JP6453666B2

JP6453666B2 - 研磨パッドドレッサの作製方法

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Description

本発明の実施形態は、研磨パッドドレッサ、研磨装置、および研磨パッドドレッシング方法に関する。

半導体装置を製造する際、基板上の膜を研磨して、膜を平坦化したり薄膜化したりすることが多い。このような研磨処理は例えば、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）装置により行われる。三次元メモリのように縦方向の寸法が大きい半導体装置を製造する際には、数μｍの高さを有する高い突起物を研磨処理により除去する場合がある。しかしながら、現状のＣＭＰ装置を使用する場合、このような突起物の研磨処理に１０秒程度の長い時間がかかる。そのため、基板上の膜などの研磨対象物を高速で研磨することを可能とする手法が求められる。

特開２００７−４４８２４号公報特開２００４−２９１１２９号公報特表２００３−５１１２５５号公報

研磨対象物を高速で研磨することを可能とする研磨パッドドレッサ、研磨装置、および研磨パッドドレッシング方法を提供する。

一の実施形態によれば、研磨パッドドレッサは、第１土台部と、前記第１土台部の第１領域内に設けられた複数の第１凸部とを備える。さらに、前記第１凸部の幅は、１〜１０μｍである。さらに、前記第１凸部の高さは、０．５〜１０μｍである。さらに、前記第１領域内の前記第１凸部の密度は、０．１〜５０％である。

第１実施形態の研磨装置の構造を示す断面図である。第１実施形態の第１の研磨パッドドレッサの構造を示す断面図である。第１実施形態の第２の研磨パッドドレッサの構造を示す断面図である。第１実施形態の第１の研磨パッドドレッサの使用例を示す断面図である。第１実施形態の第２の研磨パッドドレッサの使用例を示す断面図である。第１実施形態の研磨パッドによるウェハの研磨レートの測定結果を示すグラフである。第１実施形態の第１の研磨パッドドレッサの凸部のレイアウト例を示す平面図である。第１実施形態の第１の研磨パッドドレッサの作製方法の第１の例を示す断面図である。第１実施形態の第１の研磨パッドドレッサの作製方法の第２の例を示す断面図である。第２実施形態の研磨装置の構造を示す断面図である。第２実施形態の研磨パッドドレッサの構造を示す断面図である。第２実施形態の研磨パッドドレッサの構造を示す平面図である。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の研磨装置の構造を示す断面図である。

図１の研磨装置は、ウェハ（基板）１をＣＭＰにより研磨するＣＭＰ装置である。図１の研磨装置は、定盤２と、研磨パッド３と、研磨ヘッド４と、スラリー供給部５と、制御部６と、第１の研磨パッドドレッサ１１と、第１アーム部１２と、第１待機部１３と、第２の研磨パッドドレッサ２１と、第２アーム部２２と、第２待機部２３とを備えている。

図１は、研磨装置の設置面に平行で、互いに垂直なＸ方向およびＹ方向と、研磨装置の設置面に垂直なＺ方向とを示している。本明細書においては、＋Ｚ方向を上方向として取り扱い、−Ｚ方向を下方向として取り扱う。例えば、ウェハ１と定盤２との位置関係は、定盤２がウェハ１の下方に位置していると表現される。本実施形態の−Ｚ方向は、重力方向と一致していてもよいし、重力方向と一致していなくてもよい。

研磨ヘッド４は、研磨対象物であるウェハ１を保持し、定盤２は、研磨部材である研磨パッド３を保持する。研磨装置は、ウェハ１を研磨ヘッド４により回転させ、研磨パッド３を定盤２により回転させ、研磨パッド３の表面にスラリー供給部５からスラリーを供給する。そして、研磨装置は、研磨ヘッド４によりウェハ１を研磨パッド３に接触させて、ウェハ１を研磨パッド３に押し付ける。このようにして、ウェハ１の表面が研磨パッド３により研磨される。定盤２や研磨ヘッド４やスラリー供給部５の動作は、制御部６により制御される。制御部６は、研磨装置の種々の動作を制御する。

第１および第２の研磨パッドドレッサ１１、２１は、研磨パッド３の表面をドレッシング（目立て）するために使用される。これにより、研磨パッド３の性能を向上または回復させることができる。

