JP2004306220A

JP2004306220A - Chemical mechanical polishing conditioner

Info

Publication number: JP2004306220A
Application number: JP2003105179A
Authority: JP
Inventors: Koji Shigematsu; 孝治重松
Original assignee: Goei Seisakusyo Co Ltd
Current assignee: Goei Seisakusyo Co Ltd
Priority date: 2003-04-09
Filing date: 2003-04-09
Publication date: 2004-11-04
Anticipated expiration: 2023-04-09
Also published as: JP3802884B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a CMP conditioner having good sharpness. <P>SOLUTION: In this CMP conditioner 1, super-abrasives 3 are fixed to the surface 2a of a metallic support 2. The super-abrasives 3 include first super-abrasives 4 bringing about a grinding action and second super-abrasives 5 having a small mean particle diameter than the first super-abrasives 4. The first super-abrasives 4 contain blocky super-abrasives 6 and angular super-abrasives 7, and the angular super-abrasives 7 is 3 mass % or more of the super-abrasives 3 of the CMP conditioner 1. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、半導体ウエハ等の被研摩材の表面をＣＭＰ装置（ケミカルメカニカルポリッシングマシン）によって研摩する際に用いられる研摩用のパッド等の研磨材をコンディショニングするための砥石からなるＣＭＰコンディショナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＣＭＰ装置では、円盤状の定盤に研磨パッドを貼り付け、研磨パッドの上面に半導体ウエハが載置される。このＣＭＰ装置は、半導体ウエハが研磨パッド上でキャリアによって回転されつつ、研磨パッドと半導体ウエハの間に研磨粒子を含む研磨液が供給されて、半導体ウエハの表面を化学的および機械的に研磨するＣＭＰ（ＣｈｅｍｉｃａｌａｎｄＭｅｃｈａｎｉｃａｌＰｏｌｉｓｈｉｎｇ）が行われる（例えば、特許文献１参照）。
一般に、研磨パッドは、不織布の基材の上に硬質発泡ポリウレタンを設けてなるポリッシング用のパッドが使用されている。
研磨粒子は、フェライト粉末、アルミナ粉末、炭酸バリウム、コロイダルシリカ等が用いられている。研磨液は、水酸化カリウム溶液、過酸化水素水、硝酸鉄水溶液、希塩酸または希硝酸の酸性液等が使用されている。
【０００３】
このような半導体ウエハの研磨が繰り返し行われると、被研磨材の切り屑や研磨粒子等が研磨パッドの微細な孔に入り込んで目詰まりを起こしたり、研磨粒子と半導体ウエハの化学反応熱によって研磨パッドの研磨面が鏡面化して、研磨精度と研磨効率が低下してしまう。
このために、ＣＭＰ装置には、パッドコンディショナが設けられ、研磨パッドの表面のコンディショニングを定期的に行っている。研磨パッドのコンディショニングには、良好な切れ味と長寿命を有するＣＭＰコンディショナが要求されている。
【０００４】
このようなＣＭＰコンディショナとしては、特許文献１に記載したものがある。次に、この特許文献１に記載されたＣＭＰコンディショナを図１１および図１２を参照して説明する。
図１１は、従来のＣＭＰコンディショナを示す図で、同一粒度（平均粒子径）の２種の超砥粒からなるＣＭＰコンディショナを示す要部拡大断面図である。
図１１に示すように、このＣＭＰコンディショナ１００は、金属台金１２０の上に、メッキ皮膜１３０による固着される粒度が♯１００の通常の人造メタルボンド用ダイヤモンド砥粒１４０のほかに、さらに、同じ粒度の♯１００の四面体又は八面体ダイヤモンド砥粒１１０を合計量として３重量％以上含有するものから構成されている。
【０００５】
図１２は、従来のＣＭＰコンディショナを示す図で、粒度（平均粒子径）の異なる２種の超砥粒からなるＣＭＰコンディショナを示す要部拡大断面図である。
図１２に示すように、このＣＭＰコンディショナ２００は、金属台金２２０の上に、メッキ皮膜２３０による固着される粒度が♯１００の通常の人造メタルボンド用ダイヤモンド砥粒からなる超砥粒２４０のほかに、さらに、粒度が♯８０の四面体又は八面体ダイヤモンド砥粒２１０を合計量として３重量％以上含有するものから構成されている。
【０００６】
ここで、超砥粒１４０，２４０は、コーナが鋭角にて構成されている所謂アンギュラーな形状のダイヤモンド砥粒からなる。四面体又は八面体の形状を有する超砥粒１１０，２１０は、コーナが鈍角で構成された所謂ブロッキーな形状のダイヤモンド砥粒からなるとともに、通常の超砥粒１４０，２４０の粒径と同等、または通常の超砥粒１４０，２４０の粒径よりも大きくなっている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−１２７０１１号公報（第２〜４頁、図１）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１のＣＭＰコンディショナ１００，２００おいて、ブロッキーな形状の超砥粒１１０，２１０は、コーナが鈍角に形成されているため、コーナが鋭角なアンギュラーな形状の超砥粒１４０，２４０と比較して、切れ味が劣る。
図１２に示すＣＭＰコンディショナ２００は、この切れ味の悪いブロッキーな形状の超砥粒２１０が、アンギュラーな形状の超砥粒２４０の粒径より大きくなっていることにより、研磨時に、ブロッキーな形状の超砥粒２１０で研磨物を研磨することになるため、ＣＭＰコンディショナ全体の切れ味が悪いという問題点がある。
【０００９】
図１１に示すＣＭＰコンディショナ１００は、この切れ味の悪いブロッキーな形状の超砥粒１１０と、アンギュラーな形状の超砥粒１４０とが無作為に配置され、あるいは研磨布用ドレッサの略同心円上に比較的等間隔で配置されているものの、研磨布用ドレッサの作用面全体では、縦横の寸法がバラバラなアンギュラーな形状の超砥粒１４０が多いため、超砥粒１１０，１４０の砥粒間の間隔は等間隔ではなく不均一である。このため、安定した研磨性能を発揮し、均一な研磨面を得ることは不可能である。また、任意に研磨速度を調整したとしても、均一な研磨面を得ることは不可能である。例えば、砥粒間隔の小さいところでは、研磨によって発生した切り屑や研磨粒子が排出されずに砥粒間に付着して、目詰まりが発生し、ＣＭＰコンディショナ１００の研磨性能が低下して研磨面が半鏡面化し、研磨速度が低下するという問題点がある。
【００１０】
また、従来のＣＭＰコンディショナでは、切り屑や研磨粒子の排出力が悪いため、半導体ウエハ（図示せず）の表面に傷が発生し、収率の減少となる。ＣＭＰコンディショナの目詰まりは、その目詰まり箇所に集中応力がかかる原因になり、超砥粒１１０，１４０が保持されていたメッキ皮膜１３０から脱落して、半導体ウエハ（図示せず）の表面にスクラッチが発生し、致命的な損傷となる。
【００１１】
本発明の課題は、長寿命で切れ味の良く、超砥粒の砥粒間隔が整えられたＣＭＰコンディショナを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項１に記載のＣＭＰコンディショナは、台金の表面に超砥粒を固着したＣＭＰコンディショナであって、前記超砥粒は、研磨作用をもたらす第１超砥粒と、この第１超砥粒よりも平均粒子径が小さい第２超砥粒とを有し、前記第１超砥粒は、ブロッキーな超砥粒と、アンギュラーな超砥粒とを含有し、前記アンギュラーな超砥粒が前記ＣＭＰコンディショナの超砥粒に対して３質量％以上であることを特徴とする。
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、ＣＭＰコンディショナは、ＥＥＣ値（偏心度）が高くコーナが鋭角に形成されているアンギュラーな超砥粒の所定量を含有することにより、切れ味がよくなり、研磨作業時間を短縮することができる。
また、ＣＭＰコンディショナは、ＥＥＣ値（偏心度）が低く整合性があって耐衝撃性を備えたブロッキーな超砥粒を含有したことにより、ブロッキーな超砥粒がアンギュラーな超砥粒に被研磨物のプレッシャがかかることを阻止してアンギュラーな超砥粒の切刃が破壊されることを防止するため、寿命が長くなる。
さらに、ＣＭＰコンディショナは、第１超砥粒よりも平均粒子径が小さい第２超砥粒を含有することにより、第２超砥粒によって第１超砥粒を所望間隔に保持することが可能となる。
そして、ＣＭＰコンディショナは、ブロッキー及びアンギュラーな超砥粒からなる第１超砥粒と、この第１超砥粒よりも平均粒子径が小さい第２超砥粒とを有したことにより、ＣＭＰコンディショナの研磨面の超砥粒をバランス良く整えることができると共に、第２超砥粒が第１超砥粒の脱落を防止してＣＭＰコンディショナの寿命を長くすることができる。
【００１４】
