KR20100087297A

KR20100087297A - 모자이크 연마 세그먼트를 포함한 ｃｍｐ 패드 컨디셔너 및 해당 방법

Info

Publication number: KR20100087297A
Application number: KR1020107009287A
Authority: KR
Inventors: 치엔 민 성; 마이클 성
Original assignee: 치엔 민 성; 마이클 성
Priority date: 2007-09-28
Filing date: 2008-09-29
Publication date: 2010-08-04
Also published as: CN101878094A; WO2009043058A3; WO2009043058A2; CN104708539A

Abstract

CMP 패드 컨디셔너는 복수의 연마 세그먼트를 포함한다. 각각의 연마 세그먼트는 세그먼트 블랭크 및 세그먼트 블랭크에 부착된 연마 층을 포함하며, 연마 층은 초경질 연마 재료를 포함한다. 또한, 패드 컨디셔너 기판이 제공된다. 각각의 연마 세그먼트는 패드 컨디셔너와 CMP 패드가 서로에 대해 움직임에 따라 연마 층에 의해 CMP 패드로부터 재료를 제거할 수 있는 방향으로 패드 컨디셔너 기판으로 영구적으로 부착된다.

Description

모자이크 연마 세그먼트를 포함한 ＣＭＰ 패드 컨디셔너 및 해당 방법{CMP PAD CONDITIONERS WITH MOSAIC ABRASIVE SEGMENTS AND ASSOCIATED METHODS}

우선권 주장

본 출원서는 2007년 9월 28일에 출원된 미국 가특허출원 제 60/976,198호와 2008년 7월 5일에 출원된 미국 특허 출원 제 12/168,110호를 우선권 주장하며, 이러한 문헌은 본 명세서에서 참조문헌으로 구성된다.

일반적으로, 본 발명은 CMP 패드로부터 재료를 제거하기 위해(예를 들어, 스무싱, 폴리싱, 드레싱, 등등) 이용되는 CMP 패드 컨디셔너에 관한 것이다. 따라서, 본 발명은 화학, 물리학, 재료 과학의 분야에 관한 것이다.

현재, 반도체 산업은 상당히 평평하고 평활한 표면을 보이는 실리콘 웨이퍼를 제조하는데 매년 10억 불 이상을 지출하고 있는 것으로 추정된다. 평활하고 평평한 표면의 실리콘 웨이퍼를 제조하는데 공지된 기술이 충분하다. 이러한 가장 통상적인 공지된 기술은 연마 슬러리와 함께 폴리싱 패드의 이용을 포함하는 화학적 기계적 연마(CMP)로 공지된 공정을 포함한다. 모든 CMP 공정에서 가장 중요한 것은, 폴리싱된 웨이퍼의 균일성, IC 회로의 매끄러움, 생산성의 감소율, CMP의 경제성을 위한 소모품의 수명 등의 측면에서 높은 성능 레벨을 달성하는 것이다.

한 실시예에 따라서, 본 발명은 복수의 연마 세그먼트를 포함하는 CMP 패드 컨디셔너를 제공한다. 각각의 연마 세그먼트는 세그먼트 블랭크 및 세그먼트 블랭크에 부착된 연마 층을 포함할 수 있다. 연마 층은 초경질 연마 재료를 포함할 수 있다. 또한, 패드 컨디셔너 기판이 제공되며, 각각의 연마 세그먼트는 패드 컨디셔너와 CMP 패드가 서로에 대해 움직임에 따라 연마 층에 의해 CMP 패드로부터 재료를 제거할 수 있는 방향으로 패드 컨디셔너 기판에 영구적으로 부착된다.

본 발명의 그 외의 일 양태에 있어서, 복수의 연마 세그먼트를 포함하는 CMP 패드 컨디셔너가 제공된다. 각각의 연마 세그먼트는 세그먼트 블랭크, 유기 접착 층 및 유기 접착 층에 의해 세그먼트 블랭크에 부착된 연마 층을 포함할 수 있다. 연마 층은 초경질 연마 재료를 포함할 수 있다. 또한 패드 컨디셔너 기판이 제공되며, 각각의 연마 세그먼트는 패드 컨디셔너와 CMP 패드가 서로에 대해 움직임에 따라 연마 층에 의해 CMP 패드로부터 재료를 제거할 수 방향으로 패드 컨디셔너 기판에 영구적으로 부착된다.

본 발명의 그 외의 다른 양태에 있어서, 복수의 연마 세그먼트를 포함하는 CMP 패드 컨디셔너가 제공된다. 각각의 연마 세그먼트는 세그먼트 블랭크 및 브레이징 합금에 의해 세그먼트 블랭크에 부착된 연마 층을 포함할 수 있다. 연마 층은 초경질 연마 재료를 포함할 수 있다. 또한, 패드 컨디셔너 기판이 제공되며, 각각의 연마 세그먼트는 패드 컨디셔너와 CMP 패드가 서로에 대해 움직임에 따라 연마 층에 의해 CMP 패드로부터 재료를 제거할 수 방향으로 패드 컨디셔너 기판에 영구적으로 부착된다.

본 발명의 그 외의 다른 양태에 있어서, 복수의 연마 세그먼트를 포함하는 CMP 패드 컨디셔너가 제공된다. 각각의 연마 세그먼트는 세그먼트 블랭크 및 세그먼트 블랭크에 부착된 연마 층을 포함할 수 있다. 연마 층은 초경질 연마 블레이드를 포함할 수 있다. 또한, 패드 컨디셔너 기판이 제공되며, 각각의 연마 세그먼트는 패드 컨디셔너와 CMP 패드가 서로에 대해 움직임에 따라 연마 층에 의해 CMP 패드로부터 재료를 제거할 수 방향으로 패드 컨디셔너 기판에 영구적으로 부착된다.

본 발명의 그 외의 다른 양태에 있어서, 복수의 연마 세그먼트를 포함하는 CMP 패드 컨디셔너가 제공된다. 각각의 연마 세그먼트는 세그먼트 블랭크 및 세그먼트 블랭크에 부착된 연마 층을 포함할 수 있다. 연마 층은 CMP 패드로 제공되는 다듬질된 표면에 대해 90° 또는 이보다 작은 각도로 각을 형성하는 커팅 면을 포함할 수 있다. 또한, 패드 컨디셔너 기판이 제공되며, 각각의 연마 세그먼트는 패드 컨디셔너와 CMP 패드가 서로에 대해 움직임에 따라 연마 층에 의해 CMP 패드로부터 재료를 제거할 수 방향으로 패드 컨디셔너 기판에 영구적으로 부착된다.

본 발명의 그 외의 다른 양태에 있어서, CMP 패드 컨디셔너를 제조하는 방법이 제공되며, 상기 방법은 하나 이상의 연마 세그먼트를 수득하는 단계를 포함하고, 상기 연마 세그먼트는 세그먼트 블랭크 및 세그먼트 블랭크에 부착된 연마 층을 포함하며, 상기 연마 층은 초경질 연마 재료를 포함한다. 이러한 방법은 패드 컨디셔너와 CMP 패드가 서로에 대해 움직임에 따라 연마 층에 의해 CMP 패드로부터 재료를 제거할 수 있는 방향으로 패드 컨디셔너 기판의 면 상에 하나 이상의 연마 세그먼트를 배치시키는 단계와 하나 이상의 연마 세그먼트를 패드 컨디셔너 기판으로 영구적으로 부착시키는 단계를 포함한다.

그러므로 다음의 본원발명의 상세한 설명이 더욱 잘 이해될 수 있도록 그리고 본원발명의 당해 분야에 대한 기여가 보다 잘 평가받을 수 있도록, 본원발명의 다양한 특징들을 다소 넓게 개요를 잡았다. 본원발명의 그 밖의 다른 특징들은 다음의 본원 발명의 상세한 설명으로부터 더 자명해지거나 본원발명의 실시예에 의해 배울 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따르는 실례의 패드 컨디셔너의 상면도.
도 1A는 도 1의 패드 컨디셔너 내에서 이용될 수 있는 연마 세그먼트의 확대된 투시도.
도 1B는 실례의 연마 프로파일을 포함하는 것으로 도시된 도 1A의 연마 세그먼트의 도면.
도 1C는 그 외의 다른 연마 프로파일을 포함하는 것으로 도시된 도 1A의 연마 세그먼트의 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따르는 패드 컨디셔너의 상면도.
도 2A는 도 2의 패드 컨디셔너의 연마 세그먼트의 확대된 투시도.
도 3A는 CMP 패드의 섹션으로부터 재료를 제거하는 것으로 도시된 커팅 면을 가진 연마 세그먼트의 측면도.
도 3B는 CMP 패드의 섹션으로부터 재료를 제거하는 것을 도시하는 상이한 형상의 커팅 면을 가진 연마 세그먼트의 측면도.
도 3C는 CMP 패드의 섹션으로부터 재료를 제거하는 것을 도시하는 상이한 형상의 커팅 면을 가진 연마 세그먼트의 측면도.
도 4A는 본 발명에 따르는 블레이드 형상 내에 형성된 연마 세그먼트의 투시도.
도 4B는 본 발명에 따르는 블레이드 형상 내에 형성된 그 외의 다른 연마 세그먼트의 투시도.
도 5는 서로에 대해 가변 높이에 배열된 일련의 연마 세그먼트를 가진 CMP 패드 드레서의 일부분의 측면도.
상기 도면들은 단지 본 발명의 이해를 돕기 위한 목적으로 도시되는 것으로 이해되어야 한다. 게다가, 도면은 비례척으로 도시되지 않을 수 있으며, 이에 따라 치수, 입자 크기 및 그 외의 다른 특징들은 본 발명을 더욱 명확히 하기 위함이다. 예를 들어, 연마 층은 복수의 연마 입자를 포함하는 것으로 몇몇의 도면에 도시되지만 본 명세서에 공개된 특정의 실시예는 필수적으로 연마 입자를 포함하지 않을 수 있다. 따라서, 본 발명의 패드 컨디셔너를 제조하기 위하여 도면에 도시된 특정의 치수와 특징들로부터 벗어나지 않고 본 발명이 구성될 수 있다.

