KR20130130893A - Polishing pad and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a polishing pad and a method of manufacturing the same. The polishing pad manufacturing method according to the present invention mixes polishing layer forming materials and solidifies the layer by a chemical reaction, comprising the following steps of: pulverizing organic materials in a physical method and forming the organic materials as fine organic particles; mixing the fine organic particles formed in the previous step with the polishing layer forming materials; forming vapor pores by mixing the mixture with at least one among an inert gas, which can control the size of the pores, a capsule type foaming agent, and a chemical foaming agent; manufacturing a polishing layer by gelatinizing and hardening the mixture generated through the previous steps; and distributing the pores by processing the polishing layer and opening the vapor pours on the surface.

Description

연마패드 및 그 제조방법{POLISHING PAD AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}[0001] POLISHING PAD AND MANUFACTURING METHOD THEREOF [0002]

본 발명은 연마패드 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 효과적인 슬러리 포집과 운송이 가능토록 하기 위한 효율적인 기상 포어 포함 연마패드 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polishing pad and a manufacturing method thereof, and more particularly, to an efficient polishing pad including a vapor pore for effective slurry collection and transportation and a manufacturing method thereof.

화학기계적 평탄화/연마(CHEMICAL MECHANICAL PLANARIZATION / CHEMICAL MECHANICAL POLISHING, 이하, CMP라 한다) 공정은 반도체 소자의 글로벌 평탄화를 위해 도입된 공정으로, 웨이퍼의 대구경화, 고집적화, 선폭의 미세화 및 배선구조의 다층화 추세에 따라 더욱 중요한 공정으로 부각되고 있다. Chemical mechanical planarization / chemical polishing (hereinafter referred to as CMP) is a process introduced for global planarization of semiconductor devices, and it is a trend for large wafer size, high integration, finer line width, and multilayered wiring structure. As a result, it is emerging as a more important process.

CMP 공정에서는 연마속도와 평탄화도가 중요하며 이는 연마 장비의 공정조건 및 사용되는 소모성 부재인 연마 슬러리와 연마 패드에 의해 결정된다. 특히 연마 패드는 웨이퍼의 표면과 접촉한 상태에서 공급된 연마슬러리를 웨이퍼상에 균일하게 분산시키며 연마슬러리 내부의 연마 입자와 연마 패드의 표면돌기들에 의해 물리적인 제거 작용이 일어나도록 한다.Polishing speed and flatness are important in the CMP process, which are determined by the processing conditions of the polishing equipment and the polishing slurry and polishing pad, which are consumable members used. In particular, the polishing pad uniformly distributes the polishing slurry supplied in contact with the surface of the wafer on the wafer and causes physical removal by the abrasive particles inside the polishing slurry and the surface protrusions of the polishing pad.

이 때 웨이퍼와 직접 접촉하는 연마 패드 표면은 연마 슬러리가 포화된 상태를 유지해서 연마 슬러리의 유동이 원활하도록 해야 한다. 이를 위해 연마 패드 표면에는 미세한 구멍(예를 들어 기공)이 형성되도록 하는 기술들이 미국 특허 제5,578,362호, 한국 특허 공개 제2001-2696호, 한국 특허 공개 제2001-55971호 등에 개시되어 있다.At this time, the surface of the polishing pad in direct contact with the wafer should maintain the polishing slurry in a saturated state so that the polishing slurry flows smoothly. To this end, techniques for forming fine holes (eg, pores) in the polishing pad surface are disclosed in US Pat. No. 5,578,362, Korean Patent Publication No. 2001-2696, Korean Patent Publication No. 2001-55971, and the like.

이처럼 CMP 공정의 연마 패드(pad)의 역할 및 성능 증대를 위해서는 연마 패드 내에 연마 슬러리가 포화된 상태를 유지하는 것이 매우 중요한데, 따라서 연마패드상에 큰 슬러리 흐름을 형성하기 위한 여러 가지의 그루브(GROOVE)를 형성시키고 이에 더하여 상술한 바와 같이 연마패드 표면에 미세 구멍을 미세 다공성 물질의 개방에 의해 형성시키고 있는 것이다.Thus, it is very important to keep the polishing slurry saturated in the polishing pad in order to increase the performance and performance of the polishing pad of the CMP process. Therefore, various grooves for forming a large slurry flow on the polishing pad In addition, as described above, the micropores are formed on the surface of the polishing pad by opening the microporous material.

그런데 액상미소요소를 도입하여 다공성 포어(pore)를 형성시켜 주는 경우, 안정적인 Pore 형성과 CMP 공정 온도 감소 등의 장점은 있으나, 액상임으로 CMP 공정 중에 액상미소요소가 소량이지만 누출되어진다는 단점이 존재하였다.However, when porous micropores are introduced to form a porous pore, there are advantages such as stable pore formation and CMP process temperature reduction. However, there is a disadvantage that a small amount of liquid microelements are leaked during the CMP process due to the liquid phase Respectively.

최근에는 CMP공정의 진화로 slurry에 첨가제를 미세하게 도입하여 여러 가지 사항들을 컨트롤 하는 시도들이 많아지고 있어서, Pad내에 이에 영향을 줄 수 있는 첨가 물질이 없는 것이 요구되어 지고 있고, 따라서 폴리우레탄 매트릭스(Polyurethane Matrix) 내에 첨가 물질이 들어가지 않고 순수 Pore만 형성 가능한 방법으로 기상 포어의 도입이 주목 받고 있다.In recent years, as the CMP process has evolved, attempts have been made to control various matters by finely introducing additives into slurries. Accordingly, there has been a demand for a pad to have no additive substance that can affect the pad, The introduction of meteoric pores has attracted attention as a method which can form only pure pores without adding any additive substance in the polyurethane matrix.

기상 pore Pad는 CMP 공정 중에 영향을 줄 수 있는 배출 물질이 없다는 장점은 있지만, 제어하기 쉽지 않은 기상을 컨트롤해야 하기 때문에 제조 공정상의 최적화 작업에도 불구하고 다음과 같은 여러 가지 같은 문제점들이 존재한다.The gas pore pad has the advantage of not having any emissions that can affect during the CMP process, but despite the optimization of the manufacturing process, there are several problems such as:

첫째, Pad를 형성하는 polyurethane Matrix 내에 Gas의 직접 주입 또는 발포제를 도입하여 pore를 형성하는 경우 pore의 size와 density의 정교한 조절이 어렵고, 특히 50um이하의 균일한 pore의 제작이 다른 방식에 비해 구현해내기 쉽지 않고,First, it is difficult to precisely control the size and density of the pore when the pore is formed by introducing gas directly into the polyurethane matrix forming the pad or by introducing the foaming agent. Particularly, the production of a uniform pore of 50um or less is realized compared to other methods Not easy,

둘째, Polyurethane Matrix의 조성을 변경하지 않고는 Pore size와 density를 바꾸기가 매우 어려우며,Second, it is very difficult to change the pore size and density without changing the composition of the polyurethane matrix,

