KR101070394B1 - Method for producing cvd pad conditioner dull to change of pressure and cvd pad conditioner produced thereby - Google Patents

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윤소영
이주한
이종재
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이화다이아몬드공업 주식회사
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Abstract

본 발명은 반도체 소자 제작 공정에서 필수적으로 적용되고 있는 화학적 기계적 연마(CMP: chemical mechanical polishing) 공정에 사용되는 CMP 패드(Pad)용 컨디셔너에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 컨디셔닝시 압력변화에 따른 연마 패드의 마모량 변화가 적은 구조를 갖는 압력변화 비민감성 CVD패드 컨디셔너에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a conditioner for a CMP pad used in a chemical mechanical polishing (CMP) process, which is essentially applied in a semiconductor device manufacturing process. More specifically, a polishing pad according to a pressure change during conditioning The present invention relates to a pressure change insensitive CVD pad conditioner having a structure in which the amount of wear changes is small.

Figure R1020100058254
Figure R1020100058254

Description

컨디셔닝 압력변화 비민감성 CVD 패드 컨디셔너 제조방법 및 그 방법으로 제조된 압력변화 비민감성 CVD 패드 컨디셔너{METHOD FOR PRODUCING CVD PAD CONDITIONER DULL TO CHANGE OF PRESSURE AND CVD PAD CONDITIONER PRODUCED THEREBY} Conditioning Pressure Change Insensitive CD Pad Conditioner Manufacturing Method and Pressure Change Insensitive CD Pad Conditioner Manufactured by the Method {METHOD FOR PRODUCING CVD PAD CONDITIONER DULL TO CHANGE OF PRESSURE AND CVD PAD CONDITIONER PRODUCED THEREBY}

본 발명은 반도체 소자 제작 공정에서 필수적으로 적용되고 있는 화학적 기계적 연마(CMP: chemical mechanical polishing) 공정에 사용되는 CMP 패드(Pad)용 컨디셔너에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 컨디셔닝시 압력변화에 따른 연마 패드의 마모량 변화가 적은 구조를 갖는 압력변화 비민감성 CVD패드 컨디셔너 제조방법 및 그 방법으로 제조된 압력변화 비민감성 CVD패드 컨디셔너에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a conditioner for a CMP pad used in a chemical mechanical polishing (CMP) process, which is essentially applied in a semiconductor device manufacturing process. More specifically, a polishing pad according to a pressure change during conditioning The present invention relates to a method for manufacturing a pressure change insensitive CVD pad conditioner having a structure in which the amount of wear changes is small, and a pressure change insensitive CVD pad conditioner manufactured by the method.

반도체 장치에 사용되는 CMP 기술은 CVD 등에 의해 반도체 웨이퍼 상에 형성된 절연막이나 금속막 등의 박막을 평탄화할 때 이용된다.The CMP technique used in semiconductor devices is used to planarize thin films such as insulating films and metal films formed on semiconductor wafers by CVD or the like.

CMP 기술을 이용한 평탄화공정을 살펴보면, 회전되는 정반(Platen)위에 연마 패드를 부착하고 캐리어(Carrier)가 연마대상 물체인 웨이퍼를 잡고 그 패드 위에 슬러리(Slurry;연마액)를 공급하면서 웨이퍼를 잡고 있는 캐리어에 압력을 가한 상태에서 정반과 캐리어를 서로 상대 운동시켜 연마하는 가공방법이다.In the planarization process using CMP technology, a polishing pad is attached to a rotating platen, and a carrier is held while holding a wafer whose carrier is a polishing object and supplying a slurry onto the pad. It is a processing method in which the surface plate and the carrier are moved relative to each other and polished while pressure is applied to the carrier.

따라서, 평탄화를 위한 CMP 기술에서, 웨이퍼와 같은 가공물 표면을 가로지르는 제거 속도의 균일성(연마 균일성)은 중요한 특성이다. 연마 균일성을 향상시키기 위한 여러 요소 중 연마 패드의 표면 상태도 중요한 정량적 요소가 될 수 있다.Thus, in CMP technology for planarization, the uniformity of removal rate across the workpiece surface, such as wafers (polishing uniformity) is an important property. Among various factors for improving polishing uniformity, the surface state of the polishing pad may also be an important quantitative factor.

연마 패드의 바람직한 표면 상태는 연마패드의 마모되거나 막힌 미공 그리고 깨어진 연마패드의 평탄화를 원상태로 복귀시키기 위해 컨디셔너를 이용하여 변형된 패드의 표면을 절삭하는 작업을 수행하는 연마 패드의 컨디셔닝작업을 통해 달성될 수 있다. The desired surface condition of the polishing pad is achieved through conditioning of the polishing pad, which is performed by cutting the surface of the deformed pad with a conditioner to restore the worn or clogged pores of the polishing pad and the flattening of the broken polishing pad. Can be.

