KR102280537B1 - Ｃｍｐ 패드 컨디셔너 제조방법 및 이를 이용한 ｃｍｐ 패드 컨디셔너 - Google Patents

Ｃｍｐ 패드 컨디셔너 제조방법 및 이를 이용한 ｃｍｐ 패드 컨디셔너 Download PDF

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Abstract

본 발명은 금속 모재와, 상기 금속 모재의 표면에 하단이 고정되는 다이아몬드 지립과, 상기 다이아몬드 지립의 하층부 표면과 상기 금속 모재의 표면에 형성되며, 상기 금속 모재 표면과 상기 다이아몬드 지립의 하층부에 부착된 상태로 도금되어 상기 다이아몬드 지립을 고정시키는 셋팅 도금부와, 상기 셋팅 도금부와 상기 금속 모재와 상기 다이아몬드 지립의 하층부 표면에 형성되고, 상기 다아이몬드 지립의 상층부를 외부로 노출시키며, 다이아몬드 지립을 지지하는 지지층 및 상기 지지층의 상부 표면에 도금되는 도금층을 포함하는 것을 특징으로 하는 CMP 패드 컨디셔너 제조방법 및 이를 이용한 CMP 패드 컨디셔너를 제안한다.

Description

ＣＭＰ 패드 컨디셔너 제조방법 및 이를 이용한 ＣＭＰ 패드 컨디셔너{CMP PAD CONDITIONER MANUFACTURING METHOD AND CMP PAD CONDITIONER USING THE SAME}
본 발명은 CMP 패드 컨디셔너 제조방법 및 이를 이용한 CMP 패드 컨디셔너에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 금속 모재와 다이아몬드 지립들과의 결합을 전착법과 융착법을 병행함으로써 각 공법의 장점들을 적용하여, 다이아몬드 지립의 결합력과 내부식성을 향상시킬 수 있으며, 제품의 표면조도를 낮출 수 있는 CMP 패드 컨디셔너 제조방법 및 이를 이용한 CMP 패드 컨디셔너에 관한 것이다.
일반적으로, CMP(화학기계적 연마; Chemical Mechanical Polishing)공정이 많은 산업 분야에서 특정 피 가공물의 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 피 가공물에 대면하여 회전하는 CMP 패드의 이용을 수반하며, 웨이퍼(wafer) 연마 공정에서 CMP 패드에는 화학물질을 함유하는 액체 슬러리와 연마 입자가 첨가된다.
반도체 소자의 제조 분야에서, CMP 공정 중 웨이퍼(wafer)에 생기는 스크래치나 결함이 반도체 소자의 수율 및 생산성을 떨어뜨린다. 특히, 상대적으로 큰 직경의 웨이퍼(wafer)를 그에 상응하게 큰 CMP 패드를 이용해 평탄화하는 CMP 공정에서는 웨이퍼와 CMP 패드에 가해지는 충격과 스트레스가 더욱 커지며, 이에 따라, 웨이퍼에 발생하는 스크래치 등의 결함 발생 빈도도 더 높다.
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 소형의 공극이 CMP 패드 성능을 결정한다.
따라서 CMP 패드의 성능 유지를 위해서는, CMP 패드의 상부 섬유 조직을 가능한 플렉시블한 직립 상태로 유지하고, 새로운 연마 입자들을 수용할 수 있는 여분의 공극들이 충분히 확보되어야 한다.
이를 위해, CMP 패드 컨디셔너에 의한 CMP 패드 컨디셔닝 또는 드레싱 공정이 필요하다.
CMP 패드 컨디셔너는 CMP 패드에 대면하여 회전하면서, CMP 패드 상부를 컨디셔닝 또는 드레싱하는 공구로서, 금속 소재를 이용해서 원판 형상으로 제작되는 금속 모재(metal plate shank)와, 금속 모재의 표면에 결합되어 웨이퍼(wafer)의 표면을 연마하기 위한 다수의 다이아몬드 지립들이 고착된 구조를 포함한다.
전형적인 CMP 패드 컨디셔너에 있어서, 그것에 구비된 다이아몬드 지립들은 CMP 패드에 적당히 침투하여 실제적인 드레싱을 한다.