셋째, 순수 Polyurethane Matrix의 경우 다이아몬드 디스크로 컨디셔닝시 마모가 잘 되지 않는 문제점으로 인하여 pore glazing 과 같은 현상(pore가 막히는 현상)이 발생한다는 문제점이 있다.Third, in case of pure polyurethane matrix, there is a problem that pore glazing phenomenon (clogging of pore) occurs due to a problem that the diamond disk does not wear well during conditioning.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 다공성 형성을 위해 기상 포어를 도입하는 CMP 패드의 장점은 유지하면서도, 상기한 종래의 문제점을 해결 또는 개선시킬 수 있는 연마 패드 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve the above-mentioned problems of the prior art. It is an object of the present invention to provide a polishing pad capable of solving or improving the above-mentioned conventional problems while maintaining the advantages of a CMP pad for introducing a vapor phase for forming a porous structure. And a method for producing the same.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 연마층 형성 물질을 혼합시키고 화학적 반응에 의해 고상화시켜 연마 패드를 제조하는 방법은, 유기물을 물리적 방법으로 분쇄하여 미세 유기 입자로 형성시키는 단계와; 상기 단계에서 형성된 미세 유기 입자를 상기 연마층 형성 물질에 혼합시키는 단계와; 상기 단계의 혼합물에 포어 사이즈 컨트롤이 가능한 불활성 기체, 캡슐형 발포제, 화학적 발포제 중 적어도 어느 하나를 혼합하여, 기상 포어를 형성하는 단계와; 상기 단계를 통해 생성된 혼합물을 겔화 및 경화시켜 연마층을 제조하는 단계와; 상기 연마층을 가공하여 표면에 기상 포어의 개방에 의한 기공들을 분포시키는 단계를 포함하여 이루어진다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a polishing pad by mixing a polishing layer forming material according to the present invention and solidifying the polishing pad by a chemical reaction, comprising the steps of: pulverizing an organic material into fine organic particles; Mixing the fine organic particles formed in the step with the polishing layer forming material; Mixing at least one of an inert gas, a capsular foaming agent, and a chemical foaming agent capable of pore size control with the mixture of the above steps to form a vapor pore; Gelling and curing the resulting mixture to produce an abrasive layer; And processing the polishing layer to distribute pores due to the opening of the vapor pores on the surface.

또, 상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 연마층 형성 물질을 혼합시키고 화학적 반응에 의해 고상화시켜 연마 패드를 제조하는 방법은, 상기 연마층 형성 물질에 미세 유기 입자 생성용 단량체를 포함시키고 교반과정을 거쳐 상기 단량체들의 중합반응에 의해 미세 유기 입자를 형성 및 분산시키는 단계와; 상기 단계의 혼합물에 포어 사이즈 컨트롤이 가능한 불활성 기체, 캡슐형 발포제, 화학적 발포제 중 적어도 어느 하나를 혼합하여, 기상 포어를 형성하는 단계와; 상기 단계를 통해 생성된 혼합물을 겔화 및 경화시켜 연마층을 제조하는 단계와; 상기 연마층을 가공하여 표면에 기상 포어의 개방에 의한 기공들을 분포시키는 단계를 포함하여 이루어진다.In order to accomplish the above object, a method for preparing a polishing pad by mixing a polishing layer forming material according to the present invention and solidifying the same by a chemical reaction includes the step of forming a microparticle- Forming and dispersing fine organic particles by polymerization reaction of the monomers through a stirring process; Mixing at least one of an inert gas, a capsular foaming agent, and a chemical foaming agent capable of pore size control with the mixture of the above steps to form a vapor pore; Gelling and curing the resulting mixture to produce an abrasive layer; And processing the polishing layer to distribute pores due to the opening of the vapor pores on the surface.

또, 상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 피연마 대상의 표면과 접촉하여 이동함으로써 연마 공정을 수행하는 연마 패드는 연마층을 포함하여 구성되고, 상기 연마층은 유기물의 물리적 분쇄에 의한 미세 유기 입자와, 단량체의 화학적 중합반응에 의한 미세 유기 입자 중 적어도 어느 하나를 포함함과 아울러, 불활성 기체, 캡슐형 발포제, 화학적 발포제 중 적어도 어느 하나에 의한 기상 포어를 포함하여 구성되며, 상기 연마층 표면에는 상기 기상 포어의 개방에 의한 기공들이 분포하는 것을 특징으로 한다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a polishing pad for carrying out a polishing process by contacting with a surface to be polished according to the present invention, comprising a polishing layer, wherein the polishing layer comprises fine A gas phase comprising at least one of organic particles and fine organic particles by chemical polymerization of monomers and at least one of an inert gas, a capsule type foaming agent and a chemical foaming agent, And pores due to the opening of the vapor pores are distributed on the surface.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 미세 유기입자를 polyurethane prepolymer 원액에 도입함(포함시킴)으로써 해당 유기입자와 polyurethane과의 상호작용에 의해 원액의 점도가 상승하고, 이는 캐스팅 공정에서 충분한 공극률(porosity)이 확보되도록 하고, 또한 작고 균일한 포어의 형성에도 크게 기여한다.As described above, according to the present invention, by introducing (including) the fine organic particles into the polyurethane prepolymer stock solution, the viscosity of the stock solution is increased due to the interaction between the organic particles and the polyurethane, ), And contributes greatly to the formation of small and uniform pores.

그리고 미세 입자들만의 함량 조정으로 Polyurethane Matrix의 조성 변경없이 포어의 사이즈 및 공극률의 조절도 가능할 수 있다.By adjusting the content of only fine particles, it is possible to control the size and porosity of the pores without changing the composition of the polyurethane matrix.

또한 생성된 연마패드 표면의 마모율 향상에도 기여하여 포어의 glazing 현상이 개선되는 효과도 있다.And also contributes to an improvement in the wear rate of the surface of the produced polishing pad, thereby improving the glazing phenomenon of the pores.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연마 패드의 단면도이고,
도 2는 도 1의 연마 패드가 장착된 연마 장치의 개략도이고,
도 3은 도 1의 연마층에 포함되는 미세 유기 입자를 나타낸 도면이고,
도 4는 미세 유기 입자의 포함 유무에 따른 연마층의 표면 비교 이미지이고,
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 연마패드의 연마층 제조 공정의 흐름도이고,
도 7은 도 1의 연마 패드의 표면을 다이아몬드 디스크로 10분간 연마시킨 후 나타나는 표면 거칠기이고,
도 8은 마모성능을 보기 위해 5시간 동안 마라톤 연마 평가를 실시한 이후 미세 유기 입자의 도입 및 미 도입시 나타나는 표면 거칠기 비교 이미지이다.1 is a cross-sectional view of a polishing pad according to an embodiment of the present invention,
Fig. 2 is a schematic view of a polishing apparatus equipped with the polishing pad of Fig. 1,
FIG. 3 is a view showing fine organic particles contained in the polishing layer of FIG. 1,
4 is a comparative image of the surface of the abrasive layer depending on the presence or absence of fine organic particles,
5 and 6 are flow charts of a polishing layer manufacturing process of a polishing pad according to an embodiment of the present invention,
7 is a surface roughness that appears after polishing the surface of the polishing pad of Fig. 1 with a diamond disk for 10 minutes,
Fig. 8 is a comparative image of surface roughness observed when introducing and not introducing fine organic particles after performing a marathon polishing evaluation for 5 hours in order to evaluate wear performance.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연마 패드(100)의 단면도이다. 1 is a cross-sectional view of a polishing pad 100 according to an embodiment of the present invention.

