KR101148934B1 - Combination type dresser - Google Patents
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Abstract
조합식 드레서는 조합면, 바닥면, 및 다수의 관통공 또는 다수의 수용홈을 가지고 배치되는 큰 기초판; 및 각각 다수의 연마 입자를 가지는 다수의 그라인딩부를 포함한다. 연마 입자는 절단팁을 가지고, 관통공 또는 수용홈은 연마부를 수용하며, 연마입자의 절단팁은 조합면으로부터 돌출된다. 그라인딩부는 바인더를 통해 큰 기초판에 결합된다. 다수의 연마 입자의 다수의 절단팁의 레벨링 차이는 각각 20마이크로미터보다 더 작다. 이에 의해, 다수의 연마 입자의 절단팁은 더 쉽게 동일한 레벨링이 되고, 다른 연마 입자가 필요에 따라 다양화 될 수 있다. 따라서, 다수의 작은 그라인딩부를 제조하고, 그것들을 큰 면적을 가진 드레서로 들여오는 비용이 더 낮다.The combination dresser includes a large base plate disposed with a combination surface, a bottom surface, and a plurality of through holes or a plurality of receiving grooves; And a plurality of grinding portions each having a plurality of abrasive grains. The abrasive particles have cutting tips, the through holes or receiving grooves receive the abrasive part, and the cutting tips of the abrasive particles protrude from the combination surface. The grinding part is joined to the large base plate through the binder. The leveling differences of a plurality of cutting tips of a plurality of abrasive particles are each less than 20 micrometers. Thereby, the cutting tips of a plurality of abrasive grains can be more easily leveled the same, and other abrasive grains can be diversified as needed. Therefore, the cost of manufacturing a large number of small grinding portions and bringing them into a large-area dresser is lower.
Description
본 발명은 드레서에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화학적 기계적 평탄화(CMP) 연마패드를 위한 조합식 드레서 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a dresser, and more particularly, to a combinational dresser for a chemical mechanical planarization (CMP) polishing pad and a method of manufacturing the same.
화학적 기계적 평탄화(CMP)는 현재 반도체 웨이퍼의 표면을 위한 평탄화 공정 사이에서 현저한 기술이다. 화학적 기계적 평탄화 공정에서, 연마패드의 기능은 웨이퍼와 연마 패드의 사이에 연마액을 안정적이고 균일하게 운반하고, 화학적 에칭과 기계적 그라인딩의 상호작용하에서 웨이퍼로부터 돌출되는 퇴적층을 이동시키는 것이다.Chemical mechanical planarization (CMP) is currently a notable technology among planarization processes for the surface of semiconductor wafers. In the chemical mechanical planarization process, the function of the polishing pad is to transport the polishing liquid stably and uniformly between the wafer and the polishing pad, and move the deposit layer protruding from the wafer under the interaction of chemical etching and mechanical grinding.
웨이퍼의 대량생산을 달성하고, 품질과 안정성을 유지하기 위해, 다이아몬드 드레서가 화학적 기계적 평탄화 공정에 시기적절하게 연마패드를 피니시(finish)하는데 사용되어야 한다. 이것은 연마패드의 거친 표면을 회복시키고 드레싱 화합물 수용성을 향상시키기 위해 연마된 표면 잔류물을 제거할 뿐만 아니라, 연마패드의 표면상의 구멍을 회복시키고 연마액의 조절성, 운반성을 회복시켜 연마패드의 비용이 절감되고 웨이퍼의 대량생산 중 품질 및 안정성을 달성할 수 있다.In order to achieve mass production of wafers and to maintain quality and stability, a diamond dresser must be used to finish the polishing pad in a timely manner in a chemical mechanical planarization process. This not only removes the polished surface residues to restore the rough surface of the polishing pad and improve the dressing compound water solubility but also restores the pores on the surface of the polishing pad and restores the controllability and transportability of the polishing liquid, The cost can be reduced and the quality and stability of the wafer during the mass production can be achieved.
종래 다이아몬드 드레서는 메탈 디스크상에 평균 입자 크기를 가진 다이아몬드를 고정시킨 것이고; 그런 종류의 다이아몬드 드레서는 IC1000과 같은 경질 연마패드를 피니시하는데 적합하다. 종래 드레서는 웨이퍼 연마 중 발생된 잔류물을 제거하는 것을 원할 뿐만 아니라 분명한 거칠기로 연마패드를 회복시키기 위해 연마패드의 층을 절단하는 것을 요한다. 그러나, 종래의 다이아몬드 드레서는 45나노미터 이하 화학적 기계적 평탄화 공정에는 적합하지 않다. 집적회로의 라인폭이 점차적으로 훨씬 더 작아지기 때문에, 예를 들어 65나노미터 이하의 공정이 2006년부터 수행되고, 웨이퍼 표면의 더 높은 평탄화와 평활도(smoothness)가 요구되며, 연마패드를 피니시하기 위한 드레서의 요구조건이 상대적으로 더 높아졌다. 2010년에 기대되는 45나노미터를 위한 공정은 웨이퍼 연마를 수행하기 위해 극단적으로 낮은 압력을 사용해야 하고, 나노스케일 구리 와이어를 통한 그라인딩과 깨지기 쉬운 낮은 K 임피던스층은 피할 수 있다. 따라서, 피니시된 연마패드는 더 높은 평활도(smoothness)를 요하고, 큰 스케일의 웨이퍼를 위한 요구조건과 협력하여 작동하기 위해 재디자인되어야 한다. 미래의 다이아몬드 드레서의 다이아몬드 입자 분포가 규칙화 되어야 할 뿐만 아니라, 그에 따른 팁(tip) 정점(vertex) 레벨링(leveling)을 위한 요구가 더 높아진다. 게다가, 드레서 또한 더 많은 핀을 긁고 연마패드상의 질감을 균일화할 필요가 있다. 그러나, 반면에 드레서의 연마패드 제거율은 더 낮아지는데; 이러한 요구는 종래 드레서에서는 만족시키기 어렵다.Conventionally, a diamond dresser is a diamond having an average particle size fixed on a metal disk; Such diamond dressers are suitable for finishing hard polishing pads such as the IC1000. Conventional dressers not only want to remove residues generated during wafer polishing, but also require cutting the layer of polishing pad to recover the polishing pad with clear roughness. However, conventional diamond dressers are not suitable for chemical mechanical planarization processes below 45 nanometers. As the line width of the integrated circuit becomes progressively smaller, for example, a process of less than 65 nanometers is performed from 2006, requiring higher planarization and smoothness of the wafer surface, The requirements of the dresser have been relatively higher. The expected 45-nanometer process in 2010 should use extremely low pressure to perform wafer polishing, avoiding grinding through nanoscale copper wires and a fragile low K-impedance layer. Thus, the finished polishing pad requires higher smoothness and must be redesigned to work in conjunction with the requirements for a larger scale wafer. Not only does the diamond particle distribution of future diamond dressers have to be regularized, but also the demand for tip vertex leveling is higher. In addition, the dresser also needs to wear more pins and make the texture on the polishing pad uniform. However, on the other hand, the polishing pad removal rate of the dresser is lowered; Such a demand is difficult to satisfy in the conventional dresser.