여기서, 컨디셔닝은 패드 컨디셔너가 연마 패드의 표면을 스크래핑 또는 러핑하기 위해 연마 패드와 접촉하는 다이아몬드와 같은 그라인더를 갖게 하여, 새로운 연마 패드의 표면 상태가 슬러리의 우수한 유지 능력을 갖는 초기 상태로 최적화되거나, 이용시 연마 패드의 슬러리 유지 능력이 연마 패드의 연마 능력을 유지하도록 회복되는 동작이다.Here, the conditioning causes the pad conditioner to have a diamond-like grinder in contact with the polishing pad to scrape or rough the surface of the polishing pad, such that the surface state of the new polishing pad is optimized to an initial state with good retention of slurry, or In use, the slurry holding ability of the polishing pad is restored to maintain the polishing ability of the polishing pad.

이와 같이 컨디셔닝 공정은 연마 패드 표면의 표면 거칠기를 증가시키고 기공을 열어주는 장점이 있으나, 연마 패드의 마모를 일으킴으로써 그 수명을 단축시키는 결과를 가져오며, 결국 연마 패드의 수명은 컨디셔닝 정도에 지배적이다. 즉, 통상적으로 패드 마모의 약 95%가 다이아몬드 컨디셔너와의 마모로부터 초래되며, 피가공품과의 접촉으로부터는 약 5%만이 초래된다고 알려져 있기 때문이다. As such, the conditioning process has the advantage of increasing the surface roughness of the polishing pad surface and opening up pores, but it causes the wear of the polishing pad to shorten its lifespan, and thus the polishing pad's life is dominant in the degree of conditioning. . That is because typically about 95% of the pad wear results from wear with the diamond conditioner, and only about 5% from contact with the workpiece is known.

한편, 연마패드를 가공ㆍ조정하기 위해 이용되는 패드 컨디셔너의 일예로서, 국내특허 제10-0387954호에 개시되어 있는 바와 같이 기판의 표면에 상방으로 균일한 높이로 돌출되는 복수의 다각뿔대가 형성되고 그 표면에 다이아몬드층이 CVD로 증착된 구조를 갖는 CVD 패드 컨디셔너가 개발되었는데, 상기와 같은 구조의 CVD 패드 컨디셔너는 일정 압력에서 사용가능하나, PWR이 안정되지 못한 상태에서는 연마패드의 컨디셔닝이 제대로 이루어지지 않음에도 불구하고 컨디셔닝 압력변화에 따라 패드 마모율 다시 말해 PWR(Pad Wear Rate)이 증가 또는 감소하는 폭이 매우 큰 문제점이 있었다.
On the other hand, as an example of a pad conditioner used to process and adjust the polishing pad, as described in Korean Patent No. 10-0387954, a plurality of polygonal pyramids protruding at a uniform height upwards are formed on the surface of the substrate, and A CVD pad conditioner having a structure in which a diamond layer is deposited by CVD on a surface has been developed. The CVD pad conditioner having the above structure can be used at a constant pressure, but the polishing pad is not properly conditioned when the PWR is not stable. In spite of not having a pad wear rate according to the change in the conditioning pressure, that is, the PWR (Pad Wear Rate) was increased or decreased.

본 발명자는 상기와 같은 종래 기술의 제반 단점과 문제점을 해결하기 위해 연구 노력한 결과 본 발명을 완성하게 되었다.The present inventors have completed the present invention as a result of research efforts to solve the above disadvantages and problems of the prior art.

따라서, 본 발명의 목적은 컨디셔닝시 압력변화에 따라 패드 마모량의 변화가 크지 않은 구조로 인해 패드의 컨디셔닝 효율이 향상되는 압력변화 비민감성 CVD 패드 컨디셔너 제조방법 및 그 방법으로 제조된 압력변화 비민감성 CVD패드 컨디셔너를 제공하는 것이다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a pressure change insensitive CVD pad conditioner manufacturing method and a pressure change insensitive CVD manufactured by the method for improving the conditioning efficiency of the pad due to the structure that does not change the amount of pad wear according to the pressure change during conditioning It is to provide a pad conditioner.

본 발명의 다른 목적은 우수한 컨디셔닝 효율 즉 일정하게 유지되는 커디셔닝 효율로 인해 장기적으로 패드의 수명이 연장될 수 있는 압력변화 비민감성 CVD 패드 컨디셔너 제조방법 및 그 방법으로 제조된 압력변화 비민감성 CVD패드 컨디셔너를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is a method of manufacturing a pressure change insensitive CVD pad conditioner and a pressure change insensitive CVD pad manufactured by the method, which can prolong the life of the pad in the long term due to excellent conditioning efficiency, that is, constant maintenance efficiency. To provide a conditioner.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 기판과, 상기 기판의 표면에 상방으로 돌출되어 형성되는 복수개의 절삭팁으로 구성된 CVD 패드 컨디셔너에 있어서, 상기 절삭팁의 크기, 높이 및 개수를 조절하는 단계를 포함하는 압력변화 비민감성 CVD 패드 컨디셔너 제조방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a CVD pad conditioner composed of a substrate and a plurality of cutting tips protruding upward on the surface of the substrate, the size, height and number of the cutting tips to adjust It provides a method of manufacturing a pressure change insensitive CVD pad conditioner comprising the step.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 절삭팁의 형상은 원기둥, 다각기둥, 원뿔대 또는 각뿔대 중 어느 하나의 표면에 다이아몬드층이 CVD로 증착된 구조를 갖도록 형성된다.In a preferred embodiment, the shape of the cutting tip is formed to have a structure in which a diamond layer is deposited by CVD on the surface of any one of a cylinder, a polygonal pillar, a truncated cone or a truncated pyramid.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 복수개의 절삭팁 가공시 그 크기는 가로 및 세로가 각각 20 내지 35um로, 높이는 40 내지 60um로, 개수는 2000 내지 6000ea로 조절된다.In a preferred embodiment, the size of the plurality of cutting tips are 20 to 35um in length and width, respectively, the height is 40 to 60um, the number is adjusted to 2000 to 6000ea.