본원 발명을 개시하기에 앞서, 본원 발명은 특정 구조, 공정 단계, 또는 여기에 개시된 재료들에 제한되지 않는 것으로 이해하면 되지만, 관련 기술 분야의 당업자에게 인식될 수 있는 그 균등물에까지 확장된다. 또한 여기에서 사용된 전문용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여만 사용되며, 발명을 제한하고자 함이 아니다.

특정 실시예와 해당 청구항에서 사용되는 단수형등은 문맥에서 명확하게 다른 언급을 하지 않는 한 복수를 포함한다는 것을 알아 두어야 한다. 그러므로, 예를 들어, "연마 세그먼트"라는 용어는 하나 또는 그 이상의 세그먼트를 포함할 수 있다.

정의

본원 발명을 설명하고 청구항을 청구하는데 있어서, 다음의 용어가 아래 설명되는 정의에 따라 사용될 것이다.

본 명세서에서 언급되는 모든 메쉬 크기는 달리 지시가 없는 한 U.S. 메쉬 크기이다. 또한, 메쉬 크기는 특정의 "메쉬 크기" 내의 각각의 입자는 실제적으로 작은 크기의 분포 이상으로 다양하기 때문에 주어진 모임(collection) 입자의 평균 메쉬 크기를 지칭하는 것으로 일반적으로 이해된다.

본 명세서에서 사용된 "실질적으로"라는 용어는 작용, 특성, 특징, 상태, 구조, 아이템 또는 결과의 전부 또는 거의 전부의 정도를 나타낸다. 임의의 실례에서, 2개 또는 이보다 많은 대상물이 서로 "실질적으로" 일정한 간격으로 이격되는 것으로 언급될 때, 이는 2개 또는 이보다 많은 대상물이 서로 항시 일정한 거리로 이격되거나 또는 통상의 사람이 차이를 알 수 없을 정도로 서로 거의 일정한 거리로 이격되는 것으로 이해된다. 일부 경우에서, 절대적 완전함으로부터의 정확한 허용가능한 이탈 정도는 특정 맥락에 따라 달라진다. 그러나, 일반적으로 말해서 거의 전부란 마치 절대적인 그리고 전체적인 전체성이 수득되었던 것과 동일한 전체적인 결과를 가지기 위한 것이다.

"실질적으로"라는 기재의 사용은, 작용, 특성, 특징, 상태, 구조, 물품, 또는 결과의 완전한, 또는 거의 완전한 결여를 일컫기 위한 부정적 표현에서 사용될 때도 동등하게 적용된다. 임의의 예시에서, 외부 물질이 "실질적으로 없는" 공동은 외부 물질이 완전히 없거나, 외부 물질이 완전히 없는 것과 동일한 효과를 갖도록 외부 물질이 거의 완전히 없는 것이다. 다시 말하자면, 외부 물질이 "실질적으로 없는" 공동은, 실제로는, 공동에 어떠한 측정가능한 영향도 미치지 않을 정도의 소량의 외부 재료를 여전히 포함할 수 있다.

본 명세서에서 사용된 패드 컨디셔너 "기판(substrate)"은 연마 재료들을 지지하고, 연마 재료 및/또는 연마 재료가 형성된 세그먼트 블랭크가 부착될 수 있는 패드 컨디셔너의 일부분을 의미한다. 본원 발명에서 유용한 기판들은 의도한 목적에 유용한 패드 컨디셔너를 제공하기에 충분한 방식으로 연마 재료들을 지지할 수 있는, 다양한 형상, 두께 또는 재료일 수 있다. 기판들은 고체 재료, 가공시 고체가 되는 분말 재료, 또는 가요성 재료일 수 있다. 전형적인 기판 재료들의 예에는 금속, 금속 합금, 세라믹, 상대적으로 강성의 폴리머 또는 그 외의 다른 유기 재료, 유리 및 이들의 혼합물을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 기판은 연마 재료를 기판으로 부착시키는데 도움이 되는 재료, 즉 브레이징 합금 재료, 소결 보조제 및 이와 유사한 재료를 포함할 수 있지만 이에 제한되는 것은 아니다.

본 명세서에서 사용된 "세그먼트 블랭크(segment blank)"는 상부에 형성된 패드 컨디셔너 기판과 다수가 유사한 구조물을 언급한다. 세그먼트 블랭크는 연마 층을 형성하는데 본 발명에서 이용되며, 통상적으로 패드 컨디셔너 기판으로의 연마 층의 부착은 세그먼트 블랭크를 패드 컨디셔너 기판으로 부착시킴으로써 수행된다. 기판으로 세그먼트 블랭크를 부착시키는 다양한 방법과 연마 층을 세그먼트 블랭크로 부착시키는 다양한 방법이 본 명세서에서 언급된다. 모든 다양한 부착 메커니즘이 본 명세서에서 상호 대체될 수 있으며, 즉 세그먼트 블랭크를 기판으로 부착시키는 방법이 본 명세서에서 언급된다면 이러한 부착 방법은 연마 층을 세그먼트 블랭크로 부착시키는데 이용될 수 있다. 특히 임의의 CMP 패드 드레서가 언급되지만 연마 층을 세그먼트 블랭크로 부착시키는 방법은 세그먼트 블랭크를 패드 컨디셔너 기판으로 부착시키기 위해 이용되는 방법과 상이하거나 또는 동일할 수 있다.

본원에서 사용되는 "기하학적 형상"은 용이하게 이해되고 인식되는 수학적 용어로 설명될 수 있는 형상을 의미한다. "기하학적 형상"으로서 적격인 형상들의 에에는, 입방 형상, 다면체(정다면체 포함) 형상, 삼각 형상(정삼각형, 이등변 삼각형 및 3차원의 삼각 형태 포함), 피라미드 형상, 구, 직사각형, "파이" 형상, 웨지 형상, 팔각형 형상, 원 등이 포함되나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 명세서에서 사용되는 "기상 증착"은 기상(vapor phase)을 통해 재료를 기판상에 증착하는 공정을 말한다. 기상 증착 공정은 CVD(chamical vapor deposition) 및 PVD(physical vapor deposition)을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 각 기상 증착 방법이 다양하게 변형되어 수행될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 기상 증착 방법의 일 예는 핫 필라멘트 CVD, rf-CVD, 레이저 CVD(LCVD), MOCVD(metal-organic CVD), 스퍼터링, 열 증기 PVD, IMPVD(ionized metal PVD), EBPVD(electron beam PVD), 반응 PVD, 등이 있다.

본 명세서에서 사용되는 "연마 프로파일"은 CMP 패드로부터 재료를 제거하기 위해 이용될 수 있는 연마 재료에 의해 형성되는 형태, 형상 또는 공간을 언급하는 것으로 이해되어 진다. 이러한 연마 프로파일의 실례는 직사각형 형태, 테이퍼식 직사각형 형태, 절두형 웨지 형태, 웨지 형태, "톱니" 프로파일 및 이와 유사한 형태를 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 몇몇 실시예에서, 본 발명의 연마 세그먼트에 의해 제공되는 연마 프로파일은 CMP 패드로부터 재료를 제거하는 동안 CMP 패드가 방향설정되는 평면을 통해 볼 때 명확하다.

본 명세서에서 사용되는 "연마 표면 또는 지점"은 CMP 패드로부터 재료를 제거하고 부착시키는 연마 세그먼트의 표면, 변부, 면, 지점 또는 피크를 언급하는데 이용될 수 있다. 일반적으로 말하자면, 연마 표면 또는 지점은 연마 세그먼트 및 CMP 패드가 서로 접촉함에 따라 우선적으로 CMP 패드와 접촉하는 연마 세그먼트의 일부분이다.

본 명세서에서 사용되는 "초경질(superhard)"이란 용어는 약 8 또는 그 이상의 모어 경도를 가지는, 결정질, 또는 다결정질 재료, 또는 이러한 재료들의 혼합물을 언급하기 위해 사용될 수 있다. 몇몇 양태에서, 모어 경도는 약 9.5 또는 그 이상일 수도 있다. 이러한 재료들에는, 다이아몬드, 다결정질 다이아몬드(PCD), 입방정 질화 붕소(cBN), 다결정질 입방정 질화 붕소(PcBN), 커런덤 및 사파이어와 당업자에게 공지된 그 밖의 다른 초경질 재료가 포함되나, 이에 제한되는 것은 아니다. 초경질 재료는 입자, 그릿, 필름, 층, 피스, 세그먼트, 등을 포함한 다양한 형태로 본원발명에 결합될 수도 있다. 그러나, 대부분의 경우, 본원발명의 초경질 재료는 PCD 및 PcBN 재료와 같은 다결정질 초경질 재료의 형태이다.

본 명세서에서 사용되는 "유기 재료(organic material)"라는 용어는 유기 화합물의 반고체 또는 고체 복합 비정질 혼합물을 의미한다. "유기 재료 층" 및 "유기 재료 매트릭스"라는 용어는 호환적으로 사용될 수 있으며, 수지, 폴리머, 검, 등을 포함하는 유기 화합물의 반고체 또는 고체 복합 비정질 혼합물 층 또는 혼합물의 덩어리를 의미한다. 바람직하게는 유기 재료는 하나 이상의 모노머의 중합으로부터 형성된 폴리머 또는 코폴리머가 될 것이다. 몇몇의 경우, 이러한 유기 재료는 접착제일 수 있다.

