KR200188920Y1

KR200188920Y1 - 연마패드용 컨디셔너

Info

Publication number: KR200188920Y1
Application number: KR2020000004575U
Authority: KR
Inventors: 유수남; 명범영
Original assignee: 유수남; 명범영
Priority date: 2000-02-15
Filing date: 2000-02-19
Publication date: 2000-07-15

Abstract

본 고안은 연마패드용 컨디셔너를 개시한다. 컨디셔너는 적어도 한쪽 표면에 거의 균일한 높이로 돌출된 다수의 다각뿔대가 배치된 기판과, 기판의 상기 표면 전체에 실질적으로 균일한 두께로 코팅된 다이아몬드 층으로 구성되는 절삭부를 포함한다. 이 다각뿔대의 상부면은 평면이거나 다른 예로는 혹은 상부면에 홈을 파서 다시 미소 입체돌기를 다수개 더 형성된 요철표면이다. 기판의 형태는 다각평판형, 디스크형, 컵형, 각진 도넛형 혹은 세그먼트형 등과 같이 다양한 형상으로 만들 수 있다. 기판의 재질은 세라믹계 혹은 초경합금계 물질이다. 절삭면이 외부에 노출되도록 절삭부의 등과 접합하여 절삭부를 컨디셔닝 장비에 결합시켜주는 몸체부를 더 구비할 수 있다. 이와 같은 절삭부는 연마패드와 선접촉 내지 면접촉을 유도하는 구조이고 그 표면전체가 고강도의 다이아몬드층으로 도포되어 있으므로, 절삭성, 내식성, 내마모성 등이 우수하며 절삭부 날의 취성이 우수하여 긴 수명을 갖는다.

Description

연마패드용 컨디셔너 {CONDITIONER FOR POLISHING PAD}

본 고안은 연마패드의 컨디셔닝 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 화학적/기계적 연마(Chemical Mechanical Polishing:이하 'CMP'라 칭함)시에 사용되는 연마패드(Polishing Pad)를 컨디션닝(Conditioning or Dressing)하는 장치에 관한 것이다.

CMP란 주로 반도체 제조공정 중 웨이퍼의 평탄화에 널리 적용되는 연마공정으로서 회전되는 정반(Platen-도시되지 않음)위에 연마 패드를 부착하고 캐리어(Carrier)가 연마대상 물체인 웨이퍼(Wafer)를 잡고 그 패드 위에 연마액(Slurry)을 공급하면서 웨이퍼를 잡고 있는 캐리어에 압력을 가한 상태에서 정반과 캐리어를 서로 상대 운동시켜 연마하는 가공방법이다. 이때 사용되는 연마 패드의 표면에는 직경이 대략 30 -70μm 정도인 수많은 미공들이 연마액을 담아두어 웨이퍼에 압력을 가할 때 펌핑 효과(Pumping Effect)를 냄으로서 연마효율(Removal Rate)을 증가 시켜준다. 그러나 연마가 진행됨에 따라 미공이 마모되고, 연마 잔류물이 연마패드의 미공을 막게되며, 연마패드가 마모됨에 따라 연마패드의 평탄화가 깨어지게 된다. 이로 인해 CMP 공정의 궁극적 목표인 웨이퍼내의 광역 평탄화와 웨이퍼간의 평탄화 등을 달성할 수 없게 된다.

이때 연마패드의 마모되거나 막힌 미공 그리고 깨어진 연마패드의 평탄화를 원상태로 복귀시키기 위해 컨디셔너를 이용하여 변형된 패드의 표면을 절삭하게 된다. 이런 작업을 컨디셔닝이라 한다.

도 1a 내지 1c는 종래에 연마패드를 컨디셔닝하는 데 보편적으로 사용되는 전착방법으로 제작된 다이아몬드 컨디셔너의 구조를 도시한다. 이 컨디셔너를 구체적으로 살펴보면, 스테인레스 스틸로 된 몸체부(10)에 다이아몬드 입자(16)를 뿌려 니켈과 같은 금속(18)으로 다이아몬드입자(16)를 전착시킨 디스크(Electro Plated Diamond Disk)나 금속(18)을 융착하여 다이아몬드입자(16)를 고정시킨 디스크(Brazed Diamond Disk)등이 주로 사용되었다.

이러한 전착 혹은 브래이징 방법은 도 1c의 부분 확대도에 도시된 바와 같이 다이아몬드입자들(16)이 불규칙적으로 분포되어 있을 뿐만 아니라 다이아몬드 입자들은 크기가 서로 다른 것이 사용되므로 써 그 절삭부(12)의 표면 높이가 균일하지 않게 된다. 즉, 다이아몬드 입자는 그 직경이 대략 150μm- 250μm의 범위 내에서 크기가 일정하지 않는 것이 사용되므로 컨디션닝된 연마패드의 표면조도가 거칠다.

이와 같은 구조에 따르면 컨디셔닝 작업 시 다이아몬드 입자의 일부 점 접촉에 의한 가공이 제공됨과 동시에 다이아몬드 입자의 절삭각이 대개 둔각이므로 절삭성능이 떨어지게 된다. 낮은 절삭력을 보완하기 위하여 종래의 컨디셔너를 이용하여 연마패드를 컨디셔닝 할 때에는 큰 압력을 필요로 하게 된다. 상용적으로 널리 사용되는 연마패드의 재질은 합성 폴리우레탄(polyurathane)계열의 물질인데 이는 상하 복층패드로 구성되며 CMP가 이루어지는 것은 상층패드(top pad)에 의하며 하층패드(bottom pad)는 압축력을 제공한다. 컨디셔너가 연마패드에 큰 압력을 가하면서 컨디셔닝을 하면 연마패드의 하층패드의 압축력(Compressibility)으로 인해 컨디셔닝이 원할하게 행하여지지 않을 뿐만 아니라 그로 인해 연마패드의 평탄도를 유지하는 데 커다란 어려움이 있었다.

한편, 종래의 콘디셔너에는 칩(chip) 배출을 위한 통로(홈(groove), 도랑(ditch))가 없다. 전착이나 브래이징과 같은 제작방법의 특성상 계획적인 배출 통로를 배치하기가 용이하지 않기 때문이다. 그 결과 컨디셔닝 부산물(연마패드의 절삭물)에 의한 컨디셔너의 눈매움 현상이 발생하여 컨디셔닝 효율이 떨어지게 된다.

