KR100636793B1 - Conditioner for Chemical Mechanical Planarization Pad - Google Patents

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KR100636793B1
KR100636793B1 KR20040105068A KR20040105068A KR100636793B1 KR 100636793 B1 KR100636793 B1 KR 100636793B1 KR 20040105068 A KR20040105068 A KR 20040105068A KR 20040105068 A KR20040105068 A KR 20040105068A KR 100636793 B1 KR100636793 B1 KR 100636793B1
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KR
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abrasive
abrasive particles
conditioner
cmp pad
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KR20040105068A
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Inventor
곽경국
안정수
이주한
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이화다이아몬드공업 주식회사
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B53/00Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
    • B24B53/017Devices or means for dressing, cleaning or otherwise conditioning lapping tools
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B24B53/00Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
    • B24B53/12Dressing tools; Holders therefor

Abstract

반도체 소자의 고집적화를 위해 웨이퍼의 광역평탄화 작업에 필요한 CMP 패드용 컨디셔너가 제공된다. For a CMP pad conditioner necessary for broadband operation planarization of the wafer it is provided for the high integration of semiconductor devices.
본 발명은 연마입자들이 그 표면에 고정되는 금속기판, 이 금속기판상에 고정되는 다수 개의 연마입자 및 이 연마입자들을 상기 금속기판상에 고정시켜 주는 금속결합재층을 포함하여 구성되는 CMP 패드용 컨디셔너에 있어서, 상기 연마입자들은 하나 이상의 패턴을 이루고 있고; The present invention relates to a conditioner for CMP pad constituted by abrasive particles comprises a plurality of abrasive particles and metal matrix layers that secure these abrasive particles to the metal-based plate-like fixed to the metal substrate, the metal-based plate-like fixed to its surface , and the abrasive particles constitute at least one pattern; 상기 패턴의 각각은 하나 이상의 연마입자 열로 이루어지고; Each of said pattern is formed of one or more of the abrasive particles to heat; 상기 연마입자들은 큰 연마입자와 작은 연마입자로 이루어지고; The abrasive particles are made of a large abrasive particles and small abrasive particles; 그리고 And
상기 작은 연마입자와 상기 큰 연마입자의 직경차이가 10∼40%인 CMP패드용 컨디셔너를 그 요지로 한다. And the smaller abrasive particles and the large particles conditioner for CMP polishing pads having a diameter of 10 to 40% of the difference to the invention.
본 발명에 의하면, 컨디셔너의 균일한 드레싱, 우수한 드레싱 효율 및 우수한 성능 재현성을 달성할 수 있다. According to the present invention, it is possible to achieve a uniform dressing, dressing superior efficiency and performance repeatability of the conditioner.
CMP, 패드, 컨디셔너, 연마입자, 배열, 연마입자 열 CMP, pad conditioner, the abrasive particles, the arrangement, the abrasive grain columns

Description

CMP 패드용 컨디셔너{ Conditioner for Chemical Mechanical Planarization Pad} Conditioners for CMP pad {Conditioner for Chemical Mechanical Planarization Pad}

도 1은 연마입자가 불규칙배열(Random) 방식으로 배열된 종래의 CMP 패드용 컨디셔너의 일례도 1 is abrasive grains are irregularly arranged (Random) example of a conditioner for a conventional CMP pads also arranged in such a way

도 2는 연마입자가 규칙배열 방식으로 배열된 종래의 CMP 패드용 컨디셔너의 일례도 Figure 2 is an example of a conventional abrasive particles for CMP pad conditioner arranged in a regular array structure Fig.

도 3은 본 발명에 부합되는 CMP 패드용 컨디셔너의 일례도 3 is an example of a conditioner for CMP pad consistent with the present invention

도 4는 본 발명에 부합되는 CMP 패드용 컨디셔너의 다른 일례도 Figure 4 is another example of a conditioner for CMP pad consistent with the present invention

도 5는 본 발명에 부합되는 CMP 패드용 컨디셔너의 또 다른 일례도 Figure 5 is another example of a conditioner for CMP pad consistent with the present invention

도 6은 본 발명에 부합되는 CMP 패드용 컨디셔너의 또 다른 일례도 Figure 6 is another example of a conditioner for CMP pad consistent with the present invention

도 7은 본 발명에 부합되는 CMP 패드용 컨디셔너의 또 다른 일례도 Figure 7 is another example of a conditioner for CMP pad consistent with the present invention

도 8은 본 발명에 부합되는 CMP 패드용 컨디셔너의 또 다른 일례도 Figure 8 is another example of a conditioner for CMP pad consistent with the present invention

도 9는 본 발명에 부합되는 CMP 패드용 컨디셔너의 또 다른 일례도로서, Figure 9 is a still another example of a conditioner for CMP pad consistent with the present invention,

(a)는 컨디셔너의 단면도를, 그리고 (b)는 컨디셔너의 개략도를 나타냄 (A) is a cross-sectional view of the conditioner, and (b) represents a schematic view of a conditioner

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 * * Description of the Related Art *

10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 100 . 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 100. . . . . 컨디셔너 conditioner for hair

11, 101 . 11, 101. . . . . 금속기판 12, 102 . The metal substrate 12, 102. . . . . 금속결합재층 Metal matrix layer

13, 33, 63, 73, 83, 103 . 13, 33, 63, 73, 83, 103. . . . . 연마입자 The abrasive particles

331, 631, 731, 831 . 331,631,731,831. . . . . 연마입자열 Abrasive grain columns

24, 34, 44, 44a, 44b, 54, 64, 74a, 74b, 74c, 84 , . 24, 34, 44, 44a, 44b, 54, 64, 74a, 74b, 74c, 84,. . . . . 패턴 pattern

105 . 105. . . . . 펠렛(pellet) Pellets (pellet)

본 발명은 반도체 소자의 고집적화를 위해 웨이퍼의 광역평탄화 작업에 필요한 CMP 패드(Chemical Mechanical Planarization Pad)용 컨디셔너에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 컨디셔너의 연마입자 배열 방식을 적절히 제어한 CMP 패드용 컨디셔너에 관한 것이다. The invention conditioner for a properly control the abrasive grain array scheme is that relates to a conditioner for CMP pad (Chemical Mechanical Planarization Pad) required for the wide-area leveling operation of the wafer for high integration of semiconductor devices, and more particularly, conditioning CMP pads It relates.

현재 반도체 산업은 회로의 고속ㆍ고집적화가 이루어지고 있으며, 집적 용량이 점점 커짐에 따라서 칩의 크기는 점점 더 커지게 되고, 한계를 극복하기 위하여 배선 폭의 최소화와 웨이퍼의 대직경화를 거쳐 배선의 다층화와 같은 구조적인 변화를 하고 있다. Current semiconductor industry is the high speed and high integration of the circuit is made, an integrated capacitor size of the chip according to an increasingly larger is becomes increasingly larger, through the large curing of minimizing the wafer of the wiring width multilayer wiring in order to overcome the limitations and structural changes, such as.

하지만 소자의 집적도가 높아지고 최소 선폭이 줄어들면서 종래의 부분적인 평탄화 기술들로는 극복하지 못할 한계에 도달하였으며, 가공능률이나 고품질화를 위해 웨이퍼 전면에 걸친 평탄화, 즉 광역평탄화(Global Planarization) 연마가공기술(CMP: Chemical Mechanical Planarization)이 유일한 해결책으로 사용되고 있다. However, the degree of integration of devices increases while reducing the minimum line width was reached the limit not to overcome include conventional partial flattening technique, processing efficiency or the flattened over the entire wafer surface for high quality, that is, wide-area flattened (Global Planarization) polishing technique (CMP : Chemical Mechanical Planarization) are used as the only solution. CMP에 의한 광역평탄화의 요구는 현재의 웨이퍼 프로세스에서는 필연적이다. Requirements for wide-area flattened by CMP is inevitable in the current wafer process.

CMP는 화학ㆍ기계적 연마가공으로 연마 제거 가공과 화학액의 용해 작용을 동시에 이용하여 반도체 웨이퍼의 평탄도를 얻게 되는 연마가공이다. CMP is a polishing process using a dissolution action of the polishing process to remove the chemical liquid to the chemical and mechanical polishing process at the same time that the gain flatness of the semiconductor wafer.

가공 원리는 연마 패드와 웨이퍼를 가압, 상대 운동시키면서 패드 위에 연마입자와 화학액이 혼입된 연마액(slurry)을 공급하게 되며, 이때 폴리우레탄 연마 패드 표면에 있는 수많은 발포 기공들이 새로운 연마액을 담아두는 역할을 하여 일정한 연마 효율과 웨이퍼 전면에 연마 균일성을 얻을 수 있게 된다. Processing principle is supplied to the polishing pad and wafer pressure, relative motion, while the grinding fluid is mixed with the abrasive particles and the chemical liquid on the pad (slurry) a, at this time are a number of foam pores in the polyurethane polishing pad surface put a new polishing solution It serves to place it is possible to obtain a polishing uniformity of a given polishing efficiency and wafer surface.

