KR101161015B1

KR101161015B1 - Ｃｍｐ 패드 컨디셔너 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101161015B1
Application number: KR20100088752A
Authority: KR
Inventors: 김병기; 송준호; 정연웅; 김정; 박문석; 정기정; 김신경
Original assignee: 신한다이아몬드공업 주식회사
Priority date: 2010-09-10
Filing date: 2010-09-10
Publication date: 2012-07-02
Also published as: KR20120026709A; US20130225052A1; WO2012033287A3; WO2012033287A2; WO2012033287A9; US20160121454A1

Abstract

CMP 패드 컨디셔너가 개시된다. 이 CMP 패드 컨디셔너는, 적어도 한 표면에 다수의 돌기들을 포함하되, 상기 다수의 돌기들은 상단과 경사진 측면에 각진 모서리가 없도록 레이저 가공에 의해 형성된, 세라믹 또는 초경 재질의 모재와; 상기 다수의 돌기들을 덮도록 증착된 다이아몬드 박막을 포함하며, 상기 다이아몬드 박막은 수 um 크기의 초미세 돌기들이 형성된 거친 연마면을 포함한다.

Description

ＣＭＰ 패드 컨디셔너 및 그 제조방법{CMP PAD CONDITIONER AND ITS MANUFACTURING METHOD}

본 발명은 CMP 패드 컨디셔너 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는, 레이저 가공에 의해 모재 표면에 수십~수백 um 크기의 돌기들을 형성하고, 그 돌기들 위로 수 um크기의 미세 돌기들을 포함하는 다이아몬드 박막을 형성하여 만든 CMP 패드 컨디셔너 및 그 제조방법에 관한 것이다.

CMP(화학기계적 연마; Chemical Mechanical Polishing) 공정이 많은 산업 분야에서 특정 피가공물의 표면을 연마하는데 이용되고 있다. 특히, 반도체 소자, 마이크로 전자소자 또는 컴퓨터 제품 등의 제조 분야에서, 세라믹, 실리콘, 유리, 석영, 금속 및/또는 이들의 웨이퍼를 연마하는 용도로 CMP 공정이 많이 이용되고 있다. CMP 공정은 웨이퍼 등의 피가공물에 대면하여 회전하는 CMP 패드의 이용을 수반한다. 또한, CMP 공정 중, CMP 패드에는 화학물질을 함유하는 액체 슬러리와 연마 입자가 첨가된다.

반도체 소자의 제조 분야에서, CMP 공정 중 웨이퍼에 생기는 스크래치나 결함이 반도체 소자의 수율 및 생산성을 떨어뜨린다. 특히, 상대적으로 큰 직경의 웨이퍼를 그에 상응하게 큰 CMP 패드를 이용해 평탄화하는 CMP 공정에서는, 웨이퍼와 CMP 패드에 가해지는 충격과 스트레스가 더욱 커지며, 슬러리와 이물질에 의한 오염 및 스크래치 등의 결함 발생 빈도도 커진다.

CMP 공정에 의한 연마 품질에 있어서, 특히 중요한 것은 CMP 패드 전체에 넓게 퍼져 유지되는 연마 입자들의 분포이다. CMP 패드의 상부는 통상적으로 섬유 또는 소형 공극과 같은 메커니즘에 의해 연마 입자들을 지지하며, 그와 같은 섬유 또는 소형 공극이 CMP 패드의 성능을 결정한다. 따라서, CMP 패드의 성능 유지를 위해서는, CMP 패드의 상부 섬유 조직을 가능한 한 플렉시블한 직립 상태로 유지하고, 새로운 연마 입자들을 수용할 수 있는 여분의 공극들이 충분히 확보되어야 한다. 이를 위해, CMP 패드 컨디셔너에 의한 CMP 패드의 컨디셔닝 또는 드레싱 공정이 필요하다.

