KR20020008753A - Polishing pad and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 웨이퍼, 액정 유리, 하드 디스크 등에 사용하기 위해 정밀연마하기 위한 연마 패드에 관한 것이며, 더 상세하게는 주로 반도체 디바이스의 제조공정에 사용되는 화학-기계적 연마를 위한 연마 패드에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polishing pad for fine polishing for use in semiconductor wafers, liquid crystal glass, hard disks, and the like, and more particularly, to a polishing pad for chemical-mechanical polishing mainly used in the manufacturing process of semiconductor devices.
반도체 집적회로의 고 집적화 및 미세화의 추세에 따라, 배선의 적층화가 수행되고 있다. 즉, 반도체 웨이퍼의 표면에 배선 재료를 패턴 형성하고, 그 상부에 산화 실리콘 등의 절연막을 도포하고 나서, 다음 배선 재료를 패턴 형성하며, 이러한 단계를 순차적으로 반복하는 공정이 채용되고 있다.In accordance with the trend of high integration and miniaturization of semiconductor integrated circuits, stacking of wirings has been performed. That is, a process is formed in which a wiring material is patterned on the surface of a semiconductor wafer, an insulating film such as silicon oxide is coated on the top, and the next wiring material is patterned, and the steps are repeated sequentially.
배선의 적층 수가 증가하면, 산화 실리콘 등의 절연막에 높이 차이가 발생하게 되므로, 다음 배선 재료를 패턴 형성하기 이전에 평탄화를 위해서는 높이 차이를 제거해야 할 필요가 있으며, 이러한 목적을 위해 화학-기계적 연마가 수행되고 있다.As the number of wirings is increased, a height difference occurs in an insulating film such as silicon oxide. Therefore, it is necessary to remove the height difference for planarization before forming the next wiring material. For this purpose, chemical-mechanical polishing is required. Is being performed.
화학-기계적 연마는 연마액(이후, 슬러리라 지칭함)을 공급하면서 연마 패드를 사용하여 반도체 웨이퍼를 평탄하게 연마하는 방법이 있으나, 연마 속도 또는연마 정밀도가 우수한 고 연마 성능이 요구되고 있다.In chemical-mechanical polishing, there is a method of smoothly polishing a semiconductor wafer using a polishing pad while supplying a polishing liquid (hereinafter referred to as a slurry), but high polishing performance having excellent polishing speed or polishing accuracy is required.
특히, 연마 정밀도에 관해서는 반도체 웨이퍼 앞면의 평탄성(이후, 글로벌 평탄성(global flatness)이라 지칭함)과 반도체 웨이퍼의 미세한 패턴의 평탄성(이후, 로컬 평탄성(local flatness)이라 지칭함)을 모두 만족시킬 필요가 있으나, 이것은 어느 한편의 정밀도를 향상시키면 다른 한편의 정밀도가 저하되는 것과 같은 균형 관계가 있다.In particular, in terms of polishing accuracy, it is necessary to satisfy both the flatness of the semiconductor wafer front surface (hereinafter referred to as global flatness) and the fine pattern flatness of the semiconductor wafer (hereinafter referred to as local flatness). However, this is in the same equilibrium relationship as improving the precision of one side lowers the precision of the other side.
또한, 디바이스 성능에 영향을 주는 것과 같은 커다란 연마 흠집(이후, 킬러 스크래치(killer scratch)라 지칭함)의 발생을 반드시 피해야 한다.In addition, the occurrence of large abrasive scratches (hereinafter referred to as killer scratches), such as affecting device performance, must be avoided.
연마 속도, 연마 정밀도 및 킬러 스크래치의 발생은 이후에 설명하는 바와 같이, 연마 장치의 성능 이상으로 연마 패드의 물성에 크게 의존하고 있다.The polishing rate, polishing precision, and the occurrence of killer scratches are largely dependent on the properties of the polishing pad beyond the performance of the polishing apparatus, as described later.
(a) 연마속도 : 슬러리의 보유성능이 양호하고, 또한 미세한 표면 거칠기를 갖는 연마부의 면적이 클 것.(a) Polishing speed: The area of the polishing part having good slurry holding performance and fine surface roughness should be large.
(b) 연마 정밀도 : 글로벌 평탄성에는 압축 탄성 변형 양이 클 것과, 로컬 평탄성에는 패드의 경도가 클 것.(b) Polishing accuracy: The amount of compressive elastic deformation should be large for global flatness, and the pad hardness should be large for local flatness.
(c) 스크래치의 발생이 없는 패드 : 표면이 다공 구조로 연마 찌꺼기가 다공부에 축적되어, 연마부에는 찌꺼기가 존재하지 않아야 함.(c) Scratch-free pads: The surface is porous, and abrasive debris accumulates in the pores, so that no residue is present in the polished portion.
