KR102237351B1 - Composition for polishing pad, polishing pad and preparation method of semiconductor device - Google Patents

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Abstract

구현예에 따른 조성물은 우레탄계 예비중합체 내의 1개의 NCO기가 반응된 톨루엔 2,4-디이소시아네이트 및 2개의 NCO기가 반응된 톨루엔 2,4-디이소시아네이트의 중량비가 조절되어 겔화 시간 등의 물성이 제어될 수 있다. 따라서 상기 구현예에 따른 조성물을 경화시켜 얻은 연마패드는 소프트패드에 적합한 경도를 가지면서 연마율 및 패드 절삭률이 제어될 수 있으므로, 상기 연마패드를 이용하여 높은 품질의 반도체 소자를 효율적으로 제조할 수 있다.In the composition according to the embodiment, the weight ratio of toluene 2,4-diisocyanate reacted with one NCO group and toluene 2,4-diisocyanate reacted with two NCO groups in the urethane-based prepolymer is controlled to control physical properties such as gelation time. I can. Therefore, since the polishing pad obtained by curing the composition according to the embodiment has a hardness suitable for the soft pad, the polishing rate and the pad cutting rate can be controlled, it is possible to efficiently manufacture a high-quality semiconductor device using the polishing pad. I can.

Description

연마패드용 조성물, 연마패드 및 반도체 소자의 제조방법{COMPOSITION FOR POLISHING PAD, POLISHING PAD AND PREPARATION METHOD OF SEMICONDUCTOR DEVICE}A composition for a polishing pad, a method of manufacturing a polishing pad, and a semiconductor device {COMPOSITION FOR POLISHING PAD, POLISHING PAD AND PREPARATION METHOD OF SEMICONDUCTOR DEVICE}

구현예는 연마패드용 조성물, 연마패드 및 반도체 소자의 제조방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 구현예는 반도체 소자의 화학적 기계적 연마(CMP) 공정에 사용될 수 있는 다공성 폴리우레탄 연마패드용 조성물, 상기 조성물로부터 제조된 다공성 폴리우레탄 연마패드, 및 상기 연마패드를 이용한 반도체 소자의 제조방법에 관한 것이다.The embodiment relates to a composition for a polishing pad, a polishing pad, and a method of manufacturing a semiconductor device. More specifically, the embodiment is a composition for a porous polyurethane polishing pad that can be used in a chemical mechanical polishing (CMP) process of a semiconductor device, a porous polyurethane polishing pad prepared from the composition, and a semiconductor device using the polishing pad It's about the method.

반도체 제조공정 중 화학적 기계적 연마(CMP) 공정은, 웨이퍼와 같은 반도체 기판을 헤드에 부착하고 정반(platen) 상에 형성된 연마패드의 표면에 접촉하도록 한 상태에서, 슬러리를 공급하여 반도체 기판 표면을 화학적으로 반응시키면서 정반과 헤드를 상대운동시켜 기계적으로 반도체 기판 표면의 요철부분을 평탄화하는 공정이다.In the chemical mechanical polishing (CMP) process of the semiconductor manufacturing process, a semiconductor substrate such as a wafer is attached to a head and a slurry is supplied to the semiconductor substrate surface in a state in which it is brought into contact with the surface of a polishing pad formed on a platen. It is a process of mechanically flattening the irregularities on the surface of the semiconductor substrate by reacting with each other and moving the platen and the head relative to each other.

연마패드는 이와 같은 CMP 공정에서 중요한 역할을 담당하는 필수적인 원부자재로서, 일반적으로 폴리우레탄 수지로 이루어지고, 상기 폴리우레탄 수지는 디이소시아네이트 모노머와 폴리올을 반응시켜 얻은 예비중합체, 경화제, 발포제 등을 포함한다.The polishing pad is an essential raw and subsidiary material that plays an important role in such a CMP process, and is generally made of a polyurethane resin, and the polyurethane resin includes a prepolymer obtained by reacting a diisocyanate monomer with a polyol, a curing agent, a foaming agent, etc. do.

또한 연마패드는 표면에 슬러리의 큰 유동을 담당하는 그루브(groove)와 미세한 유동을 지원하는 기공(pore)을 구비하며, 상기 기공은 공극을 갖는 고상 발포제, 불활성 가스, 액상 재료, 섬유질 등을 이용하여 형성하거나, 또는 화학적 반응에 의해 가스를 발생시켜 형성된다. In addition, the polishing pad has a groove in charge of large flow of slurry and pores supporting fine flow on the surface, and the pores are made of a solid foaming agent having pores, an inert gas, a liquid material, fiber, etc. Or by generating a gas through a chemical reaction.

CMP 공정에서 사용되는 연마패드의 종류는 연마 대상에 따라 정해질 수 있으며, 예를 들어 산화막의 연마에는 상대적으로 높은 경도를 갖는 하드패드가 사용되고, 금속막의 연마에는 상대적으로 낮은 경도를 갖는 소프트패드가 사용된다. 이 중 소프트패드를 개량하기 위해, 경도를 조절하면서 연마율을 비롯한 성능을 향상시키려는 연구가 계속되고 있다.The type of polishing pad used in the CMP process can be determined according to the object to be polished.For example, a hard pad having a relatively high hardness is used for polishing an oxide film, and a soft pad having a relatively low hardness is used for polishing a metal film. Is used. Among them, in order to improve the soft pad, research is being conducted to improve the performance including the polishing rate while controlling the hardness.

한국 공개특허공보 제 2016-0027075 호Korean Patent Application Publication No. 2016-0027075

연마패드를 제조하는데 사용되는 우레탄계 예비중합체(prepolymer)는 모노머에 따라 성질과 물성이 변할 수 있고, 이는 화학적 기계적 연마(CMP) 공정의 성능에 크게 영향을 미친다. 따라서 우레탄계 예비중합체의 물성을 조절하는 것이 연마패드의 특성을 크게 바꿀 수 있는 중요한 인자라 할 수 있다.The properties and physical properties of the urethane-based prepolymer used to manufacture the polishing pad may change depending on the monomer, which greatly affects the performance of the chemical mechanical polishing (CMP) process. Therefore, it can be said that controlling the physical properties of the urethane-based prepolymer is an important factor that can greatly change the properties of the polishing pad.

이에 본 발명자들이 연구한 결과, 연마패드를 제조하기 위한 우레탄계 예비중합체를 구성하는 디이소시아네이트 모노머의 종류별 함량과 반응 또는 미반응 정도에 따라 겔화 특성이 변화되고, 그에 따라 연마패드의 경도를 비롯한 물성이 달라짐으로써 연마율 등의 CMP 성능에 영향을 미침을 발견하게 되었다.Accordingly, as a result of research by the present inventors, the gelation properties change according to the content of diisocyanate monomers constituting the urethane-based prepolymer for manufacturing the polishing pad and the degree of reaction or non-reaction, and accordingly, physical properties including hardness of the polishing pad As a result, it was found that it affects the CMP performance, such as the removal rate.

따라서 구현예의 목적은, 우레탄계 예비중합체 내의 디이소시아네이트 모노머의 종류별 함량과 반응 또는 미반응 정도를 조절하여 물성을 향상시킨 조성물, 상기 조성물로부터 얻은 소프트패드에 적합한 연마패드, 및 상기 연마패드를 이용하여 반도체를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.Therefore, the object of the embodiment is a composition in which physical properties are improved by controlling the content and reaction or non-reaction degree of diisocyanate monomers in the urethane-based prepolymer, a polishing pad suitable for a soft pad obtained from the composition, and a semiconductor using the polishing pad. It is to provide a method of manufacturing.

일 구현예에 따르면, 우레탄계 예비중합체를 포함하고, 상기 우레탄계 예비중합체는 1종 이상의 디이소시아네이트 모노머와 1종 이상의 폴리올의 예비중합 반응생성물을 포함하고, 상기 1종 이상의 디이소시아네이트 모노머는 1종 이상의 방향족 디이소시아네이트 모노머를 포함하며, 상기 1종 이상의 방향족 디이소시아네이트 모노머가 톨루엔 2,4-디이소시아네이트 및 톨루엔 2,6-디이소시아네이트를 포함하고, 상기 우레탄계 예비중합체가 1개의 NCO기가 반응된 톨루엔 2,4-디이소시아네이트 및 2개의 NCO기가 반응된 톨루엔 2,4-디이소시아네이트를 100 : 14 내지 28의 중량비로 포함하는, 조성물이 제공된다.According to one embodiment, a urethane-based prepolymer is included, and the urethane-based prepolymer includes a prepolymerization reaction product of at least one diisocyanate monomer and at least one polyol, and the at least one diisocyanate monomer is at least one aromatic A diisocyanate monomer is included, and the at least one aromatic diisocyanate monomer includes toluene 2,4-diisocyanate and toluene 2,6-diisocyanate, and the urethane-based prepolymer is toluene 2,4 in which one NCO group is reacted. A composition is provided, comprising a diisocyanate and toluene 2,4-diisocyanate reacted with two NCO groups in a weight ratio of 100: 14 to 28.

다른 구현예에 따르면, 연마층을 포함하고, 상기 연마층은 우레탄계 예비중합체, 경화제 및 발포제를 포함하는 조성물의 경화물을 포함하고, 상기 우레탄계 예비중합체는 1종 이상의 디이소시아네이트 모노머와 1종 이상의 폴리올의 예비중합 반응생성물을 포함하고, 상기 1종 이상의 디이소시아네이트 모노머는 1종 이상의 방향족 디이소시아네이트 모노머를 포함하며, 상기 1종 이상의 방향족 디이소시아네이트 모노머가 톨루엔 2,4-디이소시아네이트 및 톨루엔 2,6-디이소시아네이트를 포함하고, 상기 우레탄계 예비중합체가 1개의 NCO기가 반응된 톨루엔 2,4-디이소시아네이트 및 2개의 NCO기가 반응된 톨루엔 2,4-디이소시아네이트를 100 : 14 내지 28의 중량비로 포함하는, 연마패드가 제공된다.According to another embodiment, a polishing layer is included, and the polishing layer includes a cured product of a composition comprising a urethane-based prepolymer, a curing agent, and a blowing agent, and the urethane-based prepolymer is at least one diisocyanate monomer and at least one polyol Including a prepolymerization reaction product of, the at least one diisocyanate monomer includes at least one aromatic diisocyanate monomer, and the at least one aromatic diisocyanate monomer is toluene 2,4-diisocyanate and toluene 2,6- Including diisocyanate, the urethane-based prepolymer comprises toluene 2,4-diisocyanate reacted with one NCO group and toluene 2,4-diisocyanate reacted with two NCO groups in a weight ratio of 100: 14 to 28, A polishing pad is provided.

또 다른 구현예에 따르면, 연마패드를 이용하여 반도체 기판의 표면을 연마하는 단계를 포함하고, 상기 연마패드는 연마층을 포함하고, 상기 연마층은 우레탄계 예비중합체, 경화제 및 발포제를 포함하는 조성물의 경화물을 포함하고, 상기 우레탄계 예비중합체는 1종 이상의 디이소시아네이트 모노머와 1종 이상의 폴리올의 예비중합 반응생성물을 포함하고, 상기 1종 이상의 디이소시아네이트 모노머는 1종 이상의 방향족 디이소시아네이트 모노머를 포함하며, 상기 1종 이상의 방향족 디이소시아네이트 모노머가 톨루엔 2,4-디이소시아네이트 및 톨루엔 2,6-디이소시아네이트를 포함하고, 상기 우레탄계 예비중합체가 1개의 NCO기가 반응된 톨루엔 2,4-디이소시아네이트 및 2개의 NCO기가 반응된 톨루엔 2,4-디이소시아네이트를 100 : 14 내지 28의 중량비로 포함하는, 반도체 소자의 제조방법이 제공된다.According to another embodiment, comprising the step of polishing the surface of the semiconductor substrate using a polishing pad, the polishing pad includes a polishing layer, the polishing layer is a composition comprising a urethane-based prepolymer, a curing agent, and a foaming agent. Including a cured product, wherein the urethane-based prepolymer includes a prepolymerization reaction product of at least one diisocyanate monomer and at least one polyol, and the at least one diisocyanate monomer includes at least one aromatic diisocyanate monomer, The at least one aromatic diisocyanate monomer includes toluene 2,4-diisocyanate and toluene 2,6-diisocyanate, and the urethane-based prepolymer is toluene 2,4-diisocyanate reacted with one NCO group and two NCOs. A method of manufacturing a semiconductor device comprising a group-reacted toluene 2,4-diisocyanate in a weight ratio of 100: 14 to 28 is provided.