또한, 본 발명은 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항의 제조방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 압력변화 비민감성 CVD 패드 컨디셔너를 제공한다.The present invention also provides a pressure change insensitive CVD pad conditioner, which is produced by the method of any one of claims 1 to 3.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 압력변화 비민감성 CVD 패드 컨디셔너의 표면에 그 크기는 가로 및 세로가 각각 20 내지 35um이고, 높이는 40 내지 60um이며, 개수는 2000 내지 6000ea인 복수개의 절삭팁이 형성된다.In a preferred embodiment, a plurality of cutting tips are formed on the surface of the pressure change insensitive CVD pad conditioner having a size of 20 to 35 um, a height of 40 to 60 um, and a number of 2000 to 6000 ea, respectively.

본 발명은 다음과 같은 우수한 효과를 갖는다.The present invention has the following excellent effects.

먼저, 본 발명에 의하면 컨디셔닝시 압력변화에 따라 패드 마모량의 변화가 크지 않은 구조로 인해 패드의 컨디셔닝 효율이 향상될 수 있다.First, according to the present invention, the conditioning efficiency of the pad may be improved due to the structure in which the pad wear amount is not largely changed according to the pressure change during conditioning.

또한, 본 발명에 의하면, 우수한 컨디셔닝 효율 즉 일정하게 유지되는 커디셔닝 효율로 인해 장기적으로 패드의 수명이 연장될 수 있다.
In addition, according to the present invention, the life of the pad can be extended in the long term due to the excellent conditioning efficiency, that is, the constant maintenance efficiency.

도 1은 본 발명의 실시예1 내지 6에 따라 제조된 실시예컨디셔너1 내지 6과 비교예1 내지 9에 따라 제조된 비교예컨디셔너1 내지 9의 압력변화에 따른 PWR 측정결과 그래프,
도 2는 도 1에 도시된 압력변화에 따른 PWR 측정결과 그래프의 일부 확대도,
도 3은 본 발명의 실시예2, 실시예7 및 8에 따라 제조된 실시예컨디셔너2, 7 및 8과 비교예10 및 11에 따라 제조된 비교예컨디셔너10 및 11의 PWR 측정결과 그래프.
1 is a graph of PWR measurement results according to pressure changes of Example conditioners 1 to 6 and Comparative Example conditioners 1 to 9 prepared according to Comparative Examples 1 to 9 prepared according to Examples 1 to 6 of the present invention;
2 is an enlarged view of a part of the PWR measurement result graph according to the pressure change shown in FIG. 1;
3 is a graph of PWR measurement results of Example conditioners 2, 7 and 8 and Comparative Example conditioners 10 and 11 prepared according to Comparative Examples 10 and 11 according to Examples 2, 7 and 8 of the present invention.

본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명의 상세한 설명 부분에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.The terms used in the present invention were selected as general terms as widely used as possible, but in some cases, the terms arbitrarily selected by the applicant are included. In this case, the meanings described or used in the detailed description of the present invention are considered, rather than simply the names of the terms. The meaning should be grasped.

이하, 첨부한 도면에 도시된 바람직한 실시예를 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the preferred embodiment shown in the accompanying drawings will be described in detail the technical configuration of the present invention.

그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐 본 발명을 설명하기 위해 사용되는 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Like reference numerals used to describe the present invention throughout the specification denote like elements.

본 발명의 기술적 특징은 CVD패드 컨디셔너의 표면에 형성되는 절삭팁의 크기, 높이 및 개수를 조절함으로써 압력변화에 따른 PWR(PAD WEAR RATE)변화량 폭을 최소화 한 것이다. The technical feature of the present invention is to minimize the width of PWR (PAD WEAR RATE) change due to pressure change by adjusting the size, height, and number of cutting tips formed on the surface of the CVD pad conditioner.

즉, CVD패드 컨디셔너에 형성된 절삭팁의 크기, 높이 및 개수가 일정한 값을 갖게 되면 압력이 상당한 폭으로 변화해도 PWR 변화폭이 현저하게 감소시킬 수 있음을 확인하였기 때문이다. That is, when the size, height, and number of cutting tips formed in the CVD pad conditioner have a constant value, it is confirmed that the change in the PWR can be significantly reduced even if the pressure varies considerably.

