KR20210038216A - 단결정 다이아몬드가 기판위에 규칙적으로 압입되어 배열된 다이아몬드 팁 - Google Patents

단결정 다이아몬드가 기판위에 규칙적으로 압입되어 배열된 다이아몬드 팁 Download PDF

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김지우
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Abstract

본 발명은 주 연삭날 작용을 하는 입자는 단결정 다이아몬드를 이용하여 기판의 기지조직에 일정부분 압입된 상태로 기계적 화학적 결합을 한 후에 CVD 박막 다결정 다이아몬드 층을 코팅하여 전도성 이온이 슬러리에 의해 침식되어 웨이퍼의 초 격차 회로에 용입되어 불량이 발생되는 것을 방지하는 CMP 공정용 다이아몬드 컨디셔너에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 회전되는 가공기구 위에 장착되어 일정한 노출간격과 노출정도를 가지고 CMP 공정에서 패드의 기공이 연속적으로 자생이 되도록 칩포켓을 유지시켜 연속적인 CMP 공정이 진행될 수 있도록 하기 위한 컨디셔너를 제공함에 있다.
이를 위하여 다결정에 비하여 내마모성과 수명이 우수한 단결정 다이아몬드를 주연삭재로 CMP 공정중에 탈락을 방지하기 위하여 기계적 화학적 결합을 위하여 기판의 기지조직에 다이아몬드 직경을 일정한 비율로 압입된 후 다이아몬드 입자와 탄화물을 형성하여 화학적 결합까지 되어 있고 일정한 간격과 단차를 가지고 패턴으로 배열되어 있다. 이렇게 배치된 다이아몬드 입자는 컨디셔너가 패드위에서 일정한 회전력과 가압력으로 패드를 마찰하면서 칩포켓이 일정하게 형성되도록 패드를 컨디셔닝함에 따라 CMP 공정이 성공적으로 수행될 수 있게 된다.

Description

단결정 다이아몬드가 기판위에 규칙적으로 압입되어 배열된 다이아몬드 팁{Diamond Tip with Regular Array and Insert of Single Crystal Diamond}
본 발명은 반도체 웨이퍼(Wafer)를 화학적 기계적 평탄화 (Chemical Mechanical Planarization)하기 위한 CMP공정에서 폴리싱 패드(Polishing Pad) 연마용 슬러리 (Slurry)와 함께 폴리싱 패드의 표면을 연속적으로 거칠게 가공하여 화학적 기계적 평탄화 공정이 성공적으로 수행되기 위한 것이다.
다이아몬드 컨디셔너는 전착, 융착, 소결방식에 의하여 다이아몬드를 부착하고 있다. 각 공정별로 장단점이 있는 바, 전착 타입은 주로 니켈 등의 금속이온이 함유된 도금액을 음극에서 석출하여 다이아몬드 입자직경의 약 80%내외를 코팅하여 고정시키는 형태로 도 1의 형상을 가지고 있다. 그런데 전착은 다이아몬드와 니켈로된 전착층 계면은 표면의 형상과 거칠기의 상태에 따라 기계적인 결합력에 의존하는데 다이아몬드 표면이 매끄러운 접촉면을 가져서 기계적인 결합력도 약하고 계면에 미세한 유격이 존재한다. 이 유격사이로 슬러리액의 산성용액이 침투하여 부식을 일으키면 다이아몬드가 탈락되어 웨이퍼에 스크래치를 발생시키는 심각한 결함을 일으킨다.
또한 반도체 회로의 고집적화를 위하여 회로의 선폭미세화가 가속화됨에 따라서 (13나노에서 5나노 이하로 진행될수록: 삭제) 금속이온이 용출되어 회로를 단락시키거나 오염을 일으켜 회로에 불량을 야기시킬 수 있다.
그리고 융착 및 소결 타입은 다이아몬드 주위를 코팅(Coating)하는 금속성의 기지조직이 브레이징(Brazing) 또는 소결(Sintering) 공법에 의해 기계적 화학적으로 다이아몬드와 접촉하여 탄화물을 형성하여 고정하기 때문에 전착공법의 기계적인 방법에 의한 다이아몬드 고정방법보다 고정력이 강하다. 하지만 역시 금속성의 기지조직에 함유된 전도성의 니켈, 망간, 철, 구리, 코발트 등의 금속이온이 슬러리에 함유된 산 및 알카리에 의해 용출되어 미세한 회로에 불량을 야기시킬 수 있는 공정불량위험이 상존하게 된다.