컨디셔닝 작업은 생산성을 높이고자 본 작업인 CMP와 동시에 행할 수 있다. 이를 소위, 인-시튜 컨디셔닝(In-situ Conditioning) 이라 한다. 이때, CMP에 사용되는 연마액은 실리카(Silica), 알루미나(Alumina) 또는 세리아(Ceria) 등과 같은 연마입자를 포함하며, 연마공정은 사용되는 연마액의 종류에 따라 크게 옥사이드(Oxide) CMP와 메탈(Metal) CMP로 구분된다. 전자에 사용되는 옥사이드 CMP용 연마액은 pH값이 주로 pH10 ~ pH12이고, 후자에 사용되는 메탈 CMP용 연마액의 그것은 주로 pH4이하이다. 또한, 컨디셔너 기판상의 다이아몬드 입자(16)를 잡아주는 본딩 메탈(18)의 재질은 주로 니켈 또는 크롬과 같은 금속이 사용된다. CMP 공정이 어떤 방식에 따르던지 인시튜 콘디셔닝을 할 경우에는 콘디션닝과 본 작업이 동시에 진행되기 때문에 연마입자에 의해 연마패드 뿐만 아니라 다이아몬드입자를 기판에 본딩시켜주는 니켈과 같은 금속(18)도 함께 연마되어 버린다. 그 결과 다이아몬드 입자가 기판으로부터 탈락되는 현상이 일어난다. 나아가, 메탈 CMP의 경우에는 그 연마액이 강산성이므로 본딩 금속(18)의 부식현상이 함께 진행되어 본딩력이 약화되고 종국에는 다이아몬드입자(16)의 탈락을 초래한다.

탈락된 다이아몬드 입자(16)는 주로 연마과정에서 연마패드에 박히게 된다. 연마패드에 박힌 다이아몬드 입자는 웨이퍼 표면에 치명적인 스크래치를 유발하여 공정 불량률을 높이는 한편, 결국에는 연마패드를 교환해야 하는 원인이 되기도 한다.

문제는 이 뿐만이 아니다. 위와 같은 부식에 의해 메탈본드(18)로부터 이탈된 금속이온(Metal Ion)은 메탈 CMP 공정 중 반도체 회로의 메탈라인으로 이동하여 회로 단락을 일으키는 이른바 금속이온오염현상(metal ion contamination)의 주원인으로 작용하기도 한다. 이러한 금속오염현상으로 인한 단락 불량은 회로를 만드는 모든 공정이 완료된 후 발견되기 때문에 그 생산 손실 비용은 참으로 막대하다.

위와 같은 종래 기술의 문제점을 고려하여, 본 고안은 적은 압력으로도 연마패드를 효율적으로 절삭할 수 있고, 표면 조도가 우수하며 다이아몬드 입자의 이탈이나 금속이온오염현상에 의한 단락불량을 근본적으로 막을 수 있는 구조로 된 연마패드용 컨디셔너를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 고안의 실시 예에 관한 상세한 설명은 첨부하는 도면을 참조하여 이루어질 것이며, 도면에서 대응되는 부분을 지정하는 번호는 동일하게 부여한다.

도 1a 내지 1c는 종래의 연마패드용 컨디셔너의 구조를 도시한 것으로서, 도 1a는 평면도이고, 도 1b는 절단선 A-A'에서 본 단면도이며, 도 1c는 컨디셔너의 표면 부근의 확대단면도이다.

도 2a 내지 2d는 본 고안에 따라서 디스크형 기판으로 만든 연마패드용 컨디셔너의 일 실시예의 구조를 도시한 것으로서, 도 2a는 평면도이고, 도 2b는 절단선 B-B'에서 본 단면도이며, 도 2c와 2d는 절삭부와 몸체부의 경계부분의 확대평면도와 확대단면도이다.

도 2e는 본 고안에 따라서 디스크형 기판으로 만든 연마패드용 컨디셔너의 다른 실시예의 구조를 도시한 평면도이다.

도 2f는 본 고안에 따라서 디스크형 기판으로 만든 연마패드용 컨디셔너의 또 다른 실시예로서, 절삭부와 몸체부의 경계부분의 구조를 도시한 확대평면도이다.

도 3a와 3b는 본 고안에 따라서 각진 도넛형 기판으로 만든 연마패드용 컨디셔너의 실시예의 구조를 도시한 평면도와 절단선 C-C'에서 본 단면도이다.

도 4a와 4b는 본 고안에 따라서 골에 의해 다수의 세그먼트로 구분되는 각진 도넛형 기판으로 만든 연마패드용 컨디셔너의 실시예의 구조를 도시한 평면도와 절단선 D-D'에서 본 단면도이다.

도 5a와 5b는 본 고안의 다른 실시 예로서, 각진 도넛형 기판과 몸체부를 합체시켜 만든 컵형 컨디셔너의 구조의 평면도와 절단선 E-E'에서 본 단면도이다.

도 6a와 6b는 본 고안의 또 다른 실시 예로서, 세그멘트된 절삭부를 도넛형 몸체부상에 원형 띠 형태로 이어 붙인 세그먼트형 컨디셔너의 구조와 절단선 F-F'에서 본 단면도이다.

도 7a와 7b는 도 2e에 도시된 것과 같이 사각뿔대가 등간격으로 배치된 컨디셔너의 절삭부 표면의 구조를 도시한 확대사시도와 확대단면도이다.

도 8a와 8b는 도 2a에 도시된 것과 같이 사각뿔대가 영역별로 구분되어 배치된 컨디셔너의 절삭부 표면의 구조를 도시한 확대사시도와 확대단면도이다.

도 9a와 9b는 원뿔대가 영역별로 구분되어 배치된 컨디셔너의 절삭부 표면의 구조를 도시한 확대사시도와 확대단면도이다.

도 10a와 10b는 상부면에 미소 사각뿔대가 더 형성된 사각뿔대의 구조를 도시한 확대사시도와 확대단면도이다.

도 11a와 11b는 상부면에 미소 사각뿔이 더 형성된 사각뿔대의 구조를 도시한 확대사시도와 확대단면도이다.

도 12a와 12b는 상부면에 대각선방향으로 교차하는 한 쌍의 홈에 의해 삼각뿔대가 더 형성된 사각뿔대의 구조를 도시한 확대사시도와 확대단면도이다.

도 13a 내지 13d는 본 고안에 따른 절삭부의 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다.

도 14는 다이아몬드 휠을 연마 장치에 장착하여 기판을 가공하는 상태를 도시하는 도면이다.

도 15는 본 고안의 제조방법에 따라 실제로 제조된 절삭부의 실물사진이다.

도 16a와 16b는 실제 제작된 절삭부 표면에 형성된 사각뿔대를 그 측면과 위에서 전자현미경으로 확대 촬영한 측면사진과 평면사진이다.