그러나, 연마중에 압력과 상대 속도가 부가되므로, 가공시간이 지남에 따라 패드의 표면은 불균일하게 변형되고, 연마패드 상의 미공은 연마 잔류물들로 막히게 되어 연마패드가 재역할을 잃게 된다. However, since the pressure and the relative speed of the polishing part, the surface of the pad over the processing time is non-uniformly modified, microporous on the polishing pad is stuck to the grinding residues, the polishing pad loses its re role.

이러한 이유에서 전 가공시간 동안 웨이퍼 전면에서의 광역평탄화, 웨이퍼간의 연마 균일성 등을 달성할 수 없게 된다. Wide-area flattened at the wafer front side during the entire processing time for this reason, it is impossible to achieve a uniformity of polishing such as a wafer between.

이러한 패드의 불균일 변형과 미공의 막힘을 해결하기 위하여 컨디셔너를 사용하여 표면을 미세하게 연마해줌으로써 새로운 마이크로 기공이 나오도록 해주는 컨디셔닝 작업을 해준다. By giving it using conditioner finely polish the surface in order to solve the clogging of the non-uniform deformation of the microporous pad makes such a conditioning operation that order with the new micro-pores.

상한 CMP 패드용 컨디셔너는 도 1에 나타난 바와 같이 스테인레스 또는 니켈 플레이트등으로 이루어지는 금속기판(11), 이 금속기판(11)상에 고정되는 다수 개의 연마입자(13) 및 이 연마입자(13)들을 상기 금속기판(11)상에 고정시켜 주는 금속결합재층(12)을 포함하여 구성된다. Of stainless steel or nickel plate or the like metal substrate 11, a plurality of abrasive particles 13 and the abrasive particles 13 fixed on a metal substrate 11 made of, as the upper limit conditioner for CMP pad is also shown in Fig. 1 It is configured to include a metal matrix layer 12, which was fixed on the metallic substrate 11.

상기와 같이 패드 표면을 미세하게 연마해 주는 컨디셔너를 제조하는 방법에는 여러 가지 방법이 있지만 연마입자를 고정시키는 방식에 따라 전착, 융착 또는 소결방식이 사용되어지고 있으며, 연마입자로는 연마입자 및 초지립입자(CBN) 등이 사용되어 지고 있다. A process for producing a conditioner that finely grinding the pad surface as described above has a number of ways but it is the electro-deposition, melting or sintering method is used in accordance with the method for fixing the abrasive particles, the abrasive particles are abrasive particles and propelled and the like lip particle (CBN) is being used.

이들 컨디셔너에 연마입자들을 배열시키는 방식으로는 도 1에 나타난 바와 같이 연마입자들을 무질서하게 배열시키는 불규칙 배열 방식과 도 2에 나타난 바와 같이 연마입자를 정해진 위치에 배열시키는 규칙배열(pattern)방식이 알려져 있다. Method of arranging the abrasive particles in these conditioner in the rule array (pattern) of the array of abrasive grains to a predetermined position as shown in Figure 2 and the random disposition method for randomly arranging the abrasive particles as shown in Figure 1 how the known have.

상기한 연마입자 배열방식중 불규칙 배열 방식으로 연마입자를 배열시키는 경우에는 도 1에 나타난 바와 같이 컨디셔너(10)내에 들어가는 연마입자(11)수를 정확히 조절하기 어려워 제품의 디자인, 성능면에서 재현성을 얻기 힘들다. Wherein the abrasive grain array structure of irregularity to accurately control the number of abrasive particles 11 that will fit in the conditioner 10, as shown in FIG. 1 when an array of abrasive grain to the array structure difficult to product design, the reproducibility in terms of performance it is difficult to obtain.

또한, 불규칙 배열 방식으로 연마입자를 배열시키는 경우에는 연마입자 간의 간격을 일정하게 조절하기 힘들어 연마입자가 컨디셔너 내에 국부적으로 편중되어질 수 있게 되는데, 이러한 경우에는 패드가 편마모되어 결과적으로 연마하고자 하는 웨이퍼의 프로파일(profile) 또는 균일성(Uniformity)을 나쁘게 할 수 있다. Further, the irregular case of arranging the abrasive particles in the arrangement method, there is so hard abrasive particles to control constant the distance between the abrasive particles may be locally concentrated within the conditioner, in which case the wafer to consequently polished pad is uneven wear may badly the profile (profile) or uniformity (uniformity).

한편, 연마입자를 정해진 위치에 배열시키는 규칙 배열 방식으로는 도 2에 나타난 바와 같이 연마입자(23)의 크기에 관계없이 연마입자(23)의 위치만을 고려하여 연마입자(23) 간의 간격을 일정하게 조절함으로써 연마입자(23)를 일정한 패턴(24)으로 배열시키는 방식이 알려져 있다. On the other hand, the rule for arranging the abrasive particles in fixed position arranged manner, considering only the position of the abrasive particles (23), regardless of the size of the abrasive particles 23, as shown in Fig constant the distance between the abrasive particles (23) this way the arrangement of the abrasive particles 23 in a predetermined pattern 24 by adjusting known.

상기한 규칙 배열 방식은 불규칙 배열 방식과는 달리 어느 정도 연마입자(23)가 편중되는 것을 막을 수 있고, 컨디셔너(20)마다 같은 수의 연마입자가 배열되고, 또한 연마입자가 같은 위치에 배열될 수 있어 제품성능의 재현성 면에서 유리하다고 할 수 있다. The rule array structure is an irregular array structure and can be prevented from being concentrated otherwise somewhat abrasive grains 23, a number of abrasive particles the same for each conditioner 20 is arranged, and the abrasive particles are arranged in the same position it may be that the glass surface in the reproducibility of product performance.

일반적으로, 컨디셔너의 제조시에는 큰 연마입자와 작은 연마입자를 일정한 비율로 혼합하여 사용하고 있다. In general, during manufacture of the conditioner and to use a mixture of large abrasive particles and the small abrasive particles at a constant rate.

상기한 바와 같이 큰 연마입자와 작은 연마입자를 일정한 비율로 혼합하여 사용하는 이유는 일정한 크기의 연마입자 만을 사용하는 경우에는 컨디셔너 내에 위치한 연마입자의 돌출 높이가 일정하게 되어 연마입자 하나 하나가 받는 응력은 줄어들어 연마입자 탈락 방지 면에서는 우수할 수 있지만, 드레싱에 참여하는 연마입자 수가 크게 늘어 패드에 깊숙이 연마입자가 들어갈 수 없게 되고 결과적으로 드레싱 효과가 떨어지게 되기 때문이다. The reason for using a mixture at a constant rate for a abrasive particles and small abrasive particles as described above, the case of using only the abrasive particles of a predetermined size has been that the projected height of the abrasive grains located in the conditioner certain abrasive particles one stress one receives This is because by reducing the abrasive particles, but the surface can be excellent in anti-dropping, and the number of abrasive grains participating in the dressing can not be significantly increases the deeper the abrasive particles into the pad to result in the dressing effect drops.

그러나, 종래의 규칙배열(Pattern)방식에 따라 컨디셔너를 제조하는 경우에는 큰 연마입자와 작은 연마입자의 비율을 일정하게 유지하는 것은 매우 힘들게 되고, 결과적으로 종래의 규칙배열방식으로는 우수한 재현성을 실현하는데 한계가 있게 된다. However, in the case of producing a conditioner in accordance with conventional rules array (Pattern) method, keeping constant the large abrasive particles and the ratio of small abrasive particles it is very difficult, as a result, the conventional rule array structure realizes excellent reproducibility it is possible to a limit.

더욱이, 종래의 규칙배열방식의 경우에는 큰 연마입자나 상대적으로 작은 연마입자가 일정한 부위에 편중될 경우 일정한 부위의 연마입자는 드레싱에 참여하고 일정한 부위의 연마입자는 드레싱에 참여할 수 없게 되어 패드의 편마모를 야기시키고 결과적으로 양호한 웨이퍼의 프로파일이 얻어지지 않을 잠재성도 갖고 있다. Furthermore, in the case of the conventional rule array method, a large abrasive particles and the relatively abrasive particles of a certain region when concentrated in a certain region the small abrasive particles are involved in the dressing abrasive particles of a certain area is no longer participate in the dressing of the pad cause uneven wear and has as a result has potential Chengdu profile is not obtained for the preferred wafer.

본 발명은 연마입자를 크기별로 적절히 구분하여 적절한 형태로 적절한 위치에 배열시켜 연마입자가 편중되지 아니하고 일정한 간격을 유지하면서 동시에 소망 하는 연마입자 입도분포가 일정한 비율로 컨디셔너 내에서 이루어질 수 있도록 함으로써 균일한 드레싱이 달성될 뿐만 아니라 우수한 드레싱 효율 및 우수한 성능 재현성을 달성할 수 있는 CMP 패드용 컨디셔너를 제공하고자 하는데, 그 목적이 있는 것이다. The present invention is uniform by making it come within the conditioning abrasive particles to appropriately separate them was arranged in an appropriate position in an appropriate form the abrasive grain particle size distribution while maintaining a predetermined distance nor be biased the abrasive grain desired at the same time a constant ratio by size as well as to be dressing to achieve efficiency and provide excellent dressing for CMP pad conditioners that can achieve superior performance, reproducibility, and will have its purpose.