동 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 연마 패드(100)는 지지층(110) 및 연마층(120)으로 구성된다. 지지층(110)은 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 연마 패드(100)가 플레이튼(3)에 부착되도록 하는 부분이다. 지지층(110)은 플레이튼(3)과 대향하는 헤드(5)에 로딩되어 있는 피연마 대상인 실리콘 웨이퍼(7)를 가압하는 힘에 대응하여 복원성을 갖는 물질로 구성되어 그 위에 형성된 연마층(120)을 실리콘 웨이퍼(7)에 대응하여 균일한 탄성력으로 지지하는 역할을 수행한다. 따라서 주로 비다공성의 고체 균일 탄성체 재질로 이루어지며, 그 위에 형성되는 연마층(120)보다 경도가 낮다.As shown in the figure, the polishing pad 100 according to the embodiment of the present invention is composed of a support layer 110 and the polishing layer 120. As shown in FIG. 3, the support layer 110 is a portion that allows the polishing pad 100 to adhere to the platen 3. The support layer 110 is made of a material having restorability in response to a force for pressing the silicon wafer 7 to be polished, which is loaded on the head 5 facing the platen 3, and the polishing layer 120 formed thereon. ) To support the silicon wafer 7 with a uniform elastic force. Therefore, mainly made of a non-porous solid homogeneous elastomer material, the hardness is lower than the abrasive layer 120 formed thereon.

또한, 지지층(110)은 적어도 일부가 투명 또는 반투명하여 피연마대상 표면의 평탄도를 검출하기 위해 사용되는 광빔(170)의 투과가 가능하다. 도 3에서는 금속, 절연층 등의 피연마막이 형성되어 있는 웨이퍼(7)를 피연마 대상으로 예시하였으나, TFT-LCD가 형성될 기판, 유리 기판, 세라믹 기판, 폴리머 플라스틱 기판 등 다양한 기판이 피연마 대상으로 사용 가능함은 물론이다. 그리고 경우에 따라서는 지지층(110) 없이도 연마 패드(100)를 구성할 수 있다. In addition, at least a portion of the support layer 110 may be transparent or translucent to transmit the light beam 170 used to detect flatness of the surface to be polished. In FIG. 3, the wafer 7 on which a to-be-polished film, such as a metal and an insulating layer, is formed is illustrated as the object to be polished. Of course, it can be used as a target. In some cases, the polishing pad 100 may be configured without the support layer 110.

또한 도 2에서는 회전형 연마 장치(1)에 적합하도록 연마 패드(100)의 모양이 원형인 경우를 도시하였으나, 연마 장치(1)의 형태에 따라 직사각형, 정사각형 등의 다양한 형태로 변형이 가능함은 물론이다. Although FIG. 2 shows a case where the shape of the polishing pad 100 is circular in accordance with the rotating type polishing apparatus 1, it can be modified into various shapes such as a rectangle and a square depending on the shape of the polishing apparatus 1 Of course.

연마층(120)은 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 피연마 대상인 웨이퍼(7)와 직접 접촉하는 부분이다. 연마층(120)은 소정의 연마층(120) 형성 물질을 혼합 또는 화학적 결합에 의한 이루어질 수 있다.The polishing layer 120 is a portion that comes into direct contact with the wafer 7 to be polished, as shown in Fig. The abrasive layer 120 may be formed by mixing or chemical bonding a predetermined abrasive layer 120 forming material.

여기서 연마층(120) 형성 물질 즉, 폴리머 매트릭스(130) 형성용 물질에 의해 생성되는 폴리머 매트릭스(130)의 재질은 폴리우레탄, 폴리에테르, 폴리에스테르, 폴리술폰, 폴리아크릴, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌, 폴리메틸 메타크릴레이트, 폴리비닐 아세테이트, 폴리비닐 클로라이드, 폴리에틸렌 이민, 폴리에테르 술폰, 폴리에테르 이미드, 폴리케톤, 멜라민, 나일론 및 불화탄화수소로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 혼합물에 해당할 수 있다.The material of the polymer matrix 130 produced by the material for forming the abrasive layer 120, that is, the polymer matrix 130, may be a polyurethane, a polyether, a polyester, a polysulfone, a polyacrylic, a polycarbonate, May be any one selected from the group consisting of polymethyl methacrylate, polyvinyl acetate, polyvinyl chloride, polyethyleneimine, polyether sulfone, polyether imide, polyketone, melamine, nylon and fluorohydrocarbons, or a mixture thereof have.

폴리머 매트릭스(130)의 구체적인 예로써 폴리우레탄은 이소시아네이트 예비중합체와 경화제로 이루어진 2액형의 저점도 액상 우레탄으로부터 얻어질 수 있다. 예비중합체는 최종 중합체에 대한 전구체로서 올리고머 또는 모노머를 포괄한다. 이소시아네이트 예비중합체는 평균 2 이상의 이소시아네이트 관능기를 가지고 반응성 이소시아네이트의 함량이 4~16 중량%이며, 폴리에테르, 폴레에스테르, 폴리테트라메틸렌글리콜 등의 폴리올과 톨루엔 디이소시아네이트 또는 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트와의 반응에 의해 얻어질 수 있고, 이러한 이소시아네이트 예비중합체는 이소시아네이트 반응성기를 가지는 경화제와 반응하여 최종적으로 폴리우레탄을 형성할 수 있다. 여기서 경화제로는 4, 4-메틸렌-비스(2-클로로 아닐린)(이하 MOCA) 등의 아민 또는 폴리에테르계 및 폴리에스테르계의 다양한 폴리올이 사용될 수 있다. 폴리우레탄은 구성 성분의 다양한 조합에 의해 물성의 조절이 가능하다.As a specific example of the polymer matrix 130, the polyurethane can be obtained from a two-pack type low viscosity liquid urethane made of an isocyanate prepolymer and a curing agent. The prepolymer includes oligomers or monomers as precursors to the final polymer. The isocyanate prepolymer has an average of at least two isocyanate functional groups and the content of reactive isocyanate is 4 to 16% by weight. The polyisocyanate prepolymer is obtained by reacting a polyol such as polyether, polyesters, polytetramethylene glycol, etc. with a toluene diisocyanate or methylenediphenyl diisocyanate And this isocyanate prepolymer can react with a curing agent having an isocyanate reactive group to finally form a polyurethane. As the curing agent, various amines such as 4, 4-methylene-bis (2-chloroaniline) (hereinafter referred to as MOCA) or polyether-based or polyester-based polyols may be used. Polyurethanes are capable of controlling properties by various combinations of constituents.