이상의 문제점을 해소하기 위해 특허출원번호 10-2000-7000234(에스피쓰리 인코포레이티드)에서 최근에 CVD(Chemical Vapored Deposition) 화학적 기상 증착박막다이아몬드 층을 다이아몬드와 유사한 연삭날을 갖는 사각뿔, 원뿔 등의 형상으로 가공을 한 후 그 위에 수 미크론에서 수 백 미크론 크기의 다이아몬드입자를 기판( )위에 뿌리고 그 위에 결정이 성장되는 다결정 박막다이아몬드층을 코팅한 공구를 제시하고 있다. 상기 발명의 실시로 인한 효과로 헤드와 웨이퍼 제거율을 손상시키지 않고 폴리싱 패드의 수명을 두배로 연장시킬 수 있다고 기술하고 있다.
또한 산화물 표면과 마찬가지로 금속을 처리하는데 사용되는 컨디셔닝 폴리싱 패드에 효과적이고 다이아몬드 입자가 기판에 더욱 단단히 부착되어 기판으로부터 이탈되어 웨이퍼를 긁지 않도록 하고 주어진 웨이퍼를 횡단하여 제거된 재료의 상당한 균일도를 제공한다고 기술되어 있다.
그러나 전술한 방법은 다음의 몇가지 문제점으로 인하여 CMP 공정에 적용하는데 한계와 현실적인 문제점이 있게 된다.
첫 번째는 입도가 수 십에서 수 백 미크론의 큰 다이아몬드 입자를 기판위에 올려 높고 CVD 공법에 의해 다이아몬드 박막층을 코팅하게 되면 다이아몬드와 기판의 접촉면은 물리적인 접촉만 있을뿐 화학적인 결합은 없게 된다. 따라서 CMP 공정중 발생할 수 있는 물리적인 마찰력에 의해 코팅된 다이아몬드 지립이 탈락되어 떨어져 나가거나 박막의 다이아몬드 층이 마모에 의해 침식된 부분으로 침식이 발생되어 결국 다이아몬드가 탈락될 수 있다. 이렇게 될 경우에 큰 스크래치(Scratch)에 의한 중대한 공정불량이 발생할 수 있다. 특히 컨디셔너에는 수 천에서 수 만개 이상의 다이아몬드가 부착되어 있기 때문에 이중 한 개의 다이아몬드 입자라도 탈락이 된다면 중대한 공정불량을 야기할 수 있는 것이다.
두 번째는 다이아몬드를 기판위에 분포시킬 때 스프레이 방식으로 랜덤하게 분포하거나 일정한 격자 형태의 틀을 이용하여 분포를 시킨다 하더라도 다이아몬드 입자간의 간격을 정밀하게 제어할 수 없다.
뭉치는 문제로 패드의 마모가 불안정해지고 패드의 절분이 균일하지 않으면 슬러리와 함께 뭉쳐서 스크래치를 유발하는 요인이 될 수 있다. 또한 불안정한 분포는 CMP성능의 불균일을 초래하여 품질에 문제를 발생할 수 있다.
세 번째는 기판위에 CVD 공법에 의해 코팅된 다이아몬드는 다결정 성장된 박막층으로 결정사이의 입계면은 슬러리에 포함된 CeO2, Al2O3, ZrO2, MnO2, Mn2O3 등의 연마재에 의해 침식이 되며 특히 다결정 다이아몬드 시드(Seed)층과 기판의 계면은 결정이 성장하는 경계면으로 마찰이나 충격에 취약한 구조를 가지고 있다. 따라서 입자가 상대적으로 큰 수 십에서 수 백 미크론의 다이아몬드와 수 미크론 이하의 미세한 시딩용 다이아몬드 입자가 혼재되어 기판위에 혼재되어 있을 경우에 기판위에 다결정 다이아몬드 박막층이 불안정하게 성장하게 되어 이 계면에서 박리 등의 층간 결함이 발생될 수 있다.
