KR101293461B1 - 소결체 연마부가 구비된 공구 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 과제는 연마용 입자가 기판에 고착된 강도의 문제나 불균일한 연마 면의 문제 등이 해결되어, 고능률로 가공 가능한 연마 공구 및 그 효과적인 제조 방법을 제공하는 데에 있다. 따라서, 본 발명은 초연마용 입자 소결체로 이루어지는 연마부를 가지는 연마 공구로서, 연마부가 상부를 가지는 복수 개의 연마 단위를 포함하며, 각 상부가 서로 동일 평면상에 위치하는 연마 공구 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

연마

Description

소결체 연마부가 구비된 공구 및 그 제조 방법{TOOL WITH SINTERED BODY POLISHING SURFACE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 소결체 연마부가 구비된 공구 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 특히 본 발명은 주로 경질 우레탄으로 구성된 화학적 기계적 연마(chemical-mechanical polishing: 이하 'CMP'라고 한다) 패드용으로 이용될 수 있어 각종 반도체 재료를 고평면도 또한 고능률로 가공 가능한 연마 공구 및 그 효과적인 제조 방법에 관한 것이다.

최근, 초 LSI 디바이스에 있어서 배선의 다층화가 진행됨에 따라, 층간 절연막이나 실리콘등 금속막 웨이퍼의 평탄화에 CMP가 이용되어 오고 있다. 그리고 CMP에 이용되는 연마 패드(일반적으로 경질 발포 폴리우레탄제)의 높은 평탄화 및 웨이퍼 연마 속도를 유지하기 위해서, 상기 연마 패드의 표면을 상시 또는 간헐적으로 컨디셔닝 (conditioning)할 필요가 있다.

종래, 연마 패드의 컨디셔닝시, 다이아몬드 연마용 입자를 전기 흡착으로 기판에 단단히 부착시킨 공구가 사용되고 있다. 이러한 전기 흡착 타입의 컨디셔닝용의 공구의 예로서 원판형 기대의 원형 표면의 중앙에 연마용 입자가 배치되지 않은 중공 영역이 구비되고, 그 외측에 제1 연마용 입자층 영역이 구비되고, 상기 제1 연마용 입자층 영역의 외측에 제2연마용 입자층 영역이 각각 구비된 회전 연마 공구가 공지되어 있다. 여기서, 제1연마용 입자층 영역에는 복수 개의 소연마용 입자층부가 간격을 두고 배열되도록 구비되고, 각 소연마용 입자층부는 대략 부분 구면 형상을 나타내는 융기부의 표면에, 초연마용 입자를 금속 도금상으로 단단히 접착한 것이며, 제2 연마용 입자층 영역은, 링 형상의 원주 융기부에 초연마용 입자를 금속 도금상으로 고착해 구성된다(특허 문헌 1 참조).

　이러한 전기 흡착 타입의 공구는, 연마용 입자의 기판으로의 고착이 전기 접착된 니켈에 의해 물리적으로 단단히 유지되나, 이러한 유지력이 반드시 만족스러운 것은 아니어서, 사용 중에 다이아몬드 연마용 입자가 공구로부터 탈락하는 등을 유발할 수 있으므로, 그 공구 수명은 개선의 여지가 있었다.

또, 다이아몬드 등과 같은 연마용 입자를 레진 본드재로 원형 회전 평면상에 고착시킨 연마재층을 가지며, 상기 연마재층 표면에 방사상 및 동심원 형상으로 슬릿을 구비시킨 또 다른 연마 공구가 알려져 있다(특허 문헌 2 참조).

　그러나, 레진 본드재에 의한 연마용 입자의 유지 강도는 언제나 만족할 수 있는 수준을 달성할 수 없기 때문에, 용도에 따라서는 충분한 공구 수명을 얻을 수 없고, 또한 전기 흡착 공구로서도 만족할 수 있는 수준을 달성할 수 없었다.

또한, 볼록부를 가지는 기재 금속의 작용면에, 기체상 합성 방법에 의해 다결정 다이아몬드 박막을 형성해서 이루어지는 드레서(dresser)가 알려져 있다(특허 문헌 3 참조).

　그러나, 기체상 합성 방법에 의한 형성에서는, 기재 금속의 작은 요철에 충실히 다이아몬드 박막을 형성하는 것이 어려워, 충분한 정밀도를 얻을 수 없으며, 또한, 박막과 기재 금속과의 접합력도 충분하지 않다.

상기와 같은 종래의 연마 공구(패드 컨디셔너)는 기판(기재 금속)에 입자 지름이 서로 상이한 복수개의 연마용 입자를 고착시킨 구조이기 때문에, 균일한 연마용 입자 높이(정점) 수준을 달성하기 어렵다. 따라서, 컨디셔닝 공정에서는 기판(기재 금속) 면에 대해서 가장 돌출한 입자만이 사용되어, 과도한 부하가 제공되므로, 이러한 입자의 소모가 심하게 되며, 결국 본래의 공구 수명에 이르기 전에 사용 불가가 되는 것이 많다.

실리콘 등의 웨이퍼를 발포 우레탄제의 연마 패드와 유리 연마용 입자에 의존하지 않고, 강성 금속제의 기재 금속 표면에 다이아몬드 등의 초연마용 입자를 고정한 공구로 가공할 수 있으면, 컨디셔닝을 위한 시간 및 경비를 절약할 수 있으므로 바람직하지만, 이것이 실현되기 위해서는 기재 금속상에 조각 칼날으로 설치된 다이아몬드 등의 초연마용 입자층이 고정밀도의 평면을 가지면서 유지되어야 한다. 그러나 이러한 공구는, 충분하게 달성되지 않았다.

　　[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 공보 제2002－337050호

　　[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 공보 제2004－291184호

　　[특허 문헌 3] 일본 특허 공개 공보 평10－071559호

본 발명의 목적은, 연마용 입자의 기판으로의 고착 강도 문제와 불균일한 연마면의 문제 등이 해결된, 고능률로 가공 가능한 연마 공구 및 그 효과적인 제조 방법을 제공하는 것에 있다. 특히, CMP 패드 컨디셔너로서 반도체 웨이퍼 등의 표면을 고정밀도와 고능률로 가공 가능한 연마 공구를 제공하는 데에 있다.

위와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명자는, 예의 연구를 거듭하는 가운데, 초연마용 입자 소결체로 이루어지는 연마부를 가지는 연마 공구에 대해서, 연마부에 특정의 복수 개의 연마 단위를 형성함으로써, 위와 같은 과제를 해결할 수 있음을 발견하고, 한층 더 연구를 진행시킨 결과, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉, 본 발명은 초연마용 입자 소결체로 이루어진 연마부가 구비된 연마 공구로서, 연마부는 상부(頂)가 구비된 복수 개의 연마 단위를 포함하되, 각 상부가 서로 대략 동일 평면상에 위치한다.