본 명세서에서 사용되는, "브레이징" 공정은 초연마 입자/재료들의 탄소 원자들과 브레이즈 재료 사이의 화학적 결합 생성을 의미하는 것으로 간주된다. 또한, "화학적 결합"이란 기계적 인력 또는 그보다 약한 원자 내부의 인력이라기 보다는, 탄화물 또는 보라이드 결합과 같은 공유 결합을 의미한다. 그러므로, "브레이징"이 초연마 입자들과 관련하여 사용되는 경우, 진정한 화학적 결합이 형성되는 것이다. 그러나, "브레이징"이 금속 대 금속 결합과 관련하여 사용되는 경우, 이 용어는 더욱 전형적인 야금학적 결합의 의미로 사용된다. 그러므로, 공구 몸체에 대한 초연마 세그먼트의 브레이징은 탄화물 형성제의 존재를 요하지 않는다.

본 명세서에서 사용되는 "입자" 및 "그릿"은 호환적으로 사용될 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 "연마 층"은 CMP 패드로부터 재료가 제거될 수 있는(예를 들어, 커팅, 폴리싱, 스크래핑) 다양한 구조물을 말한다. 연마 층은 몇몇의 커팅 지점, 리지 또는 이 내에 또는 위에 형성된 메사를 가진 매스를 포함할 수 있다. 이러한 커팅 지점, 리지 또는 메사는 상기 매스 내에 포함된 다수의 돌출부 또는 돌기로부터 형성될 수 있다. 게다가, 연마 층은 오직 하나의 커팅 지점, 리지 또는 이 위에 또는 내에 형성된 메사를 가질 수 있는 복수의 개별 연마 입자를 포함할 수 있다. 연마 층은, 일괄적으로 연마 층을 포함하거나 또는 개별적으로 연마 층을 포함하는, PCD 피스, 세그먼트 또는 블랭크와 같은 복합 매스를 포함할 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 "금속성"은 임의의 금속, 금속 합금 또는 이의 혼합물을 포함할 수 있으며, 특히 스틸, 철 및 스테인리스 스틸을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.

본원에서 사용되는 복수의 아이템, 구조 요소, 조성 성분 및/또는 재료들은 편의상 통상의 리스트로 제공될 수도 있다. 그러나, 이러한 리스트들은 마치 리스트의 각각의 멤버가 별도의 유일한 멤버로서 개별적으로 취급된 바와 같이 해석되어야 한다. 그러므로, 반대의 언급이 없으면, 이러한 리스트들의 개별적인 멤버는, 동일한 리스트의 동등한 다른 멤버들이 통상의 그룹에서 설명되는 바에 기초하여 단독으로 존재하는 것과 같이 해석되어서는 안된다.

농도, 양, 입자 크기, 부피 및 그 밖의 다른 수치 데이터는 본원에서 범위 형식으로 표현되거나 제공될 수도 있다. 이러한 범위 형식은 단순히 편의상 그리고 간결함을 위해 사용된 것이므로 범위의 한계 값들로 명확히 언급된 수치 값들뿐만 아니라, 그 범위에 속하는 개별적인 수치 값들 모두 또는 그 범위에 속하는 하위-범위들이 마치 그 수치 값 그리고 그 하위-범위가 명확히 언급된 것처럼 포함되는 것으로 유연하게 해석되어야 함을 이해하여야 한다.

설명하자면, "약 1 마이크로미터 내지 약 5 마이크로미터"의 수치 범위는 명확히 언급된 약 1 내지 약 5 마이크로미터의 수치들뿐만 아니라, 언급된 범위에 속하는 각각의 값들 및 하위-범위를 포함하는 것으로 해석되어야 한다. 그러므로, 상기 수치 범위에는 2, 3, 4와 같은 개별적인 값들 및 1-3, 2-4, 및 3-5 등과 같은 하위 범위, 및 1,2,3,4, 및 5가 개별적으로 포함된다.상기와 동일한 원리가 최소 또는 최대로서 단 하나의 수치값을 언급하는 범위에도 적용한다. 더욱이, 이러한 해석은 설명되는 범위 또는 특성들의 광협에 관계없이 적용되어야 한다.

본 발명

일반적으로 본 발명은 CMP 패드로부터 재료를 제거하기 위해 CMP 패드의 컨디셔닝(conditioning)(예를 들어, 스무싱, 폴리싱, 드레싱)에 이용되거나 또는 CMP 패드의 처리(affecting)에 이용될 수 있는 패드 컨디셔너(pad conditioner) 및 해당 방법을 제공하며, 이에 따라 다듬질되고(finished), 평활하며(smooth) 및/또는 평평한 표면(flat surface)을 패드로 제공된다. 본 발명의 패드 컨디셔너는 실리콘 웨이퍼의 폴리싱(polishing), 피니싱(finishing) 또는 그 밖의 다른 처리에 이용되는 CMP 패드를 드레싱(dressing)할 때 사용되는 것이 바람직할 수 있다.

도 1에 도시된 본 발명의 실시예에서, CMP 패드 컨디셔너(CMP pad conditioner, 10)가 제공된다. 패드 컨디셔너는 하나 이상의 연마 세그먼트(abrasive segment, 12a, 12b, 12c, 12d)를 포함할 수 있다(종종, 본 명세서에 언급된 다양하고 다수의 세그먼트들은 일괄적으로 "12x"로 언급됨). 도 1A에 도시된 실시예로부터 잘 이해할 수 있는 바와 같이, 각각의 연마 세그먼트(12)는 세그먼트 블랭크(segment blank, 14) 및 세그먼트 블랭크에 부착된 연마 층(abrasive layer, 16)을 포함할 수 있다. 연마 층(16)은 초경질 연마 재료(superhard abrasive material)를 포함할 수 있으며, 도 1A의 실례의 실시예에서 초경질 연마 재료는 복수의 초경질 입자(18)를 포함한다. 또한, 패드 컨디셔너 기판(pad conditioner substrate, 20)(도 1)이 제공될 수 있다. 패드 컨디셔너 기판은 패드 컨디셔너가 설계되는 적용 분야에 따라 가변될 수 있지만 통상적으로 연마 세그먼트가 부착될 수 있는 면을 포함하며, 이에 따라 패드 컨디셔너는 CMP 패드(도시되지 않음)로부터 재료의 그라이딩(grind), 플레이닝(plane), 커팅(cut) 또는 제거하는데 이용될 수 있다.

하나 이상의 연마 세그먼트(12x)는 패드 컨디셔너 및 패드가 서로에 대해 이동됨에 따라 연마 층에 의해 CMP 패드로부터 재료가 제거될 수 있는 방향으로 패드 컨디셔너(20)에 영구적으로 고정될 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 실시예에서, 연마 세그먼트(12x)는 실질적으로 원형의 패드 컨디셔너 기판의 변부를 따라 반경방향으로 배열된다. 이러한 배열은 패드에 대해 패드 컨디셔너 기판을 회전시킴으로써(패드를 "드레싱"하는 동안) CMP 패드로부터 재료를 제거하는데 적합하다.

본 발명은 종래의 장치에 비해 다수의 장점을 제공한다. 이러한 한 장점은, 세그먼트 블랭크 또는 블랭크들을 패드 컨디셔너 기판에 부착시키는 방법과 독립적으로 연마 층(16)을 세그먼트 블랭크(14)에 부착시키는 방법을 맞춤구성할 수 있는 데 있다(customize).

예를 들어, 넓거나 복잡한 표면 영역의 패드 컨디셔너를 이용하여 다양한 부착법이 수행될 때 이러한 부착법은 환경적 조건을 필요로 하는 극히 고온 및/또는 고압을 수반할 수 있기 때문에, 또는 단순히 노동 집약적이기 때문에, 개별적이고 용이하게 처리된 세그먼트 블랭크에 대해 부착법을 수행하는 것이 부착 공정의 비용, 효율 및 무결성을 개선할 수 있다. 또한, 각각의 세그먼트 블랭크 상에서 연마 층의 구성 부분들의 레벨링(leveling)은 개별적이며 상대적으로 작은 로트(lot)로 수행 시 보다 용이하게 수행될 수 있다. 이에 따라 형성된 복수의 연마 세그먼트는 연마 층이 각각의 연마 세그먼트에 개별적으로 부착된 후 패드 컨디셔너 기판(20)의 면을 가로질러 보다 용이하게 배열되고, 레벨링되며, 이격되고, 방향설정되며, 등등일 수 있다.

복수의 연마 세그먼트(12x)로 사전 부착된 연마 층(16)을 포함하는 복수의 연마 세그먼트(12x)를 수득함으로써, 패드 컨디셔너 기판(20)의 표면을 가로지르는 연마 패턴이 다양한 컨디셔닝 공정을 최적화시키도록 설계될 수 있다. 예를 들어, 연마 세그먼트들 사이의 간격은, 재료 제거 공정의 효율과 유효성이 증대되도록, 연마 세그먼트를 통해 그리고 이의 주위에서 다양한 유체(예를 들어, 슬러리)의 흐름을 돕거나 또는 우수한 조절을 위해 신중히 선택될 수 있다. 또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 다양한 연마 프로파일(예를 들어, 다양한 크기, 형태, 연마 침식성, 등등)을 가진 세그먼트 블랭크는 패드 컨디셔너의 연마 프로파일을 전체적으로 맞춤구성하기 위하여 단일의 기판상에서 이용될 수 있다.

하기에서 추가적으로 상세히 기술되어지는 바와 같이, 각각의 연마 세그먼트의 연마 프로파일이 맞춤구성될 수 있을 뿐만 아니라 연마 세그먼트의 타입 또는 조성이 한 세그먼트(12x)로부터 그 외의 다른 세그먼트까지 가변될 수 있다. 예를 들어, 세그먼트(12c)는 유기 접착 재료 층(16)에 의해 세그먼트 블랭크(14)에 부착된 복수의 개별 연마 그릿(abrasive grit, 18)을 포함할 수 있다. 세그먼트(12a)는 상이한 부착 메커니즘에 의해 세그먼트 블랭크에 부착된 PCD 컴팩트의 실질적으로 이어진 피스를 포함할 수 있다. 또한, 연마 세그먼트의 상대적인 높이 또는 고도가 임의의 특정 패드 드레서에 따라 가변될 수 있다. 예를 들어, 도 1의 연마 세그먼트(12a)는 도 1의 연마 세그먼트(12c)보다 다소 높거나 낮게 상승될 수 있다.

