KR102305796B1 - Wafer polishing pad, apparatus and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 부직포 패드를 제조하는 단계; 상기 부직포 패드에 폴리우레탄을 함침시키는 폴리우레탄 함침 단계; 및 폴리우레탄이 함침된 부직포 패드의 표면을 연마하는 표면 연마 단계;를 포함하며, 상기 폴리우레탄 함침 단계 및 상기 표면 연마 단계는, 연마 패드의 표층과 내부의 밀도비가 균일해지도록 이루어지는 연마 패드의 제조 방법을 제공한다.The present invention comprises the steps of preparing a non-woven pad; a polyurethane impregnation step of impregnating the nonwoven pad with polyurethane; and a surface polishing step of polishing the surface of the nonwoven pad impregnated with polyurethane, wherein the polyurethane impregnating step and the surface polishing step include a polishing pad having a uniform density ratio between the surface layer and the inside of the polishing pad provide a way

Description

웨이퍼 연마 장치용 연마 패드, 그의 제조 장치 및 제조 방법{Wafer polishing pad, apparatus and manufacturing method thereof}BACKGROUND ART A polishing pad for a wafer polishing apparatus, an apparatus for manufacturing the same, and a manufacturing method thereof

본 발명은 웨이퍼 연마 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 웨이퍼 연마 장치에 사용되는 연마 패드에 관한 것이다.The present invention relates to a wafer polishing apparatus, and more particularly, to a polishing pad used in the wafer polishing apparatus.

단결정 실리콘 잉곳(Single Crystal Silicon Ingot)은 일반적으로 초크랄스키법(Czochralski method)에 따라 성장되어 제조된다. 이 방법은 챔버 내의 도가니에서 다결정 실리콘을 용융시키고, 용융된 실리콘에 단결정인 종자 결정(seed crystal)을 담근 후, 이를 서서히 상승시키면서 원하는 지름의 단결정 실리콘 잉곳(이하, 잉곳)으로 성장시키는 방법이다.A single crystal silicon ingot is generally grown and manufactured according to the Czochralski method. In this method, polycrystalline silicon is melted in a crucible in a chamber, a single-crystal seed crystal is immersed in the molten silicon, and the single-crystal silicon ingot (hereinafter, ingot) of a desired diameter is grown while gradually rising.

단결정 실리콘 웨이퍼(Single Silicon Wafer)의 제조 공정은 상술한 방법을 이용하여 잉곳을 만들기 위한 단결정 성장(Growing) 공정과, 잉곳을 슬라이싱(Slicing)하여 얇은 원판 모양의 웨이퍼를 얻는 슬라이싱(Slicing) 공정과, 슬라이싱 공정에 의해 얻어진 웨이퍼의 깨짐, 일그러짐을 방지하기 위해 그 외주부를 가공하는 에지 연마(Edge Polishing) 공정과, 웨이퍼에 잔존하는 기계적 가공에 의한 손상(Damage)을 제거하여 웨이퍼의 평탄도를 향상시키기 위한 랩핑(Lapping) 공정과, 웨이퍼를 경면화하는 연마(Polishing) 공정과, 연마된 웨이퍼에 부착된 연마제나 이물질을 제거하는 세정(Cleaning) 공정으로 이루어진다.The manufacturing process of a single crystal silicon wafer (Single Silicon Wafer) includes a single crystal growing process for making an ingot using the above-described method, a slicing process for obtaining a thin disk-shaped wafer by slicing the ingot, and , an edge polishing process that processes the outer periphery to prevent cracking and distortion of the wafer obtained by the slicing process, and improves the flatness of the wafer by removing damage caused by mechanical processing remaining on the wafer It consists of a lapping process to make the wafer mirror-finished, a polishing process to mirror-finish the wafer, and a cleaning process to remove abrasives or foreign substances attached to the polished wafer.

이 가운데 웨이퍼 연마 공정은 양면 연마 장치(DSP, Double Side Polishing Apparatus)를 이용하여, 웨이퍼의 양면을 동시에 연마할 수 있다.Among them, in the wafer polishing process, both sides of the wafer can be simultaneously polished by using a double-side polishing apparatus (DSP, Double Side Polishing Apparatus).

도 1은 일반적인 웨이퍼 연마 장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 연마 패드의 평면도이다.1 is a perspective view of a general wafer polishing apparatus, and FIG. 2 is a plan view of the polishing pad of FIG. 1 .

도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 웨이퍼 연마 장치(100)는 상정반(110), 하정반(120), 상부 패드(pad)(또는, 상부 연마 패드)(130), 하부 패드(또는, 하부 연마 패드)(140), 캐리어(carrier)(150), 선 기어(sun gear)(160), 인터널 기어(internal gear)(170) 및 중심축(180)을 포함한다.As shown in FIG. 1 , a typical wafer polishing apparatus 100 includes an upper surface plate 110 , a lower surface plate 120 , an upper pad (or an upper polishing pad) 130 , and a lower pad (or lower surface). polishing pad) 140 , a carrier 150 , a sun gear 160 , an internal gear 170 and a central shaft 180 .

상정반(110)과 하정반(120)은 서로 마주보며 회전 가능하도록 배치된다.The upper plate 110 and the lower plate 120 face each other and are rotatably disposed.

상부 패드(130)는 상정반(110)의 아래에 배치되고, 하부 패드(140)는 하정반(120)의 위에 배치된다. 상정반(110)과 하정반(120)의 내측에는 상부 및 하부 패드(130, 140)가 서로 마주보며 배치되면서 웨이퍼(W)를 연마하게 된다.The upper pad 130 is disposed under the upper plate 110 , and the lower pad 140 is disposed above the lower plate 120 . The wafer W is polished while the upper and lower pads 130 and 140 face each other inside the upper plate 110 and the lower plate 120 .

상정반(110)과 하정반(120) 각각은 원반 형상을 가질 수 있으며, 상정반(110) 및 하정반(120)에 각각 부착되는 상부 및 하부 패드(130, 140) 역시 원반 형상을 가질 수 있다.Each of the upper plate 110 and the lower plate 120 may have a disc shape, and the upper and lower pads 130 and 140 attached to the upper plate 110 and the lower plate 120, respectively, may also have a disc shape. have.

선 기어(160)는 중심축(180)의 외주에 설치되며, 인터널 기어(170)는 하정반(120)의 외주에 설치된다. 인터널 기어(170)는 선 기어(160)와 반대 방향으로 회전할 수 있다.The sun gear 160 is installed on the outer periphery of the central shaft 180 , and the internal gear 170 is installed on the outer periphery of the lower plate 120 . The internal gear 170 may rotate in a direction opposite to that of the sun gear 160 .

캐리어(150)는 상부 패드(130)와 하부 패드(140) 사이에 배치되어, 선 기어(160)와 인터널 기어(170)의 회전에 의해 회전할 수 있다. 또한, 캐리어(150)는 웨이퍼(W)가 삽입 가능한 삽입공과 슬러리(slurry)가 유입 가능한 슬러리 홀을 갖는다. 캐리어(150)는 외주면에 나사가 형성된 원반 형상일 수 있다.The carrier 150 is disposed between the upper pad 130 and the lower pad 140 , and may be rotated by rotation of the sun gear 160 and the internal gear 170 . In addition, the carrier 150 has an insertion hole into which the wafer W can be inserted and a slurry hole into which the slurry can be introduced. The carrier 150 may have a disk shape in which a screw is formed on an outer circumferential surface.