종래에는 적은 압력으로 연마패드를 효율적으로 연마할 수 있도록 그리고 표면조도 및 다이아몬드 입자의 이탈을 방지하기 위해 연구가 진행되어 왔으며, 그 중 하나로서, 세라믹/초경합금 등의 모재의 표면에 기계 연삭/절삭 가공으로 가로/세로를 가로지르는 도랑에 의해 분리된 규칙 배열을 가진 대략 사각 뿔대형의 균일한 높이의 돌기들을 형성하고, 그 돌기들 표면에 다이아몬드를 증착하여 CMP 패드 컨디셔너를 제조하는 기술이 제안된 바 있다(KR 10-0387954). 종래의 기술의 특징은, 모재의 돌기들에 날카로운 모서리를 마련하여, 그 모서리에 의한 절삭 특성을 이용하여 CMP 패드를 드레싱하는데, 재료 강화를 목적으로 고강도의 다이아몬드 박막을 증착한다.

그러나, 돌기에 각진 모서리들이 있는 경우, 그 모서리들 때문에 그 위로 증착되는 다이아몬드 박막의 이탈/박리가 쉽다는 문제점이 있다. 이는 다이아몬드 재료를 모재 표면에 증착하여 박막을 형성할 때, 평활한 면에는 증착이 잘 되지만, 날카로운 모서리에서는 다이아몬드 증착 또는 성장이 잘 안 되기 때문이다. 도 10은 기계 가공에 의해 제작된 돌기에서 다이아몬드 박막이 박리되는 현상을 잘 보여주는 사진도이다.

또한, 종래 기술은 절삭 가공으로 모재의 표면에 돌기를 형성할 수 있다고 하더라도, 돌기들의 형상을 원하는 대로 자유롭게 조절하거나 또는 돌기들의 크기를 다르게 조절하는 것은 실질적으로 불가능하다.

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 모재 표면의 돌기들과 그 위에 증착되는 다이아몬드 박막을 포함하는 CMP 패드 컨디셔너에서, 각진 모서리가 없도록 돌기들을 모재 표면에 형성하여. 그 돌기들을 덮는 다이아몬드 박막을 신뢰성 있게 형성하는데, 이때 다이아몬드 박막 성장시 수 um 크기를 갖는 돌기들이 형성되도록 하여, 이 돌기들이 주로 연마에 참여하도록 한 개선된 구조의 CMP 패드 컨디셔너 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 CMP 패드 컨디셔너는, 적어도 한 표면에 다수의 돌기들을 포함하되, 상기 다수의 돌기들은 상단과 경사진 측면에 각진 모서리가 없도록 레이저 가공에 의해 형성된, 세라믹 또는 초경 재질의 모재와; 상기 다수의 돌기들을 덮도록 증착된 다이아몬드 박막을 포함하며, 상기 다이아몬드 박막은 수 um 크기의 초미세 돌기들이 형성된 거친 연마면을 포함한다.

일 실시예에 따라, 상기 돌기들 각각은 상단 면적이 하단 면적보다 작은 산의 형태로 형성되고, 상기 상단의 면적은 100um²이하인 것인 것이 바람직하다.

일 실시예에 따라, 상기 다이아몬드 박막은 CVD에 의해 형성되는 것이 바람직하다.

일 실시예에 따라, 상기 돌기 각각은 상기 상단의 접선과 상기 측면의 접선 사이의 각도가 100도 이상인 것이 바람직하다.

일 실시예에 따라, 상기 다수의 돌기들은 높이 차이가 20um 이하를 갖는 것이 바람직하다.

일 실시예에 따라, 상기 돌기 각각의 주변에는 리지와 골이 반복되는 요철 패턴이 형성된 것이 바람직하다.

일 실시예에 따라, 상기 모재는 Si₃N₄를 포함하는 세라믹으로 형성된 것이 바람직하다.

일 실시예에 따라, 상기 돌기들은 높이 또는 크기가 차이가 나는 2종류 이상의 돌기들이 군으로 형성된 것이 바람직하다.

본 발명의 일 측면에 따른 CMP 패드 컨디셔너 제조방법은, (a) 세라믹 또는 초경 재질의 모재 표면에 다수의 돌기들을 형성하는 단계와; (b) 상기 다수의 돌기들을 덮도록 다이아몬드 박막을 증착하는 단계를 포함하며, 상기 (a) 단계는 레이저 가공에 의해 상기 돌기들을 형성하여, 상기 돌기들의 상단 및 측면에 각진 모서리를 없게 한다.

