(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板の少なくとも一面に形成される切削チップパターンとを有するＣＭＰパッドコンディショナーであって、
前記切削チップパターンは、
前記基板に互いに離隔して設けられる多数の基板チップ部と、
前記多数の基板チップ部のうち一部の基板チップ部上に形成されるダイヤモンド蒸着チップ部とを含み、
前記多数の基板チップ部は互いに同一の高さで形成され、
前記ダイヤモンド蒸着チップ部は、一定の厚さをもって、隣り合う基板チップ部のうち一方の基板チップ部上には形成され、他方の基板チップ部上には形成されないことを特徴とするＣＭＰパッドコンディショナー。
【請求項２】
前記多数の基板チップ部間の離隔間隔は基板から陥没した陥没部として形成されることを特徴とする、請求項１に記載のＣＭＰパッドコンディショナー。
【請求項３】
前記基板チップ部の側断面形状は多角形の断面形状を有することを特徴とする、請求項１に記載のＣＭＰパッドコンディショナー。
【請求項４】
前記基板チップ部の平面形状は多角形または円形または楕円形の形状を有することを特徴とする、請求項１に記載のＣＭＰパッドコンディショナー。
【請求項５】
前記ダイヤモンド蒸着チップ部の厚さが１〜１０μｍであることを特徴とする、請求項１に記載のＣＭＰパッドコンディショナー。
【請求項６】
前記切削チップパターンの上面は、ＳｉＣの研磨材を含む砥石、またはダイヤモンド砥粒を含むレジンホイールでドレシング処理されることを特徴とする、請求項１に記載のＣＭＰパッドコンディショナー。
【請求項７】
前記基板および前記切削チップパターンの上面にコートされるダイヤモンドコート層をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のＣＭＰパッドコンディショナー。
【請求項８】
前記切削チップパターンは、それぞれの前記基板チップ部及び前記ダイヤモンド蒸着チップ部の平面形状の直径又は横と縦の長さ、及びそれぞれの前記基板チップ部及び前記ダイヤモンド蒸着チップ部を合わせた高さが１００μｍ以下の微細な構造で形成されることを特徴とする、請求項１に記載のＣＭＰパッドコンディショナー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板と、前記基板の少なくとも一面に形成される切削チップパターンとを有するＣＭＰパッドコンディショナーに係り、より具体的には、切削チップパターンの構造を改善して生産性を向上させ且つ微細な切削チップパターンの強度および安定性を十分保障することができる、切削チップパターンを有するＣＭＰパッドコンディショナーに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、半導体産業は、回路の高速・高集積化が行われており、これにより半導体チップのサイズが益々大きくなり、限界を克服するために、配線幅の最小化およびウエハーの大直径化を介して配線の多層化などの構造的な変化を示している。
【０００３】
しかし、素子の集積度が高くなり且つ最小線幅が減少しながら、従来の部分的な平坦化技術では克服できない限界に到達した。加工能率または高品質化のために、ウエハーの全面にわたっての平坦化、すなわちグローバル平坦化（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｌａｎａｒｉｚａｔｉｏｎ）研磨加工技術（ＣＭＰ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｌａｎａｒｉｚａｔｉｏｎ）が唯一の解決策として用いられている。ＣＭＰによるグローバル平坦化の要求は、現在のウエハープロセスでは必然的である。
【０００４】
ＣＭＰは、化学−機械的研磨加工であって、研磨除去加工および化学液の溶解作用を同時に用いて半導体ウエハーの平坦度を得る研磨加工である。
【０００５】
ＣＭＰ研磨加工原理は、研磨パッドとウエハーとを互いに加圧した状態でそれらを相対運動させながら、研磨パッド上に、研磨粒子と化学液が混入された研磨液（スラリー）を供給する過程で行われるが、この際、ポリウレタン素材からなる研磨パッドの表面にある数多くの発泡気孔が新しい研磨液を納める役目をし、一定の研磨効率およびウエハーの全面にわたっての研磨均一性を得ることができる。
