KR100881162B1 - Method for manufacturing a conditioning disc for polishing pad - Google Patents

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KR100881162B1 KR1020080029101A KR20080029101A KR100881162B1 KR 100881162 B1 KR100881162 B1 KR 100881162B1 KR 1020080029101 A KR1020080029101 A KR 1020080029101A KR 20080029101 A KR20080029101 A KR 20080029101A KR 100881162 B1 KR100881162 B1 KR 100881162B1
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Abstract

A manufacturing method of the conditioning disk for the polishing pad is provided to fundamentally prevent the particle dropout by the abrasion occurring with the conditioning work of the polishing pad or the chemical etching. A manufacturing method of the conditioning disk for the polishing pad performs follow steps: a feed stock formation step which forms the feed stock in which the ceramic powder and thermoplastic resin binder are uniformly dispersed by pulverizing after mixing the ceramic powder and thermoplastic resin binder(S1); an extrusion step which solidifies after injecting within the cavity of the injection mold while heat-softening the feed Stock and molds the injection molded article(S2); a degreasing step removing the thermoplastic resin binder in the injection molded article(S3); and the sintering step sintering the fat removed injection molded article (S4).

Description

연마패드용 컨디셔닝 디스크의 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING A CONDITIONING DISC FOR POLISHING PAD}Manufacturing method of conditioning disc for polishing pad {METHOD FOR MANUFACTURING A CONDITIONING DISC FOR POLISHING PAD}

본 발명은 연마패드용 컨디셔닝 디스크에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 돌기들을 보다 정밀하게 가공할 수 있는 컨디셔닝 디스크의 제조방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a conditioning disk for a polishing pad, and more particularly, to a manufacturing method of a conditioning disk capable of processing a plurality of projections more precisely.

1980년대 말 미국 IBM은 기계적 제거가공과 화학적 제거가공을 하나의 가공방법으로 혼합한 화학기계적 연마(Chemical Mechanical Polishing; 이하 CMP라 함)라는 새로운 연마공정을 개발하였다. In the late 1980s, IBM in the United States developed a new polishing process called Chemical Mechanical Polishing (CMP), which combines mechanical removal and chemical removal in one process.

이러한 CMP는 화학기상증착법(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition; PECVD)과 반응이온에칭(Reactive Ion Etching; RIE)과 더불어 서브 미크론 스케일(submicron scale)의 칩을 제조함에 있어 필수적으로 요구되는 공정이다. 이러한 CMP 중에서 층간절연막(Interlayer Dielectric; ILD) CMP와 금속 CMP의 경우 디스바이스층의 모든 표면에 계속적으로 적용되어야 하는 것으로, 3차원의 형상정도를 얻기 위해 각 층을 광역적으로 평탄화하는 것이 CMP의 주된 역할이다. 이러한 CMP는 기계적인 작용과 화학적인 작용이 동시에 작용하여 서로 상호작용을 일으키는 연마공정이다. Such CMP, together with Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD) and Reactive Ion Etching (RIE), is an essential step in the manufacture of chips on submicron scale. Among these CMPs, interlayer dielectric (ILD) CMP and metal CMP should be continuously applied to all surfaces of the device layer. In order to obtain a three-dimensional shape, it is necessary to planarize each layer globally to obtain a three-dimensional shape. It is the main role. This CMP is a polishing process in which mechanical and chemical actions simultaneously interact with each other.

CMP 공정에서 웨이퍼는 연마패드 및 슬러리에 의해 연마되고, 연마패드가 부착된 연마테이블은 단순한 회전운동을 하며, 헤드부는 회전운동과 요동운동을 동시에 수행하면서 일정한 압력으로 가압한다. In the CMP process, the wafer is polished by the polishing pad and the slurry, and the polishing table to which the polishing pad is attached performs simple rotational movement, and the head portion is pressed at a constant pressure while simultaneously performing the rotational movement and the swinging movement.

웨이퍼는 표면장력 또는 진공에 의해 헤드부에 장착되고, 헤드부의 자체 하중과 인가되는 가압력에 의해 웨이퍼의 표면과 연마패드는 접촉한다. 이 접촉면 사이의 미세한 틈새 및/또는 연마패드의 기공부분 사이로 가공액인 슬러리가 유동하고, 슬러리 내부에 있는 연마입자와 연마패드의 표면돌기들에 의해 기계적인 제거작용이 이루어짐과 더불어 슬러리 내의 화학성분에 의해 화학적 제거작용이 이루어진다. The wafer is mounted on the head portion by surface tension or vacuum, and the surface of the wafer and the polishing pad are brought into contact with the head portion's own load and a pressing force applied thereto. The slurry, which is the processing liquid, flows between the minute gaps between the contact surfaces and / or the pore portion of the polishing pad, and mechanical removal action is performed by the abrasive particles in the slurry and the surface protrusions of the polishing pad. Chemical removal is achieved.

CMP 공정에서 연마패드와 웨이퍼 사이의 가압력에 의해 디바이스 돌출부의 상부로부터 접촉이 이루어지고, 이 부분에 압력이 집중되어 상대적으로 높은 표면제거속도를 가진다. 그리고, 이러한 가공이 진행될수록 돌출부는 점차 줄어들어 전면적에 걸쳐 균일하게 제거된다. In the CMP process, contact is made from the top of the device protrusion by the pressing force between the polishing pad and the wafer, and the pressure is concentrated in this portion, thereby having a relatively high surface removal rate. As the processing proceeds, the protrusion is gradually reduced and uniformly removed over the entire surface.

종래의 기계적인 연마방식에 의하면 가공변질층이 쉽게 형성될 수 있고, 이러한 가공변질층은 반도체칩의 결점이 된다. 또한, 화학적인 연마는 변질층은 생성되지 않지만 평탄화된 형상 즉 형상정밀도를 얻을 수 없으므로, 단순한 평활면(smooth surface)만을 얻을 수 있는 한계가 있었다. 이에 반해, CMP는 가공변질층을 형성하지 않으면서도 높은 형상정밀도를 얻을 수 있는 장점이 있다. According to the conventional mechanical polishing method, the damaged layer can be easily formed, and the damaged layer becomes a defect of the semiconductor chip. In addition, chemical polishing does not produce a deteriorated layer, but a flattened shape, i.e., a shape precision, cannot be obtained, and thus there is a limit in that only a simple smooth surface can be obtained. On the other hand, CMP has an advantage of obtaining high shape precision without forming a processing altered layer.

한편, 이러한 화학기계적 연마에 이용되는 연마패드는 웨이퍼 등과 같은 대 상물의 표면을 연마하는 과정에서 그 표면거칠기가 감소된다. 만약 연마패드의 표면거칠기가 원상태로 회복시키지 않는다면 후속하는 연마공정에서 연마속도(removal rate) 및 균일성(uniformity)에 악영향을 끼치게 된다. On the other hand, the polishing pad used for such chemical mechanical polishing reduces the surface roughness in the process of polishing the surface of the object such as a wafer. If the surface roughness of the polishing pad is not restored to its original state, it will adversely affect the removal rate and uniformity in the subsequent polishing process.