이처럼 연마층(120)을 형성하는 폴리머 매트릭스(130)는 기 공지된 다양한 구성물로 이루어져 있고, 공지된 재질 및 형성 물질에 대한 더 이상의 설명은 생략한다.The polymer matrix 130 forming the abrasive layer 120 is made of various known constituents, and further description of known materials and forming materials is omitted.

연마층(120)을 생성하는 단계는 Polyurethane prepolymer 와 경화제를 혼합하여 형틀에 주입하여 액체의 원료들을 화학적으로 고상화시키는 캐스팅(Casting) 공정과, 그 고상화된 물질을 사용목적에 맞게 잘라내는 스플리팅(Spliting) 공정과, 그 잘린 패드 내에 슬러리(slurry) 유동채널을 만들어주는 그루빙(Groobing) 과정을 포함하여 이루어질 수 있는데, 본 발명은 이 중 캐스팅 과정에 주입되는 물질의 종류에 주요 특징이 있어 결국 연마층(120)에 특유의 물질들이 포함되게 되는 것이다.The step of forming the abrasive layer 120 includes a casting process in which a polyurethane prepolymer and a curing agent are mixed and injected into a mold to chemically solidify the raw materials of the liquid and a step in which the solidified material is cut A slurry flow channel is formed in the cut pad. The present invention can be applied to various types of materials injected into the casting process, So that the material specific to the polishing layer 120 is included.

구체적으로, 본 발명에 따른 연마층(120)에는 미세 유기 입자가 포함되고, 더 나아가 다공성 포어(141,142)가 포함될 수 있다.Specifically, the abrasive layer 120 according to the present invention may include fine organic particles, and may further include porous pores 141 and 142.

여기서 미세 유기 입자는 열 가소성 수지 입자, 열경화성 수지 입자, 폴리머의 제조시 사용되는 모노머(monomer)들의 혼용으로 만들 수 있는 코폴리머(copolymer)재질로 만들어진 입자 또는 이러한 것들의 혼합 재질로 만들어진 입자에 해당할 수 있다.Here, the fine organic particles correspond to particles made of a copolymer made of a thermoplastic resin particle, a thermosetting resin particle, a copolymer made of a monomer used in the production of a polymer, or a mixed material of these materials can do.

즉, 미세 유기 입자는 폴리에틸렌수지, 폴리프로필렌수지, 폴리스티렌수지, 폴리비닐클로라이드수지, 폴리아마이드수지, 아크릴수지, 폴리우레탄수지, 폴리카보네이트수지, 페놀수지, 아미노수지, 에폭시수지, 요소수지, 폴리에스테르수지, 고무(Rubber) ABS (acrylonitrile butadiene styrene copolymer), SAN (Styrene Acrylonitrile Copolymers) 중에서 선택되는 적어도 어느 하나로 이루어진 것일 수 있다.That is, the fine organic particles may be selected from the group consisting of polyethylene resin, polypropylene resin, polystyrene resin, polyvinyl chloride resin, polyamide resin, acrylic resin, polyurethane resin, polycarbonate resin, phenol resin, amino resin, epoxy resin, urea resin, Resin, a rubber ABS (acrylonitrile butadiene styrene copolymer), and a SAN (styrene acrylonitrile copolymers).

이러한 미세 유기 입자가 연마층(120)에 포함되도록 하기 위해서는 크게 두 가지 방법(물리적 방법, 화학적 방법)이 이용될 수 있다.Two methods (physical method, chemical method) can be used to make such fine organic particles to be included in the polishing layer 120. [

물리적 방법에 의하면, 유기물을 기계적인 방식으로 분쇄하여 미세 유기 입자로 형성시킨 후 이렇게 형성된 미세 유기 입자를 연마층(120) 형성 물질에 혼합시킬 수 있다.According to the physical method, the organic material may be pulverized and formed into fine organic particles by a mechanical method, and the thus formed fine organic particles may be mixed into the material for forming the polishing layer 120.

화학적 방법에 의하면, 연마층(120) 형성 물질에 미세 유기 입자 생성용 단량체(Monomer)를 포함시키고 교반과정을 거쳐 해당 단량체들의 중합반응에 의해 미세 유기 입자가 형성 및 고르게 분산되도록 할 수 있다.According to the chemical method, the monomers for producing fine organic particles are contained in the material for forming the abrasive layer 120, and the polymerization reaction of the monomers is carried out by stirring to form and disperse the fine organic particles.

연마층(120) 형성 물질에 미세 유기 입자가 포함된 상태가 도 3에 도시되었다.The state in which the micro-organic particles are contained in the material for forming the abrasive layer 120 is shown in Fig.

도 3(a)는 미세 유기 입자의 저배율 이미지를 나타낸 것이고, 도 3(b)는 미세 유기 입자의 고배율 이미지를 나타낸 것이다.FIG. 3 (a) shows a low magnification image of fine organic particles, and FIG. 3 (b) shows a high magnification image of fine organic particles.

한편, 연마 패드(100)에 포함되는 다공성 포어(141,142)는 예를 들어 다공성 포어(141,142)는 불활성 기체, 캡슐형 발포제, 화학적 발포제와 액상 미소요소 중 적어도 어느 하나에 의해 각각 포어 사이즈 컨트롤이 이루어진 것일 수 있다.For example, the porous pores 141 and 142 included in the polishing pad 100 may be pore size controlled by at least one of an inert gas, a capsule type foaming agent, a chemical foaming agent, and a liquid fine element, Lt; / RTI >

여기서 액상 미소요소는 연마층을 이루는 폴리머 매트릭스와 상용성이 없는 액상 물질로 형성되는데, 이러한 액상 물질에는 지방족 광유, 방향족 광유, 분자 말단에 수산기가 없는 실리콘 오일, 대두유, 야자유, 팜유, 면실유, 동백유, 경화유로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 혼합물 등이 사용될 수 있다.Here, the liquid microencapsule is formed of a liquid material which is incompatible with the polymer matrix constituting the polishing layer. Examples of such liquid materials include aliphatic mineral oil, aromatic mineral oil, silicone oil having no hydroxyl group at the molecular end, soybean oil, palm oil, palm oil, , And hydrogenated oil, or a mixture thereof may be used.

액상 미소요소는 미세한 구형으로 폴리머 매트릭스 내에 분산되어 형성될 수 있는데, 구형의 평균 직경은 1 ~ 50㎛ 인 것이 바람직하며, 10 ~ 40㎛인 것이 더욱 바람직하다. 구형의 직경이 상기 범위내에 있을 때, 연마 슬러리의 포집 및 공급에 적합할 수 있으나, 사용되는 연마 슬러리의 종류에 따라 적합한 구형의 직경은 변화할 수 있으며, 액상 미소요소의 크기 또한 이에 맞추어 변화할 수 있다.The liquid microencapsule may be formed in a fine spherical shape dispersed in the polymer matrix. The average diameter of the spherical microcapsules is preferably 1 to 50 μm, more preferably 10 to 40 μm. When the diameter of the spherical shape is within the above range, it may be suitable for collecting and supplying the polishing slurry, but the diameter of the spherical shape may be changed according to the type of the polishing slurry to be used, .