종래의 연마패드는 슬러리의 보유성능과 킬러 스크래치의 발생 방지 측면에서 표면(연마면)이 다공 구조의 것이 사용되고 있으며, 특히 다양한 형상과 정밀도 및 단위 직경을 갖는 발포체가 제조될 수 있으며, 내마모성이 높다라는 등의 이유로 폴리우레탄 발포체로 이루어진 시이트형 패드가 많이 사용되고 있었다.Conventional polishing pads have a porous surface having a porous surface (grinding surface) in terms of slurry retention performance and prevention of killer scratches, and foams having various shapes, precisions and unit diameters can be produced, and have high wear resistance. For example, sheet pads made of polyurethane foam have been widely used.
그러나, 종래의 폴리우레탄 발포체로 이루어진 패드는 장시간의 연마에 사용되는 경우에 연마재료나 연마 찌꺼기가 패드 표면의 독립 기포의 구멍에 결합되면서 구멍이 압축 변형함으로써, 킬러 스크래치의 발생 또는 연마 속도의 저하 등 연마 성능이 저하되는 문제가 발생했다.However, when a pad made of a conventional polyurethane foam is used for prolonged polishing, the hole is compressed and deformed while the abrasive material or abrasive residue is bonded to the hole of the independent bubble on the surface of the pad, resulting in the occurrence of a killer scratch or a decrease in the polishing rate. Such a problem that the polishing performance is lowered.
이 때문에 다수 회의 사용시마다 패드 표면을 다이아몬드 절삭기 등으로 깍아내는 드레싱(dressing) 작업을 실시해야 할 필요성이 있으며 그때마다 연마 성능의 검증을 수행해야 하므로 매우 불편했다.For this reason, there is a need to perform a dressing operation in which a pad surface is scraped off with a diamond cutting machine after a plurality of times of use, and it is very inconvenient because the polishing performance must be verified at that time.
또한, 제조 영역에 따라 발포체의 단위 직경 및 밀도의 불균일함이 발생하며, 동일 제조 영역에서도 슬라이스 부위에서 불균일함이 발생하기 때문에, 안정한 연마 성능을 얻을 없는 문제가 있었다.In addition, since the nonuniformity of the unit diameter and density of the foam occurs depending on the production area, and the nonuniformity occurs at the slice site even in the same production area, there was a problem in that stable polishing performance could not be obtained.
패드 재료에 무기 미립자로 이루어진 연마 입자를 분산 유지시키고 내마모성을 조정하여 드레싱의 실시 요구를 배제시킨(자체 조절성을 갖는) 패드 및 슬러리의 사용량을 저감시킨 패드가 제안되어 있다.There has been proposed a pad in which abrasive particles made of inorganic fine particles are dispersed and maintained in a pad material, and abrasion resistance is adjusted to reduce the amount of use of the pad and slurry, which eliminates the need for dressing (self-regulation).
그러나, 상기 패드 재료는 독립 발포체로 이루어진 것이기 때문에, 발포체의 기포 직경 또는 밀도를 패드 전체에 걸쳐서 균일하게 제공하고, 제조 영역간에 안정하게 제조할 수 있는 패드를 제공하는 것이 곤란하며, 연마 입자를 균일하게 분산시킨 성형체를 제공하는 것이 곤란하기 때문에, 다른 종래 기술과 동일하게 안정한 연마 성능을 얻을 수 없는 문제점이 있다.However, since the pad material is made of an independent foam, it is difficult to provide a pad capable of uniformly providing the bubble diameter or density of the foam over the entire pad and stably producing between the production areas, and uniformly polishing the abrasive particles. Since it is difficult to provide a molded article dispersed in a stable manner, there is a problem in that stable polishing performance cannot be obtained in the same manner as in the prior art.
본 발명의 목적은 안정한 연마 성능을 얻을 수 있는 연마 패드를 제공하고자하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a polishing pad which can obtain stable polishing performance.
또한, 본 발명은 연마 입자의 분산 패턴을 동일하게 하여 슬러리의 사용량을 저감시키고 안정한 연마 성능을 얻을 수 있는 연마 패드를 제공하고자 하는 것이다.In addition, the present invention is to provide a polishing pad that can make the dispersion pattern of the abrasive particles the same, to reduce the amount of slurry used and obtain a stable polishing performance.
또한, 본 발명은 절단면에서 연마를 수행하여도 층간 박리를 감소시킬 수 있는 연마 패드를 제공하고자 하는 것이다.It is also an object of the present invention to provide a polishing pad which can reduce the delamination even when polishing is performed at the cut surface.
또한, 본 발명은 드레싱을 필요로 하지 않는 연마 패드를 제공하고자 하는 것이다.It is also an object of the present invention to provide a polishing pad that does not require dressing.
