KR20180035698A - Chemical mechanical polishing pads having a consistent pad surface microtexture - Google Patents

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KR20180035698A
KR20180035698A KR1020170125009A KR20170125009A KR20180035698A KR 20180035698 A KR20180035698 A KR 20180035698A KR 1020170125009 A KR1020170125009 A KR 1020170125009A KR 20170125009 A KR20170125009 A KR 20170125009A KR 20180035698 A KR20180035698 A KR 20180035698A
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제임스 헨드론 제프리
로버트 스택 제프리
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롬 앤드 하스 일렉트로닉 머티리얼스 씨엠피 홀딩스, 인코포레이티드
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Abstract

The present invention provides a chemical mechanical polishing (CMP) pad comprising a porous polymer having a pad surface microtexture effective for polishing a series of visible intersecting arcs on the surface of a polishing layer. The intersecting arc has a radius of curvature equal to or greater than half a radius of curvature of the pad, and extends on the surface circumference of the pad generally in a radical and symmetrical shape of the circumference of a center point. The produced CMP pad is the pre-conditioned CMP pad having a surface roughness of 0.01 μm to 25 μm, Sq. The CMP pad can be manufactured by a method including a step of polishing the surface of the CMP pad by using a rotary grinder to form the surface microtexture.

Description

일정한 패드 표면 마이크로텍스처를 갖는 화학적 기계적 연마 패드{CHEMICAL MECHANICAL POLISHING PADS HAVING A CONSISTENT PAD SURFACE MICROTEXTURE}Technical Field [0001] The present invention relates to a chemical mechanical polishing pad having a uniform pad surface micro texture,

본 발명은 일정한 패드 표면 마이크로텍스처를 갖는 화학적 기계적 연마(CMP) 패드에 관한 것이다. 보다 특별하게는, 본 발명은 1종 이상의 폴리머의 CMP 연마층, 바람직하게는 일정 반경을 갖고, 적어도 0.01㎛ 내지 25㎛, Sq, 또는, 바람직하게는 1㎛ 내지 15㎛, Sq의 표면 조도를 갖고, 연마층 표면 상에 연마층의 곡률 반경의 절반 이상, 바람직하게는 연마층의 곡률 반경의 절반과 동등한 곡률 반경을 갖는 일련의 가시적인 교차하는 원호(intersecting arc)를 갖는 다공성 CMP 연마층을 갖는 CMP 연마 패드에 관한 것이다.The present invention relates to a chemical mechanical polishing (CMP) pad having a uniform pad surface micro texture. More particularly, the present invention relates to a CMP polishing layer of one or more polymers, preferably having a certain radius and having a surface roughness of at least 0.01 탆 to 25 탆, Sq, or preferably 1 탆 to 15 탆, A porous CMP abrasive layer having a series of visible intersecting arcs having a radius of curvature equal to at least half the radius of curvature of the abrasive layer, preferably equal to one-half of the radius of curvature of the abrasive layer, Gt; CMP < / RTI >

화학적 기계적 평탄화에서 사용되기 위한 연마 패드의 제조는 최종 연마 패드의 목적하는 직경을 갖는 주형에 발포성 또는 다공성 폴리머, 예컨대 폴리우레탄을 성형하고 경화시키는 단계, 이후 탈형시키고, 주형의 상부 표면과 평행한 방향으로 경화된 폴리머를 절단하여, 예를 들면 스카이빙(skiving)에 의해, 이후 생성된 층을 형상화함으로써, 예를 들면, 연삭하고, 라우팅(routing)하거나 또는 연마 패드의 상부로 최종 표면 디자인을 엠보싱함으로써 원하는 두께를 갖는 층을 형성하는 단계를 포함하는 것으로 알려져 있다. 종래에, 이러한 층을 연마 패드로 형상화하는 공지된 방법은 층을 사출 성형하는 단계, 층을 압출하는 단계, 고정형 연마 벨트로 층을 버프 연마(buffing)하는 단계, 및/또는 원하는 두께 및 편평도로 층을 페이싱(facing)하는 단계를 포함한다. 이러한 방법은 연마된 기판에서의 낮은 결함을 위해 요구되는 일정한 패드 표면 마이크로텍스처 및 기판으로부터의 물질의 균일한 제거를 달성하기 위해 제한된 역량을 가진다. 사실상, 이 방법은 일반적으로 가시적 디자인, 예컨대 주어진 너비 및 깊이의 그루브(groove) 및 가시적이지만 불규칙한 텍스처를 생성한다. 예를 들면, 스카이빙 공정은 주형의 강성도가 주형 두께에 따라 변화되고, 스카이버 블레이드(skiver blade)가 연속적으로 마모되기 때문에 패드 표면 정형화에 대해 신뢰성이 낮다. 단일 지점 페이싱 기술(single point facing technique)은 연속적인 장비 마모(tooling wear) 및 선반 위치결정 정확도(lathe positioning accuracy)로 인해 일정한 패드 표면 마이크로텍스처를 생성할 수 없었다. 사출 성형 공정에 의해 제조된 패드는 주형 전반에서의 일정하지 않은 물질 유동으로 인해 균일성이 결여되고; 추가로 주형은 패드가 세팅되고 경화됨에에 따라서 뒤틀리는 경향이 있는데, 이는 경화제 및 성형된 물질의 잔여물이 특히 상승된 온도에서 제한된 구간으로 사출되는 과정에서 상이한 속도로 유동될 수 있기 때문이다.The preparation of a polishing pad for use in chemical mechanical planarization can be accomplished by molding and curing a foamable or porous polymer, such as polyurethane, into a mold having the desired diameter of the final polishing pad, then demoulding and removing the mold in a direction parallel to the upper surface of the mold For example by grinding, routing or by embossing the final surface design onto the top of the polishing pad, by cutting the subsequently cured layer by, for example, skiving, Thereby forming a layer having a desired thickness. Conventionally, known methods of shaping such layers into polishing pads include injection molding the layer, extruding the layer, buffing the layer with a stationary abrasive belt, and / or polishing the layer with a desired thickness and flatness And facing the layer. This method has a limited ability to achieve uniform pad surface micro-textures required for low defects in the polished substrate and uniform removal of material from the substrate. In practice, this method generally produces a visible design, e.g., a groove of a given width and depth, and a visible but irregular texture. For example, the skiving process is unreliable for pad surface formulations because the stiffness of the mold changes with mold thickness and the skydiver blade is continuously worn. The single point facing technique could not produce consistent pad surface micro texture due to continuous tooling wear and lathe positioning accuracy. The pads produced by the injection molding process lack uniformity due to uneven material flow throughout the mold; In addition, the mold tends to warp as the pad is set and cured, because the curing agent and the residue of the molded material can flow at different rates during the process of being injected into a limited section, especially at elevated temperatures.

버프 연마 방법은 또한 더 단단한 표면을 갖는 화학적 기계적 연마 패드를 평활화하는데 사용되어 왔다. 버프 연마 방법의 일례에서, West 등의 미국특허 제7,118,461호는 화학적 기계적 평탄화를 위한 평활한 패드 및 상기 패드의 제조 방법을 개시하고 있고, 이 방법은 패드 표면으로부터 물질을 제거하기 위해 연마 벨트로 패드의 표면을 버프 연마하거나 또는 연마하는 단계를 포함한다. 버프 연마는 일례에서 더 작은 연마재를 사용하는 연속적 버프 연마 단계가 후속된다. 상기 방법의 제품은 평활화되지 못한 동일한 패드 제품에 비해 개선된 평탄화 능력을 나타낸다. 불행하게도, West 등의 방법은 패드를 평활하게 할 수 있는 한편, 이는 일정한 패드 표면 마이크로텍스처를 제공하지 못하고, 더 연성의 패드(ASTM D2240-15(2015)에 따른 40 이하의 패드 또는 패드 폴리머 매트릭스의 쇼어 D 경도)를 처리하는데 사용될 수 없다. 추가로, West 등의 방법은 생성된 연마 패드의 유용한 수명에 부작용을 줄 수 있는 다수의 물질을 제거한다. 패드의 유용한 수명을 제한함 없이 일정한 표면 마이크로텍스처를 갖는 화학적 기계적 연마 패드를 제공하는 것이 여전히 바람직하다.Buff polishing methods have also been used to smooth chemical mechanical polishing pads with harder surfaces. In one example of a buff polishing method, U.S. Patent No. 7,118,461 to West et al. Discloses a smooth pad for chemical mechanical planarization and a method of making the pad, Buffing or polishing the surface of the substrate. Buff polishing is followed by a continuous buff polishing step using a smaller abrasive in one example. The products of the method exhibit improved planarization capabilities over the same pad products that have not been smoothed. Unfortunately, the method of West et al. Can smooth the pad, while it does not provide a uniform pad surface micro-texture and can be used with more flexible pads (40 or fewer pads or pad polymer matrices according to ASTM D2240-15 (2015) Of Shore D hardness). In addition, the West et al. Method removes a large number of materials that could have adverse effects on the useful life of the resulting polishing pad. It is still desirable to provide a chemical mechanical polishing pad having a constant surface micro texture without limiting the useful life of the pad.

화학적 기계적 연마 패드를 컨디셔닝하는 것은 버프 연마와 유사하고, 여기서 패드는 일반적으로 미세 사포와 유사한 표면을 갖는 회전식 연마 휠과 함께 사용시 컨디셔닝된다. 이러한 컨디셔닝은 패드가 연마에 사용되지 않는 '중단' 기간 이후 개선된 평탄화 효율을 야기한다. 중단 기간을 근절하고 즉시 연마를 위해 사용될 수 있는 사전-컨디셔닝된 패드를 제공하는 것이 여전히 바람직하다.Conditioning the chemical mechanical polishing pad is similar to buff polishing, where the pad is conditioned when used with a rotating abrasive wheel having a surface that is generally similar to microspheres. This conditioning results in improved planarization efficiency after a " break " period when the pad is not used for polishing. It is still desirable to provide pre-conditioned pads that can be used for erasing the break period and for immediate polishing.

본 발명자들은 이의 최초 표면 형태를 유지하면서도 일정한 패드 표면 마이크로텍스처 및 개선된 연마 성능을 갖는 사전-컨디셔닝된 CMP 패드를 개발하기 위해 노력하였다.The present inventors have sought to develop a pre-conditioned CMP pad having a constant pad surface micro texture and improved polishing performance while maintaining its original surface morphology.