상술한 여러 문제점으로 인하여 반도체 제조공정에서 심각한 공정불량을 초래할 수 있는 문제점으로 인하여 상기와 같은 방식의 컨디셔너는 상업적으로 활용되기 어려운 점이 있다.
10-2000-7000234 (2001.3.15) 에스피쓰리 인코포레이티드
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 다음과 같다.
첫째, 본 발명은 기판의 기지조직과 기계적 화학적으로 결합된 단결정 다이아몬드를 부착하여 CMP공정중 패드 슬러리 반도체 웨이퍼 간의 회전 마찰 및 마모작용에 의한 침식에서 탈락되지 않고 안전하게 주어진 공정을 수행할 수 있는 다이아몬드 컨디셔너를 제공하는데 그 목적이 있다.
둘째, 본 발명은 가공면 위에서 단결정의 다이아몬드가 일정한 간격과 노출 정도를 갖고 주 연삭날 작용을 할 수 있도록 배열 및 배치되어 연삭효율을 극대화한 컨디셔너를 제공하는데 그 목적이 있다.
셋째, 본 발명은 박막 다이아몬드에 의해 코팅 층을 제공하여 슬러리의 산 및 염기성에 의해 여러 전도성 금속 물질이 용출되어 회로의 단락 등 품질문제를 방지하기 위한 컨디셔너를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 주 연삭날 작용을 하는 수 십 미크론에서 수 백 미크론의 큰 입자의 다이아몬드 입자는 기판의 기지조직에 일정 부분 압입되어 있다. 바람직하게는 다이아몬드 직경의 50%～80%가 기지조직에 압입되어 있는 것이 기계적으로 안전하다.
한편 기판의 기지조직은 다이아몬드와 탄화물을 형성하여 화학적인 결합도 함께 이루고 있어 기계적, 화학적으로 강한 결합을 하여 그만큼 CMP 공정중 탈락할 가능성이 최소화된다.
이를 위하여 기판에 요입홈을 반대상의 돌기 형상을 가진 펀치를 이용 가압하여 성형한 후 다이아몬드를 배열하고 이를 가열 가압하여 기지조직과 결합을 하게 된다. 이때 기지조직은 다이아몬드와 탄화물을 형성할 수 있으면서 CVD 박막 다이아몬드가 코팅될 수 있는 SiC, WC, Si3N4 등의 조성이 주 성분으로 포함될 수 있다.
주 연삭날 작용을 하는 다이아몬드가 압입된 후 소결되면 기계적 화학적 결합을 통하여 CMP 공정중 탈락하지 않는다. 그렇지만 전술한 바와 같이 전도성 금속 물질이 불순물로 기판의 기지조직에 함유되어 있을 경우 슬러리의 강한 산성 및 염기성에 의하여 용출될 가능성이 높기 때문에 CVD 박막 다이아몬드를 수 미크론에서 수 십 미크론의 두께로 코팅을 하게 된다.
코팅하는 공정은 진공 챔버(Chamber)에 메탄가스를 흘려주면서 핫 필라멘트에 의해 이온화된 카본 증기가 대전된 기판위에 증착되면서 다이아몬드 결정이 성장하게 된다. 통상 10미크론 내외로 증착을 하게 된다.
첫째, 본 발명은 기판의 기지조직과 기계적 화학적으로 결합되도록 기지 조직 표면상에서 일정한 깊이로 압입이 된 단결정 다이아몬드가 CMP 공정중 강한 산 및 연마재에 의하여 침식되어 탈락되지 않도록 탄화물을 형성하는 것을 특징으로 한다.
둘째, 본 발명은 연삭 효율을 극대화하기 위하여 단결정의 다이아몬드가 일정한 간격과 노출 정도를 갖는 패턴배열과 단차배열의 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.
셋째, 본 발명은 슬러리의 산 및 염기성에 의해 여러 전도성 금속 물질이 용출되어 회로의 단락 등 품질문제를 방지하기위한 내식 코팅층으로 (가장;삭제) 산과 연마재에 가장 안전한 박막의 다이아몬드층에 의해 기판 및 단결정 다이아몬드가 코팅된 층을 갖는 구조를 특징으로 한다.
본 발명의 효과는 다음과 같다.