또한, 본 발명은, 연마부가 초경합금의 배면에 소결으로 일체화된 초연마용 입자 소결체로 이루어지며, 연마 단위가 해당 연마부에 직선 그루브 군을 형성하도록 배열된 연마 공구에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 상부에 칼날부가 구비된 연마 공구에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 연마 단위가 사각뿔 형상 또는 사각뿔대 형상인 연마 공구에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 연마 단위가 사각뿔대 형상이며, 상부의 적어도 한 변에 칼날부가 구비되어 있는 연마 공구에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 연마 단위가 삼각뿔 형상 또는 삼각뿔대 형상인 연마 공구에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 연마 단위가 삼각뿔대 형상이며, 상부의 적어도 한 변에 칼날부가 구비되어 있는 연마 공구에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 연마 단위의 상부에 직선 모양의 능선이 구비된 형상인 연마 공구에 관한 것이다.

또한 본 발명은 연마 단위가 사각뿔 형상 또는 삼각뿔 형상이며, 연마 단위의 피치가 200μm 내지 1500μm인 연마 공구에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 연마 단위가 사각뿔 형상 또는 삼각뿔 형상이며, 연마 단위의 높이가 30μm 내지 200μm인 연마 공구에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 초연마용 입자가 다이아몬드인 연마 공구에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 다이아몬드의 공칭 입도가 40 내지 60μm이하인 연마 공구에 관한 것이다.

또한 본 발명은 초연마용 입자 소결체의 두께가 0.1 mm이상인 연마 공구에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 원판 형상 또는 링 형상인 연마 공구에 관한 것이다.

또한 본 발명은 연마부가 원판 형상 또는 링 형상인 본 연마 공구에 관한 것이다.

또한 본 발명은 연마부의 외경이 90 mm이상인 연마 공구에 관한 것이다.

또한 본 발명은 연마부의 그루브의 바닥에 대한 상부의 높이가 1 mm이하인 연마 공구에 관한 것이다.

또한 본 발명은, 연마부가 2개 또는 4개의 분할 연마부로 이루어지며, 상기 분할 연마부가 각각 중심각이 동일한 부채꼴 모양인 연마 공구에 관한 것이다.

또한 본 발명은, 분할 연마부가 2개의 그루브 군을 구비하며, 제1 그루브 군은 분할 연마부의 반경 방향 경계선에 대해서 평행하게 설치되며, 제2 그루브 군은 제1 그루브 군에 직교하도록 형성되어 있는 연마 공구에 관한 것이다.

또한 본 발명은, 연마부가 3개 또는 6개의 분할 연마부로 이루어지며, 상기 분할 연마부가 각각 중심각이 동일한 부채꼴 모양인 연마 공구에 관한 것이다.

또한 본 발명은, 분할 연마부가 3개의 그루브 군을 구비하며, 제1 그루브 군은 분할 연마부의 반경 방향의 경계선에 대해서 평행하게 설치되며, 제2 그루브 군 및 제3 그루브 군은 각각 제1 그루브 군에 대해, 60° 및 120°로 교차되도록 형성되는 연마 공구에 관한 것이다.

또한 본 발명은 그루브의 형성이 와이어 컷 방전 가공(wire electrical discharge machining (W-EDM))에 의한 것인 연마 공구에 관한 것이다.

또한 본 발명은, CMP 패드 컨디셔너인 연마 공구에 관한 것이다.

또한 본 발명은 초연마용 입자 소결체로 이루어지는 연마부를 가지는 연마 공구의 제조 방법으로서,

(1) 초경합금의 배면에 초연마용 입자를 소결 일체화하여, 초연마용 입자 소결체를 수득하는 공정,

(2) 수득된 초연마용 입자 소결체의 연마부를 평탄화하는 공정,

(3) 평탄화된 초연마용 입자 소결체에 직선 그루브 군을 설치하여, 복수 개의 연마 단위를 형성하여 연마부로 하는 공정

을 포함하는 제조 방법에 관한 것이다.

또한, 본 발명은, 초연마용 입자 소결체로 이루어지는 연마부가 구비된 연마 공구의 제조 방법으로서,

(1) 초경합금의 배면에 초연마용 입자를 소결 일체화하여, 초연마용 입자 소결체를 수득하는 공정,

(2) 수득된 초연마용 입자 소결체로부터, 1개의 부채꼴 모양의 분할 연마부를 절단해 내는 공정,

(3) 앞서 공정 (2)로부터 수득된 부채꼴 모양의 분할 연마부와 중심각이 동일한 복수개의 부채꼴 모양의 분할 연마부를 수득하는 공정,

(4) 수득된 복수 개의 부채꼴 모양의 분할 연마부를 밀착 인접시키고, 평탄한 기판 표면상에 고착시켜, 원판 형상 또는 링 형상의 연마부를 수득하는 공정,

(5) 앞서 공정 (4)로부터 수득된 원판 형상 또는 링 형상의 연마부의 분할 연마부 간의 경계에 그루브를 설치하여, 복수 개의 연마 단위를 형성하는 공정

을 포함하는 제조 방법에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 앞서 개시된 연마 공구의 재생 방법이며, 그루브 및 연마 단위의 상부를 와이어 컷 방전 가공으로 재생하는 공정을 포함하는 재생 방법에 관한 것이다.

본 발명의 연마 공구의 재료가 되는 초연마용 입자 소결체는, 다이아몬드나 c－BN(입방정질화 붕소: cubic boron nitride) 등의 초연마용 입자의 분말을 통상의 방법에 따라 초고압 고온 공정으로 처리해 얻을 수 있다. 이 상태의 소결체는 초연마용 입자 소결체는 변형이 크기 때문에 주형 방전 가공(mold electric discharge machining: mold-EDM) 등에 의해 예비적으로 대략 평탄화시킨다. 그 후, 본 발명에서 특정하는 형상으로 그루브 및 돌기 측면을 단계적으로 형성하여, 연마 단위, 즉 직접 연마 대상과 접촉하는 돌기 부분을 생성한다. 또한, 초연마용 입자 소결체로서 시판품을 이용하는 경우는, 사양에 의하지만, 표면이 평탄화되고 있으므로, 상기 평탄화 예비 처리는 생략할 수 있다.