상기 구현예에 따른 조성물은 우레탄계 예비중합체 내의 디이소시아네이트 모노머의 종류별 함량과 반응 또는 미반응 정도가 조절되어 겔화 시간 등의 물성이 제어될 수 있다. 따라서 상기 구현예에 따른 조성물을 경화시켜 얻은 연마패드는 소프트패드에 적합한 경도를 가지면서 연마율 및 패드 절삭률이 제어될 수 있으므로, 상기 연마패드를 이용하여 높은 품질의 반도체 소자를 효율적으로 제조할 수 있다.In the composition according to the above embodiment, the amount of diisocyanate monomer in the urethane-based prepolymer and the degree of reaction or non-reaction are controlled to control physical properties such as gelation time. Therefore, since the polishing pad obtained by curing the composition according to the embodiment has a hardness suitable for the soft pad, the polishing rate and the pad cutting rate can be controlled, it is possible to efficiently manufacture a high-quality semiconductor device using the polishing pad. I can.

이하의 구현예의 설명에 있어서, 각 층, 패드 또는 시트 등이 각 층, 패드 또는 시트 등의 상(on) 또는 하(under)에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상"과 "하"는 직접(directly) 또는 다른 구성요소를 개재하여 간접적으로(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. In the description of the following embodiments, in the case where each layer, pad, or sheet is described as being formed on or under each layer, pad, or sheet, "upper" and "lower" Includes both directly or indirectly formed through other components.

각 구성요소의 상/하에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.The standards for the top/bottom of each component will be described based on the drawings. The size of each component in the drawings may be exaggerated for the sake of explanation, and does not mean a size that is actually applied.

본 명세서에서 일 구성요소를 "포함"한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In the present specification, "including" one component means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless specifically stated to the contrary.

또한 본 명세서에 기재된 구성성분의 물성 값, 치수 등을 나타내는 모든 수치 범위는 특별한 기재가 없는 한 모든 경우에 "약"이라는 용어로 수식되는 것으로 이해하여야 한다.In addition, all numerical ranges representing physical property values, dimensions, and the like of the constituents described in the present specification are to be understood as being modified by the term "about" in all cases unless otherwise specified.

[연마패드용 조성물][Composition for polishing pad]

일 구현예에 따른 조성물은, 우레탄계 예비중합체를 포함하고, 상기 우레탄계 예비중합체는 1종 이상의 디이소시아네이트 모노머와 1종 이상의 폴리올의 예비중합 반응생성물을 포함하고, 상기 1종 이상의 디이소시아네이트 모노머는 1종 이상의 방향족 디이소시아네이트 모노머를 포함하며, 상기 1종 이상의 방향족 디이소시아네이트 모노머가 톨루엔 2,4-디이소시아네이트 및 톨루엔 2,6-디이소시아네이트를 포함하고, 상기 우레탄계 예비중합체가 1개의 NCO기가 반응된 톨루엔 2,4-디이소시아네이트 및 2개의 NCO기가 반응된 톨루엔 2,4-디이소시아네이트를 100 : 14 내지 28의 중량비로 포함한다.The composition according to an embodiment includes a urethane-based prepolymer, and the urethane-based prepolymer includes a prepolymerization reaction product of at least one diisocyanate monomer and at least one polyol, and the at least one diisocyanate monomer is one Toluene 2 containing the above aromatic diisocyanate monomers, wherein the at least one aromatic diisocyanate monomer includes toluene 2,4-diisocyanate and toluene 2,6-diisocyanate, and the urethane-based prepolymer is reacted with one NCO group. ,4-diisocyanate and toluene 2,4-diisocyanate reacted with two NCO groups in a weight ratio of 100:14 to 28.

상기 구현예에 따른 조성물은 경화제, 발포제, 그 외 첨가제 등을 추가로 포함할 수 있다. The composition according to the above embodiment may further include a curing agent, a foaming agent, and other additives.

우레탄계 예비중합체Urethane prepolymer

상기 우레탄계 예비중합체는 1종 이상의 디이소시아네이트 모노머와 1종 이상의 폴리올의 예비중합 반응생성물을 포함한다. 예비중합 반응이란 일반적으로 최종 고분자 성형품을 제조함에 있어서 성형하기 쉽도록 모노머의 중합을 중간 단계에서 중지시켜 비교적 낮은 분자량의 고분자를 얻는 반응을 의미한다. 따라서 예비중합 반응생성물을 포함하는 예비중합체(prepolymer)는 그 자체로 또는 다른 중합성 화합물이나 경화제와 더 반응하여 최종 제품으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 우레탄계 예비중합체의 중량평균분자량(Mw)은 500 g/mol 내지 3,000 g/mol, 600 g/mol 내지 2,000 g/mol, 또는 700 g/mol 내지 1,500 g/mol일 수 있다.The urethane-based prepolymer includes a prepolymerization reaction product of at least one diisocyanate monomer and at least one polyol. The prepolymerization reaction generally refers to a reaction in which polymerization of a monomer is stopped in an intermediate step to facilitate molding in manufacturing a final polymer molded article to obtain a relatively low molecular weight polymer. Accordingly, the prepolymer including the prepolymerization reaction product may be formed as a final product by itself or by further reacting with other polymerizable compounds or curing agents. For example, the weight average molecular weight (Mw) of the urethane-based prepolymer may be 500 g/mol to 3,000 g/mol, 600 g/mol to 2,000 g/mol, or 700 g/mol to 1,500 g/mol.

상기 1종 이상의 디이소시아네이트 모노머는 1종 이상의 방향족 디이소시아네이트 모노머 및/또는 1종 이상의 지방족 디이소시아네이트 모노머일 수 있으며, 예를 들어, 톨루엔 디이소시아네이트(toluene diisocyanate, TDI), 나프탈렌-1,5-디이소시아네이트(naphthalene-1,5-diisocyanate), 파라-페닐렌 디이소시아네이트(p-phenylene diisocyanate), 톨리딘 디이소시아네이트(tolidine diisocyanate), 디페닐메탄 디이소시아네이트(diphenylmethane diisocyanate, MDI), 헥사메틸렌 디이소시아네이트(hexamethylene diisocyanate, HDI), 디사이클로헥실메탄 디이소시아네이트(dicyclohexylmethane diisocyanate, H12MDI), 이소포론 디이소시아네이트(isophorone diisocyanate) 등으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 이소시아네이트일 수 있다. The at least one diisocyanate monomer may be at least one aromatic diisocyanate monomer and/or at least one aliphatic diisocyanate monomer, for example, toluene diisocyanate (TDI), naphthalene-1,5-di Isocyanate (naphthalene-1,5-diisocyanate), para-phenylene diisocyanate (p-phenylene diisocyanate), tolidine diisocyanate (tolidine diisocyanate), diphenylmethane diisocyanate (diphenylmethane diisocyanate (MDI)), hexamethylene diisocyanate ( It may be one or more isocyanates selected from the group consisting of hexamethylene diisocyanate, HDI), dicyclohexylmethane diisocyanate (H12MDI), isophorone diisocyanate, and the like.

구체적인 예로서, 상기 1종 이상의 디이소시아네이트 모노머는 1종 이상의 방향족 디이소시아네이트 모노머를 포함하며, 상기 1종 이상의 방향족 디이소시아네이트 모노머는 톨루엔 2,4-디이소시아네이트 및 톨루엔 2,6-디이소시아네이트를 포함한다.As a specific example, the at least one diisocyanate monomer includes at least one aromatic diisocyanate monomer, and the at least one aromatic diisocyanate monomer includes toluene 2,4-diisocyanate and toluene 2,6-diisocyanate .

구체적인 다른 예로서, 상기 1종 이상의 디이소시아네이트 모노머는 1종 이상의 지방족 디이소시아네이트 모노머를 더 포함하며, 상기 1종 이상의 지방족 디이소시아네이트 모노머는 디페닐메탄 디이소시아네이트(MDI), 헥사메틸렌 디이소시아네이트(HDI), 디사이클로헥실메탄 디이소시아네이트(H12MDI) 등일 수 있다.As another specific example, the at least one diisocyanate monomer further includes at least one aliphatic diisocyanate monomer, and the at least one aliphatic diisocyanate monomer is diphenylmethane diisocyanate (MDI), hexamethylene diisocyanate (HDI) , Dicyclohexylmethane diisocyanate (H12MDI), and the like.

상기 폴리올은 2개 이상의 하이드록실기를 갖는 화합물을 의미하며, 단분자형 폴리올과 고분자형 폴리올을 포함할 수 있다. 상기 단분자형 폴리올의 예로는 에틸렌글리콜(EG), 디에틸렌글리콜(DEG), 프로필렌글리콜(PG), 프로판디올(PDO), 메틸프로판디올(MP-diol) 등을 들 수 있으며, 상기 고분자형 폴리올의 예로는 폴리에테르 폴리올(polyether polyol), 폴리에스테르 폴리올(polyester polyol), 폴리카보네이트 폴리올(polycarbonate polyol), 폴리카프로락톤 폴리올(polycarprolactone polyol) 등을 들 수 있다. 상기 고분자형 폴리올은 300 g/mol 내지 3,000 g/mol의 중량평균분자량을 가질 수 있다.The polyol refers to a compound having two or more hydroxyl groups, and may include a monomolecular polyol and a high molecular polyol. Examples of the monomolecular polyol include ethylene glycol (EG), diethylene glycol (DEG), propylene glycol (PG), propanediol (PDO), methylpropanediol (MP-diol), and the like. Examples of the polyol include polyether polyol, polyester polyol, polycarbonate polyol, polycarprolactone polyol, and the like. The high molecular weight polyol may have a weight average molecular weight of 300 g/mol to 3,000 g/mol.

상기 우레탄계 예비중합체 내의 상기 1종 이상의 방향족 디이소시아네이트 모노머의 함량은 20 중량% 내지 50 중량%, 또는 25 중량% 내지 45 중량%일 수 있다.The content of the at least one aromatic diisocyanate monomer in the urethane-based prepolymer may be 20% to 50% by weight, or 25% to 45% by weight.

또한 상기 우레탄계 예비중합체 내의 상기 1종 이상의 지방족 디이소시아네이트 모노머의 함량은 0 중량% 내지 15 중량%, 또는 1 중량% 내지 10 중량%일 수 있다.In addition, the content of the at least one aliphatic diisocyanate monomer in the urethane-based prepolymer may be 0% to 15% by weight, or 1% to 10% by weight.

또한 상기 우레탄계 예비중합체 내의 상기 폴리올의 함량은 35 중량% 내지 80 중량%, 또는 45 중량% 내지 70 중량%일 수 있다.In addition, the content of the polyol in the urethane-based prepolymer may be 35% to 80% by weight, or 45% to 70% by weight.

예비중합체 내의 사슬 구성Chain composition in the prepolymer

상기 우레탄계 예비중합체는 디이소시아네이트 모노머와 폴리올 간의 다양한 분자량의 중합 반응물을 포함한다.The urethane-based prepolymer includes a polymerization reaction product of various molecular weights between a diisocyanate monomer and a polyol.

예를 들어, 상기 우레탄계 예비중합체 내에서 상기 디이소시아네이트 모노머는 적어도 1개의 NCO기가 반응되어(즉 2개의 NCO기가 반응되거나 또는 1개의 NCO기가 반응되어) 예비중합체 내의 사슬을 구성할 수 있다.For example, in the urethane-based prepolymer, the diisocyanate monomer is reacted with at least one NCO group (ie, two NCO groups are reacted or one NCO group is reacted) to form a chain in the prepolymer.

상기 NCO기의 폴리올과의 반응 또는 그 외 화합물과의 부반응을 포함하며, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 상기 NCO기의 반응은 사슬연장 반응 또는 가교 반응을 포함할 수 있다.The reaction of the NCO group with a polyol or a side reaction with other compounds is included, and is not particularly limited. For example, the reaction of the NCO group may include a chain extension reaction or a crosslinking reaction.

