KR20010002696A - polymeric polishing pad containing hollow polymeric microelements bundle of cellular tissue and manufacturing method there of - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A polishing pad having a minute polymeric microelement bundle of cellular tissue structure and a manufacturing method thereof are provided to collect efficiently and fix slurry particles through an opened part of polymeric microelements, so that the efficiency of polishing is improved and the time for work is reduced. CONSTITUTION: In a polishing pad, a polymeric microelement is formed in a bundle of a minute polymeric microelement(36), and a large quantity of polymeric microelements are impregnated in a polymeric matrix(32) in which urethane and hardener are mixed. The part of a minute polymeric microelement bundle(34) exposed to a surface course of the polymeric matrix by grinding forms the cellular tissue structure, so that the collection and the transmission of slurry are facilitated. The size of the minute polymeric microelement bundle is 10-300μm.

Description

세포조직 구조의 미세 중공 폴리머 다발을 갖는 폴리싱 패드 및 그 제조방법{polymeric polishing pad containing hollow polymeric microelements bundle of cellular tissue and manufacturing method there of}Polishing pad containing microporous polymer bundles of cellular structure and method for manufacturing the polymerized pad containing hollow polymeric microelements bundle of cellular tissue and manufacturing method there of}

본 발명은 세포조직 구조의 미세 중공 폴리머 다발을 갖는 폴리싱 패드 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 실리콘 웨이퍼 등의 대상 물품 표면을 연마함에 있어서, 대상 물품의 표면에 대향하여 충분한 탄성과 유연성을 가지며 연마에 사용되는 슬러리를 포집하는 상태로 유동시킴으로써 연마작업을 수행하도록 하는 세포조직 구조의 미세 중공 폴리머 다발을 갖는 폴리싱 패드 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polishing pad having a micro hollow polymer bundle having a cellular structure and a method of manufacturing the same. More particularly, in polishing a surface of a target article such as a silicon wafer, sufficient elasticity and flexibility to face the surface of the target article The present invention relates to a polishing pad having a fine hollow polymer bundle having a cellular structure, which has a polishing structure and is subjected to polishing by flowing in a state of collecting a slurry used for polishing.

일반적으로 폴리싱 패드는, 고도의 평탄면이 요구되는 물품 표면을 연마하기 위한 것으로서 단독 또는 그 부재로서 사용된다.Generally, the polishing pad is used alone or as a member thereof for polishing an article surface for which a high level of flatness is required.

이렇게 사용되는 폴리싱 패드의 형상은 원뿔, 원기둥, 평판 등 대상 물품에 대응하여 다양한 형상과 모양으로 제작될 수 있다.The shape of the polishing pad used in this way may be manufactured in various shapes and shapes corresponding to the target object such as a cone, a cylinder, a flat plate.

연마작업의 대상 물품으로는 반도체소자, 실리콘소자, 유리, 세라믹, 고분자 플라스틱, 금속, 돌 등의 연마 부위가 가루 상태로 분리되는 물품의 것에 적용되며 여기서는 반도체 웨이퍼를 대상 물품의 일 예로하여 설명하기로 한다.The article to be polished is applied to an article in which polishing sites such as semiconductor devices, silicon devices, glass, ceramics, polymer plastics, metals, stones, etc. are separated into powders, and the semiconductor wafer is described as an example of the article. Shall be.

상술한 연마작업은 폴리싱 패드에 웨이퍼의 표면을 접촉 또는 근접 대향하도록 위치시키고, 그 사이에 연마용 슬러리를 공급하며 폴리성 패드 또는 웨이퍼를 유동시키는 과정에서 이루어진다.The above polishing operation is performed in the process of positioning the surface of the wafer in contact with or near to the polishing pad, supplying the polishing slurry therebetween, and flowing the poly pad or wafer.

한편, 이렇게 사용되는 슬러리의 성분에는 물과 오일 같은 액상, 산화 알루미늄, 실리콘 카바이드, 소금 등 연마제와 유화제 및 그 이외에 물품의 성질에 대응하는 각종 물질이 포함될 수 있다.Meanwhile, the components of the slurry used in this way may include liquids such as water and oil, abrasives such as aluminum oxide, silicon carbide, salt, abrasives, emulsifiers, and other materials corresponding to the properties of the article.

이하, 상술한 폴리싱 패드와 대상 물품인 웨이퍼 및 슬러리의 적용 관계에 대하여 도1에 도시된 CMP(chemical-mechanical polishing - 화학적 기계적 폴리싱 장치) 구성을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, the application relationship between the above-described polishing pad and the target wafer and slurry will be described with reference to the chemical-mechanical polishing (CMP) configuration shown in FIG. 1.

일반적인 CMP(10)의 구성은, 도1에 도시된 바와 같이, 하측 구동모터(도면의 단순화를 위하여 생략함)의 구동에 의해 수평한 상태로 고속 회전하는 패드척(12)이 있고, 이 패드척(12)의 상면에는 소정 두께를 갖는 판 형상의 폴리싱 패드(14a)가 통상의 방법으로 부착 고정된다.As shown in FIG. 1, the general configuration of the CMP 10 includes a pad chuck 12 which rotates at a high speed in a horizontal state by driving a lower drive motor (not shown for simplicity of the drawing). On the upper surface of the chuck 12, a plate-shaped polishing pad 14a having a predetermined thickness is attached and fixed in a conventional manner.

또한, 폴리싱 패드(14a) 중심부로부터 이격된 상측 중심 위치에는 슬러리 공급노즐(16)이 설치되며, 이 슬러리 공급노즐(16)을 통해 공급되는 슬러리는 폴리싱 패드(14a)의 회전에 의한 원심력으로 폴리싱 패드(14a) 상면에 균일하게 도포된다.In addition, a slurry supply nozzle 16 is installed at an upper center position spaced apart from the center of the polishing pad 14a, and the slurry supplied through the slurry supply nozzle 16 is polished by centrifugal force by the rotation of the polishing pad 14a. It is apply | coated uniformly to the upper surface of the pad 14a.

한편, 폴리성 패드(14a)의 상면 일측 부위에는, 도1에 도시된 바와 같이, 웨이퍼를 고정하여 이 웨이퍼의 일면이 폴리싱 패드(14a) 상면을 선택적으로 대향 위치시키도록 하는 연마부(18)가 설치된다.Meanwhile, as shown in FIG. 1, the polishing part 18 fixes the wafer to one side of the upper surface of the polymeric pad 14a so that one surface of the wafer is selectively positioned to face the upper surface of the polishing pad 14a. Is installed.

이러한 연마부(18)는 고정된 웨이퍼를 폴리싱 패드(14a)에 대향하는 상태로 회전시킴과 동시에 유동시키도록 구성되며, 또 선택적으로 웨이퍼를 다른 위치로 이격시키는 동작을 수행한다.The polishing unit 18 is configured to rotate and simultaneously move the fixed wafer in a state opposite to the polishing pad 14a, and optionally to separate the wafer to another position.

그리고, 폴리싱 패드(14a) 상면의 다른 일측 부위에는, 사용되는 폴리싱 패드(14a)의 표층을 소정 두께로 연삭하여 제거하도록 하는 드레싱부(20)가 설치된다.And the dressing part 20 which grinds and removes the surface layer of the polishing pad 14a used by predetermined thickness is provided in the other site | part of the upper surface of the polishing pad 14a.

이러한 CMP의 구성에 의하면, 슬러리 공급노즐(16)을 통해 공급되는 슬러리는 폴리싱 패드(14a)의 고속 회전에 의해 그 상면에 균일하게 도포되고, 이러한 상태에서 상술한 연마부(18)는 웨이퍼의 요구되는 일면을 폴리싱 패드(14a) 상면에 접촉 또는 근접하도록 대향 위치시켜 도1에 도시된 좌·우 화살표 방향으로 유동시킴과 동시에 회전시키게 된다.According to the configuration of the CMP, the slurry supplied through the slurry supply nozzle 16 is uniformly applied to the upper surface by the high speed rotation of the polishing pad 14a, and in this state, the above-described polishing portion 18 is formed of the wafer. The desired surface is placed to face or contact the upper surface of the polishing pad 14a so as to flow in the direction of the left and right arrows shown in FIG.