관련된 선행 문헌으로는 등록특허 제10-1131496호(2012.03.22.)가 있으며, 상기 선행문헌에는 CMP 패드 컨디셔너 및 그 제조방법이 개시되어 있다.
또한, 관련된 선행 문헌으로는 등록특허 제10-0572669호(2006.04.24.)가 있으며, 상기 선행문헌에는 복수의 지립층이 형성된 절삭 공구 및 그 제조 방법이 개시되어 있다.
그러나 위와 같은 CMP 컨디셔너는 전착법 또는 융착법 중 1가지를 선택하여 제작하므로 각 공법의 경우 각각의 단점에 의해 성능에 문제점을 가지고 있다.
즉, 전착법은 금속 특성상 내화학성이 약하여 화학성이 강한 슬러리 액체에서 다이아몬드 지립 탈락의 문제점이 있으며, 내화학성을 높이기 위해 백금족의 고가 금속을 적용하는 경우 제품 생산비용이 높으며, 융착법은 다이아몬드 형상 및 높이 조절이 안되어 다이아몬드 지립의 배열이 어려우며, 표면의 거칠기 때문에 이물질이 발생하여 성능 감소나 스크래치가 발생하는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허 제10-1131496호(공고일 2012.03.22.) 대한민국 등록특허 제10-0572669호(공고일 2006.04.24.)
본 발명의 목적은 전착법과 융착법을 병행하여 다이아몬드 지립들 개개에 대하여 형상 및 디자인을 제어하여 배치할 수 있으며, 금속 모재와 다이아몬드 지립들의 계면에 내화학성이 강한 지지층을 형성하여 다이아몬드 지립의 결합력을 향상시킬 수 있고, 지지층 위에 크롬 도금층을 코팅함으로 표면의 거칠기를 조절할 수 있으며, 백금족의 고가 금속을 적용하지 않고도 내부식성과 내마모성을 향상시킬 수 있어 제품 생산비용을 절감할 수 있는 CMP 패드 컨디셔너 제조 방법을 제공하는데 있다.
본 발명에 따른 CMP 패드 컨디셔너의 제조방법에 있어서,(a) 금속 모재의 표면에 다수의 삽입홈을 갖는 마스크층을 형성시키는 마스크층 형성단계;(b) 상기 삽입홈들에 다이아몬드 지립들을 각각 배치시키는 다이아몬드 지립 배치단계; (c) 상기 금속 모재의 표면에 상기 다이아몬드 지립의 하층부를 상기 금속 모재의 표면에 고정시키기 위해 상기 삽입홈들에 셋팅 도금부를 형성시키는 다이아 몬드 지립 고정단계; (d) 상기 마스크층을 상기 금속 모재의 표면으로부터 제거하여, 상기 셋팅 도금부와 상기 다이아몬드 지립들의 상층부를 외부로 노출시키는 마스크층 제거단계; (e) 상기 다이아몬드 지립의 상층부가 외부로 노출된 상태로 상기 금속 모재와 셋팅 도금부와 상기 다이아몬드 지립의 하층부 표면에 다이아몬드 지립을 지지하는 지지층을 형성하는 지지층 형성단계; 및 (f) 상기 지지층 상부 표면에 도금층을 형성시키는 도금층 형성단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 (c)단계에서 상기 셋팅 도금부는, 전착법을 통해 셋팅 도금부를 형성하며, 상기 금속 모재 표면과 상기 다이아몬드 지립의 하층부에 부착된 상태로 도금되어 고정되는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 (e)단계에서 지지층은, 융착법을 통해 지지층을 형성하며, 니켈(Ni), 크롬(Cr), 실리콘(Si), 철(Fe), 붕소(B), 탄소(C), 인(P)을 함유하여 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 (f)단계에서 도금층은,전착법을 통해 도금층을 형성하며, 상기 지지층 상부를 크롬(Cr)으로 도금하여 코팅하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 도금층은, 0.1 내지 3㎛의 두께 범위로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, CMP 패드 컨디셔너에 있어서, 금속 모재와, 상기 금속 모재의 표면에 하단이 고정되는 다이아몬드 지립; 상기 다이아몬드 지립의 하층부 표면과 상기 금속 모재의 표면에 형성되며, 상기 금속 모재 표면과 상기 다이아몬드 지립의 하층부에 부착된 상태로 도금되어 상기 다이아몬드 지립을 고정시키는 셋팅 도금부; 상기 셋팅 도금부와 상기 금속 모재와 상기 다이아몬드 지립의 하층부 표면에 형성되고, 상기 다아이몬드 지립의 상층부를 외부로 노출시키며, 다이아몬드 지립을 지지하는 지지층; 및 상기 지지층의 상부 표면에 도금되는 도금층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 지지층은, 니켈(Ni), 크롬(Cr), 실리콘(Si), 철(Fe), 붕소(B), 탄소(C), 인(P)을 함유하며, 융착법을 통해 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 도금층은, 상기 지지층 상부 표면에 형성되며, 크롬(Cr)이 도금되는 것을 특징으로 하는 CMP 패드 컨디셔너.
