JP2015514598A - 研磨パッド及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、多孔性形成のために気相フォアを取り入れるＣＭＰパッドの長所は維持しながらも、従来の問題点を解決、または改善させることができる研磨パッド及びその製造方法を提供する。【解決手段】本発明による研磨層形成物質を混合させて化学的反応によって固相化させて研磨パッドを製造する方法は、有機物を物理的方法で粉碎して微細有機粒子で形成させる段階と、該段階で形成された微細有機粒子を前記研磨層形成物質に混合させる段階と、該段階の混合物にフォアサイズコントロールが可能な不活性気体、カプセル型発泡剤、化学的発泡剤のうちで少なくとも何れか一つを混合して、気相フォアを形成する段階と、該段階を通じて生成された混合物をゲル化及び硬化させて研磨層を製造する段階と、前記研磨層を加工して表面に気相フォアの開放による気孔らを分布させる段階を含むことを特徴とする。

Description

本発明は、研磨パッド及びその製造方法に関するものであり、より詳細には、効果的なスラリー捕集と運送が可能にさせるための効率的な気相フォア含有研磨パッド及びその製造方法に関するものである。
化学機械的平坦化/研磨(CHEMICAL MECHANICAL PLANARIZATION/CHEMICAL MECHANICA LPOLISHING、以下、ＣＭＰと称する)工程は、半導体素子のグローバル平坦化のために導入された工程であり、ウェーハ大口径化、高集積化、線幅の微細化及び配線構造の多層化が進むにつれ、一層重要な工程として注目されている。
ＣＭＰ工程においては、研磨速度と平坦化度が重要であって、これは研磨装備の工程条件及び使用される消耗性部材である研磨スラリーと研磨パッドによって決定される。特に、研磨パッドはウェーハの表面と接触した状態で供給された研磨スラリーをウェーハ上に均一に分散させて研磨スラリー内部の研磨粒子と研磨パッドの表面突起らによって物理的な除去作用が起きるようにする。
この時ウェーハと直接接触する研磨パッド表面は、研磨スラリーが飽和された状態を維持して、研磨スラリーの流動が円滑にさせなければならない。このために研磨パッド表面には微細な孔(例えば、気孔)が形成されるようにする技術らがアメリカ特許第５，５７８，３６２号などに開示されている。
このようにＣＭＰ工程研磨パッドの役割及び性能増大のためには研磨パッド内に研磨スラリーが飽和された状態を維持することが非常に重要であるが、したがって、研磨パッド上に大きいスラリーの流れを形成するためのさまざまのグルーブ(GROOVE)を形成させ、これに加えて上述したように研磨パッド表面に微細孔を微細多孔性物質の開放によって形成させているものである。
ところで、液状微小要素を取り入れて多孔性フォア(pore)を形成させてくれる場合、安定的なフォア形成とＣＭＰ工程温度減少などの長所はあるが、液状であるのでＣＭＰ工程中に液状微小要素が少量であるが、漏出されるという短所が存在した。
最近には、ＣＭＰ工程の進化でスラリーに添加剤を微細に取り入れてさまざまな事項をコントロールする試みらが多くなっていて、パッド内にこれに影響を与えることができる添加物質がないことが要求されているし、したがって、ポリウレタンマトリックス(Polyurethane Matrix)内に添加物質が入らないで純粋フォアだけが形成可能な方法で気相フォアの導入が注目されている。
気相フォアパッドは、ＣＭＰ工程中に影響を与えることができる排出物質がないという長所はあるが、制御しやすくない気相をコントロールしなければならないために、製造工程上の最適化作業にもかかわらず次のようないろいろな問題点らが存在する。
第一、パッドを形成するポリウレタンマトリックス内にガスの直接注入または発泡剤を取り入れてフォアを形成する場合フォアのサイズと密度(density)の精巧な調節が難しくて、特に、５０μm以下の均一なフォアの製作が他の方式に比べて具現しやすくなく、
第二、ポリウレタンマトリックスの組成を変更しなくてはフォアサイズと密度を変えることがとても難しく、
第三、純粋ポリウレタンマトリックスの場合ダイヤモンドディスクでコンディショニング時に摩耗がよくできない問題点によってフォアグレイジング(pore glazing)のような現象(フォアが塞がる現象)が発生するという問題点がある。