선 기어(160)의 외주면에 형성된 기어부 및 인터널 기어(170)의 내부면에 형성된 기어부는 캐리어(150)의 외주 면에 형성된 기어(152)와 서로 치합된다. 이에, 상정반(110)과 하정반(120)이 구동원(미도시)에 의해 구동축(180)을 중심으로 회전함에 따라, 캐리어(150)는 자전 및 공전하게 된다.The gear portion formed on the outer peripheral surface of the sun gear 160 and the gear portion formed on the inner surface of the internal gear 170 mesh with the gear 152 formed on the outer peripheral surface of the carrier 150 . Accordingly, as the upper plate 110 and the lower plate 120 rotate about the driving shaft 180 by a driving source (not shown), the carrier 150 rotates and revolves.

도시되지는 않았지만, 상정반(110)의 상부에는 슬러리를 공급하는 노즐이 설치되는 다수의 슬러리 공급홀(190)이 관통 형성될 수 있다.Although not shown, a plurality of slurry supply holes 190 through which nozzles for supplying the slurry are installed may be formed in the upper portion of the upper plate 110 .

상술한 구성을 갖는 일반적인 웨이퍼 연마 장치(100)는 상정반(110)과 하정반(120)의 사이에 설치된 캐리어(150)의 삽입공에 웨이퍼(W)가 삽입되어 안착되면, 웨이퍼(W)는 상정반(110)과 하정반(120)에 각각 부착된 상부 및 하부 패드(130, 140)와 마찰된다. 이때, 캐리어(140)에 장착된 복수의 웨이퍼(W)의 양면은 상정반(110)의 상부로부터 내측으로 공급되는 슬러리와 연마 패드(130, 140)에 의해 배치(batch) 형태로 마찰 연마된다. 즉, 웨이퍼(W)가 마찰되어 연마되는 것은, 상정반(110)의 상부 패드(130)와 하정반(120)의 하부 패드(140)가 서로 반대되는 방향으로 회전함에 따라 이루어질 수 있다.In the general wafer polishing apparatus 100 having the above configuration, when the wafer W is inserted and seated in the insertion hole of the carrier 150 installed between the upper platen 110 and the lower platen 120, the wafer (W) is rubbed against the upper and lower pads 130 and 140 respectively attached to the upper plate 110 and the lower plate 120 . At this time, both surfaces of the plurality of wafers W mounted on the carrier 140 are friction-polished in a batch form by the slurry and polishing pads 130 and 140 supplied from the top of the upper plate 110 to the inside. . That is, the wafer W is rubbed and polished as the upper pad 130 of the upper plate 110 and the lower pad 140 of the lower plate 120 rotate in opposite directions.

그런데 연마 패드(130, 140)는 웨이퍼(W)와의 잦은 마찰에 의해서 연마 패드(130, 140)의 다공성 표면이 변화되고 슬러리 또는 연마 부산물에 의해 표면층이 막히는 글레이징(Glazing)을 야기한다. 이러한 글레이징은 연마 패드(130, 140)의 마찰 계수가 낮아지게 하여 웨이퍼의 연마 품질을 열위시키는 문제가 있다.However, the polishing pads 130 and 140 cause glazing in which the porous surfaces of the polishing pads 130 and 140 are changed due to frequent friction with the wafer W and the surface layers are clogged by the slurry or polishing by-products. Such glazing lowers the friction coefficient of the polishing pads 130 and 140, thereby deteriorating the polishing quality of the wafer.

따라서 본 발명은 웨이퍼의 연마 공정에서 발생하는 글레이징을 방지하여 웨이퍼의 평탄도 품질을 향상시킬 수 있는 웨이퍼 연마 장치용 연마 패드, 그의 제조 장치 및 제조 방법을 제공하고자 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a polishing pad for a wafer polishing apparatus capable of improving the flatness quality of a wafer by preventing glazing occurring in a wafer polishing process, an apparatus for manufacturing the same, and a method for manufacturing the same.

본 발명은 부직포 패드를 제조하는 단계; 상기 부직포 패드에 폴리우레탄을 함침시키는 폴리우레탄 함침 단계; 및 폴리우레탄이 함침된 부직포 패드의 표면을 연마하는 표면 연마 단계;를 포함하며, 상기 폴리우레탄 함침 단계 및 상기 표면 연마 단계는, 연마 패드의 표층과 내부의 밀도비가 균일해지도록 이루어지는 연마 패드의 제조 방법을 제공한다.The present invention comprises the steps of preparing a non-woven pad; a polyurethane impregnation step of impregnating the nonwoven pad with polyurethane; and a surface polishing step of polishing the surface of the nonwoven pad impregnated with polyurethane, wherein the polyurethane impregnating step and the surface polishing step include a polishing pad having a uniform density ratio between the surface layer and the inside of the polishing pad provide a way

상기 폴리우레탄 함침 단계는 상기 부직포 패드를 전처리하는 전처리 단계; 상기 부직포 패드의 수분을 건조하는 1차 건조 단계; 상기 부직포 패드를 폴리우레탄에 담그는 함침 단계; 상기 부직포 패드에 함침된 폴리우레탄을 건조시키는 2차 건조 단계; 및 상기 폴리우레탄이 함침된 부직포 패드를 압축하는 압축 과정을 포함할 수 있다.The polyurethane impregnation step is a pretreatment step of pretreatment of the nonwoven pad; a primary drying step of drying the moisture of the nonwoven pad; an impregnation step of immersing the nonwoven pad in polyurethane; a secondary drying step of drying the polyurethane impregnated in the nonwoven pad; And it may include a compression process of compressing the polyurethane-impregnated nonwoven pad.

상기 함침 단계는 적어도 2회의 폴리우레탄 함침 과정을 수행할 수 있다.The impregnation step may be performed at least two times of polyurethane impregnation process.

상기 함침 단계는 친수성 폴리우레탄에 함침하는 1차 함침 과정; 및 소수성 폴리우레탄에 함침하는 2차 함침 과정을 포함할 수 있다.The impregnation step is a first impregnation process of impregnating the hydrophilic polyurethane; And it may include a secondary impregnation process of impregnating the hydrophobic polyurethane.

상기 표면 연마 단계는, 연마 패드의 표층에서의 상기 폴리우레탄이 함유된 기공층과 함유되지 않은 기공층의 밀도비가 1:1이 되도록 버핑 가공한다.In the surface polishing step, a buffing process is performed so that the density ratio of the polyurethane-containing porous layer and the non-containing porous layer in the surface layer of the polishing pad is 1:1.

상기 부직포 패드의 두께는 4 mm 내지 6 mm 이고, 상기 버핑시 제거되는 상기 부직포 패드의 두께는 2.5 mm 내지 3.5 mm 일 수 있다.The thickness of the nonwoven pad may be 4 mm to 6 mm, and the thickness of the nonwoven pad removed during the buffing may be 2.5 mm to 3.5 mm.

상기 연마 패드의 전체 밀도는 0.44 내지 0.55 g/cm3 일 수 있다.The overall density of the polishing pad may be 0.44 to 0.55 g/cm 3 .

