated at room temperature such as liquids, argon, carbon dioxide, etc. A product solidified by cooling may be used. As a method of obtaining a fine powder injection material M by cooling and solidifying a liquid substance at room temperature, for example, there is a method of spraying a liquid into a chamber cooled by spraying liquid nitrogen and cooling and solidifying the liquid. In addition, in the method of cooling and solidifying a gaseous substance at room temperature to obtain a fine powder injection material M, a gas cooled by a refrigerator is ejected from a nozzle to further cool by an adiabatic expansion effect, and a part of the gas is solidified. There is a method of forming fine particles.
[0046]
In the case where abrasive particles are used as the fine powder ejecting material M, it is necessary to take measures to prevent the fine powder ejecting material M from causing a scratch (scratch) on the device wafer. For example, the fine powder injection material M is made into a size (about 30 μm or more) that does not enter between the device wafer (polishing target) W and the fixed abrasive polishing tool 10-4, or the fine powder injection material M is -4, which is sprayed onto the polished surface and then washed off with a water jet or the like. Further, there is also a method in which abrasive particles having a size of about several tens of nanometers are aggregated into a cluster to form a fine powder aggregate, and the resultant is used as the fine powder spray material M. The fine powder injection material M is split when it collides with the fixed abrasive polishing tool 10-4, and also when it enters between the polishing target W and the fixed abrasive polishing tool 10-4. Not cause. Further, after the fine powder aggregate is sprayed on the fixed abrasive polishing tool 10-4, the fine powder aggregate may be positively divided by ultrasonic vibration or the like. By forming the fine powder aggregate with the abrasive used for chemical mechanical polishing (CMP), the fine powder spray material M can be used as it is as the abrasive for polishing the device wafer.
[0047]
When a solid that is soluble in the polishing liquid is used as the fine powder spray material M, it is blasted on the polishing surface of the fixed abrasive polishing tool 10-4 and then dissolved in the polishing liquid to form a liquid. No. In addition, it is possible to prevent the polishing target W from being contaminated by dust scattering. Further, a solution of the fine powder injection material M such as potassium hydroxide may be used for adjusting polishing conditions such as pH.
[0048]
When particles obtained by cooling and solidifying a liquid substance at room temperature are used as the fine powder injection material M, the particles are melted after being blasted on the polished surface of the fixed abrasive polishing tool 10-4 to become a liquid. No. In addition, it is possible to prevent the polishing target W from being contaminated by dust scattering. Here, when an acidic solution or an alkaline solution that has been cooled and solidified is used as the fine powder injection material M, it can be used for adjusting the pH on the polishing surface after melting. When a surfactant, an anticorrosive, an oxidizing agent, a chelating agent or the like that has been cooled and solidified is used as the fine powder injection material M, it can be used as a polishing aid after melting.
[0049]
When particles obtained by cooling and coagulating a gaseous substance at room temperature are used as the fine powder injection material M, they evaporate into gas after being blasted on the polished surface of the fixed abrasive polishing tool 10-4, which causes scratches (scratches). No. In addition, it is possible to prevent the polishing target W from being contaminated by dust scattering.
[0050]
The size of the fine powder injection material M is selected so that irregularities of a size suitable for chemical mechanical polishing (CMP) can be formed on the polishing surface of the fixed abrasive polishing tool 10-4. Here, the size of the unevenness suitable for chemical mechanical polishing (CMP) differs depending on the size of the line and space of the device wafer to be polished, the depth of the trench, and the type of the film to be polished. As the size of M, the average particle size is about 5 μm to 1 mm. If necessary, the classification of the fine powder injection material M is performed by a known classification method such as a cyclone classifier or a sieve.
[0051]
Air, nitrogen gas, helium gas, argon gas, or the like is used as the carrier gas.
[0052]
By combining this blast dressing method with a method for measuring the surface shape of the fixed abrasive polishing tool 10-4, it can be applied to shape correction of the fixed abrasive polishing tool 10-4. In other words, when dressing and polishing are repeated as described above, large-
[0053]
FIG. 6 is a view schematically showing a polishing apparatus constituted by using the embodiment of the dressing method according to the third aspect. As shown in the figure, the polishing apparatus includes a fixed abrasive polishing tool 10-5 fixed on a turntable 100-5, a top ring 110-5 for holding an object to be polished such as a device wafer on a lower surface thereof. The polishing apparatus comprises a dressing device 20-5 for forming irregularities on the surface of the fixed abrasive polishing tool 10-5, and a polishing liquid supply device 120-5. The dressing device 20-5 transfers irregularities 47-5 (see FIGS. 7 and 8) provided on the surface of the stamp head 37-5 of the stamp 35-5 to the surface (polishing surface) of the fixed abrasive polishing tool 10-5. And a stamp processing means.