일례로서, 상기 NCO기의 반응은 상기 우레탄계 예비중합체의 제조를 위해 디이소시아네이트 모노머와 폴리올을 반응시키는 과정에서, NCO기와 OH기가 반응하여 우레탄 그룹(-NH-C(=O)-O-)을 형성하는 우레탄 반응을 포함한다. 대표적인 예로서, 톨루엔 디이소시아네이트(TDI)의 NCO기가 디에틸렌글리콜(DEG)의 OH기와 우레탄 반응하여 아래 화학식과 같은 사슬을 형성할 수 있다.As an example, in the reaction of the NCO group, in the process of reacting a diisocyanate monomer and a polyol for preparing the urethane-based prepolymer, an NCO group and an OH group react to form a urethane group (-NH-C(=O)-O-). It includes the urethane reaction to form. As a representative example, the NCO group of toluene diisocyanate (TDI) may react with the OH group of diethylene glycol (DEG) and urethane to form a chain as shown in the following formula.

Figure 112019061743511-pat00001
Figure 112019061743511-pat00001

다른 예로서, 상기 NCO기의 반응은 아민계 화합물과의 우레아(urea) 반응을 포함할 수 있고, 그 결과 우레아 그룹(-NH-C(=O)-NH-)을 형성할 수 있다.As another example, the reaction of the NCO group may include a urea reaction with an amine compound, and as a result, a urea group (-NH-C(=O)-NH-) may be formed.

또 다른 예로서, 상기 NCO기의 반응은 가교 반응을 더 포함할 수 있고, 예를 들어 알로파네이트(allophanate) 그룹 또는 뷰렛(biuret) 그룹을 형성하는 가교 반응을 더 포함할 수 있다.As another example, the reaction of the NCO group may further include a crosslinking reaction, and for example, may further include a crosslinking reaction forming an allophanate group or a biuret group.

방향족 이소시아네이트 모노머의 반응Reaction of aromatic isocyanate monomer

특히 상기 우레탄계 예비중합체의 제조에 사용되는 1종 이상의 디이소시아네이트 모노머는 1종 이상의 방향족 디이소시아네이트 모노머를 포함하며, 이와 같은 1종 이상의 방향족 디이소시아네이트 모노머는 높은 비율로 예비중합 반응에 관여한다.In particular, at least one diisocyanate monomer used in the preparation of the urethane-based prepolymer includes at least one aromatic diisocyanate monomer, and the at least one aromatic diisocyanate monomer is involved in the prepolymerization reaction at a high rate.

또한, 상기 우레탄계 예비중합체는, 상기 1종 이상의 방향족 디이소시아네이트 모노머의 총 중량을 기준으로, 적어도 1개의 NCO기가 반응된 방향족 디이소시아네이트 모노머를 80 중량% 내지 100 중량%, 85 중량% 내지 100 중량%, 90 중량% 내지 100 중량%, 80 중량% 내지 95 중량%, 85 중량% 내지 95 중량%, 또는 95 중량% 내지 100 중량%로 포함할 수 있다.In addition, the urethane-based prepolymer comprises 80% to 100% by weight and 85% to 100% by weight of an aromatic diisocyanate monomer reacted with at least one NCO group based on the total weight of the at least one aromatic diisocyanate monomer. , 90% to 100% by weight, 80% to 95% by weight, 85% to 95% by weight, or 95% to 100% by weight.

또한, 상기 우레탄계 예비중합체는, 상기 1종 이상의 방향족 디이소시아네이트 모노머의 총 중량을 기준으로, 2개의 NCO기가 반응된 방향족 디이소시아네이트 모노머를 10 중량% 내지 30 중량%, 10 중량% 내지 25 중량%, 10 중량% 내지 20 중량%, 10 중량% 내지 15 중량%, 15 중량% 내지 30 중량%, 또는 20 중량% 내지 30 중량%로 포함할 수 있다.In addition, the urethane-based prepolymer contains 10% to 30% by weight, 10% to 25% by weight of an aromatic diisocyanate monomer reacted with two NCO groups, based on the total weight of the at least one aromatic diisocyanate monomer, 10% to 20% by weight, 10% to 15% by weight, 15% to 30% by weight, or 20% to 30% by weight.

또한, 상기 우레탄계 예비중합체는, 상기 1종 이상의 방향족 디이소시아네이트 모노머의 총 중량을 기준으로, 1개의 NCO기가 반응된 방향족 디이소시아네이트 모노머를 78 중량% 내지 95 중량%, 80 중량% 내지 95 중량%, 85 중량% 내지 95 중량%, 79 중량% 내지 90 중량%또는 80 중량% 내지 90 중량%로 포함할 수 있다.In addition, the urethane-based prepolymer contains 78% to 95% by weight, 80% to 95% by weight of the aromatic diisocyanate monomer reacted with one NCO group, based on the total weight of the at least one aromatic diisocyanate monomer, 85% to 95% by weight, 79% to 90% by weight, or 80% to 90% by weight.

이때 상기 우레탄계 예비중합체는, 상기 2개의 NCO기가 반응된 방향족 디이소시아네이트 모노머 및 상기 1개의 NCO기가 반응된 방향족 디이소시아네이트 모노머를 0.1:1 내지 0.3:1의 중량비, 0.1:1 내지 0.25:1의 중량비, 0.1:1 내지 0.2:1의 중량비, 0.1:1 내지 0.15:1의 중량비, 또는 0.15:1 내지 0.25:1의 중량비로 포함할 수 있다.At this time, the urethane-based prepolymer comprises the aromatic diisocyanate monomer reacted with the two NCO groups and the aromatic diisocyanate monomer reacted with the one NCO group in a weight ratio of 0.1:1 to 0.3:1, and a weight ratio of 0.1:1 to 0.25:1 , 0.1:1 to 0.2:1 weight ratio, 0.1:1 to 0.15:1 weight ratio, or 0.15:1 to 0.25:1 weight ratio.

2,4-TDI 및 2,6-TDI의 반응Reaction of 2,4-TDI and 2,6-TDI

상기 구현예에 따른 우레탄계 예비중합체에 포함되는 방향족 디이소시아네이트 모노머는 톨루엔 2,4-디이소시아네이트 및 톨루엔 2,6-디이소시아네이트를 포함한다.The aromatic diisocyanate monomer included in the urethane-based prepolymer according to the above embodiment includes toluene 2,4-diisocyanate and toluene 2,6-diisocyanate.

상기 우레탄계 예비중합체는 1개의 NCO기가 반응된 톨루엔 2,4-디이소시아네이트 및 2개의 NCO기가 반응된 톨루엔 2,4-디이소시아네이트를 100 : 14 내지 28, 100 : 15 내지 28, 100 : 14 내지 25, 100 : 15 내지 25, 100 : 15 내지 20, 또는 100 : 20 내지 28의 중량비로 포함할 수 있다.The urethane-based prepolymer contains toluene 2,4-diisocyanate reacted with one NCO group and toluene 2,4-diisocyanate reacted with two NCO groups 100: 14 to 28, 100: 15 to 28, 100: 14 to 25 , 100: 15 to 25, 100: 15 to 20, or 100: may include in a weight ratio of 20 to 28.

구체적으로, 상기 우레탄계 예비중합체는 1개의 NCO기가 반응된 톨루엔 2,4-디이소시아네이트 및 2개의 NCO기가 반응된 톨루엔 2,4-디이소시아네이트를 상기 100 : 15 내지 20의 중량비로 포함할 수 있다.Specifically, the urethane-based prepolymer may include toluene 2,4-diisocyanate reacted with one NCO group and toluene 2,4-diisocyanate reacted with two NCO groups in a weight ratio of 100: 15 to 20.

또한, 상기 우레탄계 예비중합체는 상기 1종 이상의 방향족 디이소시아네이트 모노머의 총 중량을 기준으로, 2개의 NCO기가 반응된 톨루엔 2,4-디이소시아네이트를 10 중량% 내지 30 중량%, 10 중량% 내지 25 중량%, 10 중량% 내지 20 중량%, 10 중량% 내지 20.5 중량%, 10 중량% 내지 15 중량%, 15 중량% 내지 30 중량%, 또는 20 중량% 내지 30 중량%로 포함할 수 있다.In addition, the urethane-based prepolymer contains 10 wt% to 30 wt%, 10 wt% to 25 wt% of toluene 2,4-diisocyanate reacted with two NCO groups, based on the total weight of the at least one aromatic diisocyanate monomer. %, 10% to 20% by weight, 10% to 20.5% by weight, 10% to 15% by weight, 15% to 30% by weight, or 20% to 30% by weight.

구체적으로, 상기 우레탄계 예비중합체는 상기 1종 이상의 방향족 디이소시아네이트 모노머의 총 중량을 기준으로, 2개의 NCO기가 반응된 톨루엔 2,4-디이소시아네이트를 10 중량% 내지 15 중량%로 포함할 수 있다.Specifically, the urethane-based prepolymer may include 10 wt% to 15 wt% of toluene 2,4-diisocyanate reacted with two NCO groups based on the total weight of the at least one aromatic diisocyanate monomer.

이와 같이 우레탄계 예비중합체 내의 방향족 디이소시아네이트 모노머의 종류별 함량과 반응 또는 미반응 정도가 조절되어 겔화 시간 등의 물성이 제어될 수 있다. 따라서 상기 구현예에 따른 조성물을 경화시켜 얻은 연마패드는 소프트패드에 적합한 경도를 가지면서 연마율 및 패드 절삭률이 제어될 수 있으므로, 상기 연마패드를 이용하여 높은 품질의 반도체 소자를 효율적으로 제조할 수 있다.As described above, the amount of the aromatic diisocyanate monomer in the urethane-based prepolymer and the degree of reaction or non-reaction are controlled, so that physical properties such as gelation time may be controlled. Therefore, since the polishing pad obtained by curing the composition according to the embodiment has a hardness suitable for the soft pad, the polishing rate and the pad cutting rate can be controlled, it is possible to efficiently manufacture a high-quality semiconductor device using the polishing pad. I can.

미반응된 디이소시아네이트 모노머Unreacted diisocyanate monomer

또한 상기 우레탄계 예비중합체의 제조를 위한 반응에 사용된 화합물 중 일부는 반응에 관여하지 않을 수 있다. 따라서 상기 우레탄계 예비중합체 내에는 반응에 관여하지 않은 채로 남아 있는 화합물도 존재할 수 있다. 구체적으로 상기 우레탄계 예비중합체는 미반응된 디이소시아네이트 모노머를 포함할 수 있다. In addition, some of the compounds used in the reaction for preparing the urethane-based prepolymer may not be involved in the reaction. Therefore, a compound remaining not involved in the reaction may also be present in the urethane-based prepolymer. Specifically, the urethane-based prepolymer may include an unreacted diisocyanate monomer.

본 명세서에서, '미반응된 디이소시아네이트 모노머'란, 2개의 NCO기가 모두 반응하지 않은 상태로 남아 있는 디이소시아네이트 모노머를 의미한다. 상기 우레탄계 예비중합체 내의 미반응된 디이소시아네이트 모노머의 함량은 상기 예비중합체의 제조 과정에서 모노머 조성, 공정 조건 등에 따라 조절될 수 있다.In the present specification, the "unreacted diisocyanate monomer" refers to a diisocyanate monomer in which both NCO groups remain unreacted. The content of the unreacted diisocyanate monomer in the urethane-based prepolymer may be adjusted according to the monomer composition and process conditions during the preparation of the prepolymer.

상기 우레탄계 예비중합체는, 상기 우레탄계 예비중합체의 중량을 기준으로, 미반응된 디이소시아네이트 모노머를 7 중량% 이하, 5 중량% 이하, 0 중량% 내지 7 중량%, 1 중량% 내지 7 중량%, 0 중량% 내지 5 중량%, 또는 1 중량% 내지 5 중량%로 포함할 수 있다.The urethane-based prepolymer contains 7% by weight or less, 5% by weight or less, 0% by weight to 7% by weight, 1% by weight to 7% by weight, 0% by weight of the unreacted diisocyanate monomer, based on the weight of the urethane-based prepolymer. It may be included in an amount of from 1% to 5% by weight, or 1% to 5% by weight.

상기 우레탄계 예비중합체 내에 존재하는 미반응된 디이소시아네이트 모노머는, 미반응된 방향족 디이소시아네이트 모노머를 포함할 수 있다.The unreacted diisocyanate monomer present in the urethane-based prepolymer may include an unreacted aromatic diisocyanate monomer.