일 실시예에 따라, 상기 (a) 단계는, 상기 돌기들은 상기 모재의 표면에 레이저 빔을 조사할 시 빔의 중첩 간격을 변화시켜 조사하는 방법으로 형성할 수 있다. 좀 더 자세히 설명하면 레이저 빔 스폿(spot)은 가우시안 분포를 갖는 강도 분포를 갖게 되어 레이저 빔을 모재 표면에 조사하게 되면 도 9와 같이 경사를 갖는 도랑이 형성된다. 이때 1회 조사에 의한 도랑의 깊이 및 형태는 레이저 빔의 기본 특성 및 출력, 조사 시간 등에 따라 결정된다. 도 9는 Si₃N₄ 소결체를 고체 레이저로 가공하여 돌기를 형성한 것인데, 이 돌기 주변을 레이저 빔을 중첩시켜 조사하게 되면, 빔 조사 간격 등 조건에 따라 돌기 형상 및 돌기 주변의 요철 패턴(리지,골)을 조절할 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 (a) 단계는, 상기 모재의 표면에 레이저 빔을 중첩 조사하는 것에 의해, 상기 돌기 주변에 요철 패턴을 형성한다.

일 실시예에 따라, (a) 단계는 상기 돌기들 각각의 상단 면적이 100um²이하가 되도록 상기 돌기들을 형성하는 것이 바람직하다.

일 실시예에 따라, 상기 (a) 단계는 상기 돌기들 각각의 상단 접선과 상기 측면의 접선 사이의 각도가 100도 이상이 되도록 상기 돌기들을 형성하는 것이 바람직하다.

일 실시예에 따라, 상기 (b) 단계는 CVD에 의해 미세돌기를 갖는 상기 다이아몬드 박막을 상기 모재의 표면에 증착한다.

일 실시예에 따라, 상기 (a) 단계의 레이저 가공 후에 옥사이드막 또는 잔류물 등을 제거하기 위해, 상기 모재의 전체 또는 일부를 산/염기 용액으로 처리한다.

일 실시예에 따라, 상기 (a) 단계의 레이저 가공 전 또는 후에 상기 돌기들의 분리를 위한 기계 가공하는 단계를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 레이저 가공은 CO₂ 기체 레이저, Nd 고체 레이저 또는 파이버 레이저를 이용할 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 (b) 단계는 핫 필라멘트 CVD 법(hot filament CVD method)을 이용할 수 있다.

