KR102335793B1 - 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 지지층과 상기 지지층의 상부 표면에 도금되는 제1 도금층 및 상기 제1 도금층의 상부 표면에 도금되어 제1 도금층을 보호하도록 코팅되는 제2 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 다이아몬드 지립들의 지지층을 보호하기 위해 내식성이 강한 금속들을 적용하는 것으로, 내식성을 향상시킬 수 있으며 제품 생산 비용을 낮출 수 있는 CMP 패드 컨디셔너 제조방법 및 이를 이용한 CMP 패드 컨디셔너에 관한 것이다.
일반적으로, CMP패드 컨디셔너는 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 수반한다.
또한, CMP 공정 중 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 모재 상에 다수의 다이아몬드 지립들을 고착된 구조를 포함한다.
전형적인 CMP 패드 컨디셔너에 있어서, 그것에 구비된 다이아몬드 지립들은 CMP 패드에 적당히 침투하여 실제적인 드레싱을 한다.
그러나, 위와 같은 CMP 공정에 적용되는 슬러리의 화학성이 강해 컨디셔너의 표면 부식을 발생시키는 문제가 발생하고 있다.
관련된 선행 문헌으로는 등록특허 제10-1131496호(2012.03.22.)가 있으며, 상기 선행문헌에는 CMP 패드 컨디셔너 및 그 제조방법이 개시되어 있다.
그런데, 종래의 CMP 패드 컨디셔너는 웨이퍼(wafer) 연마 공정 시 화학성이 강한 슬러리로 인하여 다이아몬드 지립 탈락의 문제점이 있으며, 내식성을 높이기 위해 백금족의 고가 금속을 적용하는 경우 제품 생산비용이 높다는 문제점을 가지고 있었다.
대한민국 등록특허 제10-1131496호(공고일 2012.03.22.)
본 발명의 목적은 도금 방식을 이용해 금속 모재와 다이아몬드 지립들의 계면에 지지층을 형성하여 다이아몬드 지립의 결합력을 향상시킬 수 있고, 지지층을 보호할 수 있는 백금족의 금속 및 크롬 도금이 진행되는 제2 도금층을 형성하기 전에 지지층 보다 내식성이 강한 도금을 진행하여 추가적으로 제1 도금층을 형성함으로써 내식성이 강하며, 백금족의 고가 금속의 사용을 줄여 제품의 생산비용을 절감할 수 있는 CMP 패드 컨디셔너 제조 방법 및 이를 이용한 CMP 패드 컨디셔너를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 CMP 패드 컨디셔너의 제조방법에 있어서, 금속 모재의 표면에 다수의 삽입홈을 갖는 마스크층을 형성시키는 마스크층 형성단계; 상기 삽입홈들에 다이아몬드 지립들을 각각 배치시키는 다이아몬드 지립 배치단계; 상기 금속 모재의 표면에 상기 다이아몬드 지립의 하층부를 상기 금속 모재의 표면에 고정시키기 위해 상기 삽입홈들에 셋팅 도금부를 형성시키는 다이아몬드 지립 고정단계; 상기 마스크층을 상기 금속 모재의 표면으로부터 제거하여, 상기 셋팅 도금부와 상기 다이아몬드 지립들의 상층부를 외부로 노출시키는 마스크층 제거단계; 상기 다이아몬드 지립의 상층부가 외부로 노출된 상태로 상기 금속 모재와 셋팅 도금부와 상기 다이아몬드 지립의 하층부 표면에 다이아몬드 지립을 지지하는 지지층을 형성하는 지지층 형성단계; 상기 지지층 상부 표면에 지지층 보다 내식성이 강한 도금층을 형성시키는 제1 도금층 형성단계; 및 상기 제1 도금층 상부 표면에 보호성으로 코팅하는 제2 도금층 형성단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 지지층 형성단계에서 상기 지지층은, 니켈(Ni)이 도금되어 형성되는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는, 상기 제1 도금층 형성단계에서 제1 도금층은, 상기 지지층 보다 내식성이 강한 금(Au), 은(Ag), 주석(Sn) 및 백금(Pt) 중 적어도 하나가 도금되어 형성되거나, 금(Au), 은(Ag), 주석(Sn) 및 백금(Pt) 중 적어도 하나를 포함하는 합금(合金)이 도금되어 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 제2 도금층 형성단계에서 제2 도금층은, 팔라듐(Pd)과 크롬(Cr)이 도금되어 형성되거나PNC(Pd+Ni+Cr)가 도금되어 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 제2 도금층 형성단계에서 제2 도금층은, 제1 도금층의 두께와 동일하거나 더 얇은 도금층을 형성하는 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; 상기 지지층의 상부 표면에 지지층 보다 내식성이 강한 도금이 진행되는 제1 도금층; 및 상기 제1 도금층의 상부 표면에 도금되어 제1 도금층을 보호하도록 코팅되는 제2 