본 명세서에 언급되고 도시된 다양한 세그먼트 블랭크(14)는 알루미늄, 구리, 스틸, 금속 합금, 세라믹 재료, 유리, 폴리머, 복합 재료, 등등을 포함하는 다양한 재료로 제조될 수 있지만 이에 한정되지 않는다. 일반적으로 말해서, 연마 세그먼트(12x)가 부착될 수 있는 임의의 재료가 실질적으로 충분하다.

몇몇 실시예에서, 세그먼트 블랭크의 재료는 이에 연마 층을 부착하는 공정 동안 우수한 결과치를 제공하도록 선택될 수 있다. 상기 언급된 바와 같이, 연마 층은 에폭시 결합 방법(예를 들면, 유기 결합 방법), 금속 브레이징, 신터링(sintering), 전착, 등등을 포함하는 다양한 방법으로 세그먼트 블랭크에 부착될 수 있다. 세그먼트 블랭크의 재료는 수행되는 부착 공정에 의존하여 선택될 수 있다. 예를 들어, 니켈 또는 스테인리스 스틸로 부분적으로 또는 전체적으로 형성된 세그먼트 블랭크는 브레이징 및/또는 신터링을 포함하는 몇몇의 공정에서 이용될 수 있다. 또한, 세라믹 또는 금속 재료가 유기 부착 방법에서 이용될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예는 세그먼트 블랭크(14)에 연마 층(16)을 부착하는 다양한 방법이 이용된다. 한 실시예에서, 유기 재료 층이 세그먼트 블랭크 상에 증착될 수 있으며, 하나 또는 이보다 많은 연마 입자, 칩 세그먼트, 등등이 유기 재료 층에 의해 세그먼트 블랭크에 부착될 수 있다. 적합한 유기 재료의 실례는 아미노 수지, 아크릴레이트 수지, 알키드 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리우레탄 수지, 페놀 수지, 페놀/라텍스 수지, 에폭시 수지, 이소시아네이트 수지, 이소시아뉴레이트 수지, 폴리실록산 수지, 반응성 비닐 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리스티렌 수지, 페녹시 수지, 페릴렌 수지, 폴리설폰 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 수지, 아크릴 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리이미드 수지, 및 이들의 혼합물을 포함하지만 이에 한정되지 않는다.

소위, "리버스 캐스팅(reverse casting)" 방법이 세그먼트 블랭크 상에 연마 재료를 조절가능하고 정확히 부착시키고 배향하기 위해(세그먼트 블랭크를 패드 컨디셔너 기판에 부착시키고 배향시키기 위해) 이용될 수 있다. 이러한 방법은 예를 들어 복수의 초연마 그릿과 같은 초연마 재료를 "마스크" 재료를 이용하여 기판으로 초기에 고정하는 방법을 포함할 수 있다. 마스크 재료로부터 돌출된 입자의 일부분은 본 명세서에서 언급된 방법을 이용하여 패드 컨디셔너 기판으로 부착될 수 있으며, 부착 후(부착되는 동안) 마스크 재료가 제거될 수 있다. 이러한 리버스 캐스팅 기술이 연마 입자 (또는 다른 연마 접촉 지점)의 양을 연마 입자 또는 접촉 지점 총량의 10% 이상 증가시킬 수 있음이 밝혀졌다.

적합한 리버스 캐스팅 방법이 2007년 12월 6일에 출원된 미국 특허 출원 제 60/992,966호, 2007년 5월 16일에 출원된 미국 특허 출원 제 11/804,221호 및 2007년 5월 22일에 출원된 미국 특허 출원 제 11/805,549호를 포함하는 본원 발명자에 대한 다양한 특허 출원과 특허에 공개되며, 상기 문헌은 본원 발명에서 참조 문헌으로 구성된다. 이러한 방법은 본원 발명의 연마 세그먼트를 패드 컨디셔너 기판으로 부착하고, 본원 발명의 연마 층을 세그먼트 블랭크로 부착시킬 때 이용될 수 있다. 이러한 방법 기술에 따라 연마 세그먼트 또는 연마 층의 상대 높이의 상당히 정밀한 조절뿐만 아니라 연마 세그먼트 또는 연마 층의 횡방향 배치의 상당히 정밀한 조절이 허용될 수 있다.

유기 결합 재료 층이 이용되어질 때, 경화 방법은 당업자에게 공지된 다양한 공정일 수 있는데, 경화는 적어도 유연한 상태에서 적어도 단단한 상태로 수지 재료의 상 전이를 유발시킨다. 경화는 열, 자외선, 적외선 및 마이크로파 방사선과 같은 전자기선 형태의 에너지에 또는 전자 빔과 같은 입자 충격, 유기 촉매, 무기 촉매에 노출시킴에 의해, 또는 그 밖의 다른 당업자에게 공지된 경화 방법에 의하여 일어날 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본원발명의 한 양태에서, 유기 재료는 열가소성 재료일 수 있다. 열가소성 재료는 냉각 및 가열에 의해 각각 가역적으로 경화 및 연화될 수 있다. 또다른 양태에서, 유기 재료는 열경화성 재료일 수 있다. 열경화성 재료는 열가소성 재료와 달리 가역적으로 경화 및 연화될 수 없다. 즉, 일단 경화가 일어났으면, 공정은 실질적으로 비가역적이다.

본 발명의 실시예에서 유용할 수 있는 유기 재료는 다음을 포함하나 이에 제한되는 것은 아니다. 알킬화된 요소-포름알데히드 수지, 멜라민-포름알데히드 수지, 및 알킬화된 벤조구아나민-포름알데히드 수지를 포함하는 아미노 수지; 비닐 아크릴레이트, 아크릴화된 에폭시, 아크릴화 우레탄, 아크릴화 폴리에스테르, 아크릴화 아크릴, 아크릴화 폴리에테르, 비닐 에테르, 아크릴화 오일, 아크릴화 실리콘, 및 관련 메트아크릴레이트를 포함한 아크릴레이트 수지; 우레탄 알키드 수지와 같은 알키드 수지; 폴리에스테르 수지; 폴리아미드 수지; 폴리이미드 수지; 반응성 우레탄 수지; 폴리우레탄 수지; 레졸 및 노볼락 수지와 같은 페놀 수지; 페놀/라텍스 수지; 비스페놀 에폭시 수지와 같은 에폭시 수지; 이소시아네이트 수지; 이소시아누레이트 수지; 알킬알콕시실란 수지를 포함하는 폴리실록산 수지; 반응성 비닐 수지; 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 에폭시 수지, 페놀 수지, 폴리스티렌 수지, 페녹시 수지, 페릴렌 수지, 폴리설폰 수지, 에틸렌 코폴리머 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔- 스티렌 (ABS) 수지, 아크릴 수지, 및 비닐 수지를 포함하는, Bakelite™ 상표명하에서 판매되는 수지; 아크릴 수지; 폴리카보네이트 수지; 및 이들의 혼합물 및 조합물. 본 발명의 일양태에서, 유기 재료는 에폭시 수지일 수 있다. 그 외의 다른 양태에서, 유기 재료는 폴리이미드 수지일 수 있다. 그 외의 다른 양태에서, 유기 재료는 폴리우레탄 수지일 수 있다. 그 외의 다른 양태에서, 유기 재료는 폴리우레탄 수지일 수 있다.

유기 재료의 사용을 용이하게 하기 위한 수많은 첨가제들이 유기 재료에 포함될 수 있다. 예를 들면, 유기 재료 층의 경화된 특성을 개선시키기 위하여 추가적인 가교결합제 및 충진재가 사용될 수도 있다. 추가적으로, 경화되지 않은 상태에서 유기 재료의 특성을 변화시키기 위하여 용매들이 사용될 수 있다. 또한, 고상화 유기 재료 층의 적어도 일부분에 보강 금속이 배열될 수 있다. 이러한 보강 재료는 유기 재료 층의 강도를 증가시키고, 이에 따라 개별 연마 세그먼트의 보존력을 추가로 개선시키는 기능을 할 수 있다. 보강 재료는 세라믹, 금속 또는 이들의 조합물을 포함할 수 있다. 세라믹의 실례는 알루미나, 알루미늄 카바이드, 실리카, 실리콘 카바이드, 지르코니아, 지르코늄 카바이드 및 이의 혼합물을 포함한다.

추가적으로, 일 양태에서 결합제 또는 유기금속 화합물가 화학 결합에 의해 유기 재료 내에 초연마 재료의 보존(retention)을 돕기 위하여 각각의 초연마 재료의 표면으로 코팅될 수 있다. 다양한 유기 및 유기금속 화합물들이 종래 기술의 당업자에게 공개되었으며, 사용될 수 있다. 유기금속 결합제는 유기 재료 매트릭스와 초연마 재료 사이에 화학적 결합을 형성할 수 있으며, 이에 따라 초연마 재료의 보존이 증가된다. 이와 같은 방식으로, 유기금속 결합제는 초연마 재료의 표면과 유기 재료 매트릭스 사이에 결합을 형성하기 위한 다리(bridge)로서 제공될 수 있다. 본 발명의 일 양태에서, 유기금속 결합제는 티타네이트, 지르코네이트, 실란 또는 이들의 혼합물일 수 있다.

본원발명에서 사용하기에 적합한 실란의 구체적인 비-제한적 예에는 다음이 포함된다: 3-글리시독시프로필트리메톡시 실란(Dow Corning사로부터 Z-6040으로 구입가능); γ-메트아크릴옥시 프로필트리메톡시 실란(Union Carbide Chemicals Company 사로부터 A-174로 구입가능); β-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시 실란, γ-아미노프로필트리에톡시 실란, N-(β-아미노에틸)-γ-아미노프로필메틸디메톡시 실란 (Union Carbide, Shinetsu Kagaku Kogyo K.K.사 등으로부터 구입가능).