本発明は、前記した従来の問題点を解決するために案出されたものであり、その目的は、多孔性形成のために気相フォアを取り入れるＣＭＰパッドの長所は維持しながらも、前記した従来の問題点を解決、または改善させることができる研磨パッド及びその製造方法を提供するものである。
前記した目的を達成するために本発明による研磨層形成物質を混合させ、化学的反応によって固相化させて研磨パッドを製造する方法は、有機物を物理的方法で粉碎して微細有機粒子で形成させる段階と、該段階で形成された微細有機粒子を前記研磨層形成物質に混合させる段階と、該段階の混合物にフォアサイズコントロールが可能な不活性気体、カプセル型発泡剤、化学的発泡剤のうちで少なくとも何れか一つを混合して、気相フォアを形成する段階と、該段階を通じて生成された混合物をゲル化及び硬化させて研磨層を製造する段階と、前記研磨層を加工して表面に気相フォアの開放による気孔らを分布させる段階と、を含んでなされる。
また、前記した目的を達成するために本発明による研磨層形成物質を混合させて化学的反応によって固相化させて研磨パッドを製造する方法は、前記研磨層形成物質に微細有機粒子生成用単量体を含ませて撹拌過程を経て前記単量体らの重合反応によって微細有機粒子を形成及び分散させる段階と、該段階の混合物にフォアサイズコントロールが可能な不活性気体、カプセル型発泡剤、化学的発泡剤のうちで少なくとも何れか一つを混合して、気相フォアを形成する段階と、該段階を通じて生成された混合物をゲル化及び硬化させて研磨層を製造する段階と、前記研磨層を加工して表面に気相フォアの開放による気孔らを分布させる段階と、を含んでなされる。
また、前記した目的を達成するために本発明による被研磨対象の表面と接触して移動することで、研磨工程を遂行する研磨パッドは研磨層を含んで構成されて、前記研磨層は有機物の物理的粉砕による微細有機粒子と、単量体の化学的重合反応による微細有機粒子のうちで少なくとも何れか一つを含むことと併せて、不活性気体、カプセル型発泡剤、化学的発泡剤のうちで少なくとも何れか一つによる気相フォアを含んで構成されて、前記研磨層の表面には前記気相フォアの開放による気孔らが分布することを特徴とする。
本発明によれば、微細有機粒子をポリウレタンプレポリマー原液に導入する(含ませる)ことにより該当有機粒子とポリウレタンとの相互作用によって原液の粘度が上昇し、これはキャスティング工程で十分な空隙率(porosity)が確保されるようにして、また小さくて均一なフォアの形成にも大きく寄与する。
そして、微細粒子らだけの含量調整でポリウレタンマトリックスの組成変更なしにフォアのサイズ及び空隙率の調節もできる。
また、生成された研磨パッド表面の摩耗率向上にも寄与してフォアのグレイジング現象が改善される効果もある。
本発明の一実施例による研磨パッドの断面図である。 図１の研磨パッドが装着された研磨装置の概略図である。 図１の研磨層に含まれる微細有機粒子を示した図面である。 微細有機粒子含有の有無による研磨層の表面比較イメージである。 本発明の一実施例による研磨パッドの研磨層製造工程の流れ図である。 同じく、本発明の一実施例による研磨パッドの研磨層製造工程の流れ図である。 図１の研磨パッドの表面をダイヤモンドディスクで１０分間研磨させた後に現われる表面粗さである。 摩耗性能を見るために５時間の間にマラソン研磨評価を実施した以後に微細有機粒子の導入及び未導入時に現われる表面粗さの比較イメージである。
以下では添付図面を参照して本発明に対して詳しく説明する。
図１は、本発明の一実施例による研磨パッド１００の断面図である。
同図面に示されたように本発明の一実施例による研磨パッド１００は、支持層１１０及び研磨層１２０で構成される。支持層１１０は図３に示されているように、研磨パッド１００がプラテン３に付着されるようにする部分である。支持層１１０はプラテン３と対向するヘッド５にローディングされている被研磨対象であるシリコンウェーハ７を加圧する力に対応して復元性を有する物質で構成され、その上に形成された研磨層１２０をシリコンウェーハ７に対応して均一な弾性力で支持する役割を遂行する。したがって、主に非多孔性の固体均一弾性体材質でなされて、その上に形成される研磨層１２０より硬度が低い。
