KR100969723B1 - 컨디셔닝 디스크 상에서의 활성 지립수의 측정 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 컨디셔닝 디스크 상에서의 활성 지립(砥粒)수를 측정하기 위한 방법에 관한 것이다.

이 방법은 (a) 다이아몬드 컨디셔닝 디스크의 다이아몬드 지립 함유면이 검사체의 경질면과 대향하도록 다이아몬드 컨디셔닝 디스크를 경질면과 접촉시키는 공정과, (b) 다이아몬드 컨디셔닝 디스크의 다이아몬드 지립 함유면 상에 존재하는 임의의 활성 지립이 각각의 활성 지립에 대응하는 흔적을 남기도록, 경질면을 가로질러 하중하에서 다이아몬드 컨디셔닝 디스크를 이동시키는 공정과, (c) 다이아몬드 컨디셔닝 디스크 상의 활성 지립수를 측정하기 위한 흔적을 계수하는 공정을 포함한다.

다이아몬드 컨디셔닝 디스크, 활성 지립, 경질면

Description

컨디셔닝 디스크 상에서의 활성 지립수의 측정 방법{METHOD OF DETERMINING THE NUMBER OF ACTIVE ABRASIVE GRAINS ON A CONDITIONING DISK}

본 발명은 컨디셔닝 디스크 상에서의 활성 지립수의 측정 방법에 관한 것이다.

다이아몬드 등을 지립(砥粒)으로서 이용한 컨디셔닝 디스크는 폴리우레탄 등을 포함하는 연마 패드의 조도를 유지하기 위해서 CMP 공정에 사용되고 있다. 이들 디스크는 품질 및 성능의 신뢰성을 높이기 위해서 표준화되고, 몇개의 회사에 의해서 생산, 판매되고 있다. 일반적으로, 다이아몬드 컨디셔닝 디스크는 특히 디스크의 표면 상에 존재하는 다이아몬드 지립의 총수, 및 일정 기간에 걸친 사용 또는 환경 시험 후에 남아 있는 다이아몬드 지립수에 기초하여 평가된다. 그러나 다이아몬드 컨디셔닝 디스크의 성능은 디스크의 표면에 존재하는 지립의 총수에 의존하는 것이 아니고, 실제로 연삭에 기여하는 활성 지립수에 의존한다.

활성 지립은 CMP 공정의 사이, CMP 패드의 표면과 실질적으로 접촉하여 연마하는 지립이다. 다이아몬드 컨디셔닝 디스크의 표면의 보다 포토그래피적으로 돌출된 영역 상에 있는 다이아몬드 지립, 및 다이아몬드 지립이 디스크의 표면 상에 함께 모여 있는 영역에서는, 다른 지립보다도 디스크 표면으로부터 돌출되어 있는 다이아몬드 지립은, 간단한 기하학적 견지로부터 CMP 패드의 표면에 접촉하기 위해서 가장 유용하다. 주어진 조건하에서의 활성 지립수는 다이아몬드 컨디셔닝 디스크상의 다이아몬드 지립의 총수, 이들의 그룹화, 포토그래피를 포함하는 다이아몬드 컨디셔닝 디스크의 표면 특성, 및 다이아몬드 컨디셔닝 디스크에 가해지는 하중에 의존한다. 다이아몬드 컨디셔닝 디스크의 표면 상에서의 다이아몬드 지립의 대략적인 총수를 측정하기 위해서, 다이아몬드 컨디셔닝 디스크의 국부 영역에서의 간단한 현미경 시험, 및 초기 지립의 배치 및 표면적의 기하학적 패턴에 기초한 평가가 행해져 왔지만, 지금까지는 활성 지립수를 측정하기 위한 간단하고 신뢰성이 있는, 비용 효율이 좋은 방법은 없었다.

다이아몬드 컨디셔닝 디스크의 표면 상에서의 활성 지립수를 용이하게 측정할 수 있으면, 이에 따라 제조자는 CMP 공정의 사이, CMP 패드의 연마에서 이들의 실재적인 유효성에 의해 디스크의 품질을 제어하고, 더욱 잘 유지할 수 있다고 생각된다. 다이아몬드 컨디셔닝 디스크의 표면은 완전히 평면이 아니고, 다이아몬드 지립은 생산 방법 및 컨디셔너 기판의 표면의 특이적인 포토그래피에 의해서 그룹화되어 있을 수도 있다. 또한, 다이아몬드 지립은 동일한 디스크 상에 다른 공정에 의해 고정될 수도 있고, 다른 디스크 상에 다른 그룹으로서 고정될 수도 있다. 컨디셔닝 디스크 상의 다이아몬드 지립의 총수가 동일하다고 하여도, 상술한 포토그래피 및 다이아몬드 지립 그룹화에 의해, 활성 지립수 및 연삭 결과가 어떻게 변화하고, 이들 다이아몬드 컨디셔닝 디스크가 CMP 패드의 표면을 어떻게 연마할 수 있을지에 대해서는 디스크 사이에서 상당한 차이가 있을 수 있다.

활성 지립의 효과적인 계수 방법은 지금까지 개시되어 있지 않고, 제조자 및 사용자는 컨디셔닝 디스크 표면 상에 존재하는 다이아몬드 지립의 총수의 평가라는, 거의 효과가 없는 방법에 의존하여 왔다.

예를 들면, 미국 특허 제7,011,566호는 어떻게 하여 CMP 패드의 컨디셔닝이 효과적으로 행해지는지를 결정하기 위한 방법을 개시하고 있다. 그러나 '566 특허에 의해서 개시된 방법은, 다이아몬드 컨디셔너 기판 상에서의 활성 지립수도, 다이아몬드 지립의 총수도 나타내지 않았다.

마찬가지로, 문헌[http://www.abrasive-tech.com/pdf/effectsdiamond.pdf로부터 입수할 수 있는 Bubnick 등의 "Effects of Diamonds Size and Shape on Polyurethane Pad Conditioning", Abrasive Technologies, 2004]에서는, 다이아몬드 지립의 크기 및 형상은 다이아몬드 컨디셔너의 유효 수명에 중요한 관련이 있다고 개시되어 있지만, 다이아몬드 지립의 총수 및 활성 지립수는 측정되어 있지 않고, 또한 고려도 되어 있지 않다.

또한, 문헌[http://www.abrasive-tech.com/pdf/tcmptungsten.pdf로부터 입수할 수 있는 Bubnick 등의 "Optimizing Diamond Conditioning Disks for the Tungsten CMP Process", Abrasive Technologies, 2002]에서는, 다른 다이아몬드 지립 특성과 함께, "다이아몬드 지립의 밀도"의 조절이 다이아몬드 컨디셔너 상에서의 다이아몬드 지립의 수명 연장에 도움이 되는 것을 개시하고 있지만, 일반적으로 다이아몬드 지립의 밀도, 또는 특히 활성 지립의 밀도를 어떻게 하여 측정하는지에 대해서는 개시가 없다.

또한, 문헌[Goers 등의 "Measurement and Analysis of Diamond Retention in CMP Diamond Pad Conditioners" 2000]에서는, 다이아몬드 컨디셔닝 디스크의 표면 상에서의 다이아몬드 지립의 총수를, 일반적으로 이용되는 현미경 수준으로 관찰하고, 다이아몬드 지립의 특이 정렬 및 배치에 대해서 언급하고 있다. 그러나 활성 지립수는 다이아몬드 지립의 총수만으로 산출, 또는 추정하는 것은 불가능하다. 전체 표면 다이아몬드 지립수에 대하여, 활성 지립수는 적어도 2 내지 3자릿수 적기 때문이다. Goers 등은, 활성 지립의 기술, 이들의 중요성의 검토, 또는 얼마만큼 많은 활성 지립이 존재하는지에 대한 측정 수단에 대해서는 제공하지 않는다.