상기 그루브의 형성에는 와이어 컷 방전 가공, 주형 방전 가공, 및 그 외의 정밀 방전 가공, 또는 레이저 가공 등이 이용될 수 있지만, 와이어 컷 방전 가공이 바람직하며, 특히, 연마 단위의 상부를 예리하게 날카롭게 할 수 있는 경우 등에는, 와이어 컷 방전 가공이 특히 바람직하다. 와이어 컷은 초연마용 입자 소결체 표면을 따라 방전 가공용 와이어를 구동해, 금속 와이어와 초연마용 입자 소결체 재료 사이의 방전에 의해, 재료를 제거하는 방법이지만, 통상 프로그램 운전된다.

본 발명의 연마 공구에 대해, 상기 연마 단위는, 예를 들면, 원형, 또는 동심(同心)의 중심 원형 구멍을 가지는 링 형상 소결체층에 연마면 구분을 위한 복수 개의 그루브 군(이하, '구분 그루브 군'이라고도 한다)을 교차시키며 절단하여 생성되며, 또는 대응하는 형상으로 형성된 전극면을 가지는 전극을 이용한 주형 방전 가공에 의해, 생성할 수가 있다. 구분 그루브 군은, 초연마용 입자층 표면, 전극면의 어느 쪽으로 형성한다고 하더라도, 직선 모양으로 하는 것이 간편하다.

상기 구분 그루브 군은 다양한 형상으로 배치될 수가 있다. 예를 들어, 초연마용 입자층의 원형 표면에 대하여, 외주로부터 반대측의 외주까지 연장된 일정 간격의 2조의 평행 직선 군을 서로 직교시켜 형성하는 것이나(도 1), 이러한 직선 군을 3조로 하여 60°로 교차시켜 형성하는 것(도 2)을 들 수 있다. 이러한 경우, 각각 사각형 또는 삼각형의 연마 단위가 형성된다.

또한, 연마 단위가 상부에 직선 모양의 능선을 나타내는 형상(도 3；연마 단위가 연마부의 일단에서 타단까지 능선(ridge)을 나타냄, 도 4~5；연마 단위의 기초부가 직사각형임) 등이어도 괜찮다. 연마 단위가 직사각형인 경우, 그루브 및 인접하는 연마 단위의 경사면이, 와이어 컷 방전 가공으로 형성되므로, 능선은 기본적으로는 긴 변에 대하여 평행하게 형성된다. 또한, 사각뿔 형상의 연마 단위는 반드시 종횡의 피치가 동일하지 않아도 괜찮으나, CMP 컨디셔너로서는 정방형이 바람직하다.

상기 예에 있어서, 각 연마 단위가 유효한 연마 부분으로서 기능하기 위해서는, 각 연마 단위의 상부는 충분히 작아야 하며, 인접 연마 단위끼리는 충분한 간격을 갖도록 서로　이격되어 있는 것이 필요하다. 연마 단위 상부의 면적에 관해서, 예를 들어 도 1의 연마 공구 1의 부분 확대 설명도를 도 6에 모식적으로 나타내었으나, 예를 들어 연마 단위 2의 기초부의 면적(X)(즉, 초연마용 입자층 단면의 면적으로부터 연마 단위의 주변의 그루브 3의 면적을 감소시킨 것)에 대한 상부의 면적(Y)의 비율은 50%이하로 하는 것이 바람직하고, 2~25%로 하는 것이 특히 바람직하다. 또한, 연마 단위의 상부의 꼭지각은, 바람직하게는 30~120°, 특히 바람직하게는 60~90°, 더욱 바람직하게는 70~80°이다.

그루브의 깊이(연마 단위의 그루브 저면으로부터의 높이)는 0.1 mm 이상 1 mm이하, 특히 0.15 mm 이상 0.3 mm이하가 적절하다. 그루브가 너무 낮으면 피삭재의 깎은 쓰레기가 효율적으로 배출되지 않고, 연마 저항이 과도하게 커지게 된다. 반면 그루브가 너무 깊으면, 연마 단위의 강도가 부족하게 되며, 초연마용 입자층의 두께가 더욱 두꺼워지는 것이 필요하게 된다.

연마 단위는, 상부가 직선 모양 또는 선분 모양, 삼각, 사각 또는 그 이상의 다각형 기둥으로 형성되며, 그 각 측면은 기판에 대해서 수직으로 하여 수평 단면을 전체 높이에서 모두 균일하게 하는 것이 간편하나, 적어도 하나의 측면, 특히 공구의 회전 방향에 대해 전방의 측면을 축으로 평행한 면에 대해서 후방에 경사가 되도록 하여, 절단력을 향상할 수가 있다.

연마 단위의 형상으로는, 연마 단위의 각 측면을 경사되게 하여 뿔대 형상, 예를 들어, 사각뿔대 형상 또는 삼각뿔대 형상으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 상부를 뾰족하게 하여, 예를 들어 사각뿔 형상 또는 삼각뿔 형상이 절단력의 면에서 더욱 바람직하다.

또, 배열된 각주(角柱) 형상이나 각뿔(角錐) 형상의 연마 단위에 대해, 직사각형이나 삼각형의 하나 또는 복수 방향의 측면을 전용의 공구로 연마하여, 상부의 가장자리 또는 정점을 예리하게 하는, 이른바 「칼날 형성」을 수행하여, 더욱 양호한 절단력을 달성할 수 있다. 특히, 연마 단위가 다각형 기둥, 다각형 뿔대이며, 상부가 다각형(일반적으로, 삼각형 또는 사각형)인 경우, 상부의 면의 적어도 한 변에 칼날부를 형성하지만, 연마 단위가 사각뿔 형상 또는 삼각뿔 형상인 경우는, 칼날부 형성을 수행하지 않아도 충분한 절단력을 달성할 수 있다.

본 발명의 연마부는 그 외경이 90 mm이상이고, 초연마용 입자층의 두께가 0.1 mm 내지 1 mm가 되도록 구성된다. 소결 초연마용 입자층으로서는, 다이아몬드 소결체(PCD)나 c-BN 소결체(PcBN)의 한 방향의 면을 초경합금 즉 탄화텅스텐계 복합재, 또는 주기율표의 제6a족 금속의 탄화물을 주성분으로 하는 복합재의 블록으로 배면을 지지하는 구조를 이용하여, 복합재 측을 접착제 등에 의해 공구 기판에 고착시키고, 반대 측에 구분 그루브를 형성시켜 연마부로서 사용한다.

이러한 소결체는, 일반적으로는 1축 가압형의 고온 초고압 정수압 프레스로 제조된 원판 형상이 시판되고 있다. 목적하는 직경의 소결체를 구입할 수 없는 경우, 특히 엄격한 평탄도가 요구되지 않는 경우에는, 본 발명의 연마 공구를 부분마다 제조하여, 하나의 연마 공구에 조립하여 사용해도 좋다.