また、支持層１１０は少なくとも一部が透明または半透明であって、被研磨対象表面の平坦度を検出するために使用される光ビーム１７０の透過が可能である。図３では金属、絶縁層などの被研磨膜が形成されているウェーハ７を被研磨対象で例示したが、ＴＦＴ-ＬＣＤが形成される基板、硝子基板、セラミックス基板、ポリマープラスチック基板など多様な基板が被研磨対象で使用可能であることは勿論である。そして、場合によっては支持層１１０がなくても研磨パッド１００を構成することができる。
また、図２では回転型研磨装置１に好適であるように研磨パッド１００の模様が円形である場合を示したが、研磨装置１の形態によって直四角形、正四角形などの多様な形態で変形が可能であることは勿論である。
研磨層１２０は図２に示されているように被研磨対象であるウェーハ７と直接接触する部分である。研磨層１２０は所定の研磨層１２０形成物質を混合または化学的結合によって行われることができる。
ここで、研磨層１２０形成物質、すなわち、ポリマーマトリックス１３０形成用物質によって生成されるポリマーマトリックス１３０の材質は、ポリウレタン、ポリエーテル、ポリエステル、ポリスルホン、ポリアクリル、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルアセテート、ポリビニルクロライド、ポリエチレンイミン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリケトン、メラミン、ナイロン及びフッ化炭化水素でなされたグループから選択された何れか一つまたはこれらの混合物に該当することができる。
ポリマーマトリックス１３０の具体的な例としてポリウレタンは、イソシアネート予備重合体と硬化剤でなされた２液型の低粘度液状ウレタンから得られることができる。予備重合体は最終重合体に対する前駆体としてオリゴマーまたはモノマーを包括する。イソシアネート予備重合体は、平均２以上のイソシアネート官能基を有して反応性イソシアネートの含量が４〜１６重量％であり、ポリエーテル、ポリエステル、ポリテトラメチレングリコールなどのポリオールとトルエンジイソシアネートまたはメチレンジフェニルジイソシアネートとの反応によって得られることができるし、このようなイソシアネート予備重合体はイソシアネート反応性基を有する硬化剤と応じて最終的にポリウレタンを形成することができる。ここで硬化剤としては、４、４-メチレン-ビス(２-クロロアニリン)(以下、ＭＯＣＡ)などのアミンまたはポリエーテル系及びポリエステル系の多様なポリオールが使用されることができる。ポリウレタンは構成成分の多様な組合によって物性の調節が可能である。
このように研磨層１２０を形成するポリマーマトリックス１３０は既公知された多様な構成物でなされており、公知された材質及び形成物質に対するそれ以上の説明は略する。
研磨層１２０を生成する段階は、ポリウレタンプレポリマーと硬化剤を混合して型枠に注入して液体の原料らを化学的に固相化させるキャスティング(Casting)工程と、その固相化された物質を使用目的に合うように切り捨てるスプリット(Splitting)工程と、その切られたパッド内にスラリー(slurry)流動チャンネルを作ってくれるグルビング(Grooving)過程を含んでなされることができるが、本発明はこのうちキャスティング過程に注入される物質の種類に主要特徴があって結局、研磨層１２０に特有の物質らが含まれるようになるものである。
具体的に、本発明による研磨層１２０には微細有機粒子が含まれて、さらにひいては、多孔性フォア１４１、１４２が含まれることができる。
ここで微細有機粒子は、熱可塑性樹脂粒子、熱硬化性樹脂粒子、ポリマーの製造時に使用されるモノマー(monomer)らの混用で作ることができるコポリマー(copolymer)材質で作られた粒子、またはこのようなものなどの混合材質で作られた粒子に該当することができる。
すなわち、微細有機粒子は、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルクロライド樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、フェノール樹脂、アミノ樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、ポリエステル樹脂、ゴム(Rubber)ＡＢＳ(acrylonitrile butadiene styrene copolymer)、ＳＡＮ(Styrene Acrylonitrile Copolymers)のうちで選択される少なくとも何れか一つでなされたものであることができる。