請求項２に記載のＣＭＰコンディショナは、請求項１に記載のＣＭＰコンディショナであって、前記第２超砥粒が、ブロッキーな超砥粒からなることを特徴とする。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、ＣＭＰコンディショナは、第１超砥粒よりも平均粒子径が小さい第２超砥粒がブロッキーな超砥粒からなることにより、第２超砥粒が高い整合性のとれた形状からなるため、平均粒子径が大きい各第１超砥粒の間隔を整え、安定した状態に配置させることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１〜図８を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
なお、実施形態および各実施例の説明において、同一の構成要素に関しては同一の符号を付し、重複した説明は省略するものとする。
【００１７】
まず、ＣＭＰコンディショナについて説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係るＣＭＰコンディショナを示す要部拡大断面図である。図２は、本発明の実施の形態に係るＣＭＰコンディショナを示す要部拡大平面部である。
【００１８】
図１および図２に示すように、ＣＭＰコンディショナ１は、台金２の表面２ａに超砥粒３を固着したものである。台金２は、ステンレス鋼等の金属からなる基板であって、例えば、円板形状、リング形状等をしている。なお、この台金２の形状は、特に限定しない。
【００１９】
超砥粒３は、研磨作用をもたらす第１超砥粒４と、この第１超砥粒４よりも平均粒子径（以下、単に「粒度」という）が小さい第２超砥粒５とを有している。超砥粒３は、例えば、人造ダイヤモンドからなる砥粒であり、台金２の表面２ａに電着したメッキ層９等によって固着される。この超砥粒３を台金２に固着する方法は、例えば、ろう付けやメタルボンド等であってもよく、特に限定しない。
【００２０】
第１超砥粒４は、被研磨材（図示せず）に当接して研磨する砥粒で、例えば、粒度が♯１００のダイヤモンド砥粒からなり、ＣＭＰコンディショナ１の超砥粒３に対して３７質量％含有していることが好ましい。そして、残りがブロッキーな第２超砥粒５となる。第１超砥粒４は、ＣＭＰコンディショナ１の超砥粒３に対して３〜１２．５％のアンギュラーな超砥粒７を含有してなることが好ましい。
なお、ＣＭＰコンディショナ１の超砥粒３に対して３〜１２．５質量％は、特許請求の範囲における「アンギュラーな超砥粒がＣＭＰコンディショナの超砥粒に対して３質量％以上」である含有割合に相当する。
【００２１】
ブロッキーな超砥粒６は、立方八面体構造のダイヤモンド砥粒からなり、砥粒の形状が揃っており、コーナが鈍角に形成されている。このブロッキーな超砥粒６は、結晶内不純物と格子ひずみとＥＣＣ値（偏心度）とが低く、高い耐熱強度と耐衝撃強さと耐せん断力とを備えた砥粒である。このブロッキーな超砥粒６は、例えば、ゼネラルエレクトリック社製の超砥粒ＭＢＧ（登録商標。以下省略）−６２０ＴおよびＭＢＧ−６４０Ｔが相当する。
【００２２】
アンギュラーな超砥粒７は、コーナが鋭角な形状のダイヤモンド砥粒からなる。このアンギュラーな超砥粒７は、ブロッキーな超砥粒６と比較して、ＥＣＣ値（偏心度）が高く砥粒の形状が揃っていないがコーナが鋭利な切刃面と高い破砕性を備えた砥粒である。このアンギュラーな超砥粒７は、ゼネラルエレクトリック社製の超砥粒ＭＢＧ−６００Ｔが相当する。
【００２３】
第２超砥粒５は、第１超砥粒４，４，…間に配置される小さい砥粒で、例えば、粒度が♯１４０のダイヤモンド砥粒からなる。第２超砥粒５は、ＣＭＰコンディショナ１の超砥粒３に対して、例えば、６３質量％のブロッキーな超砥粒８を含有していることが好ましい。ブロッキーな超砥粒８は、前記ブロッキーな超砥粒６より小さい立方八面体構造のダイヤモンド砥粒からなり、コーナが鈍角に形成されている。このブロッキーな超砥粒８は、前記のように、ＥＣＣ値（偏心度）が低いため、高い整合性を備えた砥粒である。
【００２４】
このように、本発明に係るＣＭＰコンディショナ１は、研磨作用をもたらすアンギュラーな超砥粒７と、アンギュラーな超砥粒７と粒度が略同じなブロッキーな超砥粒６と、アンギュラーな超砥粒７よりも粒度が小さいブロッキーな超砥粒８とを混合してなる超砥粒を有する。
【００２５】
これにより、研磨物を研磨すると、台金２から一番突出している切れ味のよいアンギュラーな超砥粒７によって、被研磨物を切れ味良く研磨することができる。ブロッキーな超砥粒６は、アンギュラーな超砥粒７と平均径が同じ大きさであるため、ＣＭＰコンディショナ１に被研磨物の大きな研磨荷重がかかると、耐衝撃性を備えたこのブロッキーな超砥粒６がその研磨荷重を受け止めるため、アンギュラーな超砥粒７に大きな研磨荷重が加わることを防止することができる。ＣＭＰコンディショナ１は、３〜１２．５質量％含有したアンギュラーな超砥粒７と比較して、ブロッキーな超砥粒６を多く含有していることにより、ブロッキーな超砥粒６によってアンギュラーな超砥粒７が摩耗することを防止することができる。このため、ＣＭＰコンディショナ１のパットドレッシングレート（研摩割合：研摩量）を長期間安定させることができる。
【００２６】
さらに、粒度が大きいアンギュラーな超砥粒７とブロッキーな超砥粒６との間には、粒度が小さいブロッキーな超砥粒８があり、そのブロッキーな超砥粒８がアンギュラーな超砥粒７とブロッキーな超砥粒６との間隔を良好に保って、ＣＭＰコンディショナ１の研磨面を整えることができる。
このため、このＣＭＰコンディショナ１によってＣＭＰコンディショニングが行われる研磨パッドは、粒度が小さい第２超砥粒５がブロッキーな超砥粒８からなることにより、この超砥粒８が研磨パットの荒れた表面を僅かしか研磨せず、粒度が大きい超砥粒６，７（第１超砥粒４）によって研磨が行われた後の研磨パッドの表面を調整することができる。
図１に示すように、超砥粒８は、ＣＭＰコンディショナ１の超砥粒３に対して、４１〜８５質量％の割合で含有していることにより、アンギュラーな超砥粒７と、ブロッキーな超砥粒６の砥粒間隔が広がるため、研磨によって発生した切り屑や研磨粒子を排出し易くして、砥粒間に付着して目詰まりが発生することを削減することができる。これにより、超砥粒８は、ＣＭＰコンディショナ１の研磨性能が低下して研磨面が半鏡面化し、研磨速度が低下することを防止することができる。
【００２７】
また、ＣＭＰコンディショナ１は、研磨に作用する粒度が大きいアンギュラーな超砥粒７とブロッキーな超砥粒６との粒数をコントロールすることで、切れ味の調整が可能となる。
【００２８】
次に、図３〜図８を参照して、本発明の製造方法を説明する。
図３は、本発明に係るＣＭＰコンディショナを製造するときの状態を示す図で、台金にメッキ層を形成したときの状態を示す概略図である。
【００２９】
まず、ステンレス鋼（例えば、オーステナイト系ステンレス鋼ＳＵＳ３０４）等を機械加工することにより、略円板（盤）形状の台金２（図３参照）を作製する。
次に、台金２に超砥粒（ダイヤモンド砥粒）を電着する砥粒電着面２ｂを残して、台金２の表面２ａを絶縁テ−プ（図示せず）およびマスキング塗料（図示せず）によってマスキング処理を行う。
【００３０】
そして、台金２を中性洗剤にてブラッシング洗浄し、アルカリ電解脱脂処理を行う。
次に、その台金２を塩化ニッケル２２０ｇ／Ｌおよび塩酸１００ｇ／Ｌを含有する前処理剤に浸漬し、電流密度３Ａ／ｄｍ^２、４０°Ｃにて陽極（＋）側にニッケル板１０をセットすると共に、陰極（−）側に台金２をセットして、ニッケルメッキの密着性と被覆力の向上のために、ストライクメッキを１０分間行う。
続いて、図３に示すように、陽極（＋）側にニッケル板１０をセットすると共に、陰極（−）側に台金２をセットしてスルファミン酸ニッケルメッキ浴またはワットニッケルメッキ浴１１中に浸漬して電流密度１Ａ／ｄｍ^２で５分間メッキを行い、下地のメッキ層（図示せず）を３μｍ形成する。
【００３１】
図４は、本発明に係るＣＭＰコンディショナを製造するときの状態を示す図で、台金の砥粒電着面に粒度が♯１００のブロッキーな超砥粒と粒度が♯１００のアンギュラーな超砥粒と粒度が♯１４０のブロッキーな超砥粒の混合物をばら撒いたときの状態を示す要部拡大概略断面図である。図５は、本発明に係るＣＭＰコンディショナを製造するときの状態を示す図で、台金の砥粒電着面に第１メッキ層を形成したときの状態を示す要部拡大概略断面図である。
【００３２】
次に、図３及び図４に示すように、電着する台金２の砥粒電着面２ｂに粒度が♯１００のブロッキーな超砥粒（ダイヤモンド砥粒）６を３２質量％、粒度が♯１００のアンギュラーな超砥粒（ダイヤモンド砥粒）７を５質量％、粒度が♯１４０のブロッキーな超砥粒（ダイヤモンド砥粒）８を６３質量％の混合物を隙間無くばら撒く。
そして、メッキ応力と硬度調整などの添加剤を加えたスルファミン酸ニッケルメッキ浴またはワットニッケルメッキ浴１１中に浸漬して電流密度０．２Ａ／ｄｍ^２で６０分間メッキを行う。すると、超砥粒（ダイヤモンド砥粒）３が、単層でなる第１メッキ層９１に埋め込まれて仮固定される。なお、電着は、台金２に電気をかけることによりニッケルの薄膜を生成させる技術で、複雑な形状のものでも均一な薄膜ができる。
この後に、余剰の超砥粒（ダイヤモンド砥粒）３を洗い落とすと、図５に示すような状態となる。
【００３３】
図６は、本発明の第１実施例に係るＣＭＰコンディショナを製造するときの状態を示す図で、台金に第２メッキ層を形成したときの状態を示す拡大概略断面図である。
【００３４】
さらに、電流密度１Ａ／ｄｍ^２で１５０分間埋め込みメッキを行う。すると、第１メッキ層９１（図５参照）の上に第２メッキ層９２（図６参照）が形成され、メッキ層９の厚さが厚くなり、このメッキ層９で超砥粒（ダイヤモンド砥粒）３が台金２の砥粒電着面２ｂに固着される。その後に、超砥粒（ダイヤモンド砥粒）３が電着された砥粒電着面２ｂをブラッシングにて浮き石となっている超砥粒（ダイヤモンド砥粒）３１を除去すると、図６に示す状態となる。
【００３５】
続いてアルカリ電解脱脂処理を行う（図示せず）。