도 16c는 기판과 그 위에 증착된 다이아몬드층을 식별하기 쉽도록, 사각뿔대의 상측면 일부를 파괴한 상태에서 전자현미경으로 확대 촬영한 측면사진이다.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

20, 20a, 20b: 몸체부

22, 22a, 22b, 22c, 22d, 22e, 22f: 절삭부

24, 24b, 25: 영역구분 도랑

26, 26b: 셀구분 도랑

28, 28a: 사각뿔대 28, 28b: 원뿔대

30: 세그먼트 골 40, 40': 미소 사각뿔대

42, 42', 42a, 42b: 홈

44: 사각뿔 46: 삼각뿔대

50, 50a, 50b, 50c, 50d: 기판

52, 52a, 52b, 52c, 52d: 다이아몬드 층

156a: 다이아몬드 휠 156b: 스페이서

157a, 157b: 플렌지(Flange)

본 고안에 따르면, 연마패드용 컨디셔너는 적어도 한쪽 표면에 거의 균일한 높이로 돌출된 다수의 다각뿔대가 배치된 기판과, 상기 기판의 상기 표면 전체에 실질적으로 균일한 두께로 코팅된 다이아몬드 층을 구비한다.

상기 다각뿔대는 대표적으로 사각뿔대가 바람직하며 그 밖에 원뿔대 등의 형상이 바람직하다. 다각뿔대의 상부면은 바람직하게는 평탄한 평면 형상이다. 다른 형태로는 요철표면일 수 있다. 이 요철표면에는 예컨대, 다각뿔대의 평탄한 상부면을 대각선방향으로 가로지르는 한 쌍의 'U'자형 혹은 'V'자형 홈을 형성하거나, 가로 및/또는 세로로 가로지르는 한 줄 이상의 'U'자형 혹은 'V'자형 홈을 형성하여, 미소 삼각뿔대, 미소 사각뿔대 혹은 미소 사각뿔 등과 같은 미소 입체돌기가 배치된다.

또한, 상기 다수의 다각뿔대는 상기 표면을 가로 및 세로로 가로지르는 다수 라인의 도랑(ditches)들에 의해 격자모양으로 배치된다. 그리고 인접하는 다각뿔대의 측벽과 사이의 바닥에 의한 상기 도랑의 단면형상은 'U'자 혹은 'V'자 형이다. 도랑의 폭 및/또는 깊이는 균일하게 할 수도 있지만, 다른 선택으로는 이와 같은 몇 개의 도랑들 사이 사이에 폭 및/또는 깊이가 더 큰 도랑이 배치된다.

상기 기판은 다각뿔대가 형성될 수 있는 소정의 평면만 확보된다면 그 형상에 제한이 없다. 예컨대, 다각평판형 기판이나 원판형 기판을 비롯해서, 한 쪽 표면의 외곽 띠 표면의 높이에 비해 그 가운데 부분의 표면 높이가 더 낮아 그 측단면 형상이 컵형 기판, 각진 도넛형 기판, 상기 각진 도넛형 기판의 띠형 표면에 기판의 중심에서 반경방향으로 연장되는 다수의 골(Valleys)인 형성된 세그멘트된 도넛형 기판 등과 같은 여러 가지 다양한 형상을 취할 수 있다.

상기 다이아몬드 층은 화학기상증착(Chemical vapor deposition: 이하 'CVD'라 함) 공정에 의해 기판의 표면 전체에 얇고 고르게 증착된다.

기판의 재질은 세라믹 또는 초경합금인 것이 바람직하다.

상기 컨디셔너는 다각뿔대가 형성된 표면의 반대쪽 기판표면과 접합하는 몸체부를 더 구비 할 수도 있다. 몸체부는 다이아몬드층이 도포된 기판 즉, 절삭부를 컨디셔닝 장치에 고착되는 것을 매개한다. 몸체부의 재질은 바람직하게는 스테인레스스틸, 엔지니어링 플라스틱, 세라믹 등을 들 수 있다.

다른 예로서, 세그먼트형 컨디셔너가 있다. 이는 상기 몸체부는 각진 도넛형 또는 한쪽 면이 막힌 각진 도넛형이고, 상기 기판은 소정의 간극을 가지면서 상기 몸체부의 한쪽 표면을 따라 띠모양으로 이어 붙여진 다수개의 세그먼트를 포함하여 구성된다. 또 다른 구성예로서, 이 세그먼트형 컨디셔너는 각진 도넛형 혹은 한쪽이 막힌 각진 도넛형의 몸체부; 및 소정의 간극을 가지면서 상기 몸체부의 한쪽 표면을 따라 띠모양으로 이어 붙여진 다수개의 세그먼트형 절삭부를 구비하며, 상기 다수개의 세그먼트형 절삭부 각각은 세라믹 혹은 초경합금으로 만들어지며 표면이 평탄한 기판; 및 상기 기판의 표면 전체에 실질적으로 균일한 두께로 코팅된 다이아몬드 층을 구비하여 구성된다.

기판은 위에서 언급한 여러 가지 형상을 가질 수 있다. 상기 도랑과 홈은 다이아몬드 휠과 같은 고강도의 절삭휠을 이용하여 상기 기판의 표면과 상기 상부면을 연삭 및/또는 절삭 가공하여 형성하며, 이로부터 상기 다수의 다각뿔대가 얻어진다. 상기 도랑과 홈을 기판의 가로와 세로로 형성하면 다각뿔대의 형상은 격자모양으로 배치된 사각뿔대로 가공된다.

본 고안의 다른 특징과 잇점은 아래의 상세한 설명과 본 고안의 다양한 실시예의 특징을 예시하는 첨부하는 도면을 참조하면 보다 명확해질 것이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예에 관하여 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 본 고안에 따른 컨디셔너는 여러 가지 다양한 구조를 갖는다. 이하에서는 본 고안에 따라 만들 수 있는 컨디셔너의 다양한 구조의 예를 설명하기로 한다.

몸체부(20)는 바람직한 소재로는 내식성과 내화학성이 우수하고 형상가공이 용이한 테프론 혹은 스테인레스스틸이 추천할 만하다. 위와 같은 요구 특성이 부합하는 재질이 반드시 위 두 가지에만 국한되지 않는 것은 물론이다. 몸체부(20)는 선삭 혹은 연삭 가공하여 형상을 구현하거나 금형을 이용하여 필요한 형상을 얻을 수 있다.

그러나, 몸체부는 그 기능상 필수적인 것은 아니라고 할 수 있다. 몸체부(20)는 절삭부(22)와 견고하게 접합하여 컨디셔닝 장치(conditioning equipment)의 모터 회전축(비도시)에 연결시키는 것이 주된 기능이다. 따라서, 몸체부(20)의 형태는 다양하게 변화를 줄 수 있다. 절삭부(22)의 절삭셀이 몸체부 상면 위로 노출되도록 절삭부(22)를 접합하는 구조이면 그 형태가 컵형이거나 각진 도넛형 또는 그밖에 다른 형태도 가능하다. 또 다른 관점에서는 몸체부(20)를 아예 배제하고 절삭부(22)를 모터회전축에 직접 결합되도록 구조적 변화를 주는 것도 가능하다 할 것이다. 그러므로 본 고안도 절삭부(22)의 구조와 그러한 구조를 만드는 방법에 초점이 맞추어져 있으며 아래의 실시예들도 절삭부(22)의 구조 특히 절삭면의 표면 형상에 관한 여러 가지 예를 제기한다.