연마부를 복수개의 분할 연마부로 구성하는 경우, 연마부 전체에 대해 가능한 연마 단위가 균등하게 정렬 배치를 얻을 수 있도록 하기 위해, 분할 연마부의 경계부에 그루브를 형성하는 것이 바람직하다. 이 때, 2또는 4 개 분할의 분할 연마부에, 서로 직교하여 교차하는 2조의 평행 그루브 군을 형성해 연마 단위를 사각뿔 형상 또는 사각뿔대 형상으로 하면, 외주부에 가까운 부분을 제외하면 흐트러짐이 없는 연마 단위의 정렬을 얻을 수 있다. 한편, 3 또는 6개 분할의 분할 연마부의 경우에는, 서로 120°로 교차하는 3조의 등 간격 평행 직선 그루브를 형성하고, 다시 3개의 각뿔체 측면을 형성해 삼각뿔 형상 또는 삼각뿔대 형상의 연마 단위열을 수득할 수 있다.

즉, 사각뿔체의 경우에는, 연마부 표면을 따라 방전 가공용의 와이어를 보내, 방전에 의해 연마부 표면에 먼저 직선 모양의 그루브를 형성한다. 그 후, 연마부의 Z축 방향으로 와이어를 구동해, 사각뿔체의 측면 윤곽에 따라 연마부를 절단 하여, 그루브에 인접한 뿔(대) 형상의 몸(體)의 측면을 형성한다. 이 조작을 반복하여, 평행 그루브 군을 형성한다.

본 발명에 대해 뿔 형상의 상부는 1 또는 복수개의 다이아몬드 입자로 구성된다. 미세 입자를 이용해도 다이아몬드는 유한의 크기를 가지므로, 기하학적인 의미에서의 뿔 형상은 수득할 수 없다. 따라서 상부의 직경이 저변에 비해 충분히 작을 때, 이것을 뿔 형상이라고 한다. 뿔대는 자명한 바와 같이, 상부의 각 방향의 사이즈가 뿔 형상에 비해 큰 경우이다.

사각뿔(대) 형상 연마 단위의 제작의 경우는, 예를 들어 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 연마부 10의 표면에 일정한 그루브 간격(피치)으로 제 1 방향 11의 평행 그루브 군(그 중 하나를 대표적으로 부호 12로 표시)과, 뿔(대) 형상의 양 측면(1개를 대표적으로 부호 13, 14로 표시)를 형성한 후, 연마부 10을 고착한 기판마다 링 형상의 중심축의 주위로 90° 회전시키고, 위와 동일하게 제2의 방향 15의 평행 그루브 군 16을 일정한 그루브 간격으로 하고, 각 그루브에 인접하는 뿔 형상의 경사 측면 17, 18을 형성하여, 직교하는 2조의 평행 그루브 군, 그리고 그루브를 따라 정렬한 사각뿔(대) 형상의 연마 단위 19를 수득할 수 있다. 도 7에 있어서의 A－A의 부분을 단면도 8에 도시하였다.

삼각뿔체의 경우에는 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 상기에 대해, 제1 방향 21의 평행 그루브 군 22과, 그루브에 인접하는 각뿔의 경사면 23, 24를 형성한 후, 연마부 25를 중심축의 주위에 대하여 120° 회전시키고, 위와 동일하게 일정한 그루브 간격으로 제2 방향 26의 평행 그루브 군 27, 및 그루브에 인접하는 경사 측면 28, 29의 형성을 와이어 컷 방전 가공에 의해 수행한다. 이러한 수행 완료 후, 연마부를 한번 더 120° 회전시키고, 위와 동일한 작업을 실시하여, 120°로 교차하는 제3 방향 30의 평행 그루브 군 31과, 그루브에 인접하는 경사 측면 32, 33에 의해, 그루브를 따라 정렬된 삼각뿔 형상의 연마 단위 34를 수득할 수 있다.

상기 연마 단위에 대해, 뿔 형상 또는 뿔대 형상의 상부의 그루브 저면에 대하여 돌출부의 높이는 삼각형, 사각형 모두 30μm내지 200μm로 하는 것이 바람직하다. 돌출부가 너무 얕으면 연마부 본체가 패드 등의 워크와 직접 접촉하여, 컨디셔닝 작업을 효과적으로 수행할 수 없게 된다. 반면에 돌출부가 너무 높으면, 연마 단위의 강도가 부족하거나 지나치게 두꺼운 초연마용 입자층의 두께가 필요하게 된다. 한편, 인접 그루브 간의 간격(피치)은 1500μm이하이며, 그 하한은 이용하는 와이어 컷 방전 가공용의 와이어의 직경에 의존하나, 예를 들어 약 200μm일 수 있다.

상기 연마 단위의 연마 성능은 뿔(대) 형상의 상부에 함유 되는 초연마용 입자의 입도에 의존한다. 초연마용 입자가 다이아몬드 입자인 경우, 즉 연마부를 구성하는 소결체가 소결 다이아몬드(PCD) 층인 경우, 다이아몬드 입자의 입도(공칭 입도)로서는, 40-60μm이하, 8-16μm 또는 0-2μm등의 각 입도의 PCD층을 이용할 수 있지만, 8-16μm이하의 공칭 입도가 바람직하고, 특히 0-2μm가 바람직하다.

본 발명의 연마부에 사용할 수 있는 다이아몬드 소결체는, 다이아몬드 입자를 배후 접합 재료로서의 초경합금, 그리고 필요에 따라 코발트 등의 결합재 금속과 함께 다이아몬드를 열역학적으로 안정인 초고압 고온 조건하에 제공하여 수득할 수 있다. 소결체로부터 본 발명의 연마부를 형성하기 위한 가공은 정밀 방전 가공, 일반적으로는 와이어 컷 방전 가공에 의한 샘플 절단 및 표면의 가공에 의해, 연마 단위를 형성하는 것으로 수행될 수 있다. 와이어 컷 방전 가공으로는, 일반적으로는 초연마용 입자 소결체에 방전 가공용 와이어를 접촉시키고 방전시켜 소망한 그루브 폭이 되도록 와이어를 수평 방향으로 움직이고, 연마 단위의 측면을 형성하도록 움직인다.