このような微細有機粒子が研磨層１２０に含まれるようにするためには大きく二つの方法(物理的方法、化学的方法)が利用されることができる。
物理的方法によれば、有機物を機械的な方式で粉碎して微細有機粒子で形成させた後、このように形成された微細有機粒子を研磨層１２０形成物質に混合させることができる。
化学的方法によれば、研磨層１２０形成物質に微細有機粒子生成用の単量体(Monomer)を含ませて、撹拌過程を経て該当単量体らの重合反応によって微細有機粒子が形成及び均一に分散されるようにすることができる。
研磨層１２０形成物質に微細有機粒子が含まれた状態が図３に示された。
図３(ａ)は、微細有機粒子の低倍率イメージを示したものであり、図３(ｂ)は微細有機粒子の高配率イメージを示したものである。
一方、研磨パッド１００に含まれる多孔性フォア１４１、１４２は、例えば、多孔性フォア１４１、１４２は不活性気体、カプセル型発泡剤、化学的発泡剤と液状微小要素のうちで少なくとも何れか一つによってそれぞれフォアサイズコントロールがなされたものであることができる。
ここで、液状微細要素は、研磨層をなすポリマーマトリックスと相溶性がない液状物質で形成されるが、このような液状物質には脂肪族鉱油、芳香族鉱油、分子末端に水酸基がないシリコンオイル、大豆油、ヤシ油、パーム油、綿油、椿油、硬化油でなされたグループから選択された何れか一つまたはこれらの混合物などが使用されることができる。
液状微細要素は、微細な球形でポリマーマトリックス内に分散されて形成されることができるが、球形の平均直径は１〜５０μｍであるものが望ましくて、１０〜４０μｍであるものがさらに望ましい。球形の直径が前記範囲内にある時、研磨スラリーの捕集及び供給に好適であることができるが、使用される研磨スラリーの種類によって好適な球形の直径は変化することができるし、液状微細要素の大きさもこれに合わせて変化することができる。
多孔性フォア１４１、１４２の種類は、その多孔性フォア１４１、１４２を形成させた方法によってお互いに区別されることができるが、例えば、多孔性フォア１４１、１４２は不活性気体、カプセル型発泡剤と、化学的発泡剤などの注入によって形成されるものである。
ここで不活性気体は、原子価が‘０'であって化学的に安定した気体を意味することができるが、ヘリウム(Ｈｅ)、ネオン(Ｎｅ)、アルゴン(Ａｒ)、クリプトン(Ｋｒ)、キセノン(Ｘｅ)、ラドン(Ｒｎ)などがこのような不活性気体に含まれる。さらにひいては不活性気体は、周期律表上の８族元素以外にもＮ２などのようにポリマーマトリックス１３０と反応しない、例えば、ウレタン反応に参加しない気体ならすべて該当する。
そして発泡剤は、所定の原料に混合されて熱による気化または反応によって多量の気泡を発生させるものであり、大きくは化学的発泡剤と物理的発泡剤で区分されることができる。
化学的発泡剤は、イソシアネート基の活性を利用して水などとの反応で生ずる二酸化炭素で発泡するために水が発泡剤で使用されて、物理的発泡剤は気体を混入するか、または分解型または蒸発型発泡剤を使って反応熱を起こすことで気泡を形成するために、高分子反応には参加しないものである。このような発泡剤の種類及び特徴は、既公知されたものに過ぎないのでより詳細な説明は略する。
多孔性フォア１４１、１４２は不活性気体や多様な発泡剤(カプセル型発泡剤や化学的発泡剤)の混合によって研磨層１２０に形成されるものであり、複数の方式によってコントロールされるそれぞれ異なる多孔性フォア１４１、１４２が研磨パッド１００に含まれることができるし、図１はこのような複数の多孔性フォア１４１、１４２が含まれた研磨パッド１００の断面図を示したものである。
図４は、上述したように多孔性フォア１４１、１４２を含む研磨パッド１００の断面を微細有機粒子の有無によって比べた図面である。
すなわち、図４(ａ)は、微細有機粒子を取り入れ(含ませ)ない場合の研磨パッド１００表面のフォア分布状態を示したものであり、図４(ｂ)は、微細有機粒子を導入(含有)した場合の研磨パッド１００表面のフォア分布状態を示したものである。図４(ａ)及び図４(ｂ)は、微細有機粒子を除いた異なる研磨パッド１００生成条件(研磨パッド１００組合物質生成温度、時間などの条件など)は同一な場合である。