따라서, 본 발명의 압력변화 비민감성 CVD패드 컨디셔너 제조방법은 기판과, 상기 기판의 표면에 상방으로 돌출되어 형성되는 복수개의 절삭팁으로 구성된 CVD 패드 컨디셔너에 있어서, 상기 절삭팁의 크기, 높이 및 개수를 조절하는 단계를 포함한다.Therefore, the pressure change insensitive CVD pad conditioner manufacturing method of the present invention is a CVD pad conditioner composed of a substrate and a plurality of cutting tips protruding upward on the surface of the substrate, the size, height and number of the cutting tips Adjusting the.

즉, 본 발명의 압력변화 비민감성 CVD 패드 컨디셔너는 제조시 그 표면에 형성되는 절삭팁의 크기 및 높이가 일정한 값을 갖고, 일정한 개수가 형성되도록 조절되는 것이 바람직한데, 보다 바람직하게는 크기는 가로 및 세로가 각각 20 내지 35um이고, 높이는 40 내지 60um이며, 형성되는 개수는 2000 내지 6000ea가 되게 가공되도록 조절되는 것이다. That is, the pressure-sensitive insensitive CVD pad conditioner of the present invention has a predetermined value and height of the cutting tip formed on its surface at the time of manufacture, it is preferable to be adjusted so that a certain number is formed, more preferably the size is horizontal And the length is 20 to 35um each, the height is 40 to 60um, the number is formed is adjusted to be processed to be 2000 to 6000ea.

여기서, 절삭팁의 크기, 높이 및 개수는 무수히 수행된 실험을 통해 실험적으로 결정되었다. Here, the size, height, and number of cutting tips were determined experimentally through countless experiments.

먼저 절삭팁 크기의 경우 20um 미만이면 절삭팁 하나가 받는 부하량이 커져 사용중 팁이 부러져 웨이퍼 스크래치를 발생 할 수 있고, 35um 초과하면 컨디셔닝 효율이 작아 PWR을 높이기 위해서는 높은 컨디셔닝 압력 필요하여 장비 하드웨어에 무리가 갈 수 있었다. First, if the cutting tip size is less than 20um, the load received by one cutting tip will increase, and the tip may break during use, resulting in wafer scratches.If the cutting tip size is over 35um, the conditioning efficiency is small and high conditioning pressure is required to increase the PWR. Could go.

또한, 절삭팁 높이의 경우 40um 미만이면 절삭팁 높이가 낮게 되므로 팁의 바닥면이 패드와 닿아 컨디셔닝 효율이 매우 낮았고, 60um 초과하게 되면 압력에 따른 PWR 변화가 심하였다. In addition, when the cutting tip height is less than 40um, the cutting tip height is low, so that the bottom surface of the tip is in contact with the pad, the conditioning efficiency is very low, and when it exceeds 60um, the PWR change with pressure is severe.

마지막으로 절삭팁 개수의 경우 팁 개수가 많을수록 팁 하나당 걸리는 부하량이 작아져 안정적이나 너무 많으면 컨디셔닝 효율의 저하가 발생하여 적정한 팁 개수가 필요하였는데, 2000ea 미만이 되면 압력 변화에 따라 PWR 변화폭이 커서 작은 압력 변화에 PWR 변화가 커졌고, 6000ea 초과하게 되면 매우 높은 압력하에서만 컨디셔닝이 되어 컨디셔닝 효율이 매우 낮았다.Lastly, in the case of the number of cutting tips, the larger the number of tips, the smaller the load per tip, which is stable, but if the number of tips is too large, a decrease in the conditioning efficiency occurred, which required an appropriate number of tips. The PWR change was large with the change, and exceeding 6000ea resulted in conditioning only under very high pressure, resulting in very low conditioning efficiency.

또한, 본 발명에서 절삭팁의 형상은 원기둥, 다각기둥, 원뿔대 또는 다각뿔대 중 어느 하나의 표면에 다이아몬드층이 CVD로 증착된 구조를 갖도록 형성되는 것이 바람직한데, 다각뿔대인 것이 보다 바람직하다.In addition, in the present invention, the shape of the cutting tip is preferably formed to have a structure in which a diamond layer is deposited by CVD on the surface of any one of a cylinder, a polygonal pillar, a truncated cone or a polygonal truncated cone, more preferably a polygonal truncated cone.

이와 같이 CVD 패드 컨디셔너 표면에 형성되는 절삭팁의 크기, 높이 및 개수가 조절되어 제조된 본 발명의 압력변화 비민감성 패드 컨디셔너는 후술하는 실험예에서 알 수 있듯이 컨디셔닝시 5~13 lbf의 압력변화 범위에서 패드 마모량 변화폭이 15 내지 20um/hr이 되어 컨디셔닝 효율을 효과적으로 높일 수 있게 되고, 우수한 컨디셔닝 효율 즉 일정하게 유지되는 커디셔닝 효율로 인해 장기적으로 패드의 수명을 증가시킬 수 있게 된다.
As described above, the pressure change insensitive pad conditioner manufactured by adjusting the size, height, and number of cutting tips formed on the surface of the CVD pad conditioner may have a pressure change range of 5 to 13 lbf during conditioning. The change in the pad wear amount is 15 to 20um / hr, thereby effectively increasing the conditioning efficiency, and the longevity of the pad can be increased in the long term due to the excellent conditioning efficiency, that is, the constant conditioning efficiency.