본 발명은 전착법과 융착법을 병행하여 각각의 장점을 적용하여, 다이아몬드 지립들 개개에 대하여 형상 및 디자인을 제어하여 배치할 수 있으며, 금속 모재와 다이아몬드 지립들의 계면에 내화학성이 강한 지지층을 형성하여 다이아몬드 지립의 결합력을 향상시킬 수 있고, 지지층 위에 크롬 도금층을 코팅함으로 표면의 거칠기를 조절할 수 있으며, 백금족의 고가 금속을 적용하지 않고도 내부식성과 내마모성을 향상시킬 수 있어 제품 생산비용을 절감할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 CMP 패드 컨디셔너 제조방법을 보여주기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 CMP 패드 컨디셔너 제조방법에서 마스크층 형성단계를 보여주기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 CMP 패드 컨디셔너 제조방법에서 지립 배치단계 및 지립 고정단계를 보여주기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 CMP 패드 컨디셔너 제조방법에서 마스크층 제거 단계를 보여주기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 CMP 패드 컨디셔너 제조방법에서 지지층 형성단계를 보여주기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 CMP 패드 컨디셔너 제조방법에서 도금층 형성단계를 보여주기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 CMP 패드 컨디셔너를 보여주기 위한 저면도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에 개시되는 실시예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정이될 뿐이다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 CMP 패드 컨디셔너 제조방법을 보여주기 위한 블록도이고, 도 2는 본 발명에 따른 CMP 패드 컨디셔너 제조방법에서 마스크층 형성단계를 보여주기 위한 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 CMP 패드 컨디셔너 제조방법에서 지립 배치단계 및 지립 고정단계를 보여주기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 CMP 패드 컨디셔너 제조방법에서 마스크층 제거 단계를 보여주기 위한 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 CMP 패드 컨디셔너 제조방법에서 지지층 형성단계를 보여주기 위한 도면이며, 도 6은 본 발명에 따른 CMP 패드 컨디셔너 제조방법에서 도금층 형성단계를 보여주기 위한 도면이다.
또한, 도 7은 본 발명에 따른 CMP 패드 컨디셔너를 보여주기 위한 저면도이다.
먼저 본 발명에 적용되는 전착법(elecroplating)과 융착법(brazing)은 금속 모재에 다이아몬드 지립을 결합시키는 방법으로 전착법은 습식 전기도금에 의해 금속 결합재를 이용해 다이아몬드 지립을 금속 모재에 고정되도록 결합시키는 것과, 크롬을 이용해 도금층을 형성하여 코팅하는 것을 나타내며, 전착법은 다이아몬드 지립의 배열이 가능하며 제품 표면 조도가 우수하다는 장점을 가지는 반면에 슬러리에 의한 부식 발생 가능성이 높다는 단점이 있다.
또한, 융착법은 융착용 금속 분말이 포함된 결합재를 도포하고 열처리하여 금속 모재 및 다이아몬드 지립이 안정적으로 고정되도록 지지하는 것을 나타내며, 융착법은 부식 발생 가능성이 낮다는 장점을 가지는 반면에 다이아몬드 지립의 배열이 어려우며, 제품 표면 조도가 높으며, 표면에 이물질 존재 가능성이 있다는 단점이 있다.