次に、図３に示すように、台金２を塩化ニッケル２２０ｇ／Ｌおよび塩酸１００ｇ／Ｌを含有する前処理剤に浸漬し、電流密度３Ａ／ｄｍ^２、４０℃にて陰極（−）側に台金２をセットし、陽極（＋）側にニッケル板１０をセットすると共に、ストライクメッキを５分間行う（図示せず）。
【００３６】
続いて、スルファミン酸ニッケルメッキ浴またはワットニッケルメッキ浴１１中に浸漬して電流密度１Ａ／ｄｍ^２で１８０分間埋め込みメッキを行う。
すると、図１に示すように、第２メッキ層９２の上に第３メッキ層９３が形成され、メッキ層９の厚さがさらに厚くなり、このメッキ層９により粒度が♯１００のブロッキーな超砥粒６と、粒度が♯１００のアンギュラーな超砥粒７と、粒度が♯１４０のブロッキーな超砥粒８とが埋め込まれて完全に固着される。このときのメッキ層９の厚みは合計で、約９０μｍとなる。
【００３７】
次に、マスキングをすべて取り除き、超砥粒（ダイヤモンド砥粒）３が電着された台金２を３０分間超音波洗浄して砥粒電着面２ｂを入念にブラッシングを行う（図示せず）。
その後に、再度３０分間超音波洗浄を行い浮き石の超砥粒（ダイヤモンド砥粒）３１や破砕した超砥粒（ダイヤモンド砥粒）を完全に取り除き、乾燥してＣＭＰコンディショナ１（図１参照）を得ることができる。
【００３８】
【実施例】
以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。
［第１実施例］
まず、図７〜図８を参照して、本発明の第１実施例を説明する。
第１実施例では、前記ＣＭＰコンディショナ１を用いて、ＣＭＰコンディショニングテストを行った。
ＣＭＰコンディショニングテストは、パットドレッシングレート（研磨パッドの摩耗量）を測定するもので、研磨機［ビューラー社製、ＥＣＯＭＥＴ４］と研磨パッド［ローデル・ニッタ社製、ＩＣ−１０００］を用い、シリカ微粒子を含有するｐＨ１０．５の水酸化カリウム水溶液を研磨液として、研磨荷重１９．６ｋＰａ、研磨パッド回転数１００ｍｉｎ^−１、ＣＭＰコンディショナ１の回転数５６ｍｉｎ^−１、コンディショニング時間２分の条件で行った。
【００３９】
図７は、本発明の第１実施例〜第４実施例および比較例１で作製したＣＭＰコンディショナのコンディショニングテストの結果のパットドレッシングレートを示す表である。図８は、本発明の第１実施例〜第４実施例および比較例１で作製したＣＭＰコンディショナのドレッシングテストの結果のパットドレッシングレートを示す棒グラフである。
【００４０】
図７および図８に示すように、粒度が♯１００のアンギュラーな超砥粒（ダイヤモンド砥粒）７を５質量％含んだＣＭＰコンディショナ１の第１実施例のパットドレッシングレート（研磨パッドの摩耗量）は、２２１μｍ／ｈであった。
【００４１】
［第２実施例］
第２実施例は、前記第１実施例と同一な製造方法で、超砥粒３の配合割合を変えてＣＭＰコンディショナ１を作製したものである。
第２実施例では、砥粒電着面２ｂにばら撒かれて混合された超砥粒３の割合を、粒度が♯１００のブロッキーな超砥粒（ダイヤモンド砥粒）６を２７質量％、粒度が♯１００のアンギュラーな超砥粒（ダイヤモンド砥粒）７を１０質量％、粒度が♯１４０のブロッキーな超砥粒（ダイヤモンド砥粒）８を６３質量％の混合物でＣＭＰコンディショナ１を作製した。
このＣＭＰコンディショナ１は、前記第１実施例と同じＣＭＰコンディショニングテストを行った。
図７および図８に示すように、粒度が♯１００のアンギュラーな超砥粒（ダイヤモンド砥粒）７を１０質量％含んだＣＭＰコンディショナ１の第２実施例のパットドレッシングレート（研磨パッドの摩耗量）は、３３０μｍ／ｈであった。
【００４２】
［第３実施例］
第３実施例は、前記第１実施例と同一な製造方法で、超砥粒３の配合割合を変えてＣＭＰコンディショナ１を作製したものである。
第３実施例では、砥粒電着面２ｂにばら撒かれて混合された超砥粒３の割合を、粒度が♯１００のブロッキーな超砥粒（ダイヤモンド砥粒）６を１８．５質量％、粒度が♯１００のアンギュラーな超砥粒（ダイヤモンド砥粒）７を１８．５質量％、粒度が♯１４０のブロッキーな超砥粒（ダイヤモンド砥粒）８を６３質量％の混合物でＣＭＰコンディショナ１を作製した。
このＣＭＰコンディショナ１は、前記第１実施例と同じＣＭＰコンディショニングテストを行った。
図７および図８に示すように、粒度が♯１００のアンギュラーな超砥粒（ダイヤモンド砥粒）７を１８．５質量％含んだＣＭＰコンディショナ１の第３実施例のパットドレッシングレート（研磨パッドの摩耗量）は、３７０μｍ／ｈであった。
【００４３】
［第４実施例］
第４実施例は、前記第１実施例と同一な製造方法で、超砥粒３の配合割合を変えてＣＭＰコンディショナ１を作製したものである。
第４実施例では、砥粒電着面２ｂにばら撒かれて混合された超砥粒３の割合を、粒度が♯１００のブロッキーな超砥粒（ダイヤモンド砥粒）６を１０質量％、粒度が♯１００のアンギュラーな超砥粒（ダイヤモンド砥粒）７を２７質量％、粒度が♯１４０のブロッキーな超砥粒（ダイヤモンド砥粒）８を６３質量％の混合物でＣＭＰコンディショナ１を作製した。
このＣＭＰコンディショナ１は、前記第１実施例と同じＣＭＰコンディショニングテストを行った。
図７および図８に示すように、粒度が♯１００のアンギュラーな超砥粒（ダイヤモンド砥粒）７を２７質量％含んだＣＭＰコンディショナ１の第４実施例のパットドレッシングレート（研磨パッドの摩耗量）は、５５０μｍ／ｈであった。
【００４４】
［比較例１］
比較例１は、前記第１実施例と同一な製造方法で、超砥粒３の配合割合を変えて粒度が♯１００のアンギュラーな超砥粒（ダイヤモンド砥粒）７を含まないＣＭＰコンディショナ１を作製したものである。
比較例１では、砥粒電着面２ｂにばら撒かれて混合された超砥粒３の割合を、粒度が♯１００のブロッキーな超砥粒（ダイヤモンド砥粒）６を３７質量％、粒度が♯１００のアンギュラーな超砥粒（ダイヤモンド砥粒）７を０質量％、粒度が♯１４０のブロッキーな超砥粒（ダイヤモンド砥粒）８を６３質量％の混合物でＣＭＰコンディショナ１を作製した。
このＣＭＰコンディショナ１は、前記第１実施例と同じＣＭＰコンディショニングテストを行った。
図７および図８に示すように、粒度が♯１００のアンギュラーな超砥粒（ダイヤモンド砥粒）７が０質量％で含まれないＣＭＰコンディショナ１の比較例１のパットドレッシングレート（研磨パッドの摩耗量）は、１８７μｍ／ｈであった。
【００４５】
図７に示すように、前記第１実施例〜第４実施例の粒度が♯１００のアンギュラーな超砥粒（ダイヤモンド砥粒）７を含有したＣＭＰコンディショナ１は、このアンギュラーな超砥粒（ダイヤモンド砥粒）７を含有していない比較例１と比較すると、研磨パッドの切れ味がよく、パットドレッシングレートが高い。
また、第１実施例から第４実施例および比較例１で製造されたＣＭＰコンディショナ１は、それぞれ実施した試験範囲内で、超砥粒３の先端の摩耗も観察されず、耐摩耗性が高く、長寿命なものであった。
本発明のＣＭＰコンディショナ１に含有されているアンギュラーな超砥粒７は、結晶形態がシャープな部分を多く有するため、ブロッキーな超砥粒（ダイヤモンド砥粒）６のみを使用した場合と比較して切れ味がよい。そして、ＣＭＰコンディショナ１は、ブロッキーな超砥粒（ダイヤモンド砥粒）６を含有することにより、アンギュラーな超砥粒（ダイヤモンド砥粒）７にかかる研磨荷重をブロッキーな超砥粒（ダイヤモンド砥粒）６が受け止めて、その研磨荷重を軽減するため、長寿命なものにすることができる。このため、パットドレッシングレートが長時間安定させることができる。
また、図８に示すように、ＣＭＰコンディショナ１は、アンギュラーな超砥粒（ダイヤモンド砥粒）７の含有する割合を調整することによって、研磨条件によって相違する研磨パッドの切れ味（パットドレッシングレート）をコントロールすることができる。
【００４６】
［比較例２］
次に、図９を参照して比較例２を説明する。
図９は、ＣＭＰコンディショナの比較例２を示す要部拡大断面図である。
比較例２は、前記第１実施例と同一な製造方法で、超砥粒３の配合割合を変えて、粒度が♯１４０の小さな第２超砥粒５としてアンギュラーな超砥粒（ダイヤモンド砥粒）１２を含ませ、粒度が＃１４０の小さなブロッキーな超砥粒（ダイヤモンド砥粒）８を含有しないＣＭＰコンディショナ１を作製したものである。
比較例２では、砥粒電着面２ｂにばら撒かれて混合された超砥粒３の割合を、ブロッキーな＃１００の超砥粒（ダイヤモンド砥粒）６を２７質量％、アンギュラーな＃１００の超砥粒（ダイヤモンド砥粒）７を１０質量％、アンギュラーな＃１４０の超砥粒（ダイヤモンド砥粒）１２を６３質量％にした混合物でＣＭＰコンディショナ１を作製した。
【００４７】
［第５実施例］
次に、図９を参照して第５実施例を説明する。
第５実施例では、第２実施例と比較例２とでそれぞれ作製したＣＭＰコンディショナ１により、ＣＭＰコンディショニング後の研磨パッドの表面傷をそれぞれ実体顕微鏡で観察した。
第２実施例で作製したＣＭＰコンディショナ１と、比較例２で作製したＣＭＰコンディショナ１とで、それぞれＣＭＰコンディショニング後の研磨パッド表面を比較すると、第２実施例で作製したコンディショナ１の方が、研磨パッドの表面の傷が小さくて浅く、比較例２で作製したコンディショナ１では研磨パッドの表面は、大きくて深い傷が多数観察された。
これは、粒度が小さい第２超砥粒５をブロッキーな超砥粒８（図１参照）にした第２実施例に比べて、比較例２は、その第２超砥粒５をアンギュラーな超砥粒１２で作製したことに起因している。
ＣＭＰコンディショニングは、粒度の大きい超砥粒６，７（第１超砥粒４）により実質的に研磨が行われ、粒度が小さい超砥粒８，１２（第２超砥粒５）で研磨パッドの荒れた表面を調整している。このアンギュラーな超砥粒１２は、コーナが鋭いため、研磨力が高く粗さ調整には余り寄与していない。