第１の研磨パッドドレッサ１１は、第１アーム部１２により保持されている。ウェハ１を研磨パッド３により研磨する際、第１の研磨パッドドレッサ１１は、第１待機部１３内の水に浸した状態で待機している。研磨パッド３を第１の研磨パッドドレッサ１１によりドレッシングする際、第１アーム部１２は、第１の研磨パッドドレッサ１１を矢印Ｐの位置に移動し、第１の研磨パッドドレッサ１１を回転させ、第１の研磨パッドドレッサ１１を研磨パッド３に押し付ける。このようにして、研磨パッド３の表面が第１の研磨パッドドレッサ１１によりドレッシングされる。第１アーム部１２の動作は、制御部６により制御される。

第２の研磨パッドドレッサ２１は、第２アーム部２２により保持されている。ウェハ１を研磨パッド３により研磨する際、第２の研磨パッドドレッサ２１は、第２待機部２３内の水に浸した状態で待機している。研磨パッド３を第２の研磨パッドドレッサ２１によりドレッシングする際、第２アーム部２２は、第２の研磨パッドドレッサ２１を矢印Ｐの位置に移動し、第２の研磨パッドドレッサ２１を回転させ、第２の研磨パッドドレッサ２１を研磨パッド３に押し付ける。このようにして、研磨パッド３の表面が第２の研磨パッドドレッサ２１によりドレッシングされる。第２アーム部２２の動作は、制御部６により制御される。

図２は、第１実施形態の第１の研磨パッドドレッサ１１の構造を示す断面図である。

図２(ａ)は、研磨パッド３をドレッシング中の第１の研磨パッドドレッサ１１を示す断面図である。図２(ｂ)は、第１の研磨パッドドレッサ１１の表裏の向きを反転させた拡大断面図である。

図２(ａ)に示すように、第１の研磨パッドドレッサ１１は、土台部１１ａと、土台部１１ａに設けられた複数の凸部１１ｂとを備えている。本実施形態の凸部１１ｂは、土台部１１ａの表面から突出した角型パターンである。第１の研磨パッドドレッサ１１は、これらの凸部１１ｂにより研磨パッド３をドレッシングする。土台部１１ａは、第１土台部の例である。凸部１１ｂは、複数の第１凸部の例である。

土台部１１ａの一部は、第１材料１１_１で形成されている。土台部１１ａの残りの一部と凸部１１ｂは、第１材料１１_１と異なる第２材料１１_２で形成されている。このように、本実施形態の凸部１１ｂは、土台部１１ａの一部と同一の材料により形成されている。ただし、本実施形態においては、土台部１１ａの全体と凸部１１ｂが同一の材料により形成されていてもよい。

凸部１１ｂは、研磨パッド３のドレッシングに使用されるため、硬い材料により形成することが望ましい。凸部１１ｂの材料の例は、Ｓｉ（シリコン）を含有するＳｉ系材料、Ｔｉ（チタン）を含有するＴｉ系材料、Ａｌ（アルミニウム）を含有するＡｌ系材料などであり、具体的には、Ｓｉ、Ｔｉ、またはＡｌを含有する酸化物、窒化物、または炭化物である。凸部１１ｂの材料の例は、Ｓｉ（シリコン）、ＳｉＯ_２（シリコン酸化物）、ＳｉＮ（シリコン窒化物）、ＳｉＣ（シリコン炭化物）、ＴｉＮ（チタン窒化物）、Ａｌ_２Ｏ_３（アルミニウム酸化物）などである。

土台部１１ａは、第１表面Ｓ_１Ａと、第２表面Ｓ_１Ｂと、第１および第２表面Ｓ_１Ａ、Ｓ_１Ｂ間の端面Ｓ_１Ｃとを有している。凸部１１ｂは、土台部１１ａの第１表面Ｓ_１Ａに相当する領域Ｒ_１内に設けられている。領域Ｒ_１は、第１領域の例である。

図２(ｂ)は、凸部１１ｂの幅Ｗ_１と、凸部１１ｂの高さＨ_１と、領域Ｒ_１内の凸部１１ｂの密度Ｄ_１とを示している。本実施形態の凸部１１ｂの幅Ｗ_１は、１〜１０μｍに設定されている（１μｍ≦Ｗ_１≦１０μｍ）。本実施形態の凸部１１ｂの高さＨ_１は、０．５〜１０μｍに設定されている（０．５μｍ≦Ｈ_１≦１０μｍ）。本実施形態の領域Ｒ_１内の凸部１１ｂの密度Ｄ_１は、０．１〜５０％に設定されている（０．１％≦Ｄ_１≦５０％）。