예를 들어, 상기 우레탄계 예비중합체는, 상기 우레탄계 예비중합체의 중량을 기준으로, 미반응된 방향족 디이소시아네이트 모노머를 3 중량% 이하, 2 중량% 이하, 1 중량% 이하, 0 중량% 내지 3 중량%, 0 중량% 내지 1.5 중량%, 0 중량% 내지 1 중량%, 0 중량% 내지 0.5 중량%, 0.1 중량% 내지 3 중량%, 0.5 중량% 내지 3 중량%, 또는 1 중량% 내지 3 중량%로 포함할 수 있다.For example, the urethane-based prepolymer contains 3% by weight or less, 2% by weight or less, 1% by weight or less, 0% by weight to 3% by weight of unreacted aromatic diisocyanate monomer based on the weight of the urethane-based prepolymer. , 0% to 1.5% by weight, 0% to 1% by weight, 0% to 0.5% by weight, 0.1% to 3% by weight, 0.5% to 3% by weight, or 1% to 3% by weight Can include.

상기 우레탄계 예비중합체의 반응에 사용되는 1종 이상의 방향족 디이소시아네이트 모노머는 톨루엔 2,4-디이소시아네이트 및 톨루엔 2,6-디이소시아네이트를 포함하며, 이 중 톨루엔 2,6-디이소시아네이트는 상대적으로 반응성이 낮으므로 폴리올과 반응되지 않은 채로 우레탄계 예비중합체 내에 존재할 수 있다.At least one aromatic diisocyanate monomer used in the reaction of the urethane-based prepolymer includes toluene 2,4-diisocyanate and toluene 2,6-diisocyanate, of which toluene 2,6-diisocyanate is relatively reactive. Since it is low, it may be present in the urethane-based prepolymer without reacting with the polyol.

또한 상기 우레탄계 예비중합체 내에 존재하는 미반응된 디이소시아네이트 모노머는, 미반응된 지방족 디이소시아네이트 모노머를 더 포함할 수 있다.In addition, the unreacted diisocyanate monomer present in the urethane-based prepolymer may further include an unreacted aliphatic diisocyanate monomer.

예를 들어, 상기 우레탄계 예비중합체는, 상기 우레탄계 예비중합체의 중량을 기준으로, 미반응된 지방족 디이소시아네이트 모노머를 0 중량% 내지 15 중량%, 또는 1 중량% 내지 10 중량%로 포함할 수 있다.For example, the urethane-based prepolymer may contain an unreacted aliphatic diisocyanate monomer in an amount of 0% to 15% by weight, or 1% to 10% by weight, based on the weight of the urethane-based prepolymer.

미반응된 NCO기 함량Unreacted NCO group content

상기 우레탄계 예비중합체는 이에 포함된 폴리머, 올리고머 또는 모노머의 말단에 미반응된 NCO기를 가질 수 있다.The urethane-based prepolymer may have an unreacted NCO group at the end of the polymer, oligomer or monomer contained therein.

구체적인 일례로서, 상기 우레탄계 예비중합체는, 상기 우레탄계 예비중합체의 중량을 기준으로, 미반응된 NCO기를 5 중량% 내지 13 중량%, 5 중량% 내지 10 중량%, 5 중량% 내지 9 중량%, 6 중량% 내지 8 중량%, 7 중량% 내지 9 중량%, 또는 7 중량% 내지 8 중량%로 포함할 수 있다.As a specific example, the urethane-based prepolymer, based on the weight of the urethane-based prepolymer, 5% to 13% by weight of unreacted NCO groups, 5% to 10% by weight, 5% to 9% by weight, 6 It may be included in an amount of 8% by weight to 8% by weight, 7% by weight to 9% by weight, or 7% by weight to 8% by weight.

구체적인 일례로서, 상기 우레탄계 예비중합체가, 상기 우레탄계 예비중합체의 중량을 기준으로, 미반응된 NCO기를 5 중량% 내지 9 중량%로 포함할 수 있다. As a specific example, the urethane-based prepolymer may include 5% to 9% by weight of unreacted NCO groups based on the weight of the urethane-based prepolymer.

우레탄계 예비중합체의 제조방법Method for producing urethane-based prepolymer

상기 우레탄계 예비중합체는 앞서 설명한 바와 같이 1종 이상의 디이소시아네이트 모노머와 1종 이상의 폴리올을 예비중합 반응시켜 제조될 수 있다.The urethane-based prepolymer may be prepared by prepolymerizing at least one diisocyanate monomer and at least one polyol as described above.

이 과정에서 투입되는 각각의 디이소이아네이트 및 폴리올의 종류별 함량, 및 반응 조건을 조절하여, 디이소시아네이트 모노머의 종류별 함량과 반응 또는 미반응 정도를 제어할 수 있다.In this process, the content of each type of diisocyanate and polyol and the reaction conditions are adjusted to control the content of each type of diisocyanate monomer and the degree of reaction or non-reaction.

우레탄계 예비중합체 내의 디이소시아네이트 모노머의 종류별 함량과 반응 또는 미반응 정도는 NMR 장비를 이용하여 측정될 수 있으며, 목적하는 수준으로 예비중합 반응이 이루어졌는지 확인 후에 필요하다면 반응 조건을 변경하여 우레탄계 예비중합체를 제조할 수 있다.The content and degree of reaction or non-reaction of diisocyanate monomers in the urethane prepolymer can be measured using NMR equipment.After confirming that the prepolymerization reaction has been performed at the desired level, change the reaction conditions if necessary to prepare the urethane prepolymer. Can be manufactured.

또한 상기 예비중합 반응에는 추가의 이소시아네이트 또는 알콜 등의 모노머, 또는 그 외 첨가제가 더 투입될 수 있다.In addition, additional monomers such as isocyanate or alcohol, or other additives may be further added to the prepolymerization reaction.

경화제Hardener

상기 경화제는 아민 화합물 및 알콜 화합물 중 1종 이상일 수 있다. 구체적으로, 상기 경화제는 방향족 아민, 지방족 아민, 방향족 알콜, 및 지방족 알콜로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 화합물을 포함할 수 있다.The curing agent may be one or more of an amine compound and an alcohol compound. Specifically, the curing agent may include one or more compounds selected from the group consisting of aromatic amines, aliphatic amines, aromatic alcohols, and aliphatic alcohols.

예를 들어, 상기 경화제는 4,4'-메틸렌비스(2-클로로아닐린)(MOCA), 디에틸톨루엔디아민(diethyltoluenediamine, DETDA), 디아미노디페닐메탄(diaminodiphenylmethane), 디아미노디페닐설폰(diaminodiphenylsulfone), m-자일릴렌디아민(m-xylylenediamine), 이소포론디아민(isophoronediamine), 에틸렌디아민(ethylenediamine), 디에틸렌트리아민(diethylenetriamine), 트리에틸렌테트라아민(triethylenetetramine), 폴리프로필렌디아민(polypropylenediamine), 폴리프로필렌트리아민(polypropylenetriamine), 에틸렌글리콜(ethylene glycol), 디에틸렌글리콜(diethylene glycol), 디프로필렌글리콜(dipropylene glycol), 부탄디올(butanediol), 헥산디올(hexanediol), 글리세린(glycerine) 및 트리메틸올프로판(trimethylolpropane)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.For example, the curing agent 4,4'-methylenebis (2-chloroaniline) (MOCA), diethyltoluenediamine (DETDA), diaminodiphenylmethane (diaminodiphenylmethane), diaminodiphenylsulfone (diaminodiphenylsulfone) ), m-xylylenediamine, isophoronediamine, ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, polypropylenediamine, polypropylenediamine Propylenetriamine, ethylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, butanediol, hexanediol, glycerin, and trimethylolpropane ( trimethylolpropane) may be one or more selected from the group consisting of.

상기 우레탄계 예비중합체 및 경화제는, 각각의 분자 내의 반응성 기(reactive group)의 몰 수 기준으로, 1:0.8 내지 1:1.2의 몰 당량비, 또는 1:0.9 내지 1:1.1의 몰 당량비로 혼합될 수 있다. 여기서 "각각의 반응성 기의 몰 수 기준"이라 함은, 예를 들어 우레탄계 예비중합체의 이소시아네이트기의 몰 수와 경화제의 반응성 기(아민기, 알콜기 등)의 몰 수를 기준으로 하는 것을 의미한다. 따라서, 상기 우레탄계 예비중합체 및 경화제는 앞서 예시된 몰 당량비를 만족하는 양으로 단위 시간당 투입되도록 투입 속도가 조절되어, 혼합 과정에 일정한 속도로 투입될 수 있다.The urethane-based prepolymer and the curing agent may be mixed in a molar equivalent ratio of 1:0.8 to 1:1.2, or a molar equivalent ratio of 1:0.9 to 1:1.1, based on the number of moles of reactive groups in each molecule. have. Here, "based on the number of moles of each reactive group" means, for example, based on the number of moles of isocyanate groups in the urethane-based prepolymer and the number of moles of reactive groups (amine groups, alcohol groups, etc.) of the curing agent. . Accordingly, the urethane-based prepolymer and the curing agent may be introduced at a constant rate in the mixing process by adjusting the injection rate so that the urethane-based prepolymer and the curing agent are added per unit time in an amount satisfying the molar equivalent ratio exemplified above.

발포제blowing agent

상기 발포제는 연마패드의 공극 형성에 통상적으로 사용되는 것이라면 특별히 제한하지 않는다. The foaming agent is not particularly limited as long as it is commonly used for forming voids in the polishing pad.

예를 들어, 상기 발포제는 중공 구조를 가지는 고상 발포제, 휘발성 액체를 이용한 액상 발포제, 및 불활성 가스 중에서 선택된 1종 이상일 수 있다.For example, the foaming agent may be at least one selected from a solid foaming agent having a hollow structure, a liquid foaming agent using a volatile liquid, and an inert gas.

상기 고상 발포제는 열팽창된 마이크로 캡슐일 수 있고, 이는 열팽창성 마이크로 캡슐을 가열 팽창시켜 얻어진 것일 수 있다. 상기 열팽창된 마이크로 캡슐은 이미 팽창된 마이크로 벌룬의 구조체로서 균일한 크기의 입경을 가짐으로써 기공의 입경 크기를 균일하게 조절 가능한 장점을 갖는다. 구체적으로, 상기 고상 발포제는 5 ㎛ 내지 200 ㎛의 평균 입경을 갖는 마이크로 벌룬 구조체일 수 있다. The solid foaming agent may be a thermally expanded microcapsule, which may be obtained by heating and expanding the thermally expandable microcapsules. The thermally expanded microcapsules have an advantage of being able to uniformly control the particle size of pores by having a particle diameter of a uniform size as a structure of an already expanded microballoon. Specifically, the solid foaming agent may be a micro-balloon structure having an average particle diameter of 5 μm to 200 μm.

상기 열팽창성 마이크로 캡슐은 열가소성 수지를 포함하는 외피; 및 상기 외피 내부에 봉입된 발포제를 포함할 수 있다. 상기 열가소성 수지는 염화비닐리덴계 공중합체, 아크릴로니트릴계 공중합체, 메타크릴로니트릴계 공중합체 및 아크릴계 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다. 나아가, 상기 발포제는 탄소수 1 내지 7개의 탄화수소로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.The thermally expandable microcapsules include an outer shell containing a thermoplastic resin; And a foaming agent encapsulated inside the outer shell. The thermoplastic resin may be at least one selected from the group consisting of vinylidene chloride-based copolymers, acrylonitrile-based copolymers, methacrylonitrile-based copolymers, and acrylic copolymers. Furthermore, the blowing agent may be at least one selected from the group consisting of hydrocarbons having 1 to 7 carbon atoms.

상기 고상 발포제는 우레탄계 예비중합체 100 중량부를 기준으로 0.1 중량부 내지 2.0 중량부의 양으로 사용될 수 있다. 구체적으로, 상기 고상 발포제는 우레탄계 예비중합체 100 중량부를 기준으로 0.3 중량부 내지 1.5 중량부, 또는 0.5 중량부 내지 1.0 중량부의 양으로 사용될 수 있다.The solid foaming agent may be used in an amount of 0.1 parts by weight to 2.0 parts by weight based on 100 parts by weight of the urethane-based prepolymer. Specifically, the solid foaming agent may be used in an amount of 0.3 parts by weight to 1.5 parts by weight, or 0.5 parts by weight to 1.0 parts by weight based on 100 parts by weight of the urethane-based prepolymer.