1. 본 발명에 따라, 1종 이상의 폴리머의 CMP 연마층을 갖는 사전-컨디셔닝된 화학적 기계적(CMP) 연마 패드를 제공하는 방법으로서, 상기 CMP 연마층은 일정 반경을 갖고, 0.01㎛ 내지 25㎛, Sq의 표면 조도를 가지며, 연마를 위해 효과적인 패드 표면 마이크로텍스처를 갖고, 상기 방법은 회전 연삭기로 폴리머성, 바람직하게는 폴리우레탄 또는 폴리우레탄 발포체, CMP 연마층, 더 바람직하게는, 다공성 CMP 연마층의 표면을 연삭하는 단계를 포함하고, 한편 CMP 연마층은 예컨대 감압 접착제 또는, 바람직하게는 진공에 의해 평면층 가압판 표면 상에 배치하여 고정되고, 회전 연삭기는 로터를 포함하고, CMP 연마층의 표면과 다공성 연마 물질의 계면을 형성하기 위해 다공성 연마 물질로 제조되는, 평면층 가압판의 표면과 평행하게 또는 실질적으로 평행하게 배치된 연삭 표면을 가진다. 1. A method of providing a pre-conditioned chemical-mechanical (CMP) polishing pad having a CMP polishing layer of at least one polymer, said CMP polishing layer having a constant radius, Sq < / RTI > and has a pad surface micro-texture effective for polishing, said method comprising the steps of applying a polymeric, preferably polyurethane or polyurethane foam, a CMP abrasive layer, more preferably a porous CMP abrasive layer While the CMP abrasive layer is fixed by placing it on the surface of the flat layer platen by, for example, a pressure sensitive adhesive or, preferably, by vacuum, and the rotary grinder comprises a rotor, and the surface of the CMP abrasive layer Parallel to or substantially parallel to the surface of the planar layer platen, which is made of a porous abrasive material to form an interface with the porous abrasive material Grinding surface.

2. 상기 항목 1에 인용된 본 발명의 방법에 따라, CMP 연마층은 이의 중심점으로부터 이의 외주부까지 연장되는 반경을 가지고, 회전 연삭기는 CMP 연마층의 반경 이상이거나 또는 바람직하게는 CMP 연마층의 반경과 동일한 직경을 가진다.2. According to the method of the present invention recited in item 1 above, the CMP abrasive layer has a radius extending from its central point to its outer periphery, wherein the rotating grinder is at least equal to or greater than the radius of the CMP abrasive layer, .

3. 상기 항목 2에 인용된 본 발명의 방법에 따라, 회전 연삭기는 이의 외주부가 연삭 과정에서 CMP 연마층의 중심 바로 위에 놓여 있도록 배치된다.3. According to the method of the present invention as recited in item 2 above, the rotating grinder is arranged so that its outer periphery lies directly above the center of the CMP polishing layer in the grinding process.

4. 상기 항목 1, 2, 또는 3 중 임의의 하나에 인용된 본 발명의 방법에 따라, 회전 연삭기 및 CMP 연마층 및 평면층 가압판은 각각 CMP 연마층의 연삭 과정에서 회전한다. 바람직하게는, 평면층 가압판은 회전 연삭기와 반대 방향으로 회전한다.4. According to the method of the present invention recited in any one of items 1, 2, or 3 above, the rotating grinder and the CMP polishing layer and the flat layer pressing plate each rotate in the grinding process of the CMP polishing layer. Preferably, the flat layer platen rotates in a direction opposite to the rotary grinding machine.

5. 상기 항목 4에 인용된 본 발명의 방법에 따라, 회전 연삭기는 50 내지 500 rpm 또는, 바람직하게는 150 내지 300 rpm의 속도로 회전하고, 평면층 가압판은 6 내지 45 rpm 또는, 바람직하게는 8 내지 20 rpm의 속도로 회전한다.5. According to the method of the present invention recited in item 4 above, the rotary grinder is rotated at a speed of 50 to 500 rpm or preferably 150 to 300 rpm and the planar layer pressure plate is rotated at 6 to 45 rpm, And is rotated at a speed of 8 to 20 rpm.

6. 상기 항목 1, 2, 3, 4 또는 5 중 임의의 하나에 인용된 본 발명의 방법에 따라, 회전 연삭기는 연삭 과정에서 CMP 연마층 및 평면층 가압판 위에 배치되고, 회전 연삭기는, 즉, CMP 연마층의 표면과 회전 연삭기의 연삭 표면의 계면을 줄이고, CMP 연마층의 상부 표면을 연삭하기 위해 0.1 내지 15 ㎛/회전 또는, 바람직하게는 0.2 내지 10㎛/회전의 속도로 CMP 연마층 표면의 바로 위 지점으로부터 하향으로 공급된다. 6. A method according to the present invention as recited in any one of items 1, 2, 3, 4 or 5 above, wherein the rotating grinder is disposed on the CMP abrasive layer and the planar layer platen in the grinding process, The surface of the CMP abrasive layer and the grinding surface of the rotary grinder is reduced and the surface of the CMP abrasive layer is polished at a rate of 0.1 to 15 占 퐉 per revolution or preferably 0.2 to 10 占 퐉 per revolution to grind the upper surface of the CMP polishing layer As shown in FIG.

7. 상기 항목 1, 2, 3, 4, 5 또는 6 중 임의의 하나에 인용된 본 발명의 방법에 따라, 연삭 이전에, 패드로서 사용하기 위한 CMP 연마층을 형성하기 위해 CMP 연마 패드는 폴리머를 성형시키고, 성형된 폴리머를 스카이빙함으로써 형성되거나, 또는 바람직하게는 폴리머를 성형시키고, CMP 연마층을 형성하기 위해 성형된 폴리머를 스카이빙시키고, 이후 CMP 연마 패드를 형성하기 위해 CMP 연마층과 동일한 직경을 갖는 서브패드(subpad) 또는 서빙층(subbing layer)의 상부에 CMP 연마층을 적층시켜 형성된다.7. A method according to the present invention as recited in any one of the above items 1, 2, 3, 4, 5 or 6, wherein, prior to grinding, the CMP polishing pad is used to form a CMP abrasive layer for use as a pad, Or by smoothing the formed polymer or, preferably, polymerizing and polymerizing the shaped polymer to form a CMP abrasive layer, and thereafter curing the CMP abrasive layer to form a CMP abrasive pad And is formed by laminating a CMP polishing layer on top of a subpad or a subbing layer having the same diameter.

8. 상기 항목 1, 2, 3, 4, 5, 6, 또는 7 중 임의의 하나에 인용된 본 발명의 방법에 따라, 다공성 연마 물질은 미분된 비다공성 연마 입자, 예컨대 실리콘 카바이드, 질화붕소, 또는 바람직하게는 다이아몬드 입자가 그 내부에 분산되어 있는 다공성 물질 연속상의 복합체이다. 8. A method according to the present invention, as recited in any one of the above items 1, 2, 3, 4, 5, 6, or 7, wherein the porous abrasive material comprises finely divided non- porous abrasive particles such as silicon carbide, boron nitride, Or preferably a composite of porous material continuous phases in which diamond particles are dispersed therein.

9. 상기 항목 8에 인용된 본 발명의 방법에 따라, 다공성 연마 물질은 3 내지 240 ㎛ 또는, 바람직하게는 10 내지 80 ㎛의 평균 기공 직경을 가진다.9. The method according to the invention recited in item 8 above, wherein the porous abrasive material has an average pore diameter of from 3 to 240 mu m or preferably from 10 to 80 mu m.

10. 상기 항목 8 또는 9 중 임의의 하나에 인용된 본 발명의 방법에 따라, 다공성 연속상의 다공성 연마 물질은 세라믹, 바람직하게는, 소결된 세라믹, 예컨대 알루미나 또는 세리아를 포함한다.10. A method according to the present invention as recited in any one of items 8 or 9 above, wherein the porous abrasive material of porous continuous phase comprises a ceramic, preferably a sintered ceramic such as alumina or ceria.

11. 상기 항목 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 10 중 임의의 하나에 인용된 본 발명의 방법에 따라, 연삭 과정에서, 본 방법은 추가로 압축된 불활성 가스 또는 공기를 간헐적으로 또는 바람직하게는 연속적으로 CMP 연마층 물질의 표면과 회전 연삭기의 연삭 표면의 계면으로 취입시켜 이로써 CMP 연마층 물질의 표면과 회전 연삭기의 연삭 표면의 계면을 통해 CMP 연마층의 중심점 위의 지점으로부터, 또는 더 바람직하게는 CMP 연마층 물질의 표면과 회전 연삭기의 연삭 표면의 계면을 통해 CMP 연마층의 중심점 위의 지점으로부터 다공성 연마 물질에 충돌시키고, 그리고 별도로, 예를 들면 CMP 연마층의 주변부 및 회전 연삭기의 주변부가 함께 합쳐지는 회전 연삭기의 주변부 바로 아래 지점으로부터 상부방향으로 가스 또는 공기를 취입시켜 이로써 다공성 연마 물질에 충돌시킨다. 압축된 가스 또는 공기의 취입은 또한 연삭 이전 또는 이후에 일어날 수 있다.11. The method of the present invention, as recited in any one of items 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 or 10 above, Or blowing air intermittently or preferably continuously at the interface of the surface of the CMP abrasive layer material and the grinding surface of the rotary grinder so that the center point of the CMP abrasive layer through the interface of the surface of the CMP abrasive layer material and the grinding surface of the rotary grinder From the point above, or more preferably from the point above the center point of the CMP polishing layer through the interface of the surface of the CMP abrasive layer material and the grinding surface of the rotating grinder, and separately, for example, by CMP polishing Blowing gas or air upward from a point directly below the periphery of a rotating grinder where the periphery of the layer and the periphery of the rotating grinder are joined together, Then the conflict. Blowing of the compressed gas or air may also occur before or after grinding.

12. 상기 항목 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 또는 11 중 임의의 하나에 인용된 본 발명의 방법에 따라, CMP 연마층은 ASTM D2240-15(2015)에 따른 20 내지 80, 또는 예를 들면, 40 이하의 쇼어 D 경도를 갖는 다공성 폴리머 또는 다공성 폴리머 물질을 함유하는 충전재를 포함한다.12. A method according to the present invention, as recited in any one of items 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, or 11 above, wherein the CMP abrasive layer is ASTM D2240-15 2015 ), Or a filler containing a porous polymer or porous polymer material having a Shore D hardness of, for example, 40 or less,

13. 상기 항목 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 10, 11, 또는 12 중 임의의 하나에 인용된 본 발명의 방법에 따라, CMP 연마층은 추가로 하나 이상의 비다공성의 투명한 윈도우 구간, 예컨대 CMP 연마층의 중심점 위로 연장되지 않는 윈도우 구간과 같이 75 내지 105℃의 유리 전이 온도(DSC)를 갖는 비다공성 폴리우레탄을 포함하는 것을 포함한다. 13. The method of the present invention, as recited in any one of items 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, or 12 above, Porous polyurethane with a glass transition temperature (DSC) of from 75 to 105 DEG C, such as a window section that does not extend over the porous, transparent window section, e.g., the center point of the CMP abrasive layer.