한편, 도 11에 도시된 바와 같이, 방전 가공용 와이어 41을 초연마용 입자 소결체 42에 위치시킨 후, 수평으로 움직이는 일 없이, 도 11의 화살표의 방향으로 움직여, 서로 이웃한 연마 단위 43, 44가 마주본 양 경사면이 와이어 41에 접촉하도록 그루브를 형성하고, 이 레벨을 기준면으로 하여, 이와 같이 양측의 측면을 형성할 수 있다. 이와 같이 그루브를 형성했을 경우, 그루브의 저부의 형상의 단면이 거의 부채꼴 형상의 곡면이 되어, 그루브의 저부를 평면이나 각형으로 했을 경우보다, 연마시의 응력 집중이 경감되어, 연마 단위의 강도(내구성)가 향상된다.

본 발명의 공구는, 도 12 내지 도 17에 도시된 바와 같이, 여러 개의 형상으로 제작될 수 있다. 비교적 소형 공구의 경우, 예를 들어 연마부는 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 단일의 연속 원형 및 링 형상으로 제작할 수 있으나, 본 발명에서는 도 14 내지 도 17에 도시된 바와 같이, 연마부를 복수개의 분할 연마부로 문제없이 구성할 수 있으므로, 이러한 경우는 특히 외형이 95 mm이상의 직경이 큰 링 형상의 연마부도 용이하게 수득할 수 있다.

링 형상의 구성에 대해, 반경 방향의 폭은 15 mm 이상으로 하는 것이 바람직하다. 특히, 설계상 중심 구멍이 불필요한 경우, 연마부는 링 형상이 아닌(중심구멍을 가지지 않는다) 원판 형상으로 할 수가 있다. 또한, 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 뽀죡한 모서리와의 접촉에 의한 워크의 손상을 방지하기 위해, 원형 모양 연마부의 경우는 외주 부분, 링 형상의 연마부에서는 외주 및 내주 부분에, 각각 1 mm이상(반경 방향 폭)에 걸쳐서 경사부 58, 68, 및 69를 구비하는 것이 바람직하다.

연마부를 복수 개의 분할 연마부로 구성하는 경우는, 도 14 내지 도 17에 도시된 바와 같이, 인접하는 2개의 분할 연마부의 경계부(접합부)가 그루브가 되도록 연마 단위를 배치하는 것으로, 연마부의 분할 구성에 의한 연마 단위 배치의 혼란, 그리고 이에 따른 워크(연마 패드)에의 악영향을 회피하거나 최소한으로 억제할 수 있다. 이때, 연마부의 분할 개수는 연마 단위의 형상에 대응하는데, 2 분할(중심각 180도) 또는 4 분할(중심각 90도)의 연마부에서는 사각뿔 형상(도 14 및 도 15)의 연마 단위가 되며, 3 분할(중심각 120번)의 연마부에서는 삼각뿔 형상(도 16 및 도 17)의 연마 단위가 된다.

큰 직경의 연마 공구를 제작하려면, 균일한 소결이 가능한 정도의 작은 직경의 초연마용 입자 소결체(바람직하게는, 다이아몬드 소결체)로부터 소정의 치수 및 형상을 절단하고 가공하여 목적하는 만큼의 분할 연마부를 준비한다. 그리고 복수 개의 분할 연마부를 접착제 등을 이용해, 각종 강(鋼) 등으로 구성된 강성 기판의 평평한 원판면, 또는 링 형상의 표면에 접합시켜 큰 직경의 원판 형상 혹은 링 형상(원판의 중앙에 동심의 원형구멍을 가지는 형상)의 연마부를 수득할 수 있다.

분할 연마부에 대해서는, 중심각이 60, 90, 120, 180 °부채꼴 형상을 각각 6개, 4개, 3개, 또는 2개를 반경 상에서 서로 인접되도록 배열하여(측면 접촉 배치) 이용하나, 60°인 분할 연마부에 대해서는 같은 형상을 2개 이용하는 대신에 120°인 분할 연마부 1개로 대용할 수가 있다. 이 경우 120°의 것은 2개를 중심에 대하여 점대칭으로 배치한다.

각 연마부 51, 61, 71, 81, 91, 101의 초경합금 측을 원형 기판 52, 62, 72, 82, 92, 102의 평평한 원형면에 접합시켜, 전체적으로 원형 또는 링 형상의 연마부를 형성한다.

그 후, 기판에 접합된 초연마용 입자 소결체를 와이어 컷 방전 가공에 제공한다. 이 경우, 와이어 컷 방전 가공용 와이어와 초연마용 입자 소결체 사이의 방전 공정에 의해, 초연마용 입자 소결체 표면에 일정한 간격으로 평행한 1조의 직선 모양의 그루브 군 53, 63, 73, 83, 93, 103을 형성한다. 이때, 와이어는 기판 면 또는 기판 저면에 대해서, 평행하게 구동하여, 예비적으로 평탄화된 표면으로부터 소결체층(일반적으로는, 소결 다이아몬드(PCD)층) 내에 진입하여, 소결체층 내부를, 혹은 소결체층이 얇은 경우에는 더욱 초경합금 층까지 절단한다.

이때, 와이어를 초연마용 입자 소결체의 두께 방향(Z축방향)으로 구동하여 진입시켜 그루브를 제작한다. 하나의 그루브 군에서 최초의 그루브 형성은 360°의 연속 원형 또는 링 형상면에 삼각뿔 형상 및 사각뿔 형상의 어느 경우나 임의의 위치에서 개시할 수가 있다. 그러나, 연마부가 복수 개의 분할 연마부의 조합으로 이루어지는 경우는, 반드시 분할 연마부의 접합부 54, 64, 74, 84, 94, 104에는 그루브를 구비하고, 그 후 그 양측으로 일정한 피치로 전 면적에 걸쳐서 평행에 형성해 나간다.

초연마용 입자 소결체의 표면에 일방향의 평행 그루브 군이 형성되면, 그 후 해당 초연마용 입자 소결체를 기판과 함께 기판의 중심축에 대하여 그루브 군 교차 각도 α 만큼 회전시키고, 동일한 방법으로 상기 일정 간격의 제2의 직선 모양 평행 그루브 군 55, 65, 75, 85, 95, 105 및 각 그루브에 인접하는 경사 측면을 형성한다. 여기서 α가 180°및 90°의 부채꼴 형상의 경우에는 90°이며, 연마 단위는 사각뿔 형상 또는 사각뿔대 형상을 나타낸다. 한편 α가 120°및 60°의 부채꼴 형상의 경우에는 60°(또는 120°만큼 회전시키고, 동일한 방법으로 상기 일정 간격의 제2의 직선 모양 평행 그루브 군, 및 각 그루브에 인접하는 경사 측면을 형성한 후, 60°(또는 120°) 만큼 (최초의 그루브 군에 대해서는 240°)회전시키고, 동일한 방법으로 제３ 직선 모양 평행 그루브 군 56, 66, 76, 86, 96, 106 및 각 그루브에 인접하는 경사 측면을 형성한다. 연속 원형 및 링 형상 소재에 대해서는 α는 90°및 60°의 어느쪽 일 수 있다.