一方、ブロッキーな超砥粒８は、コーナが鈍角で研磨力が小さいことにより、研磨パッドの荒れた表面を僅かしか研磨しないため、研磨パッドの表面に新たな傷を発生させることなく、粒度の大きい超砥粒６，７（第１超砥粒４）により実質的に研磨が行われた研磨パッドの荒れた表面を調整することができる。そのため、本発明は、ＣＭＰコンディショナ１に使用する粒度の小さい第２超砥粒５は、ブロッキーな形状のみとした。
【００４８】
次に、図１０を参照して第１〜第４実施例で使用した砥粒を説明する。
図１０は、図８のデータを折れ線グラフに表すとともに、上限値、目標値、および下限値を付与したグラフである。
図１０において、実線ａは、第１〜第４実施例で試験したデータのパットドレッシングレートμｍ／ｈである。破線ｂは、実線ａの近似値グラフ（線）である。一点鎖線ｃは、ＣＭＰコンディショナ１として備えて欲しいパットドレッシングレートμｍ／ｈの最大値（合格上限）である。二点鎖線ｄは、ＣＭＰコンディショナ１として備えて欲しいパットドレッシングレートμｍ／ｈの最小値（合格下限）である。破線ｅは、ＣＭＰコンディショナ１として備えて欲しいパットドレッシングレートμｍ／ｈの目標値である。
なお、パットドレッシングレートμｍ／ｈとは、研磨による研磨パッドの除去量を示すものである。
【００４９】
図１０に示すように、アンギュラーな超砥粒ＭＧＢ−６００Ｔの配合率が０質量％のときのパットドレッシングレートの試験結果（比較例１）は、１８７μｍ／ｈである。
アンギュラーな超砥粒ＭＧＢ−６００Ｔの配合率が５質量％のときのパットドレッシングレートμｍ／ｈの試験結果（第１実施例）は、２２１μｍ／ｈである。
アンギュラーな超砥粒ＭＧＢ−６００Ｔの配合率が１０質量％のときのパットドレッシングレートμｍ／ｈの試験結果（第２実施例）は、３３０μｍ／ｈである。
アンギュラーな超砥粒ＭＧＢ−６００Ｔの配合率が１８．５質量％のときのパットドレッシングレートμｍ／ｈの試験結果（第３実施例）は、３７０μｍ／ｈである。
アンギュラーな超砥粒ＭＧＢ−６００Ｔの配合率が２７質量％のときのパットドレッシングレートμｍ／ｈの試験結果（第４実施例）は、５５０μｍ／ｈである。
【００５０】
このように、パットドレッシングレートは、アンギュラーな超砥粒ＭＧＢ−６００Ｔの配合率％が増えることに比例して、数値が上昇する。超砥粒ＭＧＢ−６００Ｔは、コーナが鋭角で、鋭利な切刃をもつアンギュラーな形状のダイヤモンド砥粒からなる。
このため、ＣＭＰコンディショナ１は、アンギュラーな超砥粒ＭＧＢ−６００Ｔの含有率が増えることにより、パットドレッシングレートμｍ／ｈの値が上がり、切れ味が上昇する。
【００５１】
アンギュラーなダイヤモンド砥粒は、高いパットドレッシングレートを求めると粗い粒子の超砥粒を使うことになる。パットドレッシングレートμｍ／ｈの値が最大値（ｃ：合格上限）を超えると被研磨材の研磨面の表面粗さは、粗くなり、表面性が犠牲になる。逆に、研磨面の表面性状を求めると、パットドレッシングレートが犠牲になる。このため、パットドレッシングレートμｍ／ｈは、図１０に示す最小値（ｄ：合格下限）２２０μｍ／ｈ以上、最大値（ｃ：合格上限）３３１μｍ／ｈ以下が最適であり、高いパットドレッシングレートと良好な表面性状を得ることができる。
図１０の近似線ｂのパットドレッシングレートμｍ／ｈにおいて、最小値（ｄ：合格下限）から最大値（ｃ：合格上限）までの超砥粒ＭＧＢ−６００Ｔの配合率は、実験のデータによると、約３〜１２．５質量％であり、この約３〜１２．５質量％がアンギュラーなダイヤモンド砥粒の最適な配合割合の範囲ｆとなっている。
【００５２】
図２に示すように、第２超砥粒５は、前記の配合割合の第１超砥粒４に、この第１超砥粒４よりも粒度が小さい第２超砥粒５を含有することにより、第１超砥粒４をバランスよく配置することができるため、ＣＭＰコンディショナ１の研磨面を整えることができる。
【００５３】
なお、本発明に係るＣＭＰコンディショナ１は、前記実施の形態および第１〜第４実施例に限定されるものではなく、その技術思想の範囲内で種々の改造および変更が可能であり、本発明はこれら改造および変更された発明にも及ぶことは勿論である。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１に記載のＣＭＰコンディショナによれば、ＣＭＰコンディショナは、ＥＥＣ値（偏心度）が高いアンギュラーな超砥粒の所定量を含有することにより、切れ味がよくなり、研磨作業時間を短縮することができる。
また、ＣＭＰコンディショナは、ＥＥＣ値（偏心度）が低く整合性があって耐衝撃性を備えたブロッキーな超砥粒を含有したことにより、ブロッキーな超砥粒がアンギュラーな超砥粒に被研磨物のプレッシャがかかることを阻止してアンギュラーな超砥粒の切刃が破壊されることを防止するため、寿命が長く、長期間パットドレッシングレートが安定したＣＭＰコンディショナにすることができる。
さらに、ＣＭＰコンディショナは、第１超砥粒よりも粒度が小さい第２超砥粒を含有することにより、第２超砥粒によって第１超砥粒を所望間隔に保持することが可能となる。
そして、ＣＭＰコンディショナは、ブロッキー及びアンギュラーな超砥粒からなる第１超砥粒と、この第１超砥粒よりも粒度が小さい第２超砥粒とを有したことにより、ＣＭＰコンディショナの研磨面の超砥粒をバランス良く整えることができると共に、第２超砥粒が第１超砥粒の脱落を防止してＣＭＰコンディショナの寿命を長くすることができる。
【００５５】
請求項２に記載のＣＭＰコンディショナによれば、ＣＭＰコンディショナは、第１超砥粒よりも粒度が小さい第２超砥粒がブロッキーな超砥粒からなることにより、第２超砥粒が高い整合性のとれた形状からなるため、粒度が大きい各第１超砥粒の間隔を整え、安定した状態に配置させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るＣＭＰコンディショナを示す要部拡大断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るＣＭＰコンディショナを示す要部拡大平面部である。
【図３】本発明に係るＣＭＰコンディショナを製造するときの状態を示す図で、台金にメッキ層を形成したときの状態を示す概略図である。
【図４】本発明に係るＣＭＰコンディショナを製造するときの状態を示す図で、台金の砥粒電着面に粒度が♯１００のブロッキーな超砥粒と粒度が♯１００のアンギュラーな超砥粒と粒度が♯１４０のブロッキーな超砥粒の混合物をばら撒いたときの状態を示す要部拡大概略断面図である。
【図５】本発明に係るＣＭＰコンディショナを製造するときの状態を示す図で、台金の砥粒電着面に第１メッキ層を形成したときの状態を示す要部拡大概略断面図である。
【図６】本発明の第１実施例に係るＣＭＰコンディショナを製造するときの状態を示す図で、台金に第２メッキ層を形成したときの状態を示す拡大概略断面図である。
【図７】本発明の第１実施例〜第４実施例および比較例１で作製したＣＭＰコンディショナのコンディショニングテストの結果のパットドレッシングレートを示す表である。
【図８】本発明の第１実施例〜第４実施例および比較例１で作製したＣＭＰコンディショナのドレッシングテストの結果のパットドレッシングレートを示す棒グラフである。
【図９】ＣＭＰコンディショナの比較例２を示す要部拡大断面図である。
【図１０】図８のデータを折れ線グラフに表すとともに、上限値、目標値、および下限値を付与したグラフである。
【図１１】従来のＣＭＰコンディショナを示す図で、同一粒度（平均粒子径）の２種の超砥粒からなるＣＭＰコンディショナを示す要部拡大断面図である。
【図１２】従来のＣＭＰコンディショナを示す図で、粒度（平均粒子径）の異なる２種の超砥粒からなるＣＭＰコンディショナを示す要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１ＣＭＰコンディショナ
２台金
２ａ表面
２ｂ砥粒電着面
３超砥粒
４第１超砥粒
５第２超砥粒
６，８ブロッキーな超砥粒
７，１２アンギュラーな超砥粒[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a CMP conditioner comprising a grindstone for conditioning a polishing material such as a polishing pad used when a surface of a material to be polished such as a semiconductor wafer is polished by a CMP device (chemical mechanical polishing machine). About.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a CMP apparatus, a polishing pad is attached to a disk-shaped surface plate, and a semiconductor wafer is mounted on an upper surface of the polishing pad. In this CMP apparatus, while a semiconductor wafer is rotated by a carrier on a polishing pad, a polishing liquid containing abrasive particles is supplied between the polishing pad and the semiconductor wafer, and the surface of the semiconductor wafer is chemically and mechanically polished. CMP (Chemical and Mechanical Polishing) is performed (for example, see Patent Document 1).