이하, 본 발명에 대하여 설명한다. The following describes the present invention.

본 발명은 연마입자들이 그 표면에 고정되는 금속기판, 이 금속기판상에 고정되는 다수 개의 연마입자 및 이 연마입자들을 상기 금속기판상에 고정시켜 주는 금속결합재층을 포함하여 구성되는 CMP 패드용 컨디셔너에 있어서, The present invention relates to a conditioner for CMP pad constituted by abrasive particles comprises a plurality of abrasive particles and metal matrix layers that secure these abrasive particles to the metal-based plate-like fixed to the metal substrate, the metal-based plate-like fixed to its surface ,

상기 연마입자들은 하나 이상의 패턴을 이루고 있고; The abrasive particles and forms at least one pattern;

상기 패턴의 각각은 하나 이상의 연마입자 열로 이루어지고; Each of said pattern is formed of one or more of the abrasive particles to heat;

상기 연마입자들은 큰 연마입자와 작은 연마입자로 이루어지고; The abrasive particles are made of a large abrasive particles and small abrasive particles; 그리고 And

상기 작은 연마입자와 상기 큰 연마입자의 직경차이가 10∼40%인 것을 특징으로 하는 CMP 패드용 컨디셔너에 관한 것이다. It relates to a pad conditioner for CMP, characterized in that said small abrasive particles and the diameter difference between the larger abrasive particles of 10 to 40%.

또한, 본 발명은 연마입자들이 그 표면에 고정되는 금속기판, 이 금속기판상에 고정되는 다수 개의 연마입자 및 이 연마입자들을 상기 금속기판상에 고정시켜 주는 금속결합재층을 포함하여 구성되는 CMP 패드용 컨디셔너에 있어서, The invention also conditioner for CMP pad constituted by abrasive particles comprises a plurality of abrasive particles and metal matrix layers that secure these abrasive particles to the metal-based plate-like fixed to the metal substrate, the metal-based plate-like fixed to its surface in,

상기 연마입자들은 각각 크기가 다른 연마입자들로 이루어지는 3개 이상의 연마입자군으로 이루어지고; The abrasive particles are made of a more than two abrasive particle group consisting of a different abrasive grain sizes, respectively;

상기 연마입자들은 하나 이상의 패턴을 이루고 있고; The abrasive particles and forms at least one pattern;

상기 패턴의 각각은 하나 이상의 연마입자 열들로 이루어지고, 그리고 적어도 3개 이상의 연마입자군의 연마입자들을 포함하고; Each of said pattern is formed of at least one abrasive grain columns, and includes abrasive particles of the abrasive grain group of at least three; 그리고 And

상기 연마입자군들중 가장 큰 연마입자로 이루어진 연마입자군 및 가장 작은 연마입자로 이루어진 연마입자군의 연마입자의 직경의 차이가 10∼40%인 것을 특징으로 하는 CMP 패드용 컨디셔너에 관한 것이다. Relates to a pad conditioner for CMP, it characterized in that the abrasive particles are the group of the largest abrasive particles abrasive grain group and the difference between the diameter of the abrasive grains of the abrasive grain the group consisting of the smallest abrasive particles consisting of a 10 to 40%.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다. Hereinafter, a detailed description of the present invention.

본 발명은 연마입자들이 그 표면에 고정되는 금속기판, 이 금속기판상에 고정되는 다수 개의 연마입자 및 이 연마입자들을 상기 금속기판상에 고정시켜 주는 금속결합재층을 포함하여 구성되는 CMP 패드용 컨디셔너에 적용되는 것으로서, 연마입자크기를 적절히 제어하고, 그리고 연마입자를 적절히 배열하는 것에 그 특징이 있는 것이다. The invention applies to the conditioner for CMP pad constituted by abrasive particles comprises a plurality of abrasive particles and metal matrix layers that secure these abrasive particles to the metal-based plate-like fixed to the metal substrate, the metal-based plate-like fixed to its surface as being appropriately controlling the abrasive particle size, and will in that characterized in that appropriately arranging the abrasive particles.

본 발명의 CMP패드용 컨디셔너는 다수 개의 연마입자들에 의하여 이루어지는 하나 이상의 패턴을 포함한다. Conditioner for CMP pad of the present invention comprises at least one pattern formed by a plurality of abrasive particles.

상기 패턴의 각각은 하나 이상의 연마입자 열로 이루어지고, 그리고 연마입자들은 큰 연마입자와 작은 연마입자로 구분되는 2개의 연마입자군으로 이루어진다. Each of the patterns is made to heat one or more of the abrasive grains, and the abrasive particles are the abrasive particles made up of two groups that are separated by a large abrasive particles and a small abrasive grain.

상기 작은 연마입자와 상기 큰 연마입자의 직경차이는 10∼40% 이어야 한다 The small abrasive particles and the diameter difference between the larger abrasive particles is to be 10 to 40%

상기 큰 연마입자는 직접적으로 패드 드레싱에 참여하게 되고 작은 연마입자는 슬러리와 연마 잔재물 등의 이동을 돕는 역할을 하게 된다. The larger the abrasive particles are directly involved in the dressing pad, the small abrasive particles will serve to help the movement, such as slurry and polishing debris.

상기와 같이 큰 연마입자와 작은 연마입자의 역활을 보다 확실하게 하기 위해서는 상기 작은 연마입자와 상기 큰 연마입자의 직경차이는 10∼40% 이어야 한다. In order to more reliably the role of large abrasive particles and the small abrasive particles, such as the diameter difference between the smaller abrasive particles and the larger the abrasive particles is to be 10 to 40%.

또한, 본 발명에서는 상기 연마입자들은 크기별로 3개 이상의 연마입자군으로 구분될 수 있다. In addition, the abrasive particles in the present invention can be divided into three or more groups by size abrasive grain.

예를 들면, 상기 연마입자군들은 큰 연마입자로 이루어지는 큰 연마입자군, 중간 크기의 연마입자로 이루어지는 중간크기 연마입자군 및 작은 크기의 연마입자들로 이루어지는 작은 크기 연마입자군으로 이루어지거나 또는 상기 연마입자군들은 큰 연마입자로 이루어지는 큰 연마입자군, 중간 크기의 연마입자로 이루어지는 중간크기 연마입자군, 작은 크기의 연마입자들로 이루어지는 작은 크기 연마입자군 및 가장 작은 크기의 연마입자들로 이루어진 가장 작은 크기의 연마입자군으로 이루어질 수 있다. For example, the abrasive grain group are made or by a large abrasive grain group, mid-size abrasive particles comprising the abrasive particles in mid-size group and a small size of the abrasive grain the group consisting of abrasive particles of small size made of large abrasive particles and the abrasive particle group are made up of a large abrasive grain group, mid-size medium size abrasive grain group, the small size of the abrasive grain group and the abrasive particles of the smallest size, consisting of abrasive particles of small size made of abrasive grains made of a large abrasive grain It may be made of abrasive grain group of the smallest size.

상기 연마입자군들중 가장 큰 연마입자로 이루어진 연마입자군 및 가장 작은 연마입자로 이루어진 연마입자군의 연마입자의 직경의 차이가 10∼40%이어야 한다. The abrasive grain group of the largest abrasive particles abrasive grain group and the difference between the diameter of the abrasive grains of the abrasive grain the group consisting of the smallest abrasive particles consisting of a must be 10 to 40%.

상대적으로 큰 연마입자는 직접적으로 패드 드레싱에 참여하게 되고 상대적으로 작은 연마입자는 슬러리와 연마 잔재물 등의 이동을 돕는 역할을 하게 된다. Relatively large abrasive particles is to directly participate in the pad dressing relatively small abrasive particles will serve to help the movement, such as slurry and polishing debris.

상기와 같이 크기별 연마입자들의 역활을 보다 확실하게 하기 위해서는 상기 연마입자군들중 가장 큰 연마입자로 이루어진 연마입자군 및 가장 작은 연마입자로 이루어진 연마입자군의 연마입자의 직경의 차이가 10∼40%이어야 한다. In order to more reliably the role of the abrasive particles by size as described above, the difference between the diameter of the abrasive grain the group consisting of abrasive grains of the abrasive grain group of the largest abrasive particles the group consisting of particles, and the smallest abrasive particles in the 10 to 40 % should be.

본 발명은 패턴을 가지고 있는 컨디셔너 뿐만 아니라 패턴이 없는 컨디셔너 에 대해서도 적용이 가능하다. The present invention is applicable not only conditioner that has a pattern about the pattern without conditioner.

또한, 본 발명은 컨디셔너의 제조방법에 한정되는 것은 아니며, 융착, 전착, 및 소결 방법중 어느 것에 의하여 제조되는 것이든 적용될 수 있다. In addition, the present invention is not limited to the manufacturing method of the conditioner may be applied, whether it is produced by any of welding, electrodeposition, and sintering method.