본 발명에 따르면, 레이저 가공에 의해 모재의 표면에 각진 모서리 없는 다수의 돌기들을 형성할 수 있어, 그 돌기들이 형성된 표면 위로 다이아몬드 박막을 신뢰성 있게 형성할 수 있다. 본 발명에 따른 CMP 패드 컨디셔너는, 돌기의 모서리가 주로 연마 기능을 하던 종래 CMP 패드 컨디셔너와 달리, 각진 모서리 없는 돌기에 형성된 다이아몬드 박막의 수 um 크기의 초미세 돌기들이 주로 연마기능을 한다. 이를 따르면, CMP 패드 컨디셔너의 성능이 좋아질 뿐 아니라, 기존 각진 돌기의 모서리 부근에서 다이아몬드 박막이 증착 및/또는 성장이 저지되어 야기되는 다이아몬드 박막의 이탈/박리를 억제할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 CMP 패드 컨디셔너는 모재의 돌기 주변에 레이저 가공으로 형성되는 요철 패턴을 갖는데, 이 요철 패턴이 슬러리를 잘 섞어주어 CMP 패드 컨디셔너의 성능을 더 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 CMP 패드 컨디셔너의 일부를 확대 도시한 단면도.
도 2는 도 1에 도시된 CMP 패드 컨디셔너의 모재를 확대하여 도시한 단면도
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따라 레이저 가공에 의해 돌기들이 형성된 모재의 표면을 보여주는 이미지들.
도 4a 및 도 4b는 레이저 가공에 의해 모재 표면에 돌기들과 요철 패턴을 형성하는 방법을 설명하기 위한 도면.
도 5a 및 도 5b는 모재의 표면에 형성되는 돌기 패턴의 여러 바람직한 예들을 설명하기 위한 도면들.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 레이저 가공에 의해 제작된 돌기의 구체적인 치수 및 형상을 설명하기 위한 도면.
도 7은 레이저 가공에 의해 형성된 돌기를 확대하여 보여주는 이미지.
도 8은 돌기 표면에 다이아몬드 박막이 증착된 상태를 보여주는 이미지.
도 9는 레이저 빔에 의해 형성되는 돌기의 특성을 설명하기 위한 이미지.
도 10은 각진 모서리를 포함하는 돌기에 다이아몬드 박막을 형성하는 종래 기술의 박리 현상의 문제점을 보여주는 이미지.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 CMP 패드 컨디셔너의 일부를 확대 도시한 단면도로서, 이를 참조하면 본 실시예에 따른 CMP 패드 컨디셔너(1)는, 초경합금 또는 세라믹 재질의 판형 모재(10)와, 상기 모재(10)의 표면에 증착된 다이아몬드 박막(20)을 포함한다. 모재(10)가 세라믹 재질인 경우, 상기 모재(10)는 Si₃N₄를 기본으로 하는 것이 바람직하다. 상기 모재(10)의 일 표면에는 대략 20um이하의 높이 차이를 갖는 비교적 균일한 높이를 갖는 다수의 돌기(11)들이 레이저 가공에 의해 형성된다. 상기 다이아몬드 박막(20)은 상기 모재(10) 표면에 다이아몬드 재료를 CVD(Chemical Vapor Deposition) 공정을 이용하여 증착하여 형성된다. 상기 다이아몬드 박막(20)은 수 um (대략 1um 이상)의 크기를 갖는 초미세 돌기(21)들이 형성된 거친 연마면을 포함한다.

도 2는 도 1에 도시된 CMP 패드 컨디셔너의 모재를 확대하여 도시한 단면도로서, 이를 참조하면 모재 표면의 돌기(11)가 확대되어 보여진다. 상기 돌기(11)는 상단 면적이 하단 면적보다 작은 산의 형태로 형성되고, 상기 상단의 면적은 100um²이하로 매우 작게 형성된다. 상기 돌기(11) 각각의 상단 접선(L1)과 경사진 측면의 접선(L2) 사이의 각도(A)는 대략 100도 이상으로 정해진다.

따라서, 상기 돌기(11)들 각각은 대략 뾰족한 형태로 형성이 가능하지만, 상기 돌기(11)들의 상단은 날카로운 꼭지점 없이 완만한 곡선면으로 형성되는 것이 좋다. 상기 돌기(11)들은 상단과 경사진 측면에 각진 모서리가 존재하지 않는데, 이는 레이저 가공에 의해 돌기(11)들을 형성함으로써 가능하다. 레이저 가공에 의해 돌기(11)들을 형성하는 방법에 대해서는 다음에 더 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

또한, 상기 모재(10)는 돌기(11) 주변의 모재 표면에 리지(r)와 골(v)이 연속적으로 반복되어 형성된 요철 패턴을 포함한다. 이 요철 패턴의 형상 및 크기 등을 조절하게 되면 CMP 패드의 컨디셔닝 공정 중 슬러리를 잘 섞어주어 CMP 패드 컨디셔너의 CMP 컨디셔닝 성능을 높이는데 기여하게 할 수 있다(도 3b에 잘 보여짐). 이 리지(r)와 골(v)의 반복 패턴, 즉 요철 패턴 또한 레이저 가공에 의해 용이하게 형성될 수 있는데, 이는 모재(10)의 표면에 레이저 빔을 중첩적으로 연속해 조사하는 것에 의해 형성될 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 상기 다이아몬드 박막(20)이 상기 돌기(11)들을 모두 덮도록 대략 균일한 두께로 형성되되, 돌기(11)에는 각진 모서리가 존재하지 않으므로, 상기 다이아몬드 박막(20)이 CVD 공정에 의해 상기 돌기(11)에 더 신뢰성 있게 증착될 수 있다. 즉, 다이아몬드 박막(20)의 요철 표면 중에서 상기 돌기(11)에 존재하는 요철 표면 또는 초미세 돌기들이 연마 기능을 주로 수행하며, 따라서, 본 실시예에 따른 CMP 패드 컨디셔너(1)는, 돌기(11)에 날카로운 모서리를 구비하지 않고서도, CMP 패드의 컨디셔닝 성능이 충분히 좋다.