이때 위치되는 웨이퍼는 슬러리가 균일하게 도포되는 폴리싱 패드(14a)와 접촉 또는 근접하는 상태로 유동하게 됨으로써 그 대향 표면이 연마된다.The wafer to be positioned at this time flows in contact with or in contact with the polishing pad 14a to which the slurry is uniformly applied, thereby polishing the opposite surface.

이러한 과정으로 웨이퍼의 대향면이 충분히 연마되면, 연마부(18)는 연마된웨이퍼를 외측으로 이격 위치시키고 다음 웨이퍼를 위치시켜 다시 연마작업을 수행하게 된다.When the opposite surface of the wafer is sufficiently polished in this process, the polishing unit 18 positions the polished wafer to the outside and positions the next wafer to perform polishing again.

한편, 상술한 연마작업 과정에서 폴리싱 패드(14a)의 표층은 계속적인 연마작업에 의해 마모됨에 따라 그 표층의 소정 두께를 연삭하여 재사용하게 된다.On the other hand, as the surface layer of the polishing pad 14a is worn by the continuous polishing operation in the above-described polishing operation, the predetermined thickness of the surface layer is ground and reused.

이러한 경우 슬러리 공급을 중단하게 되고, 폴리싱 패드(14a)의 다른 일측으로부터 드레싱부(20)를 위치시켜 회전하는 폴리싱 패드(14a)의 표층 소정 두께를 연삭함으로써 다음 웨이퍼의 연마 단계를 준비하게 된다.In this case, the slurry supply is stopped, and the dressing portion 20 is positioned from the other side of the polishing pad 14a to prepare the next wafer polishing step by grinding a predetermined thickness of the surface layer of the rotating polishing pad 14a.

여기서, 상술한 바에 의하면, 일반적으로 사용되는 폴리싱 패드(14a)의 구성은 폴리싱 패드(14a)의 두께의 전반에 걸쳐 불균일한 물리적 성질을 갖는 다층 구조의 것이 주로 사용된다.Here, according to the above, the structure of the polishing pad 14a which is generally used is mainly one of a multilayer structure having non-uniform physical properties throughout the thickness of the polishing pad 14a.

이러한 다층 구조는 통상 지지층과 연마층 및 연마층이 표면화되는 작업표면으로 구분된다.Such a multilayer structure is usually divided into a support layer, a polishing layer and a working surface on which the polishing layer is surfaced.

상기 구성에 있어서, 지지층은 상술한 패드척(12) 등에 접착되는 구성으로서 다공성 구조를 이루며, 웨이퍼에 의한 가압된 힘에 대응하여 복원성을 갖는 성질로 그 상측에 구비되는 연마층을 웨이퍼에 대응하여 균일한 탄성력으로 지지하는 역할을 수행하게 된다.In the above configuration, the support layer has a porous structure as a structure bonded to the pad chuck 12 and the like described above, and has a resilience property in response to the force applied by the wafer, so that the polishing layer provided on the upper side corresponds to the wafer. It serves to support a uniform elastic force.

또한, 지지층의 상측에 구비되는 연마층은 그 성분이 미시적 탄성을 갖는 다공성 우레탄 등의 것이 사용되고, 이 연마층의 표층을 이루는 작업표면은 연마층보다 더 탄력적이고 유연한 성질로 웨이퍼와 접촉 또는 근접하는 대향하게 된다.In addition, the polishing layer provided on the upper side of the support layer is made of a porous urethane or the like whose component is microelastic, and the working surface forming the surface layer of the polishing layer is more elastic and flexible than the polishing layer, so that the polishing layer is in contact with or close to the wafer. Will be opposed.

이러한 구성의 폴리싱 패드(14a)에 있어서, 작업표면은 연마작업시 국부적 또는 광역적으로 마모되는 정도가 차별화되어 그 대상이 되는 웨이퍼의 표면을 불균일하게 연마하게 된다.In the polishing pad 14a having such a configuration, the work surface is differentiated locally or globally during the polishing operation, thereby unevenly polishing the surface of the target wafer.

따라서, 연마작업을 수행함에 있어서, 상술한 폴리싱 패드(14a)의 작업표면은, 마모되는 정도에 대응하여 일정 주기로 그 표층을 소정 두께로 연삭하게 된다.Therefore, in performing the polishing operation, the working surface of the polishing pad 14a described above is ground to a predetermined thickness at a predetermined cycle corresponding to the degree of wear.

한편, 폴리싱 패드(14a)의 작업표면의 구성은, 웨이퍼에 접촉 또는 근접 대응하는 관계에 있어서 슬러리가 계속적으로 그 대향면에 분포된 상태를 유지하도록 실리콘 슬러리를 포집하는 상태로 유동시킬 것이 요구된다.On the other hand, the configuration of the working surface of the polishing pad 14a requires that the silicon slurry be flowed in a state in which the slurry is continuously collected in a contact or close correspondence with the wafer so as to keep the slurry continuously distributed on the opposite surface. .

이러한 요구 조건을 실현하기 위한 구성으로, 미국 특허공보 제 96-5578362호에 기술된 내용은 상술한 지지층과 연마층 및 작업표면으로 구분되는 구성을 마모와 연삭에 대응하여 각 층의 성질 및 효과가 연속적으로 이루어지도록 하는 단일구성으로 형성한 것이다.As a configuration for realizing such a requirement, the contents described in US Patent Publication No. 96-5578362 describe that the structure divided into the above-described support layer, polishing layer, and work surface corresponds to the wear and grinding properties of each layer. It is formed in a single configuration to be made continuously.

미국 특허공보 제 96-5578362 호에 기술된 폴리싱 패드(14b)의 구성은, 도2에 도시된 바와 갈이, 액상 슬러리의 침투성이 없는 폴리머릭 베이스(polymeric matrix)(22)와 이 폴리머릭 베이스(22)에 다량의 중공 폴리머(polymeric microelement)(24)를 균일하게 분포되도록 함침(陷沈)시켜 형성한 것이다.The construction of the polishing pad 14b described in U.S. Patent Publication No. 96-5578362 is composed of a polymeric matrix 22 and the polymeric base, which are not permeable to the liquid slurry, as shown in FIG. It is formed by impregnating (22) with a large amount of hollow polymer (polymeric microelement) (24) to be uniformly distributed.

상술한 폴리머릭 베이스(22)의 성분은 urethanes, polyester, polysulfones, polyvinylacetate, fluorinated hydrocarbon 및 이들 혼합물이나 공중합체 등의 수지류에 경화제를 혼합한 것으로서, 여기서는 액상 우레탄을 그 대표적인 성분으로 하여 구성되어 있다.The above-mentioned components of the polymeric base 22 are a mixture of a urethanes, polyesters, polysulfones, polyvinylacetate, fluorinated hydrocarbons, and resins such as these mixtures and copolymers, and the composition is composed of liquid urethane as its representative component. .

또한, 상술한 중공 폴리머(24)의 성분은 PVC 계열 성분으로서, polyvinyl alcohol pectin, polyvinyl pyrolidine, hydroxyethylcellous, methylcellous, hydropropylmethylcellous, carboxymethylcellous, hydropropylcellous, polyacryl acids, polyacrylamide, polyethylene glycol, polygydroxyethylacrylites, starches, maleic acid copolymers, polyethylene oxide, polyurethane 그리고 이들의 조합 등이다.In addition, the above-mentioned components of the hollow polymer 24 are PVC-based components, and polyvinyl alcohol pectin, polyvinyl pyrolidine, hydroxyethylcellous, methylcellous, hydropropylmethylcellous, carboxymethylcellous, hydropropylcellous, polyacryl acids, polyacrylamide, polyethylene glycol, polygydroxyethylacrylites, starches, maleic acid copolymers, polyethylene oxide, polyurethane and combinations thereof.

한편, 이들 중공 폴리머(24)는 내부가 구획 형성된 것으로 그 내부에는 저비점 탄화수소계 가스가 투입되어 약 10∼150㎛ 정도의 크기로 팽창시킨 것으로서, 일반적으로 약 90㎛ 정도 크기의 것이 주로 사용된다.On the other hand, these hollow polymers 24 are partitioned inside, and the low boiling point hydrocarbon-based gas is introduced therein and expanded to a size of about 10 to 150 μm, and generally about 90 μm is mainly used.