본 발명의 도 3 내지 도 5에는 본 발명에 부합되는 바람직한 CMP 패드용 컨디셔너의 예들이 제시되어 있다. Of the invention Figs. 3 to 5, there are shown some examples of preferred conditioner for CMP pad consistent with the present invention.

도 3에 나타난 바와 같이, 본 발명의 CMP 패드용 컨디셔너(30)는 다수 개의 연마입자(33)들에 의하여 이루어지는 하나 이상의 패턴(34)을 포함한다. And as shown in Figure 3, the conditioner for CMP pad 30 according to the present invention comprises at least one pattern (34) formed by a plurality of abrasive particles (33).

상기 패턴(34)의 각각은 하나 이상의 연마입자 열(331)로 이루어져 있다. Each of the pattern 34 is made up of one or more abrasive grain columns 331.

상기 연마입자 열(331)은 모두 큰 연마입자(33a)만으로 이루어지는 큰 연마입자 열(331a)과 작은 연마입자(33b)만으로 이루어지는 작은 연마입자 열(331b)로 구성되어 있다. The abrasive grain columns 331, all of which are composed of small abrasive grain columns (331b) containing only a large abrasive grain columns (331a) and a small abrasive grain (33b) composed of only large abrasive particles (33a).

상기 패턴(34)은 큰 연마입자 열(331a)과 작은 연마입자 열(331b)이 교대로 배열되어 구성된다. Is the pattern 34 is large abrasive grain columns (331a) and a small abrasive grain columns (331b) are arranged in alternating configuration.

상기 연마입자 간의 차이는 10∼40% 편차를 가지고 있으며, 큰 연마입자(33a)와 작은 연마입자(33b)가 컨디셔너 내에 교대로 번갈아 부착되어져 있다. The difference between the abrasive particles may have a 10 to 40% deviation, a large abrasive grain (33a) and a small abrasive grain (33b) alternately been attached alternately in the conditioner.

상기 큰 연마입자는 직접적으로 패드 드레싱에 참여하게 되고 작은 연마입자는 슬러리와 연마 잔재물 등의 이동을 돕는 역할을 하게 된다. The larger the abrasive particles are directly involved in the dressing pad, the small abrasive particles will serve to help the movement, such as slurry and polishing debris.

한편, 큰 연마입자 또는 작은 연마입자가 편중되어져 있는 경우 편중되어져 있는 연마입자 하나 하나가 받는 부하는 작아지게 되어 연마입자가 패드에 깊숙이 들어갈 수 없게 된다. On the other hand, the load is one of the abrasive particles the given bias case in which a large abrasive grain or smaller abrasive particles bias one recipient are made smaller is no abrasive grain may go deep into the pad.

도 3에 제시된 본 발명의 컨디셔너(30)와 같이 큰 연마입자 주위에 작은 연마입자를 배열시키는 경우에는 패드 드레싱에 큰 역할을 하는 큰 연마입자가 받는 부하가 증가하게 되어 패드에 좀더 깊숙이 큰 연마입자가 들어갈 수 있게 됨으로써 드레싱 효과를 높일 수 있어 패드의 눈막힘 현상이 보다 효과적으로 억제될 수 있다. The conditioner 30 is the case of arranging the small abrasive grain around the large abrasive particles as shown, the large part of large abrasive particles is to increase the receive load more deep into the large polishing pad particles, the pad dressing of the invention shown in Figure 3 able to enter by being can be suppressed can increase the effect of dressing than the clogging phenomenon of the pad effectively.

이와 같이, 본 발명의 컨디셔너는 연마입자의 배열 측면에서는 연마입자가 들어갈 위치를 일정하게 함과 동시에 큰 연마입자와 큰 연마입자의 10∼40%의 크기 차이를 갖는 작은 연마입자 위치를 고정시킬 수 있기 때문에 큰 연마입자나 작은 연마입자끼리 편중되어 일으킬 수 있는 편마모 현상을 억제할 수 있고, 또한 컨디셔너 제품 간에 항상 일정한 수의 연마입자와 일정한 크기의 연마입자가 부착되어 제품의 재현성을 얻는데도 보다 효과적이다. Thus, the conditioners of the invention is the arrangement side of the abrasive grain is abrasive grain at a constant position and can also enter at the same time to fix the small abrasive particles are located has a size difference of 10 to 40% of large abrasive particles and larger abrasive particles since it is possible to suppress a large abrasive particles and the uneven wear phenomena that can cause are concentrated among the small abrasive particles, and is always attached to the abrasive particles of a predetermined size and the abrasive particles of a certain number between conditioner products more effectively also for obtaining the reproducibility of the product to be.

도 4에는 본 발명에 부합되는 컨디셔너의 다른 예가 제시되어 있다. Fig. 4 is shown another example of conditioner consistent with the present invention.

도 4에 나타난 바와 같이, 본 발명에서는 컨디셔너(40)의 패턴(44)을 큰 연마입자들로만 이루어지는 패턴(44a) 및 작은 연마입자들로만으로 이루어지는 패턴(44b)으로 구성하여 이들 패턴들이 교대로 배열되도록 할 수 있으며, 이렇게 함으로서 크기가 다른 연마입자들이 교대로 번갈아 부착되게 되어 패드 드레싱 효과를 증가시킬 수도 있다. 4, the present invention, so as to be arranged in the configuration to these patterns as a pattern (44b) formed in a pattern (44a) and only of the small abrasive particles made only of large abrasive particles to the pattern 44 of the conditioner 40 are alternately to, and thus by the size may be increased to the pad dressing effect to be alternately attached to the shift to the other abrasive particles.

도 5에는 본 발명에 부합되는 컨디셔너의 또 다른 예가 제시되어 있다. Fig. 5 is shown another example of conditioner consistent with the present invention.

도 5에 나타난 바와 같이, 본 발명에서는 줄 방식을 이용하여 크기가 다른 연마입 자를 원형의 형태로 교대로 배열시킬 수도 있다. As shown in 5, in the present invention may be a size arranged alternately in the form of another abrasive grain cut circle using the line method.

본 발명의 연마입자 배열에서는 실제적으로 드레싱에 큰 역할을 하게 되는 상대적으로 큰 연마입자를 적어도 하나 이상 포함하는 연마입자열간의 간격을 바람직하게는 큰 연마입자 평균 직경의 2.5∼150배 정도, 보다 바람직하게는 큰 연마입자 평균 직경의 2.5∼100배 정도로 유지하면, 보다 우수한 드레싱 효과를 달성할 수 있게 된다. The abrasive grain array of the invention the degree of practically be a relatively large abrasive particles to be very helpful to the dressing preferably the spacing of the abrasive particles comprising at least one hot-large abrasive particle having an average diameter from 2.5 to 150 times, more preferably Advantageously keeping a large extent from 2.5 to 100 times the average abrasive grain diameter, it is possible to achieve a more excellent effect dressing.

상기 큰 연마입자를 적어도 하나 이상 포함하는 연마입자열간의 간격이 큰 연마입자 평균 직경의 150배 이상이 되면 컨디셔너 내에서 실제적으로 드레싱에 참여하는 큰 연마입자 수가 작아 드레싱 효율을 저하시키게 된다. When the large abrasive particles the larger abrasive particle having an average diameter of at least 150 times the spacing of the abrasive particles comprising at least one hot, thereby large number of abrasive grains that actually participate in the dressing in the conditioner decreases lowering the dressing efficiency.

도 3 및 도 4에서의 연마입자 열은 작은 연마입자로만 이루어지거나 또는 큰 연마입자로만 이루어져 있지만, 본 발명의 컨디셔너는 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면, 연마입자 열을 큰 연마입자와 작은 연마입자를 교대로 배열하여 구성할 수 있다. Abrasive grain columns in Fig. 3 and 4, but made only made or or large abrasive particles only small abrasive particles, the conditioner of the present invention is not limited to this, for example, a large abrasive grain with little polishing abrasive grain columns It may be configured by arranging the particles in turn.

또한, 본 발명에서는 큰 연마입자를 연이어 배열하고 그 다음에 작은 연마입자를 배열하는 방식으로 연마입자 열을 구성하거나 또는 큰 연마입자를 배열하고 다음에 작은 연마입자를 연이어 배열하는 방식으로 연마입자 열을 구성할 수도 있다. In the present invention, subsequently arranging the large abrasive particles, and then configure the abrasive grain columns in such a manner as to arrange the small abrasive particles in or to a large abrasive grain array, and abrasive grain columns in such a manner as to consecutively arrange the small abrasive particles in the following It can also be configured.

