KR20060046093A - Chemical mechanical polishing pad and chemical mechanical polishing method - Google Patents

Abstract

본 발명은 연마면, 그것과 대향하는 비연마면 및 이들 면을 규정하는 측면을 갖고, 연마면이 The present invention has a polishing surface, a non-abrasive surface facing the surface thereof, and a side surface defining these surfaces.

(i) 연마면의 중심부에서 주변부로 향하는 1개의 가상 직선과 교차하는 복수개의 제1 홈을 포함하는 제1 홈군(이 복수개의 제1 홈끼리는 서로 교차하지 않음), 및 연마면의 중심부에서 주변부를 향하여 점차 나선이 확대되는 1개의 제1 나선형 홈 중 어느 하나, 및 (i) a first group of grooves comprising a plurality of first grooves intersecting one imaginary straight line directed from the center of the polishing surface to the periphery (the plurality of first grooves do not cross each other), and the peripheral portion at the center of the polishing surface Any one of the first spiral grooves, the spiral of which gradually expands toward, and

(ii) 연마면의 중심부에서 주변부로 향하는 방향으로 늘어나며, 상기 제1 홈군의 제1 홈 또는 제1 나선형 홈 중 어느 하나와 교차하는 복수개의 제2 홈을 포함하는 제2 홈군(이 복수개의 제2 홈끼리는 서로 교차하지 않음)을 갖는 화학 기계 연마 패드를 제공한다. 이 화학 기계 연마 패드는 피연마면에서의 스크래치의 발생을 충분히 억제하며 연마 속도가 우수하기 때문에, 화학 기계 연마 방법에 유리하게 사용된다. (ii) a second groove group including a plurality of second grooves extending in a direction from the center of the polishing surface to the peripheral portion and intersecting with either the first groove or the first spiral groove of the first groove group (the plurality of second grooves) And two grooves do not cross each other). This chemical mechanical polishing pad is sufficiently used for the chemical mechanical polishing method because it sufficiently suppresses the occurrence of scratches on the surface to be polished and has an excellent polishing rate.

연마 패드, 연마면, 비연마면, 피연마면 Polishing pad, polishing surface, non-grinding surface, polished surface

Description

화학 기계 연마 패드 및 화학 기계 연마 방법{Chemical Mechanical Polishing Pad and Chemical Mechanical Polishing Method} Chemical Mechanical Polishing Pad and Chemical Mechanical Polishing Method

도 1은 홈군 구성의 일례를 나타내는 모식도. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The schematic diagram which shows an example of a structure of a groove group.

도 2는 홈군 구성의 일례를 나타내는 모식도. 2 is a schematic diagram showing an example of a groove group configuration.

도 3은 홈군 구성의 일례를 나타내는 모식도. It is a schematic diagram which shows an example of a structure of a groove group.

도 4는 홈군 구성의 일례를 나타내는 모식도. 4 is a schematic diagram showing an example of a groove group configuration.

도 5는 홈군 구성의 일례를 나타내는 모식도. 5 is a schematic diagram illustrating an example of a configuration of a groove group.

도 6은 홈군 구성의 일례를 나타내는 모식도. 6 is a schematic diagram showing an example of a groove group configuration.

도 7은 홈군 구성의 일례를 나타내는 모식도. 7 is a schematic diagram showing an example of a groove group configuration.

도 8은 홈군 구성의 일례를 나타내는 모식도. 8 is a schematic diagram illustrating an example of a groove group configuration.

도 9는 홈군 구성의 일례를 나타내는 모식도. 9 is a schematic diagram illustrating an example of a configuration of a groove group.

도 10은 홈군 구성의 일례를 나타내는 모식도. It is a schematic diagram which shows an example of a structure of a groove group.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

1 패드1 pad

2, 2', 2'' 직선 홈2, 2 ', 2' 'straight groove

3 동심원 홈3 concentric home

4 나선형 홈4 spiral groove

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 (평)11-70463호[Patent Document 1] Japanese Patent Laid-Open No. 11-70463

[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 (평)8-216029호[Patent Document 2] Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-216029

[특허 문헌 3] 일본 특허 공개 (평)8-39423호[Patent Document 3] Japanese Patent Laid-Open No. 8-39423

본 발명은 화학 기계 연마 공정에 바람직하게 사용할 수 있는 화학 기계 연마 패드, 및 상기 연마 패드를 사용하는 화학 기계 연마 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a chemical mechanical polishing pad which can be preferably used in a chemical mechanical polishing process, and a chemical mechanical polishing method using the polishing pad.

반도체 장치의 제조에서 우수한 평탄성을 갖는 표면을 형성할 수 있는 연마 방법으로서, 화학 기계 연마(Chemical Mechanical Polishing="CMP")가 주목되고 있다. 화학 기계 연마는 연마 패드와 피연마면을 접동(摺動)시키면서, 화학 기계 연마용 패드 표면에 화학 기계 연마용 수계 분산체, 예를 들면 지립이 분산된 수계 분산체를 흘러내려 연마를 행하는 기술이다. 이 화학 기계 연마에서는, 연마 패드의 성상 및 특성 등에 의해 연마 결과가 크게 좌우된다는 것이 알려져 있다. BACKGROUND OF THE INVENTION As a polishing method capable of forming a surface having excellent flatness in the manufacture of a semiconductor device, chemical mechanical polishing (CMP) is attracting attention. Chemical mechanical polishing is a technique for sliding a polishing pad and the surface to be polished, while polishing a chemical mechanical polishing aqueous dispersion, for example, an aqueous dispersion in which abrasive grains are dispersed, on the surface of the chemical mechanical polishing pad. to be. In this chemical mechanical polishing, it is known that the polishing result greatly depends on the properties and characteristics of the polishing pad.

종래, 화학 기계 연마에서는 미세한 기포를 함유하는 폴리우레탄폼을 연마 패드로 사용하고, 이 수지의 표면에 개구된 구멍(이하, "세공"이라 함)에 슬러리를 유지시켜 연마를 행하였다. 이 때, 화학 기계 연마용 패드의 표면(연마면)에 홈을 설치함으로써 연마 속도 및 연마 결과가 향상되는 것으로 알려져 있다(일본 특허 공개 (평)11-70463호 공보, 일본 특허 공개 (평)8-216029호 공보 및 일본 특허 공 개 (평)8-39423호 공보 참조). Conventionally, in chemical mechanical polishing, polyurethane foam containing fine bubbles is used as a polishing pad, and polishing is performed by holding a slurry in a hole (hereinafter referred to as "pore") opened in the surface of this resin. At this time, it is known that the polishing rate and the polishing result are improved by providing grooves on the surface (polishing surface) of the chemical mechanical polishing pad (Japanese Patent Laid-Open No. 11-70463, Japanese Patent Laid-Open No. 8). -216029 and Japanese Patent Laid-Open No. Hei 8-39423.

그러나 최근 반도체 장치의 고성능·소형화에 따라 배선의 미세화·다적층화가 진행되고 있고, 화학 기계 연마 및 화학 기계 연마용 패드에 대한 요구 성능이 높아지고 있다. 상기 특허 문헌 1에서는 화학 연마용 패드의 디자인이 상세하게 기재되어 있지만, 연마 속도 및 연마 후 피연마면의 상태는 아직 만족스러운 것은 아니다. 특히, 긁힌 상처형 표면 결함(이하, "스크래치"라 함)이 발생하는 경우가 있어 개선이 요망되고 있다. However, in recent years, with the high performance and miniaturization of semiconductor devices, finer and more multilayered wirings are in progress, and demands for chemical mechanical polishing and chemical mechanical polishing pads are increasing. Although the design of the chemical polishing pad is described in detail in Patent Document 1, the polishing rate and the state of the surface to be polished after polishing are not yet satisfactory. In particular, scratched surface defects (hereinafter referred to as "scratches") may occur, and improvement is desired.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하는 것이고, 본 발명의 목적은 피연마면에서의 스크래치 발생이 충분히 억제되며, 연마 속도가 우수한 화학 기계 연마 패드 및 상기 연마 패드를 사용한 화학 기계 연마 방법을 제공하는 것에 있다. The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a chemical mechanical polishing pad and a chemical mechanical polishing method using the polishing pad, which is sufficiently suppressed in the occurrence of scratches on the surface to be polished. It is in doing it.

본 발명의 또 다른 목적 및 이점은 이하의 설명으로부터 명백하게 될 것이다. Still other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description.

본 발명에 따르면, 본 발명의 상기 목적 및 이점은 첫 번째로,According to the present invention, the above objects and advantages of the present invention firstly,

연마면, 그것과 대향하는 비연마면 및 이들 면을 규정하는 측면을 갖고, 연마면은 각각 복수개의 홈을 포함하는 적어도 2개의 홈군을 가지며, 상기 2개의 홈군은 A polishing surface having a polishing surface, a non-abrasive surface opposite thereto and a side defining these surfaces, the polishing surface having at least two groove groups each including a plurality of grooves, wherein the two groove groups

(i) 연마면의 중심부에서 주변부로 향하는 1개의 가상 직선과 교차하는 복수개의 제1 홈을 포함하는 제1 홈군(이 복수개의 제1 홈끼리는 서로 교차하지 않음), 및(i) a first group of grooves comprising a plurality of first grooves intersecting one virtual straight line directed from the center of the polishing surface to the periphery thereof (the plurality of first grooves do not cross each other), and

(ii) 연마면의 중심부에서 주변부로 향하는 방향으로 늘어나며, 상기 제1 홈군의 제1 홈과 교차하는 복수개의 제2 홈을 포함하는 제2 홈군(이 복수개의 제2 홈끼리는 서로 교차하지 않음)을 포함하는 것을 특징으로 하는 화학 기계 연마 패드(이하, 본 발명의 제1 연마 패드라 하는 경우가 있음)에 의해 달성된다. (ii) a second group of grooves extending in a direction from the center of the polishing surface toward the periphery and including a plurality of second grooves intersecting with the first grooves of the first groove group (the plurality of second grooves do not cross each other); It is achieved by a chemical mechanical polishing pad (hereinafter sometimes referred to as the first polishing pad of the present invention) characterized in that it comprises a.

본 발명에 따르면, 본 발명의 상기 목적 및 이점은 두 번째로, According to the present invention, the above objects and advantages of the present invention are second,

연마면, 그것과 대향하는 비연마면 및 이들 면을 규정하는 측면을 갖고, 연마면은 Has a polishing surface, a non-abrasive surface opposite thereto and a side defining these surfaces,

(i) 연마면의 중심부에서 주변부를 향하여 점차 나선이 확대되는 1개의 제1 나선형 홈 및(i) one first spiral groove, the spiral of which gradually extends from the center of the polishing surface toward the periphery; and

(ii) 연마면의 중심부에서 주변부로 향하는 방향으로 늘어나며, 상기 나선형 홈과 교차하는 복수개의 제2 홈을 포함하는 제2 홈군(이 복수개의 제2 홈끼리는 서로 교차하지 않음)을 갖는 것을 특징으로 하는 화학 기계 연마 패드(이하, 본 발명의 제2 연마 패드라 하는 경우가 있음)에 의해 달성된다. (ii) a second groove group (the plurality of second grooves not intersecting with each other) that extends in a direction from the center of the polishing surface toward the periphery and includes a plurality of second grooves intersecting the spiral groove; It is achieved by a chemical mechanical polishing pad (hereinafter sometimes referred to as a second polishing pad of the present invention).

본 발명에 따르면, 본 발명의 상기 목적 및 이점은 세 번째로, According to the present invention, the above objects and advantages of the present invention are third,

본 발명의 상기 화학 기계 연마 패드를 사용하는 것을 특징으로 하는 화학 기계 연마법에 의해 달성된다. It is achieved by a chemical mechanical polishing method using the chemical mechanical polishing pad of the present invention.

<발명의 바람직한 실시 형태> Preferred Embodiments of the Invention

이하, 본 발명에 대해서 상술한다. 먼저 제1 연마 패드에 대해서 설명한다. Hereinafter, this invention is explained in full detail. First, the first polishing pad will be described.

연마면상에서의 상기 제1 홈군의 제1 홈의 형상은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 연마면의 중심부에서 주변부를 향하여 점차 확대되는 2개 이상의 나선형 홈 또는 서로 교차하지 않으며 동심형으로 배치된 복수개의 환 또는 다각형일 수 있다. 환형 홈은 예를 들면 원형, 타원형 등일 수 있고, 다각형 홈은 예를 들면 사각형, 오각형 이상의 다각형일 수 있다. The shape of the first groove of the first group of grooves on the polishing surface is not particularly limited, but for example, two or more spiral grooves gradually expanding toward the periphery at the center of the polishing surface or a plurality of concentrically arranged and not intersecting each other. Rings or polygons. The annular grooves can be, for example, circular, elliptical, or the like, and the polygonal grooves can be, for example, polygons, squares, pentagons or more.

제1 홈군에서 복수개의 제1 홈끼리는 교차하지 않는다. In the first groove group, the plurality of first grooves do not cross each other.

이들 제1 홈은, 연마면의 중심부에서 주변부로 향하는 1개의 가상 직선과 복수회 교차하도록 연마면상에 설치되어 있다. 예를 들면, 홈의 형상이 상기 복수개의 환을 포함하는 경우, 2개의 환에서는 교차점이 2개이고, 3개의 환에서는 3개가 되며, 마찬가지로 n개의 환에서는 n개가 된다. 또한, 2개의 나선형 홈의 경우에는 두 번 감기(360도를 한 번 감기라 함)에 들어가기 전에 교차점의 수는 2개가 되고, 두 번 감기에 들어갔을 때에 교차점을 3개로 할 수 있으며, n 번 감기에서는 (n+1)개라 할 수 있다. These first grooves are provided on the polishing surface so as to intersect one virtual straight line from the center of the polishing surface to the peripheral portion a plurality of times. For example, when the shape of the groove includes the plurality of rings, the intersection is two in two rings, three in three rings, and n in n rings. In the case of two spiral grooves, the number of intersections is two before entering two windings (referring to one winding 360 degrees), and three crossings when entering two windings, n times In colds, it can be said to be (n + 1).

복수개의 다각형을 포함할 때에도, 복수개의 환을 포함하는 경우와 마찬가지이다. Also when including a some polygon, it is the same as the case where a some ring is included.