다공성 포어(141,142)의 종류는 그 다공성 포어(141,142)를 형성시킨 방법에 의해 서로 구별될 수 있는데, 예를 들어 다공성 포어(141,142)는 불활성 기체, 캡슐형 발포제와, 화학적 발포제 등의 주입에 의해 형성되는 것이다.The porous pores 141 and 142 may be distinguished from each other by a method of forming the porous pores 141 and 142. For example, the porous pores 141 and 142 may be formed by injection of an inert gas, a capsular foaming agent, .

여기서 불활성 기체는 원자가가 '0'이어서 화학적으로 안정된 기체를 의미할 수 있는데, 헬륨(He), 네온(Ne), 알곤(Ar), 크립톤(Kr), 제논(Xe), 라돈(Rn) 등이 이러한 불활성 기체에 포함된다. 더 나아가 불활성 기체는 주기율표상 8족 원소 이외에도 N2 등과 같이 폴리머 매트릭스(130)와 반응하지 않는, 예를 들어 우레탄 반응에 참여하지 않는 기체면 모두 해당한다.The inert gas may mean a chemically stable gas having a valence of '0', such as helium (He), neon (Ne), argon (Ar), krypton (Kr), xenon (Xe), radon (Rn), etc. It is contained in such an inert gas. Further, in addition to the Group 8 elements in the periodic table, the inert gas may be any gas that does not react with the polymer matrix 130, such as N 2 , for example, does not participate in the urethane reaction.

그리고 발포제는 소정의 원료에 혼합되어 열에 의한 기화 또는 반응에 의해 다량의 기포를 발생시키는 것으로서, 크게는 화학적 발포제와 물리적 발포제로 구분될 수 있다.In addition, the blowing agent is mixed with a predetermined raw material to generate a large amount of bubbles by vaporization or reaction by heat, and may be largely classified into a chemical blowing agent and a physical blowing agent.

화학적 발포제는 아이소사이아네이트기(基)의 활성을 이용해 물 등과의 반응으로 생기는 이산화탄소에서 발포하기 때문에 물이 발포제로 쓰이고, 물리적 발포제는 기체를 혼입하거나 분해형 또는 증발형 발포제를 사용해 반응열을 일으킴으로써 기포를 형성하기 때문에 고분자반응에는 참여하지 않는 것이다. 이러한 발포제의 종류 및 특징은 기 공지된 것에 불과하므로 보다 상세한 설명은 생략한다.Water is used as a blowing agent because chemical blowing agent is foamed from carbon dioxide generated by reaction with water using isocyanate group activity. Physical blowing agent mixes gas or generates heat of reaction using decomposition or evaporation blowing agent. As it forms bubbles, it does not participate in the polymer reaction. Types and features of these blowing agents are only known in the art, and thus will not be described in more detail.

다공성 포어(141,142)는 불활성 기체나 다양한 발포제(캡슐형 발포제나 화학적 발포제)의 혼합에 의해 연마층(120)에 형성되는 것으로서, 복수의 방식에 의해 콘트롤되는 각기 다른 다공성 포어(141,142)가 연마 패드(100)에 포함될 수 있고, 도 1은 이러한 복수의 다공성 포어(141,142)가 포함된 연마 패드(100)의 단면도를 나타낸 것이다.The porous pores 141 and 142 are formed in the polishing layer 120 by mixing an inert gas or various foaming agents (a capsule type foaming agent or a chemical foaming agent), and different porous pores 141 and 142, which are controlled by a plurality of methods, FIG. 1 is a cross-sectional view of a polishing pad 100 including such a plurality of porous pores 141 and 142. As shown in FIG.

도 4는 상술한 바와 같이 다공성 포어(141,142)를 포함하는 연마 패드(100)의 단면을 미세 유기 입자의 유무에 따라 비교한 도면이다.FIG. 4 is a view comparing the cross section of the polishing pad 100 including the porous pores 141 and 142 according to the presence or absence of fine organic particles as described above.

즉, 도 4(a)는 미세 유기 입자를 도입하지(포함시키지) 않는 경우의 연마 패드(100) 표면의 포어 분포 상태를 나타낸 것이고, 도 4(b)는 미세 유기 입자를 도입(포함)한 경우의 연마 패드(100) 표면의 포어 분포 상태를 나타낸 것이다. 도 4(a) 및 도 4(b)는 미세 유기 입자를 제외한 다른 연마 패드(100) 생성 조건(연마 패드(100) 조합 물질 생성 온도, 시간 등의 조건 등)은 동일한 경우이다.4 (a) shows the pore distribution on the surface of the polishing pad 100 when the fine organic particles are not introduced (not included), and Fig. 4 (b) In which the surface of the polishing pad 100 is exposed. 4 (a) and 4 (b) show the case where the polishing pad 100 production conditions except for the fine organic particles (conditions such as temperature and temperature for producing the polishing pad 100 combination material) are the same.

도 4의 비교 이미지 상에 나타난 바와 같이 미세 유기 입자를 포함시켜 연마 패드(100)를 생성한 경우가 포어의 분포가 더 조밀함을 알 수 있다.As shown in the comparative image of FIG. 4, the distribution of pores is more dense when the polishing pad 100 is formed by including the fine organic particles.

캐스팅 공정에서 gas 또는 발포체들이 Polyurethane Matrix에 주입될 때 작고 균일한 포어(Pore)가 안정적으로 형성되기 위해서는 gas 상의 포어를 포집할 수 있는 폴리우레탄 원액의 적정한 점도와 Casting Machine의 충분한 교반능력이 필요한데, 종래에 이용되는 대부분의 폴리우레탄 원액의 점도는 gas를 안정적으로 포집할 수 있는 수준보다 낮아 gas가 폴리우레탄 내에 머물기 보다는 대기중으로 빠져나가는 분량이 많아 전체적인 공극률(porosity)이 떨어지고, 또한 작은 사이즈의 포어 형성에도 어려움이 많았다.In order to form small and uniform pores stably when the gas or foams are injected into the polyurethane matrix in the casting process, it is necessary to have a proper viscosity of the polyurethane raw material solution capable of collecting the pores in the gas and sufficient stirring ability of the casting machine, The viscosity of most of the polyurethane stock solutions used conventionally is lower than the level at which gas can be stably trapped, resulting in a large amount of gas escaping into the atmosphere rather than staying in the polyurethane, resulting in lower porosity as a whole, It was difficult to form.

그러나 본 실시예와 같이 미세 유기 입자를 polyurethane prepolymer 원액에 도입함(포함시킴)으로써, 미세 유기 입자와 폴리우레탄 간의 상호작용에 의해 원액의 점도가 상승하고, 이는 결국 캐스팅시 충분한 공극률 확보와 함께 작고 균일한 포어의 형성에도 기여하는 것이다.However, by introducing (including) the fine organic particles into the polyurethane prepolymer stock solution as in the present embodiment, the viscosity of the stock solution is increased due to the interaction between the fine organic particles and the polyurethane, And contributes to the formation of a uniform pore.