なお、本実施形態の密度Ｄ_１は、領域Ｒ_１内の凸部１１ｂの合計面積を領域Ｒ_１の面積で割ってパーセント表示することで算出される。ただし、これらの面積は、領域Ｒ_１や凸部１１ｂのＸＹ平面内における面積である。本実施形態の領域Ｒ_１の面積は、第１表面Ｓ_１Ａの面積であり、πｒ_１ ^２（ｒ_１は第１表面Ｓ_１Ａの半径）で表される。

図３は、第１実施形態の第２の研磨パッドドレッサ２１の構造を示す断面図である。

図３(ａ)は、研磨パッド３をドレッシング中の第２の研磨パッドドレッサ２１を示す断面図である。図３(ｂ)は、第２の研磨パッドドレッサ２１の表裏の向きを反転させた拡大断面図である。

図３(ａ)に示すように、第２の研磨パッドドレッサ２１は、土台部２１ａと、土台部２１ａに設けられた複数の凸部２１ｂとを備えている。本実施形態の凸部２１ｂは、土台部２１ａの表面に付着したダイヤモンド粒子である。このように、本実施形態の凸部２１ｂは、ダイヤモンドにより形成されている。第２の研磨パッドドレッサ２１は、これらの凸部２１ｂにより研磨パッド３をドレッシングする。

土台部２１ａは、第１表面Ｓ_２Ａと、第２表面Ｓ_２Ｂと、第１および第２表面Ｓ_２Ａ、Ｓ_２Ｂ間の端面Ｓ_２Ｃとを有している。凸部２１ｂは、土台部２１ａの第１表面Ｓ_２Ａに相当する領域Ｒ_２内に設けられている。

図３(ｂ)は、凸部２１ｂの幅Ｗ_２と、凸部２１ｂの高さＨ_２と、領域Ｒ_２内の凸部２１ｂの密度Ｄ_２とを示している。本実施形態の凸部２１ｂの幅Ｗ_２は、１０μｍよりも長く設定されており（Ｗ_２＞１０μｍ）、例えば１００〜２００μｍである。本実施形態の凸部２１ｂの高さＨ_２は、１０μｍよりも高く設定されており（Ｈ_２＞１０μｍ）、例えば１００〜２００μｍである。本実施形態の領域Ｒ_２内の凸部２１ｂの密度Ｄ_２は、５０％よりも大きく設定されている（Ｄ_２＞５０％）。

なお、本実施形態の密度Ｄ_２は、領域Ｒ_２内の凸部２１ｂの合計面積を領域Ｒ_２の面積で割ってパーセント表示することで算出される。ただし、これらの面積は、領域Ｒ_２や凸部２１ｂのＸＹ平面内における面積である。本実施形態の領域Ｒ_２の面積は、第１表面Ｓ_２Ａの面積であり、πｒ_２ ^２（ｒ_２は第１表面Ｓ_２Ａの半径）で表される。

以上のように、本実施形態の第１の研磨パッドドレッサ１１は、幅Ｗ_１と高さＨ_１が１０μｍ以下の細かい凸部１１ｂを備えており、本実施形態の第２の研磨パッドドレッサ２１は、幅Ｗ_２と高さＨ_２が１０μｍを超える粗い凸部２１ｂを備えている。また、本実施形態の第１の研磨パッドドレッサ１１の凸部１１ｂの密度Ｄ_１は、５０％以下と疎に設定されており、本実施形態の第２の研磨パッドドレッサ２１の凸部２１ｂの密度Ｄ_２は、５０％よりも大きく密に設定されている。

図４は、第１実施形態の第１の研磨パッドドレッサ１１の使用例を示す断面図である。

図４(ａ)は、研磨パッド３をドレッシング中の第１の研磨パッドドレッサ１１を示している。本実施形態の第１の研磨パッドドレッサ１１は、細かく低密度な凸部１１ｂを備えているため、研磨パッド３のドレッシングにより研磨パッド３の表面に細かいキズ３ａを形成することができる（図４(ｂ)）。

図４(ｃ)は、第１の研磨パッドドレッサ１１によりドレッシングされた研磨パッド３を使用してウェハ１を研磨する様子を示している。符号７は、スラリー供給部５から供給されたスラリー粒子を示す。スラリー粒子７は、研磨パッド３のキズ３ａに入り込む。キズ３ａに入り込んだスラリー粒子７は、研磨パッド３によるウェハ１の研磨レートの向上に寄与する。よって、本実施形態によれば、第１の研磨パッドドレッサ１１により研磨パッド３をドレッシングすることで、研磨レートをドレッシング前よりも高めることが可能となる。