문헌[Dyer과 Schlueter의 "Characterizing CMP pad conditioning using diamond abrasives"]에서는, 다이아몬드 컨디셔닝 디스크 표면 상의 다이아몬드 지립을 현미경 검사하고, "다이아몬드 지립 손실"의 측정에 대해서 언급하고 있다. 다이아몬드 컨디셔너 표면 상에서 미리 측정된 그리드 상에 개별적으로 배치된 다이아몬드 지립에 첨가하여, 1-9의 클러스터에 배열된 다이아몬드 지립으로부터 다이아몬드 지립의 총수를 추정하고 있지만, 활성 지립수의 존재 또는 측정에 대해서는 아무런 언급도 없다.

문헌[http://www.diamonex.com/diabond_key_factors.htm으로부터 입수할 수 있는 Zimmer과 Stubbmann의 "Key factors influencing performance consistency of CMP pad conditioners"에서는, 컨디셔너의 총면적에 의해 나뉘어진 패드와 접촉하는 지립의 총수로서 "작업 지립 밀도"의 개념이 의론되고 있다. 저자는 사용 후의 컨디셔너를 면밀히 검사하고, 주어진 영역 내에서의 지립 입자의 총수와 비교하여 물리적 마모를 나타내는 지립 입자의 수를 계수함으로써, 작업 지립 밀도가 측정될 수 있다는 것을 개시한다. 양 밀도의 비는, 그 후, 컨디셔너의 품질에 대한 평가로서 이용된다.

마찬가지로, 문헌 [http://www.morganadvancedceramics.com/articles/ cmp_optimization.htm로부터 입수할 수 있는 Thear과 Kimock의 "Improving productivity through optimization of the CMP conditioning process"에서, 주어진 영역 내에서의 지립 입자의 총수와 비교하여 물리적 마모를 나타내는 지립 입자의 수로서 작업 지립 밀도가 정의되어 있다. 이러한 계산은 사용 후, 컨디셔너를 면밀한 검사에 의해 얻어지고, 컨디셔너의 품질을 나타내기 위해서 이용된다. 그러나 이들 참조 문헌에 의해 개시된, 사용 후의 가시적인 면밀한 검사 수속은 마모된 디스크에 대해서만 효과적으로 이용되고, 다양한 수명 단계에서의 활성 지립수에 대한 직접적인 정보는 제공하지 않는다. 또한, 패드를 연삭함으로써 마모된 다이아몬드 지립과, 패드에 접촉하여 마모는 되고 있지만 연삭은 하지 않은 지립과의 구별은 곤란하다.

다이아몬드 컨디셔닝 디스크의 사용자는, 항상 일관적인 검사에 의해 효율적으로 다이아몬드 컨디셔닝 디스크 제조자로부터 동일한 품질의 제품을 납입하고 있는 것을 확인해야만 한다. 또한, 시험에 의해 사용자는 스스로가 필요로 하는 제품의 규격을 결정해야만 한다. 사용자는 또한, 특정한 조작 조건하에서 디스크가 어떻게 기능하고 있는지를 이해할 필요가 있고, 다이아몬드 컨디셔닝 디스크 상에 서의 활성 지립수를 정확하게 측정하는 방법이 있으면, 이러한 관점에서 유용한 정보를 사용자는 얻을 수 있다. 마지막으로 연구 및 개발의 관점에서, 이러한 시험 방법이 있으면 다이아몬드 컨디셔너의 제조자는 다이아몬드 컨디셔닝 디스크가 존재하는 제조 방법을 어떻게 개선할 수 있는지 이해할 수 있을 뿐만 아니라, 새로운 CMP의 개발 및 관련 공정에 대해서 한층 유용한 정보를 얻을 수 있다.

본 발명은 컨디셔닝 디스크 상에서의 활성 지립수가 정확하고 일관된 측정 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 효과는 여기서 제공된 발명의 기술로부터 명백해진다.

본 발명은 컨디셔닝 디스크 상에서의 활성 지립수를 측정하는 방법을 제공한다. 이 방법은, (a) 컨디셔닝 디스크의 지립 함유면이 검사체의 경질면과 대향하도록, 컨디셔닝 디스크를 경질면과 접촉시키는 공정과, (b) 컨디셔닝 디스크의 상기 지립 함유면 상에 존재하는 임의의 활성 지립이 각각의 활성 지립에 대응하는 흔적을 남기도록, 상기 경질면을 향하여 컨디셔닝 디스크에 하중을 가한 상태에서 상기 경질면을 따라서 상기 컨디셔닝 디스크를 이동시키는 공정과, (c) 상기 경질면에 형성된 흔적을 계수하여 상기 컨디셔닝 디스크 상의 활성 지립수를 측정하는 공정을 구비한다.

본 발명의 바람직한 형태에 관한 방법에서는, 상기 검사체의 경질면은 콘트라스트 물질층을 포함하고, 컨디셔닝 디스크가 경질면을 가로질러 이동할 때에, 컨디셔닝 디스크의 일단으로부터 타단이 콘트라스트 물질층 상을 통과하고, 활성 지립이 콘트라스트 물질층 및 경질면을 스크래치하여 명료한 흔적이 형성되도록 한다.

상기 경질면에 형성된 흔적을 계수함으로써, 컨디셔닝 디스크 상의 활성 지립수를 정확하게 측정할 수 있다.

출원인은 컨디셔닝 디스크의 표면 상에서의 활성 지립수를 정확, 또한 일관되게 측정하기 위한 방법을 개발하였다. 이 방법에서는 컨디셔닝 디스크의 지립 함유면을 검사체의 경질면과 대향시켜 이것에 접촉시키고, 컨디셔닝 디스크의 일단으로부터 타단까지가 검사체의 경질면을 완전히 통과하도록 컨디셔닝 디스크를 이동시킨다. 검사체의 경질면에는 콘트라스트 물질을 포함하는 콘트라스트 물질층이 설치될 수도 있다. 콘트라스트 물질층은 검사체의 경질면에 부착될 수도 있고, 검사체의 경질면에 채색, 염색, 또는 착색이 실시되어 형성될 수도 있다. 콘트라스트 물질층은 광학 또는 그 밖의 수단에 의해 경질 시트와 구별되는 색을 제공하는 것이 바람직하다. 축 방향으로 하중(예를 들면, 일정 하중일 수도 있음)을 가하면서 검사체의 경질면을 가로질러 다이아몬드 컨디셔닝 디스크를 이동시킴으로써, 디스크 상의 활성 지립은 경질면 및/또는 존재한다면 콘트라스트 물질층을 통하여 흔적 또는 조흔을 형성한다. 얻어진 흔적(조흔)을 광학 현미경 또는 그 밖의 적당한 수단에 의해 계수함으로써, 활성 지립의 수를 측정할 수 있다.