게다가 첨가하는 미세 유기 입자들의 함량 조정으로 인해 폴리우레탄 매트릭스의 조성을 변경시키지 않더라도 포어의 사이즈 및 공극률(porosity)의 조절이 가능하다는 효과도 있다.Moreover, the adjustment of the content of the fine organic particles to be added can also control the size and porosity of the pores without changing the composition of the polyurethane matrix.

이하에서는 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 연마 패드(100)의 연마층(120)의 제조방법의 과정을 설명한다. Hereinafter, a method of manufacturing the polishing layer 120 of the polishing pad 100 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

먼저, 유기물을 물리적 방법으로 분쇄하여 미세 유기 입자로 형성시키고(단계 S100), 연마층(120) 형성용 물질들과 함께 미세 유기 입자를 혼합한다(S110). 구체적으로, 앞서 설명한 폴리머 매트릭스(130) 형성용 물질과 분쇄된 미세 유기 입자를 서로 혼합할 수 있다(단계 S110).First, the organic material is pulverized by a physical method to form fine organic particles (Step S100), and the fine organic particles are mixed together with the materials for forming the polishing layer 120 (S110). Specifically, the material for forming the polymer matrix 130 and the ground fine organic particles described above may be mixed with each other (step S110).

혼합과정에서, 아르곤과 같은 불활성 기체(또는 이를 대체하는 특정 발포제)를 함께 투여하여 혼합한다(단계 S120).In the mixing process, an inert gas such as argon (or a specific foaming agent replacing the inert gas) is mixed and mixed (Step S120).

여기서 혼합되는 불활성 기체의 양은 생성하고자 하는 종류별 포어 크기에 따라 얼마든지 조절 가능하다.Here, the amount of the inert gas to be mixed can be arbitrarily controlled depending on the kind of pore size to be produced.

이어서, 겔화 및 경화 반응을 진행한다(S130). 즉, 혼합물을 소정 형상의 주형 내부에 주입하여 겔화 및 경화 과정을 통하여 고체화한다. 이때 겔화 반응은 80 내지 90도 에서 5 내지 30분간 진행하고, 경화 반응은 80 내지 120도에서 20 내지 24시간 진행되도록 할 수도 있지만, 구체적인 공정 온도 및 시간은 최적 조건을 찾기 위해 다양하게 변화될 수 있음은 물론이다. Then, the gelation and curing reaction proceeds (S130). That is, the mixture is injected into a mold of a predetermined shape to solidify through a gelation and curing process. In this case, the gelation reaction may be performed at 80 to 90 degrees for 5 to 30 minutes, and the curing reaction may be performed at 80 to 120 degrees for 20 to 24 hours, but the specific process temperature and time may be variously changed to find an optimal condition. Of course.

마지막으로, 소정 형상으로 경화된 결과물을 가공한다(S140). 가공은 탈형, 재단, 표면가공처리 및 세정 과정 등을 포함한다. 먼저, 경화된 반응물을 주형에서 꺼내어 소정 두께와 모양 및 형상을 갖도록 절단한다. 생산성의 향상을 위해 주물 및 압출 성형 등의 폴리머 시트(sheet) 제조 분야의 당업계에 공지된 임의의 방법에 의해서 연마층(120)을 시트상으로 형성할 수 있음은 물론이다. 그리고 연마층(120)의 표면에는 연마 슬러리(13)가 연마층(120)의 작업 표면에 골고루 공급되도록 할 수 있는 다양한 형태의 그루브(groove)를 형성하는 것이 바람직하다.Finally, the cured product is processed into a predetermined shape (S140). Processing includes demolding, cutting, surface finishing and cleaning processes. First, the cured reactant is taken out of the mold and cut to have a predetermined thickness, shape and shape. It is a matter of course that the polishing layer 120 may be formed into a sheet by any method known in the art of polymer sheet manufacturing such as casting and extrusion molding to improve productivity. In addition, it is preferable to form grooves of various types so that the polishing slurry 13 may be evenly supplied to the working surface of the polishing layer 120 on the surface of the polishing layer 120.

그 후, 세정 공정을 거쳐 연마층(120)을 완성한다. 세정 공정시 연마층 표면(160)에는 다공성 포어(141,142)의 노출에 따라 개방된 기공(141',142')이 분포되게 된다.Thereafter, the polishing layer 120 is completed through a washing process. During the cleaning process, open pores 141 'and 142' are distributed in the polishing layer surface 160 according to the exposure of the porous pores 141 and 142.

연마층(120)만으로도 연마 패드(100)를 완성할 수도 있으나, 필요에 따라서는 연마 패드(100) 제조 공정 분야에서 널리 알려진 방법에 의해 지지층(110)을 제조하고 지지층(110)과 연마층(120)을 결합시켜 연마 패드(100)를 완성할 수도 있다. Although the polishing pad 100 may be completed using only the polishing layer 120, if necessary, the support layer 110 may be manufactured by a method well known in the manufacturing process of the polishing pad 100, and the support layer 110 and the polishing layer ( 120 may be combined to complete the polishing pad 100.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 연마 패드(100)의 연마층(120)의 제조방법의 과정을 설명한다.6 illustrates a process of manufacturing the polishing layer 120 of the polishing pad 100 according to another embodiment of the present invention.

도 6의 과정이 도 5의 과정과 다른 점은 화학적 방식에 의해 미세 유기 입자가 연마 패드(100)에 포함되도록 한다는 점이다.The process of FIG. 6 is different from the process of FIG. 5 in that the fine organic particles are included in the polishing pad 100 by a chemical method.

즉, 연마층(120) 형성 물질에 미세 유기 입자 생성용 단량체를 포함시키고 교반과정을 거쳐 해당 단량체들의 중합반응에 의해 미세 유기 입자가 해당 혼합 용액에 형성 및 분산되도록 한다(단계 S200).That is, the monomer for forming the fine organic particles is contained in the material for forming the abrasive layer 120, and the fine organic particles are formed and dispersed in the mixed solution by the polymerization reaction of the monomers through the stirring process (step S200).

이어서 이러한 혼합 용액에 포어 사이즈 컨트롤이 가능한 불활성 기체, 캡슐형 발포제, 화학적 발포제 중 적어도 어느 하나를 혼합하여, 기상 포어를 형성시킨다(단계 S210).Subsequently, at least one of an inert gas, a capsule type foaming agent and a chemical foaming agent capable of pore size control is mixed with the mixed solution to form a vapor pore (step S210).

이후의 과정 즉, 혼합물을 겔화 및 경화시켜 연마층(120)을 제조하고(단계 S220) 가공하는 과정(단계 S230)은 앞서 설명한 바와 같으므로 중복된 설명은 생략한다.The subsequent process, that is, the process of manufacturing the polishing layer 120 by gelling and curing the mixture (Step S220) and processing (Step S230) is the same as described above, and therefore, the duplicated description will be omitted.

본 발명에 관한 보다 상세한 내용은 다음의 구체적인 실험예들의 비교를 통하여 설명하며, 여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 설명을 생략한다. 물론 이하의 실험예들에 의해 본 발명의 범주가 제한되는 것은 아니다.More detailed information on the present invention will be described through comparison of the following specific experimental examples, and details not described herein will be omitted because those skilled in the art can sufficiently infer technically. Of course, the scope of the present invention is not limited by the following experimental examples.