한편, 본 발명은 부직포 패드를 제조하는 부직포 패드 제조부; 상기 부직포 패드에 폴리우레탄을 함침시키는 폴리우레탄 함침부; 및 폴리우레탄이 함침된 부직포 패드의 표면을 연마하는 표면 연마부;를 포함하며, 상기 폴리우레탄 함침부는 친수성 폴리우레탄을 수용하는 1차 폴리우레탄 수조; 및 소수성 폴리우레탄에 함침하는 2차 폴리우레탄 수조를 포함하는 웨이퍼 연마 장치용 연마 패드의 제조 장치를 제공한다.On the other hand, the present invention is a non-woven pad manufacturing unit for manufacturing a non-woven pad; a polyurethane impregnated portion impregnating the nonwoven pad with polyurethane; and a surface polishing unit for polishing the surface of the polyurethane-impregnated nonwoven pad, wherein the polyurethane-impregnated unit includes: a primary polyurethane tank accommodating a hydrophilic polyurethane; and a secondary polyurethane water bath impregnated with hydrophobic polyurethane.

상기 연마 패드의 표층에서의 상기 폴리우레탄이 함유된 기공층과 함유되지 않은 기공층의 밀도비가 1:1이 되도록 버핑 가공할 수 있다.The buffing process may be performed so that the density ratio of the porous layer containing the polyurethane and the porous layer not containing the polyurethane in the surface layer of the polishing pad is 1:1.

상기 부직포 패드의 두께는 4 mm 내지 6 mm 이고, 상기 버핑시 제거되는 상기 부직포 패드의 두께는 2.5 mm 내지 3.5 mm 일 수 있다.The thickness of the nonwoven pad may be 4 mm to 6 mm, and the thickness of the nonwoven pad removed during the buffing may be 2.5 mm to 3.5 mm.

본 발명은 상기한 어느 하나의 제조 방법 또는 제조 장치로 제조된 웨이퍼 연마 장치용 연마 패드를 제공한다.The present invention provides a polishing pad for a wafer polishing apparatus manufactured by any one of the manufacturing methods or manufacturing apparatuses described above.

본 발명의 웨이퍼 연마 장치용 연마 패드, 그의 제조 장치 및 제조 방법에 따르면, 연마 패드의 표층에서 함침되는 폴리우레탄의 밀도를 균일화함으로써 웨이퍼의 연마 공정에서 발생하는 글레이징을 방지하여 웨이퍼의 평탄도 품질을 향상시킬 수 있다.According to the polishing pad for a wafer polishing apparatus of the present invention, the manufacturing apparatus and the manufacturing method thereof, glazing occurring in the polishing process of the wafer is prevented by equalizing the density of polyurethane impregnated in the surface layer of the polishing pad, thereby improving the flatness quality of the wafer. can be improved

또한, 본 발명의 연마 패드는 패드 표층의 거칠기(Roughness)가 높게 유지되며, 이로 인해 종래 패드 사용 시간 증가에 따른 연마율(Removal rate) 감소되는 현상을 억제할 수 있으므로 수명을 증가시킬 수 있다.In addition, the polishing pad of the present invention maintains a high roughness of the pad surface layer, thereby suppressing a decrease in the removal rate due to an increase in the use time of the conventional pad, thereby increasing the lifespan.

도 1은 일반적인 웨이퍼 연마 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 연마 패드의 제조 장치의 개략적인 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 연마 패드의 제조 방법에 대한 흐름도이다.
도 4 및 도 5는 도 3의 제조 방법에 따라 연마 패드를 제조하는 공정을 보여주는 공정도이다.
도 6은 폴리우레탄이 함유된 연마 패드의 (a) 버핑 가공 전 (b) 버핑 가공 후의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 일시예의 연마 패드와 비교예의 연마 패드에서 두께에 따른 밀도 상태를 보여주는 그래프이다.
도 8은 도 7의 연마 패드들의 100 μm 두께에서의 단층 상태를 보여주는 CT 촬영한 정면도이다.
1 is a perspective view of a general wafer polishing apparatus.
2 is a schematic configuration diagram of an apparatus for manufacturing a wafer polishing pad according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a wafer polishing pad according to an embodiment of the present invention.
4 and 5 are process diagrams illustrating a process of manufacturing a polishing pad according to the manufacturing method of FIG. 3 .
6 is a cross-sectional view of a polishing pad containing polyurethane (a) before buffing (b) and after buffing.
7 is a graph showing the density state according to the thickness of the polishing pad of one embodiment of the present invention and the polishing pad of a comparative example.
FIG. 8 is a front view CT taken showing the tomographic state of the polishing pads of FIG. 7 at a thickness of 100 μm.

이하, 실시 예들은 첨부된 도면 및 실시 예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다. 실시 예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on)"에 또는 "하/아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on)"와 "하/아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.Hereinafter, the embodiments will be clearly revealed through the accompanying drawings and the description of the embodiments. In the description of an embodiment, each layer (film), region, pattern or structure is “on” or “under” the substrate, each layer (film), region, pad or pattern. In the case of being described as being formed on, "on" and "under" include both "directly" or "indirectly" formed through another layer. do. In addition, the criteria for the upper / upper or lower / lower of each layer will be described with reference to the drawings.

도면에서 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 또한 동일한 참조번호는 도면의 설명을 통하여 동일한 요소를 나타낸다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예를 설명한다.In the drawings, sizes are exaggerated, omitted, or schematically illustrated for convenience and clarity of description. In addition, the size of each component does not fully reflect the actual size. Also, like reference numerals denote like elements throughout the description of the drawings. Hereinafter, an embodiment will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 연마 패드의 제조 장치의 개략적인 구성도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 연마 패드의 제조 방법에 대한 흐름도이고, 도 4 및 도 5는 도 3의 제조 방법에 따라 연마 패드를 제조하는 공정을 보여주는 공정도이며, 도 6은 폴리우레탄이 함유된 연마 패드의 (a) 버핑 가공 전 (b) 버핑 가공 후의 단면도이다.2 is a schematic configuration diagram of an apparatus for manufacturing a wafer polishing pad according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a flowchart of a method for manufacturing a wafer polishing pad according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 4 and FIG. 5 is a process diagram showing a process of manufacturing a polishing pad according to the manufacturing method of FIG. 3 , and FIG. 6 is a cross-sectional view of a polishing pad containing polyurethane (a) before (b) buffing, and after (b) buffing.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 연마 패드의 제조 장치는 부직포 패드 제조부(1), 폴리우레탄 함침부(2), 표면 연마부(3) 및 테이프 부착 및 절단부(4)를 포함하여 구성될 수 있다.As shown in FIG. 2 , the apparatus for manufacturing a wafer polishing pad according to an embodiment of the present invention includes a nonwoven pad manufacturing unit 1 , a polyurethane impregnated unit 2 , a surface polishing unit 3 , and a tape attachment and cut unit. (4) may be included.

여기서 각 부(1, 2, 3, 4)는 일련의 장치들이 조합된 구성일 수 있으며, 각 부(1, 2, 3, 4)들은 하나의 연결된 제조 루트를 구성할 수 있다.Here, each of the units 1, 2, 3, and 4 may be a combination of a series of devices, and each of the units 1, 2, 3, and 4 may constitute a connected manufacturing route.