다른 드레서들의 다양한 특허들이 있고, 예를 들어 대만특허 No.I228066호는 모든 또는 일부 연마 입자 그룹에서 다수의 연마 입자의 전단에 의해 각각 형성되는 레벨 페이스 사이의 레벨링 차이를 조정하기 위한 조정 기구가 배치되는 메탈 테이블을 포함하는, 연마포를 위한 드레서 및 그 연마포를 피니시하기 위한 방법을 개시하고 있다. There are various patents of different dressers. For example, Taiwan Patent No. I228066 discloses an adjusting mechanism for adjusting the leveling difference between the level faces formed by the front ends of a plurality of abrasive grains in all or some of the abrasive grain groups A dresser for a polishing cloth and a method for finishing the polishing cloth are disclosed.
대만특허공개 No.200821093호는 나사 또는 바인더에 의해 드레서 기초판에 고정된 각 다이아몬드의 연마입자 접착부에 각각 달라붙은 다양한 종류의 다이아몬드 연마입자를 포함하는 다이아몬드 드레서를 개시한다.Taiwan Patent Publication No.200821093 discloses a diamond dresser comprising various kinds of diamond abrasive grains adhered to abrasive grain adhering portions of respective diamonds fixed to a dresser base plate by screws or a binder.
US No.6,054,183호는 다수의 다이아몬드 입자 및 한 층의 CVD 다이아몬드가 형성되는 기초판상의 드레서를 개시하고, 여기에서 다수의 다이아몬드 입자는 기초판의 표면상에 유지되는 CVD 다이아몬드에 의해 덮여진다.No. 6,054,183 discloses a base plate-like dresser on which a plurality of diamond particles and a layer of CVD diamond are formed, wherein a plurality of diamond particles are covered by a CVD diamond that is held on the surface of the base plate.
WO 특허공개 No. WO 00/64630호는 다수의 연마 입자를 포함하는 연마층을 개시하는데, 그라인딩 입자는 유기 레진, 금속염 및 다수의 연마 입자 사이에 균일하게 분포되는 다이아몬드 입자로 구성된다. WO Pat. WO 00/64630 discloses an abrasive layer comprising a plurality of abrasive particles, wherein the abrasive particles consist of an organic resin, a metal salt and diamond particles uniformly distributed between the abrasive particles.
US 특허공개 No.20060128288호는 다수의 다이아몬드 입자를 금속 기초판에 금속 바인더층으로 고정함으로써 형성되는 드레서를 개시한다.US Patent Publication No. 20060128288 discloses a dresser formed by fixing a plurality of diamond particles to a metal base plate with a metal binder layer.
일본 공개공보 2006-315088호는 다수의 원형 PCD 다이아몬드 시트에 결합되는 원형 디스크 타입 베이스를 포함하는 드레서를 개시한다.Japanese Laid-Open Publication No. 2006-315088 discloses a dresser including a circular disk type base coupled to a plurality of circular PCD diamond sheets.
일반적인 드레서의 직경은 대략 108mm의 큰 디스크인데; 큰 면적 때문에 그 변형 또한 커서 다양한 다른 크기, 형태 및 물질의 연마 입자에 결합되기 쉽지 않고, 다수의 연마 입자의 정점(vertex)이 동일한 레벨이 되기 어렵다. 게다가, 큰 면적을 가지는 드레서는 비용이 비싸다.The diameter of a typical dresser is a large disc of approximately 108 mm; Due to its large area, its deformation is also so large that it is difficult to bond to abrasive particles of various sizes, shapes and materials, and the vertices of many abrasive particles are difficult to attain the same level. In addition, dressers with large areas are expensive.
다양한 다른 크기, 형태 및 물질의 연마 입자에 더 큰 면적을 가지는 드레서의 결합성을 향상시키고, 다수의 연마 입자의 정점을 동일한 레벨로 하기 위해 본 발명이 제안되었다.The present invention has been proposed to improve the coupling of dressers having a larger area to abrasive grains of various different sizes, shapes and materials, and to set the apexes of a plurality of abrasive grains to the same level.
본 발명의 주 목적은 큰 기초판의 동일한 연마 끝단면이 연마 입자를 가지는 다수의 작은 기초판에 결합될 수 있어, 다수의 연자 입자의 절단 팁이 동일한 레벨이 될 수 있게 하고, 다양한 다른 크기, 형태 및 물질의 연마 입자를 함께 더 쉽게 결합시킬 수 있는 조합식 드레서를 제공하는 것이다.The main object of the present invention is to enable the same abrasive end face of a large base plate to be bonded to a plurality of small base plates having abrasive grains so that the cutting tips of a large number of soft particles can be at the same level, It is an object of the present invention to provide a combinational dresser that can more easily combine shapes and abrasive particles of a material together.
