KR20070008567A - 층상 지지체 및 ｃｍｐ 패드 적층 방법 - Google Patents

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Abstract

CMP 패드를 적층하는 장치 및 방법은 CMP 패드와 유사한 조성을 갖는 재료로 구성되는 보드에 의해 CMP 패드를 지지하는 것을 포함한다. 이와 같이 적층 중에 CMP 패드를 지지함으로써, CMP 패드에 대한 손상 가능성이 작아지고, 양호한 접착으로 적층을 행할 수 있다. 특히, CMP 패드를 수용하는 리세스가 마련될 수 있는 제1 보드와 접촉한 상태로 CMP 패드 재료를 적층한다. 패드는 패드 재료와 동일하거나 그보다 큰 치수를 갖는다. 대안의 실시예에서, 적층을 위하여 CMP 패드의 양측에 보드가 마련된다.

Description

층상 지지체 및 ＣＭＰ 패드 적층 방법{LAYERED SUPPORT AND METHOD FOR LAMINATING CMP PADS}
본 발명은 화학 기계 평탄화(CMP; chemical mechanical planarization) 연마 패드를 제조하는 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로 말하면, 본 발명은 CMP 연마 패드에 접착제 층을 적층하는 방법에 관한 것이다.
CMP 연마 패드(또는 "CMP 패드")는 표면을 연마하거나 "평탄화하는" CMP 시스템의 구성 요소이다. CMP는 많은 반도체 및 광학 부품을 제조할 때의 하나의 단계이다. 예컨대, CMP는 전자기기의 반도체 웨이퍼 처리 공정 중의 중간 단계이고, 여기서 CMP는 처리 단계 사이에서 표면을 평탄화하는 데 사용된다.
CMP 시스템은 CMP 시스템의 플래튼(platen)에 부착된 CMP 패드와, 가공물의 표면을 가로질러 이동하는 화학 연마 슬러리의 작용에 의해 연마를 행한다. CMP 패드는 연속된 표면, 홈이 있는 표면 또는 펠트 형태의 열가소성 플라스틱 또는 직물을 포함한 다양한 재료 중 하나로 제조될 수 있고, 슬러리는 통상적으로 화학적 부식액 형태의 연마 입자를 포함한다. CMP 패드와 가공물은 균일한 연마를 보장하도록 의도된 운동으로 서로에 대해 상대 이동하는데, 일반적으로는 회전 및 궤도 운동을 조합한 복잡한 운동을 행한다. 또한, CMP 시스템이 새로운 슬러리를 가공 물에 퇴적하고, 이 슬러리를 가공물로부터 제거하도록 함으로써 균일한 연마를 달성한다.
CMP 패드는 접착제에 의해 플래튼에 부착될 수 있는 1회용의 구성 요소이다. 통상적으로, CMP 패드는 감압성 접착제(PSA) 또는 열경화성, 또는 가열-활성 접착제와 함께 CMP 장비 사용자에게 제공된다. PAS는 플래튼 상에 CMP 패드를 배치하기 전에 제거되는 박리 라이너를 접착제 위에 포함한다. 열경화성 접착제를 가열하여 접착제를 활성화시킨다.
일측에 PSA를 구비하고 이면측에 제2 접착제를 구비하는 막의 롤 또는 시트(sheet)로서 PAS를 제공할 수 있다. PSA와 박리 라이너를 구비하는 CMP 패드를 제조하는 것은 통상적으로 PSA 막의 이면측을 CMP 패드 재료의 이면측에 적층함으로써 달성된다. 구체적으로, CMP 패드 재료와, 박리 라이너를 갖는 PSA 막은 라미네이터의 핀치 롤러를 통하여 반송된다. 제2 접착제가 가열에 의해 활성화되는 경우에, PSA 막을 가압하는 핀치 롤러가 가열된다.