상기 불활성 가스는 우레탄계 예비중합체와 에폭시 경화제 간의 반응에 참여하지 않는 가스라면 종류가 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 상기 불활성 가스는 질소 가스(N2), 이산화탄소 가스(CO2), 아르곤 가스(Ar), 및 헬륨 가스(He)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다. 구체적으로, 상기 불활성 가스는 질소 가스(N2) 또는 이산화탄소 가스(CO2)일 수 있다.The type of the inert gas is not particularly limited as long as it does not participate in the reaction between the urethane-based prepolymer and the epoxy curing agent. For example, the inert gas may be at least one selected from the group consisting of nitrogen gas (N 2 ), carbon dioxide gas (CO 2 ), argon gas (Ar), and helium gas (He). Specifically, the inert gas may be nitrogen gas (N 2 ) or carbon dioxide gas (CO 2 ).

상기 불활성 가스는 폴리우레탄 조성물 총 부피의 10 % 내지 30 %에 해당하는 부피로 투입될 수 있다. 구체적으로, 상기 불활성 가스는 폴리우레탄 조성물 총 부피의 15 % 내지 30 %에 해당하는 부피로 투입될 수 있다.The inert gas may be introduced in a volume corresponding to 10% to 30% of the total volume of the polyurethane composition. Specifically, the inert gas may be introduced in a volume corresponding to 15% to 30% of the total volume of the polyurethane composition.

겔화 시간Gelation time

상기 조성물은 경화에 의해 겔화될 때까지 일정한 시간이 소요되는데, 이를 겔화 시간(gel time)이라고 한다.The composition takes a certain amount of time until it is gelled by curing, which is referred to as a gel time.

상기 조성물의 겔화 시간은 100 초 이상, 110 초 이상, 120 초 이상, 150 초 이상일 수 있다. 예를 들어 상기 조성물의 겔화 시간은 100 초 내지 300 초, 110 초 내지 250 초, 100 초 내지 200 초, 120 초 내지 220 초, 150 초 내지 300 초, 또는 150 초 내지 200 초일 수 있다. 구체적인 일례로서, 상기 조성물은 120 초 내지 220 초의 겔화 시간을 가질 수 있다.The gelation time of the composition may be 100 seconds or more, 110 seconds or more, 120 seconds or more, 150 seconds or more. For example, the gelation time of the composition may be 100 seconds to 300 seconds, 110 seconds to 250 seconds, 100 seconds to 200 seconds, 120 seconds to 220 seconds, 150 seconds to 300 seconds, or 150 seconds to 200 seconds. As a specific example, the composition may have a gelation time of 120 seconds to 220 seconds.

상기 겔화 시간은 예를 들어 70℃에서 측정된 값일 수 있다.The gelation time may be, for example, a value measured at 70°C.

경화 후의 특성Characteristics after curing

상기 조성물은 경화 후의 인장강도, 신율, 경도 등과 같은 기계적 물성이 특정 범위로 조절될 수 있다.The composition may have mechanical properties such as tensile strength, elongation, and hardness after curing within a specific range.

예를 들어 상기 조성물의 경화 후의 인장강도는 5 N/mm2 내지 30 N/mm2, 10 N/mm2 내지 25 N/mm2, 10 N/mm2 내지 20 N/mm2, 또는 15 N/mm2 내지 30 N/mm2 일 수 있다.For example, the tensile strength after curing of the composition is 5 N/mm 2 to 30 N/mm 2 , 10 N/mm 2 to 25 N/mm 2 , 10 N/mm 2 to 20 N/mm 2 , or 15 N /mm 2 to 30 N/mm 2 may be.

또한 상기 조성물의 경화 후의 신율은 50 % 내지 400 %, 200 % 내지 400 %, 200 % 내지 300 %, 또는 250 % 내지 350 %일 수 있다. In addition, the elongation after curing of the composition may be 50% to 400%, 200% to 400%, 200% to 300%, or 250% to 350%.

또한, 상기 조성물의 경화 후의 경도는 20 Shore D 내지 70 Shore D, 30 Shore D 내지 60 Shore D, 40 Shore D 내지 60 Shore D, 30 Shore D 내지 50 Shore D, 또는 40 Shore D 내지 50 Shore D일 수 있다. In addition, the hardness of the composition after curing is 20 Shore D to 70 Shore D, 30 Shore D to 60 Shore D, 40 Shore D to 60 Shore D, 30 Shore D to 50 Shore D, or 40 Shore D to 50 Shore D. I can.

구체적으로, 상기 조성물은 경화 후에 40 Shore D 내지 50 Shore D의 경도를 가짐으로써 소프트패드에 보다 적합할 수 있다.Specifically, the composition may be more suitable for a soft pad by having a hardness of 40 Shore D to 50 Shore D after curing.

또한, 상기 조성물은 경화 후에 10 N/mm2 내지 25 N/mm2의 인장강도 및 200 % 내지 350 %의 신율을 가질 수 있다.In addition, the composition may have a tensile strength of 10 N/mm 2 to 25 N/mm 2 and an elongation of 200% to 350% after curing.

상기 조성물은 경화 후에 다수의 미세 기공들을 가질 수 있다.The composition may have a plurality of micropores after curing.

상기 미세 기공들의 평균 직경은 10 ㎛ 내지 50 ㎛, 20 ㎛ 내지 50 ㎛, 20 ㎛ 내지 40 ㎛, 20 ㎛ 내지 30 ㎛, 또는 30 ㎛ 내지 50 ㎛일 수 있다. The average diameter of the micropores may be 10 µm to 50 µm, 20 µm to 50 µm, 20 µm to 40 µm, 20 µm to 30 µm, or 30 µm to 50 µm.

또한 상기 조성물은 경화 후의 연마율(removal rate)이 1000 Å/50초 내지 3000 Å/50초, 1000 Å/50초 내지 2000 Å/50초, 1500 Å/50초 내지 2500 Å/50초, 또는 1500 Å/50초 내지 1900 Å/50초일 수 있다. In addition, the composition has a removal rate after curing of 1000 Å/50 seconds to 3000 Å/50 seconds, 1000 Å/50 seconds to 2000 Å/50 seconds, 1500 Å/50 seconds to 2500 Å/50 seconds, or 1500 Å/50 seconds to 1900 Å/50 seconds.

또한 상기 조성물은 경화 후의 패드절삭률(pad cut rate)이 15 ㎛/hr 내지 45 ㎛/hr, 20 ㎛/hr 내지 35 ㎛/hr, 25 ㎛/hr 내지 45 ㎛/hr, 25 ㎛/hr 내지 35 ㎛/hr일 수 있다.In addition, the composition has a pad cut rate after curing of 15 µm/hr to 45 µm/hr, 20 µm/hr to 35 µm/hr, 25 µm/hr to 45 µm/hr, and 25 µm/hr to It may be 35 μm/hr.

[연마패드의 제조방법][Manufacturing method of polishing pad]

일 구현예에 따른 연마패드의 제조방법은, 상기 구현예에 따른 조성물을 경화시키면서 성형하는 단계를 포함한다.A method of manufacturing a polishing pad according to an embodiment includes the step of forming while curing the composition according to the embodiment.

즉, 일 구현예에 따른 연마패드의 제조방법은, 우레탄계 예비중합체, 경화제 및 발포제를 포함하는 원료 조성물을 제조하는 단계; 및 상기 원료 조성물을 금형 내에 주입하여 경화하는 단계;를 포함하고, 상기 우레탄계 예비중합체는 1종 이상의 디이소시아네이트 모노머와 1종 이상의 폴리올의 예비중합 반응생성물을 포함하고, 상기 1종 이상의 디이소시아네이트 모노머는 1종 이상의 방향족 디이소시아네이트 모노머를 포함하며, 상기 우레탄계 예비중합체는, 1개의 NCO기가 반응된 톨루엔 2,4-디이소시아네이트 및 2개의 NCO기가 반응된 톨루엔 2,4-디이소시아네이트를 100 : 14 내지 28의 중량비로 포함한다.That is, a method of manufacturing a polishing pad according to an embodiment includes the steps of preparing a raw material composition including a urethane-based prepolymer, a curing agent, and a foaming agent; And curing by injecting the raw material composition into a mold, wherein the urethane-based prepolymer includes a prepolymerization reaction product of at least one diisocyanate monomer and at least one polyol, and the at least one diisocyanate monomer is It contains at least one aromatic diisocyanate monomer, and the urethane-based prepolymer contains toluene 2,4-diisocyanate reacted with one NCO group and toluene 2,4-diisocyanate reacted with two NCO groups: 100: 14 to 28 Included in the weight ratio of.

구체적으로, 상기 원료 조성물을 제조하는 단계는, 우레탄계 예비중합체를 포함하는 제 1 조성물을 준비하는 단계; 경화제를 포함하는 제 2 조성물을 준비하는 단계; 발포제를 포함하는 제 3 조성물을 준비하는 단계; 및 상기 제 1 조성물을 상기 제 2 조성물 및 상기 제 3 조성물과 순차 또는 동시 혼합하여 원료 조성물을 제조하는 단계를 포함할 수 있다.Specifically, the step of preparing the raw material composition may include preparing a first composition comprising a urethane-based prepolymer; Preparing a second composition comprising a curing agent; Preparing a third composition comprising a blowing agent; And sequentially or simultaneously mixing the first composition with the second composition and the third composition to prepare a raw material composition.

상기 원료 조성물을 제조하기 위한 혼합 단계는, 상기 제 1 조성물을 상기 제 2 조성물과 혼합한 후 상기 제 3 조성물과 더 혼합하거나, 또는 상기 제 1 조성물을 상기 제 3 조성물과 혼합한 후 상기 제 2 조성물과 더 혼합하여 수행될 수 있다.The mixing step for preparing the raw material composition may include mixing the first composition with the second composition and then further mixing with the third composition, or mixing the first composition with the third composition and then mixing the second composition with the third composition. It can be carried out by further mixing with the composition.

또한, 상기 원료 조성물을 제조하는 단계는, 50℃ 내지 150℃ 조건에서 수행될 수 있고, 필요에 따라, 진공 탈포 조건 하에서 수행될 수 있다.In addition, the step of preparing the raw material composition may be performed under conditions of 50° C. to 150° C., and if necessary, may be performed under vacuum defoaming conditions.

상기 원료 조성물을 금형 내에 주입하여 경화하는 단계는, 60℃ 내지 120℃ 온도 조건 및 50 kg/m2 내지 200 kg/m2 압력 조건 하에서 수행될 수 있다.The step of injecting and curing the raw material composition into a mold may be performed under a temperature condition of 60°C to 120°C and a pressure condition of 50 kg/m 2 to 200 kg/m 2.

또한, 상기 제조방법은, 수득된 연마패드의 표면을 절삭하는 공정, 표면에 그루브를 가공하는 공정, 하층부와의 접착 공정, 검사 공정, 포장 공정 등을 더 포함할 수 있다. 이들 공정들은 통상적인 연마패드 제조방법의 방식대로 수행할 수 있다.In addition, the manufacturing method may further include a step of cutting the surface of the obtained polishing pad, a step of processing a groove on the surface, an adhesion step with a lower layer, an inspection step, a packaging step, and the like. These processes can be performed in the manner of a conventional polishing pad manufacturing method.

[연마패드][Polishing pad]

일 구현예에 따른 연마패드는, 상기 구현예에 따른 조성물의 경화물을 포함하는 연마층을 포함한다.A polishing pad according to an embodiment includes a polishing layer including a cured product of the composition according to the embodiment.