도금층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 제1 도금층은, 상기 지지층 보다 내식성이 강한 금(Au), 은(Ag), 주석(Sn) 및 백금(Pt) 중 적어도 하나가 도금되어 형성되거나, 금(Au), 은(Ag), 주석(Sn) 및 백금(Pt) 중 적어도 하나를 포함하는 합금(合金)이 도금되어 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 제2 도금층은, 팔라듐(Pd)과 크롬(Cr)이 도금되어 형성되거나PNC(Pd+Ni+Cr)가 도금되어 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 제2 도금층은, 제1 도금층의 두께와 동일하거나 더 얇은 도금층을 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 도금 방식을 이용해 금속 모재와 다이아몬드 지립들의 계면에 지지층을 형성하여 다이아몬드 지립의 결합력을 향상시킬 수 있고, 지지층을 보호할 수 있도록 백금족의 금속 및 크롬 도금이 진행되는 제2 도금층을 형성하기 전에 지지층 보다 내식성이 강한 도금을 진행하여 추가적으로 제1 도금층을 형성함으로써 내식성이 향상 시킬 수 있으며, 백금족의 고가 금속의 사용을 줄여 제품의 생산비용을 절감할 수 있으며, 제1 도금층의 상부 표면에 제2 도금층으로 코팅함으로써 표면의 거칠기를 조절할 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 제1 도금층 형성단계를 보여주기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 CMP 패드 컨디셔너 제조방법에서 제2 도금층 형성단계를 보여주기 위한 도면이다.
도 8은 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 정의될 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 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 CMP 패드 컨디셔너 제조방법에서 마스크층 제거 단계를 보여주기 위한 도면이며, 도 5는 본 발명에 따른 CMP 패드 컨디셔너 제조방법에서 지지층 형성단계를 보여주기 위한 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 CMP 패드 컨디셔너 제조방법에서 제1 도금층 형성단계를 보여주기 위한 도면이며, 도 7은 본 발명에 따른 CMP 패드 컨디셔너 제조방법에서 제2 도금층 형성단계를 보여주기 위한 도면이고, 도 8은 본 발명에 따른 CMP 패드 컨디셔너를 보여주기 위한 저면도이다.
도 1 내지 도 7에 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)와 제1 도금층 형성단계(S600) 및 제2 도금층 형성단계(S700)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 돌출될 수 있다.
또한, 다이아몬드 지립(120)들은 200 내지 300㎛의 입자 크기를 가지는 것이 바람직하나 이에 제한되는 것은 아니며, 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 위치시킨다.
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 니켈(Ni) 도금을 통해 지지층(140)을 형성시키는 과정이다.
일 실시예로, 지지층 형성단계(S500)에서 지지층(140)은 니켈(Ni)도금을 통하여 다이아몬드 지립을 더 안전하게 잡아주는 공정을 진행하는 것을 나타낸다.
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.
지지층(140)의 두께는 50 내지 250㎛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)의 결합력이 향상될 수 있도록 지지하여, 이에 따라 다이아몬드 지립의 탈락이 거의 없도록 구성할 수 있는 것을 나타낸다.
다음으로, 제1 도금층 형성단계(S600)는 도 6에서처럼 지지층(140)의 상부 표면에 제1 도금층(150)을 형성하여 지지층(140) 보다 내식성이 강한 금속을 도금하는 과정이다.
여기서 제1 도금층 형성단계(S600)에서 제1 도금층은, 상기 지지층 보다 내식성이 강한 금(Au), 은(Ag), 주석(Sn) 및 백금(Pt) 중 적어도 하나가 도금되어 형성되거나, 금(Au), 은(Ag), 주석(Sn) 및 백금(Pt) 중 적어도 하나를 포함하는 합금(合金)이 도금되어 형성될 수 있다.
최종적으로, 제2 도금층 형성단계(S700)는 도 7에서처럼 제1 도금층(150)의 상부 표면에 제2 도금층(160)을 형성하여 제1 도금층(150) 보호할 수 있도록 코팅하는 과정이다.