상기 와이어 컷 방전 조작에 대해서, 방전용 와이어를 해당 기판 저면으로부터 두께 방향으로 균등하게 이격된 높이(레벨)에 대하여 구동하는 것에 의해, 상기 그루브 군 및 삼각뿔 또는 사각뿔 형상 또는 삼각뿔대 또는 사각뿔대의 상부를 기판 저면에 대해서 평행한 레벨상으로 형성할 수 있다.

도 1은　본 발명의 실시예 1에 따른 연마공구를 나타내는 설명도(평면도)이다.

도 2는 본 발명의 실시예 2에 따른 연마 공구를 나타내는 설명도(평면도)이다.

도 3은　본 발명의 다른 실시예에 연마 공구를 나타내는 설명도(평면도)이다.

도 4는　본 발명의 또 다른 실시예에 따른 연마 공구를 나타내는 설명도(평면도)이다.

도 5는　도 4의 부분 확대도이다.

도 6은　도 1의 부분 확대도이다.

도 7은　본 발명에 따른 연마 공구의 연마 단위의 한 구성예를 나타내는 설명도(평면도)이다.

도 8은　도 7에 있어서 A－A의 단면을 나타내는 설명도이다.

도 9는　본 발명에 따른 연마 공구의 연마 단위의 다른 구성예를 나타내는 설명도(평면도)이다.

도 10은　도 9에 있어서 B－B의 단면을 나타내는 설명도이다.

도 11은　본 발명에 따른 연마 공구 제조 방법에 사용할 수 있는 와이어 컷 방전 가공의 한 방법을 나타내는 설명도이다.

도 12는　본 발명에 따른 연마 공구의 한 실시 형상을 나타내는 설명도(평면 도)이다.

도 13은　본 발명에 따른 연마 공구의 다른 실시 형상을 나타내는 설명도(평면도)이다.

도 14는　본 발명에 따른 연마 공구의 또 다른 실시 형상을 나타내는 설명도(평면도)이다.

도 15는　본 발명에 따른 연마 공구의 또 다른 실시 형상을 나타내는 설명도(평면도)이다.

도 16은　본 발명에 따른 연마 공구의 또 다른 실시 형상을 나타내는 설명도(평면도)이다.

도 17은　본 발명에 따른 연마 공구의 또 다른 실시 형상을 나타내는 설명도(평면도)이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1:　연마 공구, 2:　연마 단위

3:　그루브 4:　연마 공구

5:　연마 단위 6:　그루브

7:　연마 공구 8:　연마 단위

9:　그루브 10:　연마부

12: 제1 방향 평행 그루브 군 　13, 14: 뿔(대) 형상 체의 측면

16:　제2 방향 평행 그루브 군 17, 18: 뿔 형상의 경사 측면

19:　사각뿔(대) 형상의 연마 단위 　22:　제1 방향 평행 그루브 군

23, 24: 삼각뿔 경사면 　25:　연마부

27:　제2 평행 그루브 군 　28, 29: 경사 측면

31:　제3 방향 평행 그루브 군 　32, 33: 경사 측면

34:　삼각뿔 형상 연마 단위 　41:　방전 가공용 와이어

42:　연마부 　 43, 44: 연마 단위

51:　연마부 　 52:　원형 기판

53:　직선 모양 그루브 군 　55:　제2 그루브 군

58:　외주 경사부 　 61:　연마부

62:　원형 기판 　 63:　직선 모양 그루브 군

65:　제2 그루브 군 　 66:　제3 그루브 군

68:　외주 경사부 　 69:　내주 경사부

71:　연마부 　 72:　원형 기판

73:　직선 모양 그루브 군 　74:　접합부

75:　제 2그루브 군 　 81:　연마부

82:　원형 기판 　 83:　직선 모양 그루브 군

84:　접합부 　 85:　제2 그루브 군

91:　연마부 　 92:　원형 기판

93:　직선 모양 그루브 군 　94:　접합부

95:　제2 그루브 군 　 96:　제3 그루브 군

101:　연마부 102:　원형 기판

103:　직선 모양 그루브 군 104:　접합부

105:　제2 그루브 군 106:　제3 그루브 군

본 발명에 대해, 연마 단위의 삼각뿔 또는 사각뿔은 반드시 전체가 초연마용 입자 소결체로 구성되어 있을 필요는 없으나, 적어도 뿔(대) 형상의 상부를 포함한 60μm정도의 부분(높이)이 초연마용 입자 소결체이면, 그보다 하부 부분이 초경합금이어도 이용될 수 있다. 이하, 본 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명한다.

실시예 1

도 1에 대략적으로 도시된 구조의 연마 공구 1을 제조하였다. 두께 0.6 mm의 소결 다이아몬드층이 초경합금에 동시 소결에 의해 일체화된 직경 90 mm의 PCD 블록을 공구 재료로서 이용하였다.

상기 PCD 블록에 대해서, 소결 다이아몬드 층의 표면을 방전 가공(EDM)에 의해 평탄화하고, 와이어 컷 방전 가공으로 한 변이 260μm의 정방형의 상부를 가지는 연마 단위 2를 폭 560μm의 평행한 직선 모양의 그루브 3을 파는 것으로 형성하였다. 이 경우, 연마 단위 2의 상부(도시하지 않음)의 면적은 주변부(그루브 3의 부분)를 제외하는 초연마용 입자 소결층 단면적의 약 10%에 해당된다.

상부의 가장자리에는 칼날부를 형성하여, CMP 컨디셔너로서 이용하였다.

실시예 2

도 2에 대략적으로 도시된 링 형상의 연마 공구 4를 제조하였다. 두께 0.6 mm의 소결 c－BN층이 초경합금에 동시 소결에 의해 일체화된 PcBN 블록에 와이어 컷 방전 가공으로 바깥쪽 반경 60 mm, 그리고 안쪽 반경 24 mm의 90도의 부채꼴 형을 4개 절단하여, 공구 재료로 하였다.

상기 부채꼴형을 SUS계 스테인레스강제의 기판에 점착하고, 조합하여 완전한 원형으로 하였다. 소결 c－BN층의 표면을 연마해 평탄화한 후, 와이어 컷 방전 가공에 의해 한 변이 350μm의 정삼각형의 상부를 가지는 연마 단위 5를 폭 560μm의 평행한 직선 모양의 그루브 6의 군으로 형성하였다. 이 경우, 연마 단위 상부의 면적은, 초연마용 입자 소결층 전체의 7%가 된다.