＜ 제1 실시예 >

도 2a 내지 2f에서, 본 고안의 제1 실시예에 따른 디스크형 컨디셔너의 구조가 도시되어 있다. 종래기술의 컨디셔너와는 달리, 본 고안은 디스크형 컨디셔너 또한 절삭부(22)와 몸체부(20)를 갖는다.

절삭부(22)는, 도 2a 내지 2d에 도시된 것처럼, 기판(50)의 한 쪽 표면에 수많은 사각뿔대(28) 형상을 갖는 단위 절삭셀들이 격자모양으로 배치되어 있는 형상이다. 도 8a와 8b는 절삭부(22) 표면의 일부를 확대해서 나타낸 도면으로서 사각뿔대(28)의 형상과 배열상태를 자세히 보여주고 있다.

기판(50)은 세라믹계 재질인 질화규소(Si₃N₄)나 실리콘(Si)으로 된 기판이 바람직하며, 그밖에 가용한 세라믹계 재질로는 산화알루미늄(Al₂O₃), 질화알루미늄(AlN), 산화티타늄(TiO₂), 산화지르코늄(ZrOx), 산화규소(SiO₂), 탄화규소(SiC), 실리콘옥시나이트라이드(SiOxNy), 질화텅스텐(WNx), 산화텅스텐(WOx), DLC(Diamond Like Coating), 질화붕소(BN), 또는 산화크롬(Cr₂O₃) 등을 들 수 있다. 초경합금을 이용하여 기판(50)을 만들 수도 있다. 이용될 수 있는 초경합금의 종류에는 제한이 없으며, 널리 사용되는 초경합금의 예로는 텅스텐카보나이드-코발트(WC-Co)계, 텅스텐카보나이드-탄화티타늄-코발트(WC-TiC-Co)계, 텅스텐카보나이드-탄화티타늄-탄화탄탈륨-코발트(WC-TiC-TaC-Co)계와 같은 텅스텐카보나이드(WC)계열의 초경합금을 비롯하여 써멧(TiCN), 탄화붕소(B4C)계, 티타늄보라이트(TiB₂)계 초경합금 등을 들 수 있다. 기판의 재질은 이후에 설명될 다른 실시예에 대해서도 공통적으로 적용된다.

기판(50)의 형상은 디스크형이 바람직하나 다각형 평판 형상도 가능하다. 기판의 한쪽 표면 전체는 다이아몬드층(52)으로 코팅되어 있다. 기판(50)은 다이아몬드층(52)을 증착한 후에도 사각뿔대(28)의 형상이 그대로 유지되어 절삭성을 좋게 하기 위해 표면 조도가 매우 균일한 것일 필요가 있다. 이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

사각뿔대(28)는 상부면의 높이가 거의 균일한 레벨로 돌출되어 있다. 이와 같은 사각뿔대(28)의 형상은 기판(50)의 한 쪽 표면을 가로 및 세로로 가로질러 형성된 다수 라인의 'U'자형 도랑(ditches)들(24, 26)에 의해 구획되어 얻어진다. 도랑(24, 26)은 바닥과 측벽은 곡면형상을 갖는다. 그리고 도랑(24, 26)의 폭은 윗부분이 아랫부분에 비해 더 넓게 하여 사각뿔대(28)의 형상은 상부면에서 뿌리 쪽으로 내려갈수록 점점 더 굵어지도록 한다. 사각뿔대(28)의 이와 같은 형상은 기판이 갖는 취성을 보강해준다. 대안으로서, 도랑(24, 26)의 형상을 'V'자로 할 수도 있을 것이다.

도랑(24, 26)은 칩 배출을 위한 통로 즉, 컨디셔닝 부산물(연마패드의 절삭물)이 효과적으로 배출되도록 배려된 통로이다. 도랑의 형성에 있어서, 도 2a-2d에 따르면, 소정라인수의 도랑마다 상대적으로 폭 및/또는 깊이가 더 큰 도랑이 한 줄씩 규칙적으로 배치되는 형태로 할 수도 있다. 도 2a-2d에 있어서, 소정개수 예컨대 4x4개의 사각뿔대 형상의 절삭셀들이 모여 하나의 집합셀을 이루도록 영역구분 도랑(24)이 형성되며, 이들 집합셀을 구성하는 각각의 절삭셀은 셀구분 도랑(26)에 의해 구획된다.

도 2a에 도시된 것처럼 기판(50)의 중심을 가로 및 세로로 가로지르는 상대적으로 폭 및/또는 깊이가 더 큰 영역구분 도랑(25)을 배치하면, 컨디셔닝 부산물의 보다 효율적인 배출에 기여할 수 있을 것이다.

사각뿔대(28)가 형성된 절삭부(22)의 표면은 다이아몬드 층(52)이 증착되어 있다. 즉, 다이아몬드 층(52)은 기판(50)의 한쪽 표면에 형성된 도랑들(24, 26)과 사각뿔대(28')위를 실질적으로 균일한 두께로 얇게 덮고 있다.

도 15는 위의 방식에 따라 실제로 제작한 절삭부(22)의 실물 사진이다. 사진에 나타난 절삭부(22)의 실제 크기는 직경과 두께가 100Φx 4t 이다. 도 16a-16c는 실제로 제작한 절삭부(22)에 형성된 다이아몬드층(52)이 증착된 사각뿔대(28)의 절삭셀의 실물을 전자현미경으로 확대 촬영한 사진으로서, 도 16a와 도 16b는 절삭부(22)의 측면과 위에서 각각 바라본 측면사진 및 평면사진이고, 도 16c는 특히 다이아몬드 층(52)과 기판(50)에 형성된 사각뿔대의 증착 관계를 시각적으로 확인할 수 있도록 사각뿔대의 실물을 의도적으로 파손시켜 전자현미경으로 확대 촬영한 사진이다. 이들 실물 사진을 통해, 다이아몬드층(52)은 기판(50)에 형성된 도랑(24, 26)과 사각뿔대(28')를 포함하는 표면 전체에 얇고 균일한 두께로 코팅되어 있다는 사실이 확인할 수 있다.

＜ 제2 실시예 >

이 실시예는 도랑의 형성을 다른 방식으로 하므로써 단위 절삭셀의 배치형태를 변화시킬 수 있음을 보여준다. 도랑의 폭 및/또는 깊이는 위와 같이 할 수도 있지만 도 2e에 도시된 것처럼 모두 균일하게 할 수도 있다. 도 7a와 7b는 절삭부(22) 표면의 일부를 확대해서 나타낸 도면으로서 사각뿔대(28)의 형상과 배열상태를 자세히 보여주고 있다. 이 경우 컨디셔닝 부산물(연마패드의 절삭물)이 효과적으로 배출되도록 하기 위해 셀구분 도랑(26a)의 폭 및/또는 깊이를 도 2a의 그것(26)에 비해 상대적으로 크게 하는 것이 바람직할 것이다.