실시예 1Example 1

직경이 4인치인 디스크형 기판 표면에 가로 및 세로가 35×35um이고 높이가 50um인 다각뿔대 형상의 절삭팁을 그 개수가 2000ea가 되도록 1.95mm 이격간격으로 공지된 CVD 패드 컨디셔너 제조방법에 의해 형성하여 압력변화 비민감성 CVD 패드 컨디셔너1("실시예 컨디셔너1")을 제조하였다.
On the surface of a disk-shaped substrate having a diameter of 4 inches, a polygonal pyramidal shaped cutting tip having a width of 35 x 35 um and a height of 50 um was formed by a known CVD pad conditioner manufacturing method at 1.95 mm spacing so that the number thereof was 2000ea. A pressure sensitive insensitive CVD pad conditioner 1 (“Example Conditioner 1”) was prepared.

실시예 2Example 2

형성된 절삭팁의 개수가 4000ea인 것을 제외하면 실시예1과 동일한 방법으로 압력변화 비민감성 CVD 패드 컨디셔너2("실시예 컨디셔너2")를 제조하였다.
A pressure change insensitive CVD pad conditioner 2 (“Example Conditioner 2”) was prepared in the same manner as in Example 1 except that the number of cutting tips formed was 4000ea.

실시예 3Example 3

형성된 절삭팁의 개수가 6000ea인 것을 제외하면 실시예1과 동일한 방법으로 압력변화 비민감성 CVD 패드 컨디셔너3("실시예 컨디셔너3")을 제조하였다.
A pressure change insensitive CVD pad conditioner 3 (“Example Conditioner 3”) was prepared in the same manner as in Example 1 except that the number of cutting tips formed was 6000ea.

실시예 4Example 4

가로 및 세로를 20×20um로 한 것을 제외하면 실시예1과 동일한 방법으로 압력변화 비민감성 CVD 패드 컨디셔너4("실시예 컨디셔너4")를 제조하였다.
A pressure change insensitive CVD pad conditioner 4 (“Example Conditioner 4”) was prepared in the same manner as in Example 1 except that the width and length were set to 20 × 20 μm.

실시예 5Example 5

가로 및 세로를 20× 20um로 한 것을 제외하면 실시예2와 동일한 방법으로 압력변화 비민감성 CVD 패드 컨디셔너5("실시예 컨디셔너5")를 제조하였다.
A pressure change insensitive CVD pad conditioner 5 (“Example Conditioner 5”) was prepared in the same manner as in Example 2 except that the width and length were set to 20 × 20 μm.

실시예 6Example 6

가로 및 세로를 20× 20um로 한 것을 제외하면 실시예3과 동일한 방법으로 압력변화 비민감성 CVD 패드 컨디셔너6("실시예 컨디셔너6")을 제조하였다.
A pressure change insensitive CVD pad conditioner 6 (“Example Conditioner 6”) was prepared in the same manner as in Example 3 except that the width and length were set to 20 × 20 μm.

실시예 7Example 7

높이를 40um로 한 것을 제외하면 실시예2와 동일한 방법으로 압력변화 비민감성 CVD 패드 컨디셔너7("실시예 컨디셔너7")을 제조하였다.
A pressure change insensitive CVD pad conditioner 7 (“Example conditioner 7”) was prepared in the same manner as in Example 2 except that the height was 40 μm.

실시예 8Example 8

높이를 60um로 한 것을 제외하면 실시예2와 동일한 방법으로 압력변화 비민감성 CVD 패드 컨디셔너8("실시예 컨디셔너8")을 제조하였다.
A pressure change insensitive CVD pad conditioner 8 (“Example conditioner 8”) was prepared in the same manner as in Example 2 except that the height was 60 μm.

비교예1Comparative Example 1

형성된 절삭팁의 개수가 1000ea인 것을 제외하면 실시예1과 동일한 방법으로 비교예컨디셔너1을 제조하였다.
Comparative Example Conditioner 1 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the number of cutting tips formed was 1000ea.

비교예2Comparative Example 2

형성된 절삭팁의 개수가 7000ea인 것을 제외하면 실시예1과 동일한 방법으로 비교예컨디셔너2를 제조하였다.
Comparative Example Conditioner 2 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the number of cutting tips formed was 7000ea.

비교예3Comparative Example 3

가로 및 세로를 20× 20um로 한 것을 제외하면 비교예1과 동일한 방법으로 비교예컨디셔너3을 제조하였다.
Comparative Example Conditioner 3 was prepared in the same manner as in Comparative Example 1 except that the width and length were set to 20 × 20 μm.

비교예4Comparative Example 4

가로 및 세로를 20× 20um로 한 것을 제외하면 비교예2와 동일한 방법으로 비교예컨디셔너4를 제조하였다.
Comparative Example Conditioner 4 was prepared in the same manner as in Comparative Example 2, except that the width and length were set to 20 × 20 μm.