[0054]
Then, the turntable 100-5, the fixed abrasive polishing tool 10-5, and the top ring 110-5 are independently rotated, and the surface of the object to be polished (the lower surface) held on the lower surface of the top ring 110-5 is fixed abrasive. The surface of the polishing tool 10-5 (the polishing surface) is pressed and slid, thereby polishing the surface of the object to be polished.
[0055]
On the other hand, the dressing of the surface of the fixed abrasive polishing tool 10-5 causes the stamp 35-5 to move up and down and swing, so that the lower surface of the stamp head 37-5 is intermittently brought into contact with the surface of the fixed abrasive polishing tool 10-5. Pressing is performed by directly transferring the shape of the unevenness 47-5. The vertical movement speed is effective even at a low speed, but if it is moved up and down by high speed, that is, by ultrasonic vibration, more fine irregularities are formed and the effect is high.
[0056]
Here, by making the swing angular velocity v1 of the stamp head 37-5 during pressing equal to the rotational angular velocity v2 of the turntable 100-5, the horizontal movement between the stamp head 37-5 and the fixed abrasive polishing tool 10-5 is achieved. It is a feature of the method that the directional relative speed is extremely small. Thereby, abrasion of the unevenness 47-5 of the stamp head 37-5 can be minimized.
[0057]
The dressing is performed in parallel with the polishing of the object to be polished (in-situ) or before the polishing (ex-situ). To efficiently dress the fixed abrasive polishing tool 10-5, a plurality of stamp heads 37-5 may be provided.
[0058]
Since the stamp head 37-5 in which the irregularities 47-5 having a size suitable for chemical mechanical polishing (CMP) are formed in advance is directly transferred to the fixed abrasive polishing tool 10-5, the fixed abrasive polishing tool 10-5 Many irregularities having a size suitable for chemical mechanical polishing (CMP) can be formed on the surface.
[0059]
As shown in FIG. 7, the stamp 35-5 has a structure in which a flexible film 43-5 is attached so as to cover and seal the recess 41-5 on the lower surface of the stamp head 37-5. A number of chips 45-5 are attached to the lower surface of the film 43-5. When a fluid such as air is supplied into the concave portion 41-5, the respective chips 45-5 of the film 43-5 can be pressed against the surface of the fixed abrasive polishing tool 10-5 with uniform pressure by the fluid force. Therefore, even if the fixed abrasive polishing tool 10-5 has
[0060]
The material of the chip 45-5 of the stamp head 37-5 is ceramic or SiO. 2 A hard material such as is preferred. As shown in FIG. 8, irregularities 47-5 having a size suitable for chemical mechanical polishing (CMP) are formed on the surface of the chip 45-5. The size of the unevenness 47-5 suitable for chemical mechanical polishing (CMP) varies depending on the size of the line and space of the device wafer to be polished, the trench depth, and the type of the film to be polished. 5 are about 5 μm to 1 mm, and the height of the unevenness 47-5 is about 1 μm to 500 μm.
[0061]
Some methods for promoting the transfer of the shape of the unevenness 47-5 of the stamp head 37-5 may be used in combination. For example, in order to soften the binder of the fixed-abrasive polishing tool 10-5 so as to easily transfer the uneven shape, a method of supplying a chemical to the fixed-abrasive polishing tool 10-5 during or before dressing may be mentioned. Examples of the drug include an organic solvent such as acetone. The medicine may be provided separately from the medicine supply device, or may be directly supplied from the stamp head 37-5. Further, as another method for softening the binder of the fixed abrasive polishing tool 10-5, a method of supplying a fluid (hot water, steam, or the like) having a temperature higher than the glass transition point (Tg) of the binder is used. Hot water, steam, or the like may be provided separately from the supply device, or may be supplied directly from the stamp head 37-5. Another method for softening the binder of the fixed abrasive polishing tool 10-5 is to provide a heater in the stamp head 37-5.
[0062]
As another method for promoting the transfer of the shape of the unevenness 47-5 of the stamp head 37-5, a chip 45-5 of the stamp head 37-5 is connected to a piezoelectric element (piezo element) as in ultrasonic processing. Vibration method. A piezoelectric element may be attached to the stamp head 37-5, or the stamp head 37-5 may be made of a piezoelectric element.