이에 따라, 이러한 연마패드의 표면거칠기를 회복시킴과 더불어 새로운 슬러리(slurry)를 공급하기 위한 컨디셔닝 공정(conditioning)이 필수적으로 요구되고, 이러한 컨디셔닝 공정에는 컨디셔닝 디스크가 이용되고, 연마패드측에 새로운 슬러리를 공급하면서 컨디셔닝 디스크를 패드의 표면측에 일정압력으로 누름으로써 컨디셔닝한다. Accordingly, a conditioning process for supplying a new slurry as well as recovering the surface roughness of the polishing pad is indispensable. In this conditioning process, a conditioning disk is used and a new slurry on the polishing pad side. Condition the conditioning disc by pressing the conditioning disc at a constant pressure on the surface side of the pad while supplying.

이 컨디셔닝 공정에 의해 연마패드는 그 기공도를 일정하게 유지할 수 있고, 그 표면거칠기를 회복하며, 불균일 변형을 억제하여 평탄도를 유지할 수 있으며, 연마패드의 기공들에 슬러리(slurry)를 원활하게 공급할 수 있다. By this conditioning process, the polishing pad can maintain its porosity constant, recover its surface roughness, suppress uneven deformation and maintain flatness, and smoothly deposit slurry in the pores of the polishing pad. Can supply

종래의 컨디셔닝 디스크는 100~250㎛ 정도의 크기를 가진 다이아몬드입자를 금속바인더를 이용하여 제조한 다이아몬드 디스크가 일반적이었으나, 이러한 다이아몬드 디스크는 슬러리에 의한 접착부위의 마모 또는 부식 등에 의해 쉽게 탈락될 수 있는 단점이 있었다. 이렇게 탈락한 다이아몬드입자는 연마패드의 표면에 부착되어 웨이퍼의 표면에 심한 스크래치를 발생할 수 있고, 또한 웨이퍼 표면의 회로 단락 등을 일으키는 금속이온의 오염현상의 주된 원인으로 작용하기도 한다. Conventional conditioning disks are generally diamond disks produced using a metal binder of diamond particles having a size of about 100 ~ 250㎛, such diamond disks can be easily removed by wear or corrosion of the adhesive site by the slurry. There was a downside. The dropped diamond particles adhere to the surface of the polishing pad to cause severe scratches on the surface of the wafer, and also act as a major cause of contamination of metal ions, which causes a short circuit on the wafer surface.

이에 따라, 다아이아몬드입자의 탈락을 최소화하기 위하여, 다이아몬드입자를 결합시키는 금속바인더의 표면에 크롬이나 팔라듐 등과 같은 내부식성 재료를 코팅하는 방법이 제시되었지만, 그럼에도 불구하고 다이아몬드입자의 탈락 문제를 해결하지 못하였다. Accordingly, in order to minimize the dropping of the diamond particles, a method of coating a corrosion resistant material such as chromium or palladium on the surface of the metal binder to which the diamond particles are bound is proposed, but nevertheless, the problem of dropping the diamond particles is solved. I couldn't.

이에 따라, 최근에는 금속바인더를 사용하지 않는 다양한 연구들이 시도되는 데, 다이아몬드입자를 사용하는 대신에 세라믹 재질의 표면에 기계적 가공에 의해 복수의 돌기를 형성하는 방법(국내특허등록 제10-0387954호, 이하 "선행기술1"이라 함) 또는 세라믹 재질의 표면을 용사하는 방법(국내특허등록 제10-0678303호, 이하 "선행기술2"라 함) 등이 제시되고 있다. Accordingly, in recent years, various studies have been attempted without using a metal binder. Instead of using diamond particles, a method of forming a plurality of protrusions by mechanical processing on the surface of a ceramic material (Domestic Patent Registration No. 10-0387954) Or "prior art 1") or a method of thermal spraying a surface of a ceramic material (Domestic Patent Registration No. 10-0678303, hereinafter referred to as "prior art 2"), and the like.

선행기술1은, 소정형상으로 성형된 세라믹판을 소결하여 소결체를 만들고, 이 소결체의 양쪽면에 1차 황삭, 2차 중삭, 3차 사상연삭 등을 수행함으로써 세라믹 바디를 만든다. 그리고, 다이아몬드공구를 이용한 기계적인 가공을 통해 세라믹 바디의 한쪽면에 복수의 돌기를 가공하는 방법을 제시한다. Prior art 1 makes a ceramic body by sintering a ceramic plate molded into a predetermined shape to make a sintered body, and performing primary roughing, secondary middle grinding, tertiary finishing grinding, and the like on both sides of the sintered body. Then, a method of processing a plurality of projections on one side of the ceramic body through a mechanical processing using a diamond tool.

하지만, 선행기술1은 그 가공시간이 매우 오래 걸리고, 그 대량생산화가 용이하지 못한 단점이 있었다. 또한, 기계적 가공에 의한 연삭충격으로 인해 검증할 수 없는 내부크랙이 불규칙적으로 잠재하고, 이에 의해 잠재된 내부크랙의 돌기가 쉽게 탈락하는 단점이 있었다. However, the prior art 1 has a disadvantage in that the processing time is very long and mass production is not easy. In addition, due to the grinding impact due to mechanical processing, there is a disadvantage that the inner crack that can not be verified irregularly, thereby easily the protrusion of the latent inner crack.

선행기술2는, 용사방법에 의해 세라믹 바디의 표면에 복수의 돌기를 일체형으로 형성하는 방법을 제시하고 있다. Prior art 2 proposes a method of integrally forming a plurality of protrusions on the surface of a ceramic body by a thermal spraying method.

하지만, 선행기술2는 용사에 의해 형성된 돌기의 높이가 일정하지 않고, 또한 세라믹 바디의 내부에 불규칙한 기공이 형성된다. 이에 따라 세라믹 바디의 표면 전체에 걸쳐 일정한 접착강도를 가지지 못하므로, 세라믹 바디는 부분적으로 세라믹의 고유강도 이하로 저하되면서 복수의 돌기가 매크로 사이즈(macro size)로 탈락하는 단점이 있었다. However, in the prior art 2, the height of the projections formed by the thermal spraying is not constant, and irregular pores are formed inside the ceramic body. Accordingly, since the ceramic body does not have a constant adhesive strength over the entire surface of the ceramic body, the ceramic body is partially lowered below the intrinsic strength of the ceramic and has a disadvantage in that a plurality of protrusions are dropped to a macro size.

또한, 컨디셔닝 디스크는 그 표면에 구비된 복수의 돌기가 전체적으로 균일한 높이를 가져야 한다. 이에 의해 연마패드의 균일한 컨디셔닝이 용이하다. In addition, the conditioning disk should have a uniform height throughout the plurality of projections provided on its surface. This facilitates uniform conditioning of the polishing pad.

그리고, 돌기들의 높이 균일도(편차)는 적어도 30㎛ 이내로 유지되어야 하고, 이에 의해 현재 최적의 조건인 2.5~3.5㎛의 분당 연삭력을 유지할 수 있을 뿐만 아니라 연삭력의 정밀한 조절, 돌기의 갯수 조절 등을 보다 용이하게 할 수 있다. In addition, the height uniformity (deviation) of the projections must be maintained at least within 30㎛, thereby not only can maintain the grinding force of 2.5 ~ 3.5㎛ per minute, which is the current optimal condition, but also precise control of the grinding force, adjustment of the number of protrusions, etc. Can be made easier.