図５は、第１実施形態の第２の研磨パッドドレッサ２１の使用例を示す断面図である。

図５(ａ)は、研磨パッド３をドレッシング中の第２の研磨パッドドレッサ２１を示している。本実施形態の第２の研磨パッドドレッサ２１は、粗く高密度な凸部２１ｂを備えているため、研磨パッド３のドレッシングにより研磨パッド３の表面に粗いキズ３ｂを形成することができる（図５(ｂ)）。

図５(ｃ)は、第２の研磨パッドドレッサ２１によりドレッシングされた研磨パッド３を使用してウェハ１を研磨する様子を示している。符号７は、スラリー供給部５から供給されたスラリー粒子を示す。スラリー粒子７は、研磨パッド３のキズ３ｂに入り込む。キズ３ｂに入り込んだスラリー粒子７は、研磨パッド３によるウェハ１の研磨レートの向上に寄与する。よって、本実施形態によれば、第２の研磨パッドドレッサ２１により研磨パッド３をドレッシングすることで、研磨レートをドレッシング前よりも高めることが可能となる。

本実施形態において、第１の研磨パッドドレッサ１１によりドレッシングされた研磨パッド３は、細かいキズ３ａを有し、第２の研磨パッドドレッサ２１によりドレッシングされた研磨パッド３は、粗いキズ３ｂを有している。そのため、スラリー粒子７は、キズ３ｂよりもキズ３ａにトラップされやすいと考えられる。よって、本実施形態の第１の研磨パッドドレッサ１１によりドレッシングされた研磨パッド３を使用する場合には、第２の研磨パッドドレッサ２１によりドレッシングされた研磨パッド３を使用する場合よりも、研磨パッド３の研磨レートをより高めることができる。

本実施形態の研磨パッド３をドレッシングする際には通常、第２の研磨パッドドレッサ２１を使用する。一方、研磨パッド３の研磨レートを大きく向上させたい場合には、第１の研磨パッドドレッサ１１を使用する。例えば、低い突起物を研磨処理により除去したい場合には第２の研磨パッドドレッサ２１を使用し、高い突起物を研磨処理により除去したい場合には第１の研磨パッドドレッサ１１を使用する。このように、本実施形態においては、第１および第２の研磨パッドドレッサ１１、２１を使用目的に応じて使い分けることができる。

また、第１の研磨パッドドレッサ１１によるキズ３ａは、第２の研磨パッドドレッサ２１によるキズ３ｂよりも細かい。よって、本実施形態によれば、第１の研磨パッドドレッサ１１により研磨パッド３をドレッシングすることで、第２の研磨パッドドレッサ２１により研磨パッド３をドレッシングする場合に比べて、研磨パッド３の摩耗量を減少させることができる。よって、本実施形態によれば、研磨パッド３の寿命を延ばすことが可能となる。

図６は、第１実施形態の研磨パッド３によるウェハ１の研磨レートの測定結果を示すグラフである。

図６は、第１の研磨パッドドレッサ１１によりドレッシングされた研磨パッド３を使用した場合（角ドレス）の研磨レートと、第２の研磨パッドドレッサ２１によりドレッシングされた研磨パッド３を使用した場合（ダイヤモンドドレス）の研磨レートとを示している。図６の測定結果によれば、第１の研磨パッドドレッサ１１を使用した場合の研磨レートは、第２の研磨パッドドレッサ２１を使用した場合の研磨レートの１．４倍に増加することがわかった。

図７は、第１実施形態の第１の研磨パッドドレッサ１１の凸部１１ｂのレイアウト例を示す平面図である。

図７(ａ)の凸部１１ｂは、正方形の平面形状を有しており、Ｚ方向に延びる柱状の形状を有している。これらの凸部１１ｂの幅Ｗ_１は、正方形の一辺の長さである。

図７(ｂ)の凸部１１ｂは、環形の平面形状を有しており、Ｚ方向に延びる管状の形状を有している。環形の内周と外周の形状は、正方形となっている。これらの凸部１１ｂの幅Ｗ_１は、外周の正方形の一辺の長さである。図７(ｂ)の各凸部１１ｂは、図７(ａ)の４つの凸部１１ｂをつなげたような形状を有しており、図７(ａ)の各凸部１１ｂの約８倍の体積を有している。図７(ｂ)の凸部１１ｂの幅Ｗ_１は、図７(ａ)の凸部１１ｂの幅Ｗ_１の約３倍である。