복수개의 환이나 다각형을 포함할 때, 복수개의 환이나 다각형은 서로 교차하지 않도록 배치되며, 그 배치는 동심이어도 편심이어도 좋지만, 동심인 것이 바람직하다. 동심형으로 배치되어 있는 연마 패드는 다른 것과 비교하여 상기 기능이 우수하다. 복수개의 환이 복수개의 원환을 포함하는 것이 바람직하고, 이들의 원환이 동심으로 배치되는 것이 보다 바람직하다. 또한, 원환 홈이 동심원형임으로써 이들의 기능이 더욱 우수하며, 홈의 제조도 보다 용이하다. When a plurality of rings or polygons are included, the plurality of rings or polygons are arranged not to intersect with each other, and the arrangement may be concentric or eccentric, but is preferably concentric. The polishing pads arranged concentrically are superior in function as compared with others. It is preferable that a some ring contains a some ring, and it is more preferable that these ring is arrange | positioned concentrically. In addition, since the annular grooves are concentric, their functions are better, and the production of the grooves is easier.

또한, 홈의 폭 방향, 즉 홈 방향에 대한 직각 방향에서의 단면 형상은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 평탄한 측면과 저면에 의해 형성된 3면 이상의 다면형상, U자형상, V자형상 등으로 할 수 있다. In addition, the cross-sectional shape in the width direction of a groove, ie, a direction perpendicular to the groove direction, is not particularly limited. For example, it can be set as three or more polyhedral shape, U shape, V shape etc. which were formed by the flat side surface and bottom surface.

동심으로 배치된 직경이 다른 복수개의 홈(환)의 수는 예를 들면 20 내지 400개일 수 있으며, 복수개의 나선형 홈의 수는 예를 들면 2 내지 10개일 수 있다. The number of concentrically arranged grooves having different diameters may be, for example, 20 to 400, and the number of the plurality of spiral grooves may be, for example, 2 to 10.

홈의 크기는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 제1 홈의 홈 폭은 0.1 mm 이상으로 할 수 있고, 바람직하게는 0.1 내지 5 mm, 더욱 바람직하게는 0.2 내지 3 mm로 할 수 있다. 또한, 홈의 깊이는 0.1 mm 이상으로 할 수 있고, 바람직하게는 0.1 내지 2.5 mm, 더욱 바람직하게는 0.2 내지 2.0 mm로 할 수 있다. 또한, 홈의 간격은 상기 가상 직선과 복수개의 제1 홈의 인접하는 교차점간의 거리 중 최소인 것을 0.05 mm 이상으로 할 수 있고, 바람직하게는 0.05 내지 100 mm, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 10 mm로 할 수 있다. 홈의 크기를 이들 범위로 함으로써, 피연마면의 스크래치 저감 효과가 우수하고, 수명이 긴 화학 기계 연마용 패드를 용이하게 제조할 수 있게 된다. Although the size of the groove is not particularly limited, for example, the groove width of the first groove can be 0.1 mm or more, preferably 0.1 to 5 mm, more preferably 0.2 to 3 mm. In addition, the depth of the groove can be 0.1 mm or more, preferably 0.1 to 2.5 mm, more preferably 0.2 to 2.0 mm. Further, the spacing of the grooves may be 0.05 mm or more, which is the minimum of the distances between the virtual straight lines and adjacent intersection points of the plurality of first grooves, preferably 0.05 to 100 mm, more preferably 0.1 to 10 mm. can do. By setting the size of the grooves in these ranges, the scratch reduction effect of the to-be-polished surface is excellent, and the long-life chemical mechanical polishing pad can be manufactured easily.

상기 각 바람직한 범위는 각각의 조합으로 할 수 있다. 예를 들면, 홈 폭을 0.1 mm 이상으로 하고, 홈 깊이를 0.1 mm 이상으로 하며, 홈의 간격을 0.05 mm 이상으로 할 수 있고, 바람직하게는 홈 폭을 0.1 내지 5 mm로 하며, 홈 깊이를 0.1 내지 2.5 mm로 하고, 홈의 간격을 0.15 내지 105 mm로 할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 홈 폭을 0.2 내지 3 mm로 하고, 홈 깊이를 0.2 내지 2.0 mm로 하며, 홈의 간격을 0.6 내지 13 mm로 할 수 있다. Each said preferable range can be made into each combination. For example, the groove width may be 0.1 mm or more, the groove depth may be 0.1 mm or more, and the groove interval may be 0.05 mm or more, preferably the groove width is 0.1-5 mm, and the groove depth may be 0.1 to 2.5 mm, the interval of the grooves can be 0.15 to 105 mm, more preferably the groove width is 0.2 to 3 mm, the groove depth is 0.2 to 2.0 mm, the groove interval is 0.6 to It can be 13 mm.

홈의 단면 형상, 즉 홈을 그 법선 방향으로 절단한 경우 절단면의 형상은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 다각형상, U자형상 등으로 할 수 있다. 다각형으로는, 예를 들면 삼각형, 사각형, 오각형 등을 들 수 있다. The cross-sectional shape of the groove, that is, the shape of the cut surface when the groove is cut in the normal direction is not particularly limited, but may be, for example, polygonal, U-shaped, or the like. As a polygon, a triangle, a square, a pentagon, etc. are mentioned, for example.

또한, 홈의 폭과 인접하는 홈 사이의 거리와의 합인 피치는 0.15 mm 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.15 내지 105 mm이며, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 13 mm이고, 특히 바람직하게는 0.5 내지 5.0 mm이고, 특히 0.5 내지 2.2 mm이다. The pitch, which is the sum of the width of the grooves and the distance between adjacent grooves, is preferably 0.15 mm or more, more preferably 0.15 to 105 mm, still more preferably 0.5 to 13 mm, particularly preferably 0.5 to 5.0 mm, in particular 0.5 to 2.2 mm.

또한, 상기 제1 홈 내면의 표면 조도(Ra)는 20 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.05 내지 15 ㎛ 이하이며, 더욱 바람직하게는 0.05 내지 10 ㎛ 이하이다. 이 표면 조도를 20 ㎛ 이하로 함으로써, 화학 기계 연마 공정시에 피연마면에 발생하는 스크래치를 보다 효과적으로 방지할 수 있게 된다.The surface roughness Ra of the inner surface of the first groove is preferably 20 µm or less, more preferably 0.05 to 15 µm or less, still more preferably 0.05 to 10 µm or less. By setting this surface roughness to 20 micrometers or less, the scratch which generate | occur | produces on the to-be-polished surface at the time of a chemical mechanical polishing process can be prevented more effectively.

또한, 상기 표면 조도(Ra)는 하기 수학식 1에 의해 정의된다. In addition, the surface roughness Ra is defined by Equation 1 below.

Ra=Σ│Z-Z_av│/NRa = Σ│ZZ _av │ / N

단, 상기 수학식에서 N은 측정 점수이고, Z는 조도 국면의 높이이며, Z_av는 조도 국면의 평균 높이이다. In the above equation, N is a measurement score, Z is the height of the roughness phase, and Z _av is the average height of the roughness phase.

상기 제2 홈군의 제2 홈은, 연마면의 중심부에서 주변부로 향하는 방향으로 늘어나는 복수개의 홈을 포함한다. 여기서 중심부란, 화학 기계 연마 패드면상의 무게중심을 중심으로 한 반경 50 mm의 원으로 둘러싸인 영역을 말한다. 제2 홈군 에 속하는 각 제2 홈은, 이 "중심부" 중 임의의 한 점으로부터 주변부로 향하는 방향으로 늘어나고 있으면 좋고, 그 형상은 예를 들면 직선형 또는 아치형 또는 이들을 조합한 형상일 수 있다. The second groove of the second groove group includes a plurality of grooves extending in the direction from the center of the polishing surface to the peripheral portion. Here, the center means an area surrounded by a circle having a radius of 50 mm around the center of gravity on the surface of the chemical mechanical polishing pad. Each second groove belonging to the second groove group may be extended in a direction from any one point of the "center part" to the peripheral part, and the shape may be, for example, a straight line or an arc or a combination thereof.

제2 홈은 외주단에 도달하거나 도달하지 않을 수 있지만, 그 중 적어도 1개의 홈은 외주단, 즉 패드의 측면에 도달하고 있는 것이 바람직하다. 예를 들면, 복수개의 제2 홈은 중심부에서 출발하여 주변부로 향하는 복수개의 직선형 홈을 포함하며, 그 중 적어도 1개의 홈은 패드의 측면에 도달하고 있을 수 있으며, 복수개의 제2 홈은 중심부에서 출발하여 주변부로 향하는 복수개의 직선형 홈과, 중심부와 주변부의 사이에서 출발하여 주변부로 향하는 복수개의 직선형 홈을 포함하며, 그 중 적어도 1개의 홈은 패드의 측면에 도달하고 있을 수 있다. 또한, 복수개의 제2 홈은 2개의 병렬 직선형 홈의 쌍을 포함할 수 있다. The second groove may or may not reach the outer circumferential end, but at least one of the grooves preferably reaches the outer circumferential end, that is, the side surface of the pad. For example, the plurality of second grooves may include a plurality of straight grooves starting from the center and toward the periphery, at least one of which may be reaching the side of the pad, wherein the plurality of second grooves are at the center. A plurality of straight grooves starting and directed to the periphery, and a plurality of straight grooves starting between the central and periphery and directed toward the periphery, at least one of which may be reaching the side of the pad. Also, the plurality of second grooves may comprise a pair of two parallel straight grooves.

제2 홈군의 제2 홈의 수는, 바람직하게는 4 내지 65개이고, 더욱 바람직하게는 8 내지 48개이다. The number of second grooves in the second groove group is preferably 4 to 65, more preferably 8 to 48.

화학 기계 연마 패드면상에 존재하는 제2 홈군에 속하는 제2 홈은 제2 홈군에 속하는 다른 홈과 접하고 있지 않거나 접하고 있을 수 있지만, 서로 교차하지는 않는다. 복수개의 제2 홈 중 2 내지 32개가 상기 중심부의 영역에서 다른 제2 홈과 접하고 있는 것이 바람직하고, 2 내지 16개가 다른 제2 홈과 접하고 있는 것이 보다 바람직하다. 제2 홈은, 다른 홈과 제2 홈과 패드면의 중심부 이외의 장소에서 접하고 있을 수 있다. The second grooves belonging to the second groove group present on the chemical mechanical polishing pad surface may or may not be in contact with other grooves belonging to the second groove group, but do not cross each other. It is preferable that 2 to 32 of the plurality of second grooves are in contact with another second groove in the region of the center portion, and more preferably 2 to 16 are in contact with another second groove. The second groove may be in contact with another groove, the second groove, and a place other than the central portion of the pad surface.

제2 홈의 바람직한 홈 폭 및 홈의 깊이는, 상기 제1 홈의 폭 및 홈의 깊이와 동일하다. 또한, 제2 홈 내면의 표면 조도(Ra)의 바람직한 범위도 제1 홈 내면의 표면 조도(Ra)의 바람직한 범위와 동일하다. The preferred groove width and depth of the groove of the second groove are equal to the width of the first groove and the depth of the groove. Moreover, the preferable range of surface roughness Ra of the 2nd groove inner surface is also the same as the preferable range of surface roughness Ra of the 1st groove inner surface.

이들 제2 홈군의 복수 제2 홈은 화학 기계 연마 패드면상에서 가능한 한 균등하게 배치되는 것이 바람직하다. It is preferable that the plurality of second grooves of these second groove groups be arranged as evenly as possible on the chemical mechanical polishing pad surface.

본 발명의 화학 기계 연마 패드의 연마면에 형성되는 제2 홈군은 예를 들면 도 1 내지 7에 나타낸 개략도와 같은 구성일 수 있다. The second groove group formed on the polishing surface of the chemical mechanical polishing pad of the present invention may have, for example, a configuration such as the schematic diagram shown in FIGS. 1 to 7.

이어서, 본 발명의 제2 연마 패드는 상기 제1 연마 패드의 제1 홈군 대신에 연마면의 중심부에서 주변부를 향하여 점차 나선이 확대된 1개의 제1 나선형 홈을 갖는다. Subsequently, the second polishing pad of the present invention has one first spiral groove in which a spiral is gradually expanded toward the periphery at the center of the polishing surface instead of the first group of grooves of the first polishing pad.

제1 나선형 홈의 권취 수는 예를 들면 20 내지 400일 수 있다. 360도로의 한 번 감기가 권취 수 1에 해당한다. The number of turns of the first helical groove can be 20 to 400, for example. One winding of 360 degrees corresponds to the number of windings.

제1 나선형 홈은, 예를 들면 0.1 mm 이상의 홈 폭 및 0.1 mm 이상의 홈 깊이를 가지며, 상기 제1 나선형 홈과 연마면의 중심부에서 주변부로 향하는 1개의 가상 직선과의 인접하는 교차점간의 거리 중 최소인 것이 0.05 mm 이상일 수 있다. The first helical groove has, for example, a groove width of at least 0.1 mm and a groove depth of at least 0.1 mm, the minimum of the distance between the first helical groove and an adjacent intersection point with one imaginary straight line from the center of the polishing surface to the periphery. May be 0.05 mm or more.

제2 연마 패드에 대해 여기서 특별히 기재가 없는 사항은 제1 연마 패드에 대한 기재 사항이 그대로 또는 당업자에게 자명한 변경하에 제2 연마 패드에 대해서도 적용되는 것으로 이해되어야 된다. It is to be understood that the matters not specifically described herein for the second polishing pad apply to the second polishing pad as it is or with modifications obvious to those skilled in the art.

이어서, 첨부 도면을 사용하여 본 발명의 화학 기계 연마 패드의 홈의 구성을 구체예에 의해 설명한다. Next, the structure of the groove | channel of the chemical mechanical polishing pad of this invention is demonstrated by a specific example using an accompanying drawing.

도 1에서 패드 (1)은, 연마면에 패드의 중심에서 주변부로 늘어나는 16개의 직선 홈 (2)를 포함하는 제2 홈군과, 직경이 다른 10개의 동심원 홈 (3)을 포함하는 제1 홈군을 갖고 있다. 제2 홈군에서의 16개의 직선 홈 (2)는 서로 교차하고 있지 않으며, 제1 홈군에서의 10개의 동심원 홈 (3)도 서로 교차하지 않지만, 직선 홈과 동심원 홈은 교차하고 있다. 또한, 도 1의 패드에서는 16개의 직선 홈은 모두 패드의 측면에 도달하고 있다. In FIG. 1, the pad 1 includes a second groove group including sixteen linear grooves 2 extending on the polishing surface from the center of the pad to the periphery thereof, and a first groove group including ten concentric grooves 3 having different diameters. Have The sixteen linear grooves 2 in the second groove group do not cross each other, and the ten concentric grooves 3 in the first groove group do not intersect with each other, but the linear grooves and the concentric grooves intersect. In addition, in the pad of FIG. 1, all 16 linear grooves have reached the side surface of the pad.