본 발명에 따르면 CMP 연마패드를 위한 드레서로 적용되는 조합식 드레서로서, 조합면, 바닥면, 및 다수의 관통공의 한 그룹과 다수의 수용홈의 한 그룹 중 하나를 가지고 배치되는 큰 기초판; 및 각각 절단팁을 가지는 다수의 연마 입자를 각각 가지는 다수의 그라인딩부를 포함하여 이루어지고;According to the present invention there is provided a combination dresser applied as a dresser for a CMP polishing pad, comprising: a large base plate disposed with a combination surface, a bottom surface, and one of a plurality of receiving grooves and one group of a plurality of through holes; And a plurality of grinding portions each having a plurality of abrasive grains each having a cutting tip;
상기 다수의 관통공의 한 그룹과 다수의 수용홈의 한 그룹 중 하나는 상기 다수의 그라인딩부를 수용하고, 상기 다수의 절단팁은 각각 상기 조합면으로부터 돌출되며; 상기 다수의 그라인딩부는 바인더 및 억지 끼워맞춤 중 하나를 통해 큰 기초판에 결합되고; 상기 다수의 연마 입자의 상기 다수의 절단팁과 평면 사이의 레벨링 차이는 각각 20마이크로미터보다 더 작은 조합식 드레서가 제공된다.One of the plurality of through holes and one of the plurality of receiving grooves receiving the plurality of grinding portions, the plurality of cutting tips each projecting from the combination surface; Wherein the plurality of grinding portions are coupled to a large base plate through one of a binder and an interference fit; Wherein a leveling difference between the plurality of cutting tips and planes of the plurality of abrasive grains is less than 20 micrometers each.
다수의 연자 입자의 절단 팁이 동일한 레벨이 될 수 있게 하고, 다양한 다른 크기, 형태 및 물질의 연마 입자를 함께 더 쉽게 결합시킬 수 있는 조합식 드레서가 제공된다.A combination dresser is provided which allows the cutting tips of a number of softened particles to be at the same level and to more easily combine abrasive particles of various different sizes, shapes and materials together.
도1은 본 발명에 따른 제1실시예의 조합식 드레서의 사시도이고,
도2는 도1에서 A-A선에 따른 단면도이며,
도3은 본 발명에 따른 제2실시예의 조합식 드레서의 단면도이고,
도4a는 본 발명에 따른 제3실시예의 조합식 드레서의 단면도이며,
도4b는 본 발명에 따른 제3실시예의 조합식 드레서의 제작의 모식도이고,
도5는 본 발명에 따른 제4실시예의 조합식 드레서의 모식도이며,
도6은 본 발명에 따른 제5실시예의 조합식 드레서의 단면도이고,
도7은 본 발명에 따른 제6실시예의 조합식 드레서의 단면도이며,
도8은 본 발명에 따른 제7실시예의 조합식 드레서의 단면도이고,
도9는 본 발명에 따른 제8실시예의 조합식 드레서의 모식도이다.1 is a perspective view of a combination dresser according to a first embodiment of the present invention,
Fig. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in Fig. 1,
3 is a cross-sectional view of a combination dresser according to a second embodiment of the present invention,
4A is a cross-sectional view of a combination dresser according to a third embodiment of the present invention,
FIG. 4B is a schematic view of the fabrication of the combination dresser of the third embodiment according to the present invention,
5 is a schematic view of a combination dresser according to a fourth embodiment of the present invention,
6 is a cross-sectional view of a combination dresser according to a fifth embodiment of the present invention,
7 is a cross-sectional view of a combination dresser according to a sixth embodiment of the present invention,
8 is a cross-sectional view of a combination dresser of a seventh embodiment according to the present invention,
9 is a schematic view of a combination dresser of an eighth embodiment according to the present invention.
도1 및 도2를 참조하면, 본 발명에 따른 제1실시예의 조합식 드레서(1)가 CMP 연마 패드를 위한 드레서로 사용되고, 더 큰 기초판(11) 및 다수의 그라인딩부(grinding unit, 12)를 포함한다.1 and 2, a
큰 기초판(11)은 조합면(110), 바닥면(111) 및 도2에 도시된 바와 같이 다수의 그라인딩부(12)에 상응하는 다수의 관통공(112)을 가지고; 다수의 관통공(112)은 조합면(110)으로부터 돌출되는 다수의 그라인딩부(12)를 각각 수용한다. 게다가, 바인더(binder, 13)는 다수의 그라인딩부(12)를 큰 기초판(11)에 결합하는데 사용된다. The