부직포 패드 제조부(1)는 연마 패드에 사용되는 주 재료인 부직포 패드를 제조하는 일련의 장치를 포함한다. 예를 들어 부직포 패드 제조부(1)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 섬유(C) 뭉치를 공급하는 공급부(10)와, 섬유(C) 뭉치를 압착하는 압착부(20)와, 니들 펀칭 공정을 수행하는 압착부(30) 및 펀칭부(40)를 포함할 수 있다.The nonwoven pad manufacturing unit 1 includes a series of apparatuses for manufacturing nonwoven pads, which are the main materials used for polishing pads. For example, as shown in FIG. 4 , the nonwoven pad manufacturing unit 1 includes a supply unit 10 for supplying a bundle of fibers (C), a pressing unit 20 for pressing the bundle of fibers (C), and a needle. It may include a pressing unit 30 and a punching unit 40 for performing a punching process.

폴리우레탄 함침부(2)는 부직포 패드에 폴리우레탄을 함침하여 코팅하기 위한 일련의 장치를 포함한다. 예를 들어, 폴리우레탄 함침부(2)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 전처리 수조(50), 1차 건조부(60), 1차 폴리우레탄 수조(70), 2차 폴리우레탄 수조(80), 2차 건조부(100) 및 압착 롤러(110)를 포함할 수 있다.The polyurethane impregnated portion 2 includes a series of devices for impregnating and coating the nonwoven pad with polyurethane. For example, the polyurethane impregnated part 2 is, as shown in FIG. 4, a pretreatment water tank 50, a primary drying unit 60, a primary polyurethane water tank 70, a secondary polyurethane water tank ( 80), the secondary drying unit 100 and the compression roller 110 may be included.

표면 연마부(3)는 폴리우레탄이 함침된 부직포 패드의 표층부를 제거하는 일련의 장치를 포함한다. 예를 들어, 표면 연마부(3)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 버핑(Buffing) 가공을 위한 샌드페이퍼(120)를 포함할 수 있다.The surface abrasive part 3 includes a series of devices for removing the surface layer part of the polyurethane-impregnated nonwoven pad. For example, the surface abrasive part 3 may include sandpaper 120 for buffing processing, as shown in FIG. 5 .

테이프 부착 및 절단부(4)는 버핑 가공이 이루어진 연마 패드의 일면에 양면 테이프(T)를 부착하고, 원형의 패드 형태로 절단하는 일련을 장치를 포함한다.The tape attaching and cutting unit 4 includes a series of devices for attaching the double-sided tape T to one surface of the polishing pad on which the buffing process has been made, and cutting the tape in the form of a circular pad.

예를 들어, 테이프 부착 및 절단부(4)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 커터부(130), 테이프 부착부(140), 압착부(150), 형상커팅부(160) 및 포장검사부(170)를 포함할 수 있다.For example, the tape attachment and cut part 4 is, as shown in FIG. 5 , a cutter part 130 , a tape attachment part 140 , a compression part 150 , a shape cutting part 160 , and a packaging inspection part ( 170) may be included.

이하, 상술한 구성을 포함하는 발명의 일 실시예에 따른 웨이퍼 연마 패드의 제조 장치를 이용한 연마 패드 및 그 제조 방법을 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a polishing pad using the apparatus for manufacturing a wafer polishing pad according to an embodiment of the present invention including the above-described configuration and a method for manufacturing the same will be described in detail.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예의 웨이퍼 연마 장치용 연마 패드(이하, 연마 패드)는 부직포 패드 제조 단계(S100), 폴리우레탄 함침 단계(S200), 표면 연마 단계(S300) 및 테이프 부착 및 절단 단계(S400) 및 연마 패드 장착 단계(S500)를 포함하는 연마 패드의 제조 방법에 의해 제조될 수 있다.As shown in Figure 3, the polishing pad for a wafer polishing apparatus of an embodiment of the present invention (hereinafter, polishing pad) is a non-woven pad manufacturing step (S100), polyurethane impregnation step (S200), surface polishing step (S300) and It may be manufactured by a method of manufacturing a polishing pad including the step of attaching and cutting the tape ( S400 ) and the step of mounting the polishing pad ( S500 ).

1) 부직포 패드 제조 단계(Non-woven Fabric Manufacturing, S100)1) Non-woven Pad Manufacturing Step (Non-woven Fabric Manufacturing, S100)

본 실시예의 연마 패드는 부직포 제조 단계를 수행하면서 패드(pad) 형태로 만들어지기 시작한다. 부직포(Non-Woven Fabric)는 직기(織機, loom)를 사용해서 짜지 않는 형태의 패드를 말한다. 섬유를 결속시켜 직접 포(fabric)의 형태를 이루게 한 것으로 접착포(bonded fabric)라고도 한다. 여기서 섬유로는, 폴리에스터, 비스코스레이온, 나일론, 폴리프로필렌, 면, 마, 양모, 석면, 유리섬유, 아세테이트 등의 재료가 선택될 수 있다.The polishing pad of this embodiment starts to be made in the form of a pad while performing the nonwoven fabric manufacturing step. Non-Woven Fabric refers to a non-woven pad using a loom. It is also called bonded fabric as it is made to form a fabric directly by binding fibers. Here, as the fiber, a material such as polyester, viscose rayon, nylon, polypropylene, cotton, hemp, wool, asbestos, glass fiber, or acetate may be selected.

부직포는 제조 방법에 따라 물을 사용하지 않는 건식 부직포(dry-laid non-woven fabric) 제조 방식과, 물을 사용하는 습식 부직포(wet-laid non-woven fabric) 제조 방식의 두 가지로 분류된다. 본 실시예의 부직포 패드 제조 단계(S100)에서는 건식 부직포 제조 방법을 이용할 수 있다.The nonwoven fabric is classified into two types: a dry-laid non-woven fabric manufacturing method that does not use water, and a wet-laid non-woven fabric manufacturing method that uses water according to a manufacturing method. In the nonwoven pad manufacturing step (S100) of this embodiment, a dry nonwoven fabric manufacturing method may be used.

보다 상세하게는 부직포 패드 제조 단계(S100)는, 도 4의 (1)에 도시된 바와 같이, i) 공급부(10)는 섬유(C) 뭉치를 압착부(20)로 공급(supplying)하고, ii) 압착부(20)는 공급된 섬유(C)를 압착(pressing)하여 웹(W, web, 섬유를 얇게 펼쳐놓은 것)을 만들고, iii) 접착부(30) 및 펀칭부(40)는 웹(W) 상태의 섬유를 니들(niddle)로 펀칭(Punching)하여 부직포 패드(F)를 제조한다. 제조된 부직포 패드(F)는 연마 패드(Pad)가 갖추어야 할 물성을 갖추기 위해서 폴리우레탄 함침 단계(S200)를 수행한다.In more detail, the nonwoven pad manufacturing step (S100) is, as shown in (1) of FIG. 4, i) the supply unit 10 supplies a bundle of fibers (C) to the compression unit 20, ii) the pressing unit 20 presses the supplied fiber (C) to make a web (W, web, a thinly spread fiber), iii) the bonding unit 30 and the punching unit 40 are the web (W) By punching (Punching) the fiber of the state with a needle (needle) to prepare a non-woven pad (F). The manufactured nonwoven pad (F) is subjected to a polyurethane impregnation step (S200) in order to have physical properties that the polishing pad (Pad) should have.