[0063]
FIG. 9 is a diagram schematically showing a polishing apparatus constituted by using another embodiment of the dressing method according to the third aspect. This polishing apparatus also includes a fixed abrasive polishing tool 10-6 fixed on a turntable 100-6, a top ring 110-6 for holding an object to be polished such as a device wafer on its lower surface, and a fixed abrasive polishing tool. The apparatus is provided with a dressing device 20-6 for forming irregularities on the surface of 10-6, and a polishing liquid supply device 120-6. This polishing apparatus differs from the polishing apparatus shown in FIG. 6 only in the structure of the dressing apparatus 20-6. That is, this polishing apparatus is a polishing apparatus that performs polishing while sliding by pressing the surface of the device wafer, which is the object to be polished, held on the top ring 110-6 against the polishing surface of the fixed abrasive polishing tool 10-6. In the dressing device 20-6, the stamp head 37-6 is a rotary type by using a conical stamp head, and as shown in FIG. 10, a large number of chips 45-6 (FIG. 8) are provided on the outer peripheral surface of the stamp head 37-6. (The same as the chip 45-5) shown in FIG. The dressing method is the same as the method in FIG. 6 except that the stamp head 37-6 is changed from the swing type to the rotary type. By making the stamp head 37-6 a rotating system, the horizontal relative velocity between the stamp head 37-6 and the fixed abrasive polishing tool 10-6 can be extremely reduced without swinging the stamp head 37-6. it can. The conical stamp head 37-6 may be rotated by pressing it against the fixed abrasive polishing tool 10-6, or may be rotated by attaching a motor or the like.
[0064]
In the above embodiments, fixed abrasive grains containing abrasive grains are shown as polishing tools, but the polishing tool of the present invention is not limited to fixed abrasive grains.For example, a polishing pad formed of resin and containing no abrasive grains. Also applies.
[0065]
Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications may be made within the scope of the claims and the technical idea described in the specification and the drawings. It is possible. Note that any shape, structure, or material not directly described in the specification and drawings is within the scope of the technical idea of the present invention as long as the effects and effects of the present invention are exhibited.
[0066]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, irregularities of a suitable size can be easily formed on the surface of a fixed abrasive polishing tool, and polishing with few defects such as scratches (scratch) becomes possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view schematically showing a polishing apparatus constituted by using a dressing method according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the state of the surface of the fixed
FIG. 3 is a view schematically showing a polishing apparatus constituted by using another embodiment of the dressing method according to the first embodiment.
FIG. 4 is a diagram schematically showing a dressing device 20-3 configured by using still another embodiment of the dressing method according to claim 1;
FIG. 5 is a view schematically showing a polishing apparatus constituted by using the embodiment of the dressing method according to claim 2;
FIG. 6 is a view schematically showing a polishing apparatus constituted by using the embodiment of the dressing method according to claim 3;
7A and 7B are diagrams showing a stamp 35-5 (dressing device 20-5), FIG. 7A is a cross-sectional view, and FIG. 7B is a bottom view.
FIG. 8 is an enlarged perspective view showing one chip 45-5.
FIG. 9 is a view schematically showing a polishing apparatus constituted by using another embodiment of the dressing method according to the third embodiment.
FIG. 10 is a side view of a stamp head 37-6.
[Explanation of symbols]
10 Fixed abrasive polishing tool
20 Dressing equipment (laser processing means)
21 Laser Light Source
23 Laser beam emitting device
25 Galvo mirror
25-1, 25-2 mirror
27 lens (light collecting means)
L laser beam
100 turntable
110 Top Ring
120 Polishing liquid supply device
20-2 Dressing device (laser processing means)
21-2 Laser light source
23-2 Laser beam emitting device
29-2 Interference device (interference means)
100-2 turntable
110-2 Top Ring
120-2 Polishing liquid supply device
20-3 Dressing device (laser processing means)
21-3 Laser light source
23-3 Laser beam emitting device
29-3 Interference device
31-3 Beam Diameter Adjuster
10-4 Fixed abrasive polishing tool
20-4 Dressing device (blast processing means)
33-4 nozzle
100-4 turntable
110-4 Top Ring
120-4 Polishing liquid supply device
W Polishing object
M fine powder injection material
10-5 Fixed abrasive polishing tool
20-5 Dressing device (stamp processing means)
35-5 stamp
37-5 Stamp Head
41-5 recess
43-5 membrane
45-5 chips
47-5 Roughness
100-5 turntable
110-5 Top Ring
120-5 Polishing liquid supply device
10-6 Fixed Abrasive Polishing Tool
20-6 Dressing device (stamp processing means)
37-6 Stamp Head
45-6 chips
100-6 turntable
110-6 Top Ring
120-6 Polishing liquid supply device
Claims (13)
前記凹凸はレーザー光線を前記研磨工具の表面に照射するレーザー加工によって形成されることを特徴とする研磨工具のドレッシング方法。In a dressing method of a polishing tool for forming irregularities on the surface of the polishing tool of the polishing apparatus having a polishing tool,
The dressing method of a polishing tool, wherein the unevenness is formed by laser processing that irradiates a laser beam to a surface of the polishing tool.