구체적으로 말하면, (i) 수평 및 수직의 움직임에 대하여 적당한 규제를 갖는 평탄한 작업 표면 상에서, 크기 약 8인치(약 20.32 cm)×약 10인치(약 25.4 cm) 및 두께 약 3/32인치(약 2.38 mm)의 직사각형의 폴리카르보네이트 시트를 놓고, (ii) 상기 시트의 장축에 대하여 수직으로 상기 시트의 표면의 위를 가로질러, 지 워지지 않는 짙은 펠트칩 마커를 이용하여 길이 4 내지 5인치(10.16 cm 내지 12.7 cm)의 일정폭이 좁은 벨트상층을 형성하고, (iii) 벨트상층의 시작점 위 또는 시작점의 부근에 바깥둘레가 위치하도록 다이아몬드 컨디셔닝 디스크를 놓고, (iv) 총 하중이 약 25파운드(약 11.325 kg) 이하가 되도록 다이아몬드 컨디셔닝 디스크 상에 하중을 놓고, (v) 디스크 표면이 펠트 마커에 의한 벨트상층 상을 통과하도록 시트의 장축에 대하여 평행하게 약 1 내지 2인치/초(약 2.54 내지 5.08 cm/초) 정도의 일정한 속도로 다이아몬드 컨디셔닝 디스크를 기계적으로 당기고, 다이아몬드 컨디셔닝 디스크의 후단이 벨트상층을 통과했을 때에 디스크의 이동을 정지하고, (vi) 마지막으로 펠트 마커에 의한 콘트라스트 벨트상층을 가로지르고 있는 조흔을 광학 현미경으로 계수함으로써, 그 하중에서의 활성 지립수를 용이하게 또한 재현성이 있는 방법으로 측정할 수 있다는 것을 알 수 있었다. 또한, 본 발명은 다이아몬드 컨디셔닝 디스크에의 적용으로 한정되는 것은 아니고, CBN 등 다른종의 지립을 이용한 컨디셔닝 디스크에 이용할 수도 있다.

다이아몬드 지립수는 다른 비광학 수단, 예를 들면 프로파일로 미터의 사용을 통하여 조흔의 수를 측정함으로써도 계수할 수 있다. 이 경우, 펠트칩 마커 등을 이용하여 벨트상층을 형성하고, 광학적인 콘트라스트(명료화)를 야기할 필요는 없다. 상기한 양 수단은 적당한 조건하에서 구별하여 이용할 수 있다.

계수된 활성 지립수는 시험 사이에 다이아몬드 컨디셔닝 디스크의 정렬에 의해서 변화된다. 이러한 변화는 다이아몬드 지립이 활성인지 아닌지를 측정하는 인자의 성질을 이해할 수 있도록 부여된다. 그러나 활성 지립에 대한 최대 및 최소 의 계수의 차는 수십만일 수도 있다, 컨디셔닝 디스크 상의 다이아몬드 지립의 총수보다 더욱 작은 자릿수이다. 따라서, 방향에 따라서 조금의 변동이 있어도, 본 발명의 방법을 이용하여 얻어진 그 "범위"의 값에 의해서 컨디셔닝 디스크를 특징지을 수 있다.

또한, 출원인은 컨디셔닝 디스크를 단순히 약 1/4인치(6.35 mm) 정도의 단거리로 누르고, 얻어진 각 조흔의 원점을 마킹함으로써, 활성 지립의 계수 및 활성 지립의 위치의 지도화가 모두 가능하다는 것을 발견하였다. 본 발명의 방법의 이러한 실시 형태는, 또한 콘트라스트 물질층을 필요로 하지 않고, 조흔은 폴리카르보네이트 시트를 배후로부터 비춰 어두운 등량에 대하여 그것을 시찰함으로써, 육안으로 용이하게 계수된다.

본 발명의 방법의 결과는 용이하게 재현되고, 신뢰할 수 있다. 또한, 본 발명의 방법을 행하는 비용은, 특히 광학 현미경에 의한 최종 관측으로, 물질이 폴리카르보네이트 시트인 경우 매우 적다. 또한, 본 발명의 방법은 이러한 목적을 위하여 존재하거나, 개발되는 특정 장치가 특히 산업적 환경에서 신뢰할 수 있어 문제가 발생하지 않으며, 재현성이 있는 방식에서 본 공정을 수용하기 위해서 적용되지 않을 수도 있다는 시사는 없었지만, 최소의 장치 또는 제조에 의해 용이하게 행해진다.

본 발명에서 검사체의 경질면은 플라스틱, 금속, 유리 등과 같은 임의의 경질 평활 재료를 포함한다. 경질면은 약 65 내지 약 75 MPa의 항복 강도를 갖는 물질로 형성되어 있는 것이 바람직하고, 약 70 MPa 부근의 항복 강도를 갖는 물질이 보다 바람직하다. 바람직하게는 상기 경질 물질은 플라스틱이고, 적당한 항복 강도를 갖는 임의의 경질 플라스틱이 이용될 수도 있다. 상기 플라스틱으로는 폴리카르보네이트, 아크릴, 셀룰로오스 등이 바람직하고, 폴리카르보네이트가 보다 바람직하다. 바람직한 아크릴산 중합체에는 폴리메타크릴레이트 및 폴리메틸메타크릴레이트가 포함된다.

검사체의 경질면을 구성하는 물질의 색, 투명성 또는 외관은 본 발명에서는 특별히 안정되지 않는다. 검사체의 색과는 명료히 다른 임의의 콘트라스트색이, 콘트라스트 물질층을 위해 이용될 수도 있고, 그 경우는 흑색 및 감청색이 바람직하다. 프로파일로메트리가 조흔의 수를 측정하기 위해서 이용되는 경우를 제외하고, 투명, 또는 반투명의 물질 또는 임의의 정도의 색 또는 투명성 또는 임의의 외관을 갖는 물질이 이용되면 측정이 용이하다. 단, 광학 방법이 조흔을 계수하기 위해서 이용되는 경우, 합리적인 정도의 투명, 또는 반투명하고, 조흔이 만들어진 층 또는 얇은 콘트라스트 부착물을 가로질러 시각적으로 충분히 구별할 수 있는 물질이 바람직하다. CMP 패드에서 사용되는 고체 폴리우레탄은 본 발명의 검사체의 경질면으로서 매우 적합하지만, 이러한 투명이 아닌 물질이 사용되는 경우에는, 프로파일로메트리는 측정 방법으로서 바람직하다. 단, 조흔 측정의 광학 방법도 배제되지 않는다.

경질 물질의 형태는 임의의 적당한 형태일 수도 있다. 테이블 또는 평평한 작업대 위의 평탄한 면, 또는 그 평탄면에 고정된 시트일 수도 있다. 본 발명에서는 특히 시트가 바람직하다. 시트는 저렴하고, 테이블 또는 작업대 위에 착탈 가 능하게 접착함으로써, 시험마다 용이하게 교환된다. 시트를 이용하지 않는 경우에는, 경질면의 표면으로부터 조흔을 제거하기 위해서 어떠한 처리가 필요하다. 검사체의 경질면의 치수는 특별히 한정되지 않지만, 디스크가 염색된 벨트상층 또는 기타 측정 구역을 전체적으로 통과하여 이동할 수 있으면 충분하고, 바람직하게는 길이 약 9인치(약 22.86 cm) 및 폭 약 5인치(약 12.7 cm) 이내이다. 또한, 시트는 선택된 어느 하나의 측정 수단, 전형적으로는 광학 현미경에 의해서 조흔의 관측을 곤란하게 하거나, 방해할 정도로 크지 않은 것이 바람직하다. 약 5인치(약 12.7 cm)×약 8인치(약 20.32 cm), 약 9인치(약 22.86 cm)×약 12인치(약 30.48 cm)의 크기가 보다 바람직하고, 약 8인치(약 20.32 cm)×약 10인치(약 25.4 cm)의 치수가 보다 바람직하다.