14. 상기 항목 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 또는 13 중 임의의 하나에 인용된 본 발명의 방법에 따라, CMP 연마층은 줄무늬를 가지고, 10 내지 60 ㎛의 평균 입자 크기를 갖는 복수개의 기공 또는 미세요소, 바람직하게는 폴리머성 미소구체를 포함한다.14. The method of the present invention as recited in any one of the above items 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 or 13, wherein the CMP abrasive layer has stripes , A plurality of pores or microelements, preferably polymeric microspheres, having an average particle size of 10 to 60 占 퐉.

15. 상기 항목 14에 인용된 본 발명의 방법에 따라, CMP 연마층은 CMP 연마층의 중심점으로부터 이의 외주부를 향하여 외부로 연장되는 더 높은 밀도 및 더 낮은 밀도가 교대되는 환형의 밴드를 가진다. 15. In accordance with the method of the present invention recited in item 14 above, the CMP abrasive layer has an annular band alternating between a higher density and a lower density extending outwardly from a center point of the CMP abrasive layer toward its outer periphery.

16. 상기 15에 인용된 본 발명의 방법에 따라, 더 높은 밀도의 환형 밴드는 더 낮은 밀도 환형 밴드보다 0.01 내지 0.2 g/cm3 높은 밀도를 가진다.16. According to the method of the present invention recited in above 15, the higher density annular band has a density of 0.01 to 0.2 g / cm 3 higher than the lower density annular band.

17. 본 발명의 다른 양태에 있어서, 화학적 기계적(CMP) 연마 패드는 CMP 연마층, 바람직하게는 1종 이상의 폴리머, 바람직하게는, 폴리우레탄의 다공성 CMP 연마층을 포함하고, 상기 CMP 연마층은 일정 반경을 가지고, 적어도 0.01㎛ 내지 25㎛, Sq, 또는, 바람직하게는 1㎛ 내지 15㎛, Sq의 표면 조도를 가지고, 연마층 표면 상에 CMP 연마층의 곡률 반경의 절반 이상, 바람직하게는 CMP 연마층의 곡률 반경의 절반과 동등한 곡률 반경을 가진 일련의 가시적인 교차하는 원호를 가진다. 바람직하게는, 일련의 가시적인 교차하는 원호는 연마층의 중심점 둘레에 방사상 대칭형으로 연마층의 표면 둘레에 전체적으로 연장된다. 17. In another aspect of the present invention, a chemical mechanical (CMP) polishing pad comprises a CMP polishing layer, preferably a porous CMP polishing layer of at least one polymer, preferably a polyurethane, A surface roughness of at least 0.01 탆 to 25 탆, Sq, or preferably 1 탆 to 15 탆, Sq, and a surface roughness of at least half of the radius of curvature of the CMP polishing layer on the surface of the polishing layer, And has a series of visible intersecting arcs having a radius of curvature equal to one-half the radius of curvature of the CMP polishing layer. Preferably, the series of visually intersecting arcs extends entirely around the surface of the polishing layer in a radially symmetrical manner about the center point of the polishing layer.

18. 상기 17에 인용된 본 발명의 연마 패드에 따라, CMP 연마층은 CMP 연마층의 중심점으로부터 이의 외주부를 향하여 외부로 연장되는 더 높은 밀도 및 더 낮은 밀도가 교대되는 환형의 밴드를 가진다. 18. According to the polishing pad of the present invention cited in above 17, the CMP polishing layer has an annular band alternating between a higher density and a lower density extending outward from the center point of the CMP polishing layer toward the outer periphery thereof.

19. 상기 항목 17 또는 18 중 어느 하나에 인용된 본 발명의 연마 패드에 따라, 연마 패드는, 예컨대 CMP 연마 패드의 중심점 위로 연장되지 않는, 75 내지 105℃의 유리 전이 온도(DSC)를 갖는 비다공성 폴리우레탄에 의해 형성된 것과 같은 하나 이상의 비다공성의 투명한 윈도우 구간을 가지고, 여기서 하나 이상의 윈도우 구간은 윈도우의 최대 치수, 예컨대 둥근 윈도우의 직경, 또는 직사각형 윈도우의 길이 또는 너비 중 더 큰 것에 비해서 50 ㎛ 이하의 피크-밸리(peak-valley)를 갖는 윈도우로 획정되는 상부 표면을 가진다. 19. The polishing pad according to the present invention recited in any one of the above items 17 or 18, wherein the polishing pad has a glass transition temperature (DSC) of 75 to 105 DEG C which does not extend over the center point of the CMP polishing pad, Porous window sections such as those formed by porous polyurethane, wherein one or more window sections have a width of at least 50 microns, more preferably at least 50 microns, as compared to a larger of the maximum dimension of the window, And has a top surface defined by a window having a peak-valley below.

20. 상기 항목 17, 18 또는 19 중 어느 하나에 인용된 본 발명의 연마 패드에 따라, 연마 패드의 두께는 이의 중심점에 근접할수록 더 커지게 경사지거나, 또는 이의 중심점에서 더 멀어질수록 더 크게 되도록 경사지게 된다.20. The polishing pad of any of the above items 17, 18 or 19, wherein the thickness of the polishing pad is such that the thickness of the polishing pad is greater or less than the center point of the polishing pad, Tilted.

21. 상기 항목 17, 18, 19, 또는 20 중 어느 하나에 인용된 본 발명의 연마 패드에 따라, CMP 연마층은 폴리머, 바람직하게는, 폴리우레탄, 함침된 부직 매트와 같은 서브패드 또는 서빙층 상에 적층된다.21. The polishing pad of the present invention as recited in any one of items 17, 18, 19, or 20 above, wherein the CMP polishing layer comprises a polymer, preferably a polyurethane, a subpad such as an impregnated non- .

22. 상기 항목 17, 18, 19, 20, 또는 21 중 어느 하나에 인용된 본 발명의 연마 패드에 따라, CMP 연마층은 ASTM D2240-15(2015)에 따른 20 내지 80, 또는, 예를 들면, 40 이하의 쇼어 D 경도를 갖는 다공성 폴리머 또는 충전된 다공성 폴리머 물질을 포함한다.22. The polishing pad of the present invention recited in any one of items 17, 18, 19, 20, or 21 above, wherein the CMP polishing layer has a thickness in the range of 20 to 80 according to ASTM D2240-15 (2015) , A porous polymer having a Shore D hardness of 40 or less, or a filled porous polymer material.

달리 나타내지 않는 한, 온도 및 압력의 조건은 주위 온도 및 표준 압력이다. 모든 인용된 범위는 포괄적이고 조합가능하다.Unless otherwise indicated, conditions of temperature and pressure are ambient temperature and standard pressure. All quoted ranges are inclusive and combinable.

달리 나타내지 않는 한, 삽입 어구를 포함하는 임의의 용어는 대안적으로 마치 삽입 어구가 없는 것과 같은 전체 용어, 및 이들이 없는 용어, 및 각 대안용어의 조합을 지칭한다. 따라서, 용어 "(폴리)이소시아네이트"는 이소시아네이트, 폴리이소시아네이트, 또는 이들의 혼합물을 지칭한다.Unless otherwise indicated, any term including an insertion term alternatively refers to a whole term, such as no insertion term, and a term without such term, and a combination of each alternative term. Thus, the term "(poly) isocyanate" refers to isocyanates, polyisocyanates, or mixtures thereof.

모든 범위는 포괄적이고, 조합가능하다. 예를 들면, 용어 "50 내지 3000 cPs, 또는 100 cPs 이상의 범위"는 50 내지 100 cPs, 50 내지 3000 cPs 및 100 내지 3000 cPs 각각을 포함할 것이다.All ranges are inclusive and combinable. For example, the term "50 to 3000 cPs, or range of 100 cPs or more" will include 50 to 100 cPs, 50 to 3000 cPs, and 100 to 3000 cPs each.

본원에 사용되는 바와 같이, 용어 "ASTM"은 ASTM 인터내셔널(펜실베니아주 웨스트 컨소호켄에 소재)의 공표를 지칭한다.As used herein, the term "ASTM" refers to the publication of ASTM International (Westconn, Pennsylvania).

본원에 사용되는 바와 같이, 용어 "두께 변화"는 연마 패드 두께의 최대 변화값으로 결정되는 값을 의미한다.As used herein, the term "change in thickness" means a value determined by the maximum change in the thickness of the polishing pad.

본원에 사용되는 바와 같이, 용어 "실질적으로 평행한"은 회전 연삭기의 연삭 표면과 CMP 연마층의 상부 표면에 의해 형성된 각도, 또는 보다 특별하게는 회전 연삭기의 연삭 표면에 평행하게 이어지고, CMP 연마층의 중심점 위의 지점에서 종료되는 제1 라인 구간과 제1 라인 구간의 말단으로부터 이어지고, 평면층 가압판의 상부 표면에 평행하며 평면층 가압판의 외주부에서 종료되는 제2 라인 구간의 교차에 의해 정의되는 178° 내지 182°, 또는, 바람직하게는, 179° 내지 181°의 각도를 지칭하고, 여기서 제1 및 제2 라인 구간은 CMP 연마층의 중심점 및 CMP 연마층의 중심점보다 더 멀리 떨어져 위치한 회전 연삭기의 연삭 표면의 주변부 상의 지점을 통과하는 평면층 가압판에 수직인 평면 내에 있다. As used herein, the term "substantially parallel" extends parallel to the angle formed by the grinding surface of the rotating grinder and the upper surface of the CMP polishing layer, or more particularly, the grinding surface of the rotating grinder, Defined by the intersection of the first line segment terminating at a point on the center point of the planar layer platen and the second line segment extending from the end of the first line segment and ending at the outer periphery of the planar layer platen, Refers to an angle of between 179 ° and 181 °, or preferably between 179 ° and 181 °, where the first and second line sections are located at a distance greater than the center point of the CMP polishing layer and further away from the center point of the CMP polishing layer Planar layer passing through a point on the periphery of the grinding surface is in a plane perpendicular to the platen.