도 2의 패드는, 32개의 직선 홈 (2)를 포함하는 제2 홈군과, 직경이 다른 10개의 동심원 홈 (3)을 포함하는 제1 홈군을 갖고 있다. 32개의 직선 홈 중 4개는 중심에서 출발하고 있는 데 비하여, 다른 28개의 직선 홈은 중심에서 약간 주변부로 후퇴한 부분(이 부분이 중심부인 것은 제1 홈군 중 가장 작은 원 홈에도 이 직선 홈이 교차하고 있는 것으로 판정할 수 있음)에서 출발하고 있다. 도 2의 패드에서도 32개의 직선 홈은 모두 패드의 측면에 도달하고 있다. The pad of FIG. 2 has a 2nd groove group containing 32 linear grooves 2, and the 1st groove group containing 10 concentric grooves 3 from which diameter differs. Four of the 32 straight grooves start from the center, while the other 28 straight grooves retreat from the center slightly to the periphery. Can be determined to cross). Also in the pad of FIG. 2, all 32 linear grooves have reached the side surface of the pad.

도 3에서 패드 (1)은, 64개의 직선 홈 (2)를 포함하는 제2 홈군과, 직경이 다른 10개의 동심원 홈 (3)을 포함하는 제1 홈군을 갖고 있다. 64개의 직선 홈 중 8개는 중심으로부터 출발하고 있는 데 비하여, 나머지 56개의 직선 홈은 중심에서 약간 주변부로 후퇴한 부분에서 출발하고 있다. 도 3의 패드도 64개의 직선 홈은 모두 패드의 측면에 도달하고 있다. In FIG. 3, the pad 1 has a second groove group including 64 straight grooves 2 and a first groove group including ten concentric grooves 3 having different diameters. Eight of the 64 straight grooves are starting from the center, while the remaining 56 straight grooves are starting from where they slightly retract from the center. In the pad of FIG. 3, all 64 linear grooves reach the side of the pad.

도 4에서 패드 (1)은, 중심부에서 주변부를 향하여 늘어나는 16개의 홈 (2)를 포함하는 제2 홈군을 갖고 있다. 16개의 홈 중 4개는 중심에서 출발하고, 나머지 12개의 홈은 중심에서 약간 주변부로 후퇴한 부분에서 출발하고 있다. 또한, 이들 16개의 홈은 도면에 나타낸 바와 같이 중심에서 주변으로 향하는 도중에 좌측 으로 기울어져 있지만, 그 기울어진 부분을 제외하면 대강 직선형으로 늘어나고 있다. In FIG. 4, the pad 1 has a second group of grooves including sixteen grooves 2 extending from the center toward the periphery. Four of the 16 grooves start from the center, while the remaining 12 grooves start from where they have receded slightly from the center. In addition, these 16 grooves are inclined to the left in the middle from the center to the periphery as shown in the figure, except that the inclined portions thereof extend in a substantially straight line.

도 5의 패드는 도 1의 패드의 변형이고, 제2 홈군의 16개의 직선 홈 (2)가 모두 중심부이기는 하지만 중심에서 약간 주변부로 후퇴한 부분에서 출발하고 있다. 직선 홈 (2)는 모두 제1 홈군의 동심원 홈 중 가장 작은 원 홈과 교차하는 점에서 출발하고 있다. The pad of FIG. 5 is a modification of the pad of FIG. 1 and starts at a portion where the sixteen straight grooves 2 of the second groove group are all retracted from the center to the periphery, although all are central. Both straight grooves 2 start at the point where they intersect the smallest circular groove among the concentric circular grooves of the first groove group.

도 6의 패드는, 중심에서 출발하는 8개의 직선 홈을 포함하는 제2 홈군을 갖고 있다. 이들 8개의 직선 홈은 패드의 측면에 도달하지 않고, 제1 홈군의 동심원 홈 중 가장 큰 원 홈과 교차하는 점에서 종료하고 있다. The pad of FIG. 6 has a 2nd groove group containing eight linear grooves starting from the center. These eight straight grooves do not reach the side of the pad and end at the point where they intersect the largest circle groove among the concentric grooves of the first groove group.

도 7의 패드는, 중심에서 출발하는 8개의 직선 홈이 주변부에 도달하기 전 도중에서 2개의 직선 홈 (2', 2'')으로 분지되고 있는 제2 홈군을 갖고 있다. The pad of FIG. 7 has a 2nd groove group branched into two linear grooves 2 ', 2 "on the way before eight linear grooves starting from the center reach a peripheral part.

도 8의 패드는, 도 2에서 32개의 직선 홈의 모든 홈 사이에 추가로 중심부와 주변부와의 중간에서 출발하는 직선 홈 32개를 갖는 패드에 해당한다. 도면에 있어서, 직선 홈 32개는 중심에서 4개째의 동심원 홈과 교차하는 점에서 출발하고 있다. The pad of FIG. 8 corresponds to a pad having 32 straight grooves starting in the middle of the center and the periphery further between all the grooves of the 32 straight grooves in FIG. 2. In the figure, 32 linear grooves start at the point where they intersect with the fourth concentric groove from the center.

도 9의 패드는, 도 2에 있어서 중심에서 약간 주변부로 후퇴한 부분에서 출발하는 28개의 직선 홈이 각각 평행한 2개의 직선 홈의 조합을 포함하는 쌍을 형성하고 있는 패드에 해당한다. The pad of FIG. 9 corresponds to the pad of FIG. 2 in which the 28 linear grooves starting from the part which retracted to the peripheral part slightly from the center form the pair containing the combination of two linear grooves in parallel.

도 10의 패드는, 권취 수 10의 1개의 제1 나선형 홈 (4)와 16개의 직선 홈 (2)를 포함하는 제2 홈군을 갖고 있다. 나선형 홈은 패드 중심부에서 출발하여 점 차 나선을 확대하여 주변부에 도달하고 있다. The pad of FIG. 10 has a 2nd groove group containing one 1st helical groove 4 and 16 linear groove | channels 2 of the winding number 10. As shown in FIG. Spiral grooves start from the center of the pad and gradually expand to reach the periphery.

본 발명의 연마 패드의 연마면상에의 홈의 배치는, 상기 도 1 내지 10에서 이해되는 것과 같이 중심에 대하여 대칭성, 예를 들면 점 대칭, 선 대칭 또는 면 대칭을 나타낸 바와 같이 행해지는 것이 바람직하다. The arrangement of the grooves on the polishing surface of the polishing pad of the present invention is preferably performed as showing symmetry, for example, point symmetry, line symmetry, or plane symmetry with respect to the center as understood in FIGS. 1 to 10 above. .

본 발명의 상기 제1 연마 패드 및 제2 연마 패드는, 필요에 따라 비연마면측(패드의 이면)에 오목부를 가질 수 있다. 이 오목부는 화학 기계 연마 공정시에, 연마 헤드의 가압에 의한 국소적인 압력 상승을 분산시키는 기능을 갖고, 피연마면 스크래치를 한층 더 저감시키는데 도움이 된다. 오목부의 위치는 특별히 한정되지 않지만, 패드의 중앙부에 위치하는 것이 바람직하다. 여기서 "중앙부에 위치한다"란, 수학적으로 엄밀한 의미에서의 중심에 위치하는 경우뿐만 아니라, 연마 패드의 비연마면의 중심이 상기 오목부의 범위내에 위치하고 있을 수 있다. The said 1st polishing pad and the 2nd polishing pad of this invention can have a recessed part in the non-polishing surface side (back surface of a pad) as needed. This recessed portion has a function of dispersing local pressure rise due to pressurization of the polishing head in the chemical mechanical polishing process, and helps to further reduce the scratched surface. The position of the recess is not particularly limited, but is preferably located at the center of the pad. Here, the term "located in the center" means not only the case where it is located in the mathematically exact sense, but also the center of the non-abrasive surface of the polishing pad may be located within the concave portion.

오목부의 형상은 특별히 한정되지 않지만, 원형 또는 다각형상인 것이 바람직하고, 원형이 특히 바람직하다. 오목부의 형상이 원형인 경우, 그 직경의 상한값은 피연마물인 웨이퍼 직경의 바람직하게는 100 %, 더욱 바람직하게는 75 %, 특히 바람직하게는 50 %이다. 오목부의 형상이 원형인 경우, 그 직경의 하한은 피연마물인 웨이퍼 크기에 관계없이 바람직하게는 1 mm, 더욱 바람직하게는 5 mm이다. Although the shape of a recessed part is not specifically limited, It is preferable that it is circular or polygonal shape, and circular shape is especially preferable. When the shape of the recess is circular, the upper limit of the diameter is preferably 100%, more preferably 75%, particularly preferably 50% of the diameter of the wafer to be polished. When the shape of the recess is circular, the lower limit of the diameter is preferably 1 mm, more preferably 5 mm, regardless of the wafer size to be polished.

본 발명의 화학 기계 연마 패드의 형상은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 원반형, 다각기둥형 등으로 할 수 있고, 본 발명의 화학 기계 연마 패드를 장착하여 사용하는 연마 장치에 따라 적절하게 선택할 수 있다. Although the shape of the chemical mechanical polishing pad of this invention is not specifically limited, For example, it can be made into disk shape, a polygonal column shape, etc., and can be suitably selected according to the polishing apparatus which mounts and uses the chemical mechanical polishing pad of this invention. .

예를 들면, 원반형 외형을 가질 때, 대향하는 원형 상면 및 원형 하면이 각 각 연마면 및 비연마면이 된다. For example, when it has a disk-shaped outline, the opposing circular upper surface and circular lower surface become a grinding | polishing surface and a non-polishing surface, respectively.

화학 기계 연마 패드의 크기도 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 원반형의 화학 기계 연마 패드의 경우, 직경 150 내지 1200 mm, 특히 500 내지 800 mm, 두께 0.5 내지 5.0 mm, 특히 두께 1.0 내지 3.0 mm, 특히 두께 1.5 내지 3.0 mm로 할 수 있다. The size of the chemical mechanical polishing pad is also not particularly limited, but in the case of a disk-shaped chemical mechanical polishing pad, for example, a diameter of 150 to 1200 mm, in particular 500 to 800 mm, a thickness of 0.5 to 5.0 mm, in particular a thickness of 1.0 to 3.0 mm, in particular It can be 1.5-3.0 mm in thickness.

본 발명의 화학 기계 연마 패드는, 상기한 바와 같은 홈을 구비하고 있는 한 어떠한 재료로도 구성될 수 있지만, 예를 들면 비수용성 매트릭스재와 상기 비수용성 매트릭스재 중에 분산된 수용성 입자를 함유하는 것이나, 비수용성 매트릭스 중에 미세한 기포를 갖는 패드 등일 수 있다. The chemical mechanical polishing pad of the present invention may be made of any material as long as it has the grooves as described above, but for example contains water-insoluble matrix material and water-soluble particles dispersed in the water-insoluble matrix material. , Pads having fine bubbles in the water-insoluble matrix, and the like.

이 중, 전자의 소재는 수용성 입자가 연마시에 수계 매체와 고형분을 함유하는 슬러리의 수계 매체와 접촉하고, 용해 또는 팽윤하여 이탈하며, 이탈에 의해 형성된 세공에 슬러리를 유지할 수 있다. 한편, 후자의 소재는 공동(空洞)으로 미리 형성되어 있는 세공에 슬러리를 유지할 수 있다. Among them, the former material can contact with the aqueous medium of the slurry containing the aqueous medium and the solid content when the water-soluble particles are polished, dissolve or swell and leave, and keep the slurry in the pores formed by the separation. On the other hand, the latter material can hold the slurry in the pores previously formed into the cavity.

상기 "비수용성 매트릭스"를 구성하는 재료는 특별히 한정되지 않지만, 소정의 형상 및 성상으로의 성형이 용이하고, 적절한 경도나 적절한 탄성 등을 부여할 수 있기 때문에 유기 재료가 바람직하게 사용된다. 유기 재료로는, 예를 들면 열가소성 수지, 엘라스토머, 고무, 예를 들면 가교 고무, 및 경화 수지, 예를 들면 열경화성 수지, 광경화성 수지 등 열, 빛 등에 의해 경화된 수지 등을 단독 또는 조합하여 사용할 수 있다. The material constituting the "water-insoluble matrix" is not particularly limited, but an organic material is preferably used because it can be easily formed into a predetermined shape and property, and can be provided with appropriate hardness, appropriate elasticity, and the like. As the organic material, for example, thermoplastic resins, elastomers, rubbers, for example, crosslinked rubbers, and cured resins, for example, thermosetting resins, photocurable resins such as resins cured by heat, light, and the like, may be used alone or in combination. Can be.

이 중, 열가소성 수지로는 예를 들면 1,2-폴리부타디엔 수지, 폴리에틸렌과 같은 폴리올레핀 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리아크릴 수지, 예를 들면 (메트)아크릴레이트계 수지 등, 비닐에스테르 수지(아크릴 수지는 제외함), 폴리에스테르 수지, 폴리아미드 수지, 폴리불화 비닐리덴과 같은 불소 수지, 폴리카르보네이트 수지, 폴리아세탈 수지 등을 들 수 있다. Among these, as the thermoplastic resin, for example, a 1,2-polybutadiene resin, a polyolefin resin such as polyethylene, a polystyrene resin, a polyacrylic resin, for example, a (meth) acrylate resin, or a vinyl ester resin (acrylic resin is Excluded), polyester resins, polyamide resins, fluorine resins such as polyvinylidene fluoride, polycarbonate resins, polyacetal resins, and the like.