＜ 제3 실시예 >

이 실시예는 단위 절삭셀(28)의 형상을 달리한 경우를 보여준다. 단위 절삭셀(28)의 형상은 반드시 사각뿔대로 제한되는 것은 아니다. 예컨대, 도 2f에 도시한 바와 같이 절삭셀을 원뿔대(30) 형상으로 만들어 절삭부(22b)를 제작할 수도 있다. 절삭셀들의 배열형태는 제1 실시예 또는 제2 실시예와 똑같이 할 수도 있고, 다른 방안으로서 기판(50)의 중심에서 다단계의 동심원을 따라 배열할 수도 있을 것이다. 도 9a와 9b는 원뿔대(28b)가 형성된 절삭부(22b)의 일부분을 확대 도시한 사시도와 단면도이다. 원뿔대(28b)도 마찬가지로 바깥 표면은 다이아몬드층(52)으로 코팅되어 있다.

＜ 제4 실시예 >

앞의 실시예들은 사각뿔대의 상부면이 평면인 경우를 개시하나, 이 실시예는 앞의 실시예들과 달리 상부면이 다수개의 미소 사각뿔대(40)가 격자모양으로 더 배치된 요철표면인 경우를 개시한다. 도 10a와 10b는 이 실시예에 따르는 요철형상의 상부면을 갖는 사각뿔대(28a)의 사시도와 단면도이다. 도시된 바와 같이 도랑(26)의 형태는 앞의 실시예들에 따른다. 다이아몬드층(52)이 기판(50)의 표면 전체에 도포되어 있음은 물론이다.

이와 같은 요철표면은 다수라인의 홈(42)을 기판(50)상의 사각뿔대(28a)의 상부면의 가로 및/또는 세로로 가로질러 형성하므로써 얻어진다. 홈(42)은 도랑과 마찬가지로 'U'자형이고 바닥과 측벽은 곡면형상을 이룬다. 그리고 홈(42)의 폭은 위가 아래보다 더 넓게 하여 미소 사각뿔대(40)가 그 상부면에서 뿌리 쪽으로 내려갈수록 점점 더 굵어지는 형상을 갖는다. 사각뿔대(28a)와 미소 사각뿔대(40)의 이와 같은 형상은 기판의 취약성을 보강해주기 위함이다. 대안으로서, 홈(42)의 형상을 'V'자로 할 수도 있을 것이다. 사각뿔대(28a)의 상부면을 요철표면으로 만들면 컨디셔닝 부산물(연마패드의 절삭물)이 보다 효과적으로 배출될 수 있어 절삭효율을 더욱 좋게 해준다.

앞에서 기판의 표면에 형성되는 도랑이나 사각뿔대 상부면에 형성되는 홈의 형상은 'U'자형이 'V'자형에 비해 일반적으로는 더 바람직하다고 볼 수 있다. 즉, 일반적으로는 'U'자형 도랑이나 홈은 'V'자형의 그것에 비해 바닥면의 폭이 더 넓어 컨디셔닝 부산물의 배출력이 더 높다고 평가될 수 있다. 그러나, 컨디셔닝 부산물의 배출력은 도랑이나 홈의 형상 뿐만 아니라 그 크기나 전체 레이아웃 등에도 영향을 받는다는 점에서 항상 그렇다고 볼 수는 없으며 개별적, 구체적으로 평가될 필요가 있다.

＜ 제5 실시예 >

이 실시예는 제4 실시예와 달리 사각뿔대(28b)의 상부면에 피라미드 형상의 미소 사각뿔(44)을 형성한 경우를 개시한다. 도 11a와 11b는 이 실시예를 도시한다. 미소 사각뿔(44)은 인접하는 홈(42a)의 간격을 조밀하게 즉, 홈과 홈이 인접되게 배치하면 얻어진다.

연마패드를 컨디셔닝 할 때 사각뿔대는 연마패드와 선접촉 내지 면접촉을 유도하여 절삭효율이 높은 반면, 사각뿔은 연마패드와 점접촉을 한다는 측면에서 절삭효율이 상대적으로 낮다고 볼 수 있다. 그렇지만, 종래의 점접촉 컨디셔너(도 1c 참조)와 달리 사각뿔들의 높이와 크기를 균일하게 하기 때문에 절삭효율의 저하 정도가 그리 크기 않아 다른 대안으로서 채택해 볼 가치가 있다.

＜ 제6 실시예 >

이 실시예는 제4 및 제5 실시예와 달리 사각뿔대의 상부면에 그 대각선 방향으로 가로지르는 홈(42b, 42c)을 형성하여 4개의 미소 삼각뿔대(46)가 사각뿔대(28c)의 상부면에 배치된 경우를 개시한다. 도 12a와 12b는 이 실시예에 따른 상부면을 갖는 사각뿔대(28c)의 사시도와 단면도이다. 이 사각뿔대(28c)는 상부면이 평면인 사각뿔대(28)와 미소 사각뿔대 또는 사각뿔이 더 형성된 사각뿔대(28a, 28b)와의 중간형으로 평가될 수 있다. 연마패드와의 접속부위는 후자보다 더 많은 반면, 절삭물의 배출효율은 전자보다 더 나은 형상으로 볼 수 있을 것이다.

＜ 제7 실시예 >

위의 여러 가지 실시예들은 기판(50)의 형상이 디스크형(원판형) 내지 다각형 평판이고 그 한쪽면 전체에 걸쳐 다각뿔대(28, 28a, 28b, 28c)를 형성한 경우를 언급하였다. 그러나 기판의 형상은 위와 같은 형상으로 한정되는 것이 아니라 다양할 수 있다. 이 실시예는 그 변형예들 중의 하나로서, 기판의 형상이 각진 도넛형인 경우를 개시한다.

도 3a와 3b는 각진 도넛형 기판(50a)을 이용한 컨디셔너의 사시도와 단면도이다. 절삭부(22c)는 원형 띠모양의 절삭면을 갖는다. 다각뿔대들(28, 28a, 28b, 28c)은 이 기판(50a)의 한쪽면 위에 앞서 설명한 여러 가지 형태로 형성될 수 있다. 다른 변형예로서, 한쪽 면이 막힌 각진 도넛형(rectangular blinded-donut shape) 즉, 'U'자형 기판으로도 만들 수 있다.

다른 변형예로서, 도 5a와 5b는 각진 도넛형 기판(50c)을 이용하여 컵형 컨디셔너를 만든 예를 보여준다. 기판(50c)의 표면에 다이몬드층(52c)이 증착된 절삭부(22e)는 'U'자형 몸체부(20a)에 접합된다. 몸체부(20a)는 도넛형으로 할 수도 있다.