In general, as a polishing pad, a polishing pad formed by providing a hard foamed polyurethane on a nonwoven fabric substrate is used.
As the abrasive particles, ferrite powder, alumina powder, barium carbonate, colloidal silica, or the like is used. As the polishing liquid, a potassium hydroxide solution, a hydrogen peroxide solution, an aqueous solution of iron nitrate, an acidic solution of dilute hydrochloric acid or dilute nitric acid, or the like is used.
[0003]
When such a semiconductor wafer is repeatedly polished, chips and abrasive particles of the material to be polished enter the fine holes of the polishing pad, causing clogging, and polishing by the chemical reaction heat between the abrasive particles and the semiconductor wafer. The polishing surface of the pad becomes mirror-finished, and polishing accuracy and polishing efficiency are reduced.
For this purpose, a pad conditioner is provided in the CMP apparatus, and conditioning of the surface of the polishing pad is periodically performed. For conditioning a polishing pad, a CMP conditioner having good sharpness and long life is required.
[0004]
As such a CMP conditioner, there is one described in Patent Document 1. Next, a CMP conditioner described in Patent Document 1 will be described with reference to FIGS.
FIG. 11 is a diagram showing a conventional CMP conditioner, and is an enlarged sectional view of a main part showing a CMP conditioner comprising two types of superabrasive grains having the same particle size (average particle size).
As shown in FIG. 11, this CMP conditioner 100 has, in addition to the ordinary artificial metal bond diamond abrasive grains 140 having a grain size of # 100 fixed on the metal base metal 120 by the plating film 130, It is composed of those containing 3% by weight or more in total of tetrahedral or octahedral diamond abrasive grains 110 of the same grain size of $ 100.
[0005]
FIG. 12 is a diagram showing a conventional CMP conditioner, and is an enlarged sectional view of a main part showing a CMP conditioner comprising two types of superabrasive grains having different particle sizes (average particle sizes).
As shown in FIG. 12, the CMP conditioner 200 includes a superabrasive 240 made of a normal artificial metal bond diamond abrasive having a grain size of # 100 fixed on a metal base 220 by a plating film 230. In addition, it is configured to contain a tetrahedral or octahedral diamond abrasive grain 210 having a grain size of # 80 in a total amount of 3% by weight or more.
[0006]
Here, superabrasive grains 140 and 240 are formed of so-called angular diamond abrasive grains having corners formed at acute angles. The superabrasive grains 110 and 210 having a tetrahedral or octahedral shape are formed of so-called blocky diamond abrasive grains whose corners are formed at obtuse angles, and are equivalent to the particle diameters of ordinary superabrasive grains 140 and 240. Or, it is larger than the particle diameters of normal superabrasive grains 140, 240.
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-1270011 (pages 2 to 4, FIG. 1)
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the CMP conditioners 100 and 200 of Patent Document 1, since the corners of the blocky super abrasive grains 110 and 210 are formed at obtuse angles, the angular super sharp abrasive grains 140 and 210 have sharp corners. The sharpness is inferior to 240.
The CMP conditioner 200 shown in FIG. 12 has a sharp, blocky superabrasive grain 210 that is larger than the particle diameter of the angularly shaped superabrasive grain 240. Since the polished material is polished with the superabrasives 210, there is a problem that the sharpness of the entire CMP conditioner is poor.
[0009]
In the CMP conditioner 100 shown in FIG. 11, the unsharp, blocky super abrasive grains 110 and the angular super abrasive grains 140 are randomly arranged, or substantially concentric with the dresser for the polishing cloth. Although the abrasive grains are arranged at relatively equal intervals, on the entire working surface of the dresser for polishing cloth, there are many super-abrasive grains 140 having an irregular shape in vertical and horizontal dimensions, so that the distance between the abrasive grains of the super-abrasive grains 110 and 140 is large. The intervals are not equal but non-uniform. Therefore, it is impossible to exhibit stable polishing performance and obtain a uniform polished surface. Further, even if the polishing rate is arbitrarily adjusted, it is impossible to obtain a uniform polished surface. For example, where the gap between the abrasive grains is small, chips and abrasive particles generated by the polishing are not ejected and adhere between the abrasive grains, and clogging occurs, and the polishing performance of the CMP conditioner 100 is reduced and the polishing is performed. There is a problem that the surface becomes semi-mirror and the polishing rate is reduced.
[0010]
Further, in the conventional CMP conditioner, since the power of discharging chips and abrasive particles is poor, the surface of a semiconductor wafer (not shown) is damaged, and the yield is reduced. The clogging of the CMP conditioner causes a concentrated stress to be applied to the clogged portion, and drops off from the plating film 130 holding the superabrasive grains 110 and 140, thereby causing the surface of the semiconductor wafer (not shown) to fall. Scratch occurs, causing fatal damage.
[0011]
An object of the present invention is to provide a CMP conditioner that has a long life, is sharp, and has a regular abrasive grain spacing.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, a CMP conditioner according to claim 1 is a CMP conditioner in which superabrasive grains are fixed to a surface of a base metal, wherein the superabrasive grains have a first superabrasive effect. Abrasive grains, and second super-abrasive grains having an average particle size smaller than the first super-abrasive grains, wherein the first super-abrasive grains include blocky super-abrasive grains and angular super-abrasive grains The angular super-abrasive grains are 3% by mass or more with respect to the super-abrasive grains of the CMP conditioner.
[0013]
According to the first aspect of the present invention, the CMP conditioner is sharpened by containing a predetermined amount of angular superabrasive grains having a high EEC value (eccentricity) and a sharp corner. In addition, the polishing operation time can be reduced.
In addition, the CMP conditioner contains blocky super-abrasive grains having a low EEC value (eccentricity), consistency and impact resistance, so that the blocky super-abrasive grains are coated on the angular super-abrasive grains. Since the pressure of the polished material is prevented from being applied and the cutting edge of the angular superabrasive grains is prevented from being broken, the life is extended.
Furthermore, the CMP conditioner can hold the first superabrasive grains at a desired interval by the second superabrasive grains by containing the second superabrasive grains having an average particle size smaller than the first superabrasive grains. It becomes.
The CMP conditioner has a first super-abrasive made of blocky and angular super-abrasives and a second super-abrasive having an average particle diameter smaller than the first super-abrasive. The super-abrasive grains on the polished surface of the chip can be prepared in a well-balanced manner, and the second super-abrasive grains can prevent the first super-abrasive grains from falling off, thereby extending the life of the CMP conditioner.
[0014]
A CMP conditioner according to a second aspect is the CMP conditioner according to the first aspect, wherein the second superabrasive grains are made of blocky superabrasive grains.
[0015]
According to the invention as set forth in claim 2, the CMP conditioner is configured such that the second superabrasive grains having an average particle diameter smaller than the first superabrasive grains are made of blocky superabrasive grains, Since the first superabrasive grains having a large average particle diameter are formed in a highly consistent shape, the distance between the first superabrasive grains can be adjusted and the first superabrasive grains can be arranged in a stable state.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the description of the embodiment and each example, the same components will be denoted by the same reference symbols, without redundant description.
[0017]
First, the CMP conditioner will be described.
FIG. 1 is an enlarged sectional view of a main part showing a CMP conditioner according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged plan view of a main part of the CMP conditioner according to the embodiment of the present invention.
[0018]
As shown in FIGS. 1 and 2, the CMP conditioner 1 has super abrasive grains 3 fixed to a surface 2 a of a base metal 2. The base metal 2 is a substrate made of metal such as stainless steel, and has, for example, a disk shape, a ring shape, or the like. The shape of the base 2 is not particularly limited.
[0019]
The superabrasive grains 3 include a first superabrasive grain 4 that provides a polishing action, and a second superabrasive grain 5 having an average particle diameter (hereinafter, simply referred to as “grain size”) smaller than the first superabrasive grain 4. are doing. The superabrasive grains 3 are, for example, abrasive grains made of artificial diamond, and are fixed to the surface 2a of the base metal 2 by a plating layer 9 electrodeposited or the like. The method of fixing the superabrasive grains 3 to the base metal 2 may be, for example, brazing or metal bonding, and is not particularly limited.