하지만, 종래의 컨디셔닝 디스크는 소결 후의 세라믹 바디가 소결 전에 비해 부위 마다 서로 다른 수축율(10~30%) 또는 뒤트림 등으로 인해 돌기의 높이 균일도를 정밀하게 유지할 수 없는 단점이 있었다. However, the conventional conditioning disk has a disadvantage in that the height uniformity of the projections cannot be precisely maintained due to the different shrinkage rate (10-30%) or twisting of the ceramic body after sintering than before the sintering.

이에 따라, 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 연마패드의 컨디셔닝 작업 도중에 일어나는 마모나 화학적 부식에 의한 입자 탈락을 근본적으로 방지할 수 있는 연마패드용 컨디셔닝 디스크를 제공하는 데 그 목적이 있다. Accordingly, the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a conditioning pad for a polishing pad which can fundamentally prevent particle falling off due to wear and chemical corrosion occurring during the conditioning operation of the polishing pad. There is this.

그리고, 본 발명은 가공정밀도를 대폭 향상시킴으로써 돌기들의 높이 균일도를 보다 정밀하게 유지시킬 수 있는 연마패드용 컨디셔닝 디스크를 제공하는 데 그 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide a conditioning disk for a polishing pad which can maintain the height uniformity of the projections more precisely by greatly improving the processing precision.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 복수의 돌기가 일체로 형성된 컨디셔닝 디스크를 제조하는 방법으로, The present invention for achieving the above object is a method for manufacturing a conditioning disk in which a plurality of protrusions are integrally formed,

세라믹 분말과 열가소성수지 바인더을 믹싱한 후에 분쇄함으로써 세라믹분말과 열가소성수지 바인더가 균일하게 분산된 피드스탁(feed stock)을 형성하는 피드스탁 형성단계; 및 A feedstock forming step of forming a feed stock in which the ceramic powder and the thermoplastic resin binder are uniformly dispersed by mixing and pulverizing the ceramic powder and the thermoplastic resin binder; And

상기 피드스탁을 가열연화시키면서 사출금형의 캐비티 내에 주입한 후에 고화시켜 사출성형체를 성형하는 사출성형단계; An injection molding step of molding the injection molded body by injecting the feedstock into the cavity of the injection mold while solidifying the feedstock;

상기 사출성형체 내에서 열가소성수지 바인더를 제거하는 탈지단계; 및 A degreasing step of removing the thermoplastic resin binder in the injection molded body; And

상기 탈지된 사출성형체를 소결시키는 소결단계를 포함한다. It includes a sintering step of sintering the degreasing injection molding.

상기 피드스탁의 세라믹 분말과 열가소성수지 바인더는 1 : 0.3~0.7의 부피비를 가진다. The ceramic powder and the thermoplastic resin binder of the feedstock have a volume ratio of 1: 0.3 to 0.7.

이에, 본 발명은 세라믹분말을 고착시키는 바인더를 금속재질 대신에 열가소성수지를 이용함으로써, 물리적 마모 또는 화학적 부식 등에 의해 컨디셔닝 디스크의 돌기들이 탈락되는 것을 근본적으로 방지할 수 있다. Accordingly, the present invention can fundamentally prevent the protrusions of the conditioning disk from falling off due to physical wear or chemical corrosion by using a thermoplastic resin instead of a metal material as a binder for fixing the ceramic powder.

상기 피드스탁 형성단계는, 상기 세라믹분말과 열가소성수지 바인더을 3차원 믹싱한 후에 분쇄함으로써 피드스탁을 형성하는 것을 특징으로 한다. The feedstock forming step is characterized in that the feedstock is formed by pulverizing the ceramic powder and the thermoplastic binder after three-dimensional mixing.

즉, 본 발명은 세라믹분말과 열가소성수지 바인더를 3차원 믹싱공정을 통해 균일하게 분산되도록 혼합함으로써 돌기의 높이 균일도를 정밀하게 유지할 수 있는 장점이 있다. That is, the present invention has the advantage that the height uniformity of the projections can be precisely maintained by mixing the ceramic powder and the thermoplastic resin binder so as to be uniformly dispersed through the three-dimensional mixing process.

상기 피드스탁 형성단계는, The feedstock forming step,

상기 세라믹분말과 열가소성수지 바인더의 혼합물을 진공분위기 하의 상온 상태에서 일정시간 동안 3차원 믹싱하는 제1믹싱단계;A first mixing step of three-dimensional mixing of the mixture of the ceramic powder and the thermoplastic resin binder for a predetermined time at room temperature under a vacuum atmosphere;

상기 열가소성수지 바인더에 유동성을 부여할 수 있는 제1설정치까지 온도를 올리면서 3차원 믹싱하는 제2믹싱단계;A second mixing step of raising the temperature to a first predetermined value capable of imparting fluidity to the thermoplastic resin binder while three-dimensional mixing;

상기 제1설정치에서 일정시간 동안 유지시킨 후에 제2설정치까지 서냉시키면서 3차원 믹싱 및 응고시키는 제3믹싱단계; 및 A third mixing step of three-dimensional mixing and solidifying while maintaining the first set value for a predetermined time and then slowly cooling to a second set value; And

상기 응고된 혼합물을 분쇄하는 분쇄단계를 포함하고, A pulverizing step of pulverizing the solidified mixture,

상기 제2설정치는 상기 제1설정치 보다 낮은 온도인 것을 특징으로 한다. The second set value is characterized in that the temperature lower than the first set value.

상기 사출성형단계에서, 상기 피드스탁의 주입압력이 균일하게 분배되는 것을 특징으로 한다. In the injection molding step, the injection pressure of the feedstock is uniformly distributed.

상기 사출금형은 그 내부에 캐비티를 가지고, 복수의 주입구를 가진 제1금형 및 음각패턴이 형성된 제2금형을 포함하며, 상기 사출금형의 캐비티 치수는 요구하는 컨디셔닝 디스크의 사이즈 보다 크게 형성된 것을 특징으로 한다. The injection mold has a cavity therein, and includes a first mold having a plurality of injection holes and a second mold formed with an intaglio pattern, wherein the cavity dimension of the injection mold is larger than the size of the conditioning disk. do.

상기 세라믹분말은 지르코니아분말인 것을 특징으로 한다. The ceramic powder is characterized in that the zirconia powder.

보다 바람직하게는, 상기 세라믹분말은 부분안정화 지르코니아 분말인 것을 특징으로 한다. More preferably, the ceramic powder is characterized in that the partially stabilized zirconia powder.

상기 열가소성수지 바인더는 결합제, 팽윤제, 가소제를 포함한다. The thermoplastic resin binder includes a binder, a swelling agent, and a plasticizer.

상기 피드스탁 형성단계에서, 유동성 보조제를 더 첨가하는 것을 특징으로 한다. In the feedstock forming step, the flow aid is further added.

상기 유동성 보조제는 우레탄인 것을 특징으로 한다. The flow aid is characterized in that the urethane.