前記凹凸は微紛噴射材を前記研磨工具の表面に吹き付けるブラスト加工によって形成されることを特徴とする研磨工具のドレッシング方法。In a dressing method of a polishing tool for forming irregularities on the surface of the polishing tool of the polishing apparatus having a polishing tool,
The dressing method for a polishing tool, wherein the unevenness is formed by blasting in which a fine powder is sprayed on a surface of the polishing tool.
前記凹凸はスタンプの表面に設けた凹凸形状を前記研磨工具の表面に押し付けることで転写するスタンプ加工によって形成されることを特徴とする研磨工具のドレッシング方法。In a dressing method of a polishing tool for forming irregularities on the surface of the polishing tool of the polishing apparatus having a polishing tool,
The dressing method for a polishing tool, wherein the unevenness is formed by stamping by transferring an uneven shape provided on the surface of the stamp to the surface of the polishing tool.
前記ドレッシング装置は、前記研磨工具の表面にレーザー光線を照射して凹凸を形成するレーザー加工手段によって構成されていることを特徴とする研磨工具のドレッシング装置。In a dressing apparatus of a polishing tool for forming irregularities on the surface of the polishing tool of the polishing apparatus having a polishing tool,
The dressing device for a polishing tool, wherein the dressing device is constituted by laser processing means for irradiating a laser beam to the surface of the polishing tool to form irregularities.
前記ドレッシング装置は、前記研磨工具の表面に微紛噴射材を吹き付けて凹凸を形成するブラスト加工手段によって構成されていることを特徴とする研磨工具のドレッシング装置。In a dressing apparatus of a polishing tool for forming irregularities on the surface of the polishing tool of the polishing apparatus having a polishing tool,
The dressing device of the polishing tool, wherein the dressing device is configured by blast processing means for spraying a fine powder spray material onto the surface of the polishing tool to form irregularities.
前記ドレッシング装置は、スタンプの表面に設けた凹凸形状を前記研磨工具の表面に押し付けることで転写するスタンプ加工手段によって構成されていることを特徴とする研磨工具のドレッシング装置。In a dressing apparatus of a polishing tool for forming irregularities on the surface of the polishing tool of the polishing apparatus having a polishing tool,
The dressing device of the polishing tool, wherein the dressing device is constituted by stamp processing means for transferring an uneven shape provided on the surface of the stamp by pressing the shape onto the surface of the polishing tool.