[0020]
The first superabrasive grains 4 are abrasive grains which are polished in contact with a material to be polished (not shown). For example, the first superabrasive grains 4 are made of diamond abrasive grains having a grain size of $ 100. Preferably 37% by mass. And the remainder becomes the blocky second superabrasive grains 5. The first superabrasive grains 4 preferably contain 3 to 12.5% of angular superabrasive grains 7 with respect to the superabrasive grains 3 of the CMP conditioner 1.
In addition, 3 to 12.5 mass% with respect to the superabrasive grains 3 of the CMP conditioner 1 is referred to as “an angular superabrasive grain is 3 mass% or more with respect to the superabrasive grains of the CMP conditioner” in the claims. Corresponding to the content ratio.
[0021]
The blocky superabrasive grains 6 are composed of diamond grains having a cubic octahedral structure, the shapes of the abrasive grains are uniform, and the corners are formed at obtuse angles. The blocky superabrasive grains 6 are low in impurities in the crystal, lattice strain, and ECC value (eccentricity), and have high heat resistance, impact resistance, and shear resistance. The blocky superabrasives 6 correspond to, for example, superabrasives MBG (registered trademark; hereinafter abbreviated) -620T and MBG-640T manufactured by General Electric.
[0022]
The angular super abrasive grains 7 are formed of diamond abrasive grains having sharp corners. Compared with the blocky super-abrasive 6, the angular super-abrasive 7 has a high ECC value (eccentricity) and the shape of the abrasive is not uniform, but has a sharp cutting edge surface and a high friability. Abrasive grains. The angular super abrasive grains 7 correspond to super abrasive grains MBG-600T manufactured by General Electric.
[0023]
The second superabrasive grains 5 are small abrasive grains arranged between the first superabrasive grains 4, 4,..., For example, are made of diamond abrasive grains having a grain size of # 140. The second superabrasive grains 5 preferably contain, for example, 63% by mass of the blocky superabrasive grains 8 with respect to the superabrasive grains 3 of the CMP conditioner 1. The blocky super-abrasive grains 8 are made of diamond grains having a cubo-octahedral structure smaller than the blocky super-abrasive grains 6, and the corners are formed at an obtuse angle. The blocky super-abrasive grains 8 have a low ECC value (eccentricity) as described above, and therefore have high consistency.
[0024]
As described above, the CMP conditioner 1 according to the present invention includes an angular superabrasive grain 7 having a polishing action, a blocky superabrasive grain 6 having a grain size substantially the same as the angular superabrasive grain 7, and an angular superabrasive grain. It has superabrasive grains obtained by mixing with blocky superabrasive grains 8 having a smaller grain size than grains 7.
[0025]
Thus, when the object to be polished is polished, the object to be polished can be sharply polished by the sharp, angular super-abrasive grains 7 protruding most from the base metal 2. Since the blocky super-abrasive grains 6 have the same average diameter as the angular super-abrasive grains 7, when a large polishing load is applied to the object to be polished on the CMP conditioner 1, the blocky super-abrasive grains 6 have impact resistance. Since superabrasive grains 6 receive the polishing load, it is possible to prevent a large polishing load from being applied to angular superabrasive grains 7. The CMP conditioner 1 contains more blocky super-abrasive grains 6 than the angular super-abrasive grains 7 containing 3 to 12.5% by mass. Super abrasive grains 7 can be prevented from being worn. Therefore, the pad dressing rate (polishing ratio: polishing amount) of the CMP conditioner 1 can be stabilized for a long time.
[0026]
Further, between the angular super-abrasive grains 7 having a large grain size and the blocky super-abrasive grains 6, there is a blocky super-abrasive grain 8 having a small grain size. The gap between the super-abrasive 6 and the blocky super-abrasive grains 6 can be kept good, and the polished surface of the CMP conditioner 1 can be adjusted.
For this reason, in the polishing pad on which the CMP conditioning is performed by the CMP conditioner 1, the second super-abrasive grains 5 having a small grain size are made of the blocky super-abrasive grains 8, and the super-abrasive grains 8 are roughened. It is possible to adjust the surface of the polishing pad after the polishing is performed by the superabrasive grains 6 and 7 (the first superabrasive grains 4) having a large grain size while slightly polishing the surface.
As shown in FIG. 1, the super-abrasive grains 8 are contained at a ratio of 41 to 85% by mass with respect to the super-abrasive grains 3 of the CMP conditioner 1 so that the angular super-abrasive grains 7 and the blocky Since the spacing between the abrasive grains of the superabrasive grains 6 is widened, chips and abrasive particles generated by polishing can be easily discharged, and the occurrence of clogging due to adhesion between the abrasive grains can be reduced. Thereby, the superabrasives 8 can prevent the polishing performance of the CMP conditioner 1 from being reduced, the polishing surface being semi-mirrored, and the polishing speed from being reduced.
[0027]
In addition, the CMP conditioner 1 can control sharpness by controlling the number of angular super abrasive grains 7 and blocky super abrasive grains 6 having a large grain size acting on polishing.
[0028]
Next, the manufacturing method of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 3 is a view showing a state when the CMP conditioner according to the present invention is manufactured, and is a schematic view showing a state when a plating layer is formed on a base metal.
[0029]
First, the base metal 2 (see FIG. 3) having a substantially disk shape is prepared by machining stainless steel (for example, austenitic stainless steel SUS304).
Next, the surface 2a of the base metal 2 is insulated with a tape (not shown) and a masking paint (see FIG. 4), leaving an abrasive electrodeposited surface 2b for electrodepositing superabrasive particles (diamond abrasive particles) on the base metal 2. (Not shown) to perform a masking process.
[0030]
Then, the base metal 2 is brushed and washed with a neutral detergent, and an alkaline electrolytic degreasing process is performed.
Next, the base metal 2 was immersed in a pretreatment agent containing 220 g / L of nickel chloride and 100 g / L of hydrochloric acid, and the current density was 3 A / dm. ² At 40 ° C., the nickel plate 10 was set on the anode (+) side and the base metal 2 was set on the cathode (−) side, and strike plating was performed to improve the adhesion and covering power of the nickel plating. For 10 minutes.
Subsequently, as shown in FIG. 3, the nickel plate 10 is set on the anode (+) side, and the base metal 2 is set on the cathode (−) side, so that the nickel plate 10 is placed in a nickel sulfamate plating bath or a watt nickel plating bath 11. Immersion and current density 1A / dm ² For 5 minutes to form a base plating layer (not shown) of 3 μm.
[0031]
FIG. 4 is a view showing a state when the CMP conditioner according to the present invention is manufactured. A blocky super-abrasive grain having a grain size of $ 100 and an angular super-abrasive grain having a grain size of $ 100 are formed on the electrodeposited surface of the base metal. It is a principal part expanded schematic sectional view which shows the state at the time of dispersing | distributing the mixture of the abrasive grain and the blocky super-abrasive grain with a particle size of # 140. FIG. 5 is a diagram illustrating a state when the CMP conditioner according to the present invention is manufactured. FIG. 5 is an enlarged schematic cross-sectional view of a main part illustrating a state when the first plating layer is formed on the electrodeposited surface of the base metal. is there.
[0032]
Next, as shown in FIG. 3 and FIG. 4, 32% by mass of blocky superabrasive grains (diamond abrasive grains) 6 having a grain size of $ 100 are formed on the abrasive grain electrodeposition surface 2b of the base metal 2 to be electrodeposited. A mixture of 5% by mass of # 100 angular super-abrasive grains (diamond abrasive grains) 7 and 63% by mass of blocky super-abrasive grains (diamond abrasive grains) 8 of # 140 grain size are spread without gaps.
Then, it is immersed in a nickel sulfamate plating bath or a watt nickel plating bath 11 to which additives such as plating stress and hardness adjustment have been added, and the current density is 0.2 A / dm. ² Plating for 60 minutes. Then, superabrasive grains (diamond abrasive grains) 3 are embedded and temporarily fixed in first plating layer 91 formed of a single layer. The electrodeposition is a technique of generating a nickel thin film by applying electricity to the base metal 2, and a uniform thin film can be formed even with a complicated shape.
After that, when excess superabrasive grains (diamond abrasive grains) 3 are washed off, a state as shown in FIG. 5 is obtained.
[0033]
FIG. 6 is a diagram showing a state when the CMP conditioner according to the first embodiment of the present invention is manufactured, and is an enlarged schematic sectional view showing a state when the second plating layer is formed on the base metal.
[0034]
Further, the current density is 1 A / dm. ² Buried plating for 150 minutes. Then, a second plating layer 92 (see FIG. 6) is formed on the first plating layer 91 (see FIG. 5), and the thickness of the plating layer 9 is increased. The particles 3 are fixed to the abrasive electrodeposition surface 2 b of the base metal 2. Thereafter, the super-abrasive grains (diamond abrasive grains) 31 serving as floating stones are removed by brushing the electrodeposited abrasive grain surface 2b on which the super-abrasive grains (diamond abrasive grains) 3 are electrodeposited, as shown in FIG. State.
[0035]
Subsequently, an alkaline electrolytic degreasing treatment is performed (not shown).
Next, as shown in FIG. 3, the base metal 2 was immersed in a pretreatment agent containing 220 g / L of nickel chloride and 100 g / L of hydrochloric acid, and the current density was 3 A / dm. ² At 40 ° C., the base metal 2 is set on the cathode (−) side, the nickel plate 10 is set on the anode (+) side, and strike plating is performed for 5 minutes (not shown).
[0036]
Subsequently, it was immersed in a nickel sulfamate plating bath or a nickel plating bath 11 to obtain a current density of 1 A / dm. ² Buried plating for 180 minutes.