티타네이트 결합제의 구체적인 비-제한적 예에는 다음이 포함된다: 이소프로필트리이소스테아로일 티타네이트, 디(큐밀페닐레이트)옥시아세테이트 티타네이트, 4-아미노벤젠설포닐도데실벤젠설포닐 티타네이트, 테트라옥틸비스(디트리데실포스파이트)티타네이트, 이소프로필트리(N-에틸아미노-에틸아미노)티타네이트 (Kenrich Petrochemicals. Inc. 사로부터 구입가능), LICA-01, LICA-09, LICA-28, LICA-44 및 LICA-97과 같은 네오알킬옥시 티타네이트(Kenrich사로부터 구입가능) 및 등등.

알루미늄 결합제의 구체적인 비-제한적 예에는 아세토알콕시 알루미늄 디이소프로필레이트 (Ajinomoto K.K.사로부터 구입가능) 및 등등이 포함된다.

지르코네이트 결합제의 구체적인 비-제한적 예에는 다음이 포함된다: 네오알콕시 지르코네이트, LZ-01, LZ-09, LZ-12, LZ-38, LZ-44, LZ-97 (모두 Kenrich Petrochemicals, Inc. 사로부터 구입가능) 및 등등. 예컨대, 티올레이트계 화합물과 같은 그밖의 다른 공지의 유기금속 결합제가 본원발명에서 사용될 수 있으며, 본원발명의 범위에 속하는 것으로 간주된다.

사용되는 유기금속 결합제의 양은 결합제 및 초연마 재료의 표면적에 의존될 수 있다. 전형적으로, 유기 재료 층의 0.05중량% 내지 10중량%가 충분하다.

또한, 연마 층(16)을 세그먼트 블랭크(14)에 부착하기 위해 금속 브레이징이 이용될 수 있다. 금속 브레이징 기술은 종래 기술에 공지되었다. 예를 들어, 다이아몬드 톱날을 제조할 때, 이러한 공정은 적합한 금속 지지 매트릭스(결합) 파우더(예를 들어, 1.5 마이크로미터 크기의 코발트 파우더)와 다이아몬드 입자(예를 들어, 40/50 U.S. 메쉬 소우 그릿)을 혼합하는 단계를 포함한다. 그 뒤, 이러한 혼합물은 몰드 내에서 압축되어 알맞은 형태(예를 들어, 소우 세그먼트)로 형성된다. 그 뒤, 이러한 공구의 "그린(green)" 형태는 700°C 내지 1200°C 사이의 온도에서 소결에 의해 고형화되어(consolidate) 본 명세서에서 공개된 복수의 연마 입자를 포함한 단일의 바디가 형성된다. 따라서, 고형화된 바디는 톱의 라운드 블레이드와 같은 공구 바디에 부착될 수 있으며(예를 들어, 브레이징에 의해), 이에 따라 최종 제품이 제조된다. 이러한 기술의 다양한 그 외의 다른 실례의 용도가 종래 기술의 당업자에게 공지되었다.

또한, 연마 층(16)을 세그먼트 블랭크(14)에 부착하기 위해 다양한 소결 방법이 이용될 수 있다. 적합한 소결 방법은 본 명세서에 따른 종래 기술의 당업자에 대해 자명할 것이다.

또한, 연마 층(16)은 공지된 전기도금 및/또는 전착 공정에 의해 세그먼트 블랭크(14)에 부착될 수 있다. 전착 공정 동안 그리고 이에 앞서 연마 재료를 보유하고 배치시키기 위한 적합한 방법의 실례(도면에 도시되지 않음)에 있어서, 몰딩 표면상에 전착된 재료의 축적을 효과적으로 방지할 수 있는 절연 재료를 포함한 몰드가 이용될 수 있다. 연마 입자는 전착 공정 동안 몰드의 몰딩 표면상에 보유될 수 있다. 이와 같이, 전착된 재료는 패드 컨디셔너 기판의 작업 표면과 입자 팁 상에 축적되는 것이 방지될 수 있다. 이러한 기술은 2005년 12월 2일에 출원된 미국 특허 출원 제 11/292,938호에 기술되며, 이러한 문헌은 본 명세서에 참조 문헌으로 구성된다.

몰드 외측의 영역으로부터 몰드를 통하여 패드 컨디셔너 기판의 표면으로 전해질 유체를 순환시키기 위하여 하나 이상의 구멍이 절연 재료를 통해 연장될 수 있으며, 이에 따라 연마 입자를 패드 컨디셔너 기판으로 부착시키기 위해 사용된 재료가 전착된다. 이러한 순환에 따라 일반적으로 전착의 위치에서 전해질 유체 내의 이온(도시되지 않음)들의 충분한 농도가 유지될 수 있다. 그 외의 잘 공지된 기술들이 이용될 수 있으며, 상기에 제공된 실례는 다수의 적합한 기술들 중 한 기술일 뿐이다.

세그먼트 블랭크는 다양한 방법에 따라 패드 컨디셔너 기판에 간단히 부착될 수 있다. 세그먼트 블랭크가 형성되는 재료에 의존하여, 세그먼트 블랭크를 패드 컨디셔너 기판에 부착시키는 다양한 방법들이 이용될 수 있다. 적합한 부착 방법은 유기 바인딩, 브레이징, 웰딩, 등등을 포함하지만 이에 한정되지 않는다.

연마 세그먼트(12)의 기하학적 형상은 가변될 수 있다. 도 1A 및 도 1B에 도시된 실시예에서, 연마 세그먼트는 상측 부분에 부착된 연마 재료의 층(16)(연마 입자(18)를 포함할 수 있음)을 포함하는 일반적으로 직사각형의 세그먼트 블랭크(14)를 포함한다. 세그먼트 블랭크의 크기는 가변될 수 있다. 본 발명의 일 양태에서, 세그먼트의 크기는 환형 링 어레이 주위에 다이아몬드 그릿이 균일하게 분포되도록 조절될 수 있다. 각각의 세그먼트는 다이아몬드 크기의 3X 내지 10X의 피치 세트를 포함한 최대 대략 1000개의 다이아몬드 그릿을 포함할 수 있다. 상대적으로 작은 세그먼트가 드레싱 동안 하중을 분담하도록 분포되는 것이 선호될 수 있다.

도 1B의 실시예에 따라, 연마 재료의 층(16)이 세그먼트 블랭크(14)의 측면 변부 상으로(또는 아래로) 연장된다. 도 1C의 실시예에서, 연마 층이 상대적으로 작게 측면 변부 상으로(또는 아래로) 연장된다. 본 시스템의 모듈식 특징(modular nature)에 따라 연마 층(16)을 세그먼트 블랭크(14)에 부착하는데 상당한 유연성이 허용될 수 있다. 세그먼트 블랭크가 패드 컨디셔너 기판으로부터 개별적으로 제조될 수 있기 때문에, 세그먼트 블랭크가 최종적으로 부착되어지는 패드 컨디셔너 기판의 크기, 형태, 매스, 재료, 등등을 고려하지 않고 연마 층을 세그먼트 블랭크에 도포할 때 다양한 제조 장점들이 구현될 수 있다.

본 발명의 일 양태에서, 복수의 연마 세그먼트들은 실질적으로 정합되는 기하학적 형상을 각각 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 실시예에서, 복수의 연마 세그먼트(12e)는 실질적으로 웨지-형 초연마 프로파일(요구 시, 절두형일 수 있음)을 형성한다. 연마 층(16e)은 상기 언급된 바와 같이 다양한 방법을 이용하여 세그먼트 블랭크(14e)에 부착될 수 있다.

복수의 연마 세그먼트(12x)는 패드 컨디셔너 기판(20)의 면 주위에 반경방향으로 분포될 수 있으며, 각각의 세그먼트 사이에 실질적으로 일정한 간격을 포함할 수 있다. 또한, 각각의 연마 세그먼트의 종방향 축은 패드 컨디셔너 기판의 반경을 따라 정렬될 수 있다. 도 2 및 도 2A에 도시된 실시예의 연마 세그먼트(12e)는 교대 또는 가변 정렬 상태로 패드 컨디셔너 기판(20)의 면을 가로질러 배열될 수 있으며, 도시된 바와 같이 세그먼트의 테이퍼구성된 부분은 교대 스테이지(alternating stage)에서 패드 컨디셔너 기판의 중앙을 향해 또는 이로부터 이격되는 방향으로 정렬될 수 있다.

컨디셔너 기판의 면 주위에 배열된 연마 세그먼트들은 실질적으로 크기, 형태, 연마 조성물, 서로에 대한 높이, 등등이 동일할 수 있다. 그 외의 다른 실시예에서, 크기, 형태, 연마 조성물, 서로에 대한 높이, 등등은 임의의 특정 적용분야에 대해 최적의 설계 유연성을 구현하기 위해 의도적으로 가변될 수 있다. 또한, 각각의 상기 언급된 특징들이 세그먼트에 대해 가변될 수 있으며, 예를 들어 교대로 배열된 세그먼트들이 PCD 연마 피스, 칩 또는 슬랫을 포함할 수 있으며, 인접한 세그먼트들은 연마 입자를 포함한다.

패드 컨디셔너 기판(20) 상에 연마 세그먼트(12x)들의 보유(retention)는 개별 연마 세그먼트 상에 가해지는 기계적 응력이 최소화되도록 연마 세그먼트를 배열시킴으로써 개선될 수 있다. 각각의 연마 세그먼트상에 가해지는 응력을 감소시킴으로써, 각각의 연마 세그먼트는 특히 정교한 작업을 위해 기판상의 제 위치에 보다 용이하게 보유될 수 있다. 세그먼트들 사이의 응력 변화의 최소화는 서로에 대해 세그먼트들을 균일하게 이격시키고, 각각의 세그먼트의 최상측 부분을 균일한 높이로(패드 컨디셔너 기판의 면에 대해) 레벨링하며, 패드 컨디셔너 기판의 면 주위에 세그먼트들을 반경방향으로 정렬시키며, 등등에 의해 수행될 수 있다. 다양한 그 외의 다른 높이 및 이격 기술이 선호되는 효과를 수득하기 위해 이용될 수 있다.