본 발명은 전착법과 융착법의 단점을 보완하여 각각의 장점을 적용하여 전착법과 융착법을 병행하여, CMP 패드 컨디셔너를 제조하는 제조방법과 이를 이용한 CMP 패드 컨디셔너를 나타낸다.
도 1 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 CMP 패드 컨디셔너 제조방법은 마스크층 형성단계(S100)와, 다이아몬드 지립 배치단계(S200)와, 다이아몬드 지립 고정단계(S300)와, 마스크층 제거단계(S400)와, 지지층 형성단계(S500) 및 도금층 형성단계(S600)를 포함한다.
먼저, 마스크층 형성단계(S100)는 도 2에서처럼 금속 모재(metal plate shank,10)의 표면에 다수의 삽입홈(111)을 가는 마스크층(110)을 형성시키는 과정이다.
여기서, 삽입홈(111)은 후술 될 다이아몬드 지립(120)들이 삽입되는 공간으로, 삽입홈(111)을 통해 금속 모재(10)의 표면이 외부로 노출된다.
그리고, 마스크층 형성단계(S100)에서 금속 모재(10)는 스테인리스(Stainless) 등의 소재를 이용해 원판 형상으로 제작할 수 있고, 금속 모재(10)의 표면에 일정 두께의 마스크층(110)을 형성시킨다.
또한, 마스크층 형성단계(S100)에서 형성시킨 마스크층(110)은 포토 에칭(리소그래피: lithography) 방식 등을 이용해 일정 두께로 형성될 수 있다.
예를 들어, 광을 조사하는 노광 공정과, 그에 뒤 이은 현상 공정 등이 수행될 수 있으며, 노광 공정과 현상 공정에 의해 마스크층(110)에는 금속 모재(10)를 상방으로 노출시키는 다수의 삽입홈(111)들을 형성시킬 수 있다.
다음으로, 다이아몬드 지립 배치단계(S200)는 도 3에서처럼 삽입홈(111)들에 다수의 다이아몬드 지립(120)들을 각각 배치시키는 과정이다.
여기서 다이아몬드 지립 배치단계(S200)는 금속 모재(10)의 표면에 다이아몬드 지립(120)들을 위치시킨 후, 금속 모재(10)에 초음파 진동을 가해 다이아몬드 지립(120)들을 삽입홈(111)들에 각각 배치시킬 수 있다.
이때, 다이아몬드 지립(120)들은 도 3에서처럼 다이아몬드 지립(120)들의 하층부(121)가 삽입홈(111)의 내부에 각각 삽입될 수 있고, 다이아몬드 지립(120)들의 상층부(122)가 삽입홈(111)의 상부로 돌출 될 수 있다.
또한, 다이아몬드 지립(120)들은 200 내지 300㎛의 입자 크기를 가질 수 있으나, 다이아몬드 지립(120)들의 입자 크기는 필요에 따라 다양하게 적용이 가능하다.
다음으로, 다이아몬드 지립 고정단계(S300)는 금속 모재(10)의 표면에 다이아몬드 지립(120)의 하층부(121)를 금속 모재(10)의 표면에 고정시키기 위해 삽입홈(111)들에 셋팅 도금부(130)를 형성시키는 과정이다.
여기서, 셋팅 도금부(130)는 다이아몬드 지립(120)의 하층부(121) 즉, 다이아몬드 지립(120)의 하단 테두리 부위와 금속 모재(10)의 표면에 함께 부착되어, 다이아몬드 지립(120)을 금속 모재(10)의 표면에 고정적으로 위치 시킨다.
즉, 다이아몬드 지립(120)들이 셋팅 도금부(130)에 의해 금속 모재(10)의 표면에 흔들림 없이 위치될 수 있으며, 이 상태에서 다이아몬드 지립(120)들의 상단이 웨이퍼(wafer)와 접촉된 상태로 연마 과정을 수행한다.