첫째, 본 발명은 기판의 기지조직과 기계적 화학적으로 결합된 단결정 다이아몬드를 부착하여 CMP공정 중 패드 슬러리 반도체 웨이퍼 간의 회전 마찰 및 마모작용에 의한 침식에서 탈락되지 않고 안전하게 주어진 공정을 수행할 수 있는 다이아몬드 팁 및 다이아몬드 팁이 탑재된 컨디션너를 제공할 수 있다.
둘째, 본 발명은 가공면 위에서 단결정의 다이아몬드가 일정한 간격과 노출 정도를 갖고 주 연삭날 작용을 할 수 있도록 배열 및 배치되어 연삭효율을 극대화한 컨디셔너를 제공할 수 있다.
셋째, 본 발명은 박막 다이아몬드에 의해 코팅 층을 제공하여 슬러리의 산 및 염기성에 의해 여러 전도성 금속 물질이 용출되어 회로의 단락 등 품질문제를 방지하기 위한 컨디셔너를 제공할 수 있다..
본 명세서에서 첨부되는 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 종래의 발명에 따른 기판상단에 패드를 컨디셔닝 할 수 있도록 사각뿔 형태의 돌기가 돌출되어 있는 패턴 배열면 위로 다결정 다이아몬드가 CVD공법에 의해 박막 코팅된 다이아몬드 팁부의 측면도 및 평면도이다.
도 2는 종래의 발명에 따른 기판 상단에 패드를 컨디셔닝 할 수 있도록 큰 입자 크기의 단결정 다이아몬드가 분포되어 있고 그위로 다결정 다이아몬드가 CVD공법에 의해 박막 코팅된 다이아몬드 팁부의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 켠디셔너의 부품인 다이아몬드 팁으로기판위에 다이아몬드가 일정한 깊이로 압입되고 화학적 결합이 되어 있으며 일정한 패턴으로 규칙적으로 배열되어 CVD코 팅된 다이아몬드 층을 가진 팁부의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 제 2실시예에 따른 다이아몬드 팁으로 기판위에 일정한 단차를 가지고 다이아몬드가 일정한 깊이로 압입되고 화학적 결합이 되어 있으며 일정한 패턴으로 규칙적으로 배열되어 CVD 코팅된 다이아몬드 층을 가진 팁부의 측면도이다.
도 5은 본 발명의 제 3실시예에 따른 다이아몬드 팁으로 기판위에 일정한 단차를 가지고 복수의 다이아몬드가 일정한 깊이로 압입되고 화학적 결합이 되어 있으며 일정한 패턴으로 규칙적으로 배열되어 CVD코팅된 다이아몬드 층을 가진 팁부의 측면도이다.
도 6은 본 발명의 제 4실시예에 따른 다이아몬드 팁으로 기판위에 2개 이상의 단차를 가지고 각 단차면에는 한 개 이상이 다이아몬드가 일정한 깊이로 압입되고 화학적 결합이 되어 있으며 일정한 패턴으로 규칙적으로 배열되어 CVD 코팅된 다이아몬드 층을 가진 팁부의 측면도이다.
도 7은 본 발명의 제 5실시예에 따른 다이아몬드 팁으로 기판위에 2개 이상의 단차를 가지고 한 개 이상의 단차면에는 다이아몬드가 일정한 깊이로 압입되고 화학적 결합이 되어 있으며 일정한 패턴으로 규칙적으로 배열되어 있으되 한 개 이상의 높이가 다른 단차면에는 다이아몬드가 배열되어 있지 않으면서 일정한 패턴으로 배열되어 CVD 코팅된 다이아몬드 층을 가진 팁부의 측면도이다.
도 8은 다이아몬드 팁이 부착되어 회전운동과 가압력을 부여하여 CMP 공정에서 패드를 컨디셔닝하기 위한 바디와 바디에 부착 배열되어 있는 다이아몬드 팁의 구조를 그린 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 도 1은 종래의 발명에 따른 기판상단에 패드를 컨디셔닝 할 수 있도록 사각뿔 형태의 돌출부(12)가 있는 패턴 배열면 위로 다결정 다이아몬드가 CVD공법에 의해 박막 코팅된 다이아몬드 팁부(11)의 측면도 및 평면도이다. 다이아몬드 팁이란, 단결정 다이아몬드가 일정 패턴으로 삽입되어 있는 일정 두께의 기판 아세이(Assay)로서, 다이아몬드 세그먼트라고 불리기도 한다.