시트의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 시트는 강성을 가져야 하고, 어느 정도의 가요성을 가져야 한다. 시트가 지나치게 얇으면, 다이아몬드 컨디셔닝 디스크가 이동할 때에, 시트가 인장되어 변형 또는 왜곡, 조흔의 수가 부정확하게 된다. 시트가 지나치게 두꺼우면 취급하기 어렵고, 특히 광학 투명성 또는 반투명성이 광학 측정에 대하여 중요한 경우, 또는 프로파일로메트리가 사용되는 경우, 측정의 정밀도를 떨어뜨리는 경우가 있다. 또한, 시트가 지나치게 두꺼워서 하중하에서 조금 구부러져, 시트가 놓여진 평탄한 작업 표면에 본뜨는 경우, 시트의 제조 공정에서의 고유한 평면성의 편차에 의해, 측정 결과의 정확도가 상당한 영향을 받게 된다.

상술한 치수는 다이아몬드 컨디셔닝 디스크의 실제 크기가 직경 4인치(10.16 cm)인 경우를 기초로 한 것이다. 시트 및 검사체의 치수는 다이아몬드 컨디셔닝 디스크의 크기가 변화한 경우에는 적당히 조정될 수도 있다.

콘트라스트 물질층의 형태 및 물질은 특별히 한정되지 않는다. 콘트라스트 물질층은 전형적으로 광학 방법이 조흔의 수를 계수하기 위해서 사용될 때에 바람직하게 사용된다. 콘트라스트 물질의 박층은 임의의 시점에서 형성될 수도 있지만, 바람직하게는 검사체 또는 시트의 제조시에 적용된다. 예를 들면, 채색, 염색 또는 착색된 층이 제조되고, 임의의 시점에 경질 물질의 표면에 도포 또는 적용되며, 물질의 성질에 의해 지정되는 방식으로 건조 또는 경화된다. 건조, 경화 또는 고착할 때, 콘트라스트 물질은 다이아몬드 지립이 콘트라스트 물질층에 상처를 내지 않을 정도로 경질이면 안된다.

한편, 조흔이 깨끗한 패턴이 본 발명의 방법에 의해 합리적으로 얻어지지 않고, 또는 유지할 수 없기 때문에, 콘트라스트 물질층은 너무 연질이면 안된다. 콘트라스트 물질층을 위해 사용될 수 있는 물질은 특별히 한정되지 않는다. 몇가지 실시 형태에서 짙은 색의 지워지지 않는 마커 잉크는 검사체의 표면을 형성하는 경질 물질이 투명 또는 백색일 때 특히 바람직하다. 다른 실시 형태로서, 검사체의 경질면에의 사용에 바람직한 염색, 또는 착색된 플라스틱을 이용할 수도 있다. 콘트라스트 물질층은 기체를 구성하는 제1 플라스틱 상에 제2 플라스틱층을 배치하고, 열, 압력 또는 경화에 의해서 2개의 플라스틱층을 적층하는 기술에 의해서 형성될 수도 있고, 또는 접착제로 형성될 수도 있다.

콘트라스트 물질층은 특히 기계 장치를 사용한 측정 방법 또는 측정의 표준 화를 위해 필요하면 콘트라스트 물질층의 치수에 맞게 형성된 경질면 내에서의 오목부에 끼워 넣어 융합 또는 적층될 수도 있다. 이 경우, 얻어진 표면은 정밀도 및 신뢰성이 있도록 평활이어야 한다. 층 부착의 결과로, 경질면을 따라서 다이아몬드 컨디셔닝 디스크가 이동할 때에, 평활한 이동을 방해하는 유의한 포토그래피 변화(요철)가 발생해서는 안된다. 또한, 콘트라스트 물질층은 임의의 적당한 수단에 의해 콘트라스트 물질층의 두께에 대응한 깊이의 검사체의 오목부에 안료, 염료 또는 다른 광학적 콘트라스트 물질을 층상으로 충전하여 형성될 수도 있다.

콘트라스트 물질의 박층에 의해 경질면이 구성되는 경우, 콘트라스트 물질층의 경도는 특별히 한정되지 않는다. 일반적으로, 콘트라스트 물질층의 경도는 검사체를 형성하는 기초 경질 물질의 경도와 동등하거나, 그것 미만의 경도가 바람직하다. 그러나 기초 경질 물질보다 더욱 연질인 경우에도, 너무 연질이면 측정을 행하기까지의 사이에 조흔의 외관을 유지하기 어려워지기 때문에, 너무 연질이면 안되고, 문질러서 불선명화되거나, 간단히 제거되어도 안된다.

콘트라스트 물질층의 도포 방법은 특별히 한정되는 것은 아니고, 층은 검사체의 경질면을 코팅, 캐스팅, 경화, 페인팅, 분사, 와이핑, 마킹, 채색, 착색, 또는 염색에 의해서 행해질 수도 있다. 몇가지 실시 형태에서 콘트라스트 물질층은, 예를 들면 코팅, 캐스팅, 페인팅 등에 의해 검사체의 경질면에 별개의 층을 부착함으로써 제조된다. 다른 실시 형태에서 콘트라스트 물질층은, 예를 들면 검사체의 경질면의 염색, 채색, 또는 착색에 의해서 검사체의 경질면에 물질을 혼입함으로써 제조된다. 건조 또는 고체화에 시간이 걸리는 층의 제조에 사용된 물질은 조흔을 만들기 전에 건조를 위해 충분한 시간을 제공해야 한다.

콘트라스트 물질층의 치수는 특별히 한정되지 않는다. 일반적으로 길이는 시험 대상인 다이아몬드 컨디셔닝 디스크의 직경 이상이 아니면 안된다. 또한, 일반적으로 두께는 측정의 사이, 많은 활성 지립이 콘트라스트 물질층을 관통하여 검사체의 표면까지 조흔하지 않을 정도로 두꺼워야 한다. 그러나 콘트라스트 물질층은 조흔을 검출하도록 충분한 콘트라스트를 제공하는 데 충분할 정도로 두꺼워야 한다. 콘트라스트 물질층은, 바람직하게는 약 0.0001인치(0.00254 mm) 내지 약 0.1인치(2.54 mm)(예를 들면, 약 0.001인치(0.0254 mm) 내지 약 0.01인치(0.254 mm))의 범위의 두께를 갖는다.

경질 물질의 표면에 대하여 콘트라스트 물질층의 위치 또는 배향은 특별히 한정되지 않는다. 컨디셔닝 디스크가 직선적으로 콘트라스트 물질층을 완전히 가로질러 이동할 수 있는 임의의 위치 또는 배향이 이용된다. 그러나 콘트라스트 물질층은 다이아몬드 컨디셔닝 디스크가 이동되는 범위의 중간에 위치하고, 그 장축이 다이아몬드 컨디셔닝 디스크가 이동되는 방향에 대하여 직각이 되도록 위치하는 것이 바람직하다.

활성 지립수는 일반적으로 다이아몬드 컨디셔닝 디스크에 가해지는 하중의 함수가 된다. 다이아몬드 컨디셔닝 디스크에 적용되는 하중은 특별히 한정되지 않는다. 본 발명에서 이용되는 하중은 디스크의 실제 사용시의 하중 조건을 반영하도록 선택된다. 일반적으로는 디스크의 총 중량과 인가 하중의 합계가 약 2파운드(908 g) 내지 약 25파운드(11350 g)가 되는 하중이 바람직하다(예를 들면, 약 3 파운드(1362 g) 내지 약 15파운드(6810 g), 또는 약 4파운드(1816 g) 내지 약 10파운드(4540 g)임).