＜ 제8 실시예 >

이 실시예는 또 다른 변형예로서, 절삭부를 세그먼트형으로 구성한다. 도 4a와 4b에 개시된 절삭부(22d)는 한 쪽 표면이 반경방향으로 넓고 깊게 형성된 다수개의 골(30)에 의해 다수개의 세그먼트가 원형 띠모양으로 이어지는 한쪽 면이 막힌 각진 도넛형('U'자형) 혹은 각진 도넛형 기판(50b)과 그 표면을 도포하고 있는 다이아몬드층(52d)으로 구성된다. 다각뿔대들(28, 28a, 28b, 28c)은 이 기판(50b)의 각 세그먼트 표면 위에 앞서 설명한 여러 가지 형태로 형성될 수 있다.

세그먼트형 절삭부의 또 다른 변형예가 도 6a와 6b에 도시되어 있다. 이 실시예의 절삭부(22f)는 물리적으로 완전히 분리된 다수개의 세그먼트 절삭부가 각진 도넛형 혹은 한쪽 면이 막힌 각진 도넛형 몸체부(20b) 위에 일정한 간격만큼 이격되어 원형 띠모양으로 접합되는 구조를 갖는다. 물론 세그먼트 절삭부 각각은 기판(50d)과 그 위에 도포된 다이아몬드층(52d)으로 구성된다.

한편, 위에서는 셀의 모양을 사각뿔대나 원뿔대에 관해서만 언급하였으나, 그 밖에도 예컨대 삼각뿔대 혹은 육각뿔대 등과 같이 다른 형태도 얼마든지 가능하다. 그리고 사각뿔대의 경우에도 정사각뿔대가 구조적으로 안정적이긴 하지만 직사각뿔대 또는 마름모형뿔대와 같은 형태도 그에 못지 않은 안정성을 갖는다.

지금까지는 본 고안에 따른 연마패드용 컨디셔너의 구조에 관한 다양한 실시예들을 설명하였다. 이하에서는 위와 같은 컨디셔너를 제조하는 방법에 관하여 설명하기로 한다.

제1 실시예에 따른 컨디셔너를 제조하는 방법을 설명하면 다음과 같다.

도 13a 내지 13d는 도 10a와 10b에 도시된 미소 사각뿔대(40)에 의해 요철형상의 상부면을 갖는 사각뿔대(28a)가 그 표면에 형성된 절삭부(22)를 만드는 공정순서를 도시한 도면이다.

먼저, 앞서 언급한 세라믹 혹은 초경합금과 같은 재질을 이용하여 소결공정으로 디스크형 기판(50)을 만든 다음, 외주가공을 하여 소정의 크기 예컨대 직경과 두께가 100Φx 4t인 디스크로 만든다.

그 다음으로 기판(50)의 한쪽면에 대하여 평면가공을 수행한다. 절삭면이 되는 한쪽 표면은 매우 우수한 표면조도(roughness), 평탄도(flatness) 및 평행도(parallelism)를 갖도록 정밀하게 가공될 필요가 있다. 이를 위해 다어어몬드휠 장비를 이용하여 1차 연삭(rough grinding)과 정밀연삭(fine grinding) 가공을 한 다음, 래핑장비(비도시)를 이용하여 양면 래핑(double sided lapping) 가공을 수행한다. 특히, 기판(50)의 표면은 절삭날 즉, 사각뿔대가 만들어지므로 정밀연삭하여 평탄도가 예컨대 1μm이내에 들도록 가공한다.

다음으로 도 13b에 도시된 것처럼 준비된 기판(50)의 한쪽 표면을 가로와 세로 방향으로 가로지르면서 셀구분 도랑(26')과 영역구분 도랑(24')을 형성한다. 이는 도 14에 도시된 다이아몬드휠 장치이다. 각각의 다이아몬드 휠(156a) 사이에는 스페이서(156b)를 개재시키고 양쪽 바깥에 플렌지(157a, 157b)로써 고정시켜 휠 조립체(156)를 구성하고 이는 고속 회전할 수 있는 모터(152)의 축(154a, 154b)에 체결된다. 다이아몬드 휠(156a)의 두께는 가공될 도랑(24', 26')의 크기에 따라 정한다. 다이아몬드 휠(156a)은 라운드형으로 가공될 필요가 있다. 'U'자형 도랑의 형성, 환언하면 상부면에서 뿌리 쪽으로 내려갈수록 더 굵도록 사각뿔대(28')를 가공하기 위해서 인데, 이는 궁극적으로는 기판(50)의 소재인 세라믹이나 초경합금이 갖고 있는 취약성(취성이 약함)을 보강하기 위함이다. 또한 사각뿔대(28')의 라운드가 도랑(24', 26')의 바닥까지 계속 이어지도록 'U'자형 가공을 하여 칩이 잘 빠져나갈 수 있도록 배려한다.

다이아몬드 휠(156a)은 원판형 몸체 끝에 다이아몬드입자가 본딩되어 있는 다이아몬드날로 구조로 되어 있는데, 다이아몬드층이 금속본딩제에 비해 레진본딩제로 본딩된 경우가 원하는 곡률의 라운드를 얻기가 더 용이하다. 라운드형 가공은 저석(Grinding Stone)을 이용하여 레진본딩제를 제거하여 다이아몬드입자를 탈락시키므로써 이루어진다.

기판(50)을 가공대(164) 위에 고정시킨 상태에서, 라운드형 다이아몬드 휠(156a)을 사용하여 기판(50)의 표면을 밑에서 위로 올라가면서 가로방향의 'U'자형 도랑들(24', 26')을 연삭가공하고, 다시 기판(50)을 90도 회전시켜 같은 방법으로 가공한다. 영역구분 도랑(24')을 가공할 때에는 셀구분 도랑(26')을 가공할 때에 비해 두께가 더 굵은 다이아몬드 휠(156a)을 사용한다. 다이아몬드 휠(156a)의 간격에 따라서 사각뿔대(28')의 뾰족한 정도를 조절한다. 다이아몬드 휠(56a) 간의 간격이 좁으면 좁을수록 사각뿔대(28')의 상부면이 뾰족해진다. 여기서, 다이아몬드 휠(56a)간의 간격은 최소한 휠 두께이상으로 하는 것이 바람직하다. 그렇지 않으면 사각뿔대(28')가 가공과정에서 깨어지기가 쉽다. 이와 같은 가공에 의해 도 10a와 같이 규칙적으로 배열 형성된 사각뿔대(단, 다이아몬드층이 도포되기 전의 상태)와 도랑이 얻어진다. 참고로, 도 15에 도시된 실물 절삭부의 사각뿔대의 상부면의 실제 크기는 대략 190μm X 190μm 이고 높이가 200μm 정도이다.

이렇게 가공된 사각뿔대(28')의 상부면을 도 13c에 도시된 것처럼 두께가 더 얇은 다이아몬드 휠(156a')로 그 상부면의 크기가 예컨대 가로(L) x 세로(W) X 높이(H)가 30μm X 30μm X 30 μm인 미소 사각뿔대(40')들을 더 가공한다. 이때 미소 사각뿔대(40')의 크기는 가로 세로 높이가 같게 하고 뿌리부위로 갈수록 더 크게 하여 여 세라믹 기판 등이 갖고 있는 약한 취성을 보완하는 것이 바람직하다.