또한, 본 발명은 전술한 연마 패드를 공업적으로 용이하게 제조하는 방법을 제공하고자 하는 것이다.It is also an object of the present invention to provide a method for industrially manufacturing the aforementioned polishing pad.
전술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명자들의 연구의 결과, 시이트의 절단면을 연마 패드의 연마면으로 하면 연마면의 미세 구조를 동일하게 하는 것이 가능하므로, 본 발명을 달성할 수 있는 안정한 연마 성능을 얻을 수 있다는 것을 알아냈다. 그러나, 종래 기술에 있어서 시이트의 절단면을 연마 패드의 연마면으로 한다는 것은 전혀 행해지지 않았으며 이와 같은 발상도 전혀 알려지지 않았다.As a result of the study of the present inventors for achieving the above object of the present invention, it is possible to make the fine structure of the polishing surface equal when the cut surface of the sheet is used as the polishing surface of the polishing pad, so that stable polishing can be achieved. I found out that I can get performance. However, in the prior art, making the cut surface of the sheet the polishing surface of the polishing pad has not been performed at all, and such an idea is not known at all.
즉, 본 발명은 한 종류 이상의 시이트 절단면이 연마 패드의 연마면에 나선형으로 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.That is, the present invention is characterized in that at least one sheet cut surface is helically arranged on the polishing surface of the polishing pad.
시이트 절단면을 연마면으로 하면, 동일 시이트로부터 동일 연마면이 얻어짐과 동시에, 연마면이 닳아 없어지더라도 내부도 동일한 연마면이므로 안정한 연마성능이 얻어진다.When the sheet cut surface is the polished surface, the same polished surface is obtained from the same sheet, and even if the polished surface is worn out, the inside is the same polished surface and stable polishing performance is obtained.
시이트의 표면을 연마면으로 하면 섬유의 길이방향으로 마찰시키는 것에 의해 섬유가 용이하게 벗겨지게 되나, 절단면을 연마면으로 하면 섬유의 단면이 마찰되게 되어 섬유가 마모되어도 섬유가 벗겨지지 않으므로 안정하고 우수한 연마 성능이 얻어지는 것으로 판단된다.If the surface of the sheet is used as the abrasive surface, the fiber is easily peeled off by rubbing in the longitudinal direction of the fiber.However, if the cut surface is used as the abrasive surface, the cross section of the fiber is rubbed and the fiber does not come off even if the fiber is worn. It is judged that polishing performance is obtained.
본 발명의 연마 패드에 있어서 시이트의 절단면은 나선형으로 배열된다. 이와 같이 하면, 절단면에서 연마되어도 층간 박리를 감소시킬 수 있다. 이에 반해서, 단순히 적층한 절단면을 연마면으로 사용하면 마찰 저항 등에 의해 용이하게 층간 박리가 발생하여 연마 패드로서 산업상 이용할 수 없다.In the polishing pad of the present invention, the cut surfaces of the sheets are arranged in a helical manner. By doing in this way, even if it grind | polishes in a cut surface, interlayer peeling can be reduced. On the contrary, when the laminated cut surface is simply used as the polishing surface, interlayer peeling occurs easily due to frictional resistance or the like and cannot be used industrially as the polishing pad.
또한, 상기 시이트의 적어도 한 종류를 연마 입자 시이트로 사용할 때, 시이트에 거의 균일하게 연마 입자 함유액을 도포하는 것에 의해 표면과 내부에서 입자 함유량이 상이하여도, 시이트 절단면 및 시이트 표면과 내부와의 연마입자 함유패턴이 거의 동일하므로 패드의 표면이 박리되어도 항상 거의 일정한 연마입자 패턴을 연마면으로 할 수 있어서 안정한 연마 성능이 얻어진다.In addition, when using at least one kind of said sheet as an abrasive grain sheet, even if a particle content differs in surface and inside by apply | coating an abrasive grain containing liquid to a sheet | seat almost uniformly, a sheet cut surface and a sheet surface and an inside may differ. Since the abrasive grain content patterns are almost the same, even if the surface of the pad is peeled off, a substantially constant abrasive grain pattern can be used as the polishing surface, thereby achieving stable polishing performance.
또한, 시이트를 나선형으로 감아서 형성하는 것에 의해 본 발명의 연마 패드를 용이하게 제조할 수 있다.Moreover, the polishing pad of this invention can be manufactured easily by winding up and forming a sheet | seat spirally.
본 발명에 의하면, 사용하는 각 시이트의 두께를 선택하는 것으로, 각각의 시이트 절단면의 물성에 의한 연마기능 부위의 미세구조를 일정하게 제어하는 것이 가능하므로, 연마능력에 편차가 없는 안정한 연마패드를 제공할 수 있다.According to the present invention, by selecting the thickness of each sheet to be used, it is possible to constantly control the microstructure of the polishing function site due to the physical properties of each sheet cut surface, thereby providing a stable polishing pad without variation in polishing ability. can do.