図４の比較イメージ上に現われたように微細有機粒子を含ませて研磨パッド１００を生成した場合がフォアの分布がさらに稠密であることが分かる。
キャスティング工程でガスまたは発泡体らがポリウレタンマトリックスに注入される時、小さくて均一なフォア(Pore)が安定的に形成されるためにはガス上のフォアを捕集することができるポリウレタン原液の適正な粘度とキャスティングマシーン(Casting Machine)の十分な撹拌能力が必要であるが、従来に利用される大部分のポリウレタン原液の粘度はガスを安定的に捕集することができる水準より低くてガスがポリウレタン内に溜まるよりは大気中に抜け出る分量が多くて全体的な空隙率(porosity)が落ちて、また小さなサイズのフォア形成にも困難が多かった。
しかし、本実施例のように微細有機粒子をポリウレタンプレポリマー原液に取り入れる(含ませる)ことにより、微細有機粒子とポリウレタンの間の相互作用によって原液の粘度が上昇し、これは結局キャスティング時に十分な空隙率確保と共に小さくて均一なフォアの形成にも寄与するものである。
さらに添加する微細有機粒子らの含量調整によってポリウレタンマトリックスの組成を変更させなくてもフォアのサイズ及び空隙率(porosity)の調節が可能であるという効果もある。
以下では、図５を参照して本発明の一実施例による研磨パッド１００の研磨層１２０の製造方法過程を説明する。
先ず、有機物を物理的方法で粉碎して微細有機粒子で形成させて(段階Ｓ１００)、研磨層１２０形成用物質らと共に微細有機粒子を混合する(Ｓ１１０)。具体的に、前で説明したポリマーマトリックス１３０形成用物質と粉砕された微細有機粒子をお互いに混合することができる(段階Ｓ１１０)。
混合過程で、アルゴンのような不活性気体(または、これを取り替える特定発泡剤)を一緒に投与して混合する(段階Ｓ１２０)。
ここで混合される不活性気体の量は生成しようとする種類別フォアの大きさによっていくらでも調節可能である。
続いて、ゲル化及び硬化反応を進行する(Ｓ１３０)。すなわち、混合物を所定形状の鋳型内部に注入してゲル化及び硬化過程を通じて固体化する。この時、ゲル化反応は８０乃至９０度で５乃至３０分間進行して、硬化反応は８０乃至１２０度から２０乃至２４時間進行されるようにすることもできるが、具体的な工程温度及び時間は最適条件を捜すために多様に変化されることができることは勿論である。
最後に、所定形状で硬化された結果物を加工する(Ｓ１４０)。加工は脱型、裁断、表面加工処理及び洗浄過程などを含む。先ず、硬化された反応物を鋳型で取り出して所定厚さと模様及び形状を有するように切断する。生産性の向上のために鋳物及び圧出成形などのポリマーシート(sheet)製造分野の当業界に公知された任意の方法によって研磨層１２０をシート状で形成することができることは勿論である。そして、研磨層１２０の表面には研磨スラリー１３が研磨層１２０の作業表面に遍く供給されるようにできる多様な形態のグルーブ(groove)を形成することが望ましい。
その後、洗浄工程を経て研磨層１２０を完成する。洗浄工程時に研磨層の表面１６０には多孔性フォア１４１、１４２の露出によって開放された気孔１４１'、１４２'が分布されるようになる。
研磨層１２０だけでも研磨パッド１００を完成することもできるが、必要によっては研磨パッド１００製造工程分野で広く知られた方法によって支持層１１０を製造して支持層１１０と研磨層１２０を結合させて研磨パッド１００を完成することもできる。
図６は、本発明の他の実施例による研磨パッド１００の研磨層１２０の製造方法の過程を説明する。
図６の過程が図５の過程と異なる点は、化学的方式によって微細有機粒子が研磨パッド１００に含まれるようにするという点である。
すなわち、研磨層１２０形成物質に微細有機粒子生成用単量体を含ませて撹拌過程を経て該当単量体らの重合反応によって微細有機粒子が該当混合溶液に形成及び分散されるようにする(段階Ｓ２００)。
続いて、このような混合溶液にフォアサイズコントロールが可能な不活性気体、カプセル型発泡剤、化学的発泡剤のうちで少なくとも何れか一つを混合して、気相フォアを形成させる(段階Ｓ２１０)。