본원에 사용되는 바와 같이 표면 조도를 정의하는데 사용되는 경우의 용어 "Sq."는 주어진 CMP 연마층의 표면 상의 나타낸 지점에서 측정된 나타낸 수의 표면 조도값의 제곱 평균 제곱근(root mean square)을 의미한다. The term "Sq. &Quot; when used to define the surface roughness as used herein means the root mean square of the surface roughness value of the indicated number measured at the indicated point on the surface of a given CMP abrasive layer do.

본원에 사용되는 용어 "표면 조도"는 주어진 CMP 연마층의 상부 표면 상의 임의의 주어진 지점에서 상기 상부 표면에 위치하고, 이와 평행한 수평 표면을 나타내는 최적화 평면(best fitting plane)에 대해 표면의 높이를 측정하여 결정되는 값을 의미하고; Svk는 낮은 부분에서 측정된 밸리 깊이를 지칭하고; Spk는 높은 부분에서 측정된 피크를 지칭한다. 허용가능한 표면 조도는 0.01㎛ 내지 25㎛, Sq, 또는, 바람직하게는 1㎛ 내지 15㎛, Sq의 범위이다.As used herein, the term "surface roughness" refers to the height of the surface relative to a best fitting plane located at the top surface at any given point on the top surface of a given CMP polishing layer and representing a horizontal surface parallel thereto ≪ / RTI > Svk refers to the measured valley depth at the lower part; Spk refers to a peak measured at a high portion. The allowable surface roughness is in the range of 0.01 탆 to 25 탆, Sq, or preferably 1 탆 to 15 탆, Sq.

본원에 사용되는 바와 같이, 용어 "wt.%"는 중량 백분율을 의미한다.As used herein, the term "wt.%" Means weight percentages.

도 1은 본 발명의 회전 연삭기의 구현예를 도시하고, 평면층 가압판, 및 투명한 윈도우를 포함하는 CMP 연마층을 나타낸다.
도 2는 교차하는 원호에 의해 정의되는 고랑의 일정한 마이크로텍스처를 이의 표면 상에 갖는 CMP 연마층을 도시하고 있고, 각각의 원호는 CMP 연마층의 반경과 동일하거나 또는 약간 더 큰 곡률 반경을 가진다.Figure 1 shows an embodiment of a rotating grinder of the present invention and shows a CMP polishing layer comprising a planar layer platen and a transparent window.
Figure 2 shows a CMP polishing layer having a constant micro texture of the valleys defined by intersecting arcs on its surface, each arc having a radius of curvature equal to or slightly larger than the radius of the CMP polishing layer.

본 발명에 따라, 극적으로 개선된 결함 성능을 갖는 CMP 연마 패드는 CMP 연마 패드 및 연마층의 상부 표면을 포함하는 CMP 연마층의 표면 마이크로텍스처를 개선하는 연삭 방법으로부터 형성된다. 본 발명의 CMP 연마 패드는, CMP 연마층 표면에 회전 연삭기의 연삭 표면의 외주부에 의해 획정되는 원과 동일한 곡률 반경을 가진 일련의 교차하는 원호를 특징으로 하고 그리고 0.01 내지 25 ㎛, Sq의 CMP 연마층의 상부 표면 상의 표면 조도를 갖는 것을 특징으로 하는 일정한 표면 마이크로텍스처를 갖는다. 본 발명자들은 본 발명에 따라 제조된 CMP 연마층이 약간의 컨디셔닝을 하거나 또는 컨디셔닝 없이도 잘 수행되는 것을 발견하였고, 즉, 이들은 사전-컨디셔닝된 것이다. 또한, 본 발명의 CMP 연마층의 패드 표면 마이크로텍스처는 기판의 향상된 연마를 가능하게 한다. 본 발명의 CMP 연마 패드는 화학적 기계적 연마 패드에서의 표면 결함, 예컨대 가우즈(gouge)뿐만 아니라 CMP 연마층의 나머지보다 더 연성인 윈도우 물질의 버블링을 야기할 수 있는 성형 및 스카이빙에 의해 제조된 동일한 패드보다 패드 형태에 있어서 더 적은 불규칙성을 가진다. 또한, 본 발명의 패드는 2개 이상의 패드 층이 고정된 거리에 떨어져 고정된 닙(nip)을 통과하는 패드 적층 과정에서 연마층의 변형 및 선형 파장 결과로 야기되는 더 적은 부정적 영향을 겪는다. 이는 특별하게는 연성의 압축성 CMP 연마층을 가지는 것이 중요하다. 또한, 본 발명의 패드는 최적화된 표면 마이크로텍스처, 더 낮은 결함 및 기판 표면, 예컨대 반도체 또는 웨이퍼 표면에 걸친 개선된 균일한 물질 제거를 가진다.According to the present invention, a CMP polishing pad having dramatically improved defect performance is formed from a grinding method that improves the surface micro-texture of the CMP polishing layer and the CMP polishing layer comprising the upper surface of the polishing layer. The CMP polishing pad of the present invention is characterized in that on the surface of the CMP polishing layer is characterized by a series of intersecting arcs having the same radius of curvature as the circle defined by the outer periphery of the grinding surface of the rotating grinder and having a CMP abrasion of 0.01 to 25 [ And a surface roughness on the upper surface of the layer. The inventors have found that the CMP abrasive layers prepared according to the present invention are well conditioned without any conditioning or conditioning, i.e. they are pre-conditioned. In addition, the pad surface micro-textures of the CMP polishing layer of the present invention enable improved polishing of the substrate. The CMP polishing pad of the present invention is manufactured by molding and skiving which can cause surface defects in the chemical mechanical polishing pad, such as gouge, as well as bubbling of the window material that is softer than the rest of the CMP polishing layer Lt; RTI ID = 0.0 > pads < / RTI > In addition, the pad of the present invention suffers from less negative effects caused by the deformation of the polishing layer and the linear wave result in the pad lamination process where two or more pad layers pass through a fixed nip at a fixed distance. It is particularly important to have a soft compressible CMP polishing layer. In addition, the pads of the present invention have optimized surface micro-textures, lower defects and improved uniform material removal across the substrate surface, e.g. semiconductor or wafer surface.

본 발명자들은 다공성 연마 물질로의 연삭이 연삭 매체를 오염시키지 않고, CMP 연마층 기판에 대한 손상을 야기하지 않고 연삭을 가능하게 함을 발견하였다. 다공성 연마 물질 내의 기공은 CMP 연마층 기판으로부터 제거되는 미립자를 저장하도록 충분히 크고; 다공성 연마 물질의 다공도는 연삭 과정에서 제거된 물질의 벌크를 보관하기에 충분한 것이다. 바람직하게는, CMP 연마층 물질의 표면(하부)과 회전 연삭기의 연삭 표면(상부)의 계면 및 CMP 연마층 기판에 압축된 공기를 취입하는 것은 추가적으로 연마물의 제거에 일조하고, 연삭 장비의 오염을 방지한다.The present inventors have found that grinding with a porous abrasive material does not contaminate the grinding medium and enables grinding without causing damage to the CMP abrasive layer substrate. The pores in the porous abrasive material are large enough to store particulates removed from the CMP abrasive layer substrate; The porosity of the porous abrasive material is sufficient to store the bulk of the material removed in the grinding process. Preferably, the introduction of the pressurized air to the interface (bottom) of the CMP abrasive layer material and the grinding surface (top) of the rotating grinder and the CMP abrasive layer substrate further serves to remove the abrasive material, prevent.

다공성 연마 물질은 바람직하게는 노치형(notched)이거나, 또는 회전 연삭기의 주변부 둘레에 불연속부 또는 간극을 포함한다. 이러한 간극은 연삭 과정에서 다공성 연마 물질 및 CMP 연마층 기판의 연삭 표면을 냉각시키고, 공정에서의 연마물을 제거하는데 일조한다. 간극은 또한 연마물을 제거하기 위해 연삭 과정에서 CMP 연마층의 표면과 회전 연삭기의 연삭 표면 사이의 계면으로 압축된 가스 또는 공기를 취입시키는 것을 가능하게 한다.The porous abrasive material is preferably notched or comprises discontinuous portions or gaps around the periphery of the rotating grinder. This gap cools the porous abrasive material and the grinding surface of the CMP abrasive layer substrate during the grinding process and helps to remove abrasive from the process. The gap also makes it possible to blow compressed gas or air at the interface between the surface of the CMP polishing layer and the grinding surface of the rotary grinder in the grinding process to remove abrasive material.

본 발명의 방법은 바람직하지 않은 CMP 기판 마모 프로파일, 예컨대 CMP 공정이 일정하지 않은 마모 프로파일을 야기하는 경우와 같은 기판의 가장자리에서의 너무 적거나 또는 너무 많은 제거를 보충하기 위해 변화될 수 있다. 이는 결국 패드 수명을 연장할 수 있다. 이러한 방법에서, 회전 연삭기의 연삭 표면은 이것이 평면층 가압판 또는 CMP 연마층의 상부 표면에 정확하게 평행은 아니지만 실질적으로 평행하게 되도록 조정된다. 예를 들면, 회전 연삭기의 연삭 표면은 두꺼운 중앙(평면층 가압판에 수직하고, CMP 연마층의 중심점 및 CMP 연마층의 중심점 및 더 더 멀리 떨어져 위치한 회전 연삭기의 연삭 표면의 주변부 상의 지점을 통과하는 평면 상에서의 회전 연삭기의 연삭 표면과 평면층 가압판 반경 사이의 각도가 180°초과임) 또는 얇은 중앙(각도는 180°미만임)을 생성하도록 조정될 수 있다. The method of the present invention may be modified to compensate for undesirable CMP substrate wear profiles, such as too little or too much removal at the edge of the substrate, such as when a CMP process results in a non-uniform wear profile. This can eventually extend the life of the pad. In this way, the grinding surface of the rotating grinder is adjusted so that it is not exactly parallel but substantially parallel to the upper surface of the planar layer platen or CMP abrasive layer. For example, the grinding surface of a rotating grinder may be a thick center (perpendicular to the plane layer platen, perpendicular to the plane passing through a point on the periphery of the center point of the CMP abrasive layer and the center point of the CMP abrasive layer, The angle between the grinding surface of the rotating grinder and the flat layer platen radius is greater than 180 [deg.]) Or a thin center (angle less than 180 [deg.]).

본 발명의 방법은 물 또는 예컨대 실리카 또는 세리아 슬러리와 같은 연마재 수성 슬러리와 결합된 것과 같은 습한 환경에서 실시될 수 있다.The process of the present invention can be carried out in a humid environment such as water or combined with an abrasive aqueous slurry such as silica or ceria slurry.