이렇게 중공 폴리머(24)를 팽창시켜 약 90㎛ 크기로 형성한 이유는 폴리머릭 베이스(22)의 표층으로부터 중공 폴리머(24)가 개방되기 용이하도록 하고, 또 그에 따른 표층의 탄력성과 유연성 확보 및 표층 하부의 탄력성을 이루기 위한 것이다.The reason why the hollow polymer 24 is expanded to have a size of about 90 μm is to facilitate the opening of the hollow polymer 24 from the surface layer of the polymeric base 22, thereby securing the elasticity and flexibility of the surface layer and the surface layer. To achieve the lower elasticity.

한편, 상술한 바와 같이, 폴리머릭 베이스(22)와 중공 폴리머(24)를 이용한 폴리싱 패드 제조장치(26)와 제조공정을 살펴보면, 소정량의 폴리머릭 베이스(22)에 균일하게 분포될 수 있을 정도의 중공 폴리머(24)를 함침시킨다.Meanwhile, as described above, the polishing pad manufacturing apparatus 26 and the manufacturing process using the polymeric base 22 and the hollow polymer 24 may be uniformly distributed in the predetermined amount of the polymeric base 22. The degree of hollow polymer 24 is impregnated.

이후, 상술한 폴리머릭 베이스(22)와 중공 폴리머(24)를 충분히 교반시켜 최종 혼합물을 형성하고, 이것을 내부가 밀폐 구획된 소정 형상의 금형(28) 내부에 주입기(29)를 이용하여 주입한다.Thereafter, the above-described polymeric base 22 and the hollow polymer 24 are sufficiently stirred to form a final mixture, which is injected into the mold 28 having a predetermined shape in which the inside is hermetically sealed using an injector 29. .

이렇게 주입된 최종 혼합물은 금형(28) 내부에서 겔화 과정과 경화 과정 및냉각 과정을 거치게 되고, 이러한 과정을 통해 고체화된 최종 혼합물은 금형(28)으로부터 빼내어 소정 두께와 모양으로 절단함으로써 요구되는 폴리싱 패드(14b)로 형성되는 것이다.The injected final mixture is subjected to gelation, curing, and cooling in the mold 28, and the resulting solid mixture is removed from the mold 28 and cut into a predetermined thickness and shape. It is formed of (14b).

상술한 바와 같이, 제작된 폴리싱 패드(14b)에 있어서, 중공 폴리머(24)는 폴리싱 패드(14b) 표층이 마모되거나 또는 연삭에 의해 작업표면 상에 연속적으로 노출 개방되어 슬러리 소정량을 수용할 수 있는 세공(細孔)을 이루게 된다.As described above, in the manufactured polishing pad 14b, the hollow polymer 24 is exposed to the surface of the polishing pad 14b by wear or grinding continuously on the working surface to receive a predetermined amount of slurry. The fine pores are formed.

한편, 폴리싱 패드(14b)의 표층 부위는, 중공 폴리머(24)가 노출 개방됨에 의해 노출 개방되지 않은 표층 하부 부위에 비교하여 보다 탄력적이고 유연한 특성을 갖게 되며, 노출 개방되지 않은 표층 하부 부위 또한 삽입된 중공 폴리머(24)에 분포 관계에 의해 소정의 탄성력과 유연성을 갖게 된다.On the other hand, the surface layer portion of the polishing pad 14b has a more elastic and flexible characteristic compared to the surface layer portion that is not exposed by the hollow polymer 24 being exposed open, and also inserts the surface layer portion that is not exposed open. The hollow polymer 24 has a predetermined elasticity and flexibility due to the distribution relationship.

이러한 폴리싱 패드(14b) 구성에 따른 사용 관계에 있어서, 먼저 웨이퍼와의 접촉 또는 근접 대응하는 관계에 대하여 도3a를 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.In the use relationship according to the configuration of the polishing pad 14b, the contact or close correspondence with the wafer will be described in more detail with reference to FIG. 3A.

도3a는 도2에 도시된 폴리싱 패드(14b)의 사용 및 웨이퍼의 접촉에 따른 작용 관계를 개략적으로 나타낸 단면도로서, 슬러리가 도포된 폴리싱 패드(14b)가 회전하는 상태에서 그 상면에 웨이퍼가 대향 위치되어 연마작업이 진행되는 과정과 슬러리의 유동 관계 및 폴리싱 패드(14b)의 표층에 작용하는 힘 등의 관계를 설명하기 위한 것이다.FIG. 3A is a cross-sectional view schematically showing the relationship between the use of the polishing pad 14b and the contact of the wafer shown in FIG. 2, with the wafer facing the top surface in the state where the slurry-coated polishing pad 14b is rotated. It is for explaining the relationship between the process of the polishing operation and the slurry flow relationship and the force acting on the surface layer of the polishing pad 14b.

도3a에 도시된 바와 같이, 공급되는 슬러리는 폴리싱 패드(14b)의 고속 회전에 의해 중공 폴리머(24)에 수용 포집됨과 동시에 중공 폴리머(24)가 노출되지 않은 폴리싱 패드(14b)의 작업표면은 탄성력을 제공받게 된다.As shown in Fig. 3A, the supplied slurry is received and collected in the hollow polymer 24 by the high speed rotation of the polishing pad 14b, and the working surface of the polishing pad 14b in which the hollow polymer 24 is not exposed is Elastic force is provided.

먼저, 중공 폴리머(24)에 수용 포집된 상태의 슬러리 중 작업표면에 노출되는 부위의 슬러리는 직·간접적으로 연마작업에 참여하게 되지만 그 연마 정도를 기대하기는 어렵다.First, the slurry of the portion exposed to the working surface of the slurry in the state collected by the hollow polymer 24 participates in the polishing operation directly or indirectly, but it is difficult to expect the degree of polishing.

또한, 중공 폴리머(24)에 수용된 상측 부위의 슬러리는 웨이퍼의 표면과 접촉하는 과정에서 중공 폴리머(24)가 노출되지 않은 폴리싱 패드(14b)의 작업표면으로 유동하게 된다.In addition, the slurry of the upper portion contained in the hollow polymer 24 flows to the working surface of the polishing pad 14b in which the hollow polymer 24 is not exposed in contact with the surface of the wafer.

한편, 중공 폴리머(24)들 사이의 작업표면 부위는 이웃하는 중공 폴리머(24)의 개방됨과 작업표면 하부에 개방되지 않은 중공 폴리머(24)에 의해 상·하측 및 양측 방향으로 탄력적이고 유연한 상태로 있게 되어 그 표면에 분포되는 슬러리를 웨이퍼의 표면에 대향하도록 탄력적인 힘을 제공하게 된다.On the other hand, the work surface portion between the hollow polymers 24 is elastic and flexible in the up, down and both directions by the opening of the neighboring hollow polymers 24 and the hollow polymers 24 which are not open under the work surface. Thereby providing a resilient force against the surface of the wafer with the slurry distributed on that surface.

여기서, 폴리싱 패드(14b)의 표층 부위는 계속적인 연마작업에 의해 마모가 발생되고, 이렇게 마모된 표층은 공급되는 슬러리를 불균일하게 분포시키게 됨에 따라 대응하는 웨이퍼의 표면은 광역적으로 불균일한 연마 분위기 상에 놓이게 된다.Here, the surface layer portion of the polishing pad 14b is abraded by continuous polishing, and the worn surface layer distributes the slurry supplied unevenly, so that the surface of the corresponding wafer has a globally uneven polishing atmosphere. It will be placed on.

또한, 연마작업에 따른 마찰 압력에 대응하여 지지력이 미약한 중공 폴리머(24)의 주연 부위는 마모 정도가 심화되어 작용하는 마찰 압력에 의해 도3a에 도시된 바와 같이, 밀려진 형상으로 성장되고, 이어 중공 폴리머(24)의 개방된 부위를 커버하는 형상으로 성장하게 된다.In addition, the peripheral portion of the hollow polymer 24 having a weak bearing force corresponding to the frictional pressure caused by the polishing operation is grown in a pushed shape as shown in FIG. 3A by the frictional pressure acting as the degree of wear increases. It is then grown in a shape to cover the open portion of the hollow polymer (24).