여기서, 제2 도금층 형성단계(S700)에서 제2 도금층(160)은 팔라듐(Pd)과 크롬(Cr)이 도금되어 형성되거나 PNC(Pd+Ni+Cr)가 도금되어 형성될 수 있다.
팔라듐(Pd)과 크롬(Cr) 도금 진행 시 팔라듐(Pd) 도금 후 크롬(Cr) 도금이 순차적으로 진행될 수 있다.
또한, 제2 도금층(160)은 제1 도금층(150) 진행 후 표면의 거칠기를 조절할 수 있도록 최종적으로 제2 도금층(160) 도금을 진행하여, 이것에 의해 표면조도를 낮출 수 있도록 PNC(Pd+Ni+Cr)도금을 진행하거나, 팔라듐(Pd) 도금 진행 후 크롬(Cr)도금을 순차적으로 진행하여 코팅하는 것을 나타낸다.
이하, 도 8을 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)과 제1 도금층(150) 및 제2 도금층(160)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 7에서처럼 하층부(121)들의 내부에 각각 삽입될 수 있고, 다이아몬드 지립(120)의 상층부(122)는 삽입홈(111)의 상부로 돌출될 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 도금을 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 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.
제1 도금층(150)은, 지지층(140)의 상부 표면에 도금되는 것으로, 제1 도금층(150)은 지지층(140)의 내식성을 강화하기 위해 지지층(140)을 형성한 니켈(Ni)보다 내식성이 강한 금(Au), 은(Ag), 주석(Sn) 및 백금(Pt) 중 적어도 하나가 도금되어 형성되거나, 금(Au), 은(Ag), 주석(Sn) 및 백금(Pt) 중 적어도 하나를 포함하는 합금(合金)이 도금되어 형성될 수 있다.
제2 도금층(160)은, 제1 도금층(150)의 상부 표면에 도금되는 것으로, 지지층(140)과 제1 도금층(150)을 보호할 수 있도록 코팅하며, 제1 도금층(150) 표면의 거친 조도를 낮출 수 있도록 PNC(Pd+Ni+Cr) 도금을 진행하거나, 팔라듐(Pd) 도금 진행 후 크롬(Cr)도금을 순차적으로 진행하여 코팅하는 것을 나타낸다. 이것에 의해 제1 도금층(150)의 표면 거칠기의 단점을 보완할 수 있다.
여기서 팔라듐(Pd)과 크롬(Cr)도금 시 팔라듐(Pd) 도금 처리한 후에 최종적으로 크롬(Cr)으로 도금 처리하는 것이 바람직하며, 이에 제한되는 것은 아니다. 여기서 백금족 금속은 팔라듐(Pd)과, 팔라듐(Pd)과 니켈(Ni) 및 크롬(Cr)으로 이루어진 PNC(Pd+Ni+Cr) 중 적어도 어느 하나를 의미한다.
또한, 제2 도금층(160)을 형성하는 백금족 금속의 경우 도금층의 경도(硬度)와 내부응력(內部應力)이 높아 그 표면에 미세한 균열이 존재할 수 있고, 경제적인 측면에서 위험성이 높다는 문제점이 있으며, 크롬(Cr) 도금층의 경우 경도(硬度)와 내부응력이 높아 도금층의 두께가 제한적이므로, 제2 도금층(160)의 두께는 0.1 내지 3㎛의 두께 범위로 형성시킬 수 있다.
또한, 제1 도금층(150)은 경도(硬度)와 내부응력(內部應力)이 높고, 고가의 금속으로 이루어진 제2 도금층(160) 보다 더 두껍게 형성하여 고가의 금속 사용을 줄이고 내식성을 강화하여 지지층을 보호할 수 있으며, 제1 도금층(150)의 두께는 0.1 내지 5㎛의 두께 범위로 형성시킬 수 있다.
즉, 제2 도금층(160)은 제1 도금층(150)의 두께보다 더 얇은 도금층 형성하는 것이 바람직하나 이에 제한되는 것은 아니다.
이와 같은 지지층(140)과 제1,2 도금층(150,160)을 통하여 웨이퍼(wafer)연마시 다이아몬드 지립(120)들과 금속 모재(10)의 계면으로 수분이 침투하는 것을 방지할 수 있다.