상기 세라믹분말 및 열가소성수지 바인더 각각은 서로 다른 사이즈의 입자들로 이루어진다. 이에 의해, 그 혼합시에 서로 접촉하는 부분의 공극을 최소화할 수 있다. Each of the ceramic powder and the thermoplastic binder is composed of particles of different sizes. Thereby, the space | gap of the part which contacts each other at the time of the mixing can be minimized.

이상과 같은 본 발명은, 연마패드의 컨디셔닝 작업 도중에 일어나는 마모나 화학적 부식에 의한 입자의 탈락을 근본적으로 방지할 수 있고, 이에 의해 입자 탈락 등으로 인한 금속이온의 오염 내지 웨이퍼의 회로단락 불량 등을 방지할 수 있는 효과가 있다.The present invention as described above can fundamentally prevent particles from falling off due to wear and chemical corrosion occurring during the conditioning operation of the polishing pad, thereby preventing contamination of metal ions due to particle dropping or defective circuit shortage of the wafer. There is an effect that can be prevented.

또한, 본 발명은 가공정밀도를 대폭 향상시킴으로써 돌기의 형상 및 갯수 등을 자유롭게 형성시킬 수 있으며, 이에 의해 그 제거율(removal rate)을 대폴 향상시킬 수 있는 효과가 있다. In addition, the present invention can freely form the shape and number of the projections by greatly improving the processing precision, thereby having the effect of greatly improving the removal rate (removal rate).

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨디셔닝 디스크의 제조방법을 도시한다. 1 to 3 illustrate a method of manufacturing a conditioning disk according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 한쪽면에 복수의 돌기(110)가 형성된 컨디셔닝 디스크(100)를 제조하기 위한 것으로, 컨디셔닝 디스크(100)의 일 형태가 도 4에 예시되어 있다. 물론 본 발명에 의해 제조되는 컨디셔닝 디스크(100)는 도 4에 예시된 형태에 한정되지 않고 그 외 다양한 형태로 형성될 수 있을 것이다. The present invention is for producing a conditioning disk 100 having a plurality of projections 110 formed on one side, one embodiment of the conditioning disk 100 is illustrated in FIG. Of course, the conditioning disk 100 manufactured by the present invention may be formed in various other forms without being limited to the form illustrated in FIG.

컨디셔닝 디스크(100)는 몸체부(200)측에 장착될 수 있다. 몸체부(200)는 내식성 및 내화학성이 우수하고, 형상가공이 용이한 테프론 또는 스테인레스스틸 등의 재질로 이루어질 수 있다. 그리고, 이 몸체부(200)는 그 기능상 필수적으로 요구되는 것이 아니고, 단지 컨디셔닝장치(conditioning equipment)의 모터 회전축에 연결시키는 것이 그 주된 기능이다. The conditioning disk 100 may be mounted on the body 200 side. Body portion 200 may be made of a material such as Teflon or stainless steel, which is excellent in corrosion resistance and chemical resistance, and easy to shape processing. In addition, the main body 200 is not necessarily required in terms of its function. The main function is to simply connect the motor shaft of the conditioning equipment.

먼저, 사출성형을 위한 피드스탁(feedstock)을 형성한다(S1). 피드스탁(feedstock)은 세라믹분말, 열가소성수지 바인더, 그외의 첨가제 등이 혼합된 후에 냉각된 후에 분쇄됨으로써 형성된다. First, a feedstock for injection molding is formed (S1). Feedstock is formed by pulverizing after cooling after mixing ceramic powder, thermoplastic binder, other additives and the like.

세라믹분말, 열가소성수지, 첨가제 등은 그 각각의 비중이 서로 다르기 때문에 중력이 존재하는 공간에서는 100% 균일하게 분산되어 혼합될 수 없고, 또한 내부에 기공 또는 공기의 포함비율이 서로 다르기 때문에 컨디셔닝 디스크(100)의 돌 기(110)들의 높이 균일도를 정밀하게 제어하기 어렵다. Since ceramic powders, thermoplastic resins, and additives are different from each other in specific gravity, they cannot be uniformly dispersed and mixed in a space where gravity exists, and also because of different pore or air content ratios inside the conditioning disk ( It is difficult to precisely control the height uniformity of the protrusions 110 of 100.

이를 해결하기 위하여, 본 발명은 진공분위기에서 3차원 믹싱(회전비틀림 믹싱)공정을 통해 세라믹분말, 열가소성수지 바인더 등을 100% 균일하게 분산시켜 혼합하는 것을 일 실시형태로 선택할 수 있다. In order to solve this problem, the present invention may select one embodiment to uniformly disperse and mix the ceramic powder, thermoplastic resin binder, etc. through a three-dimensional mixing (rotational torsion mixing) process in a vacuum atmosphere.

하지만, 본 발명은 세라믹분말 및 열가소성수지 바인더의 믹싱공정을 3차원 믹싱공정에 한정하지 않고, 세라믹분말과 열가소성수지 바인더 등을 균일하게 분산시켜 혼합할 수 있다면 12시간 이상의 장시간에 걸친 2차원 믹싱공정 또는 그외의 다양한 믹싱공정을 적용할 수도 있다. However, the present invention is not limited to the three-dimensional mixing process of mixing the ceramic powder and the thermoplastic resin binder, and the two-dimensional mixing process over a long time of 12 hours or more if the ceramic powder and the thermoplastic resin binder can be uniformly dispersed and mixed. Alternatively, various other mixing processes may be applied.

피드스탁 형성단계(S1)의 보다 구체적인 실시형태는 도 2에 도시되어 있다. A more specific embodiment of the feedstock forming step S1 is shown in FIG. 2.

먼저, 용기 내에 세라믹분말, 열가소성수지 바인더, 첨가제 등의 혼합물을 용기내에 주입하고, 이 용기의 내부공간을 진공분위기로 만든 후에 이 용기를 3차원믹싱기에 장착한다(S1-1). 여기서, 용기의 내부공간을 진공분위기로 만드는 것은 혼합물의 혼합시에 기포 또는 공기 등이 함유되지 않게 함으로써 혼합물의 분산효율을 향상시키기 위함이다. First, a mixture of ceramic powder, thermoplastic binder, additives and the like is injected into the container, and the inner space of the container is made into a vacuum atmosphere, and then the container is mounted in a three-dimensional mixer (S1-1). Here, the inner space of the container is made in a vacuum atmosphere to improve the dispersion efficiency of the mixture by not containing bubbles or air during mixing of the mixture.

그런 다음, 3차원믹싱기를 구동시켜 상온 상태에서 혼합물을 일정시간 동안 3차원 믹싱한다(S1-2).Then, the three-dimensional mixer is driven to three-dimensional mixing the mixture for a predetermined time at room temperature (S1-2).

그후에, 용기 내의 온도를 제1설정치까지 올리면서 3차원 믹싱한다(S1-3). 상기 제1설정치는 150℃ 정도로 열가소성수지 바인더에 유동성을 부여할 수 있을 정도의 온도이다. Thereafter, three-dimensional mixing is performed while raising the temperature in the container to the first set value (S1-3). The first set value is a temperature such that fluidity can be imparted to the thermoplastic resin binder at about 150 ° C.