전술한 본 발명의 장점 및 기타의 장점들은 다음의 설명으로 더욱 분명해질 것이다.The above and other advantages of the present invention will become more apparent from the following description.
이후, 본 발명의 실시예를 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
본 발명에 사용하는 시이트는 나선형으로 감을 수 있는 기계적 물성을 갖는 것으로 충분하며 특별히 한정되지 않는다. 사용하는 시이트의 두께는 0.05 내지 10㎜정도이며, 바람직하게는 0.1 내지 3㎜이다. 시이트의 두께가 0.05㎜ 보다 적으면, 시이트 사이의 접착제가 상대적으로 증가하게 되므로 시이트 절단면의 연마기능이 충분히 발휘될 수 없다. 또한, 10㎜를 초과하면, 시이트 절단면의 연마 기능에 크게 영향을 주지 못해서 연마능력이 시이트 절단면의 물성에 지배됨과 동시에, 나선형으로 강력히 감겨지지 않아 연하게 됨으로써 연마 패드로서의 기능을 하지 못하게 된다.The sheet used in the present invention is sufficient to have mechanical properties that can be wound in a spiral and is not particularly limited. The thickness of the sheet to be used is about 0.05 to 10 mm, preferably 0.1 to 3 mm. When the thickness of the sheet is less than 0.05 mm, the adhesive between the sheets is relatively increased, so that the polishing function of the sheet cut surface cannot be sufficiently exhibited. In addition, if it exceeds 10 mm, the polishing function of the sheet cut surface is not greatly influenced, and the polishing ability is controlled by the physical properties of the sheet cut surface, and is not wound strongly in a spiral to soften, thereby preventing the function as a polishing pad.
본 발명에 사용하는 시이트로서는 직포, 부직포, 펠트(felt) 및 페이퍼 형태로 시이트 형상으로 가공한 화학 합성섬유나 무기섬유, 탄성 고분자 시이트, 및 무기 미립자를 포함하는 시이트 등을 사용할 수 있으나 비교적 공극율이 크고 친수성을 갖는 것이 바람직하다.As the sheet used in the present invention, chemical synthetic fibers, inorganic fibers, elastic polymer sheets, and sheets containing inorganic fine particles processed into sheet shapes in the form of woven fabrics, nonwoven fabrics, felts and papers may be used. It is preferable to have large hydrophilicity.
본 발명에 사용하는 시이트의 종류는 1 종류로도 좋으나, 전술한 (a) 내지 (c)의 요구특성에 부합되도록 2 종류 이상을 조합시켜서 사용하는 것이 바람직하다. 특히, 무기 미립자를 포함하는 시이트와 섬유상 시이트를 조합시켜서 사용하는 것이 바람직하다.Although the kind of sheet used for this invention may be one type, it is preferable to use combining two or more types so that the above-mentioned characteristic of (a)-(c) may be met. In particular, it is preferable to use combining the sheet | seat containing inorganic fine particles and a fibrous sheet.
본 발명의 연마 입자로서는 연마 입자를 합성 고분자에 분산 충진시킨 것이나, 연마 입자를 결착제에 분산시킨 것을 섬유상 시이트에 함침 충진시킨 것을 사용하는 것이 좋다. 연마 입자액을 도포한 후에, 예를들어 롤을 통과시키는 것에 의해서 시이트 내의 연마 입자 함유량을 더욱 균일화시키는 것이 가능하다.As the abrasive particles of the present invention, those in which abrasive particles are dispersed and filled in a synthetic polymer or those in which the abrasive particles are dispersed in a binder and impregnated and filled with a fibrous sheet may be used. After apply | coating abrasive grain liquid, it is possible to make uniform abrasive grain content in a sheet | seat further, for example by passing a roll.
본 발명에 사용하는 연마 입자로는 산화 규소, 산화 세륨, 산화 알루미늄, 이산화 망간, 산화철, 산화아연, 탄화 규소, 탄화 붕소, 합성 다이아몬드 및 전기석 분말 등이 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상의 형태로 사용된다. 사용되는 연마 입자 자체는 이러한 종류의 목적에 사용되는 공지의 것을 사용해도 좋으며, 특히 한정되지 않으나 연마시 슬러리에 사용되는 연마 입자와 동종의 것을 사용하는 것이 좋다.The abrasive particles used in the present invention include silicon oxide, cerium oxide, aluminum oxide, manganese dioxide, iron oxide, zinc oxide, silicon carbide, boron carbide, synthetic diamond, tourmaline powder, and the like, which are used alone or in two or more forms. do. The abrasive particles to be used may be known ones used for this kind of purpose, and are not particularly limited, but it is preferable to use those of the same kind as the abrasive particles used in the slurry during polishing.