결과적으로, 본 발명은 지지층(140)에 내식성이 강한 제1도금층(150)과 제1 도금층을 코팅하기 위한 제2 도금층(160)으로 복수의 도금층을 형성하여, 금속 모재(10)와 다이아몬드 지립(120)들의 계면에 지지층(140)을 형성시킴과 아울러, 지지층(140)의 표면에 내식성이 강한 제1 도금층(150)을 형성하고 제1 도금층(150)의 표면에 보호성 코팅 도금으로 제2 도금층(160)을 일정 두께로 형성함으로써, 다이아몬드 지립(120)의 결합력을 향상시킬 수 있고, 내식성을 향상시킬 수 있으며, 백금족의 고가 금속의 사용을 줄여 제품 생산비용을 절감할 수 있는 효과를 갖는다.
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: 제1 도금층
160: 제2 도금층

Claims (9)

  1. CMP 패드 컨디셔너의 제조방법에 있어서,
    금속 모재의 표면에 다수의 삽입홈을 갖는 마스크층을 형성시키는 마스크층 형성단계;
    상기 삽입홈들에 다이아몬드 지립들을 각각 배치시키는 다이아몬드 지립 배치단계;
    상기 금속 모재의 표면에 상기 다이아몬드 지립의 하층부를 상기 금속 모재의 표면에 고정시키기 위해 상기 삽입홈들에 셋팅 도금부를 형성시키는 다이아몬드 지립 고정단계;
    상기 마스크층을 상기 금속 모재의 표면으로부터 제거하여, 상기 셋팅 도금부와 상기 다이아몬드 지립들의 상층부를 외부로 노출시키는 마스크층 제거단계;
    상기 다이아몬드 지립의 상층부가 외부로 노출된 상태로 상기 금속 모재와 셋팅 도금부와 상기 다이아몬드 지립의 하층부 표면에 다이아몬드 지립을 지지하는 지지층을 형성하는 지지층 형성단계;
    상기 지지층 상부 표면에 지지층 보다 내식성이 강한 도금층을 형성시키는 제1 도금층 형성단계; 및
    상기 제1 도금층 상부 표면에 보호성으로 코팅하는 제2 도금층 형성단계를 포함하며;
    상기 제2 도금층 형성단계에서 제2 도금층은, 팔라듐(Pd)과 크롬(Cr)이 도금되어 형성되거나 PNC(Pd+Ni+Cr)가 도금되어 형성되며;
    상기 제2 도금층은, 제1 도금층의 두께보다 더 얇은 도금층을 형성하여, 제1 도금층 표면의 거칠기를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 CMP 패드 컨디셔너 제조방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 지지층 형성단계에서 상기 지지층은,
    니켈(Ni)이 도금되어 형성되는 것을 특징으로 하는 CMP 패드 컨디셔너 제조방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 도금층 형성단계에서 제1 도금층은,
    상기 지지층 보다 내식성이 강한 금(Au), 은(Ag), 주석(Sn) 및 백금(Pt) 중 적어도 하나가 도금되어 형성되거나, 금(Au), 은(Ag), 주석(Sn) 및 백금(Pt) 중 적어도 하나를 포함하는 합금(合金)이 도금되어 형성되는 것을 특징으로 하는 CMP 패드 컨디셔너 제조방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  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 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;
    상기 지지층의 상부 표면에 지지층 보다 내식성이 강한 금속이 도금되는 제1 도금층; 및
    상기 제1 도금층의 상부 표면에 도금되어 제1 도금층을 보호하도록 코팅되는 제2 도금층을 포함하며;
    상기 제2 도금층은, 팔라듐(Pd)과 크롬(Cr)이 도금되어 형성되거나 PNC(Pd+Ni+Cr)가 도금되어 형성되며;
    상기 제2 도금층은, 제1 도금층의 두께보다 더 얇은 도금층을 형성하여, 제1 도금층 표면의 거칠기를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 CMP 패드 컨디셔너.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제1 도금층은,
    상기 지지층 보다 내식성이 강한 금(Au), 은(Ag), 주석(Sn) 및 백금(Pt) 중 적어도 하나가 도금되어 형성되거나, 금(Au), 은(Ag), 주석(Sn) 및 백금(Pt) 중 적어도 하나를 포함하는 합금(合金)이 도금되어 형성되는 것을 특징으로 하는 CMP 패드 컨디셔너.
  8. 삭제
  9. 삭제
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