즉, 일 구현예에 따른 연마패드는 연마층을 포함하고, 상기 연마층은 우레탄계 예비중합체, 경화제 및 발포제를 포함하는 조성물의 경화물을 포함하고, 상기 우레탄계 예비중합체는 1종 이상의 디이소시아네이트 모노머와 1종 이상의 폴리올의 예비중합 반응생성물을 포함하고, 상기 1종 이상의 디이소시아네이트 모노머는 1종 이상의 방향족 디이소시아네이트 모노머를 포함하며, 상기 1종 이상의 방향족 디이소시아네이트 모노머가 톨루엔 2,4-디이소시아네이트 및 톨루엔 2,6-디이소시아네이트를 포함하고, 상기 우레탄계 예비중합체가 1개의 NCO기가 반응된 톨루엔 2,4-디이소시아네이트 및 2개의 NCO기가 반응된 톨루엔 2,4-디이소시아네이트를 100 : 14 내지 28의 중량비로 포함한다.That is, the polishing pad according to one embodiment includes a polishing layer, the polishing layer includes a cured product of a composition including a urethane-based prepolymer, a curing agent, and a foaming agent, and the urethane-based prepolymer is at least one diisocyanate monomer and It includes a prepolymerization reaction product of at least one polyol, the at least one diisocyanate monomer includes at least one aromatic diisocyanate monomer, and the at least one aromatic diisocyanate monomer is toluene 2,4-diisocyanate and toluene Including 2,6-diisocyanate, and the urethane-based prepolymer contains toluene 2,4-diisocyanate reacted with one NCO group and toluene 2,4-diisocyanate reacted with two NCO groups in a weight ratio of 14 to 28 Include as.

상기 연마층에 포함되는 경화물은 다공성 폴리우레탄 수지일 수 있다. 즉 상기 연마층은 폴리우레탄 수지 및 상기 폴리우레탄 수지 내에 분산된 다수의 미세 기공들을 포함할 수 있다. 상기 폴리우레탄 수지는 상기 우레탄계 예비중합체로부터 유래된 것일 수 있다.The cured product included in the polishing layer may be a porous polyurethane resin. That is, the polishing layer may include a polyurethane resin and a plurality of micropores dispersed in the polyurethane resin. The polyurethane resin may be derived from the urethane-based prepolymer.

상기 폴리우레탄 수지의 중량평균분자량(Mw)은 500 g/mol 내지 1,000,000 g/mol, 5,000 g/mol 내지 1,000,000 g/mol, 50,000 g/mol 내지 1,000,000 g/mol, 100,000 g/mol 내지 700,000 g/mol, 또는 500 g/mol 내지 3,000 g/mol일 수 있다.The weight average molecular weight (Mw) of the polyurethane resin is 500 g/mol to 1,000,000 g/mol, 5,000 g/mol to 1,000,000 g/mol, 50,000 g/mol to 1,000,000 g/mol, 100,000 g/mol to 700,000 g/ mol, or 500 g/mol to 3,000 g/mol.

상기 연마층의 두께는 0.8 mm 내지 5.0 mm, 1.0 mm 내지 4.0 mm, 1.0 mm 내지 3.0 mm, 1.5 mm 내지 2.5 mm, 1.7 mm 내지 2.3 mm, 또는 2.0 mm 내지 2.1 mm일 수 있다. 상기 범위 내일 때, 기공의 상하 부위별 입경 편차를 최소화하면서도 연마층으로서의 기본적 물성을 충분히 발휘할 수 있다.The thickness of the polishing layer may be 0.8 mm to 5.0 mm, 1.0 mm to 4.0 mm, 1.0 mm to 3.0 mm, 1.5 mm to 2.5 mm, 1.7 mm to 2.3 mm, or 2.0 mm to 2.1 mm. When it is within the above range, it is possible to sufficiently exhibit basic physical properties as a polishing layer while minimizing the variation in particle size by upper and lower portions of the pores.

상기 연마층의 비중은 0.6 g/㎤ 내지 0.9 g/㎤, 또는 0.7 g/㎤ 내지 0.85 g/㎤일 수 있다.The specific gravity of the polishing layer may be 0.6 g/cm 3 to 0.9 g/cm 3, or 0.7 g/cm 3 to 0.85 g/cm 3.

또한 상기 연마층은, 상기 예시된 물성 외에도, 앞서 일 구현예에 따른 조성물이 경화 후에 갖는 물성 및 기공 특성을 동일하게 가질 수 있다.In addition, the polishing layer may have the same physical properties and pore properties after curing of the composition according to the previous embodiment, in addition to the above-described physical properties.

상기 연마층의 경도는 20 Shore D 내지 70 Shore D, 30 Shore D 내지 60 Shore D, 40 Shore D 내지 60 Shore D, 30 Shore D 내지 50 Shore D, 또는 40 Shore D 내지 50 Shore D일 수 있다.The hardness of the polishing layer may be 20 Shore D to 70 Shore D, 30 Shore D to 60 Shore D, 40 Shore D to 60 Shore D, 30 Shore D to 50 Shore D, or 40 Shore D to 50 Shore D.

상기 연마층의 인장강도는 5 N/mm2 내지 30 N/mm2, 10 N/mm2 내지 25 N/mm2, 10 N/mm2 내지 20 N/mm2, 또는 15 N/mm2 내지 30 N/mm2일 수 있다.The tensile strength of the polishing layer is 5 N/mm 2 to 30 N/mm 2 , 10 N/mm 2 to 25 N/mm 2 , 10 N/mm 2 to 20 N/mm 2 , or 15 N/mm 2 to It can be 30 N/mm 2.

상기 연마층의 신율은 50 % 내지 400 %, 200 % 내지 400 %, 200 % 내지 300 %, 또는 250 % 내지 350 %일 수 있다.The elongation of the polishing layer may be 50% to 400%, 200% to 400%, 200% to 300%, or 250% to 350%.

상기 미세 기공들은 상기 폴리우레탄 수지 내에 분산되어 존재한다. The micropores are dispersed and present in the polyurethane resin.

상기 미세 기공들의 평균 직경은 10 ㎛ 내지 50 ㎛, 20 ㎛ 내지 50 ㎛, 20 ㎛ 내지 40 ㎛, 20 ㎛ 내지 30 ㎛, 또는 30 ㎛ 내지 50 ㎛일 수 있다. 구체적인 일례로서, 상기 미세 기공들은 20 ㎛ 내지 25 ㎛의 평균 직경을 가질 수 있다.The average diameter of the micropores may be 10 µm to 50 µm, 20 µm to 50 µm, 20 µm to 40 µm, 20 µm to 30 µm, or 30 µm to 50 µm. As a specific example, the micropores may have an average diameter of 20 μm to 25 μm.

또한 상기 미세 기공들은 상기 연마층의 0.3 cm2 면적당 100 개 내지 300 개, 150 개 내지 300 개, 또는 100 개 내지 250 개로 포함될 수 있다. In addition, the micropores may be included in an amount of 100 to 300, 150 to 300, or 100 to 250 per 0.3 cm 2 area of the polishing layer.

또한 상기 미세 기공들의 총 면적은 상기 연마층의 총 면적을 기준으로 30 % 내지 60 %, 35 % 내지 50 %, 또는 35 % 내지 43 %일 수 있다. In addition, the total area of the micropores may be 30% to 60%, 35% to 50%, or 35% to 43% based on the total area of the polishing layer.

또한 상기 미세 기공들은 상기 연마층의 총 부피를 기준으로 30 부피% 내지 70 부피%, 30 부피% 내지 70 부피%, 또는 40 부피% 내지 60 부피%로 포함될 수 있다.In addition, the micropores may be included in 30% to 70% by volume, 30% to 70% by volume, or 40% to 60% by volume based on the total volume of the polishing layer.

상기 연마층은 표면에 기계적 연마를 위한 그루브(groove)를 가질 수 있다. 상기 그루브는 기계적 연마를 위한 적절한 깊이, 너비 및 간격을 가질 수 있고, 특별히 한정되지 않는다.The polishing layer may have a groove for mechanical polishing on its surface. The groove may have an appropriate depth, width and spacing for mechanical polishing, and is not particularly limited.

상기 연마패드는 상기 연마층과 적층되는 지지층을 더 포함할 수 있다. 상기 지지층은 상기 연마층을 지지하면서, 상기 연마층에 가해지는 충격을 흡수하고 분산시키는 역할을 한다. 상기 지지층은 부직포 또는 스웨이드를 포함할 수 있고, 0.5 mm 내지 1 mm의 두께 및 60 Asker C 내지 90 Asker C의 경도를 가질 수 있다.The polishing pad may further include a support layer stacked with the polishing layer. The support layer serves to absorb and disperse the impact applied to the polishing layer while supporting the polishing layer. The support layer may include a nonwoven fabric or suede, and may have a thickness of 0.5 mm to 1 mm and a hardness of 60 Asker C to 90 Asker C.

또한, 상기 연마층 및 지지층 사이에는 접착층이 삽입될 수 있다. 상기 접착층은 핫멜트 접착제를 포함할 수 있다. 상기 핫멜트 접착제는 폴리우레탄 수지, 폴리에스테르 수지, 에틸렌-아세트산 비닐 수지, 폴리아미드 수지 및 폴리올레핀 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다. 구체적으로, 상기 핫멜트 접착제는 폴리우레탄 수지 및 폴리에스테르 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.In addition, an adhesive layer may be inserted between the polishing layer and the support layer. The adhesive layer may include a hot melt adhesive. The hot melt adhesive may be at least one selected from the group consisting of polyurethane resins, polyester resins, ethylene-vinyl acetate resins, polyamide resins, and polyolefin resins. Specifically, the hot melt adhesive may be at least one selected from the group consisting of polyurethane resins and polyester resins.

상기 연마패드의 연마율(removal rate)은 1000 Å/50초 내지 3000 Å/50초, 1000 Å/50초 내지 2000 Å/50초, 1500 Å/50초 내지 2500 Å/50초, 또는 1500 Å/50초 내지 1900 Å/50초일 수 있다. 구체적인 일례로서, 상기 연마패드는 1000 Å/50초 내지 2500 Å/50초의 연마율을 가질 수 있다. 상기 연마율은 연마패드의 제조 직후(즉 경화 직후)의 초기 연마율일 수 있다. 또한 상기 연마패드의 패드절삭률(pad cut rate)은 15 ㎛/hr 내지 45㎛/hr, 20 ㎛/hr 내지 35 ㎛/hr, 25 ㎛/hr 내지 45 ㎛/hr, 25 ㎛/hr 내지 35 ㎛/hr일 수 있다. The removal rate of the polishing pad is 1000 Å/50 sec to 3000 Å/50 sec, 1000 Å/50 sec to 2000 Å/50 sec, 1500 Å/50 sec to 2500 Å/50 sec, or 1500 Å /50 seconds to 1900 Å/50 seconds. As a specific example, the polishing pad may have a polishing rate of 1000 Å/50 seconds to 2500 Å/50 seconds. The polishing rate may be an initial polishing rate immediately after manufacture of the polishing pad (ie, immediately after curing). In addition, the pad cut rate of the polishing pad is 15 µm/hr to 45 µm/hr, 20 µm/hr to 35 µm/hr, 25 µm/hr to 45 µm/hr, and 25 µm/hr to 35. It may be μm/hr.

연마패드가 상기 특성 범위 내일 때, 소프트패드에 적합한 경도를 가지면서 연마율 및 패드 절삭률이 제어될 수 있으므로, 상기 연마패드를 이용하여 높은 품질의 반도체 소자를 효율적으로 제조할 수 있다.When the polishing pad is within the above characteristic range, since the polishing rate and the pad cutting rate can be controlled while having a hardness suitable for the soft pad, a semiconductor device of high quality can be efficiently manufactured using the polishing pad.

[반도체 소자의 제조방법][Semiconductor device manufacturing method]

일 구현예에 따른 반도체 소자의 제조방법은, 상기 일 구현예에 따른 연마패드를 이용하여 반도체 기판의 표면을 연마하는 단계를 포함한다.A method of manufacturing a semiconductor device according to an embodiment includes polishing a surface of a semiconductor substrate using a polishing pad according to the embodiment.