본 발명의 방법은 회전 연삭기 부품의 크기가 변화될 수 있기 때문에 다양한 크기의 CMP 연마층을 최적화하기 위해 확장 가능하다. 본 발명의 방법에 따라, 평면층 가압판은 CMP 연마층보다 더 크거나 또는 바람직하게는 CMP 연마층의 반경과 동일하거나 또는 10 cm 이내로 더 긴 반경을 갖는 크기이어야 한다. 본 방법은 따라서 100 mm 내지 610 mm의 반경을 갖는 CMP 연마층을 처리하기 위해 확장 가능하다.The method of the present invention is scalable to optimize CMP polishing layers of various sizes because the size of the rotating grinder part can be varied. According to the method of the present invention, the planar layer platen should be larger than the CMP abrasive layer or preferably of a size equal to or greater than the radius of the CMP abrasive layer and having a longer radius. The method is thus scalable to treat a CMP polishing layer having a radius of 100 mm to 610 mm.

본 발명의 방법은 일정한 패드 표면 마이크로텍스처를 형성하기 위해 CMP 연마층의 상부 표면을 제거하고, CMP 연마층의 상부 표면으로부터 1 내지 300㎛, 또는, 바람직하게는 15 내지 150 ㎛, 또는, 더 바람직하게는, 25 ㎛ 이상의 패드 물질을 제거하기 위해 사용될 수 있다. The method of the present invention removes the top surface of the CMP abrasive layer to form a uniform pad surface micro-texture and has a thickness of 1 to 300 mu m, or preferably 15 to 150 mu m, or more preferably May be used to remove the pad material of 25 [mu] m or more.

본 발명의 방법은 스카이빙에 의해 야기되는 윈도우 벌지(window bulge) 및 결함이 일어나지 않는 CMP 연마층 또는 패드의 제공을 가능하게 한다. 따라서, 본 발명에 따라, CMP 연마층은 이로부터 제조되는 패드의 크기가 될 것인 원하는 직경 또는 반경을 갖는 다공성 성형체를 형성하기 위해 폴리머를 성형하고, 이후 본 발명에 따라 제조되는 패드의 표적 두께가 될 것인 원하는 두께로 성형체를 스카이빙하고, 이후 이의 연마 표면 상에 원하는 패드 표면 마이크로텍스처를 제공하기 위해 패드 또는 CMP 연마층을 연삭하여 형성될 수 있다.The method of the present invention makes it possible to provide a window bulge caused by skiving and a CMP abrasive layer or pad that is free of defects. Thus, according to the present invention, the CMP abrasive layer is formed by molding a polymer to form a porous formed body having a desired diameter or radius that will be the size of the pad produced therefrom, By grinding the pad or CMP abrasive layer to provide the desired pad surface micro-texture on its abrasive surface.

본 발명의 방법은 단일 층 또는 단일 패드뿐만 아니라 서프패드 층을 갖는 적층된 패드 상에서 수행될 수 있다. 바람직하게는, 적층된 패드의 경우, 연삭 방법은 패드가 적층된 이후에 수행되므로 연삭은 적층된 패드 상의 변형부(deformity)를 제거하는 것을 보조할 수 있다.The method of the present invention can be carried out on a laminated pad having a single layer or a single pad as well as a surf pad layer. Preferably, in the case of stacked pads, the grinding method is performed after the pads are stacked, so that grinding can help to eliminate deformations on the stacked pads.

본 발명의 방법은 패드를 연삭한 이후 예컨대 이를 선반작업에 의해 패드 내의 그루브를 형성하는 단계를 포함한다.The method of the present invention includes the step of forming a groove in the pad after grinding the pad, for example by means of a lathe.

본 발명의 방법에 따라 사용하기 위한 적합한 CMP 연마층은 바람직하게는 ASTM D2240-15(2015)에 따른 20 내지 80의 쇼어 D 경도를 갖는 다공성 폴리머 또는 다공성 폴리머 물질을 포함하는 충전재를 포함한다.A suitable CMP abrasive layer for use in accordance with the method of the present invention preferably comprises a filler comprising a porous polymer or porous polymer material having a Shore D hardness of 20 to 80 according to ASTM D2240-15 (2015).

본 발명의 방법은 상대적으로 연성인 폴리머로부터 제조된 것을 포함하는 임의의 패드 상에서 수행될 수 있고, 40 이하의 쇼어 D 경도를 갖는 연성의 패드를 처리하는데 있어서의 특정 용도가 발견된다. 패드는 바람직하게는 다공성일 수 있다. 기공은 패드 폴리머 매트릭스 내의 공간에 의해 또는 중공부 또는 기공을 포함하는 기공 형성제 또는 미세요소 또는 충전재에 의해 제공될 수 있다. The method of the present invention can be performed on any pad including those made from a polymer that is relatively soft and a specific use in treating a soft pad having a Shore D hardness of 40 or less is found. The pad may preferably be porous. The pores may be provided by a space in the pad polymer matrix or by pore formers or microelements or fillers comprising hollows or pores.

본 발명의 방법에 따라 사용하기 위해 적합한 CMP 연마층은 추가로, 예컨대 CMP 연마층의 중심점 위로 연장되지 않는 윈도우 구간과 같이 75 내지 105℃의 유리 전이 온도(DSC)를 갖는 비다공성 폴리우레탄을 포함하는 것과 같은 하나 이상의 비다공성의 투명한 윈도우 구간을 포함할 수 있다. 이러한 CMP 연마층에서, 하나 이상의 윈도우 구간은 윈도우의 최대 치수, 예컨대 둥근 윈도우의 직경, 또는 직사각형 윈도우의 직경 또는 너비에 비해서 50 ㎛ 이하의 윈도우 두께 변동에 의해 획정되는 상부 표면을 가진다. Suitable CMP abrasive layers for use in accordance with the method of the present invention additionally include non-porous polyurethanes having a glass transition temperature (DSC) of, for example, 75 to 105 DEG C, such as window sections that do not extend above the center point of the CMP abrasive layer And may include one or more non-porous, transparent window sections such as < RTI ID = 0.0 > In this CMP polishing layer, the one or more window sections have a top surface defined by a maximum window dimension, e.g., a diameter of a round window, or a window thickness variation of less than or equal to 50 占 퐉, relative to the diameter or width of a rectangular window.

또한, 본 발명의 방법에 따라 사용하기 위해 적합한 CMP 연마층은 복수개의 기공 또는 미세요소, 바람직하게는 10 내지 60 ㎛의 평균 입자 크기를 갖는 폴리머성 미소구체를 포함할 수 있다.In addition, a suitable CMP abrasive layer for use in accordance with the method of the present invention may comprise a plurality of pores or microelements, preferably polymeric microspheres having an average particle size of 10 to 60 [mu] m.

본 발명에 따라, 40 이하의 쇼어 D 경도를 갖는 연마 표면을 갖는 연성의 CMP 연마층은 일정한 패드 표면 마이크로텍스처를 가지며, 이러한 마이크로텍스처는 연마 표면 상에 연마층의 반경 이상, 바람직하게는 해당 반경과 동일한 곡률 반경을 가진 일련의 가시적인 교차되는 원호를 포함한다. 바람직하게는, 일련의 가시적인 교차되는 원호는 연마층의 중심점과 방사상 대칭형으로 연마층의 표면 둘레에 전체적으로 연장된다. According to the present invention, a soft CMP abrasive layer having a polishing surface with a Shore D hardness of 40 or less has a constant pad surface micro texture, which micro-texture has a radius of at least a radius of the abrasive layer, And a series of visible intersecting arcs with the same radius of curvature. Preferably, the series of visible intersecting arcs extends entirely around the surface of the polishing layer in a radially symmetrical manner with the center point of the polishing layer.

도 1에 나타난 바와 같이, 본 발명의 방법은 미도시된 진공 포트를 갖는 평면층 가압판(1)의 표면 상에서 수행된다. CMP 연마층 또는 패드(2)는 평면층 가압판(1) 및 CMP 연마층(2)의 중심점이 정렬되도록 평면층 가압판(1) 상에 배치된다. 도 1에서의 평면층 가압판(1)은 CMP 연마층(2)를 원위치에 고정시키도록 진공 벤트(미도시됨)를 가진다. 도 1에서, CMP 연마층(2)은 하나의 윈도우(3)을 가진다. 본 발명의 연삭 메카니즘은 주변부의 아래쪽에 부착되는 로터 또는 회전 연삭기(휠) 어셈블리(4)를 포함하고, 도시된 바와 같이 다공성 연마 물질(5)을 포함하는 연삭 매체는 로터(4)의 주변부의 아래쪽 둘레에 연장되는 복수개의 구간에 배열된다. 다공성 연마 물질의 구간은 이들 사이에 작은 간극을 가진다. 도 1에서, 회전 연삭기 어셈블리(4)는 CMP 연마층(2)의 중심점 바로 위에 이의 주변부에 원하는 바에 따라 배치되고; 추가로 회전 연삭기 어셈블리(4)는 이의 직경이 CMP 연마층(2)의 반경과 거의 동일하도록 원하는 크기를 가진다.As shown in Fig. 1, the method of the present invention is performed on the surface of a planar layer presser plate 1 having a vacuum port (not shown). CMP polishing layer or pad (2) is disposed on a plane floor the pressure plate (1) to align the center point of the plane layer pressure plate (1) and CMP polishing layer (2). Plane layer of the pressure plate in Figure 1 (1) has a vacuum vent (not shown) to fix in situ the CMP abrasive layer (2). In Fig. 1, the CMP polishing layer 2 has one window 3 . Grinding mechanism grinding media comprising a porous polishing material 5, as with the rotor or the rotary grinder (wheel) assembly 4 is attached to the bottom of the peripheral portion, and the city of the present invention the periphery of the rotor (4) And are arranged in a plurality of sections extending down the circumference. The section of the porous abrasive material has a small gap therebetween. In Fig. 1, the rotating grinder assembly 4 is disposed on its periphery just above the center point of the CMP polishing layer 2 , as desired; In addition, the rotating grinder assembly 4 has a desired size such that its diameter is approximately equal to the radius of the CMP polishing layer 2 .