엘라스토머로는, 예를 들면 1,2-폴리부타디엔과 같은 디엔엘라스토머, 폴리올레핀 엘라스토머(TPO), 스티렌-부타디엔-스티렌 블럭 공중합체(SBS), 그의 수소 첨가 블럭 공중합체(SEBS)와 같은 스티렌계 엘라스토머, 열가소성 폴리우레탄 엘라스토머(TPU), 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머(TPEE), 폴리아미드 엘라스토머(TPAE)와 같은 열가소성 엘라스토머, 실리콘 수지 엘라스토머, 불소 수지 엘라스토머 등을 들 수 있다. 고무로는, 예를 들면 부타디엔 고무(고 시스부타디엔 고무, 저 시스부타디엔 고무 등), 이소프렌 고무, 스티렌-부타디엔 고무, 스티렌-이소프렌 고무와 같은 공액 디엔 고무, 아크릴로니트릴-부타디엔 고무와 같은 니트릴 고무, 아크릴 고무, 에틸렌-프로필렌 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔 고무와 같은 에틸렌-α-올레핀 고무 및 부틸 고무나, 실리콘 고무, 불소 고무와 같은 그 밖의 고무를 들 수 있다. Examples of the elastomer include styrene-based elastomers such as diene elastomers such as 1,2-polybutadiene, polyolefin elastomers (TPO), styrene-butadiene-styrene block copolymers (SBS), and hydrogenated block copolymers (SEBS) thereof. And thermoplastic elastomers such as thermoplastic polyurethane elastomers (TPU), thermoplastic polyester elastomers (TPEE), polyamide elastomers (TPAE), silicone resin elastomers, fluororesin elastomers, and the like. As the rubber, for example, butadiene rubber (high cis butadiene rubber, low cis butadiene rubber, etc.), isoprene rubber, styrene-butadiene rubber, conjugated diene rubber such as styrene-isoprene rubber, nitrile rubber such as acrylonitrile-butadiene rubber And ethylene-?-Olefin rubbers such as acrylic rubbers, ethylene-propylene rubbers, and ethylene-propylene-diene rubbers and butyl rubbers, and other rubbers such as silicone rubbers and fluorine rubbers.

경화 수지로는, 예를 들면 우레탄 수지, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄-우레아 수지, 우레아 수지, 규소 수지, 페놀 수지, 비닐에스테르 수지 등을 들 수 있다. Examples of the cured resins include urethane resins, epoxy resins, acrylic resins, unsaturated polyester resins, polyurethane-urea resins, urea resins, silicon resins, phenol resins, and vinyl ester resins.

또한, 이들 유기 재료는 산 무수물기, 카르복실기, 히드록실기, 에폭시기, 아미노기 등에 의해 변성된 것일 수도 있다. 변성에 의해 하기의 수용성 입자나, 슬러리와의 친화성을 조절할 수 있다. In addition, these organic materials may be modified with an acid anhydride group, a carboxyl group, a hydroxyl group, an epoxy group, an amino group, or the like. By modification, affinity with the following water-soluble particle | grains and a slurry can be adjusted.

이들 유기 재료는 1종만을 사용할 수 있고, 2종 이상을 병용할 수 있다. These organic materials can use only 1 type and can use 2 or more types together.

이들 유기 재료는, 그의 일부 또는 모두가 가교된 가교 중합체일 수 있고, 비가교 중합체일 수 있다. 따라서, 비수용성 매트릭스는 가교 중합체만 포함할 수 있고, 가교 중합체와 비가교 중합체와의 혼합물일 수 있으며, 비가교 중합체만을 포함할 수 있다. 그러나 가교 중합체만을 포함하거나, 가교 중합체와 비가교 중합체와의 혼합물을 포함하는 것이 바람직하다. 가교 중합체를 함유함으로써, 비수용성 매트릭스에 탄성 회복력이 부여되고, 연마시에 연마 패드에 이러한 전단 응력에 의한 변위를 작게 억제할 수 있다. 또한, 연마시 및 드레싱시에 비수용성 매트릭스가 과도하게 연장되어 소성 변형하여 세공이 메워지는 것이나, 연마 패드 표면이 과도하게 보풀이 생기는 것 등을 효과적으로 억제할 수 있다. 따라서, 드레싱시에도 세공이 효율적으로 형성되어 연마시 슬러리의 유지성 저하를 방지할 수 있으며, 보풀이 적게 일어 연마 평탄성을 저해하지 않는다. 또한, 상기 가교를 행하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 유기 과산화물, 황, 황 화합물 등을 사용한 화학 가교, 전자선 조사 등에 의한 방사선 가교 등에 의해 행할 수 있다. These organic materials may be crosslinked polymers, some or all of which are crosslinked, and may be noncrosslinked polymers. Thus, the water-insoluble matrix may comprise only crosslinked polymers, may be a mixture of crosslinked polymers and noncrosslinked polymers, and may comprise only noncrosslinked polymers. However, it is preferable to include only the crosslinked polymer or to include a mixture of the crosslinked polymer and the noncrosslinked polymer. By containing a crosslinked polymer, elastic recovery force is provided to a water-insoluble matrix, and the displacement by such a shear stress can be suppressed small to a polishing pad at the time of grinding | polishing. Further, excessive polishing of the water-insoluble matrix at the time of polishing and dressing, plastic deformation and filling of pores, excessive polishing of the surface of the polishing pad, and the like can be effectively suppressed. Therefore, even when dressing, pores are efficiently formed to prevent a decrease in the retention of slurry during polishing, and less fluff occurs and does not impair polishing flatness. In addition, the method of performing the said crosslinking is not specifically limited, For example, it can carry out by chemical crosslinking using organic peroxide, sulfur, a sulfur compound, etc., radiation crosslinking by electron beam irradiation, etc.

이들 중에서, 화학 가교법에 의한 것이 바람직하다. 가교가 화학 가교에 의한 경우, 가교제로는 취급성이 좋은 것 및 피연마물에 대한 오염성이 없는 것 등의 관점에서 유기 과산화물을 사용하는 것이 바람직하다. 유기 과산화물로는, 예를 들면 과산화디쿠밀, 과산화디에틸, 과산화디-t-부틸, 과산화디아세틸, 과산화디아실 등을 들 수 있다. 가교가 화학 가교법에 의한 경우, 가교제의 사용량은 비수용 성 부재 중 가교성 중합체의 사용량 100 질량부에 대하여 바람직하게는 0.01 내지 5.0 질량부이고, 보다 바람직하게는 0.2 내지 4.0 질량부이다. 이 범위의 사용량으로 사용함으로써, 화학 기계 연마 공정에서 스크래치의 발생이 억제된 화학 기계 연마 패드를 얻을 수 있다. 가교는 비수용성 부재를 구성하는 재료 모두에 대해서 일괄적으로 행할 수 있고, 비수용성 부재를 구성하는 재료의 일부에서 가교를 행한 후에 잔부와 혼합할 수 있다. 또한, 각별한 가교를 행한 여러 종의 가교물을 혼합할 수 있다. Among these, those by the chemical crosslinking method are preferable. In the case where the crosslinking is caused by chemical crosslinking, it is preferable to use an organic peroxide as a crosslinking agent from the viewpoint of good handleability and no contamination to the polished material. Examples of the organic peroxide include dicumyl peroxide, diethyl peroxide, di-t-butyl peroxide, diacetyl peroxide, diacyl peroxide, and the like. When crosslinking is based on the chemical crosslinking method, the amount of the crosslinking agent is preferably 0.01 to 5.0 parts by mass, and more preferably 0.2 to 4.0 parts by mass based on 100 parts by mass of the crosslinkable polymer in the water-insoluble member. By using it in the usage-amount of this range, the chemical mechanical polishing pad by which the generation | occurrence | production of a scratch was suppressed in the chemical mechanical polishing process can be obtained. Crosslinking can be performed collectively with respect to all the materials which comprise a water-insoluble member, and can be mixed with remainder after performing crosslinking in a part of the material which comprises a water-insoluble member. Moreover, the various crosslinked material which carried out the special crosslinking can be mixed.

가교가 화학 가교법에 의한 경우에는, 사용하는 가교제의 양이나 가교 조건을 조정함으로써, 일회의 가교 조작에 의해 비수용성 부재의 일부가 가교되어 다른 부분이 가교되어 있지 않은 유기 재료의 혼합물을 용이하게 얻을 수 있다. 또한, 가교가 방사선 가교법에 의한 경우에는, 방사선의 조사량을 조정함으로써 상기와 동일한 효과를 용이하게 얻을 수 있다. When crosslinking is based on the chemical crosslinking method, by adjusting the amount of crosslinking agent and crosslinking conditions to be used, a mixture of organic materials in which a part of the non-aqueous member is crosslinked by one crosslinking operation and other parts are not crosslinked easily You can get it. In addition, when crosslinking is carried out by the radiation crosslinking method, the same effects as described above can be easily obtained by adjusting the radiation dose.

이 가교 중합체로는, 상기 유기 재료 중에서도 가교 고무, 경화 수지, 가교된 열가소성 수지 및 가교된 엘라스토머 등을 사용할 수 있다. 또한, 이들 중에서도 많은 슬러리 중에 함유되는 강산이나 강알칼리에 대하여 안정적이며, 흡수에 의한 연화가 적기 때문에 가교 열가소성 수지 및(또는) 가교 엘라스토머가 바람직하다. 또한, 가교 열가소성 수지 및 가교 엘라스토머 중에서도, 유기 과산화물을 사용하여 가교된 것이 보다 바람직하며, 가교 1,2-폴리부타디엔이 특히 바람직하다. As this crosslinked polymer, a crosslinked rubber, a cured resin, a crosslinked thermoplastic resin, a crosslinked elastomer and the like can be used among the organic materials. Among these, crosslinked thermoplastic resins and / or crosslinked elastomers are preferable because they are stable against strong acids and strong alkalis contained in many slurries and have little softening due to absorption. Among the crosslinked thermoplastic resins and crosslinked elastomers, those crosslinked using an organic peroxide are more preferable, and crosslinked 1,2-polybutadiene is particularly preferable.

이들 가교 중합체의 함유량은 특별히 한정되지 않지만, 비수용성 매트릭스 전체의 바람직하게는 30 부피% 이상, 보다 바람직하게는 50 부피% 이상, 더욱 바람 직하게는 70 부피% 이상이며, 100 부피%일 수도 있다. 비수용성 매트릭스 중 가교 중합체의 함유량이 30 부피% 미만이면 가교 중합체를 함유하는 효과를 충분히 발휘시킬 수 없는 경우가 있다. Although content of these crosslinked polymers is not specifically limited, Preferably it is 30 volume% or more, More preferably, it is 50 volume% or more, More preferably, it is 70 volume% or more, 100 volume% of the whole water-insoluble matrix may be sufficient. . When content of a crosslinked polymer in a water-insoluble matrix is less than 30 volume%, the effect containing a crosslinked polymer may not fully be exhibited.

가교 중합체를 함유하는 비수용성 매트릭스는 JIS K 6251에 준하고 비수용성 매트릭스를 포함하는 시험편을 80 ℃에서 파단시킨 경우, 파단 후에 잔류하는 신도(이하, 간단히 "파단 잔류 신도"라 함)를 100 % 이하로 할 수 있다. 즉, 파단 후의 표선간 합계 거리가 파단전의 표선간 거리의 2배 이하가 된다. 이 파단 잔류 신도는 바람직하게는 30 % 이하, 더욱 바람직하게는 10 % 이하, 특히 바람직하게는 5 % 이하이다. 파단 잔류 신도가 100 %를 초과하면, 연마시 및 면 갱신시에 연마 패드 표면에서 긁혀지거나 연장된 미세편이 세공을 막기 쉬워지는 경향이 있어 바람직하지 않다. 이 "파단 잔류 신도"란, JIS K6251 "가황 고무의 인장 시험 방법"에 준하여, 시험편 형상 덤벨형 3호형, 인장 속도 500 mm/분, 시험 온도 80 ℃에서 인장 시험에서 시험편을 파단시킨 경우, 파단되어 분할된 시험편 각각의 표선에서 파단부까지의 합계 거리에서 시험전의 표선간 거리를 뺀 신도이다. 또한, 실제 연마에서는 접동에 의해 발열하기 때문에 온도 80 ℃ 에서의 시험이 된다. The water-insoluble matrix containing the crosslinked polymer is 100% of the elongation remaining after breaking (hereinafter referred to simply as "breaking residual elongation") when breaking the test piece containing the water-insoluble matrix at 80 ° C according to JIS K 6251. It can be set as follows. That is, the total distance between the marking lines after breaking becomes two times or less of the distance between the marking lines before breaking. This break residual elongation becomes like this. Preferably it is 30% or less, More preferably, it is 10% or less, Especially preferably, it is 5% or less. When the fracture residual elongation exceeds 100%, fine pieces scratched or extended on the surface of the polishing pad during polishing and surface renewal tend to easily block pores, which is not preferable. This "breakage residual elongation" is a fracture when a test piece is broken in a tensile test at a test piece shape dumbbell type No. 3 type, a tensile speed of 500 mm / min, and a test temperature of 80 ° C in accordance with JIS K6251 "Tension Test Method of Vulcanized Rubber". The elongation is obtained by subtracting the distance between the markings before the test from the total distance from the markings of each divided specimen to the fracture. In actual polishing, heat is generated by sliding, so that the test is performed at a temperature of 80 ° C.

상기 "수용성 입자"는, 연마 패드 중에서 수계 분산체인 슬러리와 접촉함으로써 비수용성 매트릭스로부터 이탈하는 입자이다. 이 이탈은 슬러리 중에 함유된 물 등과의 접촉에 의해 용해됨으로써 발생할 수 있고, 이 물 등을 함유하여 팽윤되고, 겔상이 됨으로써 발생될 수 있다. 또한, 이 용해 또는 팽윤은 물에 의한 것뿐만 아니라, 메탄올 등의 알코올계 용제를 함유하는 수계 혼합 매체와의 접촉에 의 한 것일 수 있다. The said "water-soluble particle" is particle | grains which detach | deviate from a water-insoluble matrix by contacting the slurry which is an aqueous dispersion in a polishing pad. This detachment may occur by dissolving by contact with water or the like contained in the slurry, and may occur by containing the water or the like, swelling, and becoming gel. The dissolution or swelling may be not only by water but also by contact with an aqueous mixed medium containing an alcohol solvent such as methanol.

이 수용성 입자는 세공을 형성하는 효과 이외에도, 연마 패드 중에서는 연마 패드의 압입 경도를 높이는 효과를 갖는다. 예를 들면, 수용성 입자를 함유함으로써 본 발명의 연마 패드의 쇼어 D 경도를 바람직하게는 35 이상, 보다 바람직하게는 50 내지 90, 더욱 바람직하게는 50 내지 80이며, 통상 100 이하로 할 수 있다. 쇼어 D 경도가 35를 초과하면 피연마체에 부하될 수 있는 압력을 높일 수 있고, 이에 따라 연마 속도를 향상시킬 수 있다. 또한 추가로, 높은 연마 평탄성이 얻어진다. 따라서, 이 수용성 입자는 연마 패드에서 충분한 압입 경도를 확보할 수 있는 중실체(中實體)인 것이 특히 바람직하다. In addition to the effect of forming pores, the water-soluble particles have an effect of increasing the press-in hardness of the polishing pad. For example, by containing water-soluble particles, the Shore D hardness of the polishing pad of the present invention is preferably 35 or more, more preferably 50 to 90, still more preferably 50 to 80, and usually 100 or less. If the Shore D hardness exceeds 35, the pressure that can be loaded onto the abrasive can be increased, thereby improving the polishing rate. In addition, high polishing flatness is obtained. Therefore, it is especially preferable that this water-soluble particle is a solid body which can ensure sufficient indentation hardness in a polishing pad.