비교예5Comparative Example 5

가로 및 세로를 50× 50um로 한 것을 제외하면 비교예1과 동일한 방법으로 비교예컨디셔너5를 제조하였다.
Comparative Example Conditioner 5 was prepared in the same manner as in Comparative Example 1 except that the width and length were set to 50 × 50 um.

비교예6Comparative Example 6

형성된 절삭팁 개수가 2000ea인 것을 제외하면 비교예5와 동일한 방법으로 비교예컨디셔너6을 제조하였다.
Comparative Example Conditioner 6 was prepared in the same manner as in Comparative Example 5 except that the number of cutting tips formed was 2000ea.

비교예7Comparative Example 7

형성된 절삭팁 개수가 4000ea인 것을 제외하면 비교예5와 동일한 방법으로 비교예컨디셔너7을 제조하였다.
Comparative Example Conditioner 7 was prepared in the same manner as in Comparative Example 5 except that the number of cutting tips formed was 4000ea.

비교예8Comparative Example 8

형성된 절삭팁 개수가 6000ea인 것을 제외하면 비교예5와 동일한 방법으로 비교예컨디셔너8을 제조하였다.
Comparative Example Conditioner 8 was prepared in the same manner as in Comparative Example 5 except that the number of cutting tips formed was 6000ea.

비교예9Comparative Example 9

형성된 절삭팁 개수가 7000ea인 것을 제외하면 비교예5와 동일한 방법으로 비교예컨디셔너9를 제조하였다.
Comparative Example Conditioner 9 was prepared in the same manner as in Comparative Example 5 except that the number of cutting tips formed was 7000ea.

비교예10Comparative Example 10

높이를 30um로 한 것을 제외하면 실시예2와 동일한 방법으로 비교예 컨디셔너10을 제조하였다.
Comparative Example Conditioner 10 was prepared in the same manner as in Example 2, except that the height was 30 μm.

비교예11Comparative Example 11

높이를 70um로 한 것을 제외하면 실시예2와 동일한 방법으로 비교예 컨디셔너11을 제조하였다.
Comparative Example Conditioner 11 was prepared in the same manner as in Example 2, except that the height was 70 μm.

실험예 1Experimental Example 1

실시예컨디셔너1 내지 실시예컨디셔너6과 비교예컨디셔너1 내지 9의 컨디셔닝 압력(5 내지 15 lbf)에 따른 PWR을 측정하는 실험을 수행하였는데, 특히 CVD 패드 컨디셔너에 형성된 절삭팁의 크기 및 개수에 따른 PWR 변화폭을 관찰하였으며 그 결과를 표1 내지 3 및 도 1과 도 2에 도시하였다. Experiments were carried out to measure PWR according to the conditioning pressures (5 to 15 lbf) of Example Conditioners 1 to 6 and Comparative Example Conditioners 1 to 9, in particular depending on the size and number of cutting tips formed on the CVD pad conditioner. PWR variation was observed and the results are shown in Tables 1 to 3 and FIGS. 1 and 2.

절삭팁 sizeCutting tip size 35*35*50(가로×세로×높이)35 * 35 * 50 (width X length X height) D/FD / F 비교예컨디셔너1Comparative Example Conditioner 1 실시예컨디셔너1Example Conditioner 1 실시예컨디셔너2Example Conditioner 2 실시예컨디셔너3Example Conditioner 3 비교예컨디셔너2Comparative Example Conditioner 2 55 2222 44 00 00 00 77 3636 1414 33 00 00 99 5555 2828 1212 22 00 1111 7171 4949 2525 1010 1One 1313 9999 6363 4141 2020 55 1515 135135 9191 5959 4545 1111 15um일때 D/FD / F at 15um 6.216.21 8.568.56 1111 20um일때 D/FD / F at 20um 7.867.86 10.2110.21 13.0213.02 D/F
margin
(15~20um/hr)
D / F
margin
(15 ~ 20um / hr)
컨디셔닝효율이 커서 적용불가Not applicable due to high conditioning efficiency 1.651.65 1.651.65 2.022.02 컨디셔닝효율이 작아서 적용불가Not applicable due to low conditioning efficiency

절삭팁 sizeCutting tip size 20*20*50(가로×세로×높이)20 * 20 * 50 (width X length X height) D/FD / F 비교예컨디셔너3Comparative Example Conditioner 3 실시예컨디셔너4Example Conditioner 4 실시예컨디셔너5Example Conditioner 5 실시예컨디셔너6Example Conditioner 6 비교예컨디셔너4Comparative Example Conditioner 4 55 2525 99 55 22 00 77 3737 1717 1212 77 00 99 5353 2424 1818 1515 33 1111 6868 3131 2424 2323 55 1313 8181 4141 3333 3030 1010 1515 109109 5353 4646 3939 1414 15um일때 D/FD / F at 15um 5.265.26 6.466.46 7.767.76 20um일때 D/FD / F at 20um 7.887.88 9.659.65 10.2610.26 D/F
margin
(15~20um/hr)
D / F
margin
(15 ~ 20um / hr)
컨디셔닝효율이 커서 적용불가Not applicable due to high conditioning efficiency 2.622.62 3.193.19 2.52.5 컨디셔닝효율이
작아서
적용불가
Conditioning efficiency
Small
Not applicable