【０００６】
ところが、研磨中に圧力と相対速度が付加されるので、加工時間が経つにつれて研磨パッドの表面は不均一に変形し、研磨パッド上の気孔は研磨残留物で詰まることにより、研磨パッドが自分の役割を果たすことができなくなる。これにより、全加工時間にわたって、ウエハーの全面におけるグローバル平坦化およびウエハー間の研磨均一性などを達成することができなくなる。
【０００７】
このようなＣＭＰ研磨パッドの不均一変形および気孔詰まりを解決するために、ＣＭＰパッドコンディショナーを用いて研磨パッドの表面を微細に研磨することにより、新しいマイクロ気孔が形成されるようにＣＭＰパッドコンディショニング作業を行う。
【０００８】
ＣＭＰパッドコンディショニング作業は、生産性を高めるために、本作業であるＣＭＰ作業と同時に行うことができる。これをいわゆる「インサイチュコンディショニング（Ｉｎ−ｓｉｔｕ  Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ」という。
【０００９】
この際、ＣＭＰ作業に使用される研磨液はシリカ、アルミナまたはセリアなどの研磨粒  子を含み、ＣＭＰ工程は使用される研磨液の種類によってオキサイドＣＭＰとメタルＣＭＰに大別される。前者に使用されるオキサイドＣＭＰ用研磨液はｐＨ値が主に１０〜１２であり、後者に使用されるメタルＣＭＰ用研磨液はｐＨ値が４以下であって酸性の溶液を使用する。
【００１０】
通常の従来のＣＭＰパッドコンディショナーは、電着方式で製造された電着型ＣＭＰパッドコンディショナーと、金属粉末を高温で溶融させる方式の融着型ＣＭＰパッドコンディショナーが使われている。
【００１１】
ところが、このような従来の電着型および融着型ＣＭＰパッドコンディショナーは、酸性溶液を用いるメタルＣＭＰ工程においてインサイチュコンディショニング方式で作業を行うとき、ＣＭＰパッドコンディショナーの表面に付着したダイヤモンド粒子がスラリー研磨粒子との研磨作用と強い酸性溶液による表面腐食によって基板から脱落する現象が起こるという問題点があった。
【００１２】
このように脱落したダイヤモンド粒子は、主にＣＭＰ研磨過程でＣＭＰ研磨パッドに打ち込まれると、ウエハーの表面に致命的なスクラッチを誘発して工程不良率を高める一方で、結局はＣＭＰ研磨パッドを取り替えなければならない原因にもなる。
【００１３】
また、腐食によって金属結合材から離脱した金属イオンは、メタルＣＭＰ工程中に半導体回路のメタルラインへ移動して回路短絡を引き起こす、いわゆる金属イオン汚染現象（ｍｅｔａｌ  ｉｏｎ  ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ）の主原因として作用することもある。このような金属汚染現象による短絡不良は回路を作るあらゆる工程が完了した後に発見されるため、その生産損失の費用は実に莫大である。
【００１４】
上述したような従来のＣＭＰパッドコンディショナーの問題点を解決するために、「研磨パッド用コンディショナーおよびその製造方法」が韓国公開特許第２０００−２４４５３号に開示されている。
【００１５】
この特許には、少なくとも一方の表面にほぼ均一な高さで突出した多数の多角柱が配置された基板を加工し、その表面全体にＣＶＤ方式を用いてダイヤモンド薄膜をコートする発明も提案されている。ここで、多角柱は凸凹形状の切削チップであることが分かる。
【００１６】
ところで、このような研磨パッド用コンディショナーは、ほぼ均一な高さで突出した多数の切削チップから構成されているが、同じ高さを有するチップはコンディショニング過程中にポリウレタン研磨パッドを少しずつ削る役割を果たすことができるが、コンディショニング過程中に発生する大きいデブリ（Ｄｅｂｒｉｓ）を細かく砕く役割、またはウエハーからのスラッジを外に掃き出して効率よく排出させる役割は果たすことができない。
【００１７】
このような役割を果たすための切削チップの構成としては、研磨パッドを削る切削チップ以外に、高さ差の異なる切削チップを形成させて、コンディショニング途中で発生するデブリのサイズを小さくし、スラッジの流れ性を円滑にする切削チップの構成が必ず必要である。
【００１８】