이 수용성 입자를 구성하는 재료는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 유기 수용성 입자 및 무기 수용성 입자를 들 수 있다. 유기 수용성 입자의 소재로는, 예를 들면 당류, 예를 들면 전분, 덱스트린 및 시클로덱스트린과 같은 다당류, 젖당, 만니트 등, 셀룰로오스류, 예를 들면 히드록시프로필셀룰로오스, 메틸셀룰로오스 등, 단백질, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐피롤리돈, 폴리아크릴산, 폴리에틸렌옥시드, 수용성 감광성 수지, 술폰화폴리이소프렌, 술폰화폴리이소프렌 공중합체 등을 들 수 있다. 또한, 무기 수용성 입자의 소재로는 예를 들면 아세트산칼륨, 질산칼륨, 탄산칼륨, 탄산수소칼륨, 염화칼륨, 브롬화칼륨, 인산칼륨, 질산마그네슘 등을 들 수 있다. 이들 수용성 입자는, 상기 각 소재를 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 또한, 소정의 소재를 포함하는 1종의 수용성 입자여도 좋고, 다른 소재를 포함하는 2종 이상의 수용성 입자여도 좋다. Although the material which comprises this water-soluble particle is not specifically limited, For example, organic water-soluble particle | grains and inorganic water-soluble particle | grains are mentioned. Examples of the material of the organic water-soluble particles include sugars, for example, polysaccharides such as starch, dextrin and cyclodextrin, lactose and mannite, celluloses such as hydroxypropyl cellulose and methyl cellulose, proteins, poly Vinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, polyacrylic acid, polyethylene oxide, water-soluble photosensitive resin, sulfonated polyisoprene, sulfonated polyisoprene copolymer and the like. Examples of the material of the inorganic water-soluble particles include potassium acetate, potassium nitrate, potassium carbonate, potassium hydrogen carbonate, potassium chloride, potassium bromide, potassium phosphate, magnesium nitrate and the like. These water-soluble particles can be used alone or in combination of two or more of the above materials. Moreover, 1 type of water-soluble particle containing a predetermined raw material may be sufficient, and 2 or more types of water-soluble particle containing another raw material may be sufficient.

또한, 수용성 입자의 평균 입경은 바람직하게는 0.1 내지 500 ㎛, 보다 바람직하게는 0.5 내지 100 ㎛이다. 세공의 크기는 바람직하게는 0.1 내지 500 ㎛, 보다 바람직하게는 0.5 내지 100 ㎛이다. 수용성 입자의 평균 입경이 0.1 ㎛ 미만이면 형성되는 세공의 크기가 사용하는 지립보다 작아지기 때문에 슬러리를 충분히 유지할 수 있는 연마 패드가 얻기 어려워지는 경향이 있다. 한편, 500 ㎛를 초과하면 형성되는 세공의 크기가 과대해져 얻어지는 연마 패드의 기계적 강도 및 연마 속도가 저하되는 경향이 있다. The average particle diameter of the water-soluble particles is preferably 0.1 to 500 µm, more preferably 0.5 to 100 µm. The pore size is preferably 0.1 to 500 mu m, more preferably 0.5 to 100 mu m. If the average particle diameter of the water-soluble particles is less than 0.1 µm, the size of the pores to be formed becomes smaller than the abrasive grains used, so that a polishing pad capable of sufficiently maintaining the slurry tends to be difficult to obtain. On the other hand, when it exceeds 500 micrometers, the magnitude | size of the pore formed will become excess, and there exists a tendency for the mechanical strength and polishing rate of the obtained polishing pad to fall.

이 수용성 입자의 함유량은 비수용성 매트릭스와 수용성 입자와의 합계를 100 부피%로 한 경우, 수용성 입자는 바람직하게는 2 내지 90 부피%, 보다 바람직하게는 2 내지 60 부피%, 더욱 바람직하게는 2 내지 40 부피%이다. 수용성 입자의 함유량이 2 부피% 미만이면 얻어지는 연마 패드에서 세공이 충분히 형성되지 않고 연마 속도가 저하되는 경향이 있다. 한편, 90 부피%를 초과하여 수용성 입자를 함유하는 경우에는, 얻어지는 연마 패드에서 연마 패드 내부에 존재하는 수용성 입자가 팽윤 또는 용해되는 것을 충분히 방지하기 어려워지는 경향이 있어, 연마 패드의 경도 및 기계적 강도를 적정한 값으로 유지하기 어려워진다. The content of the water-soluble particles is preferably 2 to 90% by volume, more preferably 2 to 60% by volume, even more preferably 2 when the total amount of the water-insoluble matrix and the water-soluble particles is 100% by volume. To 40% by volume. If the content of the water-soluble particles is less than 2% by volume, pores are not sufficiently formed in the resulting polishing pad, and the polishing rate tends to be lowered. On the other hand, when it contains more than 90% by volume of water-soluble particles, it tends to be difficult to sufficiently prevent swelling or dissolution of the water-soluble particles existing inside the polishing pad in the resulting polishing pad, and thus the hardness and mechanical strength of the polishing pad. It is difficult to keep the value at an appropriate value.

또한, 수용성 입자는 연마 패드내에서 표층에 노출된 경우에만 물에 용해되고, 연마 패드 내부에서는 흡습되고 추가로 팽윤되지 않는 것이 바람직하다. 이 때문에 수용성 입자는 최외부의 적어도 일부에 흡습을 억제하는 외피를 구비할 수 있다. 이 외피는 수용성 입자에 물리적으로 흡착하고 있어도, 수용성 입자와 화학 결합하고 있어도, 추가로 이 모두에 의해 수용성 입자에 접하고 있을 수 있다. 이 러한 외피를 형성하는 재료로는, 예를 들면 에폭시 수지, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리실리케이트 등을 들 수 있다. 또한, 이 외피는 수용성 입자의 일부에만 형성되어 있어도 충분히 상기 효과를 얻을 수 있다. In addition, the water-soluble particles are preferably dissolved in water only when exposed to the surface layer in the polishing pad, and are absorbed in the polishing pad and are not further swollen. For this reason, the water-soluble particle can be provided with the outer shell which suppresses moisture absorption in at least one part of outermost part. Even if the sheath is physically adsorbed to the water-soluble particles or chemically bonded to the water-soluble particles, the outer shell may further contact the water-soluble particles. As a material which forms such an outer shell, an epoxy resin, polyimide, polyamide, polysilicate, etc. are mentioned, for example. Moreover, even if this shell is formed only in a part of water-soluble particle, the said effect can fully be acquired.

상기 비수용성 매트릭스는, 수용성 입자와의 친화성 및 비수용성 매트릭스 중에서 수용성 입자의 분산성을 제어하기 때문에, 상용화제를 함유할 수 있다. 상용화제로는, 예를 들면 산 무수물기, 카르복실기, 히드록실기, 에폭시기, 옥사졸린기 및 아미노기 등에 의해 변성된 중합체, 블럭 공중합체, 및 랜덤 공중합체, 추가로 여러가지의 비이온계 계면활성제, 커플링제 등을 들 수 있다. Since the said water-insoluble matrix controls affinity with water-soluble particle and the dispersibility of water-soluble particle in a water-insoluble matrix, it can contain a compatibilizer. As the compatibilizer, for example, polymers, block copolymers and random copolymers modified with acid anhydride groups, carboxyl groups, hydroxyl groups, epoxy groups, oxazoline groups, amino groups and the like, and various nonionic surfactants, couplers Ring agent etc. are mentioned.

한편, 후자의 공동이 분산되어 형성된 비수용성 매트릭스재(발포체 등)을 구비하는 연마 패드를 구성하는 비수용성 매트릭스재로는, 예를 들면 폴리우레탄, 멜라민 수지, 폴리에스테르, 폴리술폰, 폴리비닐아세테이트 등을 들 수 있다. On the other hand, as the water-insoluble matrix material constituting the polishing pad including the water-insoluble matrix material (foam, etc.) formed by dispersing the latter cavity, for example, polyurethane, melamine resin, polyester, polysulfone, polyvinyl acetate Etc. can be mentioned.

이러한 비수용성 매트릭스재 중에 분산되는 공동의 크기는, 평균값으로 바람직하게는 0.1 내지 500 ㎛, 보다 바람직하게는 0.5 내지 100 ㎛이다. The size of the cavity dispersed in such a water-insoluble matrix material is preferably 0.1 to 500 µm, more preferably 0.5 to 100 µm on average.

본 발명의 화학 기계 연마 패드의 제조 방법은 특별히 한정되지 않고, 화학 기계 연마 패드가 갖는 홈 및 임의적으로 가질 수도 있는 이면의 오목부(이하, 모두 합쳐서 "홈들"이라 함)의 형성 방법도 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 미리 화학 기계 연마 패드가 되는 화학 기계 연마 패드용 조성물을 준비하고, 이 조성물을 원하는 형태의 개형(槪形)으로 성형한 후, 절삭 가공에 의해 홈들을 형성할 수 있다. 또한, 홈들이 되는 패턴이 형성된 금형을 사용하여 화학 기계 연마 패드용 조성물을 금형 성형함으로써, 화학 기계 연마 패드의 개형과 함께 홈들을 동시 에 형성할 수 있다. 여기서, 금형 성형에 의하면 용이하게 홈 내면의 표면 조도를 20 ㎛ 이하로 할 수 있다. The manufacturing method of the chemical mechanical polishing pad of this invention is not specifically limited, The formation method of the groove | channel and the recessed part of the back surface which may arbitrarily have hereafter, also a method of forming a chemical mechanical polishing pad in particular is also specifically limited. It doesn't work. For example, after preparing the composition for chemical-mechanical polishing pads used as a chemical-mechanical polishing pad previously, shape | molding this composition into the shape of a desired shape, grooves can be formed by cutting. Further, by molding the composition for chemical mechanical polishing pads using a mold having a pattern forming grooves, the grooves can be formed simultaneously with the reforming of the chemical mechanical polishing pad. Here, according to the die molding, the surface roughness of the groove inner surface can be easily 20 µm or less.

화학 기계 연마 패드용 조성물을 얻는 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 소정의 유기 재료 등 필요한 재료를 혼련기 등에 의해 혼련하여 얻을 수 있다. 혼련기로는 종래부터 공지된 것을 사용할 수 있다. 예를 들면, 롤, 니이더, 벤버리믹서, 압출기(단축, 다축) 등의 혼련기를 들 수 있다. The method of obtaining the composition for chemical mechanical polishing pads is not specifically limited. For example, necessary materials, such as a predetermined organic material, can be knead | mixed and obtained by a kneading machine etc. As a kneader, a conventionally known one can be used. For example, kneaders, such as a roll, a kneader, a Benbury mixer, and an extruder (single-axis, multi-axis), are mentioned.

수용성 입자를 함유하는 연마 패드를 얻기 위한 수용성 입자를 함유하는 연마 패드용 조성물은, 예를 들면 비수용성 매트릭스, 수용성 입자 및 그 밖의 첨가제 등을 혼련하여 얻을 수 있다. 단, 통상 혼련시에는 가공하기 쉽도록 가열하여 혼련되지만, 이 때의 온도에서 수용성 입자는 고체인 것이 바람직하다. 고체임으로써, 비수용성 매트릭스와의 상용성의 크기와 관계없이 수용성 입자를 상기 바람직한 평균 입경으로 분산시킬 수 있다. 따라서, 사용하는 비수용성 매트릭스의 가공 온도에 의해 수용성 입자의 종류를 선택하는 것이 바람직하다. The composition for polishing pads containing water-soluble particles for obtaining a polishing pad containing water-soluble particles can be obtained by, for example, kneading a water-insoluble matrix, water-soluble particles, and other additives. However, at the time of kneading | mixing, although it heats and knead | mixes so that it may be processed easily, it is preferable that water-soluble particle is solid at this time. By being solid, the water-soluble particles can be dispersed to the above preferred average particle diameter regardless of the size of compatibility with the water-insoluble matrix. Therefore, it is preferable to select the kind of water-soluble particle by the processing temperature of the water-insoluble matrix to be used.

본 발명의 화학 기계 연마 패드는, 상기한 바와 같은 패드의 비연마면상에 지지층을 구비하는 다층형 패드일 수도 있다. The chemical mechanical polishing pad of the present invention may be a multilayer pad having a support layer on the non-abrasive surface of the pad as described above.

상기 지지층은 화학 기계 연마용 패드를 연마면의 이면상에서 지지하는 층이다. 이 지지층의 특성은 특별히 한정되지 않지만, 패드 본체와 비교해서 보다 연질인 것이 바람직하다. 보다 연질인 지지층을 구비함으로써, 패드 본체의 두께가 얇은 경우, 예를 들면 1.0 mm 이하에서도 연마시에 패드 본체가 유리되거나, 연마층의 표면이 만곡되는 것 등을 방지할 수 있어 안정적으로 연마를 행할 수 있다. 이 지지층의 경도는 패드 본체 경도의 90 % 이하가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 50 내지 90 %이며, 특히 바람직하게는 50 내지 80 %이고, 50 내지 70 %가 가장 바람직하다. The support layer is a layer for supporting the chemical mechanical polishing pad on the back surface of the polishing surface. Although the characteristic of this support layer is not specifically limited, It is preferable that it is softer compared with a pad main body. By providing a softer support layer, when the thickness of the pad body is thin, for example, even if it is 1.0 mm or less, it is possible to prevent the pad body from being released during polishing or to bend the surface of the polishing layer. I can do it. The hardness of the support layer is preferably 90% or less of the pad body hardness, more preferably 50 to 90%, particularly preferably 50 to 80%, and most preferably 50 to 70%.

또한, 지지층은 다공질체, 예를 들면 발포체일 수도, 비다공질체일 수도 있다. 또한, 그 평면 형상은 특별히 한정되지 않고, 연마층과 동일하거나 상이할 수 있다. 이 지지층의 평면 형상으로는, 예를 들면 원형, 다각형, 예를 들면 사각형 등으로 할 수 있다. 또한, 그 두께도 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 0.1 내지 5 mm가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 2 mm로 할 수 있다. In addition, the support layer may be a porous body, for example, a foam, or may be a non-porous body. In addition, the planar shape is not specifically limited, It may be the same as or different from an abrasive layer. As a planar shape of this support layer, it can be set as circular, polygonal, for example square. Moreover, the thickness is also not specifically limited, For example, 0.1-5 mm is preferable, More preferably, it can be 0.5-2 mm.