본 발명의 한 실시예에서, 연마 세그먼트들의 간격은 각각의 세그먼트의 접촉 부분(예를 들어, CMP 패드로부터 재료를 제거하고 부착하는 세그먼트의 일부분)의 접촉 압력을 가변시키기 위해 조절될 수 있다. 일반적으로, 세그먼트들이 서로에 대해 더 멀리 이격될수록 세그먼트와 CMP 패드 사이의 접촉 압력이 커진다. 따라서, 몇몇의 경우 패드 컨디셔너 기판의 면에 대한 연마 세그먼트의 상대적으로 큰 밀집도는 CMP 패드와 패드 컨디셔너 기판 사이에 보다 바람직한 연마 인터페이스를 제공한다. 그 외의 다른 적용예에서, 연마 세그먼트의 상대적으로 작은 밀집도가 선호된다. 각각의 경우, 본 발명은 최적의 연마 프로파일을 수득하기 위한 상당한 설계 유연성을 제공한다.

정해진 기하학적 형태를 가진 개별 유닛 내에 연마 세그먼트를 제조함으로써, 상당히 정밀한 방식으로 연마 세그먼트의 배열이 상당히 용이해진다. 정해진 기하학적 형태는 한 연마 세그먼트로부터 그 외의 다른 세그먼트까지 상당히 정밀하게 모사될 수 있기 때문에, 각각의 연마 세그먼트의 위치설정과 이에 가해진 응력은 당해 패드 컨디셔너 기판의 면을 가로질러 상당히 균일하게 구현될 수 있다. 예를 들어 종래 기술의 연마 그릿에 있어서, 복수의 그릿의 전체적인 형태와 크기는 한 그릿으로부터 그 외의 다른 그릿까지 상당히 가변될 수 있으며, 이에 따라 그릿들의 정밀한 배치가 수행되는 것이 용이치 않다. 이러한 문제점은 본 발명의 선호되는 특징에 따라 적절히 해결된다.

통상적으로, 상용으로 이용되는 다이아몬드 패드 컨디셔너는 대략 10000개의 다이아몬드 그릿을 포함한다. 특히, 디스크가 고온 공정(예를 들어, 브레이징에 의해)에 의해 제조될 때, 기판의 뒤틀림, 그릿 크기의 분포, 다이아몬드의 배향으로 인해 커팅 팁은 상이한 높이로 배열된다. 이러한 커팅 팁이 폴리싱 패드에 대해 압착되었을 때, 단지 대략 1%의 돌출된 다이아몬드만이 패드와 접촉될 수 있다. 이는 패드 내부로 가장 깊이 커팅되는 다이아몬드에 대한 응력을 증가시킬 수 있으며, 다이아몬드는 부서지고 고가의 웨이퍼에 치명적인 스크래치가 야기된다.

본 발명을 이용함으로써, 입자들 사이의 높이 차이가 상당히 감소될 수 있다. 본 발명의 일양태에서, 세그먼트들을 리테이너 링 내에 의도된 간격을 가진 평평한 금속(예를 들어, 스테인리스 스틸) 몰드 상에 배치한다. 완전히 혼합된 경화제를 포함한 에폭시를 이용하여 모든 세그먼트를 덮고 이를 채우도록 리테이너 내부로 붓는다. 몰드 상의 다이아몬드 그릿은 에폭시 흐름의 용입에 의해 숨겨질 수 있다(shield). 경화 후(가열에 따라 또는 가열 없이), 리테이너 링과 몰드를 제거한다. 따라서, 다이아몬드 세그먼트는 에폭시 매트릭스 내에 완전히 잠겨진 상태로 유지된다(embed). 평평한 몰드에 의한 다이아몬드의 레벨링으로 인해, 가장 긴 다이아몬드 그릿의 팁 높이 변화가 최소화된다.

이에 따라 형성된 모자이크 디스크는 동일한 고정 하중에 따라 폴리싱 패드에 대해 압착될 수 있다. 이에 따른 테스트는 접촉 비율(engagement ratio)이 50%를 초과하는 것으로 보여준다. 즉, 유효 크리스털(working crystal)의 개수가 수배 증가될 수 있으며, 이에 따라 디스크의 수명이 상당히 연장된다. 추가로, 디프 커팅(deep cutting)이 방지되기 때문에, 폴리싱 패드는 수명이 상당히 증가된다. 또한, 드레싱된 요홈은 상당히 얕고, 덜 조밀하게 형성될 수 있다. 이에 따라, 슬러리 보유 및 연마 작업이 개선된다. 소비가능한 CMP의 비용(CoC)과 소유(ownership)의 비용(CoO)이 감소된다. 폴리싱된 웨이퍼는 스크래치가 없이 보다 균일하며, 이에 따라 다이 산출량(die yield)이 증가될 수 있다.

도 3A 내지 도 5에 따라서, 본 발명의 다양한 실시예가 도시된다. 도 3A 내지 도 3C에서, CMP 패드(도면부호(24)로 단면도에 도시되고 실례로 도시된)의 소성 변형에 관한 문제점의 해결을 돕는 실시예가 도시된다. 이러한 실시예에 따라 CMP 패드와 패드 컨디셔너 사이에 필요한 하향력이 감소된다. 이에 따라, CMP 패드는 종래의 방법을 이용하여 얻어진 것보다 더욱 평활한 수준인 적합한 표면을 가진다.

도 3A 내지 도 3C에 도시된 컨디셔너는 연마 층(12f)(오직 일부분만이 도시됨)을 포함할 수 있다. 연마 층은 CMP 패드로 제공된 다듬질된 표면에 대해(예를 들어, 종종 양의 커팅 각도로 언급됨, 다듬질된 표면으로부터 이격되는 방향으로 커팅 면의 움직임에 대해) 90° 또는 이보다 작은 각도로 각을 형성하는 커팅 면(26)을 포함할 수 있다. 연마 층(12f)의 면(26)은 CMP 패드(24)와 패드 컨디셔너의 상대 움직임(도 3A에서 도면부호(23)로 도시된 방향)에 따라 커팅 면을 이용하여 CMP 패드로부터 재료가 깨끗하게 제거되도록 방향설정될 수 있으며, 이에 따라 CMP 패드는 컨디셔닝된다(condition).

커팅 면(26)을 CMP 패드(24)로 제공된 다듬질된 표면에 대해 90° 또는 이보다 작은 각도로 각을 형성함에 따라, 드레싱 공정은 패드로부터 패드 재료의 층을 깨끗하게 깎아낼 수 있다. 패드로 제공된 표면은 고가의 실리콘 웨이퍼에 손상을 입히지 않고 CMP 공정에서 안전하게 이용될 수 있다. 본 발명의 패드 컨디셔너는 패드 상에 깨끗하고 평활하며 평탄하게 다듬질된 표면을 제공하고, 패드로부터 극히 얇은 재료의 층을 평탄하게 깎아내는데 이용될 수 있다. 이러한 기술은 CMP 패드의 표면상에 형성될 수 있는 글레이즈(glaze)의 얇은 층을 제거하는데 이용될 수 있다.

도 3A 및 도 3B에 도시된 커팅 면(26)은 CMP 패드로 제공되는 다듬질된 표면에 대해 대략 90°의 각도α1로 방향설정된다. 도 3C의 커팅 면(26a)은 대략 60°의 각도로 CMP 패드로 제공되는 다듬질된 표면에 대해 90° 미만의 각도 α2로 방향설정될 수 있다. 커팅 면은 다양한 각도로 방향설정될 수 있으며, 한 실시예에서 CMP 패드의 다듬질된 표면에 대해 대략 45° 내지 대략 90°의 각도로 가변된다. 이러한 각도가 감소됨에 따라 커팅 요소와 패스 사이의 커팅 인터페이스가 균일하게 날카로워진다.

도 3A 내지 도 3C의 연마 층(12f, 12f', 12f")은 신장된 커팅 블레이드와 같이(도면에 도시되지 않은 대응 세그먼트 블랭크와 함께) 형성될 수 있다. 이러한 블레이드는 통상적인 주방용 칼의 블레이드와 유사하게 폭보다 상당히 긴 길이를 가질 수 있다. 본 발명의 일 양태에서, 블레이드는 PCD 패드(도 3A 내지 도 3C에서 24)로부터 재료의 상대적으로 넓은 폭을 절삭하거나, 긁어내거나 또는 잘라내기 위해 이용될 수 있다. 도 4A 및 도 4B에 도시된 실례에서, 연마 층(12f, 12f')은 실질적으로 연속적인 커팅 에지(도 4A에 도시된 바와 같이) 또는 블레이드 내에 형성될 수 있는 일련의 커팅 톱날(도 4B에 도시된 바와 같이)을 포함할 수 있다. 이러한 커팅 톱날이 형성되는 실례의 방법은 2007년 11월 13일에 출원된 미국 가특허 출원 제 60/987,687호에 상세히 기술되며, 이러한 문헌은 본원 발명에 대한 참조 문헌으로 구성된다.

각을 형성하는 커팅 면을 포함하는 도면에 도시된 실시예는 대응 각도를 가지도록 형성된 커팅 면을 각각 포함한다. 그러나, 몇몇 실시예에서 커팅 면이 형성되는 연마 세그먼트가 기판으로 부착 시 기울어질 수 있는 것을 제외하고 상대적으로 수직(예를 들어, 90°)인 커팅 면이 이용될 수 있다. 달리 표현하면, 커팅 면이 연마 세그먼트에 대해 각도를 이루는 것이 아니라 연마 세그먼트가 각도를 이룸으로써 커팅 면이 각도를 이루게 된다. 이와 같은 방식으로, 연마 세그먼트 상에(또는 내에) 기준 각도가 형성될 필요 없이 각을 형성하는 커팅 면이 제공된다.