이렇게 제1설정치의 온도에 도달하면 10~30분 정도의 일정시간 동안 유지시 킨 후에 서서히 온도를 제2설정치까지 서냉시키면서 3차원 믹싱 및 응고시킨다(S1-4). 상기 제2설정치는 대략 50℃이하의 온도로 열가소성수지 바인더의 유동성을 감소시킬 수 있을 정도의 온도이다. When the temperature reaches the first set point, the temperature is maintained for a predetermined time of about 10 to 30 minutes, and then gradually cooled and slowly solidified to the second set point with three-dimensional mixing and solidification (S1-4). The second set point is a temperature such that the fluidity of the thermoplastic resin binder can be reduced to a temperature of about 50 ° C. or less.

이에 의해, 세라믹분말과 열가소성수지 바인더가 균일하게 분산된 응고 혼합물이 생성되고, 이 응고 혼합물을 분쇄함으로써 피드스탁(feedstock)을 형성한다(S1-5). As a result, a coagulation mixture in which the ceramic powder and the thermoplastic resin binder are uniformly dispersed is produced, and the coagulation mixture is pulverized to form a feedstock (S1-5).

그리고, 세라믹분말, 열가소성수지 바인더 각각은 동일한 크기의 입자로 이루어질 수도 있고, 이와 달리 서로 다른 크기의 입자(예컨대, 0.5㎛ 크기의 지르코니아 입자와 3.0㎛크기의 지르코니아 입자 등)들로 이루어질 수도 있다. 특히, 서로 다른 크기의 입자들리 혼합될 경우에는 서로 접촉되는 부분의 공극을 최소화할 수 있는 장점이 있다. In addition, each of the ceramic powder and the thermoplastic binder may be made of particles of the same size, or alternatively, may be made of particles of different sizes (eg, zirconia particles having a size of 0.5 μm and zirconia particles having a size of 3.0 μm, etc.). In particular, when particles of different sizes are mixed, there is an advantage of minimizing the voids in contact with each other.

상기와 같이 형성된 피드스탁을 가열연화시킨 후에, 이 가열연화된 피드스탁을 도 3(a) 및 도 3(b)에 도시된 바와 같이 사출금형(10)의 캐비티(10a)에 주입하고, 냉각 등에 의해 고화시켜 사출성형체(20)를 성형한다(S2).After heat softening the feedstock formed as described above, the heat softened feedstock is injected into the cavity 10a of the injection mold 10 as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b) and cooled. The injection molded body 20 is molded by solidification by, for example (S2).

사출금형(10)은 복수의 주입구(11a)를 가진 제1금형(11) 및 복수의 홈(12a)이 음각된 제2금형(12)을 구비한다. The injection mold 10 includes a first mold 11 having a plurality of injection holes 11a and a second mold 12 having a plurality of grooves 12a engraved therein.

제1금형(11)에는 복수의 주입구(11a)들은 일정간격으로 이격되어 배치되고, 이에 의해 피드스탁의 주입압력이 균등하게 배분되어 캐비티(10a) 내에 주입된 용융 피드스탁의 밀도가 균등해진다. In the first mold 11, the plurality of injection holes 11a are spaced apart at regular intervals, whereby the injection pressure of the feedstock is equally distributed, so that the density of the molten feedstock injected into the cavity 10a is equalized.

제2금형(12)의 내측면에는 복수의 홈(12a)이 형성되고, 이러한 복수의 홈(12a)은 컨디셔닝 디스크(100)의 돌기(110) 형태에 대응하는 구조로 형성된다. A plurality of grooves 12a are formed in the inner surface of the second mold 12, and the plurality of grooves 12a are formed in a structure corresponding to the shape of the protrusion 110 of the conditioning disk 100.

한편, 사출금형(10)의 캐비티(10a)은 설계된 컨디셔닝 디스크(100)의 사이즈 보다 큰 사이즈로 이루어짐이 바람직할 것이다. 이는 사출성형체(20)의 소결시 그 수축율(20~35%)을 고려한 것이다. On the other hand, the cavity 10a of the injection mold 10 may be made of a size larger than the size of the designed conditioning disk 100. This is to consider the shrinkage (20 ~ 35%) during the sintering of the injection molded body (20).

상기의 사출성형단계(S2)는 자동 사출성형프레스를 통해 진행될 수 있고, 이러한 자동 사출성형프레스를 이용할 경우 그 가압력을 컨디셔닝 디스크의 사이즈에 따라 적절히 조절함으로써 사출성형체(20)의 소결시 그 수축율을 최소화 할 수 있을 뿐만 아니라 밀도에 의한 변형을 안정화 할 수 있다. 그리고, 최종적으로 복수의 돌기(110)가 형성된 컨디셔닝 디스크(100)는 후가공을 할 필요가 없다. The injection molding step (S2) may be carried out through an automatic injection molding press, and when using the automatic injection molding press, by adjusting the pressing force appropriately according to the size of the conditioning disk, the shrinkage rate of the injection molded body 20 is sintered. Not only can it be minimized, but it can also stabilize strain due to density. In addition, the conditioning disk 100 in which the plurality of protrusions 110 are finally formed does not need to be post-processed.

그런 다음, 탈지공정을 통해 사출성형체(20) 내의 열가소성수지 바인더를 제거하고(S3), 도 3(c)와 같이 열가소성수지 바인더가 제거된 사출성형체(20)를 소결공정을 통해 소결함으로써 원하는 형상의 컨디셔닝 디스크(100)를 형성한다(S4). Then, the thermoplastic resin binder in the injection molded body 20 is removed through a degreasing process (S3), and the injection molded body 20 from which the thermoplastic resin binder is removed is sintered through a sintering process as shown in FIG. Conditioning disk 100 is formed (S4).

특히, 본 발명은 3차원 믹싱공정을 통해 열가소성수지 바인더가 균일하게 분산된 피드스탁을 이용함에 따라, 사출성형체(20)의 소결시 그 수축율(20~35%)을 사출성형체(20)의 전체면에 걸쳐 균등하게 할 수 있다. 이에 의해 복수의 돌기(110)들은 그 높이 균일도가 대략 20~30㎛ 이하의 정밀도를 유지할 수 있므로, 소결후의 컨디셔닝 디스크(100)의 표면 또는 돌기(110)의 평탄화를 위한 별도의 후가공이 요구되지 않는다. 이에 따라, 본 발명은 최소의 설비 및 인원으로 대량 생산을 매우 용이하게 할 수 있는 장점이 있다. In particular, the present invention uses the feedstock in which the thermoplastic resin binder is uniformly dispersed through the three-dimensional mixing process, the shrinkage (20 ~ 35%) of the injection molded body 20 during the sintering of the injection molded body 20 You can evenly spread across the surface. As a result, the plurality of protrusions 110 may maintain a precision of about 20 to 30 μm or less in height uniformity, and therefore, additional post-processing is required for planarizing the surface of the conditioning disk 100 or the protrusion 110 after sintering. It doesn't work. Accordingly, the present invention has the advantage that can be very easy to mass production with a minimum number of facilities and personnel.

그리고, 본 발명은 금속 바인더 대신에 열가소성수지 바인더를 이용하여 컨 디셔닝 디스크(100)를 제조함으로써, 그 제조된 컨디셔닝 디스크(100)는 마모 또는 부식 등에 의한 돌기(110) 또는 입자들의 탈락을 최소화할 수 있다. In addition, the present invention manufactures the conditioning disk 100 by using a thermoplastic binder instead of the metal binder, the prepared conditioning disk 100 minimizes the dropping of the projection 110 or particles due to wear or corrosion, etc. can do.