이렇게 성장 돌출되는 부위는 이후의 슬러리 유동을 저해하는 요소로 작용하여 연마작업시 슬러리를 불균일하게 분포시키게 되고, 이에 따라 웨이퍼에 대한 연마 특성이 변화된다.The growth protruding portion acts as a factor that inhibits the subsequent flow of the slurry to distribute the slurry unevenly during polishing, thereby changing the polishing characteristics for the wafer.

이 경우, 도3b에 도시된 바와 같이, 슬러리의 공급을 중단한 상태에서 회전하는 폴리싱 패드(14b)의 일측 상면에 드레싱부(20)를 대향 위치시켜 그 작업표면소정 두께를 연삭하게 된다.In this case, as shown in FIG. 3B, the dressing part 20 is placed on the upper surface of one side of the polishing pad 14b which rotates while the supply of slurry is stopped, thereby grinding the predetermined working surface thickness.

그러나, 이 경우에 있어서도 표출되는 작업표면의 개방된 중공 폴리머(24)의 주연 부위는 드레싱부(20)의 연삭 압력에 대응하여 충분한 지지력을 제공하지 못함에 따라 그 주연의 표층 부위에서 밀려진 형상으로 남게 되고, 이것은 다시 연마작업 과정에서 연장 형성되어 상술한 문제점을 유발하여 슬러리의 불균일한 분포와 웨이퍼의 연마 효율 저하 문제를 초래하게 된다.However, also in this case, the periphery of the open hollow polymer 24 on the exposed working surface is pushed away from the periphery of the surface layer as it does not provide sufficient support in response to the grinding pressure of the dressing section 20. This results in the formation of an extension in the polishing process, which causes the above-mentioned problems, resulting in a nonuniform distribution of the slurry and a decrease in polishing efficiency of the wafer.

또한, 상기 문제점의 반복으로 짧은 주기로 연삭작업이 요구됨에 따라 폴리싱 패드의 수명이 단축되며, 연마작업에 따른 작업 시간이 지연 및 생산성 저하의 문제가 있었다.In addition, as the grinding operation is required in a short cycle as a repetition of the above problems, the life of the polishing pad is shortened, there is a problem of delay in work time and productivity decrease due to the polishing operation.

이렇게 중공 폴리머(24)의 주연 일측 부위가 밀려진 형상으로 존재할 경우 이 부위는 연마작업시 마모됨에 의해 밀려진 형상으로 계속적으로 성장되어 연마작업에 따른 재현성을 저하시키게 되고, 미세 패턴을 형성하기 위해 작업성을 저하시키는 문제가 있었다.When the peripheral side portion of the hollow polymer 24 is present in the pushed shape, the area is continuously grown in the pushed shape by being worn during the polishing operation, thereby reducing the reproducibility due to the polishing work, to form a fine pattern. There was a problem of lowering workability.

또한, 상술한 바와 같이, 연마 효율이 저하되는 관계로 폴리싱 패드(14b) 표층에 대한 연삭 주기가 단축됨에 따라 폴리싱 패드(14b) 수명이 단축되어 폴리싱 패드(14b)의 교체에 따른 작업의 번거로움과 생산 비용이 증대되는 비경제적인 문제가 있었다.In addition, as described above, as the grinding cycle for the surface layer of the polishing pad 14b is shortened due to the decrease in the polishing efficiency, the life of the polishing pad 14b is shortened, thereby making it difficult to work with replacement of the polishing pad 14b. There was an uneconomical problem that increased production costs.

한편, 상술한 바와 같이, 중공 폴리머(24)의 크기가 평균 약 90㎛ 정도의 크기로 형성됨에 따라 포집되는 슬러리의 양에 비교하여 연마에 요구되는 이송 효율 역량이 저하되며, 중공 폴리머(24)가 폴리싱 패드(14b)의 표층에 다량 노출될 경우 연마작업에 참여하는 정도가 저하되어 연마작업 시간이 지연되는 문제가 있다.On the other hand, as described above, as the size of the hollow polymer 24 is formed on the average of about 90㎛ size, compared with the amount of slurry to be collected, the transfer efficiency capacity required for polishing is reduced, the hollow polymer 24 When a large amount is exposed to the surface layer of the polishing pad 14b, the degree of participation in the polishing operation is lowered, and thus the polishing operation time is delayed.

그리고, 상술한 바와 같이, 웨이퍼의 표면이 균일하게 연마되지 않을 경우, 이 웨이퍼에 의해 제작되는 반도체장치의 제조 수율을 저하시키는 문제가 있다.As described above, when the surface of the wafer is not polished uniformly, there is a problem of lowering the production yield of the semiconductor device produced by the wafer.

한편, 상술한 바와 같이, 중공 폴리머(24)는 탄력성과 유연성을 갖지만 연마 또는 연삭 과정에서 개방될 경우 와해 가능성도 있으며, 슬러리의 이송 효율이 떨어지고, 포집된 슬러리의 지지역할을 인위적으로 형성할 수 없어서 연마 효율이 저하되는 문제가 있다.On the other hand, as described above, the hollow polymer 24 has elasticity and flexibility, but may be broken when opened during the polishing or grinding process, the transport efficiency of the slurry is lowered, and the ground area of the collected slurry may be artificially formed. There is a problem that the polishing efficiency is lowered.

또한, 중공 폴리머(24)의 내측 저면 부위가 노출되어 웨이퍼에 직접적으로 접촉될 경우 주연의 폴리머릭 베이스(22)에 비교하여 웨이퍼에 대한 충격 등 연마에 따른 작업표면의 환경을 변화시키게 됨에 따라 웨이퍼에 대한 연마 정도가 불균일하게 이루어지는 문제가 있었다.In addition, when the inner bottom portion of the hollow polymer 24 is exposed and is in direct contact with the wafer, the wafer surface is changed as compared with the peripheral polymeric base 22 by changing the environment of the working surface such as impact on the wafer. There was a problem that the degree of polishing for the non-uniform.

본 발명의 목적은, 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 대상 물품에 접촉 또는 근접 대향하는 작업표면이 연마작업시 충분한 탄성력과 유연성을 갖도록 함과 동시에 대상 물품과 드레싱부에 의한 연마작업 및 연삭작업시 작용하는 마찰력에 대응하여 충분한 탄력과 유연성 및 지지력을 갖도록 하여 표층의 마모되는 정도를 억제함과 동시에 연삭 효율을 높여 그 표층의 평탄화 유지와 그 수명을 연장할 수 있도록 하는 세포조직 구조의 미세 중공 폴리머 다발을 갖는 폴리싱 패드 및 그 제조방법을 제공함에 있다.DISCLOSURE OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve a conventional problem, wherein a work surface in contact with or in close proximity to an object has sufficient elastic force and flexibility during polishing, and at the same time, polishing and grinding by the object and dressing part. The micro hollow structure of the cell structure that has sufficient elasticity, flexibility, and bearing capacity to cope with the frictional force during the operation to suppress the wear of the surface layer and increase the grinding efficiency to maintain the surface layer flatness and extend its lifespan. The present invention provides a polishing pad having a polymer bundle and a method of manufacturing the same.

또한, 슬러리가 균일하게 도포되도록 하고, 이들 슬러리가 포집되어 고정된 상태로 연마작업에 참여하는 정도를 향상시켜 연마작업의 효율 향상 및 연마작업에 따른 작업 시간을 단축시키도록 하는 세포조직 구조의 미세 중공 폴리머 다발을 갖는 폴리싱 패드 및 그 제조방법을 제공함에 있다.In addition, the fine structure of the cell structure to ensure that the slurry is uniformly applied, improve the degree of participation in the polishing work in a fixed state that these slurry is collected and to improve the efficiency of the polishing work and to shorten the working time according to the polishing work The present invention provides a polishing pad having a hollow polymer bundle and a method of manufacturing the same.

그리고, 슬러리의 소모량을 절감하도록 하고, 대상 물품의 연마 정도 향상 및 재현성의 향상을 통해 대상 물품의 사용에 따른 제조 수율을 높이도록 하는 세포조직 구조의 미세 중공 폴리머 다발을 갖는 폴리싱 패드 및 그 제조방법을 제공함에 있다.In addition, the polishing pad having a fine hollow polymer bundle having a cellular structure to reduce the consumption of the slurry, and to increase the production yield according to the use of the target article by improving the degree of polishing and reproducibility of the target article and a method of manufacturing the same. In providing.