前記ドレッシング装置が請求項７乃至１２の内の何れか一項に記載のドレッシング装置によって構成されていることを特徴とする研磨装置。A polishing tool comprising: a polishing tool, a top ring for holding the object to be polished and bringing the surface of the object into contact with the surface of the polishing tool for polishing, and a dressing device for forming irregularities on the surface of the polishing tool. In the device,
A polishing apparatus, characterized in that the dressing device is constituted by the dressing device according to any one of claims 7 to 12.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002190122A JP2004034159A (en) | 2002-06-28 | 2002-06-28 | Dressing method, dressing apparatus, and polishing apparatus for polishing tool |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002190122A JP2004034159A (en) | 2002-06-28 | 2002-06-28 | Dressing method, dressing apparatus, and polishing apparatus for polishing tool |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004034159A true JP2004034159A (en) | 2004-02-05 |
Family
ID=31700128
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002190122A Pending JP2004034159A (en) | 2002-06-28 | 2002-06-28 | Dressing method, dressing apparatus, and polishing apparatus for polishing tool |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004034159A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100837616B1 (en) | 2006-08-01 | 2008-06-13 | 주식회사 엘티에스 | Polishing pad manufacturing apparatus and method thereof |
| CN104858787A (en) * | 2015-06-18 | 2015-08-26 | 浙江工商大学 | Grinding disc surface self-growing grinding mechanism |
| CN108747824A (en) * | 2018-06-19 | 2018-11-06 | 湖南大学 | A kind of full-automatic compound finishing integrated control method of omnipotent abrasive wheel |
| JP2020001146A (en) * | 2018-07-02 | 2020-01-09 | 株式会社ディスコ | Cutting blade, cutting blade manufacturing method and work-piece processing method |
| CN110990968A (en) * | 2019-11-26 | 2020-04-10 | 天津津航技术物理研究所 | Method for designing parameters of high-speed polishing process of spherical optical lens |
| CN112091431A (en) * | 2020-09-01 | 2020-12-18 | 北京航空航天大学 | High-precision high-efficiency laser polishing method for large-size ultrathin mask |
-
2002
- 2002-06-28 JP JP2002190122A patent/JP2004034159A/en active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100837616B1 (en) | 2006-08-01 | 2008-06-13 | 주식회사 엘티에스 | Polishing pad manufacturing apparatus and method thereof |
| CN104858787A (en) * | 2015-06-18 | 2015-08-26 | 浙江工商大学 | Grinding disc surface self-growing grinding mechanism |
| CN108747824A (en) * | 2018-06-19 | 2018-11-06 | 湖南大学 | A kind of full-automatic compound finishing integrated control method of omnipotent abrasive wheel |
| JP2020001146A (en) * | 2018-07-02 | 2020-01-09 | 株式会社ディスコ | Cutting blade, cutting blade manufacturing method and work-piece processing method |
| JP7166714B2 (en) | 2018-07-02 | 2022-11-08 | 株式会社ディスコ | Cutting blade, method for manufacturing cutting blade, and method for processing workpiece |
| CN110990968A (en) * | 2019-11-26 | 2020-04-10 | 天津津航技术物理研究所 | Method for designing parameters of high-speed polishing process of spherical optical lens |
| CN110990968B (en) * | 2019-11-26 | 2023-08-11 | 天津津航技术物理研究所 | Design method for high-speed polishing process parameters of spherical optical lens |
| CN112091431A (en) * | 2020-09-01 | 2020-12-18 | 北京航空航天大学 | High-precision high-efficiency laser polishing method for large-size ultrathin mask |
| CN112091431B (en) * | 2020-09-01 | 2022-03-08 | 北京航空航天大学 | High-precision high-efficiency laser polishing method for large-size ultrathin mask |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI290876B (en) | Polishing pad conditioner and methods of manufacture and recycling | |
| EP1320443B1 (en) | Polishing pad having an advantageous micro-texture | |
| KR101178338B1 (en) | Use of cmp for aluminum mirror and solar cell fabrication | |
| KR20010050142A (en) | Polishing apparatus and dressing method | |
| JP2015524358A (en) | Abrasive article having a precisely molded structure and method for producing the same | |
| KR20010043003A (en) | Chemical mechanical polishing with multiple polishing pads | |
| JP2015527941A (en) | Abrasive element precursor having precisely formed forming portion and method for producing the same | |
| TW202208113A (en) | Polishing articles and integrated system for manufacturing chemical mechanical polishing articles | |
| JP6646700B2 (en) | Surface treatment method for treated product made of hard brittle material | |
| KR20010042166A (en) | Polishing apparatus | |
| JP2011177842A (en) | Polishing apparatus and method | |
| JP2004034159A (en) | Dressing method, dressing apparatus, and polishing apparatus for polishing tool | |
| JP3594199B2 (en) | Optical dressing method, processing apparatus and whetstone by this method | |
| JP2000079551A (en) | Conditioning device and method | |
| JP4524643B2 (en) | Wafer polishing method | |
| US6638144B2 (en) | Method of cleaning glass | |
| US6913528B2 (en) | Low amplitude, high speed polisher and method | |
| US20030100246A1 (en) | Polishing apparatus and dressing method | |
| TW507284B (en) | Method and apparatus for polishing | |
| US6315638B1 (en) | Method of chemical mechanical texturing | |
| TW201240770A (en) | Polishing method, polishing apparatus, and polishing cloth | |
| KR100750759B1 (en) | Method of cleaning glass | |
| Venkatesh et al. | Ductile streaks in precision grinding of hard and brittle materials | |
| JP2012135857A (en) | Grinding device, and double-sided polishing device | |
| JPH11347938A (en) | Discharging mechanism of product from polishing and polishing device |