2) 폴리우레탄 함침 단계(polyurethane Impregnating, S200)2) polyurethane impregnating step (polyurethane impregnating, S200)

폴리우레탄 함침 단계(S200)는 상기 1) 단계(S100)에서 제작된 부직포 패드(F)를 폴리우레탄 수조(70)에 일정 시간 동안 함침시키는 과정을 포함한다. 부직포 패드(F)에는 표면 뿐만 아니라 내부에 다수의 공극(Pore), 즉 기공층이 존재한다. 폴리우레탄(PU)은 부직포 패드(F)의 기공층에 침투되면서 연마 패드(Pad)에 필요한 물성을 제공할 수 있다.The polyurethane impregnation step (S200) includes the process of impregnating the nonwoven fabric pad (F) produced in step (S100) in 1) in the polyurethane water bath 70 for a predetermined time. The nonwoven pad F has a plurality of pores, that is, a porous layer, not only on the surface but also on the inside. Polyurethane (PU) may provide necessary physical properties to the polishing pad (Pad) while penetrating into the porous layer of the nonwoven pad (F).

폴리우레탄(PU)은 폴리올과 이소사인염의 결합에 의해 생성되는 화합물이다. 즉, 고분자 사슬에 우레탄 결합이 반복적으로 들어 있는 고분자 화합물로, 에폭시, 폴리에스터, 페놀 등이 이 화합물에 해당한다.Polyurethane (PU) is a compound produced by the combination of a polyol and an isocine salt. That is, it is a polymer compound in which a urethane bond is repeatedly contained in a polymer chain, and epoxy, polyester, phenol, and the like correspond to this compound.

폴리우레탄 함침 단계(S200)는, 도 4의 (2)에 도시된 바와 같이, i) 전처리(pretreatment), ii) 1차 건조(1st drying), iii) 함침(impregnating), iv) 2차 건조(2nd drying), v) 압축(pressing) 과정을 포함할 수 있다.Polyurethane impregnation step (S200), as shown in (2) of Figure 4, i) pretreatment (pretreatment), ii) primary drying (1st drying), iii) impregnating (impregnating), iv) secondary drying (2nd drying), v) may include a pressing process.

전처리 및 건조 과정은 폴리우레탄(PU) 함침 이전에 수행하는 단계들로서, 폴리우레탄(PU) 함침 과정이 원활하게 이루어지도록 한다. 전처리 과정은 세정액 또는 약품 등이 담긴 전처리 수조(50) 내부에 부직포 패드(F)를 담그는 과정을 포함할 수 있다. 상기 1) 단계(S100)에서 제조된 부직포 패드(F)는 롤러(R, Roller)에 의해 전처리 수조(50) 내부로 이동할 수 있다. 전처리 과정을 거친 부직포 패드(F)는 롤러(R)에 의해 1차 건조 과정으로 이동할 수 있다.The pretreatment and drying process are steps performed before the polyurethane (PU) impregnation, so that the polyurethane (PU) impregnation process is performed smoothly. The pretreatment process may include a process of immersing the nonwoven pad F in the pretreatment water tank 50 containing a cleaning solution or a chemical. 1) The nonwoven pad (F) manufactured in step (S100) may be moved into the pretreatment tank 50 by rollers (R). The nonwoven pad (F) that has undergone the pretreatment process may be moved to the primary drying process by the roller (R).

1차 건조 과정은 세정액 또는 약품 등에 의해 담궈진 부직포 패드(F)의 수분을 건조시키는 과정일 수 있다. 예를 들어 1차 건조 과정은 히터, 팬 등으로 세정액 또는 약품 등을 증발시킬 수 있는 1차 건조부(60)를 통해 실시될 수 있다.The primary drying process may be a process of drying the moisture of the nonwoven pad (F) dipped by a cleaning solution or a chemical. For example, the primary drying process may be performed through the primary drying unit 60 capable of evaporating a cleaning solution or a chemical using a heater, a fan, or the like.

함침 과정은 폴리우레탄(PU)이 담긴 폴리우레탄 수조(70) 내부에 부직포 패드(F)를 담그는 과정이다. 폴리우레탄(PU)은 두 개 이상의 액체 류를 혼합하여 제조되는데, 반응물인 이소사인염과 폴리올의 종류에 따라 그 특성이 좌우된다. 폴리올에 함유된 긴 결합들은 부드러운 탄성 중합체가 될 수 있게 도와주고, 엄청난 양의 결합은 경질 중합체가 될 수 있게 도와준다. 두 결합의 중간 정도 길이를 유지하게 되면 매우 신축성 있으면서도 적당한 단단함을 유지할 수 있다. 즉, 폴리우레탄(PU)을 제조할 때 구성물질인 소프트 시그먼트와 하드 시그먼트의 비율을 조절하여, 용도에 맞게 탄성과 연성을 조절할 수 있다. 소프트 시그먼트의 비율이 높을수록 경도가 낮고 탄성이 있다.The impregnation process is a process of immersing the nonwoven pad (F) in the polyurethane water tank 70 containing the polyurethane (PU). Polyurethane (PU) is manufactured by mixing two or more liquids, and its properties depend on the type of isocine salt and polyol, which are reactants. The long bonds contained in the polyol make it a soft elastomer, and the enormous amount of linkage helps it become a hard polymer. Maintaining an intermediate length between the two bonds allows for very flexible and moderate rigidity. That is, by adjusting the ratio of the soft segment and the hard segment, which are constituent materials, when manufacturing polyurethane (PU), elasticity and ductility can be adjusted according to use. The higher the soft segment ratio, the lower the hardness and elasticity.

폴리우레탄(PU) 함침 과정의 조건들을 제어하면 부직포 패드(F)에 함유되는 폴리우레탄(PU)의 질량, 부피, 두께 등이 변화될 수 있다. 여기서 조건은 함침 시간, 폴리우레탄(PU)의 농도, 함침 회수, 부직포 패드(F)의 이동 속도 등일 수 있다.If the conditions of the polyurethane (PU) impregnation process are controlled, the mass, volume, thickness, etc. of the polyurethane (PU) contained in the nonwoven pad (F) may be changed. Here, the conditions may be the impregnation time, the concentration of the polyurethane (PU), the number of impregnations, the moving speed of the nonwoven pad (F), and the like.

본 실시예는 연마 패드(Pad)의 표면과 내부의 폴리우레탄(PU)의 밀도를 균일화하여 통기성 향상을 통해 글레이징을 개선할 수 있다. 이를 위해 폴리우레탄 함침 과정에서 아래와 같은 균일화 조건을 적어도 하나를 포함할 수 있다.In this embodiment, the glazing can be improved through the improvement of air permeability by equalizing the density of the polyurethane (PU) on the surface and the inside of the polishing pad (Pad). To this end, in the polyurethane impregnation process, at least one of the following homogenization conditions may be included.

첫째, 폴리우레탄 함침 과정에서 1차적으로 폴리우레탄(PU)이 함유된 부직포 패드(F)는 2차 폴리우레탄 수조(80)에 담궈질 수 있다. 즉, 상기 폴리우레탄 함침 과정은 적어도 2회를 수행할 수 있다. 또한 폴리우레탄(PU)이 함유된 부직포 패드(F)는 필요에 따라 추가적인 폴리우레탄 함침 또는 세정을 위한 3차 폴리우레탄 수조(90) 또는 세정조(90)에 더 담궈질 수 있다.First, in the polyurethane impregnation process, the nonwoven pad (F) containing polyurethane (PU) primarily may be immersed in the secondary polyurethane water tank (80). That is, the polyurethane impregnation process may be performed at least twice. In addition, the nonwoven pad (F) containing the polyurethane (PU) may be further immersed in the tertiary polyurethane water bath 90 or the cleaning bath 90 for additional polyurethane impregnation or cleaning, if necessary.