다음으로, 마스크층 제거단계(S400)는 마스크층(110)을 금속 모재의 표면으로부터 제거하여, 도 4에서처럼 셋팅 도금부(130)와 다이아몬드 지립(120)들의 상층부(122)를 외부로 노출시키는 과정이다.
이 상태에서, 다이아몬드 지립(120)들의 하층부(121)는 셋팅 도금부(130)에 의해 금속 모재(10)의 표면에 고정적으로 부착된다.
다음으로, 지지층 형성단계(S500)에서는 도 5에서처럼 다이아몬드 지립(120)의 상층부(122)가 외부로 노출된 상태로 금속 모재(10)와 셋팅 도금부(130)와 다이아몬드 지립(120)의 하층부(121) 표면에 융착법을 통해 지지층(140)을 형성시키는 과정이다.
일 실시예로, 지지층 형성단계(S500)에서 지지층(140)은 니켈(Ni), 크롬(Cr), 실리콘(Si), 철(Fe), 붕소(B), 탄소(C), 인(P)를 함유한 융착용 결합재를 금속분말 형태로 금속 모재(10)와 셋팅 도금부(130)의 표면 및 다이아몬드 지립(120)의 하층부(121)에 도포하고, 열처리하여 형성된다.
융착법은 공지된 기술로 융착 공법에 대한 자세한 설명은 생략 한다.
이는 융착법을 통하여 다이아몬드 지립을 더 안전하기 잡기 위한 것으로 금속 도금층 보다 내화학성이 우수한 융착으로 다이아몬드 지립을 잡아주는 공정을 진행하는 것을 나타낸다.
이것에 의해, 백금족의 고가의 금속을 적용하지 않고도 내부식성과 내마모성을 향상시킬 수 있어 제품의 생산비용을 절감할 수 있는 효과를 갖는다.
여기서, 지지층 형성단계(S500)에서는 지지층(140)이 금속 모재(10)와 셋팅 도금부(130)의 표면 및 다이아몬드 지립(120)의 하층부(121)를 외부에서 감싸며, 이때 지지층(140)은 다이아몬드 지립(120)의 하단을 감싸는 상태로 형성된다.
융착법을 통한 지지층(140)의 두께는 50 내지 300㎛로 진행될 수 있으나, 다이아몬드 지립(120)의 크기에 따라 60 내지 160㎛의 두께로 진행하는 것이 바람직하다.
이것에 의해, 지지층(140)은 다이아몬드 지립(120)과 결합재 계면에 강력한 화학적 결합이 이루어지며, 다이아몬드 지립의 결합력이 향상될 수 있도록 지지하여, 이에 따라 다이아몬드 지립의 탈락이 거의 없도록 구성할 수 있는 것을 나타낸다.
최종적으로, 도금층 형성단계(S600)는 도 6에서처럼 지지층(140)의 상부 표면에 도금층(150)을 형성하여 코팅하는 과정이다.
여기서, 도금층 형성단계(S600)에서 도금층(150)은 크롬(Cr)으로 형성되어 도금하는 것이 바람직하며, 도금층(150)은 0.1 내지 3㎛의 두께 범위로 형성시킬 수 있다.
크롬(Cr) 도금층은, 지지층(140)이 융착법을 통해 형성되어 표면 조도가 높은 문제점을 지지층(140) 상부 표면에 전착법을 통하여 도금층(150)을 형성하여, 표면의 거칠기를 조절할 수 있으며, 이것에 의해 지지층(140)의 표면 조도를 낮출 수 있도록 도금층(150)으로 코팅하는 것을 나타낸다.
이하, 도 7을 참조로 본 발명에 따른 CMP 패드 컨디셔너(100)를 설명하면 다음과 같으며, 본 발명에 따른 CMP 패드 컨디셔너(100)는 금속 모재(10)와 다이아몬드 지립(120)과 지지층(140) 및 도금층(150)을 포함한다.
먼저, 금속 모재(10)는 원판 형상을 가질 수 있으며, 다이아몬드 지립(120)은 금속 모재(10)의 표면에 하단이 고정되는 것으로, 도 6에서처럼 하층부(121)들의 내부에 각각 삽입될 수 있고, 다이아몬드 지립(120)의 상층부(122)는 삽입홈(111)의 상부로 돌출 될 수 있다.