즉, 일 구현예에 따른 반도체 소자의 제조방법은, 연마패드를 이용하여 반도체 기판의 표면을 연마하는 단계를 포함하고, 상기 연마패드는 연마층을 포함하고, 상기 연마층은 우레탄계 예비중합체, 경화제 및 발포제를 포함하는 조성물의 경화물을 포함하고, 상기 우레탄계 예비중합체는 1종 이상의 디이소시아네이트 모노머와 1종 이상의 폴리올의 예비중합 반응생성물을 포함하고, 상기 1종 이상의 디이소시아네이트 모노머는 1종 이상의 방향족 디이소시아네이트 모노머를 포함하며, 상기 1종 이상의 방향족 디이소시아네이트 모노머가 톨루엔 2,4-디이소시아네이트 및 톨루엔 2,6-디이소시아네이트를 포함하고, 상기 우레탄계 예비중합체가 1개의 NCO기가 반응된 톨루엔 2,4-디이소시아네이트 및 2개의 NCO기가 반응된 톨루엔 2,4-디이소시아네이트를 100 : 14 내지 28의 중량비로 포함한다.That is, a method of manufacturing a semiconductor device according to an embodiment includes polishing a surface of a semiconductor substrate using a polishing pad, wherein the polishing pad includes a polishing layer, and the polishing layer is a urethane-based prepolymer, a curing agent And a cured product of a composition comprising a blowing agent, wherein the urethane-based prepolymer includes a prepolymerization reaction product of at least one diisocyanate monomer and at least one polyol, and the at least one diisocyanate monomer is at least one aromatic A diisocyanate monomer is included, and the at least one aromatic diisocyanate monomer includes toluene 2,4-diisocyanate and toluene 2,6-diisocyanate, and the urethane-based prepolymer is toluene 2,4 in which one NCO group is reacted. -Diisocyanate and toluene 2,4-diisocyanate reacted with two NCO groups in a weight ratio of 100: 14 to 28.

구체적으로, 상기 일 구현예에 따른 연마패드를 정반 상에 장착한 후, 반도체 기판을 상기 연마패드 상에 배치한다. 이때, 상기 반도체 기판의 표면은 상기 연마패드의 연마면에 직접 접촉된다. 연마를 위해 상기 연마패드 상에 연마 슬러리가 분사될 수 있다. 이후, 상기 반도체 기판과 상기 연마패드는 서로 상대 회전하여, 상기 반도체 기판의 표면이 연마될 수 있다. Specifically, after the polishing pad according to the embodiment is mounted on the surface, the semiconductor substrate is disposed on the polishing pad. At this time, the surface of the semiconductor substrate is in direct contact with the polishing surface of the polishing pad. A polishing slurry may be sprayed onto the polishing pad for polishing. Thereafter, the semiconductor substrate and the polishing pad may rotate relative to each other, so that the surface of the semiconductor substrate may be polished.

상기 일 구현예에 따른 연마패드는, 조성이 조절된 우레탄계 예비중합체를 경화시켜 얻어서 신율, 경도, 미세 기공 특성, 연마율 등이 우수하므로, 상기 연마패드를 이용하여 우수한 품질의 반도체 소자를 효율적으로 제조할 수 있다.The polishing pad according to the embodiment is obtained by curing a urethane-based prepolymer whose composition is adjusted and has excellent elongation, hardness, fine pore characteristics, polishing rate, etc., so that a semiconductor device of excellent quality can be efficiently produced by using the polishing pad. Can be manufactured.

[실시예][Example]

이하 실시예를 통해 보다 구체적으로 설명하나, 이들 실시예의 범위로 한정되는 것은 아니다.It will be described in more detail through the following examples, but is not limited to the scope of these examples.

실시예 및 비교예Examples and Comparative Examples

(1) 우레탄계 예비중합체의 제조(1) Preparation of urethane-based prepolymer

톨루엔 2,4-디이소시아네이트(2,4-TDI), 톨루엔 2,6-디이소시아네이트(2,6-TDI), 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜(PTMEG) 및 디사이클로헥실메탄 디이소시아네이트(H12MDI)를 4구 플라스크에 투입하여 80℃에서 반응시킨 후, 디에틸렌글리콜(DEG)를 더 투입하고 80℃에서 추가 2시간 반응하였다. 이 과정에서 투입되는 각각의 디이소이아네이트 및 폴리올의 종류별 함량, 및 반응 조건을 조절하여 다양한 조성의 우레탄계 예비중합체를 제조하였다. 4 toluene 2,4-diisocyanate (2,4-TDI), toluene 2,6-diisocyanate (2,6-TDI), polytetramethylene ether glycol (PTMEG) and dicyclohexylmethane diisocyanate (H12MDI). After putting into the old flask and reacting at 80° C., diethylene glycol (DEG) was further added and reacted at 80° C. for an additional 2 hours. Urethane-based prepolymers of various compositions were prepared by adjusting the content and reaction conditions of each type of diisocyanate and polyol introduced in this process.

우레탄계 예비중합체의 조성을 분석하기 위해, 우레탄계 예비중합체 샘플 5 mg을 CDCl3에 녹이고 실온에서 핵자기공명(NMR) 장치(JEOL 500MHz, 90°pulse)를 사용하여 1H-NMR 및 13C-NMR 분석을 수행하였다. 수득한 NMR 데이터에서 TDI의 반응된 메틸기와 반응되지 않은 메틸기의 피크를 적분함으로써, 우레탄계 예비중합체 내의 반응 또는 미반응된 모노머의 함량을 산출하였다. To analyze the composition of the urethane-based prepolymer, 5 mg of a urethane-based prepolymer sample was dissolved in CDCl 3 and analyzed 1 H-NMR and 13 C-NMR using a nuclear magnetic resonance (NMR) device (JEOL 500 MHz, 90° pulse) at room temperature. Was performed. In the obtained NMR data, by integrating the peaks of the reacted methyl group and the unreacted methyl group of TDI, the content of the reacted or unreacted monomer in the urethane-based prepolymer was calculated.

구체적으로, 2개의 NCO기 중에서 4-위치에 치환된 NCO기만 폴리올과 반응된 2,4-TDI(이하 "4-반응된 2,4-TDI"라 함)의 중량을 100 중량부로 하였을 때, 2개의 NCO기가 모두 폴리올과 반응되어 사슬을 형성한 2,4-TDI(이하 "2,4-반응된 2,4-TDI"라 함), 2개의 NCO기가 모두 폴리올과 반응하지 않은 2,6-TDI(이하 "미반응된 2,6-TDI"라 함) 및 2개의 NCO기 중에서 2-위치 또는 6-위치에 치환된 NCO기만 폴리올과 반응된 2,6-TDI(이하 "2-반응된 2,6-TDI"라 함)의 중량부를 산출하였다(그 외 2-위치의 NCO기만 반응된 2,4-TDI 및 2개의 NCO기가 모두 반응된 2,6-TDI는 거의 검출되지 않았다). 그 결과를 하기 표에 정리하였다.Specifically, when the weight of 2,4-TDI (hereinafter referred to as “4-reacted 2,4-TDI”) reacted with only the NCO group substituted at the 4-position among the two NCO groups is 100 parts by weight, 2,4-TDI (hereinafter referred to as "2,4-reacted 2,4-TDI") in which both NCO groups react with polyol to form a chain, 2,6 in which both NCO groups do not react with polyol -TDI (hereinafter referred to as "unreacted 2,6-TDI") and 2,6-TDI in which only the NCO group substituted at the 2-position or 6-position among the two NCO groups was reacted with the polyol (hereinafter "2-reaction (Referred to as "2,6-TDI") was calculated (otherwise, 2,4-TDI reacted with only the 2-position NCO group and 2,6-TDI reacted with both NCO groups were hardly detected) . The results are summarized in the following table.

구 분division 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 실시예 4Example 4 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 비교예 3Comparative Example 3 함량
(중량부)
content
(Part by weight)
4-반응된 2,4-TDI4-reacted 2,4-TDI 100.00100.00 100.00100.00 100.00100.00 100.00100.00 100.00100.00 100.00100.00 100.00100.00
2,4-반응된 2,4-TDI2,4-reacted 2,4-TDI 16.6116.61 14.1914.19 22.9622.96 25.6825.68 13.9013.90 28.3028.30 29.6229.62 미반응된 2,6-TDIUnreacted 2,6-TDI 00 1.681.68 2.452.45 0.390.39 21.2221.22 4.504.50 8.208.20 2-반응된 2,6-TDI2-reacted 2,6-TDI 22.9722.97 20.9620.96 1.891.89 1.341.34 9.599.59 3.803.80 24.0524.05 TDI 총 합계량Total TDI amount 139.58139.58 136.83136.83 127.30127.30 127.41127.41 144.71144.71 136.6136.6 161.87161.87

구 분division 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 실시예 4Example 4 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 비교예 3Comparative Example 3 함량
(중량%)
(전체 TDI
중량 기준)
content
(weight%)
(All TDI
By weight)
4-반응된 2,4-TDI (a)4-reacted 2,4-TDI (a) 71.6471.64 73.0873.08 78.5578.55 78.4978.49 69.1069.10 73.2173.21 61.7861.78
2,4-반응된 2,4-TDI2,4-reacted 2,4-TDI 11.9011.90 10.3710.37 18.0418.04 20.1620.16 9.619.61 20.7220.72 18.3018.30 미반응된 2,6-TDIUnreacted 2,6-TDI 0.000.00 1.231.23 1.921.92 0.310.31 14.6614.66 3.293.29 5.075.07 2-반응된 2,6-TDI (b)2-reacted 2,6-TDI (b) 16.4616.46 15.3215.32 1.481.48 1.051.05 6.636.63 2.782.78 14.8614.86 (a) + (b)(a) + (b) 88.1088.10 88.4088.40 80.0480.04 79.5479.54 75.7375.73 75.9975.99 76.6476.64 전체 TDIFull TDI 100100 100100 100100 100100 100100 100100 100100

(2) 연마패드의 제조(2) Manufacturing of polishing pad

예비중합체, 경화제, 불활성 가스, 발포제 등의 원료를 각각 공급하기 위한 탱크 및 투입 라인이 구비된 캐스팅 장치를 준비하였다. 앞서 제조된 우레탄계 예비중합체, 경화제(4,4'-메틸렌비스(2-클로로아닐린), Ishihara사), 불활성 가스(N2), 액상 발포제(FC3283, 3M사), 고상 발포제(Akzonobel사) 및 실리콘계 계면활성제(Evonik사)를 각각의 탱크에 충진하였다. 각각의 투입 라인을 통해 원료를 믹싱헤드에 일정한 속도로 투입하면서 교반하였다. 이때 예비중합체와 경화제는 1 : 1의 당량비 및 10 kg/분의 합계량으로 투입되었다. A casting apparatus equipped with a tank and an input line for supplying raw materials such as a prepolymer, a curing agent, an inert gas and a blowing agent, respectively, was prepared. Urethane-based prepolymer prepared above, curing agent (4,4'-methylenebis (2-chloroaniline), Ishihara company), inert gas (N 2 ), liquid foaming agent (FC3283, 3M company), solid foaming agent (Akzonobel) and A silicone-based surfactant (Evonik) was charged into each tank. The raw materials were stirred while being added to the mixing head at a constant speed through each input line. At this time, the prepolymer and the curing agent were added in an equivalent ratio of 1:1 and a total amount of 10 kg/min.

교반된 원료를 몰드(1,000 mm x 1,000 mm x 3 mm)에 토출하고 반응을 완결하여 고상 케이크 형태의 성형체를 얻었다. 이후 상기 성형체의 상단 및 하단을 각각 0.5 mm 두께만큼씩 절삭하여 두께 2 mm의 연마층을 얻었다.The stirred raw material was discharged to a mold (1,000 mm x 1,000 mm x 3 mm) and the reaction was completed to obtain a solid cake-shaped molded body. Thereafter, the upper and lower ends of the molded body were each cut by a thickness of 0.5 mm to obtain a polishing layer having a thickness of 2 mm.

이후 연마층에 대해 표면 밀링 및 그루브 형성 공정을 거치고, 핫멜트 접착제에 의해 지지층과 적층하여, 연마패드를 얻었다.Thereafter, the polishing layer was subjected to surface milling and groove forming processes, and laminated with the support layer using a hot melt adhesive to obtain a polishing pad.

연마층의 구체적인 공정 조건을 하기 표에 정리하였다.Specific process conditions of the polishing layer are summarized in the following table.