본 발명의 방법에 사용되는 연삭 장치는 회전 연삭기 어셈블리 및 이의 드라이브 하우징(drive housing)을 포함하고, 이는 모터 및 기어 링키지(gear linkage)뿐만 아니라 평면층 가압판을 포함한다. 또한, 본 장치는 압축된 가스 또는 공기를 회전 연삭기 어셈블리에 부착된 다공성 연마 물질과 CMP 연마층의 계면으로 유도하는 도관을 포함한다. 전체 장치는 밀봉된 엔클로저 내부에 밀폐되어 있고, 여기서 습도는 바람직하게는 50% 이하의 RH로 조절된다. The grinding device used in the method of the present invention includes a rotating grinder assembly and its drive housing, which includes a motor and gear linkage as well as a flat layer platen. The apparatus also includes a conduit for directing the compressed gas or air to the interface of the CMP abrasive layer with the porous abrasive material attached to the rotating grinder assembly. The entire apparatus is enclosed within a sealed enclosure, wherein the humidity is preferably adjusted to a RH of less than 50%.

본 발명의 방법에 사용되는 연삭 장치의 회전 연삭기 어셈블리는 드라이브 하우징 내로 연장되는 수직 축 상에서 회전하고, 기계적 링키지 예컨대 기어 또는 드라이브 벨트를 통해 드라이브 하우징 내의 모터 또는 회전식 액츄에이터에 연결된다. 드라이브 하우징은 추가로 회전 연삭기 어셈블리 위에 근접하여 위치된 2개 이상의 공압식 또는 전자식 액츄에이터의 방사상 어레이를 포함하고, 이에 의해 회전 연삭기 어셈블리는 서서히 증가되는 속도로 아래방향으로 공급됨으로써 승강되거나 또는 하강될 수 있고, 기울어질 수 있다. 액츄에이터는 추가로 회전 연삭기 어셈블리가 기울어질 수 있게 하고, 이로써 이의 연삭 표면은 평면층 가압판의 상부 표면에 정확하게는 아니지만 실질적으로 평행하게 하고; 이는 두꺼운 중앙 또는 얇은 중앙 패드를 생성하는 연삭을 가능하게 한다.The rotating grinder assembly of the grinding apparatus used in the method of the present invention rotates on a vertical axis extending into the drive housing and is connected to a motor or rotary actuator within the drive housing via a mechanical linkage such as a gear or drive belt. The drive housing further includes a radial array of two or more pneumatic or electronic actuators positioned proximate to the rotating grinding assembly whereby the rotating grinding assembly can be raised or lowered by being fed downward at a gradually increasing rate , And can be tilted. The actuator further enables the rotating grinder assembly to be tilted such that its grinding surface is not substantially parallel but substantially to the upper surface of the planar layer platen; This enables grinding to create a thick center or thin center pad.

회전 연삭기 어셈블리는 클립, 파스너, 또는 다공성 연마 물질의 고리가 회전 연삭기 어셈블리의 아래쪽에 적절하게 고정되게 하는 스냅 고리가 장입된 측면 스프링의 어레이를 포함한다. The rotating grinding assembly includes a clip, a fastener, or an array of side springs into which a snap ring is loaded to cause the rings of porous abrasive material to properly fit underneath the rotating grinding assembly.

다공성 연마 물질은 회전 연삭기 어셈블리의 아래쪽 내로 고정되거나 또는 그 아래쪽에 부착되는 단일의 캐리어 고리 상에 수반된다. 다공성 연마 물질은 아래로 향하는 세그먼트들의 방사상 어레이를 포함할 수 있고, 보통 다공성 연마 물질의 10 내지 40개의 세트먼트는 이들 사이에 간극 또는 그 내부에 주기적 구멍을 갖는 다공성 연마 물질로 제조된 다공성 링을 포함할 수 있다. 간극 또는 구멍은 사용하기 이전, 그 과정, 또는 그 이후에 다공성 연마 물질을 세정하기 위해 CMP 연마층의 표면과 CMP 연마층의 계면으로 압축된 가스 또는 공기를 취입시키는 것을 가능하게 한다.The porous abrasive material is carried on a single carrier ring which is fixed into or attached to the underside of the rotating grinder assembly. The porous abrasive material may comprise a radially array of downwardly directed segments and typically 10 to 40 sets of porous abrasive materials may include a porous ring made of a porous abrasive material having apertures or periodic apertures therein, . The gap or hole makes it possible to blow compressed gas or air to the interface of the CMP abrasive layer with the surface of the CMP abrasive layer to clean the porous abrasive material before, during, or after use.

본 발명에 따라 제조된 CMP 연마층의 패드 표면 마이크로텍스처는 CMP 연마층의 표면 조도 및 회전 연삭기의 연삭 표면 상의 미분된 비다공성 연마 입자의 크기에 비례한다. 예를 들면, 1 ㎛, Sq.의 표면 조도는 1 ㎛보다 약간 작은 평균 입자 직경(X50)을 갖는 미분된 비다공성 연마 입자에 상응한다.The pad surface micro texture of the CMP abrasive layer produced in accordance with the present invention is proportional to the surface roughness of the CMP abrasive layer and the size of the finely divided non-porous abrasive particles on the grinding surface of the rotating grinder. For example, the surface roughness of 1 占 퐉, Sq. Corresponds to finely divided non-porous abrasive particles having an average particle diameter (X50) slightly less than 1 占 퐉.

본 발명의 장치 내의 평면층 가압판은, 진공에 연결된 가압판을 통해 예를 들면 직경이 0.5 내지 5 mm인 복수개의 작은 홀을 포함한다. 상기 홀은 예컨대, 예를 들면, 평면층 가압판의 중심점으로부터 외부로 연장되는 일련의 스포크(spoke)에 따라 또는 일련의 동심원 고리에 연삭 과정에서 CMP 연마층 기판을 원위치에 고정하도록 임의의 적절한 방식으로 배열될 수 있다. The planar layer pressure plate in the apparatus of the present invention comprises a plurality of small holes, for example 0.5 to 5 mm in diameter, through a pressure plate connected to a vacuum. The holes may be formed in any suitable manner, for example, in accordance with a series of spokes extending outwardly from the center point of the planar layer platen, or in situ to hold the CMP polishing layer substrate in the grinding sequence in a series of concentric rings Lt; / RTI >

실시예: 하기 실시예에서, 달리 언급하지 않는 한, 압력의 모든 단위는 표준 압력(~101 kPa)이고, 온도의 모든 단위는 실온(21 내지 23℃)이다.EXAMPLES In the following examples, unless otherwise stated, all units of pressure are standard pressures (~ 101 kPa) and all units of temperature are room temperature (21-23 ° C).

실시예 1: 330 mm(13") 반경을 갖는 2개의 버전의 VP5000TMCMP 연마층 또는 패드(Dow Chemical, 미시간주 미들랜드 소재(Dow))를 사용하여 시험을 실시하였다. 상기 패드는 윈도우를 가지지 않았다. 실시예 1-1에서, CMP 연마층은 2.03 mm(80 mil) 두께인 단일의 다공성 폴리우레탄 패드를 포함하고, 폴리우레탄은 64.9의 쇼어 D 경도를 가졌다. 실시예 1-2에서, CMP 연마층은 폴리에스테르 펠트(Dow)로부터 제조된 SUBA IV TM 서브-패드 상에 감압 접착제를 사용하여 적층된 실시예 1-1의 동일한 폴리우레탄 패드를 갖는 적층된 패드를 포함하였다. Example The test was performed using two versions of VP5000 TM CMP polishing layer or pad (Dow Chemical, Dow, Mich.) Having a radius of 1 : 330 mm (13 "). In Example 1-1, the CMP abrasive layer contained a single porous polyurethane pad having a thickness of 2.03 mm (80 mils), and the polyurethane had a Shore D hardness of 64.9. In Example 1-2, the CMP abrasive layer Lt; RTI ID = 0.0 > SUBA IV < / RTI > And laminated pads with the same polyurethane pads of Example 1-1 laminated using a pressure sensitive adhesive on the TM sub-pads.

실시예 1-A 및 1-B의 비교예는 본 발명의 방법에 따라 처리되지 않은 것을 제외하고 각각 실시예 1-1 및 1-2와 동일한 패드이다: 적층된 패드는 SIV 서브-패드를 가졌다.The comparative examples of Examples 1-A and 1-B are the same pads as Examples 1-1 and 1-2, respectively, except that they were not treated according to the method of the invention: the laminated pads had SIV sub-pads .

모든 패드는 1010개의 그루브(0.0768 cm(0.030") 깊이 x 0.0511 cm(0.020") 너비 x 0.307 cm(0.120") 피치를 갖는 동심원 그루브 패턴)를 가지고, 윈도우가 없었다.All pads had no windows, with 1010 grooves (0.030 "depth x 0.011" wide x 0.130 "pitch concentric circular grooves).

다공성 연마 물질은 151㎛의 평균 연마재 크기를 갖는 유리화된 다공성 다이아몬드 연마재였다. 기판을 연삭하기 위해, 회전 연삭기 어셈블리는 평면층 가압판의 상부 표면과 평행하게 위치되었고, 284 rpm으로 반시계방향으로 회전하였고, 알루미늄 평면층 가압판은 8 rpm으로 시계방향으로 회전하였다. 다공성 연마 물질이 CMP 연마층 기판과 막 접촉하기 시작하는 시점으로부터 출발하여, 회전 연삭기 어셈블리는 매3회의 패드 회전마다 5.8 ㎛(0.0002") 증분 속도로 평면층 가압판을 향하여 아래쪽으로 공급되었다. 이 시점에서, 압축된 건조 공기(CDA)는 2개의 노즐로부터 다공성 연마 물질의 표면과 CMP 연마층의 계면으로 취입되었고, 노즐 중 하나는 CMP 연마층의 중심점 바로 위에 배치되고, 다른 하나는 다공성 연마 물질의 트레일링 측면(trailing side) 상의 패드 중심으로부터 대략 210 mm(8.25")의 지점에 배치되었다. 연삭은 대략 5분 동안 지속되었다.The porous abrasive material was a vitrified porous diamond abrasive having an average abrasive size of 151 mu m. To grind the substrate, the rotating grinder assembly was positioned parallel to the top surface of the planar layer platen, rotated counterclockwise at 284 rpm, and the aluminum planar layer platen rotated clockwise at 8 rpm. Starting from the moment when the porous abrasive material began to contact the CMP abrasive layer substrate, the rotating abrasive assembly was fed downward toward the flat layer platen at an increment rate of 5.8 mu m (0.0002 ") for every three pad revolutions. , The compressed dry air (CDA) was taken from the two nozzles to the interface of the porous abrasive material and the interface of the CMP abrasive layer, one of the nozzles was placed just above the center point of the CMP abrasive layer, (8.25 ") from the center of the pad on the trailing side. The grinding lasted approximately 5 minutes.