다수의 그라인딩부(12)는 각각 작은 기초판(120) 및 다수의 연마 입자(121)를 포함하고, 작은 기초판(120)의 한 면(122)이 다수의 연마 입자(121)에 결합된다. 연마 입자는 제품을 절단하는데 사용되는 절단팁(cutting tip, 123)을 가진다. 다수의 연마입자(121)를 가지는 면(122)의 반대편에 위치하는 작은 기초판(120)의 또 다른 면(124) 및 큰 기초판(11)의 바닥면(111)은 대략 동일한 기준 평면(14)에 있다. 큰 기초판(11)상의 다수의 관통공(112)을 형성하는 다수의 내벽(113) 및 다수의 그라인딩부(12)의 다수의 외벽(125)은 각각 다수의 요철구조(114,126)를 가지고 있다. 큰 기초판(11)은 바인더(13)가 다수의 요철구조(114,126)에 스며들어 다수의 내벽(113)과 다수의 외벽(125)에 함께 각각 달라붙은 후에 더 견고하게 다수의 그라인딩부(12)에 결합될 것이고; 다수의 그라인딩부(12)는 연마 작업 중에 상대적으로 큰 기초판(11)에 수직으로 움직일 수 없어 큰 기초판(11)으로부터 분리되지 않을 것이다. 다수의 요철구조(114,126)는 둘 다 다수의 내벽(113) 및 다수의 외벽(125)에 배치될 수 없거나 또는 그들 중 하나만 다수의 요철구조(114,126)를 가지고 배치된다.The plurality of
도1 및 도2를 참조하면, 다수의 관통공(112)(도2) 및 다수의 그라인딩부(12)는 원형일 수 있고 사각형과 같은 다각형일 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 2, the plurality of through holes 112 (FIG. 2) and the plurality of grinding
본 실시예에서 다수의 그라인딩부(12)는 큰 기초판(11)보다 더 높다. 큰 기초판(11)의 조합면(110)으로부터 돌출되는 연마 입자(121)의 다수의 절단팁(123)의 높이는 다수의 그라인딩부(12)의 높이에 의해 결정된다. 큰 기초판(11)으로부터 돌출되는 절단팁(123)의 높이 차이는 20 마이크로미터보다 작아서, 다수의 절단팁(123)과 한 면(15) 사이의 레벨링 차이가 20 마이크로미터보다 작도록 한다. 큰 기초판(11)의 조합면(110)으로부터 돌출되는 다수의 절단팁(123)의 높이는 0.05에서 5 밀리미터의 범위에 있다.In this embodiment, the plurality of grinding
도2 및 도3을 참조하면, 본 발명에 따른 제2실시예의 조합식 드레서(2)의 구조는 제2실시예에서는 큰 기초판(21)의 다수의 관통공(212)이 원뿔 모양이고 그 반대 모양(상부에서 더 넓고 하부에서 더 좁은)이며, 관통공(212)의 내벽(213)의 경사각이 1도에서 15도 범위인 점을 제외하고는 전술한 제1실시예의 조합식 드레서(1)와 거의 유사하다. 큰 기초판(21)은 조합면(210), 바닥면(211) 및 다수의 그라인딩부(12)에 상응하는 다수의 관통공(212)을 가지고; 큰 기초판(21)상의 다수의 관통공(212)을 형성하는 다수의 내벽(213) 또한 그라인딩부(12)의 다수의 요철구조(126)에 상응하는 다수의 요철구조(214)를 가진다. 다수의 그라인딩부(12)는 다수의 관통공(212)에 각각 위치하고(도3), 다수의 연마 입자(121)를 가지는 면(122)의 반대쪽 면(124)은 다수의 관통공(212)의 더 얕은 하단에 견고하게 바닥면(211)과 함께 동일한 기준 평면(14)에서 끼워넣어진다. 따라서, 바인더(22)는 그라인딩부(12)를 큰 기초판(21)에 결합하는데 사용된다. 다수의 그라인딩부(12)의 수직 이동은 연마 작업 중 압력하에서 피해야 하므로, 다수의 원뿔모양의 관통공(212)은 다수의 그라인딩부(12)를 큰 기초판(21)에 더 견고하게 결합되게 하고, 다수의 그라인딩부(12)가 압력하에서 다수의 관통공(212)이 더 얕은 측면으로 이동하지 못하게 한다. 다수의 요철구조(214,126)는 둘 다 다수의 내벽(213) 및 다수의 외벽(125)에 배치될 수 없거나 또는 그들 중 하나만 다수의 요철구조(214,126)를 가지고 배치된다.2 and 3, the structure of the
도2, 도4a 및 도4b를 참조하면, 본 발명에 따른 제3실시예의 조합식 드레서(3)의 구조는 제3실시예에서는 다수의 그라인딩부(31)가 각각 큰 기초판(11)보다 더 짧고, 몰드판(32)의 두께는 큰 기초판(11)의 조합면(110)으로부터 돌출되는 다수의 그라인딩부(31)의 높이를 조절하는데 사용된다는 점을 제외하고는 전술한 제1실시예의 조합식 드레서(1)와 거의 유사하다. 다수의 그라인딩부(31)는 다수의 연마 입자(311)에 결합되는 다수의 작은 기초판(310)으로 구성되고, 작은 기초판(310)의 한 면(312)은 다수의 연마 입자(311)에 결합된다. 연마 입자(311)는 제품을 절단하는데 사용되는 절단팁(313)을 가지고, 다수의 연마 입자(311)를 가지는 면(312)의 반대편의 작은 기초판(310)의 또 다른 면(314)은 큰 기초판(11)의 관통공(112)에 위치하고, 면(314)은 바닥면(111)보다 높다. 그 다음, 바인더(13)는 큰 기초판(11)의 바닥면(111)에서 관통공(112)을 실드(shield)하는데 사용된다. 큰 기초판(11)상의 다수의 관통공(112)을 형성하는 다수의 내벽(113) 및 다수의 그라인딩부(31)의 다수의 외벽(315)은 각각 다수의 요철구조(114,316)를 가지고 있다. 다수의 요철구조(114,316)는 둘 다 다수의 내벽(113) 및 다수의 외벽(315)에 배치될 수 없거나 또는 그들 중 하나만 다수의 요철구조(114,316)를 가지고 배치된다. 몰드판(32)은 금속판일 수 있다.2, 4A and 4B, the structure of the
다시 도4b를 참조하면, 본 실시예의 드레서를 제작하는 중에는, 먼저 큰 기초판(11)에 몰드판(32)을 결합시키고, 다수의 그라인딩부(31)의 절단팁(313)을 각각 큰 기초판(11)의 다수의 관통공(112) 및 몰드판(32)을 통해 통과시키며, 몰드판(32)의 두께를 다수의 그라인딩부(31)의 돌출양을 조절하는데 사용하고, 바인더(13)를 큰 기초판(11)의 다수의 관통공(112)에 삽입시켜 큰 기초판(11)을 다수의 그라인딩부(31)에 고정되게 결합시키고, 마지막으로 몰드판(32)을 큰 기초판(11)으로부터 분리시켜 도4a에 도시된 조합식 드레서(3)를 형성한다.Referring again to FIG. 4B, during the fabrication of the dresser of the present embodiment, the