図７(ｃ)の凸部１１ｂは、図７(ｂ)の凸部１１ｂの中央の空洞をふさいだ形状を有している。よって、図７(ｃ)の凸部１１ｂは、正方形の平面形状を有しており、Ｚ方向に延びる柱状の形状を有している。これらの凸部１１ｂの幅Ｗ_１は、正方形の一辺の長さである。なお、図７(ｃ)の正方形の一辺の長さは、図７(ｂ)の外周の正方形の一辺の長さの２／３に縮小されている。そのため、図７(ｃ)の凸部１１ｂの幅Ｗ_１は、図７(ａ)の凸部１１ｂの幅Ｗ_１の約２倍であり、図７(ｃ)の各凸部１１ｂは、図７(ａ)の各凸部１１ｂの約４倍の体積を有している。

凸部１１ｂが柱状の形状を有する場合において、凸部１１ｂの平面形状は正方形以外でもよい。同様に、凸部１１ｂが管状の形状を有する場合において、凸部１１ｂの内周面と外周面の平面形状は正方形以外でもよい。また、凸部１１ｂのレイアウトは、図７(ａ)〜図７(ｃ)の例に限定されない。例えば、凸部１１ｂは、四角格子状に配置する代わりに、三角格子状に配置してもよい。本実施形態の凸部１１ｂの別の例を、図７(ｄ)〜図７(ｆ)に示す。

図７(ｄ)と図７(ｅ)の凸部１１ｂは、Ｘ方向に延びる帯形の平面形状を有している。これらの凸部１１ｂの幅Ｗ_１は、帯形の短辺の長さである。図７(ｄ)と図７(ｅ)の凸部１１ｂの幅Ｗ_１は、ここでは図７(ａ)の凸部１１ｂの幅Ｗ_１とほぼ同じに設定されている。

図７(ｆ)の凸部１１ｂは、Ｘ方向に延びる帯形部分とＹ方向に延びる帯形部分とを含む十字形の平面形状を有している。これらの凸部１１ｂの幅Ｗ_１は、帯形部分の短辺の長さである。図７(ｆ)の凸部１１ｂの幅Ｗ_１は、ここでは図７(ａ)の凸部１１ｂの幅Ｗ_１とほぼ同じに設定されている。

図８は、第１実施形態の第１の研磨パッドドレッサ１１の作製方法の第１の例を示す断面図である。第１の例においては、第１の研磨パッドドレッサ１１を半導体製造プロセスにより作製する。

まず、第１材料１１_１上に第２材料１１_２を形成し、第２材料１１_２上にフォトレジスト膜１１_３を形成する（図８(ａ)）。第１材料１１_１の例は、半導体基板や絶縁基板である。第２材料１１_２の例は、導電層や半導体層や絶縁層である。第１材料１１_１や第２材料１１_２は、複数の層を含む積層膜でもよい。

次に、フォトリソグラフィおよびエッチングにより、フォトレジスト膜１１_３をパターニングする（図８(ｂ)）。その結果、フォトレジスト膜１１_３から複数の凸部１１ｃが形成される。

次に、フォトレジスト膜１１_３をマスクとして、第２材料１１_２をエッチングする（図８(ｃ)）。その結果、凸部１１ｃが第２材料１１_２に転写され、第２材料１１_２から複数の凸部１１ｂが形成される。このようにして、土台部１１ａと凸部１１ｂとを備える第１の研磨パッドドレッサ１１が作製される。

図８(ｃ)のエッチングは、第１材料１１_１が露出する前に停止してもよいし、第１材料１１_１が露出するまで継続してもよい。前者の場合、土台部１１ａは、第１材料１１_１と第２材料１１_２の一部とを含むこととなる。後者の場合、土台部１１ａは、第１材料１１_１のみを含むこととなる。図８(ｃ)は、前者の場合を示している。これは、図２(ａ)および図２(ｂ)と同様である。

なお、本実施形態の研磨パッドドレッサ１１は、第１材料１１_１上にフォトレジスト膜１１_３を形成し、フォトレジスト膜１１_３をパターニングし、フォトレジスト膜１１_３をマスクとして第１材料１１_１をエッチングすることで形成してもよい。この場合、土台部１１ａと凸部１１ｂは、共に第１材料１１_１のみで形成される。

図９は、第１実施形態の第１の研磨パッドドレッサ１１の作製方法の第２の例を示す断面図である。第２の例においては、第１の研磨パッドドレッサ１１を金型成形により作製する。