실시예 1로부터의 생성된 패드는 하기와 같이 제거 속도, 불균일성 및 채터 마크(chatter mark)(결함)에 대해 연마 시험에서 평가되었다:The resulting pads from Example 1 were evaluated in abrasion tests for removal rate, non-uniformity and chatter marks (defects) as follows:

제거 속도: 나타낸 패드 및 200 ml/min 유량으로의 ILD3225TM 발연 실리카 수성 슬러리(Dow)를 사용하여 기판을 평탄화함으로써 200 mm 크기의 테트라에톡시실리케이트(TEOS) 기판에 대해 결정하였다. 연마 압력은 MirraTM 연마 장비(Applied Materials, 캘로포니아주 산타 클라라 소재)를 사용하여 93/87 가압판/기판 캐리어 rpm으로의 0.11, 0.21 및 0.32 kg/cm2(1.5, 3.0, 4.5 psi) 다운 포스로부터 변화시켰다. 시험 하기 이전에, 컨디셔너로서 SAESOLTM 8031C1 디스크(가열된 다이아몬드 더스트 표면(braised diamond dust surface), 10.16 cm의 직경, 새솔 다이아몬드공업(Saesol Diamond Ind. Co., Ltd.), 한국)를 사용하여 3.2 kg(7 lbs)에서 40분 동안 모든 연마 패드를 컨디셔닝시켰다. 시험 과정에서, 패드의 동일한 컨디셔닝을 지속하였다. 총 18개의 웨이퍼를 패드마다 시험하였고, 평균값을 얻었다. Removal Rate : Determined for a 200 mm sized tetraethoxysilicate (TEOS) substrate by planarizing the substrate using ILD3225 TM fumed silica aqueous slurry (Dow) at the indicated pad and at a flow rate of 200 ml / min. Polishing pressures were measured using a Mirra TM polishing machine (Applied Materials, Santa Clara, Calif.) At 0.11, 0.21 and 0.32 kg / cm 2 (1.5, 3.0, 4.5 psi) downforce at 93/87 pressure plate / substrate carrier rpm Lt; / RTI > Prior to testing, a SAESOL ( TM) 8031C1 disk (a braided diamond dust surface, 10.16 cm in diameter, Saesol Diamond Ind. Co., Ltd., Korea) was used as a conditioner and 3.2 kg (7 lbs) for 40 minutes. During the testing process, the same conditioning of the pads was continued. A total of 18 wafers were tested for each pad and averaged.

불균일성: 제거 속도 시험에 개시된 방식으로 제거 속도 시험에서 평탄화된 동일한 TEOS 기판에 대해 결정하였고, 단 데이터는 웨이퍼 두께 변화 범위를 관찰하여 얻었다. 총 18개의 웨이퍼를 패드마다 시험하였고, 평균값을 얻었다. Non-uniformity : Determined for the same TEOS substrate planarized in the removal rate test in the manner disclosed in the removal rate test, but the data was obtained by observing the wafer thickness variation range. A total of 18 wafers were tested for each pad and averaged.

채터마크 또는 결함 수: 제거 속도 시험에 개시된 방식으로 제거 속도 시험에서 평탄화된 동일한 TEOS 기판에 대해 결정하였고, 단 데이터는 CMP 결함의 총 수를 관찰하여 얻었다. 총 18개의 웨이퍼를 패드마다 시험하였고, 평균값을 얻었다. Chatter marks or defect counts were determined for the same TEOS substrate planarized in the removal rate test in the manner disclosed in the removal rate test, except data was obtained by observing the total number of CMP defects. A total of 18 wafers were tested for each pad and averaged.

생성된 패드는 회전 연삭기 어셈블리의 주변부의 것과 동일한 곡률 반경을 가지는 교차하는 원호를 포함하는 패드 표면 마이크로텍스처를 가졌다. 또한, 하기 표 1에 나타난 바와 같이, 실시예 1-1 및 1-2의 본 발명의 패드는 실시예 1-A(단독) 및 1-B(적층됨)의 비교 패드와 동일한 기판 상의 평탄화 속도를 얻었고; 한편, 실시예 1-1 및 1-2의 본 발명의 패드는 본 발명의 연삭 방법이 시행되지 않은 비교 실시예 1-A 및 1-B의 패드보다 기판에 상당하게 더 적은 결함 및 현저하게 더 적은 채터 마크를 생성하였다.The resulting pad had a pad surface micro-texture comprising intersecting arcs having the same radius of curvature as that of the periphery of the rotating grinder assembly. In addition, as shown in the following Table 1, the pads of the present invention of Examples 1-1 and 1-2 have the same planarization speed on the same substrate as the comparison pad of Examples 1-A (single) and 1-B (laminated) ≪ / RTI > On the other hand, the pads of the present invention of Examples 1-1 and 1-2 have considerably fewer defects on the substrate than the pads of Comparative Examples 1-A and 1-B, A small chatter mark was generated.

표 1. 형태 및 연마 성능 - 소형 패드Table 1. Shape and polishing performance - Small pad

Figure pat00001
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실시예 2: 61.0의 쇼어 D 경도를 갖는 대형의 419 mm(16.5") 반경 IC1000 TM단일층 폴리우레탄 패드(Dow)를 사용하여 시험을 실시하였고, 실시예 2 패드를 상기 실시예 1과 같은 방식으로 처리하였고, 단, 회전 연삭기 어셈블리를 매8회의 패드 회전마다 20.3 ㎛(0.0007") 증분 속도로 평면층 가압판을 향하여 아래쪽으로 공급하였고, 연삭을 5.5분 동안 지속하였다. 비교 실시예 2-A 패드는 본 발명의 방법에 따라 처리되지 않은 실시예 2와 동일한 패드였다. Example 2: Large 419 mm (16.5 ") radius IC1000 with Shore D hardness of 61.0 The test was carried out using a TM single layer polyurethane pad (Dow), and the pad of Example 2 was treated in the same manner as in Example 1, except that the rotating grinder assembly was rotated at a rate of 20.3 占 퐉 (0.0007 " ) Was fed downward toward the flat layer platen at an incremental rate and grinding was continued for 5.5 minutes. Comparative Example 2-A pad was the same pad as Example 2 which was not treated according to the method of the present invention.

14개의 패드에 대해 시험을 실시하였고, 평균 결과값은 하기와 같이 시험된 두께 변화에 대해 기록되었다:The tests were performed on 14 pads and the average results were recorded for the thickness variations tested as follows:

두께 변화: 연마 패드의 표면에 걸쳐 3차원 측정기(coordinate-measurement machine)를 사용하여 결정하였다. 패드 중심으로부터 가장자리까지의 총 9개의 별개의 측정값 위치를 패드마다 수집하였다. 두께 변화는 가장 두꺼운 측정값으로부터 가장 얇은 측정값을 감산하여 계산하였다. 그 결과는 하기 표 2에 나타나 있다. Thickness change : was determined using a coordinate-measurement machine across the surface of the polishing pad. A total of nine separate measurement positions from the pad center to the edge were collected per pad. The thickness variation was calculated by subtracting the thinnest measurement from the thickest measurement. The results are shown in Table 2 below.

생성된 본 발명의 패드는 특징적인 패드 표면 마이크로텍스처를 가졌다. 실시예 2의 본 발명의 패드는 더 적은 평균 두께 변화를 가지고, 이로써 비교 실시예 2-A 패드보다 형상이 더 균일하다.The resulting pad of the present invention had a characteristic pad surface micro-texture. The inventive pads of Example 2 have less average thickness variation and thus are more uniform in shape than the Comparative Example 2-A pad.

표 2. 형태 - 대형 패드Table 2. Shape - Large Pad

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실시예 3: 표면 조도를 상업적으로 이용가능한 IC1000TM 패드(Dow)와 비교하여 상기 실시예 2의 패드 상에서 측정하였다. 비교 실시예 2 패드는 본 발명의 방법에 따라 처리되지 않은 것을 제외하고 실시예 2-A와 동일한 패드였다. Example 3 : Surface roughness was measured on the pad of Example 2 above in comparison with a commercially available IC1000 TM pad (Dow). Comparative Example 2 The pad was the same pad as in Example 2-A, except that it was not treated according to the method of the present invention.

표면 조도는 2개의 패드 각각에 대해 패드 중심으로부터 가장자리까지의 균일하게 이격된 5개의 지점에서 측정하였고, 평균 결과값은 하기 표 3에 표면 조도에 대해 기록되어 있다.Surface roughness was measured at five uniformly spaced points from the center of the pad to the edge for each of the two pads and the average results are reported for surface roughness in Table 3 below.

표 3. 표면 조도Table 3. Surface roughness

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상기 표 3에 나타난 바와 같이, 실시예 3에서 본 발명의 CMP 연마층은 정의된 패드 표면 마이크로텍스처 및 감소된 밸리 깊이를 특징으로 하는 일정한 표면 조도를 가진다.As shown in Table 3, in Example 3, the CMP abrasive layer of the present invention has a constant surface roughness characterized by a defined pad surface micro texture and a reduced valley depth.

실시예 3: 상기 실시예 2와 같은 방식으로 처리된 실시예 3-1, 3-2, 3-3 패드와 함께 33.0의 쇼어 D 경도를 갖는 대형의 419 mm(16.5") 반경 IK2060H TM 단일층 폴리우레탄 패드(Dow)로 시험을 실시하였고, 단, 회전 연삭기 어셈블리는 평면층 가압판을 향하여 아래쪽으로 공급되었고, 상이한 높이에서 중지시켜 약간(적어도 연삭됨, 연삭 표면이 우선 패드와 접촉되는 패드 표면 상에서 최고의 피크로부터 측정되는 패드의 12.7㎛(0.5mil)의 제거 이후 중지됨), 중간(패드 표면 상에서 최고의 피크로부터 측정되는 패드의 50.8㎛(2 mil)를 제거한 이후 중지됨), 및 전체 표면 마이크로텍스처링(가장 많이 연삭됨, 패드 표면 상에서 최고 피크로부터 측정되는 패드의 101.6㎛(4 mil)를 제거한 이후 중지됨)을 달성하였다. 비교 실시예 3-A 패드는 본 발명의 방법에 따라 처리되지 않은 것을 제외하고 실시예 3-1, 3-2, 및 3-3과 동일한 패드였다. Example 3 : A large 41.5 mm (16.5 ") radius IK2060H with a Shore D hardness of 33.0 with the Examples 3-1, 3-2 and 3-3 pads treated in the same manner as in Example 2 above The test was performed with a TM single layer polyurethane pad (Dow), with the rotating grinder assembly being fed downward towards the planar layer platen and stopped at a different height to provide a slight (at least ground, (Stopped after removal of 0.5 mils of the pad measured from the highest peak on the pad surface), intermediate (suspended after removing 2 mils of the pad measured from the highest peak on the pad surface) Texturing (most abraded, stopped after removing 4 mils of the pad measured from the highest peak on the pad surface) was achieved. Comparative Example 3-A The pad was the same pad as Examples 3-1, 3-2, and 3-3, except that it was not treated according to the method of the present invention.