Then, as shown in FIG. 1, a third plating layer 93 is formed on the second plating layer 92, and the thickness of the plating layer 9 is further increased. Abrasive grains 6, angular superabrasive grains 7 having a grain size of $ 100, and blocky superabrasive grains 8 having a grain size of # 140 are embedded and completely fixed. At this time, the thickness of the plating layer 9 is about 90 μm in total.
[0037]
Next, all the masking is removed, and the base metal 2 on which the superabrasive grains (diamond abrasive grains) 3 have been electrodeposited is ultrasonically cleaned for 30 minutes, and the abrasive grain electrodeposited surface 2b is carefully brushed (not shown). .
Thereafter, ultrasonic cleaning is performed again for 30 minutes to completely remove the super-abrasive grains (diamond abrasive grains) 31 of the floating stone and the crushed super-abrasive grains (diamond abrasive grains), and then dry the CMP conditioner 1 (see FIG. 1). ) Can be obtained.
[0038]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
[First embodiment]
First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the first embodiment, a CMP conditioning test was performed using the CMP conditioner 1.
The CMP conditioning test measures a pad dressing rate (abrasion amount of a polishing pad), and uses a polishing machine [ECOMET4, manufactured by Buehler Co., Ltd.] and a polishing pad [IC-1000, manufactured by Rodel-Nitta] to remove silica fine particles. The polishing load was 19.6 kPa and the polishing pad rotation speed was 100 min using the contained potassium hydroxide aqueous solution having a pH of 10.5 as a polishing liquid. ^-1 , Rotation speed of CMP conditioner 1 56min ^-1 And the conditioning time was 2 minutes.
[0039]
FIG. 7 is a table showing a pad dressing rate as a result of a conditioning test of the CMP conditioners manufactured in the first to fourth examples of the present invention and the comparative example 1. FIG. 8 is a bar graph showing a pad dressing rate as a result of a dressing test of the CMP conditioners manufactured in the first to fourth examples and the comparative example 1 of the present invention.
[0040]
As shown in FIGS. 7 and 8, the pad dressing rate (wear of the polishing pad) of the first embodiment of the CMP conditioner 1 containing 5% by mass of the angular super abrasive grains (diamond abrasive grains) 7 having a grain size of $ 100. Amount) was 221 μm / h.
[0041]
[Second embodiment]
In the second embodiment, the CMP conditioner 1 is manufactured by changing the mixing ratio of the superabrasive grains 3 by the same manufacturing method as in the first embodiment.
In the second embodiment, the ratio of the superabrasive grains 3 dispersed and mixed on the abrasive electrodeposited surface 2b was changed to 27% by mass of blocky superabrasive grains (diamond abrasive grains) 6 having a grain size of $ 100, The CMP conditioner 1 was made from a mixture of 10% by mass of angular super abrasive grains (diamond abrasive grains) 7 having a particle size of $ 100 and 63% by mass of blocky super abrasive grains (diamond abrasive particles) 8 having a particle size of # 140. .
This CMP conditioner 1 performed the same CMP conditioning test as in the first embodiment.
As shown in FIGS. 7 and 8, the pad dressing rate (wear of the polishing pad) of the second embodiment of the CMP conditioner 1 containing 10% by mass of angular super abrasive grains (diamond abrasive grains) 7 having a grain size of # 100. Amount) was 330 μm / h.
[0042]
[Third embodiment]
In the third embodiment, the CMP conditioner 1 is manufactured by changing the mixing ratio of the superabrasive grains 3 by the same manufacturing method as the first embodiment.
In the third embodiment, the ratio of the superabrasive grains 3 dispersed and mixed on the electrodeposition surface 2b of the abrasive grains was changed to 18.5% by mass of blocky superabrasive grains (diamond abrasive grains) 6 having a grain size of $ 100. CMP conditioner with a mixture of 18.5% by mass of angular super abrasive grains (diamond abrasive grains) 7 having a grain size of $ 100 and 63 mass% of blocky super abrasive grains (diamond abrasive grains) 8 having a grain size of # 140 1 was produced.
This CMP conditioner 1 performed the same CMP conditioning test as in the first embodiment.
As shown in FIGS. 7 and 8, the pad dressing rate (polishing pad) of the third embodiment of the CMP conditioner 1 containing 18.5% by mass of angular super abrasive grains (diamond abrasive grains) 7 having a grain size of $ 100. Was 370 μm / h.
[0043]
[Fourth embodiment]
In the fourth embodiment, the CMP conditioner 1 is manufactured by changing the mixing ratio of the superabrasive grains 3 by the same manufacturing method as the first embodiment.
In the fourth embodiment, the ratio of the superabrasive grains 3 dispersed and mixed on the electrodeposition surface 2b of the abrasive grains was set to 10% by mass of the blocky superabrasive grains (diamond abrasive grains) 6 having a grain size of $ 100. The CMP conditioner 1 was made of a mixture of 27% by mass of an angular super abrasive (diamond abrasive) 7 having a particle size of $ 100 and 63% by mass of a blocky super abrasive (diamond abrasive) 8 having a particle size of # 140. .
This CMP conditioner 1 performed the same CMP conditioning test as in the first embodiment.
As shown in FIGS. 7 and 8, the pad dressing rate (wear of the polishing pad) of the fourth embodiment of the CMP conditioner 1 including 27% by mass of the angular super abrasive grains (diamond abrasive grains) 7 having a grain size of # 100. Amount) was 550 μm / h.
[0044]
[Comparative Example 1]
Comparative Example 1 is the same manufacturing method as in the first embodiment, except that the mixing ratio of the superabrasive grains 3 is changed and the CMP conditioner 1 does not include the angular superabrasive grains (diamond abrasive grains) 7 having a grain size of $ 100. Was produced.
In Comparative Example 1, the ratio of the superabrasive grains 3 dispersed and mixed on the abrasive electrodeposited surface 2b was set to 37 mass% of the blocky superabrasive grains (diamond abrasive grains) 6 having a grain size of $ 100, A CMP conditioner 1 was prepared using a mixture of 0% by mass of # 100 angular super abrasive grains (diamond abrasive grains) 7 and 63% by mass of blocky super abrasive grains (diamond abrasive grains) 8 of # 140 grain size.
This CMP conditioner 1 performed the same CMP conditioning test as in the first embodiment.
As shown in FIG. 7 and FIG. 8, the pad dressing rate (the polishing pad of the polishing pad) of Comparative Example 1 of the CMP conditioner 1 which does not contain 0% by mass of the angular super-abrasive grains (diamond abrasive grains) having a grain size of $ 100. Wear amount) was 187 μm / h.
[0045]
As shown in FIG. 7, the CMP conditioner 1 containing the angular super abrasive grains (diamond abrasive grains) 7 having a grain size of # 100 of the first to fourth embodiments is different from the angular super abrasive grains (diamond abrasive grains). Compared with Comparative Example 1 containing no diamond abrasive particles 7, the sharpness of the polishing pad was good and the pad dressing rate was high.
Further, in the CMP conditioners 1 manufactured in the first to fourth examples and the comparative example 1, wear of the tips of the superabrasive grains 3 was not observed within the test ranges respectively performed, and the wear resistance was low. It was expensive and had a long life.
The angular super-abrasive grains 7 contained in the CMP conditioner 1 of the present invention have many portions where the crystal morphology is sharp, and therefore are compared with the case where only the blocky super-abrasive grains (diamond abrasive grains) 6 are used. It is sharp. The CMP conditioner 1 contains the blocky super-abrasive grains (diamond abrasive grains) 6 so that the polishing load applied to the angular super-abrasive grains (diamond abrasive grains) 7 is reduced by the blocky super-abrasive grains (diamond abrasive grains). ) 6 to reduce the polishing load, so that the life can be extended. Therefore, the pad dressing rate can be stabilized for a long time.
Further, as shown in FIG. 8, the CMP conditioner 1 adjusts the content ratio of the angular super abrasive grains (diamond abrasive grains) 7 so that the sharpness (patting dressing rate) of the polishing pad varies depending on the polishing conditions. Can be controlled.
[0046]
[Comparative Example 2]
Next, Comparative Example 2 will be described with reference to FIG.
FIG. 9 is an enlarged sectional view of a principal part showing a comparative example 2 of the CMP conditioner.
Comparative Example 2 is the same manufacturing method as that of the first embodiment, except that the mixing ratio of the superabrasive grains 3 is changed, and the angular second superabrasive grains (diamond abrasive grains) are used as the small second superabrasive grains 5 having a grain size of $ 140. 12), and a CMP conditioner 1 containing no small blocky superabrasive grains (diamond abrasive grains) 8 having a grain size of # 140.
In Comparative Example 2, the ratio of the superabrasive grains 3 dispersed and mixed on the abrasive grain electrodeposition surface 2b was changed to 27% by mass of the blocky # 100 superabrasive grains (diamond abrasive grains) 6 and the angular # 100 The CMP conditioner 1 was produced from a mixture in which 10% by mass of superabrasive particles (diamond abrasive particles) 7 and 63% by mass of angular # 140 superabrasive particles (diamond abrasive particles) 12 were prepared.
[0047]
[Fifth embodiment]
Next, a fifth embodiment will be described with reference to FIG.
In the fifth example, the surface condition of the polishing pad after the CMP conditioning was observed with a stereoscopic microscope using the CMP conditioners 1 manufactured in the second example and the comparative example 2, respectively.
Comparing the polishing pad surface after the CMP conditioning with the CMP conditioner 1 manufactured in the second example and the CMP conditioner 1 manufactured in the comparative example 2, respectively, the conditioner 1 manufactured in the second example is However, the scratches on the surface of the polishing pad were small and shallow, and in the conditioner 1 prepared in Comparative Example 2, many large and deep scratches were observed on the surface of the polishing pad.