한편, 본 실시예의 세라믹분말에는 내식성, 내산성, 내열성 등이 양호한 지르코니아 분말이 이용될 수 있고, 특히 성형을 용이하게 하기 위하여 지르코니아분말에는 Y2O3 등과 같은 부분안정화제가 첨가될 수 있다. Meanwhile, zirconia powder having good corrosion resistance, acid resistance, heat resistance, etc. may be used in the ceramic powder of the present embodiment. Particularly, a partial stabilizer such as Y 2 O 3 may be added to the zirconia powder to facilitate molding.

이러한 부분안정화 지르코니아의 일예가 다음과 같다. An example of such a partially stabilized zirconia is as follows.

ZrO2+Y2O3+HfO2+Al2O3 wt% : >99.7 ZrO 2 + Y 2 O 3 + HfO 2 + Al 2 O 3 wt%:> 99.7

Y2O3 wt% : <5.15Y 2 O 3 wt%: <5.15

Al2O3 wt% : <0.25Al 2 O 3 wt%: <0.25

SiO2 wt% : <0.02SiO 2 wt%: <0.02

이 부분안정화 지르코니아는 온도에 따라 결정 구조가 변화하는 데 상온에서는 단사정계(monoclinic) 결정구조를 갖는다. 이 단사정계 결정구조는 약 1,200℃ 이상에서 정방정계(tetragonal) 구조로 변화하는데, 이 상변태는 마르텐사이트 알려져 있다. 또한, 치밀한 지르코니아 소결체를 얻기 위해서 CaO, MgO, CeO2, Y2O3 등의 다양한 산화물을 안정화제로 첨가할 수 있고, 이와 같은 안정화제를 첨가함에 따라 상온에서 안정된 상이(monoclinic) 구조가 아닌 정방정계(tetragonal) 또는 입방정계(cubic) 구조가 되어 냉각 도중에 변태가 일어나지 않아 변형 및 균열을 피할 수 있다. 이에 따라, 본 실시예의 세라믹분말은 부분안정화 지르코니아(PSZ, Partially Stabilized Zircornia)이 바람직할 것이다. 그리고, Y2O3와 같은 부분안정화제의 양을 미세 조절하여 성형밀도를 높일 수 있다. This partially stabilized zirconia changes its crystal structure with temperature, but has a monoclinic crystal structure at room temperature. This monoclinic crystal structure changes into a tetragonal structure at about 1,200 ° C. or more, and this phase transformation is known as martensite. In addition, in order to obtain a dense zirconia sintered body, various oxides such as CaO, MgO, CeO 2 , Y 2 O 3, etc. may be added as stabilizers. It becomes a tetragonal or cubic structure so that transformation does not occur during cooling to avoid deformation and cracking. Accordingly, the ceramic powder of the present embodiment may be partially stabilized zirconia (PSZ, Partially Stabilized Zircornia). In addition, the molding density can be increased by finely controlling the amount of the partial stabilizer such as Y 2 O 3 .

본 실시예의 바인더는 사출성형시 충분한 유동성을 가지고, 금형으로부터 이형성이 좋아야하며, 탈지성이 양호한 재질로 이루어진다. 단일의 열가소성수지로는 이와 같은 성질을 동시에 발휘하는 것은 곤란하기 때문에 여러 종류의 수지를 조합해서 이용하는 것이 좋다. 바인더는 결합제, 팽윤제, 가소제 등으로 이루어진다. The binder of this embodiment has sufficient fluidity during injection molding, should have good releasability from the mold, and is made of a material having good degreasing property. Since it is difficult to exhibit such a property simultaneously with a single thermoplastic resin, it is good to use combining various types of resin. The binder consists of a binder, a swelling agent, a plasticizer and the like.

결합제로는 가열시 유동성이 양호한 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌작산 비닐 공중합체, 에틸렌아크릴 공중합체, 폴리스틸렌 등을 사용할 수 있고, 또한 탈지성이 양호한 폴리스틸렌, 어태틱 폴리프로필렌, 메탈크릴계수지, 폴리아세타 등을 이용할 수 있다.As the binder, polyethylene, polypropylene, ethylene vinyl acetate copolymer, ethylene acrylic copolymer, polystyrene and the like having good fluidity upon heating may be used, and polystyrene, atactic polypropylene, metalacrylic resin, polyaceta having good degreasing properties Etc. can be used.

팽윤제로는 파라핀왁스, 마이크로크리스탈린왁스, 스테아린산, 아두미왁스등을 이용한다. As the swelling agent, paraffin wax, microcrystalline wax, stearic acid, adumi wax and the like are used.

가소제로는 부틸산에스테르를 이용할 수 있다. Butyric acid ester can be used as a plasticizer.

사출성형단계(S2)에서 바인더를 통해 유동성을 확보하므로 바인더의 조성과 첨가량은 유동성과 이형성, 탈지성 등을 고려하여 조합할 수 있다. 한편, 바인더의 첨가량이 많으면 유동성은 좋아지나 탈지성이 곤란하다든지 소결시 수축이 크게 되어 소결체의 정밀도가 나빠지므로, 세라믹분말과 바인더는 1 : 0.3~0.7로 이루어짐이 바람직할 것이다. Since the fluidity is secured through the binder in the injection molding step (S2), the composition and the amount of the binder may be combined in consideration of fluidity, mold release property, and degreasing property. On the other hand, when the amount of the binder is added, the fluidity is good, but the degreasing property is difficult, or the shrinkage during sintering becomes large, so that the precision of the sintered body is deteriorated.

또한, 본 발명은 흐름을 용이하게 하도록 하는 유동성 보조제로서 PP, PE 등과 같은 수지(RESIN) 성분을 더 첨가할 수도 있다. 이러한 유동성 보조제는 그 양에 따라 성형밀도를 조절할 수 있고, 이러한 수지성분의 유동성 보조제를 많이 넣을수록 유동성이 좋아서 사출성형작업을 더욱 원활하게 수행할 수 있으나 성형 후 소결 공정을 거치면서 소결 수축시 휨이 발생할 수 있다. 여기서 수지의 함량을 제품의 크기에 따라 3~25 wt%까지 조절함으로써 수축 휨 정도를 최소화할 수 있다. In addition, the present invention may further add a resin (RESIN) component such as PP, PE or the like as a flow aid to facilitate the flow. These flow aids can control the molding density according to the amount, and the more flow aids of these resin components, the better the fluidity, so that the injection molding can be performed more smoothly. This can happen. Here, by adjusting the content of the resin to 3 to 25 wt% according to the size of the product it is possible to minimize the degree of shrinkage bending.

본 실시예에서 유동성 보조제로는 우레탄이 바람직하고, 이러한 우레탄을 첨가함에 따라 적은 양으로도 그 어떠한 재료보다 큰 유동성을 확보할 수 있으며, 형상 유지력도 우수하여 성형 밀도의 차이를 보다 쉽게 극복할 수 있었다. Urethane is preferred as the fluidity aid in the present embodiment, and as the urethane is added, it is possible to secure greater fluidity than any material with a small amount, and excellent shape retention ability to more easily overcome the difference in molding density. there was.