또한, 본 발명에서 이용하기 위한 추가 및 다양한 연마 세그먼트가 고려된다. 예를 들어, 다양한 커팅 요소/연마 세그먼트는 2006년 2월 17일에 출원된 미국 특허 출원 제 11/357,713호에 기술되며, 이러한 문헌은 참조 문헌으로 구성된다.

추가로, 세그먼트 블랭크 상에 연마 층의 형성은 2006년 8월 29일에 출원된 미국 특허 출원 제 11/512,755호에 기술된 기술과 유사한 기상 증착 기술을 포함하는 다양한 기술에 의해 수행될 수 있지만 이에 한정되지 않으며, 이러한 문헌은 본 명세서에서 참조 문헌으로 구성된다. 추가로, 연마 세그먼트는 세라믹 부품(세그먼트 블랭크와 연마 층 모두 또는 이중 하나), 전기도금 기술, 등등을 이용하여 제조될 수 있다.

도 5에 도시된 실시예에서, 일련의 연마 층(14g, 14g', 14g")이 제공되며, 이들 각각은 상이한 높이에서 배향된 커팅 팁을 포함한다. 본 발명의 일 양태에서, 트레일링 층은 리딩 블레이드가 지나간 후 남겨진 패드 재료와 접촉하지 않기 때문에 통상적으로 리딩 연마 세그먼트(연마 층(14g)이 일부를 형성함)는 트레일링 연마 층(14g', 14g")의 높이보다 상대적으로 높은 높이에 배열된다. 연마 층(14g, 14g', 14g")을 가진 연마 세그먼트는 예를 들어 2007년 11월 16일에 출원된 미국 가특허 출원 제 60/988,643호에 기술된 바와 같이 다양한 형태, 크기 및 형상과 다양한 방식으로 제조될 수 있으며, 상기 문헌은 본 명세서에서 참조문헌으로 구성된다. 이러한 실시예는 요구된 연마 효과를 구현하기 위하여 캐스케이드 커팅 요소를 이용할 수 있다.

하기의 실시예는 본 발명의 패드 컨디셔너를 제조하기 위한 다양한 방법을 나타낸다. 이러한 실시예는 오직 설명의 목적이며, 이에 따라 본 발명이 제한되지 않는다.

실시예

실시예 1:

우선적으로, 접착 층(예를 들어, 아크릴)을 가진 평평한 스테인리스 스틸 몰드(또한, 다소 볼록하거나 또는 컨투어 몰드가 이용될 수 있음) 상에 다이아몬드 그릿(예를 들어, 50/60 메쉬)을 배열함으로써 패드 컨디셔너가 제조된다. 그릿의 팁들을 평평한 몰드에 의해 레벨링하는 동안 접착제 내에서 개별 다이아몬드 그릿을 압축시키기 위하여 경질 고무 재료를 이용한다. 그 뒤, 에폭시와 경화제의 혼합물을 접착제 외부로 돌출된 그릿 위에 붓는다(몰드 외부로 향하여진 구속 링은 에폭시를 보유할 수 있음). 경화 후, 몰드를 제거하고, 접착제는 벗긴다. 남겨진 ODD는 고형화된 에폭시 기판 외부로 돌출된 다이아몬드 그릿을 포함한다. 에폭시의 뒷부분을 기계가공하고, 디스크를 CMP 머신 상에 장착을 위한 체결 홀을 포함한 스테인리스 스틸(예를 들어, 316) 플레이트로 부착시킨다.

실시예 2

세레이션 PCD 블레이드를 반경방향으로 배치시킴으로써 패드 컨디셔너가 제조된다. 상기의 실시예에서와 같이, PCD 블레이드의 톱날을 패드 컨디셔너의 바닥 또는 상측에 배치될 수 있는 몰드를 이용하여 레벨링한다. 그 뒤, 상기의 실시예에서와 같이 에폭시를 캐스트한다. 몰드가 상측에 있는 경우, 블레이드는 기판의 슬롯 내부에서 다소 압축되며, 슬롯은 에폭시 또는 실리콘에 의해 밀봉된다.

실시예 3

복합 설계를 상기 언급된 실시예 1 및 실시예 2에 따라 구성한다. 이러한 설계는 실시예 2의 커팅 효율에 따라 실시예 1의 다양한 커팅 팁을 레버리지한다(leverage). 실시예 3에서, 일반적으로 에폭시보다 단단한 섬유 보강 폴리머를 이용하여 상대적으로 작은 유기 연마 세그먼트를 제조한다. 그 뒤, 실시예 2의 블레이드를 포함한 패드 컨디셔너 기판 주위에 유기 세그먼트를 반경방향으로 배치한다. 블레이드의 커팅 팁을 유기 연마 세그먼트의 팁이 배치되는 것보다 대략 20 미크론 정도 높이 배치되도록 레벨링한다. 이와 같은 방식으로, 블레이드 커팅 톱날의 침투 깊이가 조절되는 동시에 유기 커팅 톱날은 패드를 글루빙하고(grooving) 글레이즈를 제거하도록 패드를 드레싱하는 2차적인 기능을 수행한다.

상기 설명들은 본원발명의 원리의 응용을 설명하기 위한 것일 뿐임을 이해하여야 한다. 본원발명의 원리 및 범위를 벗어나지 않고 당업자에 의해 수많은 변형 및 수정이 이루어질 수 있으며, 첨부된 청구범위는 이러한 변형 및 수정을 뒷받침하는 것으로 간주된다. 그러므로, 본원발명을 현재 본원발명의 가장 실용적이고 가장 바람직한 구체예들로 생각되는 구체예들과 관련하여 특히 상세하게 상기에서 설명하였으나, 당업자에게는, 크기, 재료, 형상, 형태, 기능 및 작업 방식, 조립 방식 및 사용방식을 포함한(이에 제한되지는 않음) 수많은 변형이 본원발명에 설명된 원리 및 개념에서 벗어나지 않고 이루어질 수 있음이 자명할 것이다.