This is because, in comparison with the second embodiment in which the second superabrasive grains 5 having a small particle size were changed to blocky superabrasive grains 8 (see FIG. 1), Comparative Example 2 This is due to the fact that the abrasive grains 12 were used.
In CMP conditioning, polishing is substantially performed by superabrasive grains 6, 7 (first superabrasive grains 4) having a large grain size, and polishing pad is formed by superabrasive grains 8, 12 (second superabrasive grains 5) having a small grain size. The rough surface is adjusted. Since the angular super abrasive grains 12 have sharp corners, they have a high polishing power and do not contribute much to the roughness adjustment.
On the other hand, since the blocky superabrasive particles 8 only slightly polish the rough surface of the polishing pad due to the obtuse angle and the small polishing force, the surface of the polishing pad does not generate new scratches, The large super-abrasive grains 6 and 7 (the first super-abrasive grains 4) can adjust the rough surface of the polishing pad that has been substantially polished. Therefore, in the present invention, the second superabrasive grains 5 having a small particle size used for the CMP conditioner 1 have only a blocky shape.
[0048]
Next, the abrasive grains used in the first to fourth embodiments will be described with reference to FIG.
FIG. 10 is a graph in which the data of FIG. 8 is represented by a line graph, and an upper limit, a target value, and a lower limit are given.
In FIG. 10, the solid line a represents the pad dressing rate μm / h of the data tested in the first to fourth embodiments. A broken line b is an approximate value graph (line) of the solid line a. An alternate long and short dash line c is the maximum value (pass upper limit) of the pad dressing rate μm / h desired to be provided as the CMP conditioner 1. The two-dot chain line d is the minimum value (lower limit) of the pad dressing rate μm / h desired to be provided as the CMP conditioner 1. A broken line e is a target value of the pad dressing rate μm / h desired to be provided as the CMP conditioner 1.
The pad dressing rate μm / h indicates the removal amount of the polishing pad by polishing.
[0049]
As shown in FIG. 10, the test result of the pad dressing rate (Comparative Example 1) when the mixing ratio of the angular superabrasive grains MGB-600T is 0% by mass is 187 μm / h.
The test result of the pad dressing rate μm / h (first example) when the mixing ratio of the angular superabrasive grains MGB-600T is 5% by mass is 221 μm / h.
The test result (second example) of the pad dressing rate μm / h when the mixing ratio of the angular superabrasive grains MGB-600T is 10% by mass is 330 μm / h.
The test result of the pad dressing rate μm / h (third example) when the mixing ratio of the angular superabrasive grains MGB-600T is 18.5% by mass is 370 μm / h.
The test result of the pad dressing rate μm / h (fourth example) when the mixing ratio of the angular superabrasive grains MGB-600T is 27% by mass is 550 μm / h.
[0050]
As described above, the value of the pad dressing rate increases in proportion to an increase in the mixing ratio% of the angular superabrasive grains MGB-600T. The superabrasive grains MGB-600T are made of angular diamond grains having sharp corners and sharp cutting edges.
For this reason, in the CMP conditioner 1, the value of the pad dressing rate μm / h increases and the sharpness increases by increasing the content of the angular superabrasive grains MGB-600T.
[0051]
Angular diamond abrasives use coarse abrasives for higher pad dressing rates. If the value of the pad dressing rate μm / h exceeds the maximum value (c: upper limit of acceptance), the surface roughness of the polished surface of the material to be polished becomes rough, and the surface property is sacrificed. Conversely, when determining the surface properties of the polished surface, the pad dressing rate is sacrificed. Therefore, the pad dressing rate μm / h is optimally not less than 220 μm / h (d: lower limit of acceptance) and not more than 331 μm / h maximum (c: upper limit of acceptance) shown in FIG. Good surface properties can be obtained.
At the pad dressing rate μm / h of the approximation line b in FIG. 10, the mixing ratio of the superabrasive grains MGB-600T from the minimum value (d: lower limit of acceptance) to the maximum value (c: upper limit of acceptance) is determined according to the experimental data. , And about 3 to 12.5% by mass, and this about 3 to 12.5% by mass is the range f of the optimum mixing ratio of the angular diamond abrasive grains.
[0052]
As shown in FIG. 2, the second superabrasive grains 5 contain the second superabrasive grains 5 having a smaller particle size than the first superabrasive grains 4 in the first superabrasive grains 4 having the above-described mixing ratio. Accordingly, the first superabrasive grains 4 can be arranged in a well-balanced manner, so that the polishing surface of the CMP conditioner 1 can be adjusted.
[0053]
It should be noted that the CMP conditioner 1 according to the present invention is not limited to the above embodiment and the first to fourth examples, and various modifications and changes are possible within the scope of the technical idea. The invention naturally extends to these modified and modified inventions.
[0054]
【The invention's effect】
As described above, according to the CMP conditioner according to claim 1 of the present invention, the CMP conditioner has a sharpness by containing a predetermined amount of angular superabrasive grains having a high EEC value (eccentricity). And the polishing operation time can be shortened.
In addition, the CMP conditioner contains blocky super-abrasive grains having a low EEC value (eccentricity), consistency and impact resistance, so that the blocky super-abrasive grains are coated on the angular super-abrasive grains. A CMP conditioner having a long life and a stable pad dressing rate for a long period of time can be provided in order to prevent pressure of the polished object from being applied and to prevent breakage of the angular superabrasive cutting edge.
Furthermore, the CMP conditioner can hold the first superabrasive grains at a desired interval by the second superabrasive grains by including the second superabrasive grains having a smaller particle size than the first superabrasive grains. .
The CMP conditioner has a first superabrasive grain composed of blocky and angular superabrasive grains, and a second superabrasive grain having a smaller grain size than the first superabrasive grain. The super-abrasive grains on the polished surface can be prepared in a well-balanced manner, and the second super-abrasive grains can prevent the first super-abrasive grains from falling off, thereby extending the life of the CMP conditioner.
[0055]
According to the CMP conditioner of claim 2, the CMP conditioner is configured such that the second superabrasive grains having a smaller particle size than the first superabrasive grains are made of blocky superabrasive grains, Since the first super-abrasive grains having a large grain size are formed, the intervals between the first super-abrasive grains having a large grain size can be adjusted and the first super-abrasive grains can be arranged in a stable state.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an enlarged sectional view of a main part showing a CMP conditioner according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged plan view showing a main part of the CMP conditioner according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a view showing a state when a CMP conditioner according to the present invention is manufactured, and is a schematic view showing a state when a plating layer is formed on a base metal.
FIG. 4 is a view showing a state when a CMP conditioner according to the present invention is manufactured, wherein a blocky super-abrasive grain having a grain size of $ 100 and an angular super-abrasive grain having a grain size of $ 100 are formed on the electrodeposited surface of the base metal. It is a principal part expanded schematic sectional view which shows the state at the time of dispersing | distributing the mixture of the abrasive grain and the blocky super-abrasive grain with a particle size of # 140.
FIG. 5 is a diagram showing a state when the CMP conditioner according to the present invention is manufactured, and is an enlarged schematic cross-sectional view of a main part showing a state when a first plating layer is formed on an electrodeposited abrasive grain surface of a base metal. is there.
FIG. 6 is an enlarged schematic cross-sectional view showing a state when the CMP conditioner according to the first embodiment of the present invention is manufactured, and showing a state when a second plating layer is formed on a base metal.
FIG. 7 is a table showing a pad dressing rate as a result of a conditioning test of the CMP conditioners manufactured in the first to fourth examples and the comparative example 1 of the present invention.
FIG. 8 is a bar graph showing a pad dressing rate as a result of a dressing test of the CMP conditioners manufactured in the first to fourth examples and the comparative example 1 of the present invention.
FIG. 9 is an enlarged sectional view of a main part showing a comparative example 2 of the CMP conditioner.
FIG. 10 is a graph in which the data of FIG. 8 is represented by a line graph, and an upper limit value, a target value, and a lower limit value are added.
FIG. 11 is a diagram showing a conventional CMP conditioner, and is an enlarged sectional view of a main part showing a CMP conditioner comprising two types of superabrasive grains having the same particle size (average particle size).
FIG. 12 is a diagram showing a conventional CMP conditioner, and is an enlarged sectional view of a main part showing a CMP conditioner comprising two types of superabrasive grains having different particle sizes (average particle sizes).
[Explanation of symbols]
1 CMP conditioner
2 gold
2a surface
2b Abrasive electrodeposited surface
3 super abrasive
4 First super abrasive
5 Second super abrasive
6,8 Blocky super abrasive
7,12 Angular super abrasive

Claims

台金の表面に超砥粒を固着したＣＭＰコンディショナであって、
前記超砥粒は、研磨作用をもたらす第１超砥粒と、この第１超砥粒よりも平均粒子径が小さい第２超砥粒とを有し、
前記第１超砥粒は、ブロッキーな超砥粒と、アンギュラーな超砥粒とを含有し、前記アンギュラーな超砥粒が前記ＣＭＰコンディショナの超砥粒に対して３質量％以上であることを特徴とするＣＭＰコンディショナ。A CMP conditioner in which superabrasive grains are fixed to the surface of a base metal,
The super-abrasive has a first super-abrasive that provides a polishing action, and a second super-abrasive having an average particle diameter smaller than the first super-abrasive,
The first superabrasive contains a blocky superabrasive and an angular superabrasive, and the angular superabrasive is 3% by mass or more based on the superabrasive of the CMP conditioner. A CMP conditioner characterized by the following.

前記第２超砥粒は、ブロッキーな超砥粒からなることを特徴とする請求項１に記載のＣＭＰコンディショナ。The CMP conditioner according to claim 1, wherein the second superabrasive grains are made of blocky superabrasive grains.