모든 패드는 1010개의 그루브(0.0768 cm(0.030") 깊이 x 0.0511 cm(0.020") 너비 x 0.307 cm(0.120") 피치를 갖는 동심원 그루브 패턴)를 가졌고, 윈도우가 없었다.All the pads had concentric groove patterns with 1010 grooves (0.030 "depth x 0.011" pitch x 0.130 "pitch) and no window.

실시예 3으로부터 생성된 패드는 하기와 같이 제거 속도 및 결함에 대해 연마 시험에서 평가되었다:The pads produced from Example 3 were evaluated in a polishing test for removal rate and defects as follows:

제거 속도: 나타낸 패드 및 200 ml/min 유량으로의 AP5105TM 실리카 수성 슬러리(Dow)를 사용하여 기판을 평탄화함으로써 200 mm 크기의 테트라에톡시실리케이트(TEOS) 기판에 대해 결정하였다. 연마 압력은 MirraTM 연마 장비(Applied Materials, 캘리포니아주 산타 클라라 소재)를 사용하여 93/87 가압판/기판 캐리어 rpm으로의 0.11kg/cm2(1.5 psi) 다운 포스로 일정하게 하였다. 패드 중단 컨디셔닝은 웨이퍼 연마 이전에 수행하지 않았다. 컨디셔너로서 SAESOLTM 8031C1 디스크(가열된 다이아몬드 더스트 표면(braised diamond dust surface), 10.16 cm의 직경, 새솔 다이아몬드공업, 한국)를 사용하여 3.2 kg(7 lbs)에서 모든 연마 패드를 원위치에서 완전하게 컨디셔닝시켰다. 시험 과정에서, 패드의 동일한 컨디셔닝을 지속하였다. 총 76개의 웨이퍼를 패드마다 시험하였는데 선택된 하위세트의 6개의 웨이퍼(웨이퍼 번호 1, 7, 13, 24, 50 및 76)를 측정하였고; 측정된 하위세트로부터의 평균값을 얻었고, 결함수 및 제거 속도가 하기와 같이 기록되어 있다. 웨이퍼 번호 24로부터의 측정값이 또한 하기에 기록되어 있다. Removal Rate : Determined for a 200 mm sized tetraethoxysilicate (TEOS) substrate by planarizing the substrate with AP5105 TM silica aqueous slurry (Dow) at the indicated pad and at a flow rate of 200 ml / min. Polishing pressure was constant at Mirra polishing equipment TM (Applied Materials, Santa Clara, California) 93/87 downforce 0.11kg / cm 2 (1.5 psi) of the pressure plate / substrate carrier rpm using. Pad break conditioning was not performed prior to wafer polishing. All polishing pads were conditioned in situ at 3.2 kg (7 lbs) using a SAESOL ™ 8031C1 disk (braised diamond dust surface, 10.16 cm diameter, Sosol Diamond Industry, Korea) as conditioner . During the testing process, the same conditioning of the pads was continued. A total of 76 wafers were tested per pad, with a selected subset of six wafers (wafer numbers 1, 7, 13, 24, 50 and 76) measured; The average value from the measured subset was obtained, and the number of defects and the removal rate were recorded as follows. Measurements from wafer number 24 are also written below.

결함수: 제거 속도 시험에 개시된 방식으로 제거 속도 시험에서 평탄화된 동일한 TEOS 기판에 대해 결정하였고, 단 데이터는 CMP 결함의 총 수를 관찰하여 얻었다. 총 76개의 웨이퍼를 패드마다 시험하였는데 하위세트의 6개의 웨이퍼를 측정하였으며, 평균값을 얻었다. Defect count : The removal rate was determined for the same TEOS substrate planarized in the removal rate test in the manner disclosed in the test, except data was obtained by observing the total number of CMP defects. A total of 76 wafers were tested per pad, and a subset of six wafers were measured and averaged.

아래에 표 4에 나타난 바와 같이, 실시예 3-2 및 3-3의 본 발명의 패드는 실시예 3-A의 비교 패드와 같은 기판에 대해 상당하게 더 높은 평탄화 속도를 얻었고; 한편, 실시예 3-2 및 3-3의 본 발명의 패드는 본 발명의 연삭 방법이 시행되지 않은 비교 실시예 3-A의 패드보다 상당하게 더 적은 기판 상의 결함을 생성하였다. 실시예 3-2 및 3-3은, 실시예 3-1과 비교된 경우, 패드의 더 많은 연삭이 패드 표면으로부터 물질의 적어도 최대 ~51 미크론의 제거로 연마 성능을 개선하는 것을 나타낸다.As shown below in Table 4, the inventive pads of Examples 3-2 and 3-3 achieved considerably higher planarization rates for substrates such as the comparison pad of Example 3-A; On the other hand, the inventive pads of Examples 3-2 and 3-3 produced considerably fewer defects on the substrate than the pad of Comparative Example 3-A where the grinding method of the present invention was not employed. Examples 3-2 and 3-3 show that, when compared to Example 3-1, more grinding of the pad improves polishing performance with removal of at least up to 51 microns of material from the pad surface.

표 4. 연마 성능 - 연성의 패드Table 4. Polishing performance - soft pads

Figure pat00004
Figure pat00004

Claims (10)

1종 이상의 폴리머의 CMP 연마층을 포함하는 화학적 기계적(CMP) 연마 패드로서, 상기 CMP 연마층은 일정 반경을 갖고, 0.01㎛ 내지 25㎛, Sq의 표면 조도를 갖고, 상기 연마층 표면 상에 일련의 가시적인 교차하는 원호를 갖고, 상기 교차하는 원호는 상기 연마층의 곡률 반경의 절반 이상의 곡률 반경을 가지고, 상기 연마층의 중심점 주변에 방사상 대칭형으로 상기 연마층의 표면 둘레에 전체적으로 연장되는, 화학적 기계적(CMP) 연마 패드.A chemical mechanical (CMP) polishing pad comprising a CMP abrasive layer of at least one polymer, the CMP abrasive pad having a constant radius, a surface roughness of from 0.01 m to 25 m, and a surface roughness of Sq, Wherein the intersecting arc has a radius of curvature of at least half the radius of curvature of the abrasive layer and extends generally around the surface of the abrasive layer in a radially symmetrical manner about the central point of the abrasive layer, Mechanical (CMP) polishing pad. 제1항에 있어서, 1종 이상의 폴리머의 다공성 CMP 연마층을 포함하는, 화학적 기계적(CMP) 연마 패드.The chemical mechanical (CMP) polishing pad of claim 1, comprising a porous CMP polishing layer of at least one polymer. 제2항에 있어서, 상기 CMP 연마층은 ASTM D2240-15(2015)에 따른 20 내지 80의 쇼어 D 경도를 갖는 다공성 폴리머 또는 충전된 다공성 폴리머 물질을 포함하는, 화학적 기계적(CMP) 연마 패드.The chemical mechanical (CMP) polishing pad of claim 2, wherein the CMP abrasive layer comprises a porous polymer or filled porous polymer material having a Shore D hardness of 20 to 80 according to ASTM D2240-15 (2015). 제3항에 있어서, 상기 CMP 연마층은 ASTM D2240-15(2015)에 따른 40 이하의 쇼어 D 경도를 갖는 다공성 폴리머 또는 충전된 다공성 폴리머 물질을 포함하는, 화학적 기계적(CMP) 연마 패드.4. The chemical mechanical (CMP) polishing pad of claim 3, wherein the CMP abrasive layer comprises a porous polymer or filled porous polymer material having a Shore D hardness of 40 or less according to ASTM D2240-15 (2015). 제1항에 있어서, 상기 1종 이상의 폴리머는 폴리우레탄인, 화학적 기계적(CMP) 연마 패드.The chemical mechanical (CMP) polishing pad of claim 1, wherein said at least one polymer is a polyurethane. 제1항에 있어서, 상기 교차하는 원호는 상기 CMP 연마층의 상기 곡률 반경의 절반과 동일한 곡률 반경을 가지는, 화학적 기계적(CMP) 연마 패드.2. The CMP polishing pad of claim 1, wherein the intersecting arc has a radius of curvature equal to one-half the radius of curvature of the CMP polishing layer. 제1항에 있어서, 상기 CMP 연마층은 상기 CMP 연마층의 중심점으로부터 상기 CMP 연마층의 외주부를 향하여 외부로 연장되는 더 높은 밀도와 더 낮은 밀도가 교대되는 환형의 밴드를 가지는, 화학적 기계적(CMP) 연마 패드.The method of claim 1, wherein the CMP polishing layer comprises a chemical mechanical (CMP) layer having an annular band alternating between a higher density and a lower density extending outward from a center point of the CMP polishing layer toward an outer periphery of the CMP polishing layer. ) Polishing pad. 제1항에 있어서, 상기 연마 패드는 상기 CMP 연마 패드의 상기 중심점 위로 연장되지 않는 하나 이상의 비다공성의 투명한 윈도우 구간을 가지고, 상기 하나 이상의 윈도우 구간은 윈도우의 최대 치수에 비해서 50 ㎛ 이하의 윈도우 두께 변화에 의해 획정되는 상부 표면을 갖는, 화학적 기계적(CMP) 연마 패드.The polishing pad of claim 1, wherein the polishing pad has at least one non-porous, transparent window section that does not extend over the center point of the CMP polishing pad, wherein the at least one window section has a window thickness A chemical-mechanical (CMP) polishing pad having an upper surface defined by a change. 제1항에 있어서, 상기 CMP 연마층은 서브패드(subpad) 또는 서빙층(subbing layer) 상에 적층되는, 화학적 기계적(CMP) 연마 패드.The chemical mechanical polishing (CMP) pad of claim 1, wherein the CMP polishing layer is laminated on a subpad or a subbing layer. 제9항에 있어서, 상기 서브패드 또는 서빙층은 폴리머 함침 부직 매트인, 화학적 기계적(CMP) 연마 패드.10. The chemical mechanical (CMP) polishing pad of claim 9, wherein the subpad or the service layer is a polymer impregnated nonwoven mat.
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