지지층(140)은, 금속 모재(10)와 다이아몬드 지립(120)의 하층부(121) 표면에 도금되어, 다이아몬드 지립(120)의 상층부(122)를 외부로 노출시킨다.
여기서, 지지층(140)은 다이아몬드 지립(120)의 하층부(121)를 감싸는 상태로 금속 모재(10)의 표면에 융착법을 통해 형성되므로, 다이아몬드 지립(120)을 보다 안정적으로 고정하여 지지할 수 있다.
한편, 다이아몬드 지립(120)의 하층부(121) 표면과 금속 모재(10)의 표면에는 도 4에서처럼 셋팅 도금부(130)가 전착법을 통해 도금되어 형성될 수 있다.
여기서, 셋팅 도금부(130)는 금속 모재(10)의 표면과 다이아몬드 지립(120)의 하층부(121)에 부착된 상태로 도금되어, 다이아몬드 지립(120)을 금속 모재(10)의 표면에 고정시킬 수 있다.
도금층(150)은, 지지층(140)의 상부 표면에 전착법을 통해 도금되는 것으로, 도금층(150)은 지지층(140)의 융착법을 통해 형성되어 표면의 거친 조도를 낮출 수 있도록 크롬(Cr)이 도금되는 것이 바람직하며, 이것에 의해 지지층(140)의 융착 표면의 단점을 보완할 수 있다.
또한, 도금층의 두께는 두께가 두꺼울 경우 표면에 크랙이 발생하므로, 0.1 내지 3 ㎛의 두께 범위로 형성시키는 것이 바람직하다.
이와 같은 지지층(140)과 도금층(150)을 통하여 웨이퍼(wafer)연마시 다이아몬드 지립(120)들과 금속 모재(10)의 계면으로 수분이 침투하는 것을 방지할 수 있다.
결과적으로, 본 발명은 전착법과 융착법을 병행함을 통해 금속 모재(10)와 다이아몬드 지립(120)들의 계면에 지지층(140)을 형성시킬과 아울러, 지지층(140)의 표면에 도금층(150)을 일정 두께로 형성함으로써, 다이아몬드 지립(120)의 결합력을 향상시킬 수 있고, 백금족의 고가 금속을 적용하지 않고도 내부식성과 내마모성을 향상시킬 수 있으며, 융착법을 통한 표면 조도가 높은 것을 크롬 도금층으로 코팅하여, 표면의 거칠기를 조절하여 낮출 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 CMP 패드 컨디셔너 제조방법 및 이를 이용한 CMP 패드 컨디셔너에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.
그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안되며, 후술하는 특허등록 청구범위뿐만 아니라 이 특허등록 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술 될 특허등록 청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허등록 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 금속 모재 100: CMP 패드 컨디셔너
110: 마스크 층 111: 삽입홈
120: 다이아몬드 지립 121: 하층부
122: 상층부 130: 셋팅 도금부
140: 지지층 150: 도금층

Claims (8)

  1. CMP 패드 컨디셔너의 제조방법에 있어서,
    (a) 금속 모재의 표면에 다수의 삽입홈을 갖는 마스크층을 형성시키는 마스크층 형성단계;
    (b) 상기 삽입홈들에 다이아몬드 지립들을 각각 배치시키는 다이아몬드 지립 배치단계;
    (c) 상기 금속 모재의 표면에 상기 다이아몬드 지립의 하층부를 상기 금속 모재의 표면에 고정시키기 위해 상기 삽입홈들에 셋팅 도금부를 형성시키는 다이아 몬드 지립 고정단계;
    (d) 상기 마스크층을 상기 금속 모재의 표면으로부터 제거하여, 상기 셋팅 도금부와 상기 다이아몬드 지립들의 상층부를 외부로 노출시키는 마스크층 제거단계;
    (e) 상기 다이아몬드 지립의 상층부가 외부로 노출된 상태로 상기 금속 모재와 셋팅 도금부와 상기 다이아몬드 지립의 하층부 표면에 다이아몬드 지립을 지지하는 지지층을 형성하는 지지층 형성단계; 및
    (f) 상기 지지층 상부 표면에 도금층을 형성시키는 도금층 형성단계를 포함하며;
    상기 다이아몬드 지립 고정단계에서 셋팅 도금부는 전착법을 통해 형성되며, 상기 금속 모재 표면과 상기 다이아몬드 지립의 하층부에 부착된 상태로 도금되어 고정되며;
    상기 지지층은 융착법을 통해 형성되고, 상기 도금층은 전착법을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 CMP 패드 컨디셔너 제조방법.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 (e)단계에서 지지층은,
    니켈(Ni), 크롬(Cr), 실리콘(Si), 철(Fe), 붕소(B), 탄소(C) 및 인(P)을 함유하여 형성되는 것을 특징으로 하는 CMP 패드 컨디셔너 제조방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 (f)단계에서 도금층은,
    상기 지지층 상부를 크롬(Cr)으로 도금하여 코팅하는 것을 특징으로 하는 CMP 패드 컨디셔너 제조방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 도금층은,
    0.1 내지 3㎛의 두께 범위로 형성되는 것을 특징으로 하는 CMP 패드 컨디셔너 제조방법.