여기서 1차 폴리우레탄 수조(70) 및 2차 폴리우레탄 수조(80)의 폴리우레탄은 모두 소수성(疏水性, hydrophobic) 특성을 가질 수 있다. 즉, 물과 화합되지 않는 성질을 지닐 수 있다.Here, both the polyurethane of the primary polyurethane tank 70 and the secondary polyurethane tank 80 may have hydrophobic properties. That is, it may have properties that are not compatible with water.

또한, 1차 폴리우레탄 수조(70)는 물과 친한 성질의 친수성(親水性, hydrophilic)의 폴리우레탄으로 채워지며, 2차 폴리우레탄 수조(80)는 소수성의 폴리우레탄으로 채워질 수 있다. 여기서 1차 폴리우리탄 수조(70)가 친수성을 갖게 되면 폴리우레탄 함침시 부직포 패드(F)의 표면으로부터 내부까지 소수성의 비해서 폴리우레탄이 더 원활하게 이동하면서 함침될 수 있다.In addition, the primary polyurethane tank 70 may be filled with water-friendly hydrophilic polyurethane, and the secondary polyurethane tank 80 may be filled with hydrophobic polyurethane. Here, when the primary polyurethane tank 70 has hydrophilicity, the polyurethane can be impregnated while moving more smoothly compared to the hydrophobicity from the surface to the inside of the nonwoven pad F when the polyurethane is impregnated.

둘째, 폴리우레탄 함침에 사용되는 부직포 패드의 두께를 두껍게 제작할 수 있다. 예를 들어, 상술한 부직포 제조단계(S100)에서 제작된 5mm 두께의 부직포 패드를 적용하여 폴리우레탄 함침 단계(S200)를 수행할 수 있다(종래의 부직포 패드는 2.3mm 두께를 채용하였다). 이 경우, 후술할 표면 연마 단계(S300)에서는 버핑 두께를 종래에 비해 2.7mm 이상으로 더 늘릴 수 있다.Second, the thickness of the nonwoven pad used for polyurethane impregnation can be made thick. For example, the polyurethane impregnation step (S200) may be performed by applying the nonwoven fabric pad having a thickness of 5 mm prepared in the nonwoven fabric manufacturing step (S100) described above (the conventional nonwoven pad has a thickness of 2.3 mm). In this case, in the surface polishing step ( S300 ) to be described later, the buffing thickness may be further increased to 2.7 mm or more compared to the prior art.

즉, 실시예에서 부직포 패드의 두께는 4 mm 내지 6 mm 이고, 버핑시 제거되는 부직포 패드의 두께는 2.5 mm 내지 3.5 mm 일 수 있다.That is, in the embodiment, the thickness of the nonwoven pad may be 4 mm to 6 mm, and the thickness of the nonwoven pad removed during buffing may be 2.5 mm to 3.5 mm.

그 이후에는 2차 건조 과정을 수행할 수 있다. 예를 들어 2차 건조 과정은 히터, 팬 등으로 폴리우레탄(PU)을 건조시킬 수 있는 2차 건조부(100)를 통해 실시될 수 있다.After that, a secondary drying process may be performed. For example, the secondary drying process may be performed through the secondary drying unit 100 capable of drying the polyurethane (PU) with a heater, a fan, or the like.

이어서 폴리우레탄(PU)이 함유된 부직포 패드(UF)는 압착 롤러(110)를 통과시켜 부직포 패드(UF) 내부까지 폴리우레탄(PU)이 깊숙하게 함유되도록 압축 과정을 수행한다.Then, the nonwoven pad (UF) containing the polyurethane (PU) is passed through the compression roller 110 to perform a compression process so that the polyurethane (PU) is deeply contained to the inside of the nonwoven pad (UF).

3) 표면 연마(Surface Finishing, S300)3) Surface Finishing (S300)

전술한 폴리우레탄 함침 단계(S200)를 마친 부직포 패드(UF)는 표면 연마 단계를 수행한다(S300). 표면 연마 단계(S300)는 부직포 패드(UF)의 표면(Surface)과 바닥면(Bottom)의 이물질 제거를 위해 샌드 페이퍼를 이용하여 샌딩(Sanding) 또는 버핑(Buffing)을 실시한다. 또한, 표면 연마 단계(S300)를 통해 연마 패드(Pad)의 두께 조절, 표면의 공극 비율을 조절할 수 있다.After the polyurethane impregnation step (S200) described above, the nonwoven pad (UF) is subjected to a surface polishing step (S300). In the surface polishing step ( S300 ), sanding or buffing is performed using sand paper to remove foreign substances from the surface and the bottom of the nonwoven pad UF. In addition, through the surface polishing step ( S300 ), the thickness of the polishing pad and the porosity ratio of the surface may be adjusted.

도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 연마 패드(Pad)에서의 폴리우레탄(PU) 함침 밀도는 표층 부위가 높고(High), 내부로 갈수록 낮아진다(Low). 따라서 연마 패드(Pad)는 표면의 높은 폴리우레탄(PU) 밀도로 인해 웨이퍼 연마시 연마 패드(Pad)의 표면으로 유입되는 슬러리가 내부까지 이동하지 않아 표면에 고착된 형태로 글레이징을 발생시키게 된다.As shown in (a) of FIG. 6, the polyurethane (PU) impregnation density in the polishing pad (Pad) is high in the surface layer portion (High), and decreases toward the inside (Low). Therefore, due to the high density of polyurethane (PU) on the surface of the polishing pad, the slurry flowing into the surface of the polishing pad does not move to the inside during wafer polishing, so that the glazing occurs in the form of being adhered to the surface.

이러한 문제를 개선하기 위해서, 표면 연마 단계(S300)에서는 도 5의 (3) 및 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 샌드페이퍼(120)를 이용한 버핑(Buffing) 가공을 통해 표면의 일부를 제거하여 표층 내부의 기공(P)들을 더 노출시킬 수 있다. 이에, 연마 패드(Pad)는 표층 부위에서 폴리우레탄(PU)이 함침된 부분과 함침되지 않은 내부의 비율을 좀 더 높일 수 있으므로 슬러리가 연마 패드(Pad)의 내부까지 이동하면서 표면에 고착되지 않게 할 수 있다.In order to improve this problem, in the surface polishing step (S300), as shown in FIGS. It can be removed to further expose the pores (P) inside the surface layer. Accordingly, the polishing pad can increase the ratio of the polyurethane (PU) impregnated portion and the non-impregnated inner portion in the surface layer portion so that the slurry does not adhere to the surface while moving to the inside of the polishing pad (pad). can do.

그리고 연마 패드(Pad)의 전체 밀도는 0.44 내지 0.55 g/cm3 일 수 있고, 연마 패드(Pad)의 압축율은 1.9 내지 2.0 %이며, 연마 패드(Pad)의 경도는 88 Asker C일 수 있다. 즉, 연마 패드(Pad)의 표층부에 대한 폴리우레탄(PU) 함침 밀도를 조절하더라도 상기 연마 패드(Pad)가 필요로 하는 기본 물성은 준수할 수 있다.In addition, the overall density of the polishing pad may be 0.44 to 0.55 g/cm 3 , the compressibility of the polishing pad may be 1.9 to 2.0%, and the hardness of the polishing pad may be 88 Asker C. That is, even if the density of polyurethane (PU) impregnation with respect to the surface layer portion of the polishing pad is adjusted, the basic physical properties required for the polishing pad may be observed.