一方、切削チップを有する他の従来のＣＭＰコンディショナー１０１のうち、図１に示すように、基板１１０上に独立して多数の切削チップパターン１２０を形成するために、基板にダイヤモンドを蒸着させた後、エッチングマスクを用いてダイヤモンドのみで切削チップパターン１２０を形成し、この切削チップパターン１２０上にさらにダイヤモンドコーティング層１３０を蒸着する技術が開発されたことがある。
【００１９】
ところで、この種のＣＭＰコンディショナーは２つの問題点がある。まず、１次ダイヤモンド蒸着層のみで基板上に切削チップパターンを形成するためには、切削チップパターンの高さだけ基板上にダイヤモンド蒸着層を形成しなければならない。
【００２０】
ところが、ＣＶＤ方式を用いてダイヤモンド蒸着層を形成する方式には様々な種類があるが、その中でも、ＣＭＰ工程で使用されるコンディショナーのように比較的大面積の基板にダイヤモンド蒸着層を形成するためには、熱フィラメント方式を用いる。
【００２１】
熱フィラメント方式を用いる場合、通常、ダイヤモンド成長速度が０．１〜０．３μｍ／ｈｒ程度と低いから、コンディショナーの切削チップパターンとして使用するための３０〜６０μｍの高さに成長させるためには、１００〜２００ｈｒのコーティング時間が必要である。よって、ＣＭＰコンディショナーの生産性が非常に低下するという問題点が発生する。
【００２２】
ダイヤモンドは硬度が高いものの、脆性は高いため、衝撃強度が非常に低い。微細な切削チップパターンがＣＭＰ装備で研磨パッドを研磨する途中で受けるコンディショナー圧力および研磨材との摩擦摩耗を考慮すると、切削チップパターンの破損および脱落などから切削チップパターンの安定性を保障することが難しい。このような切削チップパターンの破損および脱落は、シリコンウエハーのスクラッチを誘発する問題点として台頭する。
【００２３】
したがって、切削チップパターンの衝撃安定性を確保することが非常に重要であるが、ＣＶＤダイヤモンドの成長特性上、柱状晶組織に成長し、コンディショニング途中で受けるせん断荷重には非常に脆弱であって、切削チップパターンのサイズが１００μｍ以下の微細な構造を形成させることが難しい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
そこで、本発明の目的は、切削チップパターンを速くかつ容易に形成して生産性を向上させることが可能なＣＭＰパッドコンディショナーを提供することにある。
【００２５】
本発明の他の目的は、切削チップパターンを微細な構造で形成しながら強度および安全性を保障することが可能なＣＭＰパッドコンディショナーを提供することにある。
【００２６】
本発明の別の目的は、コンディショニング過程でデブリ（Ｄｅｂｒｉｓ）の除去およびスラッジなどの異物の排出が効率よく行われる切削チップパターンを有するＣＭＰパッドコンディショナーを提供することにある。
【００２７】
本発明の目的は上述した目的に限定されず、上述していない他の目的は以降の記載から当業者に明確に理解できるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
上記目的を達成するために、本発明は、基板と、前記基板の少なくとも一面に形成される切削チップパターンとを有するＣＭＰパッドコンディショナーであって、前記切削チップパターンは、前記基板に互いに離隔して設けられる多数の基板チップ部と、前記多数の基板チップ部上に形成されるダイヤモンド蒸着チップ部とを含むことを特徴とする、ＣＭＰパッドコンディショナーを提供する。
【００２９】
ここで、多数の基板チップ部が互いに同一の高さで形成され、多数の基板チップ部上のダイヤモンド蒸着チップ部が同一の厚さで形成されることにより、切削チップパターンを構成する切削チップの高さが同一となるようにすることもできるが、場合に応じては、多数の基板チップ部の一部が互いに異なる高さを持つように形成されてもよく、ダイヤモンド蒸着チップ部の一部の厚さを異ならしめて、切削チップパターンを構成する切削チップの高さが異なるように形成されてもよい。特に、切削チップパターンを構成する切削チップの高さが異なるようにしようとする場合、前記多数の基板チップ部は互いに異なる高さで形成され、ダイヤモンド蒸着チップ部は一定の厚さで全ての前記基板チップ部上に形成されることが効果的である。