도 3, 도 4 및 도 5에는 큰 연마입자와 작은 연마입자 두가지 연마입자들을 사용하는 경우에 대하여 제시되어 있지만, 본 발명의 컨디셔너는 이에 한정되는 것은 아니며, 도 6, 도 7 및 도 8에 나타난 바와 같이, 큰 연마입자와 작은 연마입자 의 중간 크기의 연마입자를 첨가하여 줄 방식으로 연마입자를 배열시키거나 작은 연마입자보다 더 작은 연마입자를 배열시키는 방식으로 컨디셔너를 제작함으로써 컨디셔닝 효과를 증가시킬 수도 있다. While Figure 3, is shown for the case of using a large abrasive particles and the small abrasive-grain two kinds of abrasive grains 4 and Fig. 5, conditioners of the invention is not limited to this, shown in Figure 6, 7 and 8 to increase the conditioning benefits by, making a large abrasive grain and conditioner in such a manner as to arrange the smaller abrasive particles to arranging the abrasive particles in a manner line by the addition of the abrasive grain of the intermediate size of the small abrasive-grain or smaller abrasive particles, as may.

도 6에 나타난 바와 같이, 본 발명에서는 연마입자(63)로서 큰 연마입자(63a), 작은 연마입자(63b) 및 중간 크기의 중간 연마입자(63c)를 사용하여 각각의 연마입자만으로 연마입자 열(631)을 형성하고 이들 연마입자열들(631a),(631b) 및 (631c)을 교대로 배열하여 패턴(64)을 이루도록 컨디셔너(60)를 제작할 수 있다. As shown in Figure 6, in the present invention, large abrasive particles (63a), the small abrasive particles (63b), and with an intermediate abrasive grains (63c) of the medium-sized abrasive grain columns of only each of the abrasive grains as an abrasive particle (63) 631 and achieve the formation of these abrasive particles to heat (631a), (631b) and alternately arranged in the (631c), the pattern 64 can be produced conditioner (60).

또한, 도 7에 나타난 바와 같이, 본 발명에서는 연마입자(73)로서 큰 연마입자(73a), 작은 연마입자(73b) 및 중간 크기의 중간 연마입자(73c)를 사용하고, 각각의 연마입자만으로 연마입자 열(731)을 형성하고 이들 각각의 연마입자열(731a), (731b) 및 (731c)만으로 패턴(74a),(74b) 및 (74c)을 형성하고, 이렇게 형성된 패턴들을 교대로 배열하여 컨디셔너(70)를 제작할 수 있다. Further, as shown in Figure 7, in the present invention, the use of large abrasive particles (73a), the small abrasive particles (73b) and intermediate abrasive particles of medium size (73c) as abrasive grains 73, and only the individual abrasive particles forming the abrasive grain columns 731 to form a pattern (74a), (74b) and (74c) only by each abrasive particle thereof column (731a), (731b) and (731c), and arranging the thus formed pattern as a shift It can be prepared by the conditioner 70.

또한, 도 8에 나타난 바와 같이, 본 발명에서는 연마입자(83)로서 큰 연마입자(83a), 작은 연마입자(83b) 및 중간 크기의 중간 연마입자(83c)를 사용하고, 각각의 연마입자를 교대로 배열하여 열을 형성하고, 이들 연마입자열을 배열하여 패턴(84)을 이루도록 컨디셔너(80)를 제작할 수 있다. Further, the present each of the abrasive grains using a large abrasive particles (83a), the small abrasive particles (83b) and intermediate abrasive particles of medium size (83c), and as an abrasive particle (83) In the invention, as shown in FIG. 8 forming a column, alternately arranged, and these abrasive particles to fulfill the pattern 84 by arranging the heat can be produced conditioner (80).

또한, 본 발명에서는 큰 연마입자, 중간연마입자 및 작은 연마입자중 어느 하나의 연마입자를 2이상으로 연이어 배열하고 그 다음에 다른 연마입자들을 하나씩 또는 2이상을 연이어 배열하는 방식으로 연마입자 열을 구성하거나 또는 큰 연마입자, 중간연마입자 및 작은 연마입자 각각을 2이상으로 연이어 배열하는 방식으로 연마입자 열을 구성할 수 있다. In addition, this large abrasive particles, the intermediate abrasive grain, and small abrasive particles which one and successively arranging the abrasive particles equal to or greater than 2, then the abrasive grain columns other abrasive particles in such a way that successively arranged, one or more than two to one in the invention It can be constructed or configured to heat the abrasive grain larger abrasive particles, abrasive particles, and an intermediate method of successively arranging the small abrasive particles, each of two or more.

이 때, 가장 큰 연마입자를 적어도 하나 이상 포함하는 연마입자열간의 간격을 바람직하게는 가장 큰 연마입자 평균 직경의 2.5∼150배 정도, 보다 바람직하게는 큰 연마입자 평균 직경의 2.5∼100배 정도로 유지하면, 보다 우수한 드레싱 효과를 달성할 수 있게 된다. At this time, the largest abrasive particles of at least one or more than 2.5 to 150 times that of the spacing of the abrasive particles comprising the hot preferably the largest abrasive particle average diameter, more preferably about 2.5 to 100 times the larger abrasive particle having an average diameter If maintained, it is possible to achieve a better dressing effect.

도 9에는 본 발명에 따라 연마입자가 금속결합재층에 의해 부착된 다수 개의 펠렛(pellet)이 하나의 금속기판위에 결합되어 있는 컨디셔너의 일례가 도시되어 있으며, 도 9(a)는 컨디셔너의 단면도를 나타내고, 그리고 도 9(b)는 컨디셔너의 개략도를 나타낸다. 9 has an example of a conditioner which is bonded over a plurality of pellets (pellet) is a metal plate attached by a metal matrix abrasive layer in accordance with the present invention, FIG. 9 (a) is a cross-sectional view of the conditioner show, and Fig. 9 (b) shows a schematic view of a conditioner.

본 발명에서는 하나의 금속기판위에 연마입자가 금속결합재층에 의해 부착되어진 컨디셔너와는 달리, 도 9에 나타난 바와 같이, 하나의 금속기판(101)위에 연마입자(102)가 금속결합재층(103)에 의해 부착된 다수 개의 펠렛(pellet)(105)을 포함하는 컨디셔너(100)도 펠렛(pellet)의 배열을 조절함으로써 드레싱 효율을 증가시킬 수 있다. In the present invention, unlike the conditioner been attached by one of the metal matrix layers abrasive particles on the metal substrate, polished on a metal substrate 101, the particles 102, the metal matrix layers 103, as shown in Figure 9 the conditioner 100 including a plurality of pellets (pellet) (105) attached by the Figure it is possible to increase the efficiency of the dressing by adjusting the arrangement of the pellet (pellet).

이때 펠렛 내에서의 연마입자들의 배열은 상기한 연마입자배열방식중 어느 것으로 이루어져도 좋다. At this time, the array of abrasive grain in the pellets may be made by any of the above abrasive grain array structure.

예를 들면, 펠렛 내에서 연마입자들은 도 3에서와 같이 입도 편차를 갖는 2종류의 연마입자를 교대로 번갈아 부착할 수도 있고, 도 4에서와 같이 펠렛 내에서 동일한 입도를 갖는 연마입자를 부착하여 펠렛 간에 입도 차이를 가지게 할 수 도 있다. For example, in the pellet grinding and the particles may be alternately attached alternately with two kinds of abrasive particles having a particle size variation, as shown in Figure 3, to attach the abrasive particles having the same particle size in the pellet, as shown in Figure 4 between the pellet size it is also possible to have a difference.

또한, 입도가 다른 연마입자가 도 5의 연마입자 배열방식으로 배열된 펠렛을 원형의 띠를 이루도록 배열시키거나 또는 입도가 다른 여러 연마입자를 본 발명의 연마입자배열 방식을 펠렛에 적용할 수 있다. In addition, the particle size can be applied to other abrasive particles to the abrasive grain array structure of the present invention a number of abrasive grain abrasive particles to arranged to form a band of the pellets arranged in the array structure circular, or the particle size is different in Figure 5 the pellet .

상기 펠렛은 그 크기를 동일하게 하거나 또는 그 크기에 편차를 줄 수 있으며, 또한 펠렛의 형태를 변화시킬 수도 있다. The pellet may give a deviation in the same way, or the size of their size, may also be changed in the form of pellets.

상기한 본 발명의 기술적 사상은 CMP 패드용 컨디셔너에만 적용되는 것이 아니라 연마공구등에도 적용됨은 당연하다할 것이다. The technical features of the present invention also applies the like instead of being applied only to the pad conditioner for CMP abrasive tool will be granted.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. It will be described the present invention to the following examples in more detail.

(실시예 1) (Example 1)

입도편차가 없는 연마입자가 무질서하게 배열된 불규칙배열방식의 컨디셔너(종래재 1), 입도편차가 없는 연마입자가 규칙적으로 배열된 종래의 패턴방식의 컨디셔너(종래재 2), 2가지 이상의 입도 편차를 가지는 연마입자(연마입자)가 세그먼트 내에 줄 방식으로 교대로 번갈아 부착된 본 발명의 컨디셔너(발명재 1), 세그먼트 별로 2가지 이상의 입도 편차를 가지는 연마입자가 교대로 번갈아 부착된 본 발명의 컨디셔너(발명재 2), 원형의 띠를 형성하며 줄 방식으로 연마입자가 부착된 본 발명의 컨디셔너(발명재 3)을 준비하였다. Particle size conditioner of random disposition how the abrasive particles do not have a deviation of randomly arranged (prior art material 1), a particle size-conditioners of the conventional pattern how the deviation and the polishing particles are regularly arranged without (prior art material 2), at least two particle size deviation the abrasive grains (abrasive particles) the conditioner of turns alternately in a line manner in the segment attached to the present invention (invention material 1), segments by at least two particle size in turn attached to the conditioner of the present invention in the abrasive grain having a variation alternately having (invention material 2), it was prepared conditioner of the abrasive particles in a manner to form a strip line of the circular attachment according to the invention (invention material 3).