以後の過程、すなわち、混合物をゲル化及び硬化させて研磨層１２０を製造して(段階Ｓ２２０)加工する過程(段階Ｓ２３０)は、前で説明したものと同じであるので重複された説明は略する。
本発明に関するより詳細な内容は、次の具体的な実験例らの比較を通じて説明して、ここに記載しない内容は、この技術分野で熟練された者なら充分に技術的に類推することができるものであるので説明を略する。もちろん、以下の実験例らによって本発明の範疇が制限されるものではない。
<実験例１>
５lの４口フラスコにポリテトラメチレングリコール(分子量１０００)１６００gを投入し、１００〜１３０℃の温度でスチレン単量体４００gと開始剤(ＡＩＢＮ)微量を徐徐に投入し、化学的な反応(重合)を誘導してポリテトラメチレングリコール内に均一な微細粒子生成及び分散されるようにする。均一な微細有機粒子が分散されたポリテトラメチレングリコールの粘度は１，７００ｃＰｓ(２５℃)であった。
<実験例２>
実験例１の均一な微細有機粒子が分散されたポリテドラメチレングリコール(分子量１０００)１２０g、トルエンジイソシアネート５２gを投入して７０〜８０℃の温度で４〜５時間反応させて最終製品のＮＣＯ含量を９．０％とした。
製造されたイソシアネート予備重合体の粘度は１０，９００ｃＰｓ(２５℃)であった。
<実験例３>
キャスティングマシーンを利用して実験例２のイソシアネート予備重合体とＭＯＣＡ(ウレタン硬化剤の一種である)(混合割合１０:３)の反応を誘導し、これと同時に混合物にガスの注入を実施する。ガスが注入された混合物は、８０℃四角の鋳型に投入されて略３０分間ゲル化させた後１００℃オーブンで２０時間の間に硬化させた。製造された硬化物を鋳型から取り出して表面を裁断して研磨パッド１００の研磨層１２０を製造した。
このような結果による研磨層１２０の表面フォアイメージは、図４(ｂ)に示したものと同一であり、平均フォア直径は３２μｍであった。
製造されたパッドをダイヤモンドディスクで１０分間研磨させた後に表面粗さは、Ｒａ５．８２、Ｒｐ１５．０５、Ｒｖ２４．０７を示したし、図７に表示されている。
図７で横軸は研磨層１２０の中心軸での距離に該当して、縦軸は研磨層表面１６０の高さを示している。
製造されたパッドの摩耗性能を見るために５時間の間にマラソン研磨評価を実施したし、結果は図８に示した。
図８によれば、微細有機粒子を導入した場合が微細有機粒子を未導入した場合より表面の粗さが改善されたことを分かる。
すなわち、微細有機粒子らは、ポリウレタンマトリックス間間に分散されていて粒子とポリウレタンマトリックスの間に接触する界面を形成するようになるが、これはポリウレタンが純粋状態に比べて界面での接着力が弱く存在するようにすることで、ＣＭＰ工程のうちでダイヤモンドディスクでコンディショニングされるようになれば、よりうまく摩耗される特性を示すようになるものである。
このように微細有機粒子は、摩耗率の向上にも寄与してフォアのグレイジング(glazing)現状の改善にも肯定的な効果を示すようになる。
一方、本発明は、前記した特定実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を脱しない範囲内でいろいろに変形及び修正して実施することができるものである。
以上、説明したように本発明によれば、微細有機粒子をポリウレタンプレポリマー原液に導入する(含ませる)ことにより該当有機粒子とポリウレタンとの相互作用によって原液の粘度が上昇し、これはキャスティング工程で十分な空隙率(porosity)が確保されるようにして、また小さくて均一なフォアの形成にも大きく寄与する。
そして、微細粒子らだけの含量調整でポリウレタンマトリックスの組成変更なしにフォアのサイズ及び空隙率の調節もできる。
また、生成された研磨パッド表面の摩耗率向上にも寄与してフォアのグレイジング現象が改善される効果もある。
１００ 研磨パッド
１１０ 支持層
１２０ 研磨層
１４１、１４２ 多孔性フォア
１６０ 研磨層表面

Claims (9)

  1. 研磨層形成物質を混合させて化学的反応によって固相化させて研磨パッドを製造する方法において、
    (ａ)有機物を物理的方法で粉碎して微細有機粒子で形成させる段階と、
    (ｂ)前記(ａ)段階で形成された微細有機粒子を前記研磨層形成物質に混合させる段階と、