【００３０】
また、本発明は、基板と、前記基板の少なくとも一面に形成される切削チップパターンとを有するＣＭＰパッドコンディショナーであって、前記切削チップパターンは、前記基板に互いに離隔して設けられる多数の基板チップ部と、前記多数の基板チップ部のうち一部の基板チップ部上に形成されるダイヤモンド蒸着チップ部とを含むことを特徴とする、ＣＭＰパッドコンディショナーを提供する。
【００３１】
ここで、多数の基板チップ部が互いに同一の高さで形成され、ダイヤモンド蒸着チップ部は、一定の厚さをもって、隣り合う基板チップ部のうち、一方の基板チップ部上には形成され、他方の基板チップ部上には形成されないことにより、切削チップパターンを構成する切削チップの高さが異なるように形成されることが好ましい。
【００３２】
基板チップ部間の離隔間隔は基板から陥没した陥没部として形成されることがより好ましい。
【００３３】
この際、基板チップ部の側断面形状は多角形の断面形状を有することがより効果的である。
【００３４】
また、基板チップ部の平面形状は多角形または円形または楕円形の形状を有することが好ましい。
【００３５】
また、ダイヤモンド蒸着チップ部の厚さは１〜１０μｍであることが効果的である。
【００３６】
また、切削チップパターンの上面は、ＳｉＣの研磨材を含む砥石、またはダイヤモンド砥粒を含むレジンホイールでドレシング処理されることが好ましい。
【００３７】
また、基板および切削チップパターンの上面にコートされるダイヤモンドコート層をさらに含むことがより好ましい。
【００３８】
一方、このような構成により、切削チップパターンは１００μｍ以下の微細な構造で形成できる。
【発明の効果】
【００３９】
本発明は、次のような優れた効果を有する。
【００４０】
まず、本発明のＣＭＰパッドコンディショナーによれば、切削チップパターンを速くかつ容易に形成して生産性を向上させることができる。
【００４１】
また、本発明のＣＭＰパッドコンディショナーによれば、切削チップパターンを微細な構造で形成しながら強度および安全性を保障することができる。
【００４２】
また、本発明のＣＭＰパッドコンディショナーによれば、コンディショニング過程でデブリ（Ｄｅｂｒｉｓ）の除去およびスラッジなどの異物の排出が効率よく行われる切削チップパターンを有する。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】従来のＣＭＰパッドコンディショナーの断面図である。
【図２ａ】本発明の一実施例に係るＣＭＰパッドコンディショナーの断面図である。
【図２ｂ】本発明の一実施例に係るＣＭＰパッドコンディショナーの断面図である。
【図３ａ】本発明の他の実施例に係るＣＭＰパッドコンディショナーの断面図である。
【図３ｂ】本発明の他の実施例に係るＣＭＰパッドコンディショナーの断面図である。
【図４ａ】本発明の別の実施例に係るＣＭＰパッドコンディショナーの断面図である。
【図４ｂ】本発明の別の実施例に係るＣＭＰパッドコンディショナーの断面図である。
【図５ａ】本発明の別の実施例に係るＣＭＰパッドコンディショナーの断面図である。
【図５ｂ】本発明の別の実施例に係るＣＭＰパッドコンディショナーの断面図である。
【図６】図１のＣＭＰパッドコンディショナーの切削チップパターンの耐久性実験を示す写真である。
【図７】本発明に係るＣＭＰコンディショナーの切削チップパターンの耐久性実験を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
以下に添付図面を参照しながら、本発明について詳細に説明する。
【００４５】
図２ａ〜図３ｂは、本発明の実施例のうち、切削パターンを構成する切削チップの全てが基板チップ部とダイヤモンド蒸着チップ部を含むＣＭＰパッドコンディショナーの断面図である。図４ａおよび図５ｂは、本発明の実施例のうち、切削パターンを構成する切削チップの一部のみが基板チップ部とダイヤモンド蒸着チップ部を含むＣＭＰパッドコンディショナーの断面図である。図示の如く、本発明に係るＣＭＰパッドコンディショナー１は基板１０と、基板１０の少なくとも一面に形成される切削チップパターン２０とを含む。
【００４６】
基板１０は、強度および硬度の高い素材であって、一般な鉄合金や超硬合金、セラミックなどの材料を用いてディスク形状を持つように製作できる。