도2 및 도5를 참조하면, 본 발명에 따른 제4실시예의 조합식 드레서(4)의 구조는 큰 기초판(11)의 다수의 관통공(112)을 대신하여 큰 기초판(41)이 다수의 수용홈(411)을 가지고 배치된다는 점을 제외하고는 전술한 제1실시예의 조합식 드레서(1)와 거의 유사하다. 게다가, 큰 기초판(41)상의 다수의 수용홈(411)을 형성하는 다수의 내벽(412) 또한 다수의 요철구조(413)를 가진다. 큰 기초판(41)의 다수의 수용홈(411)은 각각 다수의 그라인딩부(12)를 수용하고, 다수의 그라인딩부(12)는 조합면(410)으로부터 돌출된다. 또한, 다수의 그라인딩부(12)는 바인더(13)를 통해 큰 기초판(41)에 결합된다. 다수의 연마 입자(121)를 가지는 면(122)의 반대편인 작은 기초판(120)의 또 다른 면(124)은 각각 다수의 수용홈(411)의 바닥을 형성하는 큰 기초판(41)의 다수의 바닥벽(414)과 동일한 기준 평면(14)에 있다.2 and 5, the structure of the combination dresser 4 of the fourth embodiment according to the present invention is such that a
도5 및 도6을 참조하면, 본 발명에 따른 제5실시예의 조합식 드레서(5)의 구조는 큰 기초판(51)의 다수의 수용홈(511)의 직경이 큰 기초판(41)의 다수의 수용홈(411)의 직경보다 작고, 작은 기초판(120)의 외경보다 약간 더 작은 점을 제외하고는 전술한 제4실시예의 조합식 드레서(4)와 거의 유사하다. 큰 기초판(51)의 다수의 수용홈(511)은 각각 다수의 그라인딩부(12)를 수용하는데, 다수의 그라인딩부(12)는 억지 끼워맞춤(tight fit)에 의해 큰 기초판(51)에 고정되게 결합된다. 본 실시예는 그라인딩부(12)를 금속으로 만든 큰 기초판(51)의 수용홈(511)에 기계적 힘에 의해 눌러서, 요철구조의 변형에 의해 그라인딩부(12)를 고정시킨다. 게다가, 바인더는 간격을 채우는데 더 적용될 수 있다.5 and 6, the structure of the
도5 및 도7을 참조하면, 본 발명에 따른 제6실시예의 조합식 드레서(6)의 구조는 큰 기초판(61)의 다수의 수용홈(611)의 깊이가 큰 기초판(41)의 다수의 수용홈(411)의 깊이보다 더 크고, 작은 기초판(120)의 높이보다 더 큰 점을 제외하고는 전술한 제4실시예의 조합식 드레서(4)와 거의 유사하다. 큰 기초판(61)의 다수의 수용홈(611)은 각각 다수의 그라인딩부(12)를 수용하는데, 다수의 그라인딩부(12)는 바인더(13)를 통해 큰 기초판(61)에 고정되게 결합된다. 다수의 연마 입자(121)를 가지는 면(122)의 반대편인 작은 기초판(120)의 또 다른 면(124)은 이격되어 다수의 수용홈(611)의 바닥을 형성하는 큰 기초판(61)의 다수의 바닥벽(612)으로부터 각각 떨어져 있다. 게다가, 바인더(13)는 다수의 연마 입자(121)를 가지는 면(122)의 반대편 면(124)과 다수의 바닥벽(612) 사이에 각각 채워진다.5 and 7, the structure of the
도3 및 도8을 참조하면, 본 발명에 따른 제7실시예의 조합식 드레서(7)의 구조는 큰 기초판(71)이 큰 기초판(21)의 다수의 관통공(212) 대신에 다수의 수용홈(711)을 가지고 배치되는 점을 제외하고는 전술한 제2실시예의 조합식 드레서(2)와 거의 유사하다. 게다가, 다수의 수용홈(711)은 반대 모양(상부에서 더 넓고 하부에서 더 얕은)이고, 그 다수의 내벽(713)의 경사각은 1도에서 15도의 범위에 있다. 다수의 연마 입자(121)를 가지는 면(122)의 반대편 면(124)은 다수의 수용홈(711)의 더 얕은 하단에 견고하게 끼워넣어지고, 다수의 그라인딩부(12)는 조합면(710)으로부터 돌출된다. 다수의 수용홈(711)을 형성하는 큰 기초판(71)의 다수의 내벽(713) 또한 다수의 요철구조(714)를 가진다. 그 다음, 바인더(22)가 그라인딩부(12)를 큰 기초판(71)에 결합시키는데 사용된다. 3 and 8, the structure of the
다수의 연마 입자(121)를 가지는 면(122)의 반대편인 작은 기초판(120)의 면(124)은 큰 기초판(71)상에서 다수의 수용홈(711)의 바닥을 형성하는 다수의 바닥벽(715)과 동일한 기준 평면(14)에 있다.The
도9를 참조하면, 본 발명에 따른 제8실시예의 조합식 드레서(8)는 큰 기초판(81) 및 다수의 그라인딩부(82)를 포함하고, 바인더(83) 또는 억지 끼워맞춤에 의해 다수의 그라인딩부(82)에 결합되는 큰 기초판(81)의 구조는 전술한 제1,2,3,4,5,6,7실시예의 조합식 드레서(1,2,3,4,5,6,7)와 유사하다. 본 실시예에서, 8개의 그라인딩부(82)는 큰 기초판(81)의 가장자리 내에 같은 거리에 원형으로 배치되고, 나머지 4개의 그라인딩부(82)는 8개의 같은 거리에 원형으로 배치된 그라인딩부(82) 내에서 같은 거리에 배치된다. 본 실시예의 다수의 그라인딩부의 특별한 배치는 큰 기초판(81)의 하단면에 배치되는 나사구멍을 피할 수 있다.9, the
본 발명의 연마 입자는 인공 또는 천연 다이아몬드, 다결정 다이아몬드(PCD), 입방 붕소질화물(CBN), 다결정 입방 붕소질화물(PCBN), 하디스트 크리스탈로이드(hardest crystalloid), 다결정 물질과 같은 물질일 수 있고, 전술한 물질로부터 혼합된 물질일 수 있다. 본 발명의 연마 입자는 고온고압결합, 하드 솔더링(hard soldering), 소결(sintering), 전기도금, 플라스틱 결합(plastic bonding), 또는 세라믹 결합(ceramic binding)에 의해 작은 기초판에 결합될 수 있다. The abrasive particles of the present invention may be materials such as artificial or natural diamond, polycrystalline diamond (PCD), cubic boron nitride (CBN), polycrystalline cubic boron nitride (PCBN), hardest crystalloid, polycrystalline material, It may be a substance mixed from the above-mentioned substances. The abrasive particles of the present invention may be bonded to a small base plate by high temperature and high pressure bonding, hard soldering, sintering, electroplating, plastic bonding, or ceramic bonding.
본 발명의 큰 기초판의 재료는 금속, 합금, 폴리머, 세라믹, 탄소제품, 및 이러한 전술한 재료들의 혼합물일 수 있고, 여기에서 316L 스테인레스 스틸이 바람직하다.The material of the large base plate of the present invention may be a metal, an alloy, a polymer, a ceramic, a carbon product, and a mixture of these materials, wherein 316L stainless steel is preferred.