또한, 개방되는 중공 폴리머의 와해 정도를 감소시키도록 하고, 슬러리 이송효율을 높이도록 하며, 포집된 슬러리를 인위적으로 지지할 수 있도록 하여 이로써 미세 패턴 연마를 수행할 수 있도록 하고, 대상 물품의 연마에 따른 작업 환경이 일정하게 유지되도록 하여 대상 물품에 대한 연마작업시의 충격을 감소시키도록 함과 동시에 연마되는 정도를 향상시키도록 하는 세포조직 구조의 미세 중공 폴리머 다발을 갖는 폴리싱 패드 및 그 제조방법을 제공함에 있다.In addition, it is possible to reduce the degree of breakdown of the open hollow polymer, to improve slurry transfer efficiency, to artificially support the collected slurry, thereby performing fine pattern polishing, and to According to the present invention, a polishing pad having a fine hollow polymer bundle having a cell structure and a method of manufacturing the same may be used to maintain a constant working environment so as to reduce the impact during polishing on an object and to improve the degree of polishing. In providing.

도1은, 폴리싱 패드가 사용되는 일반적인 폴리싱 장치 및 그에 따른 폴리싱 패드의 사용 관계를 개략적으로 나타낸 구성도이다.1 is a configuration diagram schematically showing a relationship between a general polishing apparatus in which a polishing pad is used and a polishing pad accordingly.

도2는, 중공 폴리머 입자를 갖는 종래의 폴리싱 패드 구조를 나타낸 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing a conventional polishing pad structure having hollow polymer particles.

도3a는, 도2에 도시된 폴리싱 패드의 사용 및 대상 물품에 대한 작용 관계를설명하기 위한 단면도이고,FIG. 3A is a cross-sectional view for explaining the use of the polishing pad shown in FIG. 2 and an operational relationship with respect to an object.

도3b는, 도2에 도시된 폴리싱 패드의 표면을 소정 두께로 연삭하는 드래싱관계를 나타낸 단면도이다.3B is a cross-sectional view showing a dressing relationship for grinding the surface of the polishing pad shown in FIG. 2 to a predetermined thickness.

도4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 중공 폴리머 다발을 갖는 폴리싱 패드의 구조를 나타낸 부분 단면도이다.4 is a partial cross-sectional view showing the structure of a polishing pad having a fine hollow polymer bundle according to an embodiment of the present invention.

도5a는, 도4에 도시된 폴리싱 패드의 사용 및 대상 물품에 대한 작용 관계를 설명하기 위한 단면도이고,FIG. 5A is a cross-sectional view for explaining the use of the polishing pad shown in FIG. 4 and an operational relationship with respect to an object.

도5b는, 도4에 도시된 폴리싱 패드의 표면을 소정 두께로 연삭하는 드레싱관계를 나타낸 단면도이다.5B is a cross-sectional view showing a dressing relationship for grinding the surface of the polishing pad shown in FIG. 4 to a predetermined thickness.

도6a는, 폴리싱 패드를 구성하는 미세 중공 폴리머 다발의 형상을 확대하여 나타낸 도면 대용 사시 사진이고,FIG. 6A is an enlarged perspective photograph showing a magnified shape of the fine hollow polymer bundle constituting the polishing pad; FIG.

도6b는, 도6a를 보다 확대하여 나타낸 도면 대용 사시 사진이며,FIG. 6B is a drawing substitute photograph showing an enlarged view of FIG. 6A;

도7a는, 도6a 또는 도6b의 미세 중공 폴리머 다발이 구비되어 분포된 상태의 폴리싱 패드의 표면을 확대하여 나타낸 도면 대용 평면 사진이며,FIG. 7A is an enlarged plan view photograph showing the surface of the polishing pad in a state where the fine hollow polymer bundles of FIG. 6A or 6B are provided and distributed;

도7b는, 도7a를 보다 확대하여 나타낸 도면 대용 평면 사진이다.FIG. 7B is a plan view photograph substituted for the drawing in which FIG. 7A is enlarged.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10: CMP 장치 12: 패드척10: CMP apparatus 12: pad chuck

14a, 14b, 30: 폴리싱 패드 16: 슬러리 공급노즐14a, 14b, 30: polishing pad 16: slurry feed nozzle

18: 연마부 20: 드레싱부18: polishing part 20: dressing part

22, 32: 폴리머릭 매트릭스 24: 중공 폴리머22, 32: polymeric matrix 24: hollow polymer

34: 미세 중공 폴리머 다발 36: 미세 중공 폴리머34: fine hollow polymer bundle 36: fine hollow polymer

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 우레탄 및 경화제가 혼합된 폴리머릭 매트릭스에 다량의 중공 폴리머가 함침되고, 상기 중공 폴리머가 마모 또는 연삭에 의해 표층으로부터 개방 노출됨에 따라 상기 표층이 대상 물품의 표면에 접촉 또는 근접 대향하여 탄력적이고 유연한 성질을 이루며 슬러리를 포집하도록 형성된 폴리싱 패드에 있어서, 상기 중공 폴리머는 다량의 미세 중공 폴리머가 상호 포말 형상으로 뭉쳐져 단위의 미세 중공 폴리머 다발로 형성되고, 상기 미세 중공 폴리머 다발을 상기 폴리머릭 매트릭스에 소정 부피 비율을 이루도록 다량 함침시켜 형성되며, 상기 미세 중공 폴리머 다발이 연삭에 의해 상기 폴리머릭 매트릭스의 표층으로 노출된 부위는 세포조직 구조를 이루어 상측 부위에 슬러리의 포집 및 이송이 용이하도록 형성됨을 특징으로 한다.A feature of the present invention for achieving the above object is that a polymeric matrix mixed with a urethane and a curing agent is impregnated with a large amount of hollow polymer, and the surface layer is subjected to the open article as the hollow polymer is exposed from the surface layer by abrasion or grinding. In the polishing pad formed to collect the slurry in contact with or close to the surface of the elastic and flexible properties, the hollow polymer is formed of a bundle of fine hollow polymer of the unit by a large amount of fine hollow polymer agglomerated into a mutual foam shape, It is formed by impregnating a large amount of fine hollow polymer bundles in the polymeric matrix to form a predetermined volume ratio, and the portion of the fine hollow polymer bundles exposed to the surface layer of the polymeric matrix by grinding forms a tissue structure and forms a slurry at an upper portion thereof. Easy to collect and transfer It is characterized in that the rock formed.

또한, 상기 미세 중공 폴리머 다발은 상기 폴리머릭 매트릭스 전반에 대응하여 균일하게 분포되도록 하고, 이들 미세 중공 폴리머 다발의 크기는 10∼300㎛ 크기로 평균 직경은 30∼100㎛의 것을 사용함이 바람직하다.In addition, the fine hollow polymer bundles are to be uniformly distributed corresponding to the overall polymeric matrix, and the size of these fine hollow polymer bundles is preferably 10 to 300 μm and an average diameter of 30 to 100 μm is used.

그리고, 상기 미세 중공 폴리머 다발을 구성하는 상기 미세 중공 폴리머의 크기는 0.1∼10㎛를 이루고, 평균 직경은 0.4∼2㎛의 것으로 적어도 하나 이상의 슬러리 입자가 수용 포집되어 고정력을 갖도록 이루어진다.The micro hollow polymer constituting the micro hollow polymer bundle has a size of 0.1 to 10 μm, and an average diameter of 0.4 to 2 μm so that at least one slurry particle is collected and has a fixing force.

또한, 상기 미세 중공 폴리머 다발과 상기 미세 중공 폴리머 다발을 구성하는 상기 미세 중공 폴리머는 구 형상의 것으로 이루어진다.Further, the fine hollow polymer bundle and the fine hollow polymer constituting the fine hollow polymer bundle are spherical.