사용하는 연마입자의 입자직경은 0.01 내지 10㎛인 것이 바람직하다. 상기 범위내에 있으면 고밀도로 또한 균일하게 분산시키는 것이 가능하나, 입자 직경이 10㎛를 초과하면 킬러 스크래치의 원인이 된다.It is preferable that the particle diameter of the abrasive grains used is 0.01-10 micrometers. If it is in the said range, it can disperse | distribute in high density and uniformly, but when particle diameter exceeds 10 micrometers, it becomes a cause of a killer scratch.
연마 입자를 분산시킨 결착제로서는 폴리아크릴계, 에폭시계, 폴리우레탄계 등의 고분자 중합체, 또는 DMF나 DEF 등의 유기 용매로 희석한 것이 바람직하게 사용될 수 있다. 연마 입자액 중의 연마입자 함유량은 바람직하게는 50 내지 90 중량%이다.As a binder which disperse | distributed abrasive grain, the thing diluted with high molecular polymers, such as a polyacrylic-type, an epoxy type, a polyurethane type, or organic solvents, such as DMF and DEF, can be used preferably. The abrasive grain content in the abrasive grain liquid is preferably 50 to 90% by weight.
상기 본 발명의 연마 패드는 시이트에, 바람직하게는 결착제를 도포 또는 함침시키는 동안에 시이트 절단면을 나선형으로 감아서 원통형으로 성형함으로써 제조될 수 있다. 결착제는 감겨진 말단에만 사용하여도 좋다. 또한, 감겨진 후에 시이트가 원통형의 탄성체에 밀착 결합되면 결착제를 전혀 사용하지 않아도 된다.The polishing pad of the present invention may be produced by winding the sheet cut surface in a spiral shape and then cylindrically forming the sheet, preferably during application or impregnation of a binder. The binder may be used only at the wound end. In addition, if the sheet is tightly bonded to the cylindrical elastic body after being wound, it is not necessary to use a binder at all.
원통형으로 형성한 성형물이 감기 축과 직각 또는 교차하는 방향으로 절단되고, 상기 절단면이 본 발명에 따른 연마 패드를 얻기 위해 연마면으로서 사용되거나, 또는 시이트가 본 발명에 따른 연마 패드를 얻기 위해 연마 패드의 두께부에 찔러 넣은 채로 축 주위에 감겨진다.The molded article formed in a cylindrical shape is cut in a direction perpendicular to or crossing the winding axis, and the cut surface is used as the polishing surface to obtain the polishing pad according to the present invention, or the sheet is used to obtain the polishing pad according to the present invention. It is wound around an axis with a stick in the thickness part.
시이트로서, 연마 입자 시이트 단독, 또는 연마 입자 시이트와 섬유상 시이트로하면 슬러리를 사용하지 않거나 슬러리의 사용량을 저감시킨 연마 패드가 얻어진다. 또한, 이러한 연마 패드는 패드 표면이 조금씩 마모되므로 드레싱을 실시할 필요가 없다.As the sheet, when the abrasive grain sheet alone or the abrasive grain sheet and the fibrous sheet are used, a polishing pad which does not use a slurry or reduces the usage amount of the slurry is obtained. In addition, such a polishing pad does not need to be dressed because the pad surface is worn out little by little.
이와 같은 연마 패드로 하면, 패드 기재에 충진하는 연마입자에 의해 연마 성능을 부여함과 동시에 패드 기재가 적합한 마모성을 가지므로, 웨이퍼의 연마 순서에 따라 순차적으로 패드의 표면이 조금씩 깍여서 새로운 표면에 의해 연마를 수행하는 것이 가능하다.Such a polishing pad provides polishing performance by the abrasive particles filled in the pad substrate and at the same time the pad substrate has suitable abrasion properties. Therefore, the surface of the pad is gradually cut down in order according to the polishing sequence of the wafer. It is possible to carry out polishing by
상기 연마 패드를 사용하면 어떻게 안정한 품질의 연마면이 얻어지는가의 이유는 패드에 거의 균일한 연마 입자 함유액을 도포하면 표면과 내부에서 연마 입자 함유량이 상이하더라도 시이트 절단면 및 시이트 표면과 내부의 연마입자 함유 패턴이 거의 동일해지므로 항상 일정한 연마 조건에서 연마할 수 있기 때문이라고 판단된다.The reason why the polishing pad is used to obtain a stable polishing surface is that the application of a substantially uniform polishing particle-containing liquid to the pad contains the sheet cutting surface and the sheet surface and the inside abrasive particles even if the polishing particle contents are different on the surface and inside. Since the pattern becomes almost the same, it is judged that polishing can always be performed under constant polishing conditions.
종래, 얇은 시이트에 연마 입자를 함유시키는 것에 관해서도, 이를 롤의 형태로 감는 것에 관해서도, 절단면을 마모면으로 하는 것에 관해서도 전혀 알려지지 않았다.Conventionally, neither is known about containing abrasive grain in a thin sheet, neither about winding it in the form of a roll, nor about making a cut surface a wear surface.