【００４７】
ここで、基板１０の素材は、ＳｉＣ、Ｓｉ３Ｎ４およびＷＣの少なくとも１種の素材を使用してもよく、ＳｉＣ、Ｓｉ３Ｎ４およびＷＣの混合素材を使用してもよい。
【００４８】
基板１０の素材は、場合に応じて、炭化タングステン−コバルト（ＷＣ−Ｃｏ）系や炭化タングステン−炭化チタニウム−コバルト（ＷＣ−ＴｉＣ−Ｃｏ）系、炭化タングステン−炭化チタニウム−炭化タンタル−コバルト（ＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ−Ｃｏ）系などの炭化タングステン（ＷＣ）系超硬合金を始めとして、サーマット（ＴｉＣＮ）、炭化ホウ素（Ｂ４Ｃ）系、ホウ化チタニウム（ＴｉＢ２）系の超硬合金を使用することができる。また、基板１０の素材は、超硬合金の他にも、セラミック系材質である窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）またはシリコン（Ｓｉ）からなる基板１０、１０が好ましく、その他に使用可能なセラミック系材質としては、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化チタニウム（ＴｉＯ２）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯｘ）、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、シリコンオキシナイトライド（ＳｉＯｘＮｙ）、窒化タングステン（ＷＮｘ）、酸化タングステン（ＷＯｘ）、ＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ  Ｌｉｋｅ  Ｃｏａｔｉｎｇ）、窒化ホウ素（ＢＮ）または酸化クロム（Ｃｒ２Ｏ３）などを挙げることができる。
【００４９】
基板１０は、平面視において、円形のディスク形状を有することが好ましく、場合に応じては多角形の平面形状を有することができる。
【００５０】
この基板１０は、切削チップパターン２０を形成する前に、少なくとも一面を研削加工およびラッピング加工して表面を平坦化させ、ダイヤモンド蒸着チップ部２３の蒸着のために、超音波を用いた前処理工程を経ることが好ましい。
【００５１】
切削チップパターン２０は、基板１０の一面に形成される多数の基板チップ部２１と、多数の基板チップ部２１の全て或いは一部の上に形成されるダイヤモンド蒸着チップ部２３とを有する。
【００５２】
基板チップ部２１は、基板１０の一面に互いに一定の間隔をおいて同一または異なる高さで形成できる。この際、基板チップ部２１は、図２ａ〜図４ｂに示すように、陥没部２５によって互いに一定の間隔をおいて四角形の断面形状に形成された構造、或いは、図５ａおよび図５ｂに示すように、四角形断面の基板チップ部２１と三角形断面の基板チップ部２１ａが陥没部２５によって互いに一定の間隔をおいて交互に形成された構造を持つことができる。また、基板チップ部２１の平面形状は、多角形または円形または楕円形の形状を有することができる。このような基板チップ部２１の断面形状および平面形状は、図示していないが、基板チップ部２１を立体的に見るとき、基板チップ部２１が多角錐状、多角柱状、円錐状、楕円錐状、円柱状または楕円柱状を有することが分かる。
【００５３】
この基板チップ部２１は、基板１０に対して機械的加工やレーザー加工、エッチングなどを施すことにより形成できる。
【００５４】
ダイヤモンド蒸着チップ部２３は、一定の厚さで多数の基板チップ部２１上に形成されるが、図２ａ〜図３ｂに示すように、全ての基板チップ部２１上に形成されてもよく、多数の基板チップ部２１のうち一部の基板チップ部２１にのみ形成されてもよいが、図４ａ〜図５ｂに示すように、互いに隣接する基板チップ部２１のうち、一方の基板チップ部２１上には形成されており、他方の基板チップ部２１上には形成されていないことが好ましい。
【００５５】
この際、図５ａおよび図５ｂに示すように、基板チップ部２１、２１ａの断面形状が四角形断面構造と三角形断面構造に交互に形成された場合には、ダイヤモンド蒸着チップ部２３は四角形断面構造の基板チップ部２１上に形成されることが好ましい。
【００５６】