한편, 상기 폴리머릭 매트릭스의 표층으로 노출되어 세포조직 구조를 이루는 상기 미세 중공 폴리머 다발의 각 상기 미세 중공 폴리머들 간의 결합 구조는 상기 미세 중공 폴리머 상호간의 지지력을 가지며, 노출된 상기 미세 중공 폴리머 다발주연에 인접하는 상기 폴리머릭 매트릭스는 상기 미세 중공 폴리머간의 결합 구조에 의한 지지력의 영향을 받게 된다.On the other hand, the bonding structure between each of the micro hollow polymers of the micro hollow polymer bundle exposed to the surface layer of the polymeric matrix to form a cellular structure has support force between the micro hollow polymers, and the exposed micro hollow polymer bundles are exposed. The polymeric matrix adjacent to is subjected to the bearing force by the bonding structure between the fine hollow polymers.

그리고, 상기 미세 중공 폴리머는 유기 폴리머이고, 그 성분은 아크릴 (acryl)계, 스타이렌(Styrene)계, PVC계, cellulose계, polyvinylpyrrolidine, pectin, polyacryl acids, polyacrylamide, polyethylene glycol, starches, polyhydroxyethylacrylites, maleic acid copolymers, polyethylene oxide, polyurethane 및 이들 중합체 중 어느 하나의 성분을 선택하고, 대표적으로는 아크릴계의 것으로 이루어진다.In addition, the fine hollow polymer is an organic polymer, the components of which are acryl, styrene, PVC, cellulose, polyvinylpyrrolidine, pectin, polyacryl acids, polyacrylamide, polyethylene glycol, starches, polyhydroxyethylacrylites, maleic Acid copolymers, polyethylene oxides, polyurethanes and components of any one of these polymers are selected and are typically acrylic.

또한, 상기 폴리머릭 매트릭스의 성분은 폴리우레탄을 사용함이 바람직하다.In addition, it is preferable to use polyurethane as the component of the polymeric matrix.

한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 세포조직 구조의 미세 중공 폴리머 다발을 갖는 폴리싱 패드 제조방법은, 통상 페인트 업계에서 사용되는 백색안료 대용의 체질 안료로 일컬어지는 수용액에 첨가된 미세 중공 폴리머를 추출함과 동시에 이들 미세 중공 폴리머가 상호 접합되도록 분무 건조장치 등을 통해 건조시키는 과정에서 미세 중공 폴리머 다발로 형성하여 추출하는 단계와; 상기 미세 중공 폴리머 다발의 소정량을 폴리머릭 매트릭스에 균일하게 분포되도록 함침시켜 교반시킴으로서 혼합물로 형성하는 단계와; 상기 혼합물을 소정 형상의 몰드 주형 내부에 투입하여 겔화 과정과 경화 과정 및 냉각 과정을 통해 고체화시키는 단계; 및 고체화된 상기 혼합물을 몰드로부터 빼내어 소정 두께와 모양으로 절단하는 단계;를 포함하여 이루어진다.On the other hand, the polishing pad manufacturing method having a fine hollow polymer bundle of the cell structure according to the present invention for achieving the above object is a fine hollow polymer added to an aqueous solution, usually referred to as a sieving pigment substitute for white pigment used in the paint industry Extracting the same and forming and extracting the micro hollow polymer bundles in a process of drying through a spray drying apparatus such that the micro hollow polymers are bonded to each other; Forming a mixture by impregnating and stirring a predetermined amount of the fine hollow polymer bundles uniformly in the polymeric matrix; Injecting the mixture into a mold mold having a predetermined shape to solidify the gel mixture through curing, cooling, and cooling; And removing the solidified mixture from the mold and cutting the mixture into a predetermined thickness and shape.

이하, 상기 구성에 따른 세포조직 구조의 미세 중공 폴리머 다발을 갖는 폴리싱 패드 및 그 제조방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a polishing pad having a fine hollow polymer bundle having a cell structure according to the above configuration and a method of manufacturing the same will be described with reference to the accompanying drawings.

도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 세포조직 구조의 미세 중공 폴리머 다발을 갖는 폴리싱 패드의 구성을 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도5a와 도5b는 도4에 도시된 폴리싱 패드에 대한 연마 및 연삭에 따른 작용 관계를 설명하기 위한 단면도이며, 도6a 내지 도7b는 폴리싱 패드를 구성하는 미세 중공 폴리머 다발을 확대하여 나타낸 도면 대응 사진으로서, 종래의 동일한 부분에 대하여 동일한 부호를 부여하고, 그에 따른 상세한 설명은 생략하기로 한다.Figure 4 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a polishing pad having a fine hollow polymer bundle of tissue structure according to an embodiment of the present invention, Figures 5a and 5b is a polishing and grinding for the polishing pad shown in Figure 4 6A to 7B are enlarged view corresponding photographs showing enlarged fine hollow polymer bundles constituting a polishing pad, and the same reference numerals are given to the same parts in the related art, and thus detailed The description will be omitted.

본 발명에 따른 세포조직 구조의 미세 중공 폴리머 다발을 갖는 폴리싱 패드(30)의 구성은, 도4에 도시된 바와 같이, 우레탄 및 경화제가 혼합된 액상의 폴리머릭 매트릭스(32)에 다량의 미세 중공 폴리머 다발(34)이 균일하게 분포되도록 함침시켜 형성된 것이다.The structure of the polishing pad 30 having the micro hollow polymer bundle of the cellular structure according to the present invention, as shown in Figure 4, a large amount of fine hollow in the liquid polymeric matrix 32 mixed with a urethane and a curing agent It is formed by impregnating the polymer bundle 34 to be uniformly distributed.

여기서, 상술한 미세 중공 폴리머 다발(34)은 다량의 미세 중공 폴리머(36)가 상호 포말 형상으로 뭉쳐져 하나의 단위를 이루는 것으로서, 그 크기는 10∼300㎛ 정도의 구 형상을 이루고, 평균 직경이 30∼100㎛ 범위 이내의 것이 사용된다.Here, the above-described fine hollow polymer bundle 34 is a mass of the fine hollow polymer 36 is agglomerated in a mutual foam shape to form a unit, the size of which forms a spherical shape of about 10 ~ 300㎛, the average diameter is The thing within the range of 30-100 micrometers is used.

이러한 미세 중공 폴리머 다발(34)을 구성하는 미세 중공 폴리머(36)의 크기는 0.1∼10㎛를 이루고, 평균 직경은 0.4∼2㎛의 것으로 연마작업시 개방될 경우 적어도 하나 이상의 슬러리 입자가 포집되어 고정력을 제공하여 이송시 연마 효율을 높일 수 있는 세포조직 구조를 이루게 된다.The micro hollow polymer 36 constituting the micro hollow polymer bundle 34 has a size of 0.1 to 10 μm and an average diameter of 0.4 to 2 μm so that at least one slurry particle is collected when opened during polishing. By providing a fixing force to form a tissue structure to increase the polishing efficiency during transport.

또한, 미세 중공 폴리머 다발(34)과 이를 구성하는 미세 중공 폴리머(36)는 구 형상으로 형성된 것이며, 이러한 구 형상의 것은 폴리머릭 매트릭스(32)에 균일하게 분포되고, 연마작업의 영향을 균일하게 형성하게 된다.Further, the fine hollow polymer bundle 34 and the fine hollow polymer 36 constituting the same are formed in a spherical shape, and the spherical shape is uniformly distributed in the polymeric matrix 32 and uniformly influences the polishing operation. To form.

그리고, 폴리머릭 매트릭스(32)의 표층으로 노출되어 세포조직 구조를 이루는 미세 중공 폴리머 다발(34)의 각 미세 중공 폴리머(36)의 결합 구조는 미세 중공 폴리머(36) 상호간의 지지력을 제공하게 된다.In addition, the bonding structure of each of the micro hollow polymers 36 of the micro hollow polymer bundles 34 exposed to the surface layer of the polymeric matrix 32 to form a cellular structure provides support force between the micro hollow polymers 36. .

또한, 노출된 미세 중공 폴리머 다발(34) 주연에 인접하는 폴리머릭 메트릭스(32) 부위는 연마 및 연삭에 따른 마찰 압력에 대응하여 상술한 미세 중공 폴리머(36)들의 결합 구조에 의한 지지력의 영향을 받게 된다.In addition, the area of the polymeric matrix 32 adjacent to the exposed micro hollow polymer bundle 34 periphery may be affected by the bearing force of the above-described bonding structure of the micro hollow polymers 36 in response to the frictional pressure caused by polishing and grinding. Will receive.