도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따라 레이저 가공에 의해 돌기들이 형성된 CMP 패드 컨디셔너의 모재 표면을 보여주는 이미지들이다. 이를 참조하면, 모재 표면에 가장 높게 돌출되어 있는 이미지 중앙의 돌기는 상단과 측면 모두에 각진 모서리가 존재하지 않음을 확인할 수 있다. 또한, 이미지 중앙의 돌기 주변으로 리지와 골이 반복되어 형성된 요철 패턴이 존재함을 확인할 수 있다. 상기 돌기와 요철은 모재의 표면에 레이저 빔을 조사하여 모재의 표면을 깍아내되, 레이저 빔을 중첩 조사하는 것에 의해 형성된다. 또한, 상기 요철 패턴 또한 상기 모재 표면에 레이저 빔을 중첩적으로 조사할 때 레이저 빔의 출력을 가변시키면 보다 다양한 형상의 구현이 가능하다.

본 발명에 따른 CMP 패드 컨디셔너의 제조를 위해, 먼저 세라믹 또는 초경합금 재질의 판형 모재가 준비되고, 그 다음, 레이저 가공에 의해 상기 모재의 표면에 다수의 돌기들과 요철 패턴을 형성한다. 그 다음, 상기 돌기들이 형성된 모재의 표면에 대하여 다이아몬드 박막이 CVD에 의해 마이크로미터 단위의 두께로 형성된다.

도 4a 및 도 4b는 레이저 가공에 의해 모재 표면에 돌기들과 요철 패턴을 형성하는 방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 4a에 도시된 바와 같이, 모재(10)의 표면에 돌기들이 형성될 영역(2)을 정의하는 공정이 수행된다. 상기 영역을 정의하는 공정은 레이저 가공장치에 영역을 좌표로 입력하는 단계를 포함할 수 있다. 더 나아가, 상기 영역을 정의하는 공정은 레이저 빔으로 모재 표면에 선을 그어 상기 영역의 아웃라인을 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다. 도 4a에 도시된 영역(2)은 레이저빔으로 아웃라인이 표시된 영역이며, 본 실시예에서는, 상기 영역이 사각형으로 형성되어 있지만, 원형, 삼각형, 오각형 또는 다른 기하학적 형상일 수 있다. 실제 가공한 예인 도 3b는 사각형 아웃라인을 적용한 것인데, LASER 빔의 특성에 따라 돌기는 모서리가 없는 돌기로 형성됨을 보여주고 있다.

도 4b에 도시된 바와 같이, 모재(10)의 표면에 레이저 빔(B)이 중첩 조사되어 돌기(11)와 요철 패턴이 형성된다. 요철 패턴은 앞에서 설명한 바와 같이 리지(r)와 골(v)이 연속적으로 반복되는 형태를 포함한다. 도 4b에서는 도시 및 이해의 편의를 위해, 돌기(11)의 형성과 요철 패턴의 형성을 위해, 중첩적으로 조사되는 레이저 빔(b)들 일부만을 나타내었다. 돌기(11)의 형성시에는, 중첩되는 레이저 빔들의 출력들을 미세하게 다르게 변화시킴으로써 작은 돌기들을 추가로 형성시킬 수 있다. 이러한 돌기들은 연마시 패드와의 접촉 면적을 증가시켜 패드 연마 특성을 향상시키게 된다.

본 실시예에서는, 레이저 광원으로 파장 1064nm인 Nd 고체레이저를 이용하여 모재 표면에 돌기들과 요철 패턴을 형성하였다. 그러나, 이에 본 발명이 제한되어서는 아니될 것이며, CO₂ 기체 레이저, 파이버 레이저 등 다른 레이저 광원이 이용될 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 레이저 가공에 의해 제작된 돌기의 구체적인 치수 및 형상을 보여준다. 도 6 내의 표에서 Seg. 3으로 표시된 부분은 돌기의 상부이며, 따라서, 돌기의 상부는 대략 15um 내외 수평거리와 대략 115um의 높이를 갖는다.