다음은 본 발명의 성형재료인 피드스탁(feedstock)의 일 조성예를 나타낸다.The following shows an example of the composition of a feedstock which is the molding material of the present invention.

부분안정화지르코니아(ZrO2+Y2O3+HfO2+Al2O3)----- 84.10 wt% Partially stabilized zirconia (ZrO 2 + Y 2 O 3 + HfO 2 + Al 2 O 3 ) ----- 84.10 wt%

우레탄 ------------------------------------- 5.17 wt%            Urethane ------------------------------------- 5.17 wt%

폴리스틸렌 --------------------------------- 3.20 wt%            Polystyrene --------------------------------- 3.20 wt%

어태틱 폴리프로필렌 ------------------------ 2.93 wt%            Atactic Polypropylene ------------------------ 2.93 wt%

스테아린산 --------------------------------- 0.42 wt%            Stearic Acid --------------------------------- 0.42 wt%

비이온성계면활성제 ------------------------ 4.18 wt%            Nonionic Surfactant ------------------------ 4.18 wt%

여기서, Y2O3의 함량은 2~6% 내외에서 컨디셔닝 디스크(100)의 크기에 따라 다양하게 변경가능하다. Here, the content of Y 2 O 3 can be variously changed depending on the size of the conditioning disk 100 in about 2-6%.

<실험예1>Experimental Example 1

물리적인 방식을 통해 본 발명에 의해 제조된 컨디셔닝 디스크와 종래예의 입자탈락 여부를 비교하는 실험을 진행하였다. Through a physical method, the experiment was conducted to compare the dropping condition of the conditioning disk produced by the present invention and the conventional example.

오리피스의 직경이 0.3mm인 워터젯을 이용하고, 타겟제품(본 발명과 종래예)과 대략 30mm의 간격을 두며, 물의 압력은 40,000psi(2.812㎏f/㎠)이고, 오리피스 헤드부를 1,000mm/min, 800mm/min, 500mm/min, 300mm/min 등의 이송속도로 변화시키면서 이송시킨다. Using a waterjet with a 0.3 mm diameter orifice, spaced approximately 30 mm from the target product (invention and prior art), the water pressure is 40,000 psi (2.812 kgf / cm 2), and the orifice head is 1,000 mm / min. Transfer at a feed rate of 800mm / min, 500mm / min, or 300mm / min.

그 결과가 다음의 [결과표 1]과 같다. The result is shown in [Table 1] below.

[결과표1][Table 1]

이송속도Feed speed 본 발명The present invention 종래예Conventional example 1,000mm/min1,000mm / min 입자 탈락 없음No particle dropout 미세한 입자 탈락 발생Fine grain dropout 800mm/min800mm / min 입자 탈락 없음No particle dropout 심한 입자 탈락 발생Severe particle dropouts 500mm/min500mm / min 입자 탈락 없음No particle dropout 심한 입자 탈락 발생Severe particle dropouts 300mm/min300mm / min 입자 탈락 발생Particle dropout 심한 입자 탈락 발생Severe particle dropouts

이로부터, 본 발명에 의해 제조된 컨디셔닝 디스크는 물리적인 외력에 의해 그 입자 탈락이 쉽게 일어나지 않음을 알 수 있다. From this, it can be seen that the conditioning discs produced by the present invention do not easily drop their particles due to physical external forces.

<실험예2>Experimental Example 2

HCl 원액 내에 본 발명에 의한 컨디셔닝 디스크 및 종래예를 담근 후에 일정시간을 경과시킨 후에 돌기 또는 입자의 탈락을 관찰하였다. After immersing the conditioning disk and the conventional example according to the present invention in HCl stock solution, the protrusions or particles were dropped after a certain period of time.

먼저, 종래예를 HCl 원액 내에 넣자마자 기포 또는 공기가 발생하기 시작하고, 부식이 시작됨이 관찰되었다. 그리고, 4시간이 경과한 후에는 산과 반응을 하여 다이아몬드입자 전체가 탈락되는 현상이 관찰되었다. First, it was observed that as soon as the conventional example was put into the HCl stock solution, bubbles or air started to be generated and corrosion started. And after 4 hours, the phenomenon that the whole diamond particle fell by reaction with an acid was observed.

반면에, 본 발명에 의한 컨디셔닝 디스크는 세라믹 재질로 이루어짐으로써 HCl 원액 내에서 산과 전혀 반응하지 않으므로 화학적으로 안정된 것임을 알 수 있었다. On the other hand, it can be seen that the conditioning disk according to the present invention is chemically stable because it is made of a ceramic material and thus does not react with acid in the HCl stock solution at all.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨디셔닝 디스크의 제조방법을 도시한 공정도이다. 1 is a process chart showing a manufacturing method of a conditioning disk according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명에 의한 피드스탁 형성단계를 구체적으로 도시한 공정도이다. Figure 2 is a process diagram showing in detail the feedstock forming step according to the present invention.

도 3은 본 발명에 의한 사출성형단계를 도시한 도면이다. 3 is a view showing an injection molding step according to the present invention.

도 4는 본 발명에 의해 제조된 컨디셔닝 디스크의 일 예시형태를 도시한 도면이다. 4 shows an exemplary embodiment of a conditioning disk made in accordance with the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명 *Brief description of symbols for the main parts of the drawings

10: 사출금형 10a: 캐비티10: injection mold 10a: cavity

11: 제1금형 12: 제2금형11: first mold 12: second mold

20: 사출성형체 100: 컨디셔닝 디스크20: injection molding 100: conditioning disk

110: 돌기110: turning

Claims (12)