Claims

CMP 패드 컨디셔너로서, 상기 CMP 패드 컨디셔너는
-복수의 연마 세그먼트를 포함하고, 각각의 연마 세그먼트는
-세그먼트 블랭크 및
-상기 세그먼트 블랭크에 부착된 연마 층을 포함하며, 연마 층은 초경질 연마 재료를 포함하고 및
-패드 컨디셔너 기판을 포함하고,
각각의 연마 세그먼트는 패드 컨디셔너와 CMP 패드가 서로에 대해 움직임에 따라 연마 층에 의해 CMP 패드로부터 재료를 제거할 수 있는 방향으로 패드 컨디셔너 기판에 영구적으로 부착되는 CMP 패드 컨디셔너.
제 1 항에 있어서, 적어도 몇몇의 연마 세그먼트는 패드 컨디셔너 기판의 면 주위에 반경방향으로 배치되는 CMP 패드 컨디셔너.
제 1 항에 있어서, 2개 이상의 연마 세그먼트는 기하학적 형상, 연마 층 재료 및 연마 프로파일 중 하나 이상이 상이한 CMP 패드 컨디셔너.
제 1 항에 있어서, 패드 컨디셔너 기판의 면 상에 연마 세그먼트들이 배열됨에 따라 실질적으로 각각의 연마 세그먼트를 가로질러 드레그 힘(drag force)이 균일하게 분포되는 CMP 패드 컨디셔너.
제 1 항에 있어서, 각각의 연마 세그먼트의 종방향 축은 패드 컨디셔너 기판의 반경을 따라 정렬되는 CMP 패드 컨디셔너.
제 1 항에 있어서, 각각의 연마 층은 연마 표면 또는 지점을 포함하며, 상기 연마 표면 또는 지점은 어떠한 연마 표면 도는 지점이 대략 30 미크론을 초과하여 그 외의 다른 연마 표면 또는 지점 위로 돌출되지 않도록 서로에 대해 레벨링되는 CMP 패드 컨디셔너.
제 1 항에 있어서, 각각의 연마 층은 연마 표면 또는 지점을 포함하고, 하나 이상의 연마 표면 또는 지점은 바로 인접한 연마 층의 연마 표면 또는 지점에서보다 더 높은 높이에서 방향설정되는 CMP 패드 컨디셔너.
제 1 항에 있어서, 복수의 연마 층은, 아미노 수지, 아크릴레이트 수지, 알키드 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리우레탄 수지, 페놀 수지, 페놀/라텍스 수지, 에폭시 수지, 이소시아네이트 수지, 이소시아뉴레이트 수지, 폴리실록산 수지, 반응성 비닐 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리스티렌 수지, 페녹시 수지, 페릴렌 수지, 폴리설폰 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 수지, 아크릴 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리이미드 수지, 및 이들의 혼합물 중 하나 이상을 포함하는 유기 재료 층을 이용하여 세그먼트 블랭크에 부착되는 CMP 패드 컨디셔너.
제 1 항에 있어서, 연마 층은 브레이징 합금에 의해 세그먼트 블랭크에 부착되는 CMP 패드 컨디셔너.
제 1 항에 있어서, 연마 층은 PCD 블레이드를 포함하는 CMP 패드 컨디셔너.
제 1 항에 있어서, 연마 층은 개별 연마 그릿을 포함하는 CMP 패드 컨디셔너.
제 1 항에 있어서, 각각의 연마 층은 커팅 면을 포함하고, 각각의 커팅 면은 CMP 패드의 다듬질된 표면에 대해 90° 또는 이보다 작은 각도로 각을 형성하는 CMP 패드 컨디셔너.
CMP 패드 컨디셔너로서, 상기 CMP 패드 컨디셔너는
-복수의 연마 세그먼트를 포함하고, 각각의 연마 세그먼트는
-세그먼트 블랭크,
-유기 접착 층 및
-유기 접착 층에 의해 세그먼트 블랭크에 부착된 연마 층을 포함하며, 상기 연마 층은 초경질 연마 재료를 포함하고 및
-패드 컨디셔너 기판을 포함하며,
각각의 연마 세그먼트는 패드 컨디셔너와 CMP 패드가 서로에 대해 움직임에 따라 연마 층에 의해 CMP 패드로부터 재료를 제거할 수 있는 방향으로 패드 컨디셔너 기판에 영구적으로 부착되는 CMP 패드 컨디셔너.
제 13 항에 있어서, 적어도 몇몇의 연마 세그먼트는 패드 컨디셔너 기판의 면 주위에 반경방향으로 배치되는 CMP 패드 컨디셔너.
제 13 항에 있어서, 2개 이상의 연마 세그먼트는 기하학적 형상, 연마 층 재료 및 연마 프로파일 중 하나 이상이 상이한 CMP 패드 컨디셔너.
제 13 항에 있어서, 패드 컨디셔너 기판의 면 상에 연마 세그먼트들이 배열됨에 따라 실질적으로 각각의 연마 세그먼트를 가로질러 드레그 힘이 균일하게 분포되는 CMP 패드 컨디셔너.
제 13 항에 있어서, 각각의 연마 세그먼트의 종방향 축은 패드 컨디셔너 기판의 반경을 따라 정렬되는 CMP 패드 컨디셔너.
제 13 항에 있어서, 각각의 연마 층은 연마 표면 또는 지점을 포함하며, 상기 연마 표면 또는 지점은 어떠한 연마 표면 도는 지점이 대략 30 미크론을 초과하여 그 외의 다른 연마 표면 또는 지점 위로 돌출되지 않도록 서로에 대해 레벨링되는 CMP 패드 컨디셔너.
제 13 항에 있어서, 각각의 연마 층은 연마 표면 또는 지점을 포함하고, 하나 이상의 연마 표면 또는 지점은 바로 인접한 연마 층의 연마 표면 또는 지점에서보다 더 높은 높이에서 방향설정되는 CMP 패드 컨디셔너.
CMP 패드 컨디셔너로서, 상기 CMP 패드 컨디셔너는
-복수의 연마 세그먼트를 포함하고, 각각의 연마 세그먼트는
-세그먼트 블랭크 및
-브레이징 합금에 의해 세그먼트 블랭크에 부착된 연마 층을 포함하며, 상기 연마 층은 초경질 연마 재료를 포함하고 및
-패드 컨디셔너 기판을 포함하며,
각각의 연마 세그먼트는 패드 컨디셔너와 CMP 패드가 서로에 대해 움직임에 따라 연마 층에 의해 CMP 패드로부터 재료를 제거할 수 있는 방향으로 패드 컨디셔너 기판에 영구적으로 부착되는 CMP 패드 컨디셔너.
제 20 항에 있어서, 적어도 몇몇의 연마 세그먼트는 패드 컨디셔너 기판의 면 주위에 반경방향으로 배치되는 CMP 패드 컨디셔너.
제 20 항에 있어서, 2개 이상의 연마 세그먼트는 기하학적 형상, 연마 층 재료 및 연마 프로파일 중 하나 이상이 상이한 CMP 패드 컨디셔너.
제 20 항에 있어서, 패드 컨디셔너 기판의 면 상에 연마 세그먼트들이 배열됨에 따라 실질적으로 각각의 연마 세그먼트를 가로질러 드레그 힘이 균일하게 분포되는 CMP 패드 컨디셔너.
제 20 항에 있어서, 각각의 연마 세그먼트의 종방향 축은 패드 컨디셔너 기판의 반경을 따라 정렬되는 CMP 패드 컨디셔너.
제 20 항에 있어서, 각각의 연마 층은 연마 표면 또는 지점을 포함하며, 상기 연마 표면 또는 지점은 어떠한 연마 표면 도는 지점이 대략 30 미크론을 초과하여 그 외의 다른 연마 표면 또는 지점 위로 돌출되지 않도록 서로에 대해 레벨링되는 CMP 패드 컨디셔너.
제 20 항에 있어서, 각각의 연마 층은 연마 표면 또는 지점을 포함하고, 하나 이상의 연마 표면 또는 지점은 바로 인접한 연마 층의 연마 표면 또는 지점에서보다 더 높은 높이에서 방향설정되는 CMP 패드 컨디셔너.
CMP 패드 컨디셔너로서, 상기 CMP 패드 컨디셔너는
-복수의 연마 세그먼트를 포함하고, 각각의 연마 세그먼트는
-세그먼트 블랭크 및
-세그먼트 블랭크에 부착된 연마 층을 포함하며, 상기 연마 층은 초경질 연마 블레이드를 포함하고 및
-패드 컨디셔너 기판을 포함하며,
각각의 연마 세그먼트는 패드 컨디셔너와 CMP 패드가 서로에 대해 움직임에 따라 연마 층에 의해 CMP 패드로부터 재료를 제거할 수 있는 방향으로 패드 컨디셔너 기판에 영구적으로 부착되는 CMP 패드 컨디셔너.
제 27 항에 있어서, 적어도 몇몇의 연마 세그먼트는 패드 컨디셔너 기판의 면 주위에 반경방향으로 배치되는 CMP 패드 컨디셔너.
제 27 항에 있어서, 2개 이상의 연마 세그먼트는 기하학적 형상, 연마 층 재료 및 연마 프로파일 중 하나 이상이 상이한 CMP 패드 컨디셔너.
제 27 항에 있어서, 패드 컨디셔너 기판의 면 상에 연마 세그먼트들이 배열됨에 따라 실질적으로 각각의 연마 세그먼트를 가로질러 드레그 힘이 균일하게 분포되는 CMP 패드 컨디셔너.
제 27 항에 있어서, 각각의 연마 세그먼트의 종방향 축은 패드 컨디셔너 기판의 반경을 따라 정렬되는 CMP 패드 컨디셔너.
제 27 항에 있어서, 각각의 연마 층은 연마 표면 또는 지점을 포함하며, 상기 연마 표면 또는 지점은 어떠한 연마 표면 도는 지점이 대략 30 미크론을 초과하여 그 외의 다른 연마 표면 또는 지점 위로 돌출되지 않도록 서로에 대해 레벨링되는 CMP 패드 컨디셔너.
제 27 항에 있어서, 각각의 연마 층은 연마 표면 또는 지점을 포함하고, 하나 이상의 연마 표면 또는 지점은 바로 인접한 연마 층의 연마 표면 또는 지점에서보다 더 높은 높이에서 방향설정되는 CMP 패드 컨디셔너.
CMP 패드 컨디셔너로서, 상기 CMP 패드 컨디셔너는
-복수의 연마 세그먼트를 포함하고, 각각의 연마 세그먼트는
-세그먼트 블랭크 및
-세그먼트 블랭크에 부착된 연마 층을 포함하며, 상기 연마 층은 CMP 패드로 제공되는 다듬질된 표면에 대해 90° 또는 이보다 작은 각도로 각을 형성하는 커팅 면을 포함하고 및
-패드 컨디셔너 기판을 포함하며,
각각의 연마 세그먼트는 패드 컨디셔너와 CMP 패드가 서로에 대해 움직임에 따라 연마 층에 의해 CMP 패드로부터 재료를 제거할 수 있는 방향으로 패드 컨디셔너 기판에 영구적으로 부착되는 CMP 패드 컨디셔너.
제 34 항에 있어서, 적어도 몇몇의 연마 세그먼트는 패드 컨디셔너 기판의 면 주위에 반경방향으로 배치되는 CMP 패드 컨디셔너.
제 34 항에 있어서, 2개 이상의 연마 세그먼트는 기하학적 형상, 연마 층 재료 및 연마 프로파일 중 하나 이상이 상이한 CMP 패드 컨디셔너.
제 34 항에 있어서, 패드 컨디셔너 기판의 면 상에 연마 세그먼트들이 배열됨에 따라 실질적으로 각각의 연마 세그먼트를 가로질러 드레그 힘이 균일하게 분포되는 CMP 패드 컨디셔너.
제 34 항에 있어서, 각각의 연마 세그먼트의 종방향 축은 패드 컨디셔너 기판의 반경을 따라 정렬되는 CMP 패드 컨디셔너.
제 34 항에 있어서, 각각의 연마 층은 연마 표면 또는 지점을 포함하며, 상기 연마 표면 또는 지점은 어떠한 연마 표면 도는 지점이 대략 30 미크론을 초과하여 그 외의 다른 연마 표면 또는 지점 위로 돌출되지 않도록 서로에 대해 레벨링되는 CMP 패드 컨디셔너.
제 34 항에 있어서, 각각의 연마 층은 연마 표면 또는 지점을 포함하고, 하나 이상의 연마 표면 또는 지점은 바로 인접한 연마 층의 연마 표면 또는 지점에서보다 더 높은 높이에서 방향설정되는 CMP 패드 컨디셔너.
CMP 패드 컨디셔너를 제조하기 위한 방법으로서, 상기 방법은
-하나 이상의 연마 세그먼트를 수득하는 단계를 포함하고, 상기 연마 세그먼트는 세그먼트 블랭크 및 세그먼트 블랭크에 부착된 연마 층을 포함하며, 상기 연마 층은 초경질 연마 재료를 포함하고,
-패드 컨디셔너와 CMP 패드가 서로에 대해 움직임에 따라 연마 층에 의해 CMP 패드로부터 재료를 제거할 수 있는 방향으로 패드 컨디셔너 기판의 면 상에 하나 이상의 연마 세그먼트를 배치시키는 단계를 포함하며 및
-하나 이상의 연마 세그먼트를 패드 컨디셔너 기판으로 영구적으로 부착시키는 단계를 포함하는 CMP 패드 컨디셔너를 제조하기 위한 방법.