CMP 패드는 연마 유체의 유동을 위한 도관을 구비하거나, 상이한 경도와 같은 다른 특성을 갖는 "서브-패드(sub-pad)"와 CMP 패드 재료로 구성될 수도 있다. 이들 다층 CMP 패드는 한 단계에서 CMP 패드 재료와, 일측에 접착제가 있고 반대측에 PSA 막과 박리 라이너가 있는 서브-패드를 적층함으로써 제조될 수 있다. CMP 패드를 제조하는 종래 기술의 방법은, PSA 막 및 박리 라이너와 함께 라미네이터의 핀치 롤러를 직접 통과하여 CMP 패드와 임의의 서브 패드 재료의 스택을 공급한다.
이러한 종래 기술의 CMP 패드 적층 방법에는 여러 가지 문제가 있다. 첫 번 째로, 패드 또는 서브-패드의 두께 편차로 인하여, 적층 압력을 적절하게 인가하는 것을 보장하기 위하여 핀치 롤러 사이의 간격 등과 같이 라미네이터를 조정할 필요가 있다. 두 번째로, 핀치 롤러와 CMP 패드의 접촉으로 인하여, 특히 롤러가 부적합한 재료로 제조되는 경우에 CMP 패드 재료의 전면(前面)이 손상되거나 오염될 수 있다. 예컨대, 롤러는 롤러의 통상적 마모로부터 발생하는 스크래치 또는 기타 불완전성에 기인하여 CMP 패드의 전면을 물리적으로 손상시킬 수 있다. 가공물의 물리적 오염 및 화학적 오염은 반도체 웨이퍼의 제조 시에 특히 문제로 된다. 세 번째로, 적층 중에 CMP 패드 표면을 취급하는 경우에, CMP 패드를 적층하는 사람이 패드를 손상시키거나 오염시킬 수 있다. 네 번째로, 적층 중에 압축력이 부적합하게 분포됨으로 인하여, 뒤틀림 또는 컬링(curling)과 같은 CMP 패드의 불균일성, 기포, 주름 또는 PSA 또는 서브-패드 재료의 평탄하지 않은 적층이 발생할 수 있다.
종래의 CMP 적층 방법에서의 문제를 극복하는 적층 방법을 이용하여 PSA 배킹(backing)을 구비한 CMP 패드를 제조하는 것이 바람직하다. 특히, CMP 패드의 형상을 뒤틀리게 하거나 기타의 형상으로 변경시키지 않고, 또는 CMP 패드를 오염시키지 않으면서 CMP 패드를 적층하는 적층 방법을 제공하는 것이 바람직하다. CMP 패드를 서브-패드와 적층할 수 있도록 하고, 또는 압력이나 가열에 의해 활성화되는 접착제를 이용하여 CMP 패드에 부착된 PSA 막에 사용될 수 있는 방법을 제공하는 것이 또한 바람직하다.
본 발명은 적층 중에 CMP 패드를 지지하는 장치 및 방법을 제공함으로써 종래 기술의 CMP 패드 적층 장치 및 방법에서 발생하는 전술한 문제를 해소한다. 본 발명은, 패드 두께 편차를 보상하기 위하여 라미네이터를 조정하고 적층 중에 CMP 패드 표면을 보호해야 하는 필요성을 감소시키거나 제거하기 위하여 CMP 패드와 서브-패드의 두께를 보상하는 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 일 양태는, 보드(board), CMP 패드 재료, 박리 라이너와 함께 PSA 막을 갖는 배킹(backing)을 포함하는 스택(stack)을 형성하는 단계와, CMP 패드 재료와 배킹의 라미네이트(laminate)를 형성하도록 스택을 압축하는 단계와, 적층된 CMP 패드와 박리 라이너를 보드로부터 분리하는 단계를 포함하는 CMP 패드 제조 방법을 제공한다. 일 실시예에 따르면, 박리 라이너 위에 제2 보드가 마련된다.
본 발명의 다른 양태는, 제1 보드, CMP 패드 재료, 박리 라이너에 의한 서브-패드와 접착제의 배킹, 제2 보드를 포함하는 스택을 형성하는 단계와, CMP 패드와 서브-패드를 적층하도록 스택을 압축하는 단계와, 적층된 CMP 패드와 박리 라이너를 보드로부터 제거하는 단계를 포함하는 CMP 패드 제조 방법을 제공한다. 보드와 CMP 패드 재료는 유사한 재료 조성을 갖는다.