まず、土台部１１ａを形成するための第１開口部１４ａと、複数の凸部１１ｂを形成するための複数の第２開口部１４ｂとを有する金型１４を用意する（図９(ａ)）。第２開口部１４ｂは、第１開口部１４ａの底部に設けられている。

次に、第１および第２開口部１４ａ、１４ｂ内に、第１の研磨パッドドレッサ１１の材料を流し込む（図９(ｂ)）。このようにして、土台部１１ａと凸部１１ｂとを備える第１の研磨パッドドレッサ１１が金型１４により作製される。

次に、第１の研磨パッドドレッサ１１を金型１４から取り出す（図９(ｃ)）。このようにして、第１の研磨パッドドレッサ１１が完成する。

以上のように、本実施形態の第１の研磨パッドドレッサ１１は、細かく低密度な凸部１１ｂを備えている。具体的には、本実施形態の凸部１１ｂの幅Ｗ_１は、１〜１０μｍに設定され、本実施形態の凸部１１ｂの高さＨ_１は、０．５〜１０μｍに設定され、本実施形態の領域Ｒ_１内の凸部１１ｂの密度Ｄ_１は、０．１〜５０％に設定されている。

そのため、本実施形態においては、第１の研磨パッドドレッサ１１により研磨パッド３をドレッシングすることで、研磨パッド３に細かいキズ３ａを形成することができ、研磨パッド３の研磨レートを効果的に高めることができる。よって、本実施形態によれば、このような研磨パッド３を使用することで、ウェハ１などの研磨対象物を高速で研磨することが可能となる。

（第２実施形態）
図１０は、第２実施形態の研磨装置の構造を示す断面図である。第２実施形態の説明において、第１実施形態と共通の事項については説明を省略する。

図１０の研磨装置は、第１の研磨パッドドレッサ１１、第１アーム部１２、第１待機部１３、第２の研磨パッドドレッサ２１、第２アーム部２２、および第２待機部２３の代わりに、研磨パッドドレッサ３１と、アーム部３２と、待機部３３とを備えている。

研磨パッドドレッサ３１は、研磨パッド３の表面をドレッシング（目立て）するために使用される。これにより、研磨パッド３の性能を向上または回復させることができる。

研磨パッドドレッサ３１は、アーム部３２により保持されている。ウェハ１を研磨パッド３により研磨する際、研磨パッドドレッサ３１は、待機部３３内の水に浸した状態で待機している。研磨パッド３を研磨パッドドレッサ３１によりドレッシングする際、アーム部３２は、研磨パッドドレッサ３１を矢印Ｐの位置に移動し、研磨パッドドレッサ３１を回転させ、研磨パッドドレッサ３１を研磨パッド３に押し付ける。このようにして、研磨パッド３の表面が研磨パッドドレッサ３１によりドレッシングされる。アーム部３２の動作は、制御部６により制御される。

図１１は、第２実施形態の研磨パッドドレッサ３１の構造を示す断面図である。

図１１(ａ)および図１１(ｂ)に示すように、研磨パッドドレッサ３１は、第１ドレッサ部３１ａと、第１ドレッサ部３１ｂに隣接する第２ドレッサ部３１ｂとを備えている。本実施形態の第１ドレッサ部３１ａは、円形の平面形状を有している。本実施形態の第２ドレッサ部３１ｂは、円環形の平面形状を有し、第１ドレッサ部３１ａを包囲している。

第１ドレッサ部３１ａは、第２ドレッサ部３１ｂに対して可動に構成されており、第２ドレッサ部３１ｂに対して縦方向（Ｚ方向）に動くことができる。図１１(ａ)では、矢印Ａ_１で示すように、第１ドレッサ部３１ａが上向きに吸着されている。図１１(ｂ)では、矢印Ａ_２で示すように、第１ドレッサ部３１ａが下向きに押圧されている。

第１ドレッサ部３１ａは、第１実施形態の第１の研磨パッドドレッサ１１と同様に、土台部１１ａと、土台部１１ａに設けられた複数の凸部１１ｂとを備えている。本実施形態の凸部１１ｂは、第１実施形態と同様に、土台部１１ａの表面から突出した角型パターンである。第１ドレッサ部３１ａは、これらの凸部１１ｂにより研磨パッド３をドレッシングすることができる。土台部１１ａは、第１土台部の例である。凸部１１ｂは、複数の第１凸部の例である。