그리고, 미세 중공 폴리머(36)는 유기 폴리머이고, 그 성분은 아크릴(acryl)계, 스타이렌(Styrene)계, PVC계, cellulose계, polyvinylpyrrolidine, pectin, polyacryl acids, polyacrylamide, polyethylene glycol, starches, polyhydroxyethylacrylites, maleic acid copolymers, polyethylene oxide, polyurethane 및 이들 중합체 중 어느 하나의 성분을 선택하여 사용하게 되고, 대표적으로는 아크릴계 성분의 것이 사용되며, 상술한 폴리머릭 매트릭스(32)의 성분은 폴리우레탄이 사용된다.In addition, the fine hollow polymer 36 is an organic polymer, the component of which is acrylic, styrene, PVC, cellulose, polyvinylpyrrolidine, pectin, polyacryl acids, polyacrylamide, polyethylene glycol, starches, polyhydroxyethylacrylites , maleic acid copolymers, polyethylene oxide, polyurethane and any one of these polymers are selected and used. Typically, an acrylic component is used, and the above-described component of the polymeric matrix 32 is polyurethane. .

한편, 본 발명에 따른 세포조직 구조의 미세 중공 폴리머 다발을 갖는 폴리싱 패드 제조방법을 살펴보면, 통상 페인트 업계에서 사용되는 백색안료 대용의 체질 안료로 일컬어지는 수용액에 미세 중공 폴리머(36)가 첨가된 상태로 있으며, 이러한 수용액을 분무 건조장치(도면의 단순화를 위하여 생략함) 등을 통해 일정 압력으로 분무시키는 과정에서 건조시키게 되면, 상호 인접하는 미세 중공 폴리머는 상호 포말 형상으로 접합됨으로써 미세 중공 폴리머 다발(34)로 형성된다.On the other hand, looking at the polishing pad manufacturing method having a fine hollow polymer bundle of the cell structure according to the present invention, the state in which the fine hollow polymer 36 is added to an aqueous solution, which is usually referred to as a sieving pigment substitute for the white pigment used in the paint industry. When the aqueous solution is dried in the process of spraying at a predetermined pressure through a spray drying apparatus (omitted for the sake of simplification of the drawing) or the like, the adjacent micro hollow polymers are bonded to each other in a foam form so that the micro hollow polymer bundles ( 34).

이렇게 형성된 미세 중공 폴리머 다발(34)을 추출하여 폴리우레탄에 경화제가 첨가된 액상의 폴리머릭 매트릭스(32)에 균일하게 분포되도록 함침시키고, 이것을 교반시켜 혼합물로 형성하게 된다.The fine hollow polymer bundle 34 thus formed is extracted and impregnated to be uniformly distributed in the liquid polymeric matrix 32 in which a curing agent is added to the polyurethane, and the mixture is stirred to form a mixture.

그리고, 상술한 혼합물을 소정 형상의 몰드 내부에 투입하여 겔화 과정과 경화 과정 및 냉각 과정을 통해 고체화시키고, 고체화된 혼합물을 몰드로부터 빼내어 소정 두께와 모양 및 형상을 갖도록 절단하는 과정을 통해 요구되는 폴리싱 패드(30)로 형성된다.Then, the above-mentioned mixture is put into a mold having a predetermined shape and solidified through a gelation process, a curing process, and a cooling process, and the polishing is required by removing the solidified mixture from the mold and cutting the mixture to have a predetermined thickness, shape, and shape. It is formed by the pad 30.

이렇게 제조된 폴리싱 패드(30)의 단면 형상을 살펴보면, 도4에 도시된 바와같이, 폴리머릭 매트릭스(32)에 다량의 미세 중공 폴리머 다발(34)이 함침된 상태로 존재함에 따라 개방되는 표층 부위는 표층 하부 보다 더 탄력적이고 유연한 성질을 이루게 된다.Referring to the cross-sectional shape of the polishing pad 30 manufactured as described above, as shown in FIG. 4, the surface layer portion opened as a large amount of the fine hollow polymer bundle 34 is impregnated in the polymeric matrix 32. Is more elastic and flexible than the bottom of the surface.

또한, 폴리성 패드(30)의 표층으로부터 개방되는 미세 중공 폴리머 다발(34)의 상측 부위는 공급되는 슬러리를 포집하여 소정의 고정력을 갖는 형상을 이루어 연마작업시 슬러리 입자를 효과적으로 이송시키게 된다.In addition, the upper portion of the fine hollow polymer bundle 34 opened from the surface layer of the polysilicon pad 30 collects the supplied slurry to form a shape having a predetermined fixing force, thereby effectively transferring the slurry particles during polishing.

따라서, 본 발명에 의하면, 다량의 미세 중공 폴리머가 상호 포말 형상의 다발을 이루어 폴리머릭 매트릭스에 함침됨에 따라 폴리싱 패드 두께 전반에 걸쳐 탄성력과 유연성이 확보되고, 미세 중공 폴리머 다발이 개방되는 폴리싱 패드 표층의 탄성력과 유연성은 미세 중공 폴리머 다발이 개방되지 않은 표층 하부 보다 더 탄성력과 유연성을 갖게 된다.Therefore, according to the present invention, as a large amount of fine hollow polymers are formed in a mutual foam-like bundle and impregnated into the polymeric matrix, elasticity and flexibility are secured throughout the polishing pad thickness, and the polishing pad surface layer in which the fine hollow polymer bundles are opened. The elasticity and flexibility of the microporous polymer bundle will be more elastic and flexible than the bottom of the unopened surface layer.

또한, 폴리싱 패드의 표층으로 노출되는 미세 중공 폴리머 다발 부위는 각각의 미세 중공 폴리머의 개방된 부위를 통해 슬러리 입자를 효과적으로 포집하여 고정하게 됨으로써 대상 물품에 대응하여 이송시 연마 효율이 높아지고, 연마작업에 소요되는 작업 시간이 단축되는 효과가 있다.In addition, the fine hollow polymer bundle portion exposed to the surface layer of the polishing pad effectively collects and fixes the slurry particles through the open portions of the respective fine hollow polymers, thereby increasing the polishing efficiency during transport in response to the target article, The work time required is shortened.

그리고, 공급되는 슬러리는 미세 중공 폴리머 각각에 적어도 하나 이상의 소량씩 포집된 상태로 있며, 기존의 슬러리가 수용되던 하부의 넓은 영역은 미세 중공 폴리머들로 체워지며, 단순 지지역할을 수행함으로써 슬러리의 공급량이 절감되고, 대상 물품의 연마 정도 향상 및 재현성의 향상을 통해 대상 물품의 사용에 따른 제조 수율이 향상되는 효과가 있다.And, the slurry to be supplied is collected at least one small amount in each of the fine hollow polymer, the wide area of the lower portion where the conventional slurry was accommodated is filled with the fine hollow polymer, the supply amount of the slurry by performing a simple ground area This is reduced, and through the improvement of the polishing degree and the reproducibility of the target article, there is an effect that the manufacturing yield according to the use of the target article is improved.

한편, 연마작업 또는 드레싱부의 연삭작업시 작용하는 마찰력에 대응하여 상술한 미세 중공 폴리머 다발은 충분한 탄력과 유연성 및 지지력을 갖게 됨으로써 표층의 마모되는 정도를 억제하게 되고, 동시에 폴리머릭 매트릭스의 변형을 방지하도록 지지하게 됨에 따라 연삭 효율을 높여 그 표층의 평탄도가 향상됨과 동시에 유지되어 폴리싱 패드의 수명이 연장되는 이점이 있다.On the other hand, the above-described fine hollow polymer bundles have sufficient elasticity, flexibility, and supporting force in response to the frictional force acting during the grinding operation or the grinding operation of the dressing part, thereby suppressing the wear of the surface layer and at the same time preventing the deformation of the polymeric matrix. As it is supported so that the grinding efficiency is increased, the flatness of the surface layer is improved and maintained at the same time, thereby extending the life of the polishing pad.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.Although the present invention has been described in detail only with respect to the described embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations are possible within the technical scope of the present invention, and such modifications and modifications are within the scope of the appended claims.