이와 같이 표면높이가 일정하게 정밀 가공된 다수의 미소 사각뿔대들(40') 각각은 그 상부면의 모서리가 연마패드와 선접촉을 유도하여 날카로운 절삭날로 작용함과 동시에 사각뿔대의 상부표면을 요철표면으로 해줌으로써 연마액(slurry)의 배출 및 콘디션닝시 발생된 잔류물의 배출을 보다 효율적으로 허용하여 절삭성능을 한층 높일 수 있다. 사각뿔대(28')의 요철형상의 이러한 표면구조는 인시튜 컨디셔닝 공정에서 슬러리의 효과적인 분산을 유도할 때 아주 유효한 효과를 낸다.

이상과 같은 기판(50) 표면을 요철형상으로 가공한 다음에는 도 13d에 도시된 것처럼 그 표면 전체를 CVD 공법을 이용하여 다이아몬드층(52)을 증착시킨다. CVD 공정장비는 널리 알려진 바와 같이 탄탈륨 또는 텅스텐 필라멘트와 전원공급장치 외에 제어기판과 필라멘트간에 직류 전류를 인가하도록 구성된 별도의 전원으로 이루어져 있다. 본 고안도 이와 같은 CVD 공정장비를 이용한다. 참고로, 고안자가 4인치 크기의 질화규소(Si3N4) 기판에 다이아몬드층(52)을 증착함에 있어서, 아래 표 1과 같은 CVD 공정조건을 적용하였다.

CVD공정조건

원료가스와 유속	H₂가스 1000[ml/min], CH₄가스 20[ml/min]
챔버압력	10[Torr]
필라멘트 온도	2200。C
기판 인가전압	+100[V]
합성시간	8시간 이상

그 결과, 다이아몬드 층(52)이 기판(50)의 표면에 얇고 균일한 두께로 강하게 결합되어 기판(50)의 다이아몬드층(52)이 증착되기 전의 형상이 그대로 유지되는 양호한 결과를 얻을 수 있었다. 그러나, 위의 공정조건은 하나의 예시에 불과하고 다소간의 변경이 가능함은 물론이다.

다이아몬드층(52)의 증착이 완료된 다음에는 절삭부(22)를 미리 제작된 몸체부(20)에 삽입하여 접합시킨다. 몸체부(20)와 절삭부(22)의 접합체는 컨디셔닝 장비에 장착되어 연마패드를 깍아내어 표면을 평탄화 하는 등의 컨디셔닝 작업을 담당하게 된다. 한편, 별도의 몸체부(20)를 구비하지 않고 절삭부가 몸체부의 기능을 갖도록 만드는 것도 가능함은 앞서 언급한 바이다.

이상에서는 제1 실시예에 따른 컨디셔너의 제조방법에 대하여 설명하였지만, 당업자라면 위 설명을 기초로 하여 다른 실시예에 따른 컨디셔너의 제조를 용이하게 할 수 있을 것이다. 이 범주에 속하는 것이 도 2e, 도 3a, 도 4a, 도 5a 등에 도시된 형태의 컨디셔너이다. 특히, 도 6a에 도시된 세그먼트형 컨디셔너는 기판(50)의 표면을 정밀 가공하여 원하는 수준의 조도, 평탄도 및 평면도를 확보한 후, CVD공정에 의해 다이아몬드층을 증착시키고 도시된 모양으로 작은 세그먼트로 절단하여 몸체부(20b)에 접합시키면 얻어진다.

또한, 도 11a와 11b에 도시된 미소 사각뿔(44)은 다이아몬드휠(156a)의 두께와 바깥둘레의 다이아몬드날의 라운딩 곡률을 적절히 선택하는 등의 방법을 이용하여 가공하면 된다. 도 12a와 12b에 도시된 형상도 마찬가지 방식으로 변형 제작할 수 있을 것이다. 또한, 도 7a, 7b, 8a 및 8b에 도시된 것처럼 사각뿔대의 상부면이 평면인 경우는 도 13c와 관련된 공정을 거치지 않고 곧바로 다이아몬드층(52)을 CVD 공정으로 증착한다.

한편, 도 9a와 9b에 도시된 원뿔대(28b)는 몰딩공정으로 얻는 것이 훨씬 용이하다. 따라서, 원뿔대(28b)가 애초부터 표면에 형성되어 있는 기판을 몰딩공정으로 제작한다. 그리고 몰딩으로 얻어진 기판의 원뿔대 표면을 정밀 연삭가공한 다음 CVD공정을 적용하여 곧 바로 다이아몬드층을 증착시키면 된다. 물론 사각뿔대의 형성도 위와 같은 몰딩공정으로 가능할 것이다.

나아가, 다이아몬드휠의 날끝 모양이 직각인 휠을 이용하여 기판을 45도 기울여 연마하면 홈이나 도랑의 형태를 'V'자 형태로도 제작할 수 있다.

본 고안에 따른 컨디셔너는 절삭성이 좋고 다이아몬드와 동일한 정도의 우수한 내마모성과 내식성을 가져 그 수명이 길다는 장점이 있다. 본 고안에 따른 컨디셔너의 절삭부는, 종래의 다이아몬드 입자의 점접촉에 의한 절삭(컨디셔닝)방식을 지양하고, 절삭날로 작용하는 사각뿔대가 연마패드와 선접촉을 기본으로 하여 면접촉(혹은 점접촉)을 하고, 기판 전체의 표면이 강한 강도를 갖는 다이아몬드로 증착되기 때문이다. 즉, 절삭부 표면의 다이아몬드 코팅층은 연마 슬러리(Slurry)의 연마입자(Alumina, Silica, Ceria) 등에 의해 날카로운 모서리각이 마모되지 않도록 하여 공구의 내마모성을 향상시키며, 다이아몬드 입자의 탈락 그리고 메탈 CMP시 메탈 본딩제의 부식에 의한 웨이퍼 회로의 금속이온오염(Metal Ion Contamination)을 원천적으로 방지해준다. 또한, 균일한 두께로 조밀하게 도포된 다이아몬드 층은 일정한 절삭성을 제공함과 동시에 연삭성을 배가시켜 준다. 뿐만 아니라 기판이나 사각뿔대의 표면에 형성된 라운드형의 'U'자형 내지 'V'자형 도랑이나 홈은 연마액 과 혼합된 컨디셔닝 잔류물(칩)의 배출을 원활하게 해주어 절삭효율을 한층 높여준다.