凸部１１ｂの幅Ｗ_１、凸部１１ｂの高さＨ_１、および領域Ｒ_１内の凸部１１ｂの密度Ｄ_１は、第１実施形態と同様に設定されている（図２(ｂ)を参照）。すなわち、凸部１１ｂの幅Ｗ_１は１〜１０μｍに設定され、凸部１１ｂの高さＨ_１は０．５〜１０μｍに設定され、領域Ｒ_１内の凸部１１ｂの密度Ｄ_１は、０．１〜５０％に設定されている。密度Ｄ_１は、領域Ｒ_１内の凸部１１ｂの合計面積を領域Ｒ_１の面積で割ってパーセント表示することで算出される。

第２ドレッサ部３１ｂは、第１実施形態の第２の研磨パッドドレッサ２１と同様に、土台部２１ａと、土台部２１ａに設けられた複数の凸部２１ｂとを備えている。本実施形態の凸部２１ｂは、第１実施形態と同様に、土台部２１ａの表面に付着したダイヤモンド粒子である。第２ドレッサ部３１ｂは、これらの凸部２１ｂにより研磨パッド３をドレッシングすることができる。土台部２１ａは、第２土台部の例である。凸部２１ｂは、複数の第２凸部の例である。

土台部２１ａは、第１表面Ｓ_２Ａと、第２表面Ｓ_２Ｂと、第１および第２表面Ｓ_２Ａ、Ｓ_２Ｂ間の外端面Ｓ_２Ｃと、第１および第２表面Ｓ_２Ａ、Ｓ_２Ｂ間の内端面Ｓ_２Ｄとを有している。土台部２１ａは土台部１１ａに隣接しており、土台部２１ａの内端面Ｓ_２Ｄが土台部１１ａの端面Ｓ_１Ｃに隣接している。凸部２１ｂは、土台部２１ａの第１表面Ｓ_２Ａに相当する領域Ｒ_２内に設けられている。領域Ｒ_２は、第２領域の例である。

凸部２１ｂの幅Ｗ_２、凸部２１ｂの高さＨ_２、および領域Ｒ_２内の凸部２１ｂの密度Ｄ_２は、第１実施形態と同様に設定されている（図３(ｂ)を参照）。すなわち、凸部２１ｂの幅Ｗ_２は１０μｍよりも長く設定され、凸部２１ｂの高さＨ_２は１０μｍよりも高く設定され、領域Ｒ_２内の凸部２１ｂの密度Ｄ_２は５０％よりも大きく設定されている。密度Ｄ_２は、領域Ｒ_２内の凸部２１ｂの合計面積を領域Ｒ_２の面積で割ってパーセント表示することで算出される。
土台部１１ａ（第１ドレッサ部３１ａ）は、土台部２１ａ（第２ドレッサ部３１ｂ）に対して可動に構成されており、土台部２１ａに対して縦方向に動くことができる。

図１１(ａ)では、土台部１１ａが上向きに吸着されている。その結果、土台部１１ａの第１表面Ｓ_１Ａが、土台部２１ａの第１表面Ｓ_２Ａよりも高くなっている。よって、図１１(ａ)の研磨パッドドレッサ３１は、第２ドレッサ部３１ｂの凸部２１ｂのみにより研磨パッド３をドレッシングすることができる。

図１１(ｂ)では、土台部１１ａが下向きに押圧されている。その結果、土台部１１ａの第１表面Ｓ_１Ａが、土台部２１ａの第１表面Ｓ_２Ａよりも低くなっている。よって、図１１(ｂ)の研磨パッドドレッサ３１は、第１および第２ドレッサ部３１ａ、３１ｂの凸部１１ｂ、２１ｂにより、または第１ドレッサ部３１ａの凸部１１ｂのみにより、研磨パッド３をドレッシングすることができる。

図１２は、第２実施形態の研磨パッドドレッサ３１の構造を示す平面図である。

本実施形態の研磨パッドドレッサ３１では、図１２(ａ)に示すように、第２ドレッサ部３１ｂが第１ドレッサ部３１ａを包囲しており、その結果、土台部２１ａの第２領域Ｒ_２が土台部１１ａの第１領域Ｒ_１を包囲している。よって、本実施形態の凸部１１ｂは、凸部２１ｂにより包囲されるように配置されている。

しかしながら、本実施形態の凸部１１ｂ、２１ｂは、その他のレイアウトで配置されていてもよい。例えば、本実施形態の研磨パッドドレッサ３１では、図１２(ｂ)に示すように、第１ドレッサ部３１ａが第２ドレッサ部３１ｂを包囲していてもよい。この場合、本実施形態の凸部１１ｂは、凸部２１ｂを包囲するように配置される。