절삭팁 sizeCutting tip size 50*50*50(가로×세로×높이)50 * 50 * 50 (width X length X height) D/FD / F 비교예컨디셔너5Comparative Example 5 비교예컨디셔너6Comparative Example Conditioner 6 비교예컨디셔너7Comparative Example Conditioner 7 비교예컨디셔너8Comparative Example Conditioner 8 비교예컨디셔너9Comparative Example 9 55 2626 1010 00 00 00 77 6969 3737 00 00 00 99 210210 8383 00 00 00 1111 416416 320320 55 00 00 1313 554554 450450 88 44 00 1515 649649 562562 1616 1111 22 15um일때 D/FD / F at 15um 4.974.97 20um일때 D/FD / F at 20um 5.735.73 D/F
margin
(15~20um/hr)
D / F
margin
(15 ~ 20um / hr)
컨디셔닝효율이 커서 적용불가Not applicable due to high conditioning efficiency 0.760.76 컨디셔닝효율이 작아서 적용불가Not applicable due to low conditioning efficiency 컨디셔닝효율이 작아서 적용불가Not applicable due to low conditioning efficiency 컨디셔닝효율이 작아서 적용불가Not applicable due to low conditioning efficiency

상술된 표 1 내지 3과 도 1 및 도 2로부터 본 발명의 압력변화 비민감성 CVD 패드 컨디셔너 제조방법에 의해 제조된 실시예컨디셔너들은 절삭팁의 크기 및 개수가 일정하게 조절되어 컨디셔닝 압력에 따라 패드 마모량의 변화가 크기 않은 것을 알 수 있지만, 형성된 절삭팁의 크기 및 개수가 본 발명의 범위를 벗어나게 되면 압력변화에 민감하여 컨디셔닝 효율이 극히 저하되는 경향성을 보이는 것을 알 수 있다. 여기서, 디스크 D/F margin은 15~20um/hr의 PWR을 보일 때의 압력 범위를 의미하며, 그 값이 크면 압력변화에 민감하지 않은 것을 나타낸다.
Example conditioners manufactured by the pressure change insensitive CVD pad conditioner manufacturing method of the present invention from the above-described Tables 1 to 3 and FIGS. 1 and 2 are the pad wear amount according to the conditioning pressure by constantly adjusting the size and number of cutting tips Although it can be seen that the change in the size of the cutting tips and the size and the number of the out of the range of the present invention is sensitive to the pressure change it can be seen that the conditioning efficiency tends to be extremely reduced. Here, the disk D / F margin is a pressure range when showing a PWR of 15 ~ 20um / hr, a large value indicates that it is not sensitive to pressure changes.

실험예 2Experimental Example 2

CVD 패드 컨디셔너에 형성되는 절삭팁의 최적높이를 결정하기 위해, 크기 및 개수는 같지만 높이가 달리 형성된 실시예컨디셔너2, 실시예컨디셔너7, 실시예컨디셔너8, 비교예컨디셔너10, 및 비교예컨디셔너11의 컨디셔닝 압력(5 내지 15 lbf)에 따른 PWR을 측정하는 실험을 수행하였고, 절삭팁 높이에 따른 PWR 변화폭을 관찰하였으며 그 결과를 표4 및 도 3에 도시하였다. In order to determine the optimum height of the cutting tips formed in the CVD pad conditioner, Example Conditioners 2, Example Conditioners 7, Example Conditioners 8, Comparative Example Conditioners 10, and Comparative Example Conditioners 11 having the same size and number but different heights are formed. The experiment was performed to measure the PWR according to the conditioning pressure (5 to 15 lbf) of the PWR, and the variation of the PWR according to the cutting tip height was observed and the results are shown in Table 4 and FIG. 3.

절삭팁 개수Number of cutting tips 4000ea4000ea D/FD / F 비교예컨디셔너10Comparative Example 10 실시예컨디셔너7Example Conditioner 7 실시예컨디셔너2Example Conditioner 2 실시예컨디셔너8Example Conditioner 8 비교예컨디셔너11Comparative Example Conditioner 11 55 00 00 00 22 33 77 00 22 33 55 99 99 22 1010 1212 1414 3232 1111 55 2323 2525 2727 5454 1313 1111 3838 4141 4444 8181 1515 1818 5656 5959 6363 9696 15um일때 D/FD / F at 15um 99 8.578.57 8.128.12 7.127.12 20um일때 D/FD / F at 20um 10.5310.53 10.2310.23 9.929.92 7.957.95 D/F
margin
(15~20um/hr)
D / F
margin
(15 ~ 20um / hr)
컨디셔닝효율이 작아서 적용불가Not applicable due to low conditioning efficiency 1.531.53 1.661.66 1.81.8 0.830.83

상기 표 4 및 도 3으로부터 본 발명의 CVD 패드 컨디셔너의 표면에 형성되는 절삭팁의 높이는 40 내지 60um이 적합하고, 정해진 범위를 벗어나게 되면 컨디셔닝 효율이 작거나 압력에 민감함을 알 수 있다.
The height of the cutting tip formed on the surface of the CVD pad conditioner of the present invention from Table 4 and Figure 3 is suitable for 40 to 60um, it can be seen that the conditioning efficiency is small or pressure-sensitive when out of a predetermined range.