본 발명의 또 다른 양태는 CMP 패드의 일측 또는 양측에 보드를 이용하여 CMP 패드를 제조하는 제조 방법을 제공한다. 일 실시예에서, 각 보드의 평면 치수는 상기 CMP 패드 재료의 평면 치수와 동일하거나 그보다 크고, 바람직하게는 10% 이상 크다. 다른 실시예에 따르면, 각각의 보드는 약 3/100 인치 미만의 두께 공차로 약 1/16 인치 내지 약 1/4 인치의 두께를 갖는다. 또 다른 실시예에서, 제1 보드는 CMP 패드 재료를 수용하기 위하여 일면에 리세스가 있고, 이 리세스는 상기 CMP 패드 재료의 두께의 약 50% 내지 약 90%의 깊이를 갖는다.
본 발명의 일 양태는, 감압성이거나 가열 활성화되는 접착제를 이용하여 패드를 적층함으로써 CMP 패드를 제조하는 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 양태는 CMP 패드의 적층을 지지하는 장치를 제공한다. 이 장치는, CMP 패드 재료와 유사한 조성을 갖고 상기 CMP 패드 재료의 평면 치수와 동일하거나 그보다 큰 평면 치수를 갖는 보드를 포함한다.
이하의 상세한 설명으로부터 당업자에게 명확하게 되는 다양한 보조 구성 및 특징과 함께 이들 특징은 본 발명의 CMP 적층 장치 및 방법에 의해 달성되며, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참고로 하여 예시적으로 설명하기로 한다.
본 발명의 이상의 양태 및 수반되는 이점을 첨부 도면을 참고로 하는 이하의 상세한 설명으로부터 용이하게 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 CMP 패드 재료와 PSA 막으로 형성된 CMP 연마 패드의 측면도이고,
도 2는 CMP 패드 재료, CMP 서브-패드 및 PSA 막으로 형성된 CMP 연마 패드의 측면도이고,
도 3a는 CMP 패드 재료에 부착되는 접착제 층 및 박리 라이너가 있는 PSA를 포함한 접착제 층과 CMP 서브-패드의 측면도이고,
도 3b는 CMP 패드 재료의 측면도이고,
도 3c는 도 3a의 CMP 서브-패드 및 접착제 층과, 도 3b의 CMP 패드 재료와, 상부 보드와, 리세스가 있는 하부 보드의 스택의 측면도이고,
도 3d는 적층 중의 도 3의 스택의 단면 측면도이고,
도 3e는 상부 보드 및 하부 보드로부터 분리된 적층 상태의 CMP 패드의 측면도이고,
도 4는 CMP 패드와 보드의 크기를 보여주는 도 3c의 4-4를 따른 평면 단면도이고,
도 5는 상부 및 하부 지지 보드와 적층을 위한 CMP 패드를 보여주는 도 3c의 5-5를 따른 측면 단면도이고,
도 6a는 CMP 패드 재료에 부착되는 접착제 층과 박리 라이너를 갖는 PSA의 측면도이고,
도 6b는 CMP 패드 재료의 측면도이고,
도 6c는 PSA와, 도 6a의 박리 라이너 및 접착제 층과, 도 6b의 CMP 패드 재료와 바닥 보드의 스택의 측면도이고,
도 6d는 적층 중의 도 6c의 스택의 측면 단면도이고,
도 6e는 상부 및 하부 보드로부터 분리된 적층 상태의 CMP 패드의 측면도이다.
도시된 특정의 부품, 양태 또는 특징을 지시하기 위하여 도면에 도면 부호를 병기하고, 이들 도면 부호는 동일한 부품, 양태 또는 특징을 지시하는 하나 이상의 도면에서 공통적인 것이다.
일반적으로, 본 발명은 CMP 패드 재료 및 배킹으로부터 형성된 적층된 CMP 연마 패드를 제조하는 장치 및 방법을 제공하며, 상기 배킹은 PSA 막 또는 PSA 막이 있는 CMP 서브-패드일 수 있다. 본 발명은 CMP 패드와 유사한 조성을 갖는 재료로 형성된 보드를 이용하여 종래의 라미네이터에 있어서의 적층 중에 CMP 패드 부품의 일측 또는 양측에 지지체를 제공한다.