복수의 돌기가 일체로 형성된 컨디셔닝 디스크를 제조하는 방법으로, In the method of manufacturing a conditioning disk in which a plurality of projections are formed integrally, 세라믹 분말과 열가소성수지 바인더을 믹싱한 후에 분쇄함으로써 세라믹분말과 열가소성수지 바인더가 균일하게 분산된 피드스탁(feed stock)을 형성하는 피드스탁 형성단계; A feedstock forming step of forming a feed stock in which the ceramic powder and the thermoplastic resin binder are uniformly dispersed by mixing and pulverizing the ceramic powder and the thermoplastic resin binder; 상기 피드스탁을 가열연화시키면서 사출금형의 캐비티 내에 주입한 후에 고화시켜 사출성형체를 성형하는 사출성형단계; An injection molding step of molding the injection molded body by injecting the feedstock into the cavity of the injection mold while solidifying the feedstock; 상기 사출성형체 내에서 열가소성수지 바인더를 제거하는 탈지단계; 및 A degreasing step of removing the thermoplastic resin binder in the injection molded body; And 상기 탈지된 사출성형체를 소결시키는 소결단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연마패드용 컨디셔닝 디스크의 제조방법.And a sintering step of sintering the degreased injection molded body. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 피드스탁의 세라믹 분말과 열가소성수지 바인더는 1 : 0.3~0.7의 부피비를 가지는 것을 특징으로 하는 연마패드용 컨디셔닝 디스크의 제조방법.The ceramic powder and the thermoplastic resin binder of the feedstock has a volume ratio of 1: 0.3 to 0.7 characterized in that the manufacturing method of the conditioning disk for the polishing pad. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 피드스탁 형성단계는, 상기 세라믹분말과 열가소성수지 바인더를 회전비틀림방식의 믹싱인 3차원 믹싱을 한 후에 분쇄함으로써 피드스탁을 형성하는 것을 특징으로 하는 연마패드용 컨디셔닝 디스크의 제조방법. Wherein the feedstock forming step, the ceramic powder and the thermoplastic binder is a grinding pad manufacturing method for producing a conditioning disk, characterized in that the feedstock is formed by grinding after the three-dimensional mixing of the mixing of the rotational twist method. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 피드스탁 형성단계는, The feedstock forming step, 상기 세라믹분말과 열가소성수지 바인더의 혼합물을 진공분위기 하의 상온 상태에서 일정시간 동안 3차원 믹싱하는 제1믹싱단계;A first mixing step of three-dimensional mixing of the mixture of the ceramic powder and the thermoplastic resin binder for a predetermined time at room temperature under a vacuum atmosphere; 상기 열가소성수지 바인더에 유동성을 부여할 수 있는 제1설정치까지 온도를 올리면서 3차원 믹싱하는 제2믹싱단계;A second mixing step of raising the temperature to a first predetermined value capable of imparting fluidity to the thermoplastic resin binder while three-dimensional mixing; 상기 제1설정치에서 일정시간 동안 유지시킨 후에 제2설정치까지 서냉시키면서 3차원 믹싱 및 응고시키는 제3믹싱단계; 및 A third mixing step of three-dimensional mixing and solidifying while maintaining the first set value for a predetermined time and then slowly cooling to a second set value; And 상기 응고된 혼합물을 분쇄하는 분쇄단계를 포함하고, A pulverizing step of pulverizing the solidified mixture, 상기 제2설정치는 상기 제1설정치 보다 낮은 온도인 것을 특징으로 하는 연마패드용 컨디셔닝 디스크의 제조방법.And said second set point is at a lower temperature than said first set point. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 사출성형단계 중 사출금형의 캐비티 내에 피드스탁을 주입하는 과정에서 상기 피드스탁의 주입압력을 균일하게 분배하는 것을 특징으로 하는 연마패드용 컨디셔닝 디스크의 제조방법.Method of manufacturing a conditioning disk for a polishing pad, characterized in that uniformly distribute the injection pressure of the feedstock in the process of injecting the feedstock into the cavity of the injection mold during the injection molding step. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 사출금형은 그 내부에 캐비티를 가지고, 복수의 주입구를 가진 제1금형 및 음각패턴이 형성된 제2금형을 포함하며, 상기 사출금형의 캐비티 치수는 요구하 는 컨디셔닝 디스크의 사이즈 보다 크게 형성된 것을 특징으로 하는 연마패드용 컨디셔닝 디스크의 제조방법.The injection mold has a cavity therein, and includes a first mold having a plurality of injection holes and a second mold having an intaglio pattern, and the cavity dimension of the injection mold is larger than the size of the conditioning disk. A manufacturing method of a conditioning disk for a polishing pad. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 세라믹분말은 지르코니아분말인 것을 특징으로 하는 연마패드용 컨디셔닝 디스크의 제조방법.Said ceramic powder is a zirconia powder. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 세라믹분말은 부분안정화 지르코니아 분말인 것을 특징으로 하는 연마패드용 컨디셔닝 디스크의 제조방법.And said ceramic powder is a partially stabilized zirconia powder. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 열가소성수지 바인더는 결합제, 팽윤제, 가소제를 포함하는 것을 특징으로 하는 연마패드용 컨디셔닝 디스크의 제조방법.The thermoplastic resin binder is a manufacturing method of the polishing disk conditioning disk, characterized in that it comprises a binder, a swelling agent, a plasticizer. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 피드스탁 형성단계에서, 유동성 보조제를 더 첨가하는 것을 특징으로 하는 연마패드용 컨디셔닝 디스크의 제조방법.In the feedstock forming step, the manufacturing method of the conditioning disk for polishing pad, characterized in that further adding a flow aid. 제10항에 있어서, The method of claim 10, 상기 유동성 보조제는 우레탄인 것을 특징으로 하는 연마패드용 컨디셔닝 디스크의 제조방법.The flow aid is a manufacturing method of the conditioning disk for polishing pad, characterized in that the urethane. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 세라믹분말의 입자들의 사이즈가 서로 다르고 또한 열가소성수지 바인더의 입자들의 사이즈가 서로 다르게 이루어지는 것을 특징으로 하는 연마패드용 컨디셔닝 디스크의 제조방법.And the size of the particles of the thermoplastic resin binder and the size of the particles of the thermoplastic resin binder are different from each other.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101175565B1 (en) 2010-10-14 2012-08-21 국방과학연구소 Fragment for shell and production method thereof
CN111805442A (en) * 2020-07-22 2020-10-23 江苏赛扬精工科技有限责任公司 Hot-pressing high-strength ceramic CBN grinding wheel for grinding aerospace titanium alloy and preparation method thereof

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102248486B (en) * 2011-07-25 2013-01-30 清华大学 Polishing pad trimming method
AT515258B1 (en) * 2013-12-18 2016-09-15 Tyrolit - Schleifmittelwerke Swarovski K G Process for producing abrasive bodies
CN110216547B (en) * 2019-06-17 2021-03-12 广东启智精密科技股份有限公司 Polyvinyl chloride injection molding and polishing integrated equipment

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05253849A (en) * 1992-01-16 1993-10-05 Ronald C Wiand Abrasive article, and its manufacture
KR20070012860A (en) * 2004-05-20 2007-01-29 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 Method of making an injection-moulded abrasive article
JP2007044824A (en) 2005-08-10 2007-02-22 Soken:Kk Cmp pad conditioner in semiconductor planarization cmp process

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2896657B2 (en) * 1996-06-28 1999-05-31 旭ダイヤモンド工業株式会社 Dresser and manufacturing method thereof
JP3527448B2 (en) * 1999-12-20 2004-05-17 株式会社リード Dresser for CMP polishing cloth and its manufacturing method
US20070049164A1 (en) * 2005-08-26 2007-03-01 Thomson Clifford O Polishing pad and method for manufacturing polishing pads

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05253849A (en) * 1992-01-16 1993-10-05 Ronald C Wiand Abrasive article, and its manufacture
KR20070012860A (en) * 2004-05-20 2007-01-29 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 Method of making an injection-moulded abrasive article
JP2007044824A (en) 2005-08-10 2007-02-22 Soken:Kk Cmp pad conditioner in semiconductor planarization cmp process

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101175565B1 (en) 2010-10-14 2012-08-21 국방과학연구소 Fragment for shell and production method thereof
CN111805442A (en) * 2020-07-22 2020-10-23 江苏赛扬精工科技有限责任公司 Hot-pressing high-strength ceramic CBN grinding wheel for grinding aerospace titanium alloy and preparation method thereof
CN111805442B (en) * 2020-07-22 2021-09-03 江苏赛扬精工科技有限责任公司 Hot-pressing high-strength ceramic CBN grinding wheel for grinding aerospace titanium alloy and preparation method thereof

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