다이아몬드 컨디셔닝 디스크를 이동시키는 이동 수단은 특별히 한정되는 것은 아니고, 컨디셔닝 디스크는 그 목적을 위하여 제조된 기계적 장치에 의해, 또는 수동으로 이동될 수도 있다. 예를 들면, 컨디셔닝 디스크는 경질면을 가로질러 누르거나, 당기거나, 회전하거나, 소정의 진폭으로 흔들 수도 있다. 적당한 기계적 장치는, 예를 들면 컨디셔닝 디스크가 합리적인 속도로 시트 상을 이동하는 사이에, 컨디셔닝 디스크로 시트 표면을 가볍게 두드릴 수도 있고, 또는 진자의 말단 상에 디스크를 매달아 그것을 흔들 수도 있다. 구동원으로서, 기체 압력, 전동력, 자기력, 기계력(예를 들면, 피스톤, 체인, 스크류, 기어, 레버를 이용함), 또는 유압적으로 구동되는 기계류를 이용할 수도 있다.

본 발명의 방법에의 사용에 적당한 기계적 장치의 예는 도 1에 도시한다. 이 장치는, 예를 들면 깊이 약 9인치(22.86 cm) 내지 약 12인치(30.48 cm), 길이 약 2.5 피트(76.2 cm), 및 폭 약 1.5 피트(45.72 cm)의 케이스 (10)을 갖는다. 모터 (20)은 전방벽의 내부에 부착된다. 벽의 내부에는 감속 기어 박스 (30)이 배치되어 있다. 모터 (20)의 샤프트에는 작은 쪽의 기어가 부착되고, 큰 쪽의 기어는 내측벽 상에 고정된 정착물에 의해서 회전이 자유롭게 지지되어 있다. 큰 기어에는 케이스 (10)의 전체 길이가 연장되는 스크류 (40)(직경 1/3인치(0.84 cm)-1/2인치(1.27 cm))가 부착되어 있다. 스크류 (40)은, 2매의 금속판 (50) 사이에 평행 또한 안정적으로 지지되어 있다. 스크류 (40)에는, 암나사 구멍을 갖는 경질 금속 바 (60)(길이 약 4인치, 두께 약 1/16인치, 폭 약 3/4인치)이 느슨히 조여져 있다. 스크류 (40)이 돌면, 충분히 순조롭게 또한 용이하게 경질 금속바 (60)이 전후로 이동한다. 따라서, 모터 (20)에 통전하면, 케이스 (10)의 헤드 및 모터 (20)의 방향에의 나사산의 회전에 의해서 바 (60)이 움직이게 되어 있다. 실시예에서 기술된 바와 같은 폴리카르보네이트 시트 (70)은, 케이스 (10)의 상면과 경질 금속바 (60) 사이에 위치한다. 실시예에서 기술된 바와 같이, 폴리카르보네이트 시트 (70)의 거의 전체 너비에 걸쳐, 또한 시트 (70)의 길이 방향의 약 중앙 위치에, 예를 들면 펠트칩 마커에 의해서 만들어진 벨트상층 (80)(콘트라스트 물질층)이 설치되어 있다. 다이아몬드 컨디셔닝 디스크 (90)을, 폴리카르보네이트 시트 (70) 상에서 다이아몬드 지립면을 아래로 놓고(즉, 케이스의 상면에 대향하여 놓고), 경질 금속바 (60)을 벨트상층 (80)의 후단부 엣지가 다이아몬드 컨디셔닝 디스크의 전단부 엣지에 대응할 때까지, 스크류 (40)을 회전함으로써 이동시킨다. 모터 (20)은 화살표에 의해 나타내는 방향으로, 다이아몬드 컨디셔너 (90)이 벨트상층 (80)을 가로질러 이동하도록 결합된다. 경질 금속바 (60) 및 디스크 (90)의 속도는, 실시예에서 나타내는 속도로 모터 (20)에 전류를 공급하는 케이블에 접속된 가변 저항기에 의해 조정된다. 다이아몬드 컨디셔닝 디스크 (90)의 후단부 엣지가 벨트상층 (80)의 전단부 엣지에 도달할 때까지 이동을 계속한다.

컨디셔닝 디스크 (90)을 이동시키면서 동시에, 검사체 (70)의 경질면을 컨디셔닝 디스크 (90)의 표면을 따라서 이동시킬 수도 있다. 주의 깊게 제어되면, 만곡된 진로로 할 수도 있다. 이 경우, 특정 목적, 예를 들면 근소한 조흔 검증을 고려할 수 있다. 그러나 일반적으로는 컨디셔닝 디스크 (90)의 이동은 바람직하게는 직선적이다. 이동 속도는 일정한 것이 바람직하지만, 도중에 가속 또는 감속될 수도 있다. 경질 물질 (70)의 표면(존재하는 경우에는 콘트라스트 물질층 또는 다른 동등한 물질의 층 (80))을 가로지르는 다이아몬드 컨디셔닝 디스크 (90)의 속도는 한정되는 것은 아니지만, 바람직하게는 약 0.25인치/초(6.35 mm/초) 내지 약 4인치/초(10.16 cm/초)(예를 들면, 약 0.5인치/초(1.27 cm/초) 내지 약 3인치/초(7.62 cm/초))이다. 속도는, 더욱 바람직하게는 약 1 내지 약 2인치/초(2.54 내지 5.08 cm/초)이다. 속도가 지나치게 느리면, 물질에 의해서 조흔이 효과적으로 만들어지지 않는 경우도 있지만, 속도가 지나치게 빠르면 기초 물질이 이동 방향으로 왜곡되어, 실질적으로 계수시의 정확성 및 정밀도가 감소될 우려가 있다.

조흔의 길이는 다이아몬드 컨디셔닝 디스크 (90)이 주행하는 거리에 의해서 결정된다. 바람직하게는 콘트라스트 물질층 (80)을 전체적으로 가로지르기에 충분한 길이이다. 그러나 조흔의 길이는 광학 관측, 현미경 광학 관측, 프로파일로메트리관측, 또는 본 발명에서 사용되는 임의의 형태의 관측에 적당한 임의값일 수도 있다.

조흔의 관측 수단은 특별히 한정되는 것은 아니다. 원칙적으로 다양한 장치가 조흔과 주변의 평활한 표면 사이에서 콘트라스트를 관측하기 위해서 사용될 수도 있다. 그러나 콘트라스트 물질층 (80)에 의해 광학 콘트라스트가 제공되는 경우는, 광학 현미경에 의한 관측이 바람직하다. 프로파일로미터 또는 다른 포토그래피 측정 기술을 사용할 수도 있다. 이 경우, 콘트라스트 물질층이 없고, 또는 조흔을 콘트라스트하는 다른 시각적인 수단이 사용되지 않는 경우에 특히 바람직하다.

바람직한 실시 형태의 변형으로는 다이아몬드 컨디셔닝 디스크를 문지르는 대상으로서, 경질 물질 대신에 실제의 CMP 패드를 사용할 수도 있다. 단, 이 경우, CMP 패드는 고체 재료가 아니면 안된다. 이 경우, 프로파일로메트리 또는 유사 포토그래피 측정 기술을 이용하여 결과를 측정하는 것이 바람직하다.

<실시예 1>

이하, 본 발명의 실시예를 설명하지만, 이들 실시예는 물론 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.

실시예로서, 본 발명에 의해 다이아몬드 컨디셔닝 디스크 상에서의 활성 지립수를 측정하기 위한 방법을 설명한다.