이 방식은 표면이 박막 다이아몬드(13)으로 코팅이 되어 반도체의 회로상에 전도성 오염물질이 용출되어 야기할 수 있는 심각한 품질문제나 다이아몬드 입자의 탈락에 따른 스크래치 유발 등의 심각한 품질문제는 발생시키지 않으나 가장 큰 문제점으로 10미크론 내외의 박막(13)의 다이아몬드 층이 다결정 구조로 입계면이 슬러리의 산과 연마재에 의하여 침식이 빨리 발생되어 연삭날이 빨리 마모되어 연삭율이 급격히 저하되는 품질 불균일 문제가 발생되며 또한 마모가 더욱 진행되어 코팅층의 하부에 결정성장을 위한 시드(Seed) 다이아몬드 층에 이르게 되면 층 박리가 발생되어 스크래치를 유발할 수 있는 공정위험이 있다.
따라서 사용수명 및 사용주기가 짧아 상대적으로 경제성이 저하되는 문제점이 발생된다.
도 2는 종래의 발명에 따른 기판(25) 상단에 패드를 컨디셔닝 할 수 있도록 큰 입자 크기의 단결정 다이아몬드(26)가 분포되어 있고 그위로 다결정 다이아몬드가 CVD공법에 의해 박막(13) 코팅된 다이아몬드층이 있는 컨디셔너의 다이아몬드 팁(21)으로써 단결정 다이아몬드가 주 연삭날 작용을 하여 공구의 사용주기나 수명에는 큰 문제가 없으나 단결정 다이아몬드가 기지조직과 CVD 박막 다이아몬드 코팅층에 의해서만 고정되고 유지되기 때문에 수 미크론의 작은 다이아몬드 입자는 탈락의 문제점이 크지 않지만 수 십 미크론 이상의 큰 다이아몬드 입자는 마찰이나 충격에 의하여 쉽게 탈락될 수 있는 위험이 있다.
도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 켠디셔너의 부품인 다이아몬드 팁으로기판 위에 다이아몬드가 일정한 깊이로 압입되고 화학적 결합이 되어 있으며 일정한 패턴으로 규칙적으로 배열되어 CVD코팅된 다이아몬드 층을 가진 팁부이다.
단결정 다이아몬드(36)는 기판(35)의 기지조직에 다이아몬드 직경의 일정비율이 압입되어 있어 기계적 화학적으로 결합되어 단결정 다이아몬드(36)와 기판(35)의 결합강도가 종래의 발명에 따른 부착강도보다 매우 강하게 설계되어 있다. 또한, 평면부에서 단결정 다이아몬드(36)는 일정한 간격으로 패턴배열 되어 있는 특징을 가지고 있어 불규칙하게 배열된 종래의 발명에 따른 실시예보다 연삭품질이 균일하고 안정된 연삭품질을 제공하게 된다.
다이아몬드 팁(31)은 기판(35) 위에 설치되고, 다이아몬드 팁(31)에는 단결정 다이아몬드(36)가 일정비율로 압입이 되데, 단결정 다이아몬드(36)의 상면에 CVD 박막 다이아몬드 코팅층(33)이 형성된다.
도 4는 본 발명의 제 2실시예에 따른 다이아몬드 팁(41)으로 기판(45)위에 일정한 단차(47)를 가지고 단결정 다이아몬드(46)가 일정한 깊이로 압입되고 화학적 결합이 되어 있으며 일정한 패턴으로 규칙적으로 배열되어 CVD 코팅된 다이아몬드 층을 가진 팁부의 측면도이다. 단차의 높이조절을 통하여 절삭력을 조절할 수 있는 장점이 있게 된다. 다이아몬드 팁(41)이 형성된 기판(45)위에 1개 이상의 제1단차(47)가 형성되고, 제1단차와 인접한 다른 제1단차의 사이에 형성된 삽입홈에 단결정 다이아몬드(46)가 일정한 깊이로 압입된다. 소결 등의 공정을 통해 다이아몬드는 화학적 결합을 한 후에, 단결정 다이아몬드의 상면에 CVD 박막 다이아몬드 코팅층(33)이 형성된다.