구 분division 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 실시예 4Example 4 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 비교예 3Comparative Example 3 예비중합체의 NCO% (중량%)NCO% of prepolymer (% by weight) 7.157.15 7.157.15 7.157.15 7.157.15 9.39.3 7.157.15 7.157.15 캐스팅 몰드Casting mold 낱매Single 낱매Single 낱매Single 낱매Single 낱매Single 낱매Single 낱매Single 캐스팅, 절삭, 그루브 가공Casting, cutting, grooving 순차적Sequential 순차적Sequential 순차적Sequential 순차적Sequential 순차적Sequential 순차적Sequential 순차적Sequential 예비중합체 함량 (중량부)Prepolymer content (parts by weight) 100100 100100 100100 100100 100100 100100 100100 계면활성제 함량 (중량부)Surfactant content (parts by weight) 0.2~1.50.2~1.5 0.2~1.50.2~1.5 0.2~1.50.2~1.5 0.2~1.50.2~1.5 0.2~1.50.2~1.5 0.2~1.50.2~1.5 0.2~1.50.2~1.5 고상발포제 함량 (중량부)Solid foaming agent content (parts by weight) 0.5~2.00.5~2.0 0.5~2.00.5~2.0 0.5~2.00.5~2.0 0.5~2.00.5~2.0 0.5~2.00.5~2.0 0.5~2.00.5~2.0 0.5~2.00.5~2.0 불활성 가스 (L/min)Inert gas (L/min) 0.5~1.50.5~1.5 0.5~1.50.5~1.5 0.5~1.50.5~1.5 0.5~1.50.5~1.5 0.5~1.50.5~1.5 0.5~1.50.5~1.5 0.5~1.50.5~1.5

시험예Test example

상기 실시예 및 비교예에서 얻은 연마패드를 아래의 항목에 대해 시험하여, 그 결과를 하기 표에 나타내었다.The polishing pads obtained in Examples and Comparative Examples were tested for the following items, and the results are shown in the following table.

(1) 경도(1) hardness

샘플을 5 cm x 5 cm (두께: 2 mm)로 재단하고, 온도 25 ℃에서 12 시간 보관 후 경도계(HPE Ⅲ Shore D)를 이용하여 경도를 측정하였다.The sample was cut into 5 cm x 5 cm (thickness: 2 mm), and after storage at a temperature of 25° C. for 12 hours, hardness was measured using a hardness tester (HPE III Shore D).

(2) 비중(2) specific gravity

샘플을 2 cm x 5 cm (두께: 2 mm)로 재단하고, 온도 25 ℃에서 12 시간 보관 후 비중계(MD-300S)를 사용하여 다층 비중을 측정하였다.The sample was cut into 2 cm x 5 cm (thickness: 2 mm), and after storage at 25° C. for 12 hours, the multilayer specific gravity was measured using a hydrometer (MD-300S).

(3) 인장강도(3) Tensile strength

샘플을 4 cm x 1 cm (두께: 2 mm)로 재단하고, 만능시험계(UTM, AG-X Plus)를 사용하여 50 mm/분의 속도에서 파단 직전의 최고 강도 값을 측정하였다.The sample was cut into 4 cm x 1 cm (thickness: 2 mm), and the highest strength value just before fracture was measured at a speed of 50 mm/min using a universal testing system (UTM, AG-X Plus).

(4) 신율(4) elongation

샘플을 4 cm x 1 cm (두께: 2 mm)로 재단하고, 만능시험계(UTM, AG-X Plus)를 사용하여 50 mm/분의 속도에서 파단 직전의 최대 변형량을 측정한 뒤, 최초 길이 대비 최대 변형량의 비율을 백분율(%)로 나타내었다.The sample is cut into 4 cm x 1 cm (thickness: 2 mm), and the maximum amount of deformation just before fracture is measured at a speed of 50 mm/min using a universal tester (UTM, AG-X Plus), compared to the initial length. The ratio of the maximum deformation amount is expressed as a percentage (%).

(5) 겔화 시간(gel time)(5) gel time

예비중합체와 경화제를 1 : 1 당량으로 배합하여 5,000 rpm으로 교반되어 나오는 혼합액이 70 ℃에서 겔화될 때까지 걸리는 시간을 측정하였다.The prepolymer and the curing agent were mixed in an equivalent amount of 1:1, and the time taken until the mixture was stirred at 5,000 rpm to gel at 70°C was measured.

구 분division 평가 항목Evaluation item 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 실시예 4Example 4 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 비교예 3Comparative Example 3 연마층Polishing layer 두께 (mm)Thickness (mm) 22 22 22 22 22 22 22 경도 (Shore D)Hardness (Shore D) 4545 44.444.4 44.244.2 44.844.8 5858 4747 4949 비중 (g/cc)Specific gravity (g/cc) 0.80.8 0.80.8 0.80.8 0.80.8 0.80.8 0.80.8 0.80.8 인장강도 (N/mm2)Tensile strength (N/mm 2 ) 18.518.5 18.718.7 18.918.9 18.618.6 23.023.0 20.020.0 21.221.2 신율 (%)Elongation (%) 274274 280280 286286 283283 9898 232232 212212 겔화 시간(s)Gelation time (s) 167167 165165 170170 163163 5555 110110 9090 지지층Support layer 타입type 부직포Non-woven 부직포Non-woven 부직포Non-woven 부직포Non-woven 부직포Non-woven 부직포Non-woven 부직포Non-woven 두께 (mm)Thickness (mm) 1.11.1 1.11.1 1.11.1 1.11.1 1.11.1 1.11.1 1.11.1 경도 (Asker C)Hardness (Asker C) 7070 7070 7070 7070 7070 7070 7070 연마
패드
grinding
pad
두께 (mm)Thickness (mm) 3.323.32 3.323.32 3.323.32 3.323.32 3.323.32 3.323.32 3.323.32
압축률 (%)Compression rate (%) 1.051.05 1.051.05 1.051.05 1.051.05 1.051.05 1.051.05 1.051.05

(6) 연마율(removal rate)(6) removal rate

연마패드 제조 직후의 초기 연마율을 아래와 같이 측정하였다.The initial polishing rate immediately after manufacturing the polishing pad was measured as follows.

직경 300 mm의 실리콘 소재 반도체 기판에 산화규소를 화학기상증착(CVD) 공정에 의해서 증착하였다. CMP 장비에 연마패드를 부착하고, 반도체 기판의 산화규소 층이 연마패드의 연마면을 향하도록 설치하였다. 연마패드 상에 하소 세리아 슬러리를 250 mL/분의 속도로 공급하면서, 4.0 psi의 하중 및 150 rpm의 속도로 50초간 산화규소막을 연마하였다. 연마 후 반도체 기판을 캐리어로부터 떼어내어, 회전식 탈수기(spin dryer)에 장착하고 증류수로 세정한 후 질소로 15초 동안 건조하였다. 건조된 반도체 기판에 대해 광간섭식 두께 측정 장치(SI-F80R, Keyence사)를 사용하여 연마 전후의 막 두께 변화를 측정하였다. 이후 하기 식을 사용하여 연마율을 계산하였다. 그 결과를 하기 표에 나타내었다.Silicon oxide was deposited on a semiconductor substrate made of silicon having a diameter of 300 mm by a chemical vapor deposition (CVD) process. A polishing pad was attached to the CMP equipment, and the silicon oxide layer of the semiconductor substrate was installed to face the polishing surface of the polishing pad. While supplying the calcined ceria slurry on the polishing pad at a rate of 250 mL/min, the silicon oxide film was polished for 50 seconds at a load of 4.0 psi and a speed of 150 rpm. After polishing, the semiconductor substrate was removed from the carrier, mounted on a spin dryer, washed with distilled water, and dried with nitrogen for 15 seconds. With respect to the dried semiconductor substrate, a change in film thickness before and after polishing was measured using an optical interference type thickness measuring apparatus (SI-F80R, Keyence Co., Ltd.). Then, the polishing rate was calculated using the following equation. The results are shown in the table below.

연마율(Å/50초) = 연마 전후의 막 두께 변화(Å) / 연마 시간(50초)Polishing rate (Å/50 seconds) = Change in film thickness before and after polishing (Å) / Polishing time (50 seconds)

(7) 패드 절삭률(pad cut rate)(7) Pad cut rate

연마패드를 10 분 동안 탈이온수로 프리 컨디셔닝한 후, 1 시간 동안 탈이온수를 분사하면서 다이아몬드 디스크를 이용한 컨디셔너에서 컨디셔닝하였다(Conditioner type: CI45, Conditioning type: In situ, Conditioner force: 5.0 lb, Conditioner rpm: 101.0 rpm, Conditioner sweep speed: 19.0 sw/min, DIW flow rate: 250 cc/min). 컨디셔닝 과정에서 변화된 두께를 측정하여 연마패드의 절삭률을 산출하였다. 그 결과를 하기 표에 나타내었다. The polishing pad was pre-conditioned with deionized water for 10 minutes, and then conditioned in a conditioner using a diamond disk while spraying deionized water for 1 hour (Conditioner type: CI45, Conditioning type: In situ, Conditioner force: 5.0 lb, Conditioner rpm. : 101.0 rpm, Conditioner sweep speed: 19.0 sw/min, DIW flow rate: 250 cc/min). The cutting rate of the polishing pad was calculated by measuring the thickness changed during the conditioning process. The results are shown in the table below.

구 분division 평가 항목Evaluation item 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 실시예 4Example 4 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 비교예 3Comparative Example 3 연마
패드
grinding
pad
연마율(Å/50s)Polishing rate (Å/50s) 17411741 17701770 1825.51825.5 1795.31795.3 35803580 1823.41823.4 19501950
패드 절삭률(㎛/hr)Pad cutting rate (㎛/hr) 2727 2828 29.529.5 26.526.5 1818 2222 19.519.5

상기 표에서 보듯이, 실시예의 연마패드는 연마율이 소프트패드에 적합한 수준에서 우수한 반면, 비교예의 연마패드는 하드 세그먼트의 응집이 증가하여 연마율이 소프트패드에 대체로 적합하지 않았다.As shown in the above table, the polishing pad of the Example had excellent polishing rate at a level suitable for the soft pad, whereas the polishing pad of the Comparative Example was generally not suitable for the soft pad due to increased aggregation of hard segments.

또한 상기 표에서 보듯이, 실시예의 연마패드는 다이아몬드 디스크를 이용한 컨디셔닝 시에 패드 절삭률이 우수한 반면, 비교예의 연마패드는 하드 세그먼트의 응집이 증가하여 패드 절삭률이 저조하였다.In addition, as shown in the table above, the polishing pad of Example had excellent pad cutting rate when conditioning using a diamond disk, while the polishing pad of Comparative Example had a low pad cutting rate due to increased aggregation of hard segments.

Claims (10)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 연마패드를 선정하는 단계; 및
연마패드를 이용하여 반도체 기판의 표면을 연마하는 단계를 포함하고,
상기 연마패드는 연마층을 포함하고, 상기 연마층은 우레탄계 예비중합체, 경화제 및 발포제를 포함하는 조성물의 경화물을 포함하고,
상기 우레탄계 예비중합체는 1종 이상의 디이소시아네이트 모노머와 1종 이상의 폴리올의 예비중합 반응생성물을 포함하고, 상기 1종 이상의 디이소시아네이트 모노머는 1종 이상의 방향족 디이소시아네이트 모노머를 포함하며, 상기 1종 이상의 방향족 디이소시아네이트 모노머가 톨루엔 2,4-디이소시아네이트 및 톨루엔 2,6-디이소시아네이트를 포함하고,
상기 우레탄계 예비중합체가 1개의 NCO기가 반응된 톨루엔 2,4-디이소시아네이트 및 2개의 NCO기가 반응된 톨루엔 2,4-디이소시아네이트를 100 : 14 내지 28의 중량비로 포함하고,
상기 연마층의 경도는 40 Shore D 내지 50 Shore D이고,
상기 연마층의 인장강도는 10 N/mm2 내지 25 N/mm2이고,
상기 연마층의 신율은 200 % 내지 350 %인, 반도체 소자의 제조방법.
Selecting a polishing pad; And
Polishing the surface of the semiconductor substrate using a polishing pad,
The polishing pad includes a polishing layer, and the polishing layer includes a cured product of a composition including a urethane-based prepolymer, a curing agent and a foaming agent,
The urethane-based prepolymer includes a prepolymerization reaction product of at least one diisocyanate monomer and at least one polyol, the at least one diisocyanate monomer includes at least one aromatic diisocyanate monomer, and the at least one aromatic diisocyanate The isocyanate monomer includes toluene 2,4-diisocyanate and toluene 2,6-diisocyanate,
The urethane-based prepolymer contains toluene 2,4-diisocyanate reacted with one NCO group and toluene 2,4-diisocyanate reacted with two NCO groups in a weight ratio of 100: 14 to 28,
The hardness of the polishing layer is 40 Shore D to 50 Shore D,
The tensile strength of the polishing layer is 10 N/mm 2 to 25 N/mm 2 ,
The elongation of the polishing layer is 200% to 350%, the method of manufacturing a semiconductor device.
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