상기 방법으로 형성된 연마 패드는 축이 제거되었을 때의 구멍 중앙에 형성된다. 상기 패드는 사용 목적에 따라 변경없이 사용될 수 있지만, 바람직하게는 합성 수지 등으로 구멍을 메워서 연마 패드로 사용하는 것이 좋다.The polishing pad formed by the above method is formed at the center of the hole when the shaft is removed. The pad may be used without change depending on the purpose of use, but preferably, the pad is filled with a synthetic resin or the like and used as a polishing pad.
시이트 간의 결착을 강력하게 하기 위해, 시이트가 감겨질 때 결착제로서 합성 고분자액을 도포하면서 감는 것이 좋다. 결착제로서의 합성 고분자액으로는 아크릴계, 에폭시계, 폴리에스터계 및 우레탄계 등의 열경화성 수지의 용제 용액, 또는 수성 에멀젼이 사용될 수 있다. 또한, 열가소성 수지를 사용하고 히트 시일(heat seal)에 의해 시이트를 결착시켜도 좋다. 요약하면, 본 발명에 있어서 결착제는 접착제를 포함하는 개념으로 사용하는 것이며, 시이트가 풀칠되어 결합된 것이라면 특히 한정할 필요가 없다.In order to strengthen the binding between sheets, it is preferable to wind up while applying the synthetic polymer liquid as a binder when the sheet is wound. As the synthetic polymer liquid as a binder, a solvent solution of a thermosetting resin such as acrylic, epoxy, polyester and urethane, or an aqueous emulsion may be used. In addition, the sheet may be bound by a heat seal using a thermoplastic resin. In summary, in the present invention, the binder is used in the concept including an adhesive, and there is no need to particularly limit the sheet as long as the sheet is pasted together.
상기 결착제는 시이트 사이를 결착시키는 기능 이외에, 도포 두께를 일정하게 제어하여 마모 영역으로서의 기능 및 패드의 탄성 압축율의 조정재로서의 기능을 갖게 할 수 있다.In addition to the function of binding between sheets, the binder can be controlled to have a function of abrasion area and a pad of elastic compressibility by controlling the coating thickness.
이후, 본 발명을 실시예에 의해 설명하나, 본 발명은 이들 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, this invention is not limited to these Examples.
실시예 1Example 1
메틸 메타크릴산 수용액에 연마 입자로서 평균 입자직경 1㎛의 산화세륨을 균일하게 분산시켜서 연마 입자액을 준비했다.Abrasive particles were prepared by uniformly dispersing cerium oxide having an average particle diameter of 1 탆 as abrasive particles in an aqueous methyl methacrylic acid solution.
상기 연마 입자를 폭 200㎜, 총량 20g/㎡의 스판 본드 PET 부직포 2매의 사이에 도포하면서 롤 성형하고, 가열 건조하여 메틸 메타크릴산을 경화시키고, 두께0.3㎜의 무기 미립자를 포함한 시이트(A)를 준비했다. 준비된 시이트(A)의 총량은 600g/㎡로 시이트에 대한 산화 셀륨의 함유량은 79 중량%였다.The abrasive grains were roll-molded while being applied between two span bonded PET nonwoven fabrics having a width of 200 mm and a total amount of 20 g / m 2, and heat-dried to cure methyl methacrylic acid, and a sheet containing inorganic fine particles having a thickness of 0.3 mm (A Prepared). The total amount of the prepared sheet A was 600 g / m 2, and the content of cerium oxide relative to the sheet was 79 wt%.
상기 무기 미립자를 포함하는 시이트(A)를 상기 메틸 메타크릴산 수용액을 전달 롤로 도포하고, 터치 롤에 의해 가압하면서 직경 200㎜까지 되도록 감고, 가열 건조하여 경화시킨 후 여러 개로 나누어 본 발명의 연마 패드를 준비했다.The polishing pad of the present invention is applied to the sheet (A) containing the inorganic fine particles by applying the aqueous methyl methacrylic acid solution to a transfer roll, wound up to a diameter of 200 mm while being pressed by a touch roll, heated and cured, and then divided into several pieces. Prepared.
준비한 연마 패드의 표면(연마면) 경도는 ASKER C형 경도계로 96도이며, 밀도는 2.12g/㎤이었다.The surface (polishing surface) hardness of the prepared polishing pad was 96 degrees with the ASKER C-type hardness meter, and the density was 2.12 g / cm <3>.
얻어진 연마 패드를 사용하고 산화 세륨 분말을 혼합한 슬러리를 공급하면서 산화막이 도포된 실리콘 웨이퍼를 연마했다. 연마 속도는 5000Å/분이었으며, 웨이퍼에서 마이크로 크랙이 발견되지 않았다.The silicon wafer to which the oxide film was apply | coated was grind | polished, using the obtained polishing pad and supplying the slurry which mixed cerium oxide powder. The polishing rate was 5000 kW / min and no micro cracks were found on the wafer.