그 결과 절삭성 조절이 용이하며, 작은 압력으로도 우수한 절삭성을 발휘할 수 있다는 장점이 있다. 그리고, 궁극적으로는 컨디셔닝 효율과 연마패드의 표면조도를 높여 웨이퍼에 미치는 마이크로 스크래치를 줄어들게 하고 생산성을 증대시키며 연마 패드의 수명을 연장시키어 생산원가를 절감시키는 효과를 줄 수 있다.

본 고안의 제조방법은 그 공정이 비교적 간단할 뿐만 아니라, 절삭부의 크기나 표면 형상의 구현에 제약이 없다는 장점을 갖는다. 웨이퍼 표면의 회로 및 재질에 따라 달리 요구되는 연마 패드의 요구표면조도에 대응함에 있어서, 본 고안의 제조방법은 정사각뿔 셀의 상부면의 크기, 홈과 홈의 간격, 도랑과 도랑간의 간격, 다이아몬드 코팅 층의 두께 등의 조절이 용이하므로, 종래의 전착 혹은 브레이징 다이아몬드 컨디셔닝 장치의 제조방법에 비해 훨씬 탄력적이고 적응적이다.

이상에서는 본 고안의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구의 범위에 기재된 본 고안의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 고안을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있다. 따라서, 특허청구범위의 등가적인 의미나 범위에 속하는 모든 변화들은 전부 본 고안의 권리범위안에 속함을 밝혀둔다.

Claims

적어도 한쪽 표면에 거의 균일한 높이로 돌출된 다수의 다각뿔대가 배치된 기판; 및

상기 기판의 상기 표면 전체에 실질적으로 균일한 두께로 코팅된 다이아몬드 층을 구비하는 것을 특징으로 하는 연마패드용 컨디셔너.
제 1 항에 있어서, 상기 다각뿔대는 원뿔대인 것을 특징으로 하는 연마패드용 컨디셔너.
제 1 항에 있어서, 상기 다각뿔대는 사각뿔대인 것을 특징으로 하는 연마패드용 컨디셔너.
제 3 항에 있어서, 상기 사각뿔대의 상부면에는 대각선방향으로 가로지르는 한 쌍의 'U'자형 혹은 'V'자형 홈이 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 연마패드용 컨디셔너.
제 3 항에 있어서, 상기 사각뿔대의 상부면에는 가로 및/또는 세로로 가로지르는 한 줄 이상의 'U'자형 혹은 'V'자형 홈이 더 형성된 것을 특징으로 하는 연마패드용 컨디셔너.
제 5 항에 있어서, 가로 및 세로로 형성된 상기 홈과 홈 사이가 이격되도록 배치되어 상기 상부면에는 균일한 높이의 다수개의 미소 다각뿔대가 형성되는 것을 특징으로 하는 연마패드용 컨디셔너.
제 5 항에 있어서, 가로 및 세로로 형성된 상기 홈과 홈 사이가 인접되도록 배치되고 상기 상부면에는 균일한 높이의 다수개의 미소 사각뿔이 형성되는 것을 특징으로 하는 연마패드용 컨디셔너.
제 1항 내지 7항 중 어느 하나에 있어서, 상기 다수의 다각뿔대는 상기 표면을 가로 및 세로로 가로지르는 다수 라인의 도랑(ditches)들에 의해 격자모양으로 구획되며, 인접하는 다각뿔대의 측벽과 사이의 바닥에 의한 상기 도랑의 단면형상은 'U'자 혹은 'V'자 형인 것을 특징으로 하는 연마패드용 컨디셔너.
제 1항 내지 7항 중 어느 하나에 있어서, 상기 다수의 다각뿔대 각각은 상기 표면을 가로 및 세로로 가로지르는 다수 라인의 제1도랑(ditches)과 상기 제1도랑의 바닥면의 폭보다 더 넓은 바닥면의 폭을 갖는 제2도랑에 의해 격자모양으로 구획되고, 상기 제2도랑은 다수라인의 제1도랑마다 한 라인씩 배치되며, 인접하는 다각뿔대의 측벽과 사이의 바닥에 의한 상기 제1도랑 및 제2도랑 각각의 단면형상은 'U'자 혹은 'V'자 형인 것을 특징으로 하는 연마패드용 컨디셔너.
제 1항 내지 7항 중 어느 하나에 있어서, 상기 기판은 다각평판형 또는 원판형 기판이고, 상기 다수개의 다각뿔대는 상기 다각형 평판의 한 쪽 표면에 형성된 것을 특징으로 하는 연마패드용 컨디셔너.
제 1항 내지 7항 중 어느 하나에 있어서, 상기 기판은 다각형 또는 원형 기판으로서, 그 한 쪽 표면의 외곽 띠 표면의 높이에 비해 그 가운데 부분의 표면 높이가 더 낮아 상기 기판의 측단면 형상이 컵형이며, 상기 다수개의 다각뿔대는 상기 띠 표면에 형성된 것을 특징으로 하는 연마패드용 컨디셔너.
제 1항 내지 7항 중 어느 하나에 있어서, 상기 기판은 각진 도넛형 기판으로서, 상기 다수개의 다각뿔대는 상기 기판의 한쪽 표면에 형성된 것을 특징으로 하는 연마패드용 컨디셔너.
제 1항 내지 7항 중 어느 하나에 있어서, 상기 기판은 다각형 또는 원형 판으로서, 그 한 쪽 표면의 외곽 띠 표면의 높이에 비해 그 가운데 부분의 표면 높이가 더 낮아 상기 기판의 측단면 형상이 컵형이며, 상기 띠 표면은 상기 기판의 중심에서 반경방향으로 연장되는 다수의 골(Valleys)에 의해 다수의 세그먼트로 분할된 모양이며, 상기 다수개의 다각뿔대는 상기 다수의 세그먼트 표면에 형성된 것을 특징으로 하는 연마패드용 컨디셔너.
제 1항 내지 7항 중 어느 하나에 있어서, 상기 다이아몬드층은 CVD공정에 의해 증착된 것임을 특징으로 하는 연마패드용 컨디셔너.
제 1항 내지 7항 중 어느 하나에 있어서, 상기 기판의 재질은 세라믹 또는 초경합금인 것을 특징으로 하는 연마패드용 컨디셔너.
제 1항 내지 7항 중 어느 하나에 있어서, 상기 다각뿔대가 형성된 표면의 반대쪽 기판표면과 접합하는 몸체부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 연마패드용 컨디셔너.
제 16항에 있어서, 상기 몸체부는 각진 도넛형 또는 한쪽 면이 막힌 각진 도넛형이며, 상기 기판은 소정의 간극을 가지면서 상기 몸체부의 한쪽 표면을 따라 띠모양으로 이어 붙여진 다수개의 세그먼트인 것을 특징으로 하는 연마패드용 컨디셔너.
제 16 항에 있어서, 상기 몸체부는 스테인레스스틸, 엔지니어링 플라스틱, 세라믹으로 이루어지는 그룹 중에서 선택된 어느 하나의 물질로 구성되는 것을 특징으로 하는 연마패드용 컨디셔너.