지지층을 구성하는 재료도 특별히 한정되지 않지만, 소정의 형상 및 성상으로의 성형이 용이하고, 적절한 탄성 등을 부여할 수 있기 때문에 유기 재료를 사용하는 것이 바람직하다. Although the material which comprises a support layer is not specifically limited, either, It is preferable to use an organic material because shaping | molding to a predetermined shape and property is easy, and moderate elasticity etc. can be provided.

상기한 바와 같은 본 발명의 화학 기계 연마용 패드는 높은 연마 속도로 양호한 피연마면을 얻을 수 있으며, 긴 수명을 갖는 것이다. The chemical mechanical polishing pad of the present invention as described above can obtain a good polished surface at a high polishing rate, and has a long service life.

또한, 본 발명의 화학 기계 연마 패드가 피연마물의 연마면에 발생하는 스크래치를 저감시키는 메카니즘에 대해서는 아직 명백하지 않지만, 종래 알려져 있는 화학 기계 연마 패드에서는 화학 기계 연마 공정시 패드의 중심부에 화학 기계 연마용 수계 분산체나 연마 잔여물 등이 체류하는 현상이 보였기 때문에, 상기 체류물이 스크래치의 발생원으로서 작용하고 있던 것으로 추정된다. 한편, 본 발명의 화학 기계 연마 패드를 사용하면 화학 기계 연마 공정시에 상기한 바와 같은 체류현상이 관찰되지 않기 때문에, 연마면상에 상기한 바와 같은 홈을 형성함으로써 체 류물이 효과적으로 제거된 것으로 생각되며, 이에 따라 스크래치의 저감 효과가 발현된 것으로 추정된다. In addition, although the mechanism for reducing the scratches generated on the polished surface of the polished object is not clear, the chemical mechanical polishing pad of the present invention is known in the conventional chemical mechanical polishing pad. Since the water-based dispersion, the grinding | polishing residue, etc. stayed, it was estimated that the said residue acted as a source of a scratch. On the other hand, when the chemical mechanical polishing pad of the present invention is used, the retention phenomenon as described above is not observed during the chemical mechanical polishing process. Therefore, it is considered that the retention object is effectively removed by forming the grooves as described above on the polishing surface. Therefore, it is estimated that the scratch reduction effect was expressed.

본 발명의 화학 기계 연마 방법은 상기한 바와 같이 본 발명의 화학 기계 연마 패드를 사용하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 화학 기계 연마용 패드는 시판되고 있는 연마 장치에 장착하고, 공지된 방법에 의해 화학 기계 연마에 사용할 수 있다. The chemical mechanical polishing method of the present invention is characterized by using the chemical mechanical polishing pad of the present invention as described above. The chemical mechanical polishing pad of the present invention is mounted on a commercially available polishing apparatus and can be used for chemical mechanical polishing by a known method.

그 경우 피연마면, 사용하는 화학 기계 연마용 수계 분산체의 종류는 관계없다. In that case, the type of chemical mechanical polishing aqueous dispersion to be used is irrelevant.

<실시예> <Example>

<실시예 1><Example 1>

(1) 화학 기계 연마 패드의 제조 (1) Manufacture of chemical mechanical polishing pads

가교되어 비수용성 매트릭스가 되는 1,2-폴리부타디엔(JSR(주)제, 상품명 "JSR RB830") 80 부피부(72 질량부에 상당함)와, 수용성 입자인 β-사이클로덱스트린((주)요코하마 고꾸사이 바이오 겡뀨쇼제, 상품명 "덱스펄 β-100", 평균 입경 20 ㎛) 20 부피부(28 질량부에 상당함)를 160 ℃로 온도 조절된 루더(Ruder)에 의해 혼련하였다. 그 후, 디쿠밀퍼옥시드(닛본 유시(주)제, 상품명 "파크밀 D") 1.0 부피부(1.1 질량부에 상당함)를 배합하고, 120 ℃에서 더욱 혼련하여 펠릿을 얻었다. 계속해서, 혼합물을 금형내에서 170 ℃에서 18 분간 가열하고 가교시켜 직경 600 mm, 두께 2.5 mm 원반형의 성형체를 얻었다. 그 후, 이 성형체의 연마면측에 가토 기까이(주)제의 절삭 가공기를 이용하여 폭이 0.5 mm, 깊이가 1.0 mm인 동심 원형의 홈을 피치가 2.0 mm가 되도록 형성하였다(제1 홈군의 홈). 또한, 연마면측에 패드의 중심부터 외주단에 이르는 직선형의 홈 16개(각각의 폭은 1.0 mm이고, 깊이는 1.0 mm임)를 패드 연마면의 중심에서 서로 접하게 하고, 인접하는 직선 홈과 이루는 각도는 모두 22.5°가 되도록 형성하였다(제2 홈군의 홈). 여기서 형성한 홈군의 구성은 도 1에 나타낸 개략도에 해당한다. 또한, 여기서 형성한 홈군에 대하여 삼차원 표면 구조 해석 현미경(형식 "자이고 뉴 뷰(Zygo New View) 5032," 캐논(주)제)로 내면의 표면 조도를 측정하였더니 4.2 ㎛였다. 1,2-polybutadiene (JSR Co., Ltd. product, brand name "JSR RB830") 80 volume parts (corresponding to 72 mass parts) which bridge | crosslinks and becomes a water-insoluble matrix, and (beta) -cyclodextrin which is a water-soluble particle 20 parts by mass (corresponding to 28 parts by mass) of Yokohama Kokusai Bio Chemical Co., Ltd., trade name "Dex Pearl β-100", average particle diameter of 20 µm, were kneaded by a Ruder temperature-controlled to 160 ° C. Thereafter, 1.0 parts by weight (corresponding to 1.1 parts by weight) of dicumyl peroxide (manufactured by Nippon Yushi Co., Ltd., trade name "Park Mill D") was blended, and further kneaded at 120 ° C to obtain pellets. Subsequently, the mixture was heated and crosslinked at 170 ° C. for 18 minutes in a mold to obtain a disk shaped body having a diameter of 600 mm and a thickness of 2.5 mm. Subsequently, a concentric circular groove having a width of 0.5 mm and a depth of 1.0 mm was formed on the polished surface side of the molded body by using a Kato Kikai Co., Ltd. cutting machine (the pitch of the first groove group). home). In addition, 16 linear grooves (each having a width of 1.0 mm and a depth of 1.0 mm) extending from the center of the pad to the outer circumferential side of the pad are brought into contact with each other at the center of the pad grinding surface, and formed with adjacent straight grooves. The angles were all formed to be 22.5 degrees (grooves of the second groove group). The structure of the groove group formed here corresponds to the schematic diagram shown in FIG. In addition, the surface roughness of the inner surface of the groove group formed here was measured by a three-dimensional surface structure analysis microscope (model "Zygo New View 5032," manufactured by Canon Corporation).

(2) 연마 속도 및 스크래치 수의 평가(2) Evaluation of polishing rate and scratch number

상기에서 제조한 화학 기계 연마 패드를 연마 장치((주)에바라 세이사꾸쇼제, 형식 "EPO112")의 정반상에 장착하고, 화학 기계 연마용 슬러리로서 3배로 희석한 CMS-1101(상품명, JSR(주)제)를 사용하며, 이하의 조건으로 패턴없이 SiO₂막(PETEOS막; 테트라에틸오르토실리케이트(TEOS)를 원료로 하고, 촉진 조건으로서 플라즈마를 이용하여 화학 기상 성장으로 막을 제조한 SiO₂막)을 갖는 웨이퍼(직경 8 인치)를 연마하여 연마 속도 및 스크래치 수를 평가하였다. 그 결과, 연마 속도는 210 nm/분이고, 피연마면에 스크래치는 확인되지 않았다. The above-described chemical mechanical polishing pad was mounted on a surface plate of a polishing apparatus (manufactured by Ebara Seisakusho Co., Ltd., model "EPO112"), and diluted CMS-1101 as a slurry for chemical mechanical polishing (trade name, JSR (Co., Ltd.)), without in the following conditions, and usage patterns, an SiO ₂ film (PETEOS film; tetraethylorthosilicate (TEOS) prepared by SiO the starting material, acceleration conditions as to a film by chemical vapor deposition using plasma ₂ films) were polished to evaluate the polishing rate and the number of scratches. As a result, the polishing rate was 210 nm / min, and no scratch was found on the surface to be polished.

정반의 회전수: 70 rpm Rotational Speed of Table: 70 rpm

헤드의 회전수: 63 rpm Rotational Speed of Head: 63 rpm

헤드 압착압: 4 psi Head Crimp: 4 psi

슬러리 공급량: 200 ㎖/분Slurry Feed Rate: 200 mL / min

연마 시간: 2분Polishing time: 2 minutes

또한, 상기 연마 속도는 광학식 막 두께계에 의해 연마 전후의 막 두께를 측정하고, 이들의 막 두께 차이로부터 산출하였다. 또한, 스크래치는 연마 후의 SiO₂막 웨이퍼의 피연마면을 웨이퍼 결함 검사 장치(KLA·덴꼬르사제, 형식 "KLA 2351")을 사용하여 피연마면의 전체 면에 생성된 스크래치 전체 수를 측정하였다. In addition, the said polishing rate measured the film thickness before and behind polishing with the optical film thickness meter, and computed it from these film thickness difference. In addition, the scratch was measured for the total number of scratches produced on the entire surface of the surface to be polished using a wafer defect inspection device (model "KLA 2351" manufactured by KLA / Dencor Company) for the surface of the polished SiO ₂ film wafer. .

<실시예 2> <Example 2>

실시예 1에서 제2 홈군의 홈으로서, 패드의 중심부터 외주단에 이르는 직선상의 홈 4개(각각의 폭은 1.0 mm이고, 깊이는 1.0 mm임)을 패드 연마면의 중심에서 서로 접하게 하고, 인접하는 직선 홈과 이루는 각도는 모두 90°가 되도록 형성하며, 패드 중심에서 25 mm의 점에서 외주단에 이르는 직선 홈을 모두 인접하는 직선 홈과 이루는 각도가 11.25°가 되도록 28개의 직선 홈을 형성한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 화학 기계 연마 패드를 제조하였다. 여기서 형성한 홈군의 구성은 도 2에 나타낸 개략도에 해당한다. 또한, 여기서 형성한 홈군 내면의 표면 조도는 3.9 ㎛였다. As the groove of the second groove group in Example 1, four linear grooves (each having a width of 1.0 mm and a depth of 1.0 mm) from the center of the pad to the outer circumferential side thereof are brought into contact with each other at the center of the pad polishing surface, The angle formed by the adjacent linear grooves is formed to be 90 °, and 28 linear grooves are formed so that the angle formed by the adjacent linear grooves is 11.25 ° with all the linear grooves extending from the point of 25 mm from the pad center to the outer circumferential end. A chemical mechanical polishing pad was produced in the same manner as in Example 1 except for the one. The structure of the groove group formed here corresponds to the schematic diagram shown in FIG. In addition, the surface roughness of the groove group inner surface formed here was 3.9 micrometers.

상기에서 제조한 연마 패드를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 연마 속도, 스크래치 수를 평가하였다. 그 결과, 연마 속도는 220 nm/분이고, 스크래치는 확인되지 않았다. The polishing rate and the number of scratches were evaluated in the same manner as in Example 1, except that the polishing pad prepared above was used. As a result, the polishing rate was 220 nm / min, and no scratch was confirmed.

<실시예 3><Example 3>

1,2-폴리부타디엔(JSR(주)제, 상품명 "JSR RB830") 64 부피부(58 질량부에 상당함)와, 1,2-폴리부타디엔과 폴리스티렌의 블럭 중합체(JSR(주)제, 상품명 "TR2827") 16 부피부(14 질량부에 상당함)와, 수용성 입자인 β-사이클로덱스트린((주)요코하마 고꾸사이 바이오 겡뀨쇼제, 상품명 "덱스펄 β-100", 평균 입경 20 ㎛) 20 부피부(28 질량부에 상당함)를 160 ℃로 온도 조절된 루더에 의해 혼련하였다. 그 후, 디쿠밀퍼옥시드(닛본 유시(주)제, 상품명 "파크밀 D") 0.5 부피부(0.56 질량부에 상당함)를 배합하고, 120 ℃에서 더욱 혼련하여 펠릿을 얻었다. 계속해서, 혼련물을 금형내에서 180 ℃에서 10 분간 가열하고, 가교시켜 직경 600 mm, 두께 2.5 mm 원반형의 성형체를 얻었다. 그 후, 이 성형체의 연마면측에 가토 기까이(주)사제의 절삭 가공기를 이용하여 폭이 0.5 mm, 깊이가 1.0 mm인 동심원형의 홈을 피치가 1.5 mm가 되도록 형성하였다(제1 홈군의 홈). 또한, 패드의 중심부터 외주단에 이르는 직선형 홈 8개(각각의 폭은 1.0 mm이고, 깊이는 1.0 mm임)를 패드 연마면의 중심에서 서로 접하게 하고, 인접하는 직선 홈과 이루는 각도는 모두 45°가 되도록 형성하며, 패드 중심에서 25 mm의 점에서 외주단에 이르는 직선 홈을 모두 인접하는 직선 홈과 이루는 각도가 5.625°가 되도록 56개의 직선 홈을 형성하였다(제2 홈군의 홈). 여기서 형성한 홈군의 구성은 도 3에 나타낸 개략도에 해당한다. 또한, 여기서 형성한 홈군 내면의 표면 조도는 4.7 ㎛였다.1,2-polybutadiene (manufactured by JSR Corporation, trade name "JSR RB830") 64 parts by volume (equivalent to 58 parts by mass), and a block polymer of 1,2-polybutadiene and polystyrene (manufactured by JSR Corporation, Brand name "TR2827") 16 parts by volume (equivalent to 14 parts by mass), and β-cyclodextrin (Yokohama Kokusai Bio Chemical Co., Ltd., product name "dex pearl β-100", average particle diameter of 20 µm) 20 parts by volume (equivalent to 28 parts by mass) were kneaded by a luther temperature controlled to 160 ° C. Then, 0.5 volume part (equivalent to 0.56 mass part) of dicumyl peroxide (made by Nippon Yushi Co., Ltd., brand name "Park Mill D") was mix | blended, and it knead | mixed further at 120 degreeC, and the pellet was obtained. Subsequently, the kneaded product was heated at 180 ° C. for 10 minutes in a mold and crosslinked to obtain a disk shaped body having a diameter of 600 mm and a thickness of 2.5 mm. Subsequently, a concentric circular groove having a width of 0.5 mm and a depth of 1.0 mm was formed on the polished surface side of the molded body by using a Kato Kikai Co., Ltd. cutting machine (the pitch of the first groove group). home). In addition, eight straight grooves (each having a width of 1.0 mm and a depth of 1.0 mm) extending from the center of the pad to the outer circumference thereof are brought into contact with each other at the center of the pad polishing surface, and the angles formed with the adjacent straight grooves are 45 degrees. 56 linear grooves were formed so that the angles of all the linear grooves extending from the pad center to the outer circumferential end at the point of the pad with the adjacent linear grooves were 5.625 °. The structure of the groove group formed here corresponds to the schematic diagram shown in FIG. In addition, the surface roughness of the groove group inner surface formed here was 4.7 micrometers.