또한, 얻어진 연마 패드를 사용하고 순수한 물을 공급하면서 산화막이 도포된 실리콘 웨이퍼를 연마했다. 연마 속도는 1500Å/분이었으며, 웨이퍼에서 마이크로 크랙이 발견되지 않았다.In addition, the silicon wafer coated with the oxide film was polished using the obtained polishing pad and supplying pure water. The polishing rate was 1500 kW / min and no micro cracks were found on the wafer.
실시예 2Example 2
상기 무기 미립자를 포함하는 시이트(A)와 폭 200㎜, 총량 80g/㎡인 스판 본드 PET 부직포에 상기 메틸 메타크릴산 수용액을 전달 롤에 의해 도포하고, 터치 롤에 의해 가압하면서 직경 200㎜가 되도록 감고, 가열 건조하여 경화시킨 후에 여러 개로 나누어 본 발명의 연마 패드를 준비했다.The methyl methacrylic acid aqueous solution was applied to the sheet (A) containing the inorganic fine particles and the span bond PET nonwoven fabric having a width of 200 mm and a total amount of 80 g / m 2 by a transfer roll, and pressurized by a touch roll to a diameter of 200 mm. After winding, drying and curing by heating, the polishing pad of the present invention was prepared by dividing into several pieces.
준비한 연마 패드의 표면(연마면) 경도는 ASKER C형 경도계로 90도이며, 밀도는 2.85g/㎤이었다.The surface (polishing surface) hardness of the prepared polishing pad was 90 degrees with the ASKER C-type hardness meter, and the density was 2.85 g / cm <3>.
얻어진 연마 패드를 사용하고 산화 세륨 분말을 혼합한 슬러리를 공급하면서 산화막이 도포된 실리콘 웨이퍼를 연마했다. 연마 속도는 3000Å/분이었으며, 웨이퍼에서 마이크로 크랙이 발견되지 않았다.The silicon wafer to which the oxide film was apply | coated was grind | polished, using the obtained polishing pad and supplying the slurry which mixed cerium oxide powder. The polishing rate was 3000 GPa / min and no micro cracks were found on the wafer.
실시예 3Example 3
폭 200㎜, 총량 20g/㎡인 스판 본드 PET 부직포에 메틸 메타크릴산 수용액을 도포하면서 롤 성형하고, 가열 건조하여 메틸 메타크릴산을 경화시켜, 두께 0.1㎜의 시이트(B)를 준비했다.It roll-molded, apply | coating aqueous solution of methyl methacrylic acid to the span bonded PET nonwoven fabric of width 200mm and total amount 20g / m <2>, heat-drying, hardening methyl methacrylic acid, and the sheet (B) of thickness 0.1mm was prepared.
상기 시이트(B)와 폭 200㎜, 총량 80g/㎡인 스판 본드 PET 부직포에 상기 메틸 메타크릴산 수용액을 전달 롤에 의해 도포하고, 터치 롤에 의해 가압하면서 직경 200㎜가 되도록 감고, 가열 건조하여 경화시킨 후에, 여러 개로 나누어 본 발명의 연마 패드를 준비했다.The methyl methacrylic acid aqueous solution was applied to the sheet (B), a span bond PET nonwoven fabric having a width of 200 mm and a total amount of 80 g / m 2 by a transfer roll, wound to a diameter of 200 mm while pressurized by a touch roll, and dried by heating. After hardening, it divided into several and prepared the polishing pad of this invention.
준비한 연마 패드의 표면(연마면) 경도는 ASKER C형 경도계로 85도이며, 밀도는 1.5g/㎤이었다.The surface (polishing surface) hardness of the prepared polishing pad was 85 degrees with the ASKER C-type hardness meter, and the density was 1.5 g / cm <3>.
얻어진 연마 패드를 사용하고 산화 세륨 분말을 혼합한 슬러리를 공급하면서 산화 막이 도포된 실리콘 웨이퍼를 연마했다. 연마 속도는 2500Å/분이었으며, 웨이퍼에서 마이크로 크랙이 발견되지 않았다.The silicon wafer to which the oxide film was apply | coated was grind | polished using the obtained polishing pad and supplying the slurry which mixed cerium oxide powder. The polishing rate was 2500 kV / min and no micro cracks were found on the wafer.
실시예 4Example 4
수용성 폴리우레탄 에멀젼에, 연마 입자로서 평균 입자직경 1㎛의 산화 세륨을 균일하게 분산시켜 연마 입자액을 준비했다.The abrasive grain liquid was prepared by uniformly dispersing cerium oxide having an average particle diameter of 1 탆 as abrasive grains in the water-soluble polyurethane emulsion.