상기와 같이 준비된 종래의 컨디셔너 및 본 발명의 컨디셔너에 대하여 실험조건으로 패드의 마모량, 연마입자의 깨짐 유무를 평가하고 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. Evaluation of conventional conditioners and cracking presence or absence of wear and the abrasive grain in the experimental conditions of the pad with respect to the conditioners of the present invention prepared as described above and shown in Table 1 to the result.

구분 division 평가결과 Evaluation results
패드절삭속도(pad cut rate)(㎛ / hr) Cutting speed pad (pad cut rate) (㎛ / hr) 연마입자 깨짐, 탈락 Abrasive particles cracks, deciduous
1차 Primary 2차 Secondary 3차 Third 편차 Deviation
종래재 1 Conventional material 1 322 322 357 357 298 298 59 59 없음 none
종래재 2 Conventional material 2 403 403 378 378 417 417 39 39 없음 none
발명재 1 Invention material 1 466 466 460 460 472 472 12 12 없음 none
발명재 2 Invention material 2 455 455 442 442 439 439 16 16 없음 none
발명재 3 Invention Reset 433 433 421 421 420 420 13 13 없음 none

상기 표 1에 나타난 바와 같이, 종래재 1은 패드의 마모량도 좋지 못할 뿐만 아니라 컨디셔너마다 마모량이 큰 편차를 보이는 것을 알 수 있고, 종래재 2는 종래재 1에 비하여 마모량은 향상되었지만 제품의 재현성에 있어서 다소 편차를 가지고 있음을 알 수 있다. The reproducibility of the product, the conventional material 1 each, as well as not good amount of wear pad conditioner can be seen that the wear amount is seen for a variation, conventional material 2, but the abrasion loss is improved compared with the conventional material 1, as shown in Table 1 above. in it it can be seen that with a little deviation.

한편, 발명재 1, 2 및 3은 종래 컨디셔너에 비해 마모량과 제품의 재현성 면에서 크게 우수함을 알 수 있다. On the other hand, the invention material 1, 2 and 3 it can be seen that the greatly superior in the reproducibility of the amount of wear surface the product as compared with the conventional conditioners.

일반적으로 연마효율이 크면 실제적으로 드레싱에 참여하는 연마입자가 받는 응력이 크게 되어 연마입자의 깨짐이나 탈락이 발생할 수 있는데 본 발명의 컨디셔너인 발명재 1, 2 및 3 모두에서는 이러한 연마입자의 깨짐이나 탈락은 발생하지 않았다. Generally, the polishing efficiency is greater the practical abrasive particles participating in the dressing are the subject stress significantly can result in cracking and falling off of the abrasive grains in the conditioner the invention material 1, 2 and 3, both of the present invention breakage of such abrasive particles or elimination did not occur.

(실시예 2) (Example 2)

일정한 비율로 큰 연마입자와 작은 연마입자를 줄 방식으로 부착시키고 큰 연마입자와 작은 연마입자의 입도편차가 0∼10%인 컨디셔너(비교재 1), 연마입자의 입도편차가 10∼40%인 컨디셔너(발명재 4) 및 연마입자의 입도편차가 45∼70%인 컨디셔너(비교재 2)를 제작하였다. Attached in a manner to reduce the large abrasive particles and the small abrasive particles at a constant rate and the large abrasive particles and the particle size deviation is 0 - 10% of the small abrasive particles, the conditioner (Comparative material 1), the particle size of the abrasive particles deviation is 10 to 40% conditioners were prepared (invention material 4) and the conditioner (Comparative material 2) the particle size deviation is 45-70% of the abrasive particles.

상기와 같이 제작된 컨디셔너들에 대하여 시간에 따른 웨이퍼 연마율(wafer removal rate)을 측정하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. Measuring the wafer material removal rate (wafer removal rate) over time with respect to the conditioner manufactured as described above and the results are shown in Table 2 below.

구분 division 웨이퍼 연마율(Å/min) Wafer material removal rate (Å / min)
1시간 1 hours 20시간 20 hours 40시간 40 hours 평균 Average 편차 Deviation
비교재 1 Comparative material 1 3642 3642 3287 3287 2769 2769 3233 3233 873 873
발명재 4 Invention re-4 3685 3685 3514 3514 3397 3397 3532 3532 288 288
비교재 2 Comparative Material 2 3991 3991 3102 3102 2554 2554 3215 3215 1437 1437

상기 표 2에 나타난 바와 같이, 연마입자가 0 ~ 10% 입도편차를 가지는 비교재(1)의 경우에는 40시간 사용후 웨이퍼 연마율이 초기 연마율에 비해 크게 떨어지는 것을 볼 수 있다. In the case of Comparative material 1, the abrasive grain having a particle size of 0 to 10% deviation As shown in Table 2, it can be seen that after 40 hours using the wafer material removal rate is significantly less than the initial polishing rate.

그 이유는 드레싱 작업중에 연마입자는 계속해서 조금씩 마모되어지게 되는데, 이때 연마입자 간에 높이 편차가 없어 새로운 날카로운 면을 가진 연마입자가 생성되지 않아 패드를 효과적으로 드레싱 해줄 수 없게 되어 결과적으로 웨이퍼의 마모율의 감소를 가져오기 때문이다. The reason is that there is become the dressing working abrasive particles continue to wear a little bit, where there is no height difference between the abrasive particles are unable to give effective dressing for the abrasive particles with new sharp surfaces do not produce the pad as a result of the wafer wear because import reduction.

비교재 (1)이 비교재(2)보다 연마작업에 큰 역할을 하는 연마입자 수가 많기 때문에 마모량이 보다 크고, 연마율의 감소도 작음을 알 수 있다. Comparative material 1 is larger than the amount of wear due to the large number of abrasive grains to a major role in grinding than the comparative material 2, the reduction in the removal rate can be seen that even small.

연마입자가 10 ~ 40% 입도 편차를 가지는 발명재(4)의 경우에는 전체적인 연마율도 크고, 시간에 따른 웨이퍼의 연마모율 차이도 크지 않음을 알 수 있는데, 이것은 컨디셔닝 효과가 우수하고, 일정한 연마율을 가지는 것을 의미한다. For the invention material 4 abrasive particles having a 10 to 40% particle size variation, the overall polishing modulus greater, there can be seen to not greater FIG soft wear rate difference of the wafer over time, which is excellent in conditioning effects, a constant polishing rate It means having.

연마입자가 45 ~ 70% 입도편차를 가지는 비교재(2)의 경우에는 연마작업에 사용되어지는 큰 연마입자가 비교재(1) 및 발명재(4)의 큰 연마입자보다 부하를 많이 받게 되어 패드 깊숙이 들어갈 수 있어 초기에 큰 마모율을 보이고 있다. Abrasive particles are frequently exposed to load larger than the abrasive particles in the case of the comparative material (2) having 45 to 70% size variation has a large abrasive particles to be used for grinding comparison material (1) and the invention materials 4 You can go deep into the pad are showing greater wear at an early stage.

그러나, 연마입자가 마모되면서 새로운 연마입자, 즉 작은 연마입자들이 드레싱에 참여를 해야 하는데 입도 편차가 커 드레싱에 참여하지 못해 급격한 연마율 감소를 가져오게 된다. However, the abrasive particles are worn as bring new abrasive particles, ie small abrasive particles sudden removal rate increases failed to reduce the particle size variation to be involved in a dressing involved in dressing.

(실시예 3) (Example 3)

전체적인 입도편차 범위가 10 ~ 40%를 가지는 큰 연마입자, 중간 크기의 연마입자, 및 작은 연마입자의 3종류 연마입자를 줄 방식으로 배열한 컨디셔너를 제작하여 패드의 마모량을 평가하고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다. Evaluate the large abrasive particles, middle size abrasive particles, and the amount of wear to produce a conditioner arranged in such a way give three kinds abrasive grain of the small abrasive-grain pad of the overall particle size variation range having a 10 to 40%, and the results shown in Table 3.

하기 표 3에서 발명재 (5)는 큰 연마입자(A) 옆에 중간 크기의 연마입자(B)를 중간 크기의 연마입자 옆에 작은 연마입자(C)를 줄 방식으로 순차적으로 배열한 컨디셔너를 나타내고, 발명재(6)은 큰 연마입자(A) 옆에 작은 연마입자(C)를 작은 연마입자 옆에 중간 크기의 연마입자(B)를 줄 방식으로 순차적으로 배열한 컨디셔너를 나타내고, 종래재(1)은 입도편차가 없는 연마입자가 무질서하게 배열된 불규칙배열방식의 컨디셔너를 나타낸다. To invention material in Table 3 (5) is a large abrasive particles (A) medium sized abrasive particles (B) an intermediate size conditioner sequentially arranged in a manner to reduce the small abrasive-particles (C) next to the abrasive grain of the next indicates, the present material 6 represents the large abrasive particles (a) small abrasive-particles (C) a medium sized abrasive particles (B) a conditioner sequentially arranged in a line system of the next small abrasive particles next to a conventional material (1) indicates the particle size of the random disposition conditioner manner that the abrasive particles do not have a deviation of randomly arranged.