상기에서 제조한 연마 패드를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 연마 속도, 스크래치 수를 평가하였다. 그 결과, 연마 속도는 185 nm/분이고, 스크래치는 확인되지 않았다. The polishing rate and the number of scratches were evaluated in the same manner as in Example 1, except that the polishing pad prepared above was used. As a result, the polishing rate was 185 nm / min, and no scratch was confirmed.

<실시예 4><Example 4>

1,2-폴리부타디엔(JSR(주)제, 상품명 "JSR RB830") 56 부피부(48 질량부에 상당함)와, 폴리스티렌(A·&·언스티렌(주)제, 상품명 "GPPS HF55") 14 부피부(12 질량부에 상당함)와, 수용성 입자인 β-사이클로덱스트린((주)요코하마 고꾸사이 바이오 겡뀨쇼제, 상품명 "덱스펄 β-100", 평균 입경 20 ㎛) 30 부피부(40 질량부에 상당함)를 160 ℃로 온도 조절된 루더에 의해 혼련하였다. 그 후, 디쿠밀퍼옥시드(닛본 유시(주)제, 상품명 "파크밀 D") 0.5 부피부(0.56 질량부에 상당함)를 배합하고, 120 ℃에서 더욱 혼련하여 펠릿을 얻었다. 계속해서, 혼합물을 금형내에서 180 ℃에서 10 분간 가열하고, 가교시켜 직경 600 mm, 두께 2.8 mm 원반형의 성형체를 얻었다. 그 후, 이 성형체의 연마면측에 가토 기까이(주)제의 절삭 가공기를 이용하여 폭이 0.5 mm, 피치가 2.0 mm, 깊이가 1.4 mm인 동심원형의 홈을 형성하였다(제1 홈군의 홈). 또한 제2 홈군의 홈으로서, 홈 깊이를 1.4 mm로 하는 것 이외에는 실시예 2에서의 제2 홈군의 홈과 마찬가지로 형성하였다. 여기서 형성한 홈군 내면의 표면 조도는 3.5 ㎛였다. 1,2-polybutadiene (manufactured by JSR Corporation, trade name "JSR RB830") 56 parts by volume (equivalent to 48 parts by mass), polystyrene (manufactured by A & Unstyrene Co., Ltd., trade name "GPPS HF55") ) 14 parts by volume (equivalent to 12 parts by mass), and 30 parts by mass of β-cyclodextrin (Yokohama Kokusai Bio Chemical Co., Ltd., trade name "Dexpearl β-100", average particle diameter of 20 µm) Equivalent to 40 parts by mass) was kneaded by a luther temperature controlled to 160 ° C. Then, 0.5 volume part (equivalent to 0.56 mass part) of dicumyl peroxide (made by Nippon Yushi Co., Ltd., brand name "Park Mill D") was mix | blended, and it knead | mixed further at 120 degreeC, and the pellet was obtained. Subsequently, the mixture was heated at 180 ° C. for 10 minutes in a mold and crosslinked to obtain a disk shaped body having a diameter of 600 mm and a thickness of 2.8 mm. Subsequently, a concentric circular groove having a width of 0.5 mm, a pitch of 2.0 mm, and a depth of 1.4 mm was formed on the polishing surface side of the molded body by using a Kato Kikai Co., Ltd. cutting machine (groove of the first groove group). ). Further, the grooves of the second groove group were formed in the same manner as the grooves of the second groove group in Example 2 except that the groove depth was 1.4 mm. The surface roughness of the groove group inner surface formed here was 3.5 µm.

<실시예 5> Example 5

실시예 1에서 제2 홈군의 홈으로서 패드의 중심에서 외주부에 이르는 직선상의 홈 4개(각각의 폭은 1.0 mm이고, 깊이는 1.0 mm임)을 패드 연마면의 중심에서 서로 접하게 하고, 인접하는 직선 홈과 이루는 각도는 모두 90°가 되도록 형성하며, 패드 중심에서 25 mm의 점에서 외주단에 이르는 직선 홈을 모두 인접하는 직선 홈과 이루는 각도가 11.25°가 되도록 28개의 홈을 형성하며, 패드의 중심에서 75 mm의 점에서 외주단에 이르는 직선 홈을 모두 인접하는 직선 홈과 이루는 각도가 5.625°가 되도록 32개의 홈을 형성한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 화학 기계 연마 패드를 제조하였다. 여기서 제조한 홈군의 구성은 도 8에 나타낸 개략도에 해당한다. 또한, 여기서 형성한 홈군 내면의 표면 조도는 4.0 ㎛였다. In Example 1, four grooves (each having a width of 1.0 mm and a depth of 1.0 mm) extending from the center of the pad to the outer circumference as grooves of the second groove group are brought into contact with each other at the center of the pad polishing surface. The angle formed with the straight grooves is formed to be 90 °, and the 28 grooves are formed so that the angle between the straight grooves extending from the center of the pad to the outer circumferential end at the point of 25 mm with the adjacent straight grooves is 11.25 °. A chemical mechanical polishing pad was manufactured in the same manner as in Example 1, except that 32 grooves were formed so that the angle between the linear grooves reaching the outer circumferential end at a point of 75 mm from the center of the square was 5.625 °. . The structure of the groove group manufactured here corresponds to the schematic diagram shown in FIG. In addition, the surface roughness of the groove group inner surface formed here was 4.0 micrometers.

상기에서 제조한 연마 패드를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 연마 속도 및 스크래치 수를 평가하였더니 연마 속도는 225 nm/분이고, 스크래치는 관측되지 않았다. The polishing rate and the number of scratches were evaluated in the same manner as in Example 1 except that the above-described polishing pad was used. The polishing rate was 225 nm / min, and no scratch was observed.

<실시예 6> <Example 6>

1,2-폴리부타디엔(JSR(주)제, 상품명 "JSR RB830") 80 부피부(72 질량부에 상당함)와, 수용성 입자인 β-사이클로덱스트린((주)요코하마 고꾸사이 바이오 겡뀨쇼제, 상품명 "덱스펄 β-100", 평균 입경 20 ㎛) 20 부피부(28 질량부에 상당함)를 160 ℃로 온도 조절된 루더에 의해 혼련하였다. 그 후, 디쿠밀퍼옥시드(닛본 유시(주)제, 상품명 "파크밀 D") 0.12 부피부(0.13 질량부에 상당함)를 배합하고, 120 ℃에서 더욱 혼련하여 펠릿을 얻었다. 계속해서, 혼합물을 금형내에서 170 ℃에서 18 분간 가열하고, 가교시켜 직경 800 mm, 두께 2.5 mm 원반형의 성형체를 얻었다. 그 후, 이 성형체에 실시예 1과 동일한 홈군을 형성하였다. 여기서 형성한 홈군 내면의 표면 조도는 3.5 ㎛였다. 이 직경 800 mm의 연마 패드의 중심 부분을 직경 600 mm로 잘라내고, 실시예 1과 동일하게 하여 연마 속도, 스크래치 수를 평가하였다. 그 결과, 연마 속도는 254 nm/분이고, 스크래치는 확인되지 않았다. 1,2-polybutadiene (manufactured by JSR Corporation, trade name "JSR RB830") 80 parts by volume (equivalent to 72 parts by mass), and β-cyclodextrin (Yokohama Kokusai Bio Co., Ltd.), which are water-soluble particles, 20 parts by volume (corresponding to 28 parts by mass) of the trade name "Dexpearl β-100" and an average particle diameter of 20 mu m were kneaded by a Luther temperature-controlled to 160 deg. Thereafter, 0.12 parts by mass (corresponding to 0.13 parts by mass) of dicumyl peroxide (manufactured by Nippon Yushi Co., Ltd., trade name "Park Mill D") was blended, and further kneaded at 120 ° C to obtain pellets. Subsequently, the mixture was heated at 170 ° C. for 18 minutes in a mold and crosslinked to obtain a disk shaped body having a diameter of 800 mm and a thickness of 2.5 mm. Then, the same groove | channel group as Example 1 was formed in this molded object. The surface roughness of the groove group inner surface formed here was 3.5 µm. The center portion of the polishing pad having a diameter of 800 mm was cut out to a diameter of 600 mm, and the polishing rate and the number of scratches were evaluated in the same manner as in Example 1. As a result, the polishing rate was 254 nm / min, and no scratch was confirmed.

<실시예 7> <Example 7>

실시예 2에서 마지막으로 형성한 28개의 직선 홈의 각각을 간격 2 mm의 2개의 직선 홈이 되도록 형성한 것 이외에는 실시예 2와 동일하게 하여 화학 기계 연마 패드를 제조하였다. 여기서 형성한 홈군은 도 9에 나타낸 개략도에 해당한다. 여기서 제조된 연마 패드를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 연마 속도, 스크래치 수를 평가하였다. 그 결과, 연마 속도는 233 nm/분이고, 스크래치는 확인되지 않았다. A chemical mechanical polishing pad was manufactured in the same manner as in Example 2 except that each of the 28 linear grooves formed in Example 2 was formed so as to be two linear grooves having a spacing of 2 mm. The groove group formed here corresponds to the schematic diagram shown in FIG. Except having used the polishing pad manufactured here, it carried out similarly to Example 1, and evaluated the polishing rate and the number of scratches. As a result, the polishing rate was 233 nm / min, and no scratch was confirmed.

또한, 간격 2 mm의 2개의 직선 홈은 패드 중심부에서 주변부를 향하여 동일한 2 mm 간격으로 형성되어 있기 때문에, 2개의 직선 홈 각각은 패드 중심부에서 출발하고 있지만, 패드의 직경 방향과 일치하지 않고, 약간 어긋나 있는 것을 알 수 있다. In addition, since two straight grooves with a spacing of 2 mm are formed at the same 2 mm interval from the pad center toward the periphery, each of the two straight grooves starts from the pad center, but does not coincide with the diameter direction of the pad. It can be seen that there is a shift.

<실시예 8> <Example 8>

분자의 양쪽 말단에 2개의 수산기를 갖는 수 평균 분자량 650의 폴리테트라메틸렌글리콜(미쯔비시 가가꾸(주)제, 품명 "PTMG650") 28.2 질량부와 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트(스미까 바이엘우레탄(주)제, 품명 "스미듈 44S") 21.7 질량부를 반응 용기에 넣고, 교반하면서 90 ℃에서 3 시간 보온하여 반응시킨 후, 냉각하여 양쪽 말단 이소시아네이트 예비 중합체를 얻었다. 28.2 parts by mass of polytetramethylene glycol (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, product name "PTMG650") having a number average molecular weight of 650 having two hydroxyl groups at both ends of the molecule and 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (Sumika 21.7 mass parts of Bayer Urethane Co., Ltd. product name "Similar 44S") was put into the reaction container, it was made to hold | maintain and react at 90 degreeC for 3 hours, stirring, and it cooled and obtained both terminal isocyanate prepolymers.

가교제로서 3개의 수산기를 갖는 수 평균 분자량 330의 폴리프로필렌글리콜(닛본 유시(주)제, 품명 "유니올 TG 330", 글리세린과 프로필렌옥시드의 부가 반응 생성물) 21.6 질량부와 폴리테트라메틸렌글리콜 "PTMG 650" 6.9 질량부를 사용하고, 이것에 수용성 입자인 β-사이클로덱스트린((주)요코하마 고꾸사이 바이오 겡 뀨쇼제, 품명 "덱스펄 β-100", 평균 입경 20 ㎛) 14.5 질량부를 교반하여 분산시키고, 추가로 반응 촉진제로서 2-메틸트리에틸렌디아민(산쿄 에어프로덕츠(주)제, 품명 "Me-DABCO") 0.1 질량부를 교반하여 용해시켰다. 이 혼합물을 상기 양쪽 말단 이소시아네이트 예비 중합체의 반응 용기에 첨가하였다. Polypropylene glycol having a number average molecular weight of 330 having three hydroxyl groups as a crosslinking agent (product of Nippon Yushi Co., Ltd., product name "Uniol TG 330", addition reaction product of glycerin and propylene oxide) 21.6 parts by mass and polytetramethylene glycol " PTMG 650 "6.9 parts by mass was used, and 14.5 parts by mass of β-cyclodextrin (Yokohama Kokusai Bio Co., Ltd., product name" Dexpearl β-100 ", an average particle diameter of 20 µm) was stirred and dispersed therein. Further, 0.1 part by mass of 2-methyltriethylenediamine (manufactured by Sankyo Air Products Co., Ltd., product name "Me-DABCO") was stirred and dissolved as a reaction accelerator. This mixture was added to the reaction vessel of both terminal isocyanate prepolymers.

또한 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트 "스미듈 44S" 21.6 질량부를 상기 양쪽 말단 이소시아네이트 예비 중합체의 반응 용기에 첨가하여 실온에서 2 분간 200 회전으로 교반하고, 추가로 감압 탈포하여 원료 혼합물을 얻었다. Further, 21.6 parts by mass of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate "Smimod 44S" was added to the reaction vessel of both terminal isocyanate prepolymers, stirred at 200 revolutions for 2 minutes at room temperature, and further degassed under reduced pressure to obtain a raw material mixture. .