8인치(20.32 cm)×10인치(25.4 cm)로 두께 3/32인치(2.38 mm)의 치수를 갖는 폴리카르보네이트 시트(GE 플라스틱사 제조 "XL 10 Lexan"(상품명))를 평탄하고 깨끗한 표면을 갖는 두께 3/8인치(9.525 mm)의 유리판 상에 놓고, 유리판 위에 상기 시트의 수평 및 수직 동작을 방지하도록 구속 장치를 장착하였다. 구속 장치는, 하나 이상의 직선 엣지를 갖는 폴리카르보네이트 스트립, 직사각형의 알루미늄 블럭, 및 금속의 정규로 구성되고, 이들은 모두 양면 테이프로 유리판에 부착되었다. 폴리카르보네이트 시트 위에는, 지워지지 않는 흑색 펠트펜을 사용하여 일련의 연속선을 그렸다. 벨트는 시트의 길이 방향의 축선에 대하여 직각으로, 시트의 길이 방향의 거의 중앙에 마커로 그리고, 그 굵기는 약 1/8인치(3.175 mm)가 되었다.

연삭면 상에 입도 200의 다이아몬드 지립을 거의 202,000개 갖는, 사용이 완료된 직경 4.25인치의 미쯔비시 마테리알 가부시끼가이샤제 "트리플·링·도트(MMC TRD) 다이아몬드 컨디셔닝 디스크"(상품명)을 준비하였다. 이 디스크의 다이아몬드 지립면을 아래로 향하고, 디스크의 선단부 엣지측의 엣지가 지워지지 않는 펠트펜으로 그려진 벨트와 가까운 측의 측 둘레에 닿도록, 또한 디스크의 일단이 좌측의 시트 구속 장치에 닿도록 디스크를 배치하였다. 다이아몬드 컨디셔닝 디스크의 중량과 합계하여 7.37파운드(3346 g)가 되도록 금속추를 디스크 상에 올려 놓았다. 컨디셔닝 디스크 및 금속추를 직사각형의 멜라민 블럭에 의해 뒤에서 누름으로써, 디스크의 선단부 엣지가 펠트칩 마커 벨트상층의 다른쪽의 측 둘레를 가로지르는 위치까지, 초당 약 1인치의 속도로 벨트상층의 가장 긴 치수에 대하여 직각인 방향을 향하여 이동시켰다. 그 후, 디스크 및 금속추를 제거하고, 시트를 벗겨 광학 현미경(니콘제 "SMA-10"(상품명) 10배율)을 이용하여 조흔의 수를 측정하였다. 시트는 상측으로부터 조명을 비춘 상태로 관찰하였다.

도 2는 상술한 방법에서 다이아몬드 컨디셔닝 디스크를 이동함으로써 형성된 벨트상층 상의 조흔을 나타내는 사진이다. 343개의 활성 지립에 대응하는 합계 343개의 조흔이 니콘제 "SMA-10" 광학 현미경을 이용하여 배율 10×로 계수되었다.

<실시예 2>

다이아몬드 컨디셔닝 디스크 상에서의 활성 지립수를 측정하기 위한 본 방법의 다른 실시예를 설명한다.

실시예 1과 동일한 방법으로, 7.37 lbf(3346 gf)로 실험을 2회 반복하여 행 하였다. 다이아몬드 컨디셔닝 디스크의 주연 상에 마킹를 칠하고, 이 마킹를 폴리카르보네이트 시트 상에 칠한 마킹에 일치시킴으로써, 각 실험마다 슬라이드 방향에 대한 디스크의 방향을 맞추었다. 시트는 좌측의 구속 장치로부터 컨디셔닝 디스크 직경의 절반의 위치에 배치하였다. 제1회째의 실험에서는 합계 393±21의 조흔이 관측되었다. 제2회째의 실험에서는 327이었다. 실시예 1에 대하여, 2회의 실험에서 얻어진 값은 각각 14.5 ％ 및 4.7 ％ 상이하였다.

<실시예 3>

본 실시예에서는, 프로파일로메트리를 이용한 다이아몬드 컨디셔닝 디스크 상에서의 활성 지립수를 측정하기 위한 별도의 방법을 설명한다.

반경 3 ㎛의 탐침칩, 2.778 ㎛의 수평 스텝, 및 0.26 ㎛의 수직 분해능을 갖는 스캐닝 스타일러스 프로파일로미터(Veeco사 제조 "Dektak V200 SI"(상품명))를 이용하여, 실시예 2의 제1회째의 실험에서 얻어진 폴리카르보네이트 시트의 표면을 스캔하였다. 스캔 라인의 길이는 100 mm이고, 색 콘트라스트 벨트상층의 바로 위의 위치에서 측정을 개시하였다. 데이터를 얻은 후, 시트 표면을 따라서 1000점에서의 이동 평균을 계산하고, 이것을 현 데이터로부터 뺌으로써, 폴리카르보네이트 시트의 경사 및 비평면성에 의한 표면의 높이에서의 변화를 수학적으로 제거하였다. 도 3은 이와 같이 해서 얻어진 스캐닝·프로파일로메트리·플로트를 나타내는 그래프이다.

그 후, 시판되고 있는 소프트웨어를 이용하여, 상처가 나지 않은 폴리카르보네이트 시트 표면의 노이즈 수준을 초과한 표면 요철 변화를 가져오는 조흔을 검출 하고, 조흔의 수를 자동적으로 계수하였다. 프로파일로메트리·스캔의 수동 시험도 행하고, 계수된 조흔의 수가 옳다는 것을 확인하였다. 합계 201개의 조흔이 프로파일로메트리를 이용하여 발견되었다. 광학적 관측 방법에 비해 프로파일로메트리에서는 조흔의 수가 49 ％ 적어졌지만. 그 이유는 몇가지 조흔이 불연속적이고, 스캔 라인을 가로지르지 않고, 요철도가 시트 표면의 노이즈 수준을 충분히 초과하지 않기 때문이었다.

<실시예 4>

본 실시예에서는 디스크를 이동시키기 위한 기계적 장치를 사용하여, 다이아몬드 컨디셔닝 디스크 상에서의 활성 지립수를 측정하기 위한 방법을 설명한다.

실시예 1에서의 시험 방법과 동일한 조건으로, 컨디셔닝 디스크 및 금속추를 이동시키는 기계적 장치를 사용하여, 하중 7.37 lbf(3346 gf)로 실험을 행하였다. 상기 장치는 감속 기어를 갖는 전기 모터와, 이것에 의해서 구동되는 스크류에 연결된 금속바를 갖고, 금속바에서 컨디셔닝 디스크를 누른다. 슬라이드 속도는 초당 거의 1인치(2.54 cm)였다. 관측자 한사람에 광학 현미경을 사용하여 합계 333±10의 조흔이 콘트라스트대 상에 계수되었다.

<실시예 5>

본 실시예는 본 발명에 의해 다이아몬드 컨디셔닝 디스크 상에서의 활성 지립수를 측정하기 위한 방법을 설명한다.