  6. CMP 패드 컨디셔너에 있어서,
    금속 모재와,
    상기 금속 모재의 표면에 하단이 고정되는 다이아몬드 지립;
    상기 다이아몬드 지립의 하층부 표면과 상기 금속 모재의 표면에 형성되며, 상기 상기 금속 모재 표면과 상기 다이아몬드 지립의 하층부에 부착된 상태로 도금되어 상기 다이아몬드 지립을 고정시키는 셋팅 도금부;
    상기 다이아몬드 지립의 하층부 표면과, 상기 셋팅 도금부와 상기 금속 모재에 형성되며, 상기 다이아몬드 지립의 상층부를 외부로 노출시키며, 다이아몬드 지립을 지지하는 지지층; 및
    상기 지지층의 상부 표면에 도금되는 도금층을 포함하며;
    상기 셋팅 도금부는, 전착법을 통해 형성되며, 상기 금속 모재 표면과 상기 다이아몬드 지립의 하층부에 부착된 상태로 도금되어 고정되며;
    상기 지지층은 융착법을 통해 형성되고, 상기 도금층은 전착법을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 CMP 패드 컨디셔너.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 지지층은,
    니켈(Ni), 크롬(Cr), 실리콘(Si), 철(Fe), 붕소(B), 탄소(C) 및 인(P)을 함유하여 형성되는 것을 특징으로 하는 CMP 패드 컨디셔너.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 지지층의 상부 표면에 크롬(Cr)으로 도금되는 도금층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 CMP 패드 컨디셔너.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114645306B (zh) * 2022-02-25 2024-04-09 中国航发北京航空材料研究院 在复杂形状工件表面制备大尺寸cBN颗粒镍基镀层的方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100413371B1 (ko) 2000-11-08 2003-12-31 키니크 컴퍼니 다이아몬드 그리드 화학 기계적 연마 패드 드레서

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100360669B1 (ko) * 2000-02-10 2002-11-18 이화다이아몬드공업 주식회사 연마드레싱용 공구 및 그의 제조방법
KR100572669B1 (ko) 2004-02-09 2006-04-24 신한다이아몬드공업 주식회사 복수의 지립층이 형성된 절삭 공구 및 그 제조 방법
KR100582962B1 (ko) * 2004-02-17 2006-05-23 신한다이아몬드공업 주식회사 다이아몬드 공구
KR101118537B1 (ko) * 2008-09-10 2012-02-24 이화다이아몬드공업 주식회사 연마공구 및 그 제조방법
KR101131495B1 (ko) * 2010-06-11 2012-03-30 신한다이아몬드공업 주식회사 Ｃｍｐ 패드 컨디셔너 및 그 제조방법
KR101131496B1 (ko) 2010-06-25 2012-03-30 신한다이아몬드공업 주식회사 Ｃｍｐ 패드 컨디셔너 및 그 제조방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100413371B1 (ko) 2000-11-08 2003-12-31 키니크 컴퍼니 다이아몬드 그리드 화학 기계적 연마 패드 드레서

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