ここで、ダイヤモンド蒸着チップ部２３は、気相化学蒸着（ＣＶＤ）法を用いて基板チップ部２１上に形成できるが、例えば、基板チップ部２１を形成する前に、基板１０の一面にまずダイヤモンド蒸着層を形成して平坦化させた後、基板チップ部２１が形成される領域のダイヤモンド蒸着層のみを残し、残り領域のダイヤモンド蒸着層を除去する方法で形成できる。
【００５７】
この際、ダイヤモンド蒸着層の気相化学蒸着条件は１０〜５５ｔｏｒｒ、水素およびメタンは１〜２ＳＬＭ、約２５ＳＣＣＭで投入し、基板１０の温度は約９００度とし、フィラメントの温度は１９００〜２０００℃の間を維持し、基板１０とフィラメントの高さは１０〜１５ｍｍの間隔を維持することが好ましい。
【００５８】
このように蒸着されたダイヤモンド蒸着層は、粒子の屈曲および全体均一度を確保するために、平坦化工程において、２０００メッシュ以上の研磨粒子を有するレジンまたはセラミック系のポリシング用研磨板を用いて１〜１０μｍの厚さに平坦化されることが好ましい。これにより、基板チップ部２１上に形成されるダイヤモンド蒸着チップ部２３の厚さを１〜１０μｍのいずれか一つの厚さに均一化することができる。
【００５９】
また、ダイヤモンド蒸着層の除去は、食刻（例えば、反応性イオンエッチング）、エッチング（ドライエッチングまたはウェットエッチングまたはプラズマエッチング）、機械的加工またはレーザー加工を用いて行われてもよい。
【００６０】
ここで、ダイヤモンド蒸着層の除去後、切削チップパターン２０の上面は、エッチングまたは機械的加工による高さ差の発生、隅角部の形崩れ、或いは切削チップ断面の屈曲形成などの現象を防止するためにドレシング処理を経ることが好ましい。このドレシング処理は、ＳｉＣの研磨材を含む砥石、或いはダイヤモンド砥粒を含むレジンホイールなどによって行われる。この際、研磨砥石、またはダイヤモンド砥粒を含むレジンホイールは、表面粗さまたは切削チップの安定性を考慮すると、２０００メッシュ以上の微細な研磨材を含んでいることが好ましい。
【００６１】
一方、ダイヤモンドコーティング層３０は、気相化学蒸着（ＣＶＤ）法を用いてダイヤモンド蒸着チップ部２３の厚さより薄い薄膜の厚さで、図２ａ、図３ａ、図４ａ、図５ａのように、基板１０および切削チップパターン２０上にコートできる。このダイヤモンドコーティング層３０を形成する前に、基板チップ部２１とダイヤモンド蒸着チップ部２３が形成された基板１０を超音波前処理することが好ましい。これは、超音波前処理過程で微細ダイヤモンド粒子を用いてダイヤモンド蒸着チップ部２３、残りの陥没部２５および基板チップ部２１上に微細スクラッチを形成することにより、ダイヤモンドコーティング層３０のコーティング状態が硬くなるようにするためである。ダイヤモンドコーティング層３０を形成した状態で、切削チップパターン２０は、図３ａ、図４ａおよび図５ａに示すように、交互に高さ差を有する。
【００６２】
ここで、ダイヤモンドコーティング層３０は、場合に応じて（例えば、基板チップ部２１とダイヤモンド蒸着チップ部２３のみで切削チップパターン２０の耐久性が十分保障される場合や、使用条件などを考慮する場合など）、図２ｂ、図３ｂ、図４ｂおよび図５ｂに示すように、その構成が切削チップパターン２０から省略できるのは勿論である。
【００６３】
このように、本発明に係るＣＭＰパッドコンディショナーは、基板チップ部２１上にダイヤモンド蒸着チップ部２３が形成される構造であるため、切削チップパターン２０におけるダイヤモンド蒸着チップ部２３の占有厚さを微細にすることができる。よって、切削チップパターン２０のダイヤモンド蒸着チップ部２３を形成するためのダイヤモンド蒸着高さが低くなって熱フィラメント方式でダイヤモンド成長速度が０．１〜０．３μｍ／ｈｒと低くても、コンディショナー１の切削チップとして使用するための切削チップパターン２０の高さである３０〜６０μｍを基板チップ部２１と共に形成するので、ダイヤモンド蒸着チップ部２３の形成のためのダイヤモンド蒸着時間が著しく減少する。これにより、ＣＭＰパッドコンディショナー１の生産性を向上させることができる。
【００６４】