이 원료 혼합물을 직경 60 cm, 두께 3 mm의 금형에 주입하여 80 ℃에서 20 분간 유지하여 폴리우레탄의 중합을 행하고, 추가로 110 ℃에서 5 시간 동안 후경화를 행하여 직경 600 mm, 두께 2.5 mm의 성형체를 얻었다. 그 후 이 성형체에 실시예 1과 마찬가지의 홈군을 형성하였다. 여기서 형성한 홈군 내면의 표면 조도는 3.0 ㎛였다. The raw material mixture was poured into a mold having a diameter of 60 cm and a thickness of 3 mm, held at 80 ° C. for 20 minutes to polymerize the polyurethane, and further post-cured at 110 ° C. for 5 hours to obtain a diameter of 600 mm and a thickness of 2.5 mm. A molded article was obtained. Then, the same groove | channel group as Example 1 was formed in this molded object. The surface roughness of the groove group inner surface formed here was 3.0 µm.

상기에서 제조한 연마 패드를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여 연마 속도, 스크래치 수를 평가하였다. 그 결과, 연마 속도는 231 nm/분이고, 스크래치는 확인되지 않았다. The polishing rate and the number of scratches were evaluated in the same manner as in Example 1, except that the polishing pad prepared above was used. As a result, the polishing rate was 231 nm / min, and no scratch was confirmed.

<비교예 1>Comparative Example 1

실시예 1과 동일하게 하여 동일한 크기의 원반형의 성형체를 제조하고, 연마면측에 시판되고 있는 절삭 가공기를 이용하여 폭이 0.5 mm, 피치가 2.0 mm, 깊이가 1.0 mm인 동심원형의 홈(제1 홈군의 홈)만을 형성한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 화학 기계 연마 패드를 제조하였다. 여기서 형성한 홈군 내면의 표 면 조도는 4.8 ㎛였다. In the same manner as in Example 1, a molded article having the same size was manufactured, and a concentric circular groove having a width of 0.5 mm, a pitch of 2.0 mm, and a depth of 1.0 mm was obtained using a cutting machine commercially available on the polishing surface side. A chemical mechanical polishing pad was produced in the same manner as in Example 1 except that only the grooves of the groove group were formed. The surface roughness of the inner surface of the groove group formed here was 4.8 µm.

이 연마 패드를 사용하고 실시예 1과 동일하게 하여 연마 속도, 스크래치의 유무를 평가하였다. 그 결과, 연마 속도는 200 nm/분이고, 스크래치는 15개였다. Using this polishing pad, it carried out similarly to Example 1, and evaluated the polishing speed and the presence or absence of a scratch. As a result, the polishing rate was 200 nm / min, and the scratches were 15 pieces.

<비교예 2>Comparative Example 2

실시예 1과 동일하게 하여 동일한 크기의 원반형의 성형체를 제조하여 연마면측에 제1 홈군의 동심원형의 홈을 형성하지 않고, 제2 홈군의 홈만을 형성한 것 이외에는 실시예 1에 따라 연마 패드를 제조하였다. 여기서 형성한 홈군 내면의 표면 조도는 4.5 ㎛였다. A polishing pad was prepared in accordance with Example 1 except that a molded article of the same size was manufactured in the same manner as in Example 1, and only the grooves of the second groove group were formed without forming concentric circular grooves on the polishing surface side. Prepared. The surface roughness of the groove group inner surface formed here was 4.5 µm.

이 연마 패드를 사용하여 실시예 1과 동일하게 하여 연마 속도, 스크래치의 유무를 평가하였다. 그 결과, 연마 속도는 120 nm/분이고, 스크래치는 25개였다. Using this polishing pad, the polishing rate and the presence or absence of scratches were evaluated in the same manner as in Example 1. As a result, the polishing rate was 120 nm / min, and the scratches were 25 pieces.

<비교예 3>Comparative Example 3

실시예 1과 동일하게 하여 동일한 크기의 원반형의 성형체를 제조하고, 연마면측에 시판되고 있는 절삭 가공기를 이용하여 폭이 1.0 mm, 피치가 10.0 mm, 깊이가 1.0 mm인 격자형의 홈을 형성한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 화학 기계 연마 패드를 제조하였다. 여기서 형성한 홈군 내면의 표면 조도는 5.5 ㎛였다. In the same manner as in Example 1, a disk-shaped molded body having the same size was manufactured, and a lattice-shaped groove having a width of 1.0 mm, a pitch of 10.0 mm, and a depth of 1.0 mm was formed using a cutting machine commercially available on the polishing surface side. A chemical mechanical polishing pad was produced in the same manner as in Example 1 except for the above. The surface roughness of the groove group inner surface formed here was 5.5 µm.

이 연마 패드를 사용하여 실시예 1과 동일하게 하여 연마 속도, 스크래치의 유무를 평가하였다. 그 결과, 연마 속도는 150 nm/분이고, 스크래치는 50개였다. Using this polishing pad, the polishing rate and the presence or absence of scratches were evaluated in the same manner as in Example 1. As a result, the polishing rate was 150 nm / min, and the scratches were 50 pieces.

본 발명의 화학 기계 연마 패드는, 피연마면에서의 스크래치의 발생이 충분 히 억제되며, 연마 속도가 우수하고, 상기 연마 패드를 사용하는 본 발명의 화학 기계 연마 방법은 높은 연마 속도에서 우수한 표면 상태의 피연마물을 제공하는 것이다. In the chemical mechanical polishing pad of the present invention, the occurrence of scratches on the surface to be polished is sufficiently suppressed, the polishing rate is excellent, and the chemical mechanical polishing method of the present invention using the polishing pad has a good surface state at a high polishing rate. It is to provide the polishing object of.

Claims (22)

연마면, 그것과 대향하는 비연마면 및 이들 면을 규정하는 측면을 갖고, 연마면은 각각 복수개의 홈을 포함하는 적어도 2개의 홈군을 가지며, 상기 2개의 홈군은 A polishing surface having a polishing surface, a non-abrasive surface opposite thereto and a side defining these surfaces, the polishing surface having at least two groove groups each including a plurality of grooves, wherein the two groove groups (i) 연마면의 중심부에서 주변부로 향하는 1개의 가상 직선과 교차하는 복수개의 제1 홈을 포함하는 제1 홈군(이 복수개의 제1 홈끼리는 서로 교차하지 않음), 및(i) a first group of grooves comprising a plurality of first grooves intersecting one virtual straight line directed from the center of the polishing surface to the periphery thereof (the plurality of first grooves do not cross each other), and (ii) 연마면의 중심부에서 주변부로 향하는 방향으로 늘어나며, 상기 제1 홈군의 제1 홈과 교차하는 복수개의 제2 홈을 포함하는 제2 홈군(이 복수개의 제2 홈끼리는 서로 교차하지 않음)을 포함하는 것을 특징으로 하는 화학 기계 연마 패드. (ii) a second group of grooves extending in a direction from the center of the polishing surface toward the periphery and including a plurality of second grooves intersecting with the first grooves of the first groove group (the plurality of second grooves do not cross each other); Chemical mechanical polishing pad comprising a. 제1항에 있어서, 원반형 외형을 가지며 대향하는 원형 상면 및 원형 하면이 각각 연마면 및 비연마면인 패드. The pad of claim 1, wherein the pad has a discoid shape and opposing circular top and circular bottom surfaces are polished and non-polished surfaces, respectively. 제1항에 있어서, 복수개의 제1 홈이 동심으로 배치된 직경이 다른 복수개의 홈을 포함하거나 복수개의 나선형 홈을 포함하는 패드. The pad of claim 1, wherein the plurality of first grooves include a plurality of grooves of different diameters disposed concentrically or include a plurality of spiral grooves. 제3항에 있어서, 동심에 배치된 직경이 다른 복수개의 홈의 수가 20 내지 400인 패드. 4. The pad according to claim 3, wherein the number of concentrically arranged grooves having different diameters is 20 to 400. 제3항에 있어서, 복수개의 나선형 홈의 수가 2 내지 10인 패드. 4. The pad of claim 3 wherein the number of the plurality of helical grooves is from 2 to 10. 제1항에 있어서, 제1 홈이 0.1 mm 이상의 홈 폭 및 0.1 mm 이상의 홈 깊이를 가지며, 복수개의 제1 홈과 가상 직선과의 인접하는 교차점간의 거리 중 최소인 것이 0.05 mm 이상인 패드. The pad of claim 1, wherein the first groove has a groove width of at least 0.1 mm and a groove depth of at least 0.1 mm, wherein a minimum of a distance between adjacent points of intersection of the plurality of first grooves and the virtual straight line is 0.05 mm or more. 제1항에 있어서, 복수개의 제2 홈이 중심부에서 출발하여 주변부로 향하는 복수개의 직선형 홈을 포함하며, 그 중 적어도 1개의 홈은 패드의 측면에 도달하는 것인 패드. The pad of claim 1, wherein the plurality of second grooves comprises a plurality of straight grooves starting from the center and directed toward the periphery, at least one groove reaching the side of the pad. 제1항에 있어서, 복수개의 제2 홈이 중심부에서 출발하여 주변부로 향하는 복수개의 직선형 홈과, 중심부와 주변부와의 중간에서 출발하여 주변부로 향하는 복수개의 직선형 홈을 포함하며, 그 중 적어도 1개의 홈은 패드의 측면에 도달하는 것인 패드. The method of claim 1, wherein the plurality of second grooves comprises a plurality of straight grooves starting from the center and directed toward the periphery, and a plurality of straight grooves starting from the middle of the center and the periphery and directed toward the periphery. The pad is where the groove reaches the side of the pad. 제7항 또는 제8항에 있어서, 복수개의 제2 홈이 2개의 병렬 직선형 홈의 쌍을 포함하는 패드. The pad of claim 7 or 8, wherein the plurality of second grooves comprise a pair of two parallel straight grooves. 제7항 또는 제8항에 있어서, 복수개의 제2 홈이 4 내지 65개의 직선형 홈을 포함하는 패드. The pad of claim 7 or 8, wherein the plurality of second grooves comprises 4 to 65 straight grooves. 제7항에 있어서, 제2 홈이 0.1 mm 이상의 홈 폭과 0.1 mm 이상의 홈 깊이를 갖는 패드. 8. The pad of claim 7, wherein the second groove has a groove width of at least 0.1 mm and a groove depth of at least 0.1 mm. 제1항에 기재된 화학 기계 연마 패드를 사용하는 것을 특징으로 하는 화학 기계 연마법. The chemical mechanical polishing pad of Claim 1 is used, The chemical mechanical polishing method characterized by the above-mentioned. 연마면, 그것과 대향하는 비연마면 및 이들 면을 규정하는 측면을 가지고, 연마면은 각각 복수개의 홈을 포함하는 적어도 2개의 홈군을 포함하며, 상기 2개의 홈군은A polishing surface having a polishing surface, a non-abrasive surface opposite thereto and a side defining these surfaces, wherein the polishing surface comprises at least two groove groups each comprising a plurality of grooves, wherein the two groove groups (i) 연마면의 중심부에서 주변부를 향하여 점차 나선이 확대되는 1개의 제1 나선형 홈 및(i) one first spiral groove, the spiral of which gradually extends from the center of the polishing surface toward the periphery; and (ii) 연마면의 중심부에서 주변부로 향하는 방향으로 늘어나며, 상기 나선형 홈과 교차하는 복수개의 제2 홈을 포함하는 제2 홈군(이 복수개의 제2 홈끼리는 서로 교차하지 않음)을 갖는 것을 특징으로 하는 화학 기계 연마 패드. (ii) a second groove group (the plurality of second grooves not intersecting with each other) that extends in a direction from the center of the polishing surface toward the periphery and includes a plurality of second grooves intersecting the spiral groove; Chemical mechanical polishing pad. 제13항에 있어서, 원반형 외형을 가지며 대향하는 원형 상면 및 원형 하면이 각각 연마면 및 비연마면인 패드. 15. The pad of claim 13, wherein the pad has a discoid shape and opposing circular top and circular bottom surfaces are polished and non-polished surfaces, respectively. 제13항에 있어서, 나선형 홈의 권취 수가 20 내지 400인 패드. The pad according to claim 13, wherein the number of turns of the spiral groove is 20 to 400. 제13항에 있어서, 제1 나선형 홈이 0.1 mm 이상의 홈 폭 및 0.1 mm 이상의 홈 깊이를 가지며, 상기 제1 나선형 홈과 연마면의 중심부에서 주변부로 향하는 1개의 가상 직선과의 인접하는 교차점간의 거리 중 최소인 것이 0.05 mm 이상인 패드. 14. The method of claim 13, wherein the first helical groove has a groove width of at least 0.1 mm and a groove depth of at least 0.1 mm, the distance between the first helical groove and an adjacent intersection point with one imaginary straight line from the center of the polishing surface to the periphery. The pad which is the minimum among 0.05 mm. 제13항에 있어서, 복수개의 제2 홈이 중심부에서 출발하여 주변부로 향하는 복수개의 직선형 홈을 포함하며, 그 중 적어도 1개의 홈은 패드의 측면에 도달하는 것인 패드. The pad of claim 13, wherein the plurality of second grooves comprises a plurality of straight grooves starting from the center and directed toward the periphery, at least one groove reaching the side of the pad. 제13항에 있어서, 복수개의 제2 홈이 중심부에서 출발하여 주변부로 향하는 복수개의 직선형 홈과, 중심부와 주변부와의 중간에서 출발하여 주변부로 향하는 복수개의 직선형 홈을 포함하며, 그 중 적어도 1개의 홈은 패드의 측면에 도달하는 것인 패드. 14. The apparatus of claim 13, wherein the plurality of second grooves comprises a plurality of straight grooves starting from the center and directed toward the periphery, and a plurality of straight grooves starting from the middle of the center and the periphery and directed toward the periphery. The pad is where the groove reaches the side of the pad. 제17항 또는 제18항에 있어서, 복수개의 제2 홈이 2개의 병렬 직선형 홈의 쌍을 포함하는 패드. 19. The pad of claim 17 or 18, wherein the plurality of second grooves comprise a pair of two parallel straight grooves. 제17항 또는 제18항에 있어서, 복수개의 제2 홈이 4 내지 65개의 직선형 홈 을 포함하는 패드. 19. The pad of claim 17 or 18, wherein the plurality of second grooves comprises 4 to 65 straight grooves. 제17항에 있어서, 제2 홈이 0.1 mm 이상의 홈 폭과 0.1 mm 이상의 홈 깊이를 갖는 패드. The pad of claim 17, wherein the second groove has a groove width of at least 0.1 mm and a groove depth of at least 0.1 mm. 제13항에 기재된 화학 기계 연마 패드를 사용하는 것을 특징으로 하는 화학 기계 연마법. The chemical mechanical polishing pad of Claim 13 is used, The chemical mechanical polishing method characterized by the above-mentioned.

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