Claims (12)

우레탄 및 경화제가 혼합된 폴리머릭 매트릭스에 다량의 중공 폴리머가 함침되고, 상기 중공 폴리머가 마모 또는 연삭에 의해 표층으로부터 개방 노출됨에 따라 상기 표층이 대상 물품의 표면에 접촉 또는 근접 대향하여 탄력적이고 유연한 성질을 이루며 슬러리를 포집하도록 형성된 폴리싱 패드에 있어서,Flexible and flexible properties such that the surface layer contacts or approaches the surface of the object as the hollow matrix is impregnated with a large amount of hollow polymer and the hollow polymer is openly exposed from the surface layer by abrasion or grinding. In the polishing pad formed to collect the slurry, 상기 중공 폴리머는 다량의 미세 중공 폴리머가 상호 포말 형상으로 뭉쳐져단위의 미세 중공 폴리머 다발로 형성되고, 상기 미세 중공 폴리머 다발을 상기 폴리머릭 매트릭스에 소정 부피 비율을 이루도록 다량 함침시켜 형성되며, 상기 미세중공 폴리머 다발이 연삭에 의해 상기 폴리머릭 매트릭스의 표층으로 노출된 부위는 세포조직 구조를 이루어 상측 부위에 슬러리의 포집 및 이송이 용이하도록 형성됨을 특징으로 하는 세포조직 구조의 미세 중공 폴리머 다발을 갖는 폴리싱 패드.The hollow polymer is formed by forming a plurality of fine hollow polymer bundles of micro hollow polymers in a mutual foam shape, and impregnating the fine hollow polymer bundles in a predetermined volume ratio in the polymeric matrix. Polishing pad having a micro hollow polymer bundle having a cellular structure, wherein the polymer bundle is exposed to the surface layer of the polymeric matrix by grinding to form a cellular structure so as to easily collect and transport the slurry to an upper portion thereof. . 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 미세 중공 폴리머 다발은 상기 폴리머릭 매트릭스 전반에 대응하여 균일하게 분포됨을 특징으로 하는 상기 세포조직 구조의 미세 중공 폴리머 다발을 갖는 폴리싱 패드.And the fine hollow polymer bundles are uniformly distributed corresponding to the entirety of the polymeric matrix. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 미세 중공 폴리머 다발의 크기는 10∼300㎛임을 특징으로 하는 상기 세포조직 구조의 미세 중공 폴리머 다발을 갖는 폴리싱 패드.Polishing pad having a fine hollow polymer bundle of the tissue structure, characterized in that the size of the fine hollow polymer bundle is 10 ~ 300㎛. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 미세 중공 폴리머 다발의 평균 직경 크기는 30∼100㎛임을 특징으로 하는 상기 세포조직 구조의 미세 중공 폴리머 다발을 갖는 폴리싱 패드.The polishing pad having the fine hollow polymer bundle of the tissue structure, characterized in that the average diameter of the fine hollow polymer bundle is 30 to 100㎛. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 미세 중공 폴리머 다발을 구성하는 상기 미세 중공 폴리머의 크기는 0.1∼10㎛임을 특징으로 하는 상기 세포조직 구조의 미세 중공 폴리머 다발을 갖는 폴리싱 패드.The polishing pad having the micro hollow polymer bundle of the cell structure, characterized in that the size of the micro hollow polymer constituting the micro hollow polymer bundle. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 미세 중공 폴리머의 평균 직경 크기는 적어도 하나 이상의 슬러리 입자가 수용 포집되어 고정 가능한 0.4∼2㎛임을 특징으로 하는 상기 세포조직 구조의 미세 중공 폴리머 다발을 갖는 폴리싱 패드.The average diameter of the fine hollow polymer is a polishing pad having a bundle of fine hollow polymer of the tissue structure, characterized in that at least one or more slurry particles are accommodated and fixed 0.4 ~ 2㎛. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 미세 중공 폴리머 다발과 상기 미세 중공 폴리머 다발을 구성하는 상기 미세 중공 폴리머는 구 형상의 것임을 특징으로 하는 상기 세포조직 구조의 미세중공 폴리머 다발을 갖는 폴리싱 패드.And the fine hollow polymer constituting the fine hollow polymer bundle and the fine hollow polymer bundle is a spherical shape. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 폴리머릭 매트릭스의 표층으로 노출되어 세포조직 구조를 이루는 상기 미세 중공 폴리머 다발의 각 상기 미세 중공 폴리머들 간의 결합 구조는 상기 미세중공 폴리머 상호간의 지지력을 갖도록 형성됨을 특징으로 하는 상기 세포조직 구조의 미세 중공 폴리머 다발을 갖는 폴리싱 패드.The microstructure of the tissue structure is characterized in that the bonding structure between each of the micro hollow polymer of the micro hollow polymer bundle exposed to the surface layer of the polymeric matrix to form a cell structure has support force between the micro hollow polymers. Polishing pads with hollow polymer bundles. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 폴리머릭 매트릭스의 표층으로 노출되어 세포조직 구조를 이루는 상기 미세 중공 폴리머 다발의 각 상기 미세 중공 폴리머들 간의 결합 구조는 상기 미세중공 폴리머 다발 주연에 인접하는 상기 폴리머릭 매트릭스에 지지력을 제공하도록 형성됨을 특징으로 하는 상기 세포조직 구조의 미세 중공 폴리머 다발을 갖는 폴리싱 패드.The bonding structure between each of the micro hollow polymers of the micro hollow polymer bundle exposed to the surface layer of the polymeric matrix to form a cellular structure is formed to provide support to the polymeric matrix adjacent to the microporous polymer bundle periphery. Polishing pads having fine hollow polymer bundles of the tissue structure. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 미세 중공 폴리머는 유기 폴리머임을 특징으로 하는 상기 세포조직 구조의 미세 중공 폴리머 다발을 갖는 폴리싱 패드.And the micro hollow polymer is an organic polymer. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 미세 중공 폴리머의 성분은 아크릴(acryl)계, 스타이렌(Styrene)계,Components of the fine hollow polymer may be acryl, styrene, PVC계, cellulose계, polyvinylpyrrolidine, pectin, polyacryl acids, polyacrylamide, polyethylene glycol, starches, polygydroxyethylacrylites, maleic acid copolymers, polyethylene oxide, polyirethane 및 이들 중합체 중 어느 하나의 성분임을 특징으로 하는 상기 세포조직 구조의 미세 중공 폴리머 다발을 갖는 폴리싱 패드.The micro hollow polymer of the above-mentioned tissue structure, characterized in that the composition of any one of PVC, cellulose, polyvinylpyrrolidine, pectin, polyacryl acids, polyacrylamide, polyethylene glycol, starches, polygydroxyethylacrylites, maleic acid copolymers, polyethylene oxide, polyirethane and these polymers Polishing pads having bundles. 페인트 업계에서 사용되는 백색안료 대용의 체질 안료로 일컬어지는 수용액에 첨가된 상태의 미세 중공 폴리머를 분무시키는 과정에서 건조시키도록 하여 인접하는 미세 중공 폴리머가 상호 포말 형상으로 접합되어 미세 중공 폴리머 다발로 형성되는 것을 추출하는 단계;In the process of spraying the fine hollow polymer in the state of being added to an aqueous solution called a sieving pigment substitute for the white pigment used in the paint industry, it is allowed to dry so that adjacent fine hollow polymers are bonded to each other in a foam form to form a bundle of fine hollow polymers. Extracting what is being; 상기 미세 중공 폴리머 다발의 소정량을 폴리머릭 매트릭스에 균일하게 분포되도록 함침시켜 교반시킴으로서 혼합물로 형성하는 단계;Forming a mixture by impregnating and stirring the predetermined amount of the fine hollow polymer bundles uniformly in the polymeric matrix; 상기 혼합물을 소정 형상의 몰드 주형 내부에 투입하여 겔화 과정과 경화 과정 및 냉각 과정을 통해 고체화시키는 단계; 및Injecting the mixture into a mold mold having a predetermined shape to solidify the gel mixture through curing, cooling, and cooling; And 고체화된 상기 혼합물을 몰드로부터 빼내어 소정 두께와 모양으로 절단하는 단계;Removing the solidified mixture from a mold and cutting it into a predetermined thickness and shape; 를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 세포조직 구조의 미세 중공 폴리머 다발을 갖는 폴리싱 패드 제조방법.Polishing pad manufacturing method having a fine hollow polymer bundle of tissue structure, characterized in that comprises a.
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