도 5은 본 발명의 제 3실시예에 따른 다이아몬드 팁으로 기판위에 일정한 단차(57)를 가지고 복수의 단결정 다이아몬드(56)가 일정한 깊이로 압입되고 화학적 결합이 되어 있으며 일정한 패턴으로 규칙적으로 배열되어 CVD코팅(53)된 다이아몬드 층을 가진 팁부의 구조로써 복수의 단결정 다이아몬드(56)가 컨디셔닝이 과도하게 되는 것을 방지하는 특성이 있게 된다. 다이아몬드 팁이 형성된 기판위에 1개 이상의 제1단차가 형성되고, 제1단차와 인접한 다른 제1단차의 사이에 형성된 삽입홈에 단결정 다이아몬드가 일정한 깊이로 압입되데, 삽입홈이 제1단차의 높이에서 2개 이상 형성되며, 단결정 다이아몬드의 상면에 CVD 박막 다이아몬드 코팅층이 형성된다.
도 6은 본 발명의 제 4실시예에 따른 다이아몬드 팁(61)으로 기판(65) 위에 2개 이상의 단차(67. 68)를 가지고 각 단차 면에는 한 개 이상이 단결정 다이아몬드(66)가 일정한 깊이로 압입되어 기계적 화학적 결합이 되어 있으며 일정한 패턴으로 규칙적으로 배열되어 CVD(63) 코팅된 다이아몬드 층을 가진 팁부(61)이다. 이 실시예는 두 개 이상의 단차로 구성되어 상단 층의 다이아몬드가 마모되면 하단 층의 다이아몬드가 연삭작용을 이어서 할 수 있기 때문에 사용주기가 길게 되어 공구사용 수명이 증가되어 수명이 긴 CMP 공정에 활용될 수 있다. 2개 이상의 단차는 제1단차와 제2단차인데, 제2단차는 제1단차를 이루는 다이아몬드의 끝부분과의 높이차이를 의미할 수도 있으며, 서로 인접한 단차를 형성한 기판 간에는 높이차가 존재한다.
도 7은 본 발명의 제 5실시예에 따른 다이아몬드 팁(71)으로 기판(75)위에 2개 이상의 단차를 가지고 한 개 이상의 단차면(77, 78)에는 단결정 다이아몬드(76)가 일정한 깊이로 압입되고 화학적 결합되어 있으며 일정한 패턴으로 규칙적으로 배열되어 있으되 한 개 이상의 높이가 다른 돌출부(72)에는 다이아몬드가 배열되어 있지 않으면서 일정한 패턴으로 배열되어 CVD 코팅된 다이아몬드 층을 가진 팁부이다.
이 구조는 주연삭작용을 하는 상단면(76)의 단결정 다이아몬드 층이 연삭작용을 하고 하단면(72)의 돌출부는 보조 연삭날 작용을 하는 조합의 용도로 활용될 수 있다.
도 8은 다이아몬드 팁(81)이 부착되어 회전운동과 가압력을 부여하여 CMP 공정에서 패드를 컨디셔닝하기 위한 바디(89)와 바디(89)에 부착 배열되어 있는 (81)다이아몬드 팁의 구조이다. 그림에서 다이아몬드 팁(81)이 원주 둘레로 일정한 각도로 등분되어 배열되어 있는 구조로서 본 그림에 도시되어 있지는 않으나 배열구조는 방사상으로 배열될 수 있고 또는 회전하는 나선형 등 다양한 형태로 배열될 수 있다. 또한 원반의 디스크 형태의 기판에 직접 배열될 수도 있다.
<가공팁의 제조방법>
이상의 실시예에 따른 가공팁(31)의 제조방법의 일예로 단결정 다이아몬드입자(36)가 배열될 위치와 동일한 배열형태를 가진 타공용 압자를 이용하여 금속결합재를 성형하면서 가압하여 다이아몬드입자(36)가 안착될 소정의 요입부를 얻는다. 이 요입부에 다이아몬드입자(36)를 삽입하여 다이아몬드입자(36)가 안착된 금속결합재를 얻는다. 이때 요입부에 타공된 시브를 이용하여 점착제를 도포하여 다이아몬드 입자(36)가 쉽게 요입부에 안착되도록 할 수 있다.