구분 division 패드절삭속도(pad cut rate)(㎛ / hr) Cutting speed pad (pad cut rate) (㎛ / hr)
1차 Primary 2차 Secondary 3차 Third 평균 Average 편차 Deviation
발명재 5 Invention material 5 457 457 449 449 461 461 456 456 12 12
발명재 6 Invention material 6 455 455 457 457 440 440 451 451 17 17
종래재 1 Conventional material 1 322 322 357 357 298 298 325 325 59 59

상기 표 3에 나타난 바와 같이, 연마입자가 10 ~ 40%의 입도 편차를 갖고, 줄 방식으로 연마입자가 배열되는 경우[발명재(5) 및 발명재(6)]에는 큰 연마입자와 중간 크기의 연마입자, 작은 크기의 연마입자의 배열 순서를 달리하더라도 마모량의 차이는 거의 없으며, 종래의 컨디셔너[종래재(1)]보다 큰 마모량과 균일한 마모율을 나타내고 있음을 알 수 있다. As shown in Table 3, the abrasive particles have a particle size variation of 10% to 40%, the line when the abrasive grains arranged in such a way [invention material 5 and the invention material (6) has a large abrasive particles and the medium-sized even if a different arrangement order of the abrasive particles, the abrasive particles of smaller size can be seen that the wear amount of the difference is not practically, the conventional conditioner represents a large amount of wear and a uniform wear rate [conventional material (1) than the.

(실시예 4) (Example 4)

줄 방식으로 배열된 큰 연마입자들의 간격을 크게 혹은 작게 하였을 때 마모량의 변화를 평가하고, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다. Evaluate changes in the wear amount when a larger or smaller spacing of the larger abrasive particles arranged in a line manner and the results are shown in Table 4 below.

본 실시예에서 사용된 컨디셔너들[발명재(7∼12)의 경우에는 모두 10 ~ 40% 입도 편차를 갖는 연마입자들을 사용하였으며, 줄 방식으로 배열되어 있다. In the conditioners of [Re invention (7 to 12) used in this Example was used, the abrasive particles all having a particle size of 10 to 40% deviation, are arranged in a line manner.

하기 표 4의 발명재(7)은 줄 방식으로 배열된 큰 연마입자들이 다음 줄 방식으로 배열된 큰 연마입자들과의 거리가 큰 연마입자 직경의 2.5배 거리를 유지하고 있는 컨디셔너이고, 발명재(8)은 25배, 발명재(9)는 50배, 발명재(10)은 100배, 발명재(11)은 150배, 발명재(12)는 200배의 거리를 유지하고 있는 컨디셔너이다. Table invention material 7 4 is a larger abrasive particles arranged in a line manner are conditioners that next line manner to maintain a half times the distance of the distance is larger abrasive particle diameter of the large abrasive grain array invention material 8 is 25 times, the invention re 9 is 50 times, the present material 10 is 100 times, the present material 11 is a conditioner that is 150 times, the present material 12 is at a distance of 200-fold .

구 분 division 마모량[㎛/시간(hr)] Abrasion loss [㎛ / Time (hr)]
1차 Primary 2차 Secondary 3차 Third 평균 Average
종래재 1 Conventional material 1 322 322 357 357 298 298 326 326
발명재 7 Invention material 7 400 400 424 424 407 407 410 410
발명재 8 Invention reconfiguration 459 459 470 470 474 474 468 468
발명재 9 Invention re 9 467 467 459 459 446 446 457 457
발명재 10 Invention material 10 448 448 434 434 461 461 448 448
발명재 11 Invention material 11 383 383 400 400 395 395 393 393
발명재 12 Invention material 12 352 352 329 329 342 342 341 341

상기 표 4에 나타난 바와 같이, 연마입자가 10 ~ 40% 입도 편차를 가지고 있고, 줄 방식으로 배열되어 있는 컨디셔너들[발명재(7∼12)]은 마모량이 우수하고 편차도 적은 것을 알 수 있다. As shown in Table 4, the abrasive particles have a particle size of 10 to 40% deviation, the conditioner, which is arranged in the line system [invention material (7 to 12) it can be seen that the amount of wear is excellent and even small deviations .

드레싱 작업에서 연마에 크게 작용하는 큰 연마입자들의 열 간격이 큰 연마입자 직경의 2.5배 ~ 100배 일 때 마모율이 크게 향상되는 것을 알 수 있으며, 150배 인 경우도 종래재에 비해 마모율이 향상됨을 알 수 있다. It can be seen that the row spacing of the larger abrasive particles which largely acts on the abrasive in the dressing work is large abrasive grain diameter of 2.5 times to 100 times the rate of wear is significantly improved when, in the case of 150 times is also the wear rate is improved compared with the conventional material Able to know.

그러나, 큰 연마입자들의 열 간격이 큰 연마입자 직경의 150배를 넘어서면 마모량은 종래재에 비해 마모율이 향상정도가 적음을 알 수 있다. However, beyond the 150 times of a large polishing column spacing is greater abrasive grain diameter of the particles the abrasion loss is written it can be seen that the wear rate improved degree less than the conventional material.

결과적으로 큰 연마입자 간의 열 간격이 큰 연마입자 직경의 2.5배 보다 작으면 큰 연마입자가 패드에 깊숙이 들어갈 수 없게 되어 드레싱 효율의 증가가 작아지며, 150배를 넘어서면 큰 연마입자의 수가 작아 초기에는 마모율이 크지만 시간이 지남에 따라 연마입자의 마모가 빨리 이루어져 결과적으로 마모량의 향상정도가 떨어짐을 알 수 있다. As a result, less than 2.5 times the largest polishing column spacing is greater abrasive grain diameter between particles is not large abrasive particles to enter deep into the pad, the smaller the increase in the dressing efficiency, small number of crossing of writing large abrasive particles to 150 times the initial in the early wear of the abrasive particles consist only in accordance with the rate of wear is greater over time has improved as a result of the amount of wear can be seen around the falls.

상술한 바와 같이, 본 발명은 2가지 이상의 입도편차를 가지는 연마입자를 균일하게 배열함과 동시에 입도가 다른 연마입자를 소망하는 비율과 위치에 부착시킨 컨디셔너를 제공함으로써 공구의 수명과 드레싱 효과를 증가시킬 뿐만 아니라 우수한 성능 재현성을 실현할 수 있는 효과가 있는 것이다. Increasing the life of the dressing effect of the tool described above, by the present invention is to provide a conditioner was deposited on the ratio and where also two or more particle size uniformly arranging the abrasive grains having a deviation and at the same time the particle size desired for different abrasive particles as described above as well as the effect would be that you can achieve excellent performance reproducibility.

Claims (20)