수득된 공구는 실시예 1과 같은 방법에 의해 칼날부를 형성하여, 실리콘 웨이퍼 표면의 연마에 이용하였다.

실시예 3

도 12에 대략적으로 도시된 구조의 연마 공구를 제조하였다. 공칭 입도 40 내지 60μm의 다이아몬드 입자로부터 이루어지는 두께 0.5 mm의 PCD층이 초경합금(WC－8% Co)에 동시 소결에 의해 일체화된 직경 100 mm의 다이아몬드 소결체를 연마부로 이용해 직경 108 mm의, SUS316 스테인레스강제 원형 기판에, 에폭시계 접착제로 고착하였다.

그 후, PCD층의 표면을 주형 방전 가공에 의해 평탄화한 후, 와이어 컷 방전 가공에 의해 PCD층에 개입시켜, 소재의 중심을 통과하는 폭 200μm의 직선 그루브를 형성하였다. 그리고, 와이어를 측방향으로 구동시키고, 또한 기판에 대해서 이격된 방향(Z방향)으로 이동시켜, 필요한 폭의 그루브를 형성하고, 뿔 형상으로 측면을 절단해 내었다.

이 작업의 반복에 의해, 그루브 간격 800μm의 평행 그루브 군, 및 상부각 90°의 지붕 모양 돌기를 소재면 전체에 형성하였다.

　그 후, 전체를 중심축에 대하여 90°회전시킨 후, 동일한 방법으로 와이어 컷 방전 가공을 실시하여, 상기의 그루브 군과 직교하는 제2의 직선 그루브 군을 형성하고, 또한 동시에 직교 방향으로 뿔 형상 측면을 절단하여, 높이 200μm의 도 7 및 8에 도시된 바와 같은 사각뿔 형상 군을 형성하였다.

실시예 4

공칭 입도 0-2μm의 다이아몬드 입자로 완성되는 두께 0.5 mm의 PCD층이 초경합금에 일체화된, 외경 100 mm, 그리고 내경 70 mm의 다이아몬드 소결체를 연마부로 하여, 실시예 3의 작업을 반복해, 사각뿔 형상의 연마 단위를 가지는 연마 공구를 제작하였다.

먼저, 평탄화된 PCD층의 표면을 와이어 컷 방전 가공하여 소재의 중심을 통과하는 폭 140μm의 직선 그루브를 형성하였다. 그 후, 와이어의 작업에 의해 필요한 그루브 폭의 확장, 그리고 뿔 형상이 되도록 측면을 절단하였다. 이를 반복하여, 그루브 간격 200μm의 평행 그루브 군, 및 상부각 60 °의 지붕 형상의 돌기를 소재면 전체에 형성하였다.

그 후, 전체를 중심축에 대하여 90°회전시킨 후, 위와 동일한 방법으로 와이어 컷 방전 가공을 실시하여, 제2의 직선 그루브 군을 형성하고, 동시에 측면을 절단하여 제2의 뿔 형상을 형성하여 높이 200μm의 사각뿔 형상 군을 형성하였다.

실시예 5

하기 표 1에 표시되는 다양한 형상의 분할 연마부를 이용해, 각각 구성의 공구를 제작하였다. 다이아몬드 소결체의 다이아몬드는 모두 공칭 입도 20-30μm이다. 와이어 컷 작업은 삼각뿔 형상의 연마 단위의 경우, 공구 재료를 60°씩 2회 회전하나, 90°회전을 1 회만 실시하는 사각뿔 형상 연마 단위와의 차이점을 제외하고는 본질적으로 상이하지 않다. 작업 조건 및 결과는 하기 표 1과 같다.

No.	연마부				연마 단위
	형상	외측 반경	내측반경	그루브 간격(상부 간격*)㎛	형상	높이㎛
1	180°부채꼴 형	120	60	600	사각뿔	80
2	120°부채꼴 형	120	60	400	삼각뿔	68
3	90°부채꼴 형	120	60	1200	사각뿔	160
4	60°부채꼴 형	120	30	1000	삼각뿔	138

*) 상부 간격은 2, 4 개의 삼각뿔 형상의 경우임

수득될 수 있는 연마 공구는 모두 CMP 패드 컨디셔너로서 이용시 양호한 성능을 얻을 수 있었다.

본 발명의 연마 공구는, 초연마용 입자 소결체로 이루어지는 연마부를 이용하고 있어 결합재의 용융 온도 이상에서 소결 되고 있기 때문에, 초연마용 입자의 고착 강도가 크고, 실질적으로 탈락이 없는 이점이 있다. 특히 초연마용 입자로 다이아몬드 입자를 이용하는 경우, 다이아몬드는 제조 공정 중에서, 결합재 금속은 용융되나, 다이아몬드는 열역학적으로 안정한 온도 압력 조건하에 제공되어, 다이아몬드 미립자가 결합재 금속에의 부분 용융 부위에 개입되어 강력하게 일체화되기 때문에, 고착 강도가 한층 더 커서 실질상 탈락이 없게 된다.

또한, 일반적으로 넓은 면적으로 소결되면, 변형이 생겨 전체적으로 균질한 연마부를 큰 직경으로 제작하는 것이 곤란하나, 본 발명의 복수 개의 분할 연마부로부터 초연마용 입자 소결체를 제조하는 연마 공구는, 소결의 변형이 일어날 수 없는 작은 직경의 초연마용 입자 소결체로부터, 지름의 큰 부채꼴 모양의 분할 연마부를 잘라내, 이것을 복수 조합하므로써, 큰 직경의 연마부 형성하므로, 전체적으로 균질하며, 고정밀도의 연마 공구를 제조할 수 있다.

한편, 본 발명에서 연마 단위가 구비되어 있는 연마부는 표면이 충분한 두께를 가지는 초연마용 입자 소결체로 구성되어 있는 것이어서, 상기 연마 단위가 사용에 의해 마멸되더라도, 와이어 컷 방전 가공 등에 의해 그루브 및 연마 단위를 용이하게 재생하여, 본 발명의 공구로서 재이용할 수 있다.

또한, 본 발명에서, 각 연마 단위는 와이어 컷 방전 가공 등에 의해, 다이아몬드 소결체 등의 초연마용 입자 소결체로부터 임의로 절단되는 것이어서, 삼각뿔체 및 사각뿔체 등의 저면 레벨 및 높이의 제어가 용이하기 때문에, 종래의 연마 공구에 비해, 보다 고정밀도의 연마면(레벨)을 가지는 공구를 수득할 수 있다. 특히 CMP 패드 컨디셔너로서 반도체 웨이퍼 등의 표면을 고정밀도, 그리고 고능률로 가공할 수 있다.