以上のように、本実施形態の研磨パッドドレッサ３１は、細かく低密度な凸部１１ｂと粗く高密度な凸部２１ｂとを備えている。よって、本実施形態によれば、第１実施形態の第１および第２の研磨パッドドレッサ１１、２１と同様の機能を研磨パッドドレッサ３１により実現することができる。

以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例としてのみ提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図したものではない。本明細書で説明した新規なドレッサ、装置、および方法は、その他の様々な形態で実施することができる。また、本明細書で説明したドレッサ、装置、および方法の形態に対し、発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の省略、置換、変更を行うことができる。添付の特許請求の範囲およびこれに均等な範囲は、発明の範囲や要旨に含まれるこのような形態や変形例を含むように意図されている。

１：ウェハ、２：定盤、３：研磨パッド、３ａ：キズ、３ｂ：キズ、
４：研磨ヘッド、５：スラリー供給部、６：制御部、７：スラリー粒子、
１１：第１の研磨パッドドレッサ、１１ａ：土台部、１１ｂ：凸部、１１ｃ：凸部、
１２：第１アーム部、１３：第１待機部、
１４：金型、１４ａ：第１開口部、１４ｂ：第２開口部、
２１：第２の研磨パッドドレッサ、２１ａ：土台部、２１ｂ：凸部、
２２：第２アーム部、２３：第２待機部、
３１：研磨パッドドレッサ、３１ａ：第１ドレッサ部、３１ｂ：第２ドレッサ部、
３２：アーム部、３３：待機部

Claims

研磨パッドドレッサの材料を用意し、
前記材料上にフォトレジスト膜を形成し、
前記フォトレジスト膜をパターニングし、
パターニングされた前記フォトレジスト膜を用いて前記材料を加工することで、前記材料の第１領域内に複数の第１凸部を形成する、
ことを含み、
前記材料は、
前記第１凸部の幅が、１〜１０μｍとなり、
前記第１凸部の高さが、０．５〜１０μｍとなり、
前記第１領域内の前記第１凸部の密度が、０．１〜５０％となり、
さらに前記材料が、前記第１領域を有する第１土台部と、前記第１土台部の前記第１領域内に形成された前記第１凸部とを備えるように加工され、
前記第１領域に隣接し、前記第１領域と異なる第２領域内に複数の第２凸部を備え、
前記第２凸部の幅は、１０μｍよりも長く、
前記第２凸部の高さは、１０μｍよりも高く、
前記第２凸部は、前記第２領域を有する第２土台部内に設けられており、
前記第１土台部と前記第２土台部とは、互いに可動する、
研磨パッドドレッサの作製方法。
前記材料は、第１材料と、前記第１材料上に形成された第２材料とを含み、
前記フォトレジスト膜は、前記第２材料上に形成され、
前記材料の加工では、前記第１および第２材料のうちの少なくとも前記第２材料が加工される、請求項１に記載の研磨パッドドレッサの作製方法。
凹部を有する金型を用意し、
前記金型に研磨パッドドレッサの材料を流し込むことで、前記材料により、第１土台部と、前記第１土台部の第１領域内に形成された複数の第１凸部とを同時に形成する、
ことを含み、
前記材料は、
前記第１凸部の幅が、１〜１０μｍとなり、
前記第１凸部の高さが、０．５〜１０μｍとなり、
前記第１領域内の前記第１凸部の密度が、０．１〜５０％となり、
さらに前記材料が、前記第１領域を有する前記第１土台部と、前記第１土台部の前記第１領域内に形成された前記第１凸部とを備えるように加工され、
前記第１領域に隣接し、前記第１領域と異なる第２領域内に複数の第２凸部を備え、
前記第２凸部の幅は、１０μｍよりも長く、
前記第２凸部の高さは、１０μｍよりも高く、
前記第２凸部は、前記第２領域を有する第２土台部内に設けられており、
前記第１土台部と前記第２土台部とは、互いに可動する、
研磨パッドドレッサの作製方法。
前記第１凸部は、シリコン、チタン、またはアルミニウムを含有する単体または化合物で形成されている、請求項１から３のいずれか１項に記載の研磨パッドドレッサの作製方法。
前記第２凸部は、ダイヤモンドにより形成されている、請求項１から４のいずれか１項に記載の研磨パッドドレッサの作製方法。