본 발명의 바인더의 재료는 금속, 합금, 폴리머, 세라믹, 및 이러한 전술한 재료들의 혼합물일 수 있고, 여기에서 플라스틱이 본 실시예에서 사용된다. 또한, 솔더링 합금 또는 에폭시 수지가 포함될 수 있다. The materials of the binders of the present invention may be metals, alloys, polymers, ceramics, and mixtures of these materials, wherein plastics are used in this embodiment. Soldering alloys or epoxy resins may also be included.
본 발명의 큰 기초판은 원형일 수 있고; 그 직경은 90에서 120밀리미터의 범위에 있다. 본 발명의 작은 기초판은 원형일 수 있고; 그 직경은 10에서 30밀리미터의 범위에 있으며, 20밀리미터가 바람직하다. 연마 입자의 직경은 100-500마이크로미터의 범위에 있다. 연마 입자의 크기는 160에서 200마이크로미터의 범위가 더 좋다. 큰 기초판은 바람직하게는 316L 스테인레스 스틸이다. 바인더는 바람직하게는 수지(resin)이다. 연마 입자는 바람직하게는 수지결합, 또는 구리아연 합금을 포함하는 크롬(Cr), 티타늄(Ti) 결합에 의해 작은 기초판에 결합될 수 있고; 작은 기초판의 외부면은 전기도금층을 포함하는 니켈을 가진다.The large base plate of the present invention may be circular; Its diameter ranges from 90 to 120 millimeters. The small base plate of the present invention may be circular; Its diameter is in the range of 10 to 30 millimeters, preferably 20 millimeters. The diameter of the abrasive grains is in the range of 100-500 micrometers. The size of the abrasive particles is preferably in the range of 160 to 200 micrometers. The large base plate is preferably 316L stainless steel. The binder is preferably a resin. The abrasive particles can preferably be bonded to a small base plate by a resin bond or a chromium (Cr), titanium (Ti) bond comprising a copper zinc alloy; The outer surface of the small base plate has nickel containing an electroplating layer.
본 발명에 따른 조합에 의한 방법은 다음의 단계를 포함하는데: 먼저 다수의 그라인딩부를 제조하는데, 이는 다수의 연마 입자의 절단팁이 작은 기초판에서 동일한 레벨로 더 쉽게 배치될 수 있기 때문이고; 그 다음 조합식 드레서의 큰 면적을 형성하기 위해 큰 기초판을 다수의 작은 기초판에 결합하는데, 이는 조합식 드레서의 다수의 연마 입자의 절단팁이 동일한 레벨로 더 쉽게 배치될 수 있기 때문이다. 본 발명의 장점은 작은 그라인딩부의 생산 비용이 더 낮고 조합식 드레서에서 연마 입자가 필요에 따라 다양화될 수 있다는 것인데, 예를 들어, 더 큰 입자를 가지는 다이아몬드는 조합식 드레서의 외측 가장자리에 구성될 수 있고, 더 작은 입자를 가지는 다이아몬드는 그 내부에 구성될 수 있으며, 또는 더 나쁜 절단성, 더 높은 연마 저항성 및 완전한 결정(crystalline) 형태를 가지는 다이아몬드는 조합식 드레서의 외측 가장자리에 구성될 수 있고, 더 좋은 절단성, 더 낮은 연마 저항성 및 더 나쁜 결정 형태를 가지는 다이아몬드일 수 있다. 단일의 작은 그라인딩부에서 다이아몬드의 입자 크기, 형태 및 물질은 동일하지만, 조합식 드레서의 다수의 그라인딩부에서 다이아몬드의 입자 크기, 형태 및 물질은 동일하거나 다를 수 있다. 다수의 그라인딩부를 더 큰 조합식 드레서에 결합하는 것은 조합식 드레서의 연마율과 절단 속도를 조절할 수 있다. The method according to the invention comprises the following steps: first a plurality of grinding parts are produced, since the cutting tips of a number of abrasive particles can be more easily arranged at the same level in a small base plate; The large base plate is then coupled to a number of small base plates to form a large area of the composite dresser because the cutting tips of a plurality of abrasive grains of the combination dresser can be more easily positioned at the same level. An advantage of the present invention is that the production cost of the small grinding part is lower and the abrasive grains can be varied as needed in the combination dresser, for example, diamonds having larger particles are formed on the outer edge of the combination dresser Diamonds with smaller particles can be constructed therein or diamonds with better cutability, higher abrasion resistance and crystalline form can be constructed at the outer edge of the combination dresser , Better cuttability, lower abrasion resistance, and worse crystal morphology. The particle size, shape and material of the diamond in a single small grinding portion are the same, but the particle size, shape and material of the diamond in the multiple grinding portions of the combination dresser may be the same or different. Coupling a plurality of grinding portions to a larger combination dresser can control the polishing rate and cutting speed of the combination dresser.
추가적인 이점 및 변형이 당업자에게 쉽게 일어날 것이다. 그러므로, 더 넓은 측면에서 본 발명은 특정 내용 및 여기에 기술된 대표적인 실시예에 한정되지 않는다. 따라서, 첨부된 청구항 및 그 균등물에 의해 정의되는 기술적 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고 다양한 변형을 할 수 있을 것이다.Additional advantages and modifications will readily occur to those skilled in the art. Therefore, the invention in its broader aspects is not limited to the specific details and representative embodiments described herein. Accordingly, various modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention defined by the appended claims and their equivalents.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
11,21,31,41,51,61,71,81 : 큰 기초판
12 : 그라인딩부
110 : 조합면
111 : 바닥면
112 : 관통공
120 : 작은 기초판
121 : 연마 입자
123 : 절단팁
13 : 바인더Description of the Related Art
11, 21, 31, 41, 51, 61, 71,
12: Grinding part
110: Combination face
111: bottom surface
112: Through hole
120: small base plate
121: abrasive grain
123: Cutting Tips
13: Binder
Claims (30)
조합면, 바닥면, 및 다수의 관통공의 한 그룹과 다수의 수용홈의 한 그룹 중 하나를 가지고 배치되는 큰 기초판; 및
각각 절단팁을 가지는 다수의 연마 입자를 각각 가지는 다수의 그라인딩부를 포함하여 이루어지고;
상기 다수의 관통공의 한 그룹과 다수의 수용홈의 한 그룹 중 하나는 상기 다수의 그라인딩부를 수용하고, 상기 다수의 절단팁은 각각 상기 조합면으로부터 돌출되며; 상기 다수의 그라인딩부는 바인더 및 억지 끼워맞춤 중 하나를 통해 큰 기초판에 결합되고; 상기 다수의 연마 입자의 상기 다수의 절단팁과 평면 사이의 레벨링 차이는 각각 20마이크로미터보다 더 작은 조합식 드레서.As a combination dresser applied as a dresser for a CMP polishing pad,
A large base plate disposed with a combination surface, a bottom surface, and one of a plurality of receiving grooves and one group of a plurality of through holes; And
A plurality of grinding portions each having a plurality of abrasive grains each having a cutting tip;
One of the plurality of through holes and one of the plurality of receiving grooves receiving the plurality of grinding portions, the plurality of cutting tips each projecting from the combination surface; Wherein the plurality of grinding portions are coupled to a large base plate through one of a binder and an interference fit; Wherein the leveling differences between the plurality of cutting tips and planes of the plurality of abrasive particles are each less than 20 micrometers.