<실험예 1><Experimental Example 1>

5ℓ 사구플라스크에 폴리테트라메칠렌글리콜(분자량 1000) 1600g을 투입하고 100 ~ 130℃의 온도에서 스타이렌단량체 400g과 개시제(AIBN) 미량을 서서히 투입하여 화학적인 반응(중합)을 유도해 폴리테트라메칠렌글리콜 내에 균일한 미세입자 생성 및 분산이 되도록 한다. 균일한 미세 유기 입자가 분산된 폴리테트라메칠렌글리콜의 점도는 1,700 cPs(25℃)였다.1600 g of polytetramethylene glycol (molecular weight 1000) was added to a 5-liter four-necked flask, and 400 g of styrene monomer and a small amount of initiator (AIBN) were gradually added at a temperature of 100 to 130 ° C to induce a chemical reaction Uniform microparticle formation and dispersion in the renglycol. The viscosity of polytetramethylene glycol dispersed with uniform micro-organic particles was 1,700 cPs (25 ° C).

<실험예 2><Experimental Example 2>

실험예 1의 균일한 미세 유기 입자가 분산된 폴리테드라메칠렌글리콜(분자량 1000) 120g, 톨루엔디이소시아네이트 52g을 투입하고 70 ~ 80℃의 온도에서 4 ~ 5시간 반응시키며 최종 제품의 NCO함량을 9.0%로 하였다. 120 g of polytetramethylene glycol (molecular weight 1000) having uniform micro-organic particles dispersed in Experimental Example 1 and 52 g of toluene diisocyanate were charged and reacted at a temperature of 70 to 80 ° C. for 4 to 5 hours to obtain an NCO content of the final product 9.0%.

제조된 이소시아네이트 예비중합체의 점도는 10,900 cPs(25℃)였다.The viscosity of the prepared isocyanate prepolymer was 10,900 cPs (25 캜).

<실험예 3><Experimental Example 3>

Casting Machine을 이용하여 실험예 2의 이소시아네이트 예비중합체와 MOCA(우레탄 경화제의 일종임)(혼합비율 10:3)의 반응을 유도하고 이와 동시에 혼합물에 Gas의 주입을 실시한다. Gas가 주입된 혼합물은 80℃ 사각의 주형에 투입되어 약 30분 동안 겔화시킨 후 100℃ 오븐에서 20시간 동안 경화시켰다. 제조된 경화물을 주형에서 꺼내어 표면을 재단하여 연마 패드(100)의 연마층(120)을 제조하였다.Using a casting machine, the reaction of the isocyanate prepolymer of Experimental Example 2 with MOCA (a kind of urethane curing agent) (mixing ratio 10: 3) is induced, and at the same time, the gas is injected into the mixture. The gas-injected mixture was put into a mold having a square of 80 DEG C, gelled for about 30 minutes, and cured in a 100 DEG C oven for 20 hours. The prepared cured product was taken out from the mold and cut to form an abrasive layer 120 of the abrasive pad 100.

이러한 결과에 따른 연마층(120)의 표면 Pore 이미지는 도 4(b)에 나타낸 것과 같고, 평균 pore 직경은 32um 였다.The surface Pore image of the polishing layer 120 according to these results was as shown in Fig. 4 (b), and the average pore diameter was 32 탆.

제조된 패드를 다이아몬드 디스크로 10분간 연마시킨 후 표면거칠기는 Ra 5.82, Rp 15.05, Rv 24.07을 나타내었고, 도 7에 표시되어있다.The prepared pads were polished with a diamond disk for 10 minutes, and the surface roughness was Ra 5.82, Rp 15.05, Rv 24.07, and is shown in FIG.

도 7에서 가로축은 연마층(120)의 중심축에서의 거리에 해당하고, 세로축은 연마층 표면(160)의 높이를 나타내고 있다.7, the abscissa axis corresponds to the distance from the center axis of the polishing layer 120, and the ordinate axis refers to the height of the polishing layer surface 160.

제조된 Pad의 마모성능을 보기 위해 5시간 동안 마라톤 연마 평가를 실시하였고, 결과는 도 8에 나타내었다.To evaluate the abrasion performance of the manufactured pad, a marathon polishing evaluation was performed for 5 hours, and the results are shown in FIG.

도 8에 의하면, 유기 입자 미 도입한 경우가 유기 입자를 도입하지 않은 경우보다 표면의 거칠기가 개선되었음을 알 수 있다.According to FIG. 8, it can be seen that the roughness of the surface is improved when the organic particles are not introduced, as compared with the case where the organic particles are not introduced.

즉, 미세 유기 입자들은 폴리우레탄 매티릭스 사이사이에 분산되어 있어 입자와 폴리우레칸 매트릭스 사이에 접촉하는 계면을 형성하게 되는데, 이는 폴리우레탄이 순수 상태에 비해서 계면에서의 접착력이 약하게 존재하도록 함으로써 CMP 공정 중 다이아몬드 디스크로 컨디셔닝이 되게 되면 보다 잘 마모되는 특성을 나타내게 되는 것이다.That is, the fine organic particles are dispersed between the polyurethane matrices to form an interface between the particles and the matrix of the polyureaane. This is because the polyurethane has weaker adhesion at the interface than the pure state, Conditioning with a diamond disk during the process results in better wear characteristics.

이처럼 미세 유기 입자는 마모율 향상에도 기여하여 포어의 glazing 현상의 개선에도 긍정적인 효과를 나타내게 된다.As a result, the micro-organic particles contribute to the improvement of the abrasion rate, thereby positively affecting the improvement of the glazing phenomenon of the pores.

한편, 본 발명은 상기한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 변형 및 수정하여 실시할 수 있는 것이다. 이러한 변형 및 수정이 첨부되는 특허청구범위에 속한다면 본 발명에 포함된다는 것은 자명할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the invention. It is to be understood that such variations and modifications are intended to be included in the scope of the appended claims.