이상의 실험결과들은 본 발명의 제조방법에 따라 일정한 크기, 일정한 높이 및 일정한 개수의 절삭팁이 형성된 압력변화 비민감성 CVD 패드 컨디셔너가 압력변화에 따라 패드 마모량 변화폭이 상당히 작아 컨디셔닝시 발생되는 공정압력의 변화에도 불구하고 PWR 값이 안정한 상태를 유지하게 되므로 안정적으로 사용할 수 있다. 그 결과, 본 발명의 압력변화 비민감성 CVD패드 컨디셔너를 연마패드 컨디셔닝작업에 수행하게 되면 작은 공정변화(압력변화)에도 일정한 컨디셔닝을 유지할 수 있는 효과가 있다.
The results of the above experiments show that the pressure change insensitive CVD pad conditioner with a constant size, a constant height, and a certain number of cutting tips according to the manufacturing method of the present invention changes the process pressure generated during conditioning due to a small change in the pad wear amount according to the pressure change. Nevertheless, the PWR value remains stable and can be used stably. As a result, when the pressure-sensitive insensitive CVD pad conditioner of the present invention is carried out in a polishing pad conditioning operation, there is an effect of maintaining a constant conditioning even with a small process change (pressure change).

본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation, Various changes and modifications will be possible.

Claims (5)

기판과, 상기 기판의 표면에 상방으로 돌출되어 형성되는 복수개의 절삭팁으로 구성된 CVD 패드 컨디셔너에 있어서,
상기 절삭팁은 원기둥, 다각기둥, 원뿔대 또는 각뿔대 중 어느 하나의 형상으로 돌출된 표면에 다이아몬드층이 CVD로 증착된 구조를 갖도록 형성되는데,
상기 절삭팁의 크기, 높이 및 개수를 조절하는 단계를 포함하여,
컨디셔닝시 5~13 lbf의 압력변화 범위에서 패드 마모량 변화폭이 15 내지 20um/hr인 것을 특징으로 하는 압력변화 비민감성 CVD 패드 컨디셔너 제조방법.
In the CVD pad conditioner comprising a substrate and a plurality of cutting tips protruding upward on the surface of the substrate,
The cutting tip is formed to have a structure in which a diamond layer is deposited by CVD on a surface protruding in the shape of a cylinder, a polygonal pillar, a truncated cone or a truncated pyramid.
Including adjusting the size, height and number of the cutting tips,
Method for producing a pressure-sensitive insensitive CVD pad conditioner, characterized in that the change in pad wear amount in the pressure change range of 5 ~ 13 lbf when the condition is 15 to 20um / hr.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 복수개의 절삭팁 크기는 가로 및 세로가 각각 20 내지 35um로, 높이는 40 내지 60um로, 개수는 2000 내지 6000ea로 조절되는 것을 특징으로 하는 압력변화 비민감성 CVD 패드 컨디셔너 제조방법.
The method of claim 1,
The plurality of cutting tip size is 20 to 35um in width and length, respectively, 40 to 60um in height, the number of the pressure change insensitive CVD pad conditioner, characterized in that the number is adjusted to 2000 to 6000ea.
제 1 항 또는 제 3 항의 제조방법에 의해 제조되어 컨디셔닝시 5~13 lbf의 압력변화 범위에서 패드 마모량 변화폭이 15 내지 20um/hr인 것을 특징으로 하는 압력변화 비민감성 CVD 패드 컨디셔너.
A pressure change insensitive CVD pad conditioner manufactured by the manufacturing method according to claim 1 or 3, wherein the pad wear variation ranges from 15 to 20 um / hr in a pressure change range of 5 to 13 lbf during conditioning.
제 4 항에 있어서,
상기 압력변화 비민감성 CVD 패드 컨디셔너의 표면에 그 크기는 가로 및 세로가 각각 20 내지 35um이고, 높이는 40 내지 60um이며, 개수는 2000 내지 6000ea인 복수개의 절삭팁이 형성되는 것을 특징으로 하는 압력변화 비민감성 CVD패드 컨디셔너.

The method of claim 4, wherein
The pressure change ratio of the pressure sensitive non-sensitized CVD pad conditioner is formed with a plurality of cutting tips having a size of 20 to 35 um, a height of 40 to 60 um, and a number of 2000 to 6000 ea, respectively, on the surface of the CVD pad conditioner. Sensitive CVD Pad Conditioner.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100847121B1 (en) * 2006-12-28 2008-07-18 주식회사 실트론 Conditioner for grinding pad and chemical and mechanical polishing apparatus the same

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