Claims (26)

1. 초연마용 입자 소결체로 이루어진 연마부가 구비된 연마 공구로서,

   연마부가 상부를 구비하는 복수 개의 연마 단위를 포함하되, 상기 각 상부가 서로 동일 평면상에 위치하고, 상기 연마부가 초연마용 입자를 결합재 금속과 함께 초경합금의 배면재에 소결 일체화한 초연마용 입자 소결체로 되고, 상기 연마단위가 해당 연마부에 와이어 컷 방전 가공에 의하여 직선 그루브 군을 설치하여 형성되는 것인 상기 연마공구.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 상부에 칼날부가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 연마 공구.
4. 제1항에 있어서,

   상기 연마 단위가 사각뿔 형상 또는 사각뿔대 형상인 것을 특징으로 하는 상기 연마 공구.
5. 제4항에 있어서,

   상기 연마 단위가 사각뿔대 형상이며, 상기 상부의 적어도 한 변에 칼날부가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 연마 공구.
6. 제1항에 있어서,

   상기 연마 단위가 삼각뿔 형상 또는 삼각뿔대 형상인 것을 특징으로 하는 상기 연마 공구.
7. 제6항에 있어서,

   상기 연마 단위가 삼각뿔대 형상이며, 상기 상부의 적어도 한 변에 칼날부가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 연마 공구.
8. 제1항에 있어서,

   상기 연마 단위의 상기 상부에 직선 모양의 능선이 구비된 형상인 것을 특징으로 하는 상기 연마 공구.
9. 제1항에 있어서,

   상기 연마 단위가 사각뿔 형상 또는 삼각뿔 형상이며, 상기 연마 단위의 피치가 200μm 내지 1500μm인 것을 특징으로 하는 상기 연마 공구.
10. 제9항에 있어서,

    상기 연마 단위가 사각뿔 형상 또는 삼각뿔 형상이며, 상기 연마 단위의 높 이가 30μm 내지 200μm인 것을 특징으로 하는 연마 공구.
11. 제1항에 있어서,

    상기 초연마용 입자가 다이아몬드인 것을 특징으로 하는 상기 연마 공구.
12. 제11항에 있어서,

    상기 다이아몬드의 공칭 입도가 40 - 60μm 이하인 것을 특징으로 하는 상기 연마 공구.
13. 제1항에 있어서,

    상기 초연마용 입자 소결체의 두께가 0.1 mm이상인 것을 특징으로 하는 상기 연마 공구.
14. 제1항에 있어서,

    상기 연마 공구가 원판 형상 또는 링 형상인 것을 특징으로 하는 상기 연마 공구.
15. 제14항에 있어서,

    상기 연마부가 원판 형상 또는 링 형상인 것을 특징으로 하는 상기 연마 공구.
16. 제15항에 있어서,

    상기 연마부의 외경이 90 mm이상인 것을 특징으로 하는 상기 연마 공구.
17. 제1항에 있어서,

    상기 연마부의 그루브의 바닥에 대한 상기 상부의 높이가 1 mm이하인 것을 특징으로 하는 상기 연마 공구.
18. 제14항에 있어서,

    상기 연마부가 2개 또는 4개의 분할 연마부로 이루어지며, 상기 분할 연마부가 각각 중심각이 동일한 부채꼴 모양인 것을 특징으로 하는 상기 연마 공구.
19. 제18항에 있어서,

    상기 분할 연마부는 각각 2개의 그루브 군을 가지며, 제1 그루브 군은 상기 분할 연마부의 반경 경계선에 대해서 평행하게 구비되고, 제2그루브 군은 상기 제1 그루브 군에 직교하게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 연마 공구.
20. 제14항에 있어서,

    상기 연마부가 3개 또는 6개의 분할 연마부로 이루어지며, 상기 분할 연마부가 각각 중심각이 동일한 부채꼴 모양인 것을 특징으로 하는 상기 연마 공구.
21. 제20항에 있어서,

    상기 분할 연마부가 3개의 그루브 군을 가지며, 제1 그루브 군은 상기 분할 연마부의 반경 경계선에 대해서 평행하게 구비되고, 제2 그루브 군 및 제3 그루브 군은 상기 제1 그루브 군에 대해 각각 60° 및 120°로 교차되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 상기 연마 공구.
22. 삭제
23. 제1항에 있어서,

    상기 연마 공구가 CMP 패드 컨디셔너인 것을 특징으로 하는 상기 연마 공구.
24. 초연마용 입자 소결체로 이루어지는 연마부를 가지는 연마 공구의 제조 방법에 있어서,

    (1) 초연마용 입자를 결합재 금속과 함께, 초경합금의 배면재에 소결 일체화하여, 상기 초연마용 입자 소결체를 수득하는 공정,

    (2) 수득된 상기 초연마용 입자 소결체의 연마부를 평탄화하는 공정, 및

    (3) 와이어 컷 방전 가공에 의하여, 평탄화된 상기 초연마용 입자 소결체에 직선 그루브 군을 설치하여, 복수 개의 연마 단위를 형성하여 연마부로 하는 공정,

    을 포함하는 것을 특징으로 하는 연마 공구 제조 방법.
25. 초연마용 입자 소결체로 이루어지는 연마부가 구비된 연마 공구를 제조하는 방법에 있어서,

    (1) 초연마용 입자를 결합재 금속과 함께, 초경합금의 배면재에 소결 일체화하여, 상기 초연마용 입자 소결체를 수득하는 공정,

    (2) 수득된 상기 초연마용 입자 소결체로부터, 1개의 부채꼴 모양의 분할 연마부를 절단해 내는 공정,

    (3) 상기 공정 (2)로부터 수득된 부채꼴 모양의 상기 분할 연마부와 중심각이 동일한 복수개의 부채꼴 모양의 분할 연마부를 수득하는 공정,

    (4) 수득된 복수 개의 부채꼴 모양의 상기 분할 연마부를 밀착 인접시키고, 평탄한 기판 표면상에 고착시켜, 원판 형상 또는 링 형상의 상기 연마부를 수득하는 공정, 및

    (5) 상기 공정 (4)로부터 수득된 원판 형상 또는 링 형상의 상기 연마부의 상기 분할 연마부 간의 경계에 와이어 컷 방전 가공에 의하여 그루브를 설치하여, 복수 개의 연마 단위를 형성하는 공정,

    을 포함하는 것을 특징으로 하는 연마 공구 제조 방법.
26. 제1항의 연마 공구의 재생 방법으로서,

    그루브 및 연마 단위의 상부를 와이어 컷 방전 가공으로 재생하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 연마 공구 재생 방법.

Images