도 7은 레이저 가공에 의해 형성된 돌기를 확대하여 보여주는 이미지이고, 도 8은 돌기 표면에 다이아몬드 박막이 증착된 상태를 보여주는 이미지이다. 이를 참조하면, 각진 모서리 없이 형성된 돌기의 표면에 다이아몬드 박막이 미세 돌기들을 갖도록 증착되며, 그 미세 돌기들이 CMP 패드 컨디셔닝 공정에서 실제 연마에 참여하게 된다.

레이저 가공에 의해 모재의 표면에 돌기를 형성한 후 CVD 방식으로 다이아몬드 박막을 형성하기 전에, 돌기들이 형성된 모재 표면에 존재하는 옥사이드막 또는 잔류물 등을 제거하기 위해, 상기 모재의 전체 또는 일부를 산/염기 용액으로 처리하는 것이 좋다. 또한, 돌기들이 형성된 모재의 표면에 다이아몬드 박막을 증착하는 방법으로는 위에서 설명한 바와 같은 CVD 기술이 이용되며, 더 바람직하게는, 핫 필라멘트 CVD 법(hot filament CVD method)이 이용된다.

모재에 형성되는 돌기들의 패턴은 레이저 가공 방식에 따라 다양하게 변형될 수 있는데, 도 5a 및 도 5b는 돌기들이 패턴들 여러 예들을 보여준다.

도 5a는 모재(10)에 돌기(11a, 11b)들의 높이가 다르게 형성된 예를 보여준다. 돌기(11a, 11b)들의 높이를 다르게 하는 경우, 높은 돌기(11a)들에 형성된 다이아몬드 박막(20; 도 1 참조)이 닳아 없어져서 연마 기능을 수행하지 못하게 되는 경우, 낮은 돌기(11b)들에 형성된 다이아몬드 박막(20)이 연마 기능을 수행할 수 있다. 도시된 바에 따르면, 돌기들의 높이 차이를 2단으로 두었지만 필요에 따라 돌기들의 높이 차이를 3단 또는 그 이상으로 둘 수 있음에 유의한다.

도 5b는 모재(10)의 표면에 두 개 이상의 돌기(11, 11)들이 복수의 그룹(G1, G2, G3)으로 그룹화되어 형성된 돌기 패턴의 예를 보여준다. 이와 같은 돌기 패턴은 예컨대, 모재(10)의 표면에 복수의 영역(2)을 정의하고(도 4a 참조), 각 영역(2)에 대한 레이저 가공에 그 영역(2)에 복수의 돌기(11, 11)를 형성함으로써 얻을 수 있다. 도시된 바에 따르면, 두 개의 돌기를 연속으로 표시하였지만 필요에 따라 연속되는 돌기의 수를 세 개 또는 그 이상으로 둘 수 있음에 유의한다.