실시예 1과 동일한 다이아몬드 컨디셔닝 디스크를 이용하여 슬라이드 거리를 짧게 하여 콘트라스트 물질층을 사용하지 않고, 하중 7.37 lbf(3346 gf)로 실험을 행하고, 조흔수를 측정하였다. 폴리카르보네이트 시트는 좌측의 측면 및 바닥부 상에 구속 장치를 갖는 두께 3/8인치(9.525 mm)의 유리판 상에 놓았다. 시트 상에는, 좌측의 구속 장치로부터 컨디셔닝 디스크 직경의 1/2의 거리를 분리하여 정렬마킹를 그렸다. 컨디셔닝 디스크 및 추는 디스크 중 하나의 엣지가 시트의 좌측의 구속 장치에 닿도록, 또한 컨디셔닝 디스크의 엣지 상의 마킹이 시트 상의 정렬 마킹과 일치되도록, 폴리카르보네이트 시트 상에 놓았다. 직사각형의 알루미늄 블럭을 포함하는 구속 장치는, 그 후, 양면 테이프로 컨디셔너 및 추의 우측면을 따라서 폴리카르보네이트 시트에 부착되었다.

앞서의 가는 펠트펜을 이용하여 다이아몬드 컨디셔닝 디스크의 초기 위치의 윤곽을 그렸다. 컨디셔닝 디스크 및 추를 멜라민 블럭으로 뒤에서 누르고, 1/4인치(6.35 mm)의 거리만 이동시켰다. 컨디셔닝 디스크, 추, 및 폴리카르보네이트 시트를 제거하고, 폴리카르보네이트 시트를 현미경을 사용하지 않고 및 조흔을 가장 밝게 하기 위한 역광 조명을 이용하여 가시적으로 검사하였다. 각 조흔의 원점을, 앞서의 가는 펠트펜으로 마킹하였다. 합계 327개의 조흔이 확인되었다. 도 4는, 조흔의 원점을 마킹한 위치를 나타낸다(위에서 아래로 슬라이드함). 컨디셔닝 디스크 상의 "1"로 표시된 마킹은 실험전에 폴리카르보네이트 시트 상의 정렬 마킹상에 놓였다. 도 5는 미쯔비시 마테리알 가부시끼가이샤제 "TRD 컨디셔닝 디스크"(상표명)의 작업면 상에, 조흔의 원점(회색의 점)의 위치를 중첩시킨 도면이다.

<실시예 6>

본 실시예는 다이아몬드 컨디셔닝 디스크 상에서의 활성 지립수를 측정하기 위한 본 발명의 방법 중 다른 실시예를 설명한다.

다이아몬드 컨디셔닝 디스크의 주위 방향 등 간격마다(45°) 7개의 초기 위치로부터, 실시예 5와 동일한 방법으로, 7.37 lbf에서 추가 실험을 행하였다. 실험을 행할 때마다 컨디셔닝 디스크를 원래의 위치에서 반시계 방향으로 45°회전하여 7회의 실험을 행하였다. 각 위치에서의 조흔의 수를 표 1에 통합하였다.

<실시예 7>

본 실시예는 다이아몬드 컨디셔닝 디스크 상에서의 활성 지립수를 측정할 때에, 하중을 변경한 경우의 효과의 차를 설명한다.

실시예 5와 동일한 방법에 의해 하중을 3.1 lbf(1407 gf), 5.2 lbf(2361 gf), 및 9.5 lbf(4313 gf)로 변경하여 실험을 행하였다. 실험을 행할 때마다 컨디셔닝 디스크를 45°회전하여 하중을 변경하여 다음 실험을 행하였다. 활성 지립의 총수는 총 하중의 함수로서 도 6에 플로트하였다. 도 6의 그래프에서 회귀선은 원점을 통과하지 않으나, 그 이유는 몇가지 다이아몬드 지립이 매우 가벼운 하중이어도 디스크를 지지할 필요가 있기 때문이다.

<실시예 8>

본 실시예는, 사용이 완료된 컨디셔닝 디스크와 비교하여, 새로운 디스크를 이용한 경우의 다이아몬드 컨디셔닝 디스크 상에서의 활성 지립수의 측정 결과를 설명한다.

실시예 1과 동일한 방법에 의해, 입도 200의 미쯔비시 마테리알 가부시끼가이샤제 "TRD 컨디셔닝 디스크"(상표명)을 신상품의 상태에서 이용하고, 활성 지립의 수를 측정하였다. 2종의 하중으로 새로운 컨디셔닝 디스크의 활성 지립을 측정하였다. 도 7은, 동일한 컨디셔닝 디스크에 대하여 사용이 완료된 상태와, 신상품의 상태로 활성 지립수를 비교한 그래프이다. 이 결과로부터, 컨디셔너가 마모되면 활성 지립의 측정수가 증대된다는 것을 알 수 있었다.

이상, 본 발명을 구체예를 들어 설명했지만, 본 발명은 이들 예로 한정되는 것은 아니고, 상기 각 구성에 당업자에게 자명한 기술을 추가할 수도 있고, 상기 각 구성을 주지 기술과 치환할 수도 있으며, 상기 구성 중 본 발명에서 필수가 아닌 구성을 삭제할 수도 있다. 또한, 상기 각 형태의 각 구성을 서로 취사 선택하여 조합할 수도 있다.

<산업상의 이용 가능성>

본 발명의 컨디셔닝 디스크 상에서의 활성 지립수의 측정 방법에 따르면, 종래는 측정이 어려웠던 활성 지립수를 정확하게 측정할 수 있고, 컨디셔닝 디스크의 평가에 도움이 될 수 있다.

[도 1] 검사체의 경질면을 가로질러 다이아몬드 컨디셔닝 디스크를 이동시키기 위한 기계적 장치의 상면도이다.

[도 2] 입도 200의 미쯔비시 마테리알 가부시끼가이샤제 "TRD 컨디셔닝 디스크"(상표명)에 대하여 하중 7.37 lbf(32.78176 N)를 가하여 실험을 행하고, 활성 지립에 의해 생성된 흔적을 나타내는 콘트라스트 물질층의 일부의 사진이다.

[도 3] 입도 200의 미쯔비시 마테리알 가부시끼가이샤제 "TRD 컨디셔닝 디스크"(상표명)의 활성 다이아몬드 지립에 의해 제조된 콘트라스트 물질의 벨트상층으로 검출된 조흔을 스캔한 프로파일로메트리·플로트 결과를 나타내는 그래프이다.

[도 4] 입도 200의 미쯔비시 마테리알 가부시끼가이샤제 "TRD 컨디셔닝 디스크"(상표명)에 의해 생성된 상기한 가는 펠트펜을 이용하여 표시된 조흔의 시작점을 나타내는 사진이다.

[도 5] 미쯔비시 마테리알 가부시끼가이샤제 "TRD 컨디셔닝 디스크"(상표명)의 연삭면에 도 4에 도시한 조흔의 개시점을 투영한 사진이다.

[도 6] 입도 200의 미쯔비시 마테리알 가부시끼가이샤제 "TRD 컨디셔닝 디스크"(상표명)에서의 활성 다이아몬드 지립의 측정수와, 총 하중을 플로트한 그래프이다.