상기 다수의 그라인딩부는 각각 작은 기초판을 가지고; 각각의 상기 작은 기초판의 한 면은 상기 다수의 연마 입자로 구성되는 조합식 드레서.The method according to claim 1,
The plurality of grinding portions each having a small base plate; And one side of each of the small base plates is composed of the plurality of abrasive grains.
상기 큰 기초판은 다수의 관통공을 가지고 배치되고; 상기 다수의 연마 입자를 가지는 면의 반대편인 상기 작은 기초판의 또 다른 면은 상기 큰 기초판의 바닥면과 동일 기준 평면에 있는 조합식 드레서.3. The method of claim 2,
The large base plate is disposed with a plurality of through holes; And the other side of the small base plate opposite to the side having the plurality of abrasive grains is in the same reference plane as the bottom side of the large base plate.
상기 큰 기초판은 다수의 수용홈을 가지고 배치되고; 상기 다수의 연마 입자를 가지는 면의 반대편인 상기 작은 기초판의 또 다른 면은 상기 다수의 수용홈의 바닥을 형성하는 상기 큰 기초판의 다수의 바닥벽과 동일 기준 평면에 있는 조합식 드레서.3. The method of claim 2,
The large base plate is disposed with a plurality of receiving grooves; Wherein the other side of the small base plate opposite the side having the plurality of abrasive grains is in the same reference plane as the plurality of bottom walls of the large base plate forming the bottom of the plurality of receiving grooves.
상기 큰 기초판은 다수의 관통공을 가지고 배치되고; 상기 다수의 관통공은 원뿔 모양이고, 그 반대 모양이며(상부에서 더 넓고 하부에서 더 얕은); 상기 다수의 연마 입자를 가지는 면의 반대편인 상기 작은 기초판의 또 다른 면은 상기 관통공의 더 얕은 바닥에 끼워지는 조합식 드레서.3. The method of claim 2,
The large base plate is disposed with a plurality of through holes; The plurality of through-holes are conical and vice versa (wider at the top and shallower at the bottom); And the other side of the small base plate opposite to the side having the plurality of abrasive grains is sandwiched in a shallower bottom of the through-hole.
각각의 상기 작은 기초판의 상기 또 다른 면은 상기 큰 기초판의 상기 바닥면과 동일 기준 평면에 있는 조합식 드레서.6. The method of claim 5,
And the other side of each of the small base plates is in the same reference plane as the bottom side of the large base plate.
상기 큰 기초판은 다수의 수용홈을 가지고 배치되고; 상기 다수의 수용홈은 원뿔 모양이고 그 반대 모양이며(상부에서 더 넓고 하부에서 더 얕은); 상기 다수의 연마 입자를 가지는 면의 반대편인 상기 작은 기초판의 또 다른 면은 상기 수용홈의 더 얕은 바닥에 끼워지는 조합식 드레서.3. The method of claim 2,
The large base plate is disposed with a plurality of receiving grooves; The plurality of receiving grooves are conical and vice versa (wider at the top and shallower at the bottom); And another side of the small base plate opposite to the side having the plurality of abrasive grains is fitted to a shallower bottom of the receiving groove.
각각의 상기 작은 기초판의 또 다른 면은 상기 다수의 수용홈의 바닥을 형성하는 상기 큰 기초판의 다수의 바닥벽과 동일 기준 평면에 있는 조합식 드레서.8. The method of claim 7,
Wherein the other side of each of the small base plates is in the same reference plane as the plurality of bottom walls of the large base plate forming the bottom of the plurality of receiving grooves.
상기 다수의 그라인딩부는 각각 상기 큰 기초판보다 더 짧은 조합식 드레서.3. The method of claim 2,
Wherein the plurality of grinding portions are each shorter than the large base plate.
상기 큰 기초판은 다수의 관통공을 가지고 배치되고; 상기 바인더는 상기 큰 기초판의 바닥면에서 상기 다수의 관통공을 실드(shield)하는 조합식 드레서.10. The method of claim 9,
The large base plate is disposed with a plurality of through holes; Wherein the binder shields the plurality of through holes on the bottom surface of the large base plate.
상기 큰 기초판은 다수의 수용홈을 가지고 배치되고; 상기 다수의 연마 입자를 가지는 면의 반대편인 상기 작은 기초판의 또 다른 면은 상기 다수의 수용홈의 바닥을 형성하는 상기 큰 기초판의 다수의 바닥벽으로부터 이격되며; 상기 바인더는 각각의 상기 또 다른 면과 상기 다수의 바닥벽 사이에 채워지는 조합식 드레서.10. The method of claim 9,
The large base plate is disposed with a plurality of receiving grooves; The other side of the small base plate opposite to the side having the plurality of abrasive grains is spaced from the plurality of bottom walls of the large base plate forming the bottom of the plurality of receiving grooves; Wherein the binder is filled between each of the other surfaces and the plurality of bottom walls.