    (ｃ)前記(ｂ)段階の混合物にフォアサイズコントロールが可能な不活性気体、カプセル型発泡剤、化学的発泡剤のうちで少なくとも何れか一つを混合して、気相フォアを形成する段階と、
    (ｄ)前記(ｃ)段階を通じて生成された混合物をゲル化及び硬化させて研磨層を製造する段階と、
    (ｅ)前記研磨層を加工して表面に気相フォアの開放による気孔らを分布させる段階と、を含むことを特徴とする研磨パッドの製造方法。
  2. 研磨層形成物質を混合させて化学的反応によって固相化させて研磨パッドを製造する方法において、
    (ａ)前記研磨層形成物質に微細有機粒子生成用単量体を含ませて撹拌過程を経て前記単量体らの重合反応によって微細有機粒子を形成及び分散させる段階と、
    (ｂ)前記(ｂ)段階の混合物にフォアサイズコントロールが可能な不活性気体、カプセル型発泡剤、化学的発泡剤のうちで少なくとも何れか一つを混合して、気相フォアを形成する段階と、
    (ｃ)前記(ｂ)段階を通じて生成された混合物をゲル化及び硬化させて研磨層を製造する段階と、
    (ｄ)前記研磨層を加工して表面に気相フォアの開放による気孔らを分布させる段階と、を含むことを特徴とする研磨パッドの製造方法。
  3. 前記微細有機粒子は、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルクロライド樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、フェノール樹脂、アミノ樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、ポリエステル樹脂、ゴム(Rubber)ＡＢＳ(acrylonitrile butadiene styrene copolymer)、ＳＡＮ(Styrene Acrylonitrile Copolymers)のうちで選択される少なくとも何れか一つで構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の研磨パッドの製造方法。
  4. 前記不活性気体は、周期律表８族元素と、前記研磨層形成物質と反応しない気体のうちで選択されることを特徴とする請求項１または２に記載の研磨パッドの製造方法。
  5. 前記研磨層に液状微細要素が形成されるようにする液状物質を前記研磨層形成物質に含ませる段階をさらに含むことを特徴とする請求項１または２に記載の研磨パッドの製造方法。
  6. 被研磨対象の表面と接触して移動することで研磨工程を遂行する研磨パッドにおいて、
    前記研磨パッドは研磨層を含んで構成されて、
    前記研磨層は有機物の物理的粉砕による微細有機粒子と、単量体の化学的重合反応による微細有機粒子のうちで少なくとも何れか一つを含むと共に、不活性気体、カプセル型発泡剤、化学的発泡剤のうちで少なくとも何れか一つによる気相フォアを含んで構成されて、
    前記研磨層の表面には前記気相フォアの開放による気孔らが分布することを特徴とする研磨パッド。
  7. 前記微細有機粒子は、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルクロライド樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、フェノール樹脂、アミノ樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、ポリエステル樹脂、ゴム(Rubber)ＡＢＳ(acrylonitrile butadiene styrene copolymer)、ＳＡＮ(Styrene Acrylonitrile Copolymers)のうちで選択される少なくとも何れか一つで構成されることを特徴とする請求項６に記載の研磨パッド。
  8. 前記不活性気体は、周期律表８族元素と、前記研磨層形成物質と反応しない気体のうちで選択されることを特徴とする請求項６または７に記載の研磨パッド。
  9. 前記研磨層は前記研磨層内の一定領域を占める液状微細要素らを含んで構成されることを特徴とする請求項６または７に記載の研磨パッド。
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