[도 7] 입도 200의 미쯔비시 마테리알 가부시끼가이샤제 "TRD 컨디셔닝 디스크"(상표명)에 대해서, 사용을 완료한 컨디셔닝 디스크와, 새로운 컨디셔닝 디스크를 비교하기 위해서 활성 다이아몬드 지립수와 총 하중을 플로트한 그래프이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

10: 케이스

20: 모터

30: 기어 박스

40: 스크류

50: 금속판

60: 경질바

70: 시트

80: 도포층

90: 컨디셔닝 디스크

Claims (27)

1. (a) 컨디셔닝 디스크의 지립 함유면이 검사체의 경질면과 대향하도록 컨디셔닝 디스크를 경질면과 접촉시키는 공정,

   (b) 컨디셔닝 디스크의 상기 지립 함유면 상에 존재하는 임의의 활성 지립이 각각의 활성 지립에 대응하는 흔적을 남기도록 상기 경질면을 향하여 컨디셔닝 디스크에 하중을 가한 상태에서 상기 경질면을 따라서 상기 컨디셔닝 디스크를 이동시키는 공정, 및

   (c) 상기 경질면에 형성된 흔적을 계수하여 상기 컨디셔닝 디스크 상의 활성 지립수를 측정하는 공정

   을 구비하고, 상기 검사체의 상기 경질면은 콘트라스트 물질을 포함하는 콘트라스트 물질층으로 구성되어 있고, 상기 컨디셔닝 디스크를 상기 경질면을 따라서 이동시킬 때에, 활성 지립이 상기 콘트라스트 물질층을 스크래치하여 흔적을 남기는 것인, 컨디셔닝 디스크 상에서의 활성 지립수의 측정 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 검사체의 상기 경질면은 65 MPa 내지 75 MPa의 항복 강도를 갖는 것인, 컨디셔닝 디스크 상에서의 활성 지립수의 측정 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 검사체의 상기 경질면이 플라스틱을 포함하는 것인, 컨디셔닝 디스크 상에서의 활성 지립수의 측정 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 검사체의 상기 경질면은 시트인, 컨디셔닝 디스크 상에서의 활성 지립수의 측정 방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 검사체의 상기 경질면은 플라스틱 시트인, 컨디셔닝 디스크 상에서의 활성 지립수의 측정 방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 플라스틱 시트는 투명 또는 반투명한 것인, 컨디셔닝 디스크 상에서의 활성 지립수의 측정 방법.
7. 제6항에 있어서, 상기 플라스틱 시트는 폴리카르보네이트, 폴리메타크릴레이트, 및 폴리메틸메타크릴레이트로 이루어지는 군으로부터 선택된 경질 중합체 플라스틱을 포함하는 것인, 컨디셔닝 디스크 상에서의 활성 지립수의 측정 방법.
8. 제1항에 있어서, 상기 검사체의 상기 경질면은 폴리우레탄을 포함하는 것인, 컨디셔닝 디스크 상에서의 활성 지립수의 측정 방법.
9. 삭제
10. 제1항에 있어서, 상기 콘트라스트 물질층은 코팅, 캐스팅, 경화, 페인팅, 분사, 와이핑, 마킹, 채색, 또는 염색에 의해 형성되어 있는 것인, 컨디셔닝 디스크 상에서의 활성 지립수의 측정 방법.
11. 제1항에 있어서, 상기 콘트라스트 물질층은 상기 검사체의 색과는 다른 콘트라스트색을 갖는 것인, 컨디셔닝 디스크 상에서의 활성 지립수의 측정 방법.
12. 제11항에 있어서, 상기 콘트라스트 물질층은 채색, 염색 또는 착색된 층인, 컨디셔닝 디스크 상에서의 활성 지립수의 측정 방법.
13. 제1항에 있어서, 상기 콘트라스트 물질층은 상기 검사체의 경도와는 다른 콘트라스트 경도를 갖는 것인, 컨디셔닝 디스크 상에서의 활성 지립수의 측정 방법.
14. 제1항에 있어서, 상기 콘트라스트 물질층은 펠트 마커 또는 마킹 장치 또는 컬러링 장치에 의해 상기 검사체 상에 착색된 물질을 포함하는 것인, 컨디셔닝 디스크 상에서의 활성 지립수의 측정 방법.
15. 제1항에 있어서, 상기 검사체의 상기 경질면이 투명 또는 반투명의 플라스틱 시트인, 컨디셔닝 디스크 상에서의 활성 지립수의 측정 방법.
16. 제15항에 있어서, 상기 플라스틱 시트가 폴리카르보네이트, 폴리메타크릴레 이트, 및 폴리메틸메타크릴레이트로 이루어지는 군으로부터 선택된 경질 중합체 플라스틱을 포함하는 것인, 컨디셔닝 디스크 상에서의 활성 지립수의 측정 방법.
17. 제1항에 있어서, 상기 콘트라스트 물질층은 0.001인치(0.0254 mm) 내지 0.1인치(2.54 mm)의 두께를 갖고, 상기 검사체 상에 설치된 짙은색이면서 반투명의 플라스틱 시트를 포함하는 것인, 컨디셔닝 디스크 상에서의 활성 지립수의 측정 방법.
18. 제1항에 있어서, 상기 컨디셔닝 디스크에 가하는 하중은 2파운드(908 g) 내지 25파운드(11350 g)인 컨디셔닝 디스크 상에서의 활성 지립수의 측정 방법.
19. 제1항에 있어서, 상기 흔적을 프로파일로미터를 이용하여 계수하는 컨디셔닝 디스크 상에서의 활성 지립수의 측정 방법.
20. 제1항에 있어서, 상기 흔적을 광학 현미경을 이용하여 계수하는 컨디셔닝 디스크 상에서의 활성 지립수의 측정 방법.
21. 제1항에 있어서, 상기 검사체의 경질면은 평탄한 작업면에 고정된 직사각형의 폴리카르보네이트 시트이고, 상기 경질면은 폴리카르보네이트 시트의 장축에 대하여 직각 방향으로 연장되는 일정한 폭의 벨트상의 콘트라스트 물질층을 포함하 며, 상기 컨디셔닝 디스크는 상기 컨디셔닝 디스크의 전단부 엣지가 상기 콘트라스트 물질층의 시작점 또는 부근에 있도록 상기 경질면과 접촉하는 위치로부터, 상기 컨디셔닝 디스크가 상기 콘트라스트 물질층을 완전히 통과하는 위치까지 상기 폴리카르보네이트 시트의 장축과 평행하게 일정한 속도로 이동하는 것인, 컨디셔닝 디스크 상에서의 활성 지립수의 측정 방법.
22. 제21항에 있어서, 상기 컨디셔닝 디스크는 상기 장축과 평행하게 일정한 속도로 기계적으로 이동되는 것인, 컨디셔닝 디스크 상에서의 활성 지립수의 측정 방법.
23. 제1항에 있어서, 상기 컨디셔닝 디스크를 0.001인치(0.0254 mm) 내지 0.5인치(12.7 mm) 이동시키는 컨디셔닝 디스크 상에서의 활성 지립수의 측정 방법.
24. 제1항에 있어서, 상기 컨디셔닝 디스크를 3/8인치(9.525 mm) 내지 5/8인치(15.875 mm) 사이에서 직선적으로 이동시키는 방법.
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27. (a) 컨디셔닝 디스크의 지립 함유면이 검사체의 경질면과 대향하도록 컨디셔닝 디스크를 경질면과 접촉시키는 공정,

    (b) 컨디셔닝 디스크의 상기 지립 함유면 상에 존재하는 임의의 활성 지립이 각각의 활성 지립에 대응하는 흔적을 남기도록 상기 경질면을 향하여 컨디셔닝 디스크에 하중을 가한 상태에서 상기 경질면을 따라서 상기 컨디셔닝 디스크를 이동시키는 공정, 및

    (c) 상기 경질면에 형성된 흔적을 계수하여 상기 컨디셔닝 디스크 상의 활성 지립수를 측정하는 공정

    을 구비하고, 상기 측정 공정 (c)에서, 상기 흔적을 프로파일로미터를 이용하여 계수하는 것을 특징으로 하는, 컨디셔닝 디스크 상에서의 활성 지립수의 측정 방법.

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