1 : 연마 장치 3 : 플레이튼
5 : 헤드 7 : 실리콘 웨이퍼
11 : 노즐 13 : 연마 슬러리
100 : 연마 패드 110 : 지지층
120 : 연마층
130 : 폴리머 매트릭스
141,142 : 다공성 포어 141',142' : 다공성 포어에 의한 기공
160 : 연마층 표면1: polishing device 3: platen
5: head 7: silicon wafer
11: nozzle 13: polishing slurry
100: polishing pad 110: support layer
120: polishing layer
130: polymer matrix
141, 142: Porous pores 141 ', 142': Pores formed by porous pores
160: polishing layer surface

Claims (9)

연마층 형성 물질을 혼합시키고 화학적 반응에 의해 고상화시켜 연마 패드를 제조하는 방법에 있어서,
(a) 유기물을 물리적 방법으로 분쇄하여 미세 유기 입자로 형성시키는 단계와;
(b) 상기 (a) 단계에서 형성된 미세 유기 입자를 상기 연마층 형성 물질에 혼합시키는 단계와;
(c) 상기 (b) 단계의 혼합물에 포어 사이즈 컨트롤이 가능한 불활성 기체, 캡슐형 발포제, 화학적 발포제 중 적어도 어느 하나를 혼합하여, 기상 포어를 형성하는 단계와;
(d) 상기 (c) 단계를 통해 생성된 혼합물을 겔화 및 경화시켜 연마층을 제조하는 단계와;
(e) 상기 연마층을 가공하여 표면에 기상 포어의 개방에 의한 기공들을 분포시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연마 패드의 제조방법.A method for producing a polishing pad by mixing a polishing layer forming material and solidifying the same by a chemical reaction,
(a) pulverizing the organic material in a physical manner to form fine organic particles;
(b) mixing the fine organic particles formed in step (a) with the polishing layer forming material;
(c) mixing at least one of an inert gas capable of controlling pore size, a capsule foaming agent, and a chemical foaming agent to the mixture of step (b) to form a gas phase pore;
(d) gelling and curing the mixture produced through step (c) to produce an abrasive layer;
(e) processing the polishing layer to distribute the pores due to the opening of the gaseous pore on the surface. 연마층 형성 물질을 혼합시키고 화학적 반응에 의해 고상화시켜 연마 패드를 제조하는 방법에 있어서,
(a) 상기 연마층 형성 물질에 미세 유기 입자 생성용 단량체를 포함시키고 교반과정을 거쳐 상기 단량체들의 중합반응에 의해 미세 유기 입자를 형성 및 분산시키는 단계와;
(b) 상기 (b) 단계의 혼합물에 포어 사이즈 컨트롤이 가능한 불활성 기체, 캡슐형 발포제, 화학적 발포제 중 적어도 어느 하나를 혼합하여, 기상 포어를 형성하는 단계와;
(c) 상기 (b) 단계를 통해 생성된 혼합물을 겔화 및 경화시켜 연마층을 제조하는 단계와;
(d) 상기 연마층을 가공하여 표면에 기상 포어의 개방에 의한 기공들을 분포시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 연마 패드의 제조방법.A method for producing a polishing pad by mixing a polishing layer forming material and solidifying the same by a chemical reaction,
(a) incorporating a monomer for generating fine organic particles into the polishing layer forming material and forming and dispersing fine organic particles by a polymerization reaction of the monomers through agitation;
(b) mixing at least one of an inert gas, a capsule foaming agent, and a chemical blowing agent capable of controlling pore size to the mixture of step (b) to form a gas phase pore;
(c) gelling and curing the mixture produced through step (b) to prepare an abrasive layer;
(d) processing the polishing layer to distribute the pores by opening the vapor phase pores on the surface. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 미세 유기 입자는 폴리에틸렌수지, 폴리프로필렌수지, 폴리스티렌수지, 폴리비닐클로라이드수지, 폴리아마이드수지, 아크릴수지, 폴리우레탄수지, 폴리카보네이트수지, 페놀수지, 아미노수지, 에폭시수지, 요소수지, 폴리에스테르수지, 고무(Rubber) ABS (acrylonitrile butadiene styrene copolymer), SAN (Styrene Acrylonitrile Copolymers) 중에서 선택되는 적어도 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 연마 패드의 제조방법.3. The method according to claim 1 or 2,
The fine organic particles may be polyethylene resin, polypropylene resin, polystyrene resin, polyvinyl chloride resin, polyamide resin, acrylic resin, polyurethane resin, polycarbonate resin, phenol resin, amino resin, epoxy resin, urea resin, polyester resin Rubber, ABS (acrylonitrile butadiene styrene copolymer), SAN (Styrene Acrylonitrile Copolymers) is a method for producing a polishing pad, characterized in that composed of at least one. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 불활성 기체는 주기율표 8족 원소와, 상기 연마층 형성 물질과 반응하지 않는 기체 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 연마 패드의 제조방법.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the inert gas is selected from Group 8 elements of the periodic table and a gas which does not react with the polishing layer forming material. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 연마층에 액상 미소요소가 형성되도록 하는 액상물질을 상기 연마층 형성 물질에 포함시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연마 패드의 제조방법.3. The method according to claim 1 or 2,
Further comprising the step of including in the polishing layer forming material a liquid material for forming liquid microencapsulated elements in the polishing layer. 피연마 대상의 표면과 접촉하여 이동함으로써 연마 공정을 수행하는 연마 패드에 있어서,
상기 연마패드는 연마층을 포함하여 구성되고,
상기 연마층은 유기물의 물리적 분쇄에 의한 미세 유기 입자와, 단량체의 화학적 중합반응에 의한 미세 유기 입자 중 적어도 어느 하나를 포함함과 아울러, 불활성 기체, 캡슐형 발포제, 화학적 발포제 중 적어도 어느 하나에 의한 기상 포어를 포함하여 구성되며,
상기 연마층 표면에는 상기 기상 포어의 개방에 의한 기공들이 분포하는 것을 특징으로 하는 연마패드.A polishing pad for performing a polishing process by moving in contact with a surface to be polished,
The polishing pad includes a polishing layer,
The polishing layer includes at least one of fine organic particles by physically pulverizing organic matter and fine organic particles by chemical polymerization of monomers, and at least one of an inert gas, a capsule foaming agent, and a chemical blowing agent. It consists of a weather pore,
Polishing pads, characterized in that the pores are distributed by the opening of the gas phase pores on the surface of the polishing layer. 제6항에 있어서,
상기 미세 유기 입자는 폴리에틸렌수지, 폴리프로필렌수지, 폴리스티렌수지, 폴리비닐클로라이드수지, 폴리아마이드수지, 아크릴수지, 폴리우레탄수지, 폴리카보네이트수지, 페놀수지, 아미노수지, 에폭시수지, 요소수지, 폴리에스테르수지, 고무(Rubber) ABS (acrylonitrile butadiene styrene copolymer), SAN (Styrene Acrylonitrile Copolymers) 중에서 선택되는 적어도 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 연마 패드의 제조방법.The method according to claim 6,
The fine organic particles may be polyethylene resin, polypropylene resin, polystyrene resin, polyvinyl chloride resin, polyamide resin, acrylic resin, polyurethane resin, polycarbonate resin, phenol resin, amino resin, epoxy resin, urea resin, polyester resin Rubber, ABS (acrylonitrile butadiene styrene copolymer), SAN (Styrene Acrylonitrile Copolymers) is a method for producing a polishing pad, characterized in that composed of at least one. 제6항 또는 제7항에 있어서,
상기 불활성 기체는 주기율표 8족 원소와, 상기 연마층 형성 물질과 반응하지 않는 기체 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 연마 패드.8. The method according to claim 6 or 7,
And the inert gas is selected from a group 8 element of the periodic table and a gas which does not react with the polishing layer forming material. 제6항 또는 제7항에 있어서,
상기 연마층은 상기 연마층 내의 일정 영역을 차지하는 액상 미소요소들을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 연마 패드.
8. The method according to claim 6 or 7,
And the polishing layer comprises liquid microelements occupying a predetermined area in the polishing layer.
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