10: 모재 11: 돌기
20: 다이아몬드 박막 21: 초미세 돌기
r: 리지 v: 골

Claims

한 표면에 모재 돌기들을 포함하되, 상기 모재 돌기들은 상단과 경사진 측면에 각진 모서리가 없도록 레이저 가공에 의해 형성되는, 세라믹 또는 초경합금 재질의 모재; 및
상기 모재 돌기들을 덮도록 증착된 다이아몬드 박막을 포함하며,
상기 다이아몬드 박막은 박막 돌기들이 형성된 연마면을 포함하고,
상기 박막 돌기들은 하나의 모재 돌기에 대응하여 다수개로 형성된 것을 특징으로 CMP 패드 컨디셔너.
청구항 1에 있어서, 상기 모재 돌기들 각각은 하단의 평면도상 면적이 상단의 평면도상 면적보다 크고 상단을 향해 평면도상 면적이 작아지는 형태를 갖되, 상기 상단의 평면도상 면적은 100um²이하인 것을 특징으로 하는 CMP 패드 컨디셔너.
청구항 1에 있어서, 상기 다이아몬드 박막은 CVD에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 CMP 패드 컨디셔너.
청구항 1에 있어서, 상기 모재 돌기들 각각은 상기 상단의 접선과 상기 측면의 접선 사이의 각도가 100도 이상인 것을 특징으로 하는 CMP 패드 컨디셔너.
청구항 1에 있어서, 상기 모재 돌기들끼리의 높이 차이가 20um 이하인 것을 특징으로 하는 CMP 패드 컨디셔너.
청구항 1에 있어서, 상기 모재 돌기 각각의 주변에는 리지와 골이 반복되는 요철 패턴이 형성된 것을 특징으로 하는 CMP 패드 컨디셔너.
청구항 1에 있어서, 상기 모재는 Si₃N₄를 포함하는 세라믹으로 형성된 것을 특징으로 하는 CMP 패드 컨디셔너.
청구항 1에 있어서, 상기 모재 돌기들은 높이 또는 크기가 차이가 나는 2종류 이상의 모재 돌기들이 규칙적으로 형성된 것을 특징으로 하는 CMP 패드 컨디셔너.
청구항 1에 있어서, 상기 모재 돌기들이 서로 이격된 복수의 그룹으로 그룹화되며, 상기 복수의 그룹 각각은 2개 이상의 모재 돌기들을 포함한 채 다른 그룹과 이격된 것을 특징으로 하는 CMP 패드 컨디셔너.
(a) 세라믹 또는 초경합금 재질의 모재 표면에 모재 돌기들을 형성하는 단계; 및
(b) 상기 모재 돌기들을 덮도록 다이아몬드 박막을 증착하는 단계를 포함하며,
상기 (a) 단계는 레이저 가공에 의해 상기 모재 돌기들을 형성하여, 상기 모재 돌기들의 상단 및 측면에 각진 모서리를 없게 하는 것을 특징으로 하는 CMP 패드 컨디셔너 제조방법.
청구항 10에 있어서, 상기 (a) 단계는 상기 모재의 표면에 레이저 빔을 중첩 조사하는 것에 의해 상기 모재 돌기 주변에 요철 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 CMP 패드 컨디셔너 제조방법.
청구항 10에 있어서, 상기 (a) 단계는 상기 모재의 표면에 상기 레이저 빔을 중첩 조사하는 과정에서 출력을 변화시키는 것을 특징으로 하는 CMP 패드 컨디셔너 제조방법.
청구항 10에 있어서, (a) 단계는 상기 모재 돌기 각각의 상단의 평면도상 면적이 100um²이하가 되도록 상기 모재 돌기들을 형성하는 것을 특징으로 하는 CMP 패드 컨디셔너 제조방법.
청구항 10에 있어서, 상기 (a) 단계는 상기 모재 돌기들 각각의 상단 접선과 측면의 접선 사이의 각도가 100도 이상이 되도록 상기 모재 돌기들을 형성하는 것을 특징으로 하는 CMP 패드 컨디셔너 제조방법.
청구항 10에 있어서, 상기 (b) 단계는 CVD에 의해 박막 돌기를 갖는 상기 다이아몬드 박막을 상기 모재의 표면에 증착하는 것을 특징으로 하는 CMP 패드 컨디셔너 제조방법.
청구항 10에 있어서, 상기 (a) 단계의 레이저 가공 후에 옥사이드막 또는 잔류물 등을 제거하기 위해, 상기 모재의 전체 또는 일부를 산/염기 용액으로 처리하는 것을 특징으로 하는 CMP 패드 컨디셔너 제조방법.
청구항 10에 있어서, 상기 (a) 단계의 레이저 가공 전 또는 후에 하나의 모재 돌기를 복수의 모재 돌기들로 분리하기 위한 기계 가공 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 CMP 패드 컨디셔너 제조방법.
청구항 10에 있어서, 상기 레이저 가공은 CO₂ 기체 레이저, Nd 고체 레이저 또는 파이버 레이저를 이용하는 것을 특징으로 하는 CMP 패드 컨디셔너 제조방법.
청구항 15에 있어서, 상기 (b) 단계는 핫 필라멘트 CVD 법(hot filament CVD method)을 이용하는 것을 특징으로 하는 CMP 패드 컨디셔너 제조방법.