4) 테이프 부착 및 절단(Tape pasting and cutting, S400)4) Tape pasting and cutting (S400)

테이프 부착 및 절단 단계(S400)는 폴리우레탄(PU)이 함침된 연마 패드(UF)의 일면에 양면 테이프(T)를 부착하고, 원형의 패드 형태로 절단이 이루어지는 단계이다.The tape attachment and cutting step ( S400 ) is a step in which a double-sided tape (T) is attached to one surface of a polishing pad (UF) impregnated with polyurethane (PU) and cut in the form of a circular pad.

보다 상세하게는 테이프 부착 및 절단 단계(S400)는, 도 5의 (4)에 도시된 바와 같이, i) 커터부(130)가 폴리우레탄(PU)이 함침된 연마 패드(UF)를 일정한 길이로 커팅(cutting)하고, ii) 테이프 부착부(140)는 양면 테이프(T)를 연마 패드(US)의 일면에 부착(PSA prepasting)하며, iii) 압착부(150)는 양면 테이프(T)를 압착하며(PAS pasting, Press), iv) 형상커팅부(160)는 양면 테이프(T)가 압착된 연마 패드(UF)를 일정한 형상(예컨대 정반 크기의 원형)으로 절단(cutting)하고, v) 포장검사부(170)는 제품을 검사하고 포장지로 포장한다(Inspection, Shipping).In more detail, the tape attachment and cutting step (S400) is, as shown in FIG. and ii) the tape attachment part 140 attaches the double-sided tape T to one side of the polishing pad US (PSA prepasting), iii) the pressing part 150 is a double-sided tape (T) and (PAS pasting, Press), iv) the shape cutting unit 160 cuts the polishing pad UF, on which the double-sided tape T is pressed, into a predetermined shape (eg, a circle of the size of a surface plate), v ) The packaging inspection unit 170 inspects the product and packs it with packaging paper (Inspection, Shipping).

5) 연마 패드 장착 단계(Mounting of the Polishing Pad, S500)5) Mounting of the Polishing Pad (S500)

상기 4단계(S400)에서 포장된 연마 패드(UF)는 양면 테이프(T)의 일면이 웨이퍼 연마 장치의 정반에 부착된 후, 슬러리와 함께 웨이퍼 연마 공정을 수행한다.In the fourth step (S400), the packaged polishing pad UF is subjected to a wafer polishing process together with the slurry after one side of the double-sided tape T is attached to the surface of the wafer polishing apparatus.

도 7은 본 발명의 일 일시예의 연마 패드와 비교예의 연마 패드에서 두께에 따른 밀도를 보여주는 그래프이다.7 is a graph showing the density according to the thickness of the polishing pad of one embodiment of the present invention and the polishing pad of a comparative example.

도 7에 도시된 바와 같이 실시예의 연마 패드는 상술한 제조 장치 및 제조 방법을 이용하여 폴리우레탄의 함침 비율이 균일하게 제조된 것으로 연마 패드의 두께(전면부에서 바닥부까지)에 상관없이 평균적인 밀도(Density) 값을 보임을 알 수 있다. 반면, 비교예의 연마 패드는 전면부와 바닥부를 이루는 표층부에서 밀도가 높아진다.As shown in FIG. 7 , the polishing pad of the embodiment was manufactured with a uniform polyurethane impregnation ratio using the above-described manufacturing apparatus and manufacturing method, and regardless of the thickness (from the front part to the bottom part) of the polishing pad, the average It can be seen that the density value is shown. On the other hand, the polishing pad of the comparative example has a higher density in the surface layer forming the front part and the bottom part.

이처럼 종래(비교예)의 연마 패드는 표면의 높은 밀도로 인해, 연마 공정시 패드 표면으로 유입되는 슬러리가 패드 내부까지 이동되지 않으므로 패드 표면에 고착된 형태의 글레이징을 유발하였다.As such, in the conventional (comparative example) polishing pad, due to the high density of the surface, the slurry flowing into the pad surface during the polishing process does not move to the inside of the pad, thereby causing glazing in the form of adhering to the pad surface.

본 발명의 연마 패드는 패드 표면과 내부의 밀도를 균일하고, 연마 패드 내부까지 슬러리 유동을 향상시킬 수 있다.In the polishing pad of the present invention, the density of the surface and the inside of the pad is uniform, and the flow of the slurry to the inside of the polishing pad can be improved.

도 8은 도 7의 연마 패드들의 100 μm 두께에서의 단층 상태를 보여주는 CT 촬영한 정면도이다.FIG. 8 is a front view CT taken showing the tomographic state of the polishing pads of FIG. 7 at a thickness of 100 μm.

통상, 비교예에서 연마 패드에 발생하는 글레이징은 연마 패드의 표면에서 내부로 300 μm 깊이까지 형성되는 것이 관찰되었다. 즉, 글레이징의 층 두께는 연마 패드의 전면부에서 300 μm 아래까지 형성될 수 있다.In general, it was observed that the glazing generated on the polishing pad in Comparative Example was formed to a depth of 300 μm from the surface of the polishing pad to the inside. That is, the layer thickness of the glazing can be formed up to 300 μm below the front surface of the polishing pad.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 실시예와 비교예의 100 μm 두께층을 촬영한 결과로서 알 수 있듯이, 비교예의 경우 글레이징이 발생한 지역(White spot, Glazing Area)이 더욱 많음을 알 수 있다.As shown in FIG. 8 , as can be seen from the results of photographing the 100 μm-thick layer of the present example and the comparative example, it can be seen that the glazing area (white spot, glazing area) is more in the case of the comparative example.

이와 같이 본 실시예의 연마 패드는 패드 표면과 내부의 밀도를 균일하게 하여, 패드 내부까지 슬러리 유입이 원활하게 되므로 패드 표층에서 100 μm까지 글레이징 영역이 제어되는 효과를 가져올 수 있다.As described above, the polishing pad of this embodiment makes the density of the pad surface and the inside uniform, so that the slurry flows smoothly into the pad interior, so that the glazing area can be controlled to 100 μm from the pad surface layer.

그러나 본 발명의 웨이퍼 연마 장치용 연마 패드 및 그의 제조 방법에 따르면, 연마 패드 표면에 노출되는 폴리우레탄의 밀도를 균일화함으로써 웨이퍼의 연마 공정에서 발생하는 글레이징을 방지하여 웨이퍼의 평탄도 품질을 향상시킬 수 있다.However, according to the polishing pad for a wafer polishing apparatus of the present invention and a manufacturing method thereof, glazing occurring in the polishing process of the wafer can be prevented by equalizing the density of the polyurethane exposed on the polishing pad surface, thereby improving the flatness quality of the wafer. have.

또한, 본 발명의 연마 패드는 패드 표층의 거칠기(Roughness)가 높게 유지되며, 이로 인해 종래 패드 사용 시간 증가에 따른 연마율(Removal rate)이 감소되는 현상을 억제할 수 있다. 즉, 연마 패드의 수명을 연장시킬 수 있다.In addition, the polishing pad of the present invention maintains a high roughness of the pad surface layer, thereby suppressing a decrease in the removal rate due to an increase in the use time of the conventional pad. That is, the life of the polishing pad can be extended.