상기 연마 입자액을 폭 100㎜, 총량 20g/㎡인 스판 본드 PET 부직포 2매 사이에 도포하면서 롤 성형하고, 가열 건조하여, 두께 0.4㎜의 무기 미립자를 포함하는 시이트(C)를 준비했다. 얻어진 시이트(C)의 총량은 800g/㎡이고, 시이트에 대한 산화 세륨의 함유량은 82 중량%이었다.The abrasive grain liquid was roll-molded while apply | coating between two span bond PET nonwoven fabrics of width 100mm and total amount 20g / m <2>, and it heat-dried, and prepared the sheet | seat C containing the inorganic fine particle of thickness 0.4mm. The total amount of the obtained sheet (C) was 800 g / m 2, and the content of cerium oxide in the sheet was 82 wt%.
상기 무기 미립자를 포함한 시이트(C)와 폭 100㎜, 총량 80g/㎡인 스판 본드 PET 부직포에 상기 수용성 폴리우레탄 에멀젼을 도포하고, 터치 롤에 의해 가압하면서 직경 60㎜의 축에 직경 610㎜가 되도록 감고, 가열 건조하여 경화시킨 후에, 두께 2.5㎜의 시이트로 나누고, 축을 뽑아낸 중앙의 구멍에 직경 60㎜, 두께 2.5㎜의 우레탄 시이트를 접착하여, 본 발명의 연마 패드를 준비했다.The water-soluble polyurethane emulsion was coated on a sheet (C) containing the inorganic fine particles and a span bond PET nonwoven fabric having a width of 100 mm and a total amount of 80 g / m 2, and pressed by a touch roll to a diameter of 610 mm on an axis of 60 mm in diameter. After winding, heating and drying to harden, it divided into the sheet of thickness 2.5mm, the urethane sheet of diameter 60mm and thickness 2.5mm was adhere | attached to the center hole which pulled out the shaft, and the polishing pad of this invention was prepared.
준비한 연마 패드의 표면(연마면) 경도는 ASKER C형 경도계로 96도이며, 1㎏f 하중 하에서 압축율은 5%이었다.The surface (polishing surface) hardness of the prepared polishing pad was 96 degrees with the ASKER C-type hardness meter, and the compression ratio was 5% under 1 kgf load.
본 발명의 연마 패드는 시이트 절단면의 물성에 의해 연마기능 부위의 미세 구조를 일정하게 제어하는 것이 가능하므로, 연마 능력에 편차가 없는 안정한 연마 패드로 할 수 있다.Since the polishing pad of the present invention can control the fine structure of the polishing function site constantly by the physical properties of the sheet cut surface, it is possible to provide a stable polishing pad without variation in polishing ability.
또한, 본 발명의 연마 패드는 시이트의 절단면을 연마면으로 하고 있으므로, 동일한 연마기능을 갖는 시이트로부터 동일한 연마면을 얻을 수 있는 동시에, 연마면이 마모되어도 내부가 동일한 연마면이 되므로, 안정한 연마 성능이 얻어진다. 또한, 시이트의 표면을 연마면으로 하면, 섬유의 길이방향으로 마모되게 되므로 섬유가 벗겨져도 절단면을 연마면으로 하고 있으므로, 섬유의 단면이 마모되게 되며, 섬유가 마모되어 벗겨져 버려도 안정하고 우수한 연마 성능을 얻을 수 있다.In addition, since the polishing pad of the present invention has the cut surface of the sheet as the polished surface, the same polished surface can be obtained from the sheet having the same polishing function, and the polished surface becomes the same polished surface even when the polished surface is worn, thus providing stable polishing performance. Is obtained. In addition, when the surface of the sheet is used as a polishing surface, the surface of the sheet is abraded in the longitudinal direction of the fiber. Thus, even if the fiber is peeled off, the cut surface is used as the polishing surface. Can be obtained.
또한, 본 발명의 연마 패드는 시이트의 절단면이 나선형으로 배열되어 있으며, 이렇게 함으로써 절단면을 심하게 마모시켜도 시이트의 층간 박리가 어렵게 되어 있다.In addition, in the polishing pad of the present invention, the cut surfaces of the sheets are arranged in a helical shape, whereby the interlayer peeling of the sheets becomes difficult even if the cut surfaces are badly worn.
본 발명에 의하면, 종래의 발포 폴리우레탄으로 이루진 시이트상의 연마 패드에 있어서의 단점이 해소되어, 안정한 연마성능이 얻어짐과 동시에 패드의 표면이 조금씩 마모되므로 드레싱이 필요없는 이점이 있다.According to the present invention, the disadvantages of the sheet-like polishing pad made of the conventional foamed polyurethane are eliminated, so that stable polishing performance is obtained and the surface of the pad is worn down little by little, so that dressing is not required.
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