상기 큰 기초판의 상기 다수의 관통공을 형성하는 다수의 내벽의 경사각은 1도에서 15도 사이의 범위인 조합식 드레서.The method according to claim 6,
Wherein the inclination angle of the plurality of inner walls forming the plurality of through holes of the large base plate is in the range of 1 to 15 degrees.
상기 큰 기초판의 상기 다수의 수용홈을 형성하는 다수의 내벽의 경사각은 1도에서 15도 사이의 범위인 조합식 드레서.9. The method of claim 8,
Wherein the inclination angle of the plurality of inner walls forming the plurality of receiving grooves of the large base plate is in a range of between 1 degree and 15 degrees.
상기 큰 기초판의 상기 관통공과 상기 수용홈을 형성하는 내벽 중 하나와 상기 그라인딩부의 외벽 중 적어도 하나는 다수의 요철구조를 가지는 조합식 드레서.14. The method according to any one of claims 2 to 13,
Wherein at least one of the through hole of the large base plate and the inner wall forming the receiving groove and the outer wall of the grinding portion has a plurality of concave-convex structures.
상기 큰 기초판은 금속, 합금, 플라스틱, 세라믹, 탄소제품, 및 이러한 재료들의 혼합물 중 어느 하나로 이루어지는 조합식 드레서.15. The method of claim 14,
The large base plate is made of a metal, an alloy, a plastic, a ceramic, a carbon product, and a mixture of these materials.
상기 큰 기초판은 316L 스테인레스 스틸로 이루어지는 조합식 드레서.16. The method of claim 15,
The large base plate is made of 316L stainless steel.
상기 다수의 연마 입자는 고온고압결합, 하드 솔더링(hard soldering), 소결(sintering), 전기도금, 플라스틱 결합(plastic bonding), 및 세라믹 결합(ceramic binding) 중 하나에 의해 상기 작은 기초판에 결합되는 조합식 드레서.16. The method of claim 15,
The plurality of abrasive particles are bonded to the small base plate by one of high temperature and high pressure bonding, hard soldering, sintering, electroplating, plastic bonding, and ceramic bonding. Combination Dresser.
상기 큰 기초판은 원형 디스크이고, 그 직경이 90에서 120밀리미터의 범위에 있는 조합식 드레서.18. The method of claim 17,
Wherein the large base plate is a circular disk, the diameter of which is in the range of 90 to 120 millimeters.
상기 작은 기초판은 원형 디스크이고, 그 직경이 10에서 30밀리미터의 범위에 있는 조합식 드레서.19. The method of claim 18,
Wherein said small base plate is a circular disk and has a diameter in the range of 10 to 30 millimeters.
상기 연마 입자의 크기는 100에서 500마이크로미터의 범위에 있는 조합식 드레서.20. The method of claim 19,
Wherein the abrasive particles have a size in the range of 100 to 500 micrometers.
상기 연마 입자의 크기는 160에서 200마이크로미터의 범위에 있는 조합식 드레서.21. The method of claim 20,
Wherein the abrasive grain size is in the range of 160 to 200 micrometers.
상기 관통공과 상기 수용홈과 상기 그라인딩부 중 하나의 단면은 원형과 다각형 중 하나인 조합식 드레서.16. The method of claim 15,
Wherein one of the through hole, the receiving recess, and the grinding portion is one of a circular shape and a polygonal shape.
8개의 그라인딩부는 상기 큰 기초판의 가장자리 내측에 같은 거리에 원형으로 배치되는 조합식 드레서.23. The method of claim 22,
And the eight grinding portions are arranged at the same distance in a circle inside the edge of the large base plate.
4개의 그라인딩부는 상기 8개의 그라인딩부의 내측에 같은 거리에 배치되는 조합식 드레서.24. The method of claim 23,
And the four grinding portions are disposed at the same distance inside the eight grinding portions.
상기 다수의 연마 입자는 고온고압결합, 하드 솔더링(hard soldering), 소결(sintering), 전기도금, 플라스틱 결합(plastic bonding), 및 세라믹 결합(ceramic binding) 중 하나에 의해 상기 작은 기초판에 결합되는 조합식 드레서.25. The method of claim 24,
The plurality of abrasive particles are bonded to the small base plate by one of high temperature and high pressure bonding, hard soldering, sintering, electroplating, plastic bonding, and ceramic bonding. Combination Dresser.
상기 바인더는 상기 다수의 요철구조에 채워져서 굳어진 후 상기 다수의 내벽을 각각 상기 다수의 외벽에 결합시키고, 상기 바인더는 금속, 합금, 플라스틱, 세라믹, 및 이러한 재료들의 혼합물 중 하나로 이루어지는 조합식 드레서.26. The method of claim 25,
Wherein the binder is filled and hardened in the plurality of concave-convex structures and then joins the plurality of inner walls to the plurality of outer walls, respectively, and the binder is made of one of metal, alloy, plastic, ceramic, and mixture of these materials.
상기 바인더는 에폭시 수지로 이루어지는 조합식 드레서.27. The method of claim 26,
Wherein the binder is made of an epoxy resin.
상기 바인더는 상기 다수의 요철구조에 채워져서 굳어진 후 상기 다수의 내벽을 각각 상기 다수의 외벽에 결합시키고, 상기 바인더는 금속, 합금, 플라스틱, 세라믹, 및 이러한 재료들의 혼합물 중 하나로 이루어지는 조합식 드레서.16. The method of claim 15,
Wherein the binder is filled and hardened in the plurality of concave-convex structures and then joins the plurality of inner walls to the plurality of outer walls, respectively, and the binder is made of one of metal, alloy, plastic, ceramic, and mixture of these materials.
상기 바인더는 에폭시 수지로 이루어지는 조합식 드레서.29. The method of claim 28,
Wherein the binder is made of an epoxy resin.
상기 다수의 연마 입자는 고온고압결합, 하드 솔더링(hard soldering), 소결(sintering), 전기도금, 플라스틱 결합(plastic bonding), 및 세라믹 결합(ceramic binding) 중 하나에 의해 상기 작은 기초판에 결합되는 조합식 드레서.30. The method of claim 29,
The plurality of abrasive particles are bonded to the small base plate by one of high temperature and high pressure bonding, hard soldering, sintering, electroplating, plastic bonding, and ceramic bonding. Combination Dresser.
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