이렇게 획득한 다이아몬드(36)가 안착된 금속결합재를 소결하여 가공팁(31)을 제조할 수 있다. 이와 더불어 통상의 다양한 가공팁(31)의 제조방법에 의해 가공팁(31)을 제조할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술한 실시예들은 모든 면에 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의해 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81 다이아몬드 팁 : 다이아몬드 팁
12, 72 : 돌출부
13, 23, 33, 43, 53, 63, 73 : CVD 다이아몬드 박막 코팅층
12, 24, 34, 44, 54, 64, 74 : 연마면
15, 25, 35, 45, 55, 65, 75 ; 기판 :
26, 36, 46, 56, 66, 76 : 단결정 다이아몬드
47, 57, 67, 77 : 제 1단차
68, 78 : 제2단차
89 : 바디

Claims (5)

  1. 다이아몬드 팁에 있어서,
    상기 다이아몬드 팁은 기판 위에 설치되고,
    상기 다이아몬드 팁에는 단결정 다이아몬드가 일정비율로 압입이 되데, 상기 단결정 다이아몬드의 상면에 CVD 박막 다이아몬드 코팅층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 다결정 다이아몬드층이 박막 코팅된 다이아몬드 팁.
  2. 다이아몬드 팁에 있어서,
    상기 다이아몬드 팁이 형성된 기판위에 1개 이상의 제1단차가 형성되고, 상기 제1단차와 인접한 다른 제1단차의 사이에 형성된 삽입홈에 단결정 다이아몬드가 일정한 깊이로 압입되고,
    상기 단결정 다이아몬드의 상면에 CVD 박막 다이아몬드 코팅층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 다결정 다이아몬드층이 박막 코팅된 다이아몬드 팁.
  3. 다이아몬드 팁에 있어서,
    상기 다이아몬드 팁이 형성된 기판위에 1개 이상의 제1단차가 형성되고, 상기 제1단차와 인접한 다른 제1단차의 사이에 형성된 삽입홈에 단결정 다이아몬드가 일정한 깊이로 압입되데,
    상기 삽입홈이 상기 제1단차의 높이에서 2개 이상 형성되며,
    상기 단결정 다이아몬드의 상면에 CVD 박막 다이아몬드 코팅층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 다결정 다이아몬드층이 박막 코팅된 다이아몬드 팁.
  4. 다이아몬드 팁에 있어서,
    상기 다이아몬드 팁이 형성된 기판위에 1개 이상의 제1단차가 형성되고, 상기 제1단차와 인접한 다른 제1단차의 사이에 형성된 제1삽입홈에 단결정 다이아몬드가 일정한 깊이로 압입되데,
    상기 제1삽입홈이 상기 제1단차의 높이에서 2개 이상 형성되며,
    상기 다이아몬드 팁이 형성된 기판위에 1개 이상의 제2단차가 형성되고, 상기 제2단차와 인접한 다른 제2단차의 사이에 형성된 제2삽입홈에 단결정 다이아몬드가 일정한 깊이로 압입되는데,
    상기 제2삽입홈이 상기 제2단차의 높이에서 2개 이상 형성되며,
    상기 단결정 다이아몬드의 상면에 CVD 박막 다이아몬드 코팅층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 다결정 다이아몬드층이 박막 코팅된 다이아몬드 팁.
  5. 다이아몬드 팁에 있어서,
    상기 다이아몬드 팁이 형성된 기판위에 1개 이상의 제1단차가 형성되고, 상기 제1단차와 인접한 다른 제1단차의 사이에 형성된 제1삽입홈에 단결정 다이아몬드가 일정한 깊이로 압입되데,
    상기 제1삽입홈이 상기 제1단차의 높이에서 2개 이상 형성되며,
    상기 단결정 다이아몬드의 상면에 CVD 박막 다이아몬드 코팅층이 형성되며,
    상기 다이아몬드 팁이 형성된 기판위에 1개 이상의 제2단차가 형성되고, 상기 제2단차와 인접한 다른 제2단차의 사이에도 상기 제1단차 및 상기 제1삽입홈과 동일한 외형을 형성하되, CVD 박만 다이아몬드 코팅만 한 것을 특징으로 하는 다결정 다이아몬드층이 박막 코팅된 다이아몬드 팁.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20230087212A (ko) 2021-12-09 2023-06-16 새솔다이아몬드공업 주식회사 단차 바디구조 컨디셔너 제조방법

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