  1. 연마입자들이 그 표면에 고정되는 금속기판, 이 금속기판상에 고정되는 다수 개의 연마입자 및 이 연마입자들을 상기 금속기판상에 고정시켜 주는 금속결합재층을 포함하여 구성되는 CMP 패드용 컨디셔너에 있어서, In the plurality of abrasive grains and the CMP pad conditioners which comprises a metal matrix layers that secure these abrasive particles to the metal-based plate-like particles to be polished secured to the metal substrate, the metal-based plate-like it fixed to its surface,
    상기 연마입자들은 하나 이상의 패턴을 이루고 있고; The abrasive particles and forms at least one pattern;
    상기 패턴의 각각은 하나 이상의 연마입자 열로 이루어지고; Each of said pattern is formed of one or more of the abrasive particles to heat;
    상기 연마입자들은 큰 연마입자와 작은 연마입자로 이루어지고; The abrasive particles are made of a large abrasive particles and small abrasive particles;
    상기 작은 연마입자와 상기 큰 연마입자의 직경차이가 10∼40%이고; The small abrasive particles and the diameter difference between the larger abrasive particles and 10 to 40%; 그리고 상기 큰 연마입자를 적어도 하나 이상 포함하는 연마입자열간의 간격이 큰 연마입자 평균 직경의 2.5∼150배인 것을 특징으로 하는 CMP 패드용 컨디셔너 And conditioner for CMP pad, characterized in that the spacing of the abrasive particles comprising at least one hot-the largest abrasive particles of the abrasive particle average diameter of from 2.5 to 150 times as large
  2. 제1항에 있어서, 상기 패턴들은 상기 큰 연마입자로 이루어지는 열과 상기 작은 연마입자로 이루어지는 열이 서로 교대로 배열되어 이루어진 것임을 특징으로 하는 CMP 패드용 컨디셔너 According to claim 1, wherein said patterns are for CMP pad conditioner as that characterized by comprising a column made of the small abrasive particles made of a heat and the larger the abrasive particles are arranged in alternately
  3. 제1항에 있어서, 상기 패턴들은 모두 큰 연마입자들로 이루어진 패턴과 모두 작은 연마입자들로 이루어진 패턴이 서로 교대로 배열되어 이루어진 것임을 특징으로 하는 CMP 패드용 컨디셔너 According to claim 1, wherein said patterns are for conditioning the CMP pad, characterized in that both made of a pattern consisting of composed of a large abrasive grain patterns and all with small abrasive particles are arranged in alternately
  4. 제1항에 있어서, 상기 연마입자 열은 큰 연마입자들과 작은 연마입자들이 서 로 교대로 배열되어 이루어진 것임을 특징으로 하는 CMP 패드용 컨디셔너 The method of claim 1, wherein the abrasive grain columns conditioner for CMP pad, characterized in that the large and small abrasive particles are abrasive particles made of alternately arranged in a standing
  5. 제1항에 있어서, 상기 패턴은 두개의 큰 연마입자열과 하나의 작은 연마입자열이 서로 교대로 배열되어 이루어진 것임을 특징으로 하는 CMP 패드용 컨디셔너 The method of claim 1, wherein the pattern is conditioner for CMP pad, characterized in that the abrasive grain consisting of two large open small abrasive particles in a column are arranged to alternate between
  6. 삭제 delete
  7. 제1항에서 제5항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 연마입자열간의 간격이 큰 연마입자 평균 직경의 2.5∼100배인 것을 특징으로 하는 CMP 패드용 컨디셔너 According in claim 1 in any one of the fifth Compounds, conditioner for CMP pad as 2.5 to 100 times, wherein the abrasive grain is large hot abrasive particle having an average diameter of the spacing
  8. 제1항에서 제5항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 연마입자가 초지립 입자, 입방정 질화붕소(CBN)입자 및 다이아몬드 입자로 이루어진 입자그룹으로부터 선택된 것임을 특징으로 하는 CMP 패드용 컨디셔너 According in claim 1 in any one of the fifth Compounds, conditioner for CMP pad, characterized in that the abrasive particles are propelled lip particles, cubic boron nitride (CBN) particles and particles selected from the group consisting of diamond particles,
  9. 제7항에 있어서, 상기 연마입자가 초지립 입자, 입방정 질화붕소(CBN)입자 및 다이아몬드 입자로 이루어진 입자그룹으로부터 선택된 것임을 특징으로 하는 CMP 패드용 컨디셔너 The method of claim 7, wherein the conditioner for CMP pad, characterized in that the abrasive particles are propelled lip particles, cubic boron nitride (CBN) particles and particles selected from the group consisting of diamond particles,
  10. 연마입자들이 그 표면에 고정되는 금속기판, 이 금속기판상에 고정되는 다수 개의 연마입자 및 이 연마입자들을 상기 금속기판상에 고정시켜 주는 금속결합재층을 포함하여 구성되는 CMP 패드용 컨디셔너에 있어서, In the plurality of abrasive grains and the CMP pad conditioners which comprises a metal matrix layers that secure these abrasive particles to the metal-based plate-like particles to be polished secured to the metal substrate, the metal-based plate-like it fixed to its surface,
    상기 연마입자들은 각각 크기가 다른 연마입자들로 이루어지는 3개 이상의 연마입자군으로 이루어지고; The abrasive particles are made of a more than two abrasive particle group consisting of a different abrasive grain sizes, respectively;
    상기 연마입자들은 하나 이상의 패턴을 이루고 있고; The abrasive particles and forms at least one pattern;
    상기 패턴의 각각은 하나 이상의 연마입자 열들로 이루어지고, 그리고 적어도 3개 이상의 연마입자군의 연마입자들을 포함하고; Each of said pattern is formed of at least one abrasive grain columns, and includes abrasive particles of the abrasive grain group of at least three;
    상기 연마입자군들중 가장 큰 연마입자로 이루어진 연마입자군 및 가장 작은 연마입자로 이루어진 연마입자군의 연마입자의 직경의 차이가 10∼40%이고; The abrasive grain group of the largest abrasive particles abrasive grain group and the difference between the diameter of the abrasive grains of the abrasive grain the group consisting of the smallest abrasive particles consisting of a 10 to 40% and; 그리고상기 가장 큰 연마입자를 적어도 하나 이상을 포함하는 연마입자열간의 간격이 가장 큰 연마입자 평균 직경의 2.5∼150배인 것을 특징으로 하는 CMP 패드용 컨디셔너 And conditioner for CMP pad, characterized in that the spacing of the abrasive grains hot containing at least one of the largest abrasive particles from 2.5 to 150 times the largest abrasive particles of an average diameter of
  11. 제10항에 있어서, 상기 연마입자 열들은 모두 동일한 크기를 갖는 연마입자들로 이루어지고; 11. The method of claim 10, wherein the abrasive particles of the columns are all made up of abrasive particles having the same size; 그리고 연마입자 크기 순서대로 반복적으로 배열됨을 특징으로 하는 CMP 패드용 컨디셔너 And the abrasive particles for CMP pad conditioner as claimed repeatedly arranged in an order of magnitude
  12. 제10항에 있어서, 상기 연마입자 열들은 적어도 3개 이상의 연마입자군의 연마입자들로 이루어지고; 11. The method of claim 10, wherein the abrasive grain columns are made up of abrasive grains of the abrasive grain group of at least three; 그리고 크기 순서대로 반복적으로 배열됨을 특징으로 하는 CMP 패드용 컨디셔너 And conditioner for CMP pad as claimed repeatedly arranged in an order of magnitude
  13. 삭제 delete
  14. 제10항에서 제12항 중의 어느 한 항에 있어서, 가장 큰 연마입자를 적어도 하나 이상을 포함하는 연마입자열간의 간격이 가장 큰 연마입자 평균 직경의 2.5∼100배인 것을 특징으로 하는 CMP 패드용 컨디셔너 In from claim 10 to any one of claim 12, wherein the largest abrasive particles for CMP pad conditioner of the largest abrasive particles of from 2.5 to 100 times said average diameter of the abrasive grain spacing hot containing at least one
  15. 제10항에서 제12항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 연마입자가 초지립 입자, 입방정 질화붕소(CBN)입자 및 다이아몬드 입자로 이루어진 입자그룹으로부터 선택된 것임을 특징으로 하는 CMP 패드용 컨디셔너 In in claim 10, wherein The method of claim 12 Compounds, conditioner for CMP pad, characterized in that the abrasive particles are propelled lip particles, cubic boron nitride (CBN) particles and particles selected from the group consisting of diamond particles,
  16. 제14항에 있어서, 상기 연마입자가 초지립 입자, 입방정 질화붕소(CBN)입자 및 다이아몬드 입자로 이루어진 입자그룹으로부터 선택된 것임을 특징으로 하는 CMP 패드용 컨디셔너 15. The method of claim 14, for conditioning the CMP pad, characterized in that the abrasive particles are propelled lip particles, cubic boron nitride (CBN) particles and particles selected from the group consisting of diamond particles,
  17. 연마입자가 배열되어 있는 다수의 펠렛(pellet)을 포함하는 컨디셔너에 있어서, In the conditioners comprising a plurality of pellets (pellet) with the abrasive particles it is arranged,
    상기 연마입자들이 제1항에서 제5항중의 어느 한 항에 기재된 패턴을 형성하도록 배열되는 것을 특징으로 CMP 패드용 컨디셔너 Characterized in that the abrasive particles are arranged to form a pattern according to any one of the fifth Compounds in claim 1, wherein the CMP pad conditioner for
  18. 제17항에 있어서, 상기 연마입자가 초지립 입자, 입방정 질화붕소(CBN)입자 및 다이아몬드 입자로 이루어진 입자그룹으로부터 선택된 것임을 특징으로 하는 CMP 패드용 컨디셔너 18. The method of claim 17, for conditioning the CMP pad, characterized in that the abrasive particles are propelled lip particles, cubic boron nitride (CBN) particles and particles selected from the group consisting of diamond particles,
  19. 연마입자가 배열되어 있는 다수의 펠렛(pellet)을 포함하는 컨디셔너에 있어서, In the conditioners comprising a plurality of pellets (pellet) with the abrasive particles it is arranged,
    상기 연마입자들이 제10항에서 제12항중의 어느 한 항에 기재된 패턴을 형성하도록 배열되는 것을 특징으로 CMP 패드용 컨디셔너 Characterized in that the abrasive particles are arranged to form a pattern according to any one of claim 12 Compounds in claim 10 wherein the CMP pad conditioner for
  20. 제19항에 있어서, 상기 연마입자가 초지립 입자, 입방정 질화붕소(CBN)입자 및 다이아몬드 입자로 이루어진 입자그룹으로부터 선택된 것임을 특징으로 하는 CMP 패드용 컨디셔너 The method of claim 19, wherein the conditioner for CMP pad, characterized in that the abrasive particles are propelled lip particles, cubic boron nitride (CBN) particles and particles selected from the group consisting of diamond particles,
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