이상에서 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시 예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Features, structures, effects, etc. described in the above embodiments are included in at least one embodiment of the present invention, and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, features, structures, effects, etc. illustrated in each embodiment can be combined or modified for other embodiments by those of ordinary skill in the art to which the embodiments belong. Accordingly, the contents related to such combinations and modifications should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

10 : 공급부 20 : 압착부
30 : 접착부 40 : 펀칭부
50 : 전처리 수조 60 : 1차 건조부
70 : 1차 폴리우레탄 수조 80 : 2차 폴리우레탄 수조
100 : 건조부 110 : 압착 롤러
130 : 커터부 140 : 테이프 부착부
150 : 압착부 160 : 형상커팅부
170 : 포장검사부
S100 : 부직포 패드 제조 단계 S200 : 폴리우레탄 함침 단계
S300 : 표면 연마 단계 S400 : 테이프 부착 및 절단 단계
S500 : 연마 패드 장착 단계
10: supply unit 20: crimping unit
30: adhesive part 40: punching part
50: pretreatment water tank 60: primary drying unit
70: primary polyurethane tank 80: secondary polyurethane tank
100: drying unit 110: pressing roller
130: cutter part 140: tape attachment part
150: crimping unit 160: shape cutting unit
170: packaging inspection department
S100: Non-woven pad manufacturing step S200: Polyurethane impregnation step
S300: surface polishing step S400: tape attaching and cutting step
S500 : Polishing Pad Mounting Step

Claims (11)

부직포 패드를 제조하는 단계;
상기 부직포 패드를 친수성 폴리우레탄을 수용하는 1차 폴리우레탄 수조 및 소수성 폴리우레탄을 수용하는 2차 폴리우레탄 수조에 순차적으로 함침시키는 폴리우레탄 함침 단계; 및
폴리우레탄이 함침된 상기 부직포 패드의 표면을 연마하는 표면 연마 단계;를 포함하며,
상기 폴리우레탄 함침 단계 및 상기 표면 연마 단계는,
연마 패드의 표층과 내부의 밀도비가 균일해지도록 이루어지는 웨이퍼 연마 장치용 연마 패드의 제조 방법.
manufacturing a non-woven pad;
a polyurethane impregnation step of sequentially impregnating the nonwoven pad into a primary polyurethane water bath containing hydrophilic polyurethane and a secondary polyurethane water bath containing hydrophobic polyurethane; and
Including; surface polishing step of polishing the surface of the nonwoven pad impregnated with polyurethane;
The polyurethane impregnation step and the surface polishing step,
A method of manufacturing a polishing pad for a wafer polishing apparatus, wherein the density ratio between the surface layer and the inside of the polishing pad becomes uniform.
제1항에 있어서,
상기 폴리우레탄 함침 단계는
상기 부직포 패드를 전처리하는 전처리 단계;
상기 부직포 패드의 수분을 건조하는 1차 건조 단계;
상기 부직포 패드를 폴리우레탄에 담그는 함침 단계;
상기 부직포 패드에 함침된 폴리우레탄을 건조시키는 2차 건조 단계; 및
상기 폴리우레탄이 함침된 부직포 패드를 압축하는 압축 과정을 포함하는 웨이퍼 연마 장치용 연마 패드의 제조 방법.
According to claim 1,
The polyurethane impregnation step
a pretreatment step of pretreating the nonwoven pad;
a primary drying step of drying the moisture of the nonwoven pad;
an impregnation step of immersing the nonwoven pad in polyurethane;
a secondary drying step of drying the polyurethane impregnated in the nonwoven pad; and
A method of manufacturing a polishing pad for a wafer polishing apparatus comprising a compression step of compressing the polyurethane-impregnated nonwoven pad.
삭제delete 삭제delete 제2항에 있어서,
상기 연마 패드의 표층에서의 상기 폴리우레탄이 함유된 기공층과 함유되지 않은 기공층의 밀도비가 1:1이 되도록 버핑 가공하는 웨이퍼 연마 장치용 연마 패드의 제조 방법.
3. The method of claim 2,
A method of manufacturing a polishing pad for a wafer polishing apparatus in which a density ratio of the porous layer containing the polyurethane and the porous layer not containing the polyurethane in the surface layer of the polishing pad is buffed to be 1:1.
제5항에 있어서,
상기 부직포 패드의 두께는 4 mm 내지 6 mm 이고,
상기 버핑시 제거되는 상기 부직포 패드의 두께는 2.5 mm 내지 3.5 mm 인 웨이퍼 연마 장치용 연마 패드의 제조 방법.
6. The method of claim 5,
The thickness of the nonwoven pad is 4 mm to 6 mm,
A method of manufacturing a polishing pad for a wafer polishing apparatus, wherein the thickness of the nonwoven pad removed during the buffing is 2.5 mm to 3.5 mm.
제6항에 있어서,
상기 연마 패드의 전체 밀도는 0.44 내지 0.55 g/cm3 인 웨이퍼 연마 장치용 연마 패드의 제조 방법.
7. The method of claim 6,
The total density of the polishing pad is 0.44 to 0.55 g/cm 3 A method of manufacturing a polishing pad for a wafer polishing apparatus.
부직포 패드를 제조하는 부직포 패드 제조부;
상기 부직포 패드가 순차적으로 함침되는 친수성 폴리우레탄을 수용하는 1차 폴리우레탄 수조 및 소수성 폴리우레탄을 수용하는 2차 폴리우레탄 수조를 포함하는 폴리우레탄 함침부; 및
폴리우레탄이 함침된 부직포 패드의 표면을 연마하는 표면 연마부;를 포함하는 웨이퍼 연마 장치용 연마 패드의 제조 장치.
a non-woven pad manufacturing unit for manufacturing a non-woven pad;
Polyurethane impregnation unit comprising a primary polyurethane water tank containing the hydrophilic polyurethane to which the nonwoven pad is sequentially impregnated and a secondary polyurethane water bath containing hydrophobic polyurethane; and
An apparatus for manufacturing a polishing pad for a wafer polishing apparatus comprising a; a surface polishing unit for polishing the surface of the polyurethane-impregnated nonwoven pad.
제8항에 있어서,
상기 표면 연마부는 상기 연마 패드의 표층에서의 상기 폴리우레탄이 함유된 기공층과 함유되지 않은 기공층의 밀도비가 1:1이 되도록 버핑 가공하는 웨이퍼 연마 장치용 연마 패드의 제조 장치.
9. The method of claim 8,
The surface polishing unit is an apparatus for manufacturing a polishing pad for a wafer polishing apparatus for buffing so that the density ratio of the polyurethane-containing porous layer and the non-containing porous layer in the surface layer of the polishing pad is 1:1.
제9항에 있어서,
상기 부직포 패드의 두께는 4 mm 내지 6 mm 이고,
상기 버핑시 제거되는 상기 부직포 패드의 두께는 2.5 mm 내지 3.5 mm 인 웨이퍼 연마 장치용 연마 패드의 제조 장치.
10. The method of claim 9,
The thickness of the nonwoven pad is 4 mm to 6 mm,
A thickness of the nonwoven pad removed during the buffing is 2.5 mm to 3.5 mm.
삭제delete
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