また、本発明によれば、基板１０に形成される基板チップ部２１とダイヤモンド蒸着チップ部２３によって切削チップパターン２０が形成されるので、ダイヤモンド層のみで切削チップパターン２０を形成する従来のＣＭＰパッドコンディショナーとは異なり、微細な構造で形成される切削チップパターン２０の強度および安定性などの耐久性が十分保障される。これにより、コンディショニング工程で切削チップパターン２０の破損および脱落などを防止することにより、ウエハーにスクラッチを誘発する問題点を解消することができる。
【００６５】
特に、本発明に係るＣＭＰパッドコンディショナーのうち、特に切削チップパターン２０が高さの異なる切削チップから構成された構造を持つＣＭＰパッドコンディショナー１は、高さの高い切削パターン２０によってパッド研磨が行われ、高さの低い切削チップパターンによってコンディショニング過程中に発生したデブリ（Ｄｅｂｒｉｓ）が細かく砕かれ、切削チップパターン２０の高さ差により形成される空間を介して、ウエハーからのスラッジを外部に誘導して効率よく排出させる優れた効果がある。
【００６６】
本発明に係るＣＭＰパッドコンディショナー１の切削チップパターン２０の耐久性に対する実験結果は、下記表１、図６および図７から確認することができる。
【００６７】
耐久性実験のための試料として、試料１は切削チップパターンがダイヤモンドのみで形成された従来のＣＭＰパッドコンディショナーであり、試料２は図２ａのように切削チップパターン２０が基板チップ部２１とダイヤモンド蒸着チップ部２３からなる本発明に係るＣＭＰパッドコンディショナー１である。
【００６８】
この際、試料１は、２０ｍｍの超硬基板にダイヤモンドを３５μｍの厚さで蒸着し、レーザーを用いて切削チップパターン（サイズ５０μｍ（Ｌ）×５０μｍ（Ｗ））を１ｍｍの間隔で加工した後、超音波洗浄およびダイヤモンド前処理して熱フィラメント方式で５μｍのダイヤモンドコーティング層をコートした試料である。
【００６９】
試料２は、２０ｍｍの超硬基板１０に、ダイヤモンド蒸着チップ部２３を５μｍの厚さにして基板チップ部２１と共に厚さ３５μｍの切削チップパターン２０を形成するように加工し、超音波洗浄およびダイヤモンド前処理して熱フィラメント方式で５μｍのダイヤモンドコーティング層３０をコートした試料である。
【００７０】
【表１】
0005843120.tif 000002
【００７１】
表１、図６および図７から確認されるように、従来のＣＭＰパッドコンディショナーである試料１の場合、ダイヤモンド本来の特性により衝撃と荷重に対する靭性が低下してせん断力が平均４０ｇ程度の値を示している。また、せん断高さが高くなるほど、すなわち切削チップパターンの端部に行くほどせん断力が低くなって、切削チップパターンの高さが高くなるほど端部における壊れ（破損または脱落）の危険性が存在することを確認することができる。
【００７２】
これに対し、本発明に係るＣＭＰパッドコンディショナー１である試料２の場合、切削チップパターン２０のせん断力は、基板チップ部２１の機械的靭性により従来の試料１に比べて１０倍以上高いせん断力を持っていることを確認することができる。
【００７３】
したがって、本発明に係るＣＭＰパッドコンディショナー１は、微細な構造で形成される切削チップパターン２０の強度および安定性などの耐久性が十分保障されることを確認することができる。
【００７４】
このように、本発明に係るＣＭＰパッドコンディショナーは、切削チップパターンを速くかつ容易に形成して生産性を向上させるとともに、切削チップパターンを微細な構造で形成しながら強度および安全性を十分保障することができる。
【００７５】
しかも、コンディショニング過程でデブリ（Ｄｅｂｒｉｓ）の除去およびスラッジなどの異物の排出が効率よく行われる。
【００７６】
本発明は、上述したように好適な実施例を挙げて図示および説明したが、これらの実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想から逸脱することなく、当該発明の属する技術分野における通常の知識を有する者によって様々な変更および修正が可能であろう。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６】
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【図７】
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