본 발명은 CMP 패드의 적층에 관한 것이다. 도 2에 도시된 예시적인 CMP 연마 패드(200)는 CMP 패드 재료(201), 접착제(203), CMP 서브-패드(205) 및 PSA 막(207)을 포함하며, 상기 PSA 막은 제1 접착제 층(217)과 제2 접착제 층(219)을 구비한다. CMP 연마 패드(200)는 본 발명의 장치 및 방법을 이용하여 제조될 수 있는 CMP 패드의 하나의 예지만, 본 발명은 이러한 특정의 패드와 관련하여 설명하는 실시예로 한정되지 않는다. CMP 패드 재료(201)는 전면(211)과 후면(213)을 갖고, CMP 서브-패드(205)는 접착제(203)로 덮이는 면과 후면(217)을 갖는다. 접착제(203)는 CMP 서브-패드(205)를 CMP 패드의 후면(213)에 부착한다. 제1 접착제 층(217)은 PSA 막(207)을 CMP 서브-패드의 후면(213)에 부착하고, 제2 접착제 층(219)은 CMP 패드(200)를 CMP 시스템에 부착한다. CMP 패드를 CMP 시스템에 부착하기 전에 제2 접착제 층(219)의 접착제를 보호하도록 그 층(219) 위에 박리 라이너(209)가 마련되고, 이 박리 라이너는 PSA를 노출시키기 위하여 제거된다. 일반적으로, CMP 패드 재료(201)와 CMP 서브-패드(205)는, CMP 패드 재료의 경도에 따라 가공물을 연마하는 능력과, 가공물의 내외로 연마 유체를 지향시키는 능력 및 가공물의 연마와 관련한 기타 특성을 위하여 CMP 연마의 분야에서 알려져 있는 것 으로 선택된다. CMP 패드 재료(201)와 CMP 서브-패드(205)를 열경화성 또는 열가소성 플라스틱으로 형성하는 것이 바람직하다. 또한 필수적인 것은 아니지만, CMP 패드(201)와 CMP 서브 패드(205)를 상이한 경도의 재료, 예컨대 연질의 서브-패드와 비교적 경질의 CMP 패드 재료로 형성하는 것도 바람직하다. 하나의 예시적인 CMP 패드와 서브-패드 재료는 캐스트 우레탄 또는 발포 우레탄과 같은 탄성중합체를 포함한다.
CMP 시스템에 사용되는 CMP 패드(200)를 준비할 때에, 박리 라이너(209)는 층(219)으로부터 제거되고, CMP 패드는 CMP 시스템의 플래튼 상에 정렬 배치되며, 그 CMP 패드를 플래튼에 고정하기 위하여 CMP 연마 패드(200)에 힘이 인가된다.
도 3a 및 도 3b는 제1 실시예에 따른 적층 방법에 의해 적층되는 박리 라이너(209)와 함께 CMP 패드(200)의 두 부분을 도시하고 있다. 구체적으로, 도 3a는 CMP 서브-패드(205), 접착제 층(203, 207) 및 박리 라이너(209)를 포함하는 층(300)의 측면도이고, 도 3b는 CMP 패드 재료(201)의 측면도이다. 예비 적층된 층(300), 또는 CMP 패드 재료(201)에 적층되는 배킹에서 시작하여 제1 실시예의 적층 방법을 설명하기로 한다.
도 3c 내지 도 3e는 적층 공정을 도시하고 있으며, 여기서 도 3c는 도 3a의 층(300), 도 3b의 CMP 패드 재료(201), 상부 보드(303), 도 5에 도시된 리세스가 있는 바닥 보드(301)로 형성된 스택(310)의 측면도이고, 도 3d는 적층 중의 도 3c의 스택의 측면 단면도이고, 도 3e는 상부 및 하부 보드로부터 분리된 적층된 CMP 패드의 측면도이다. 추가의 사항들은, CMP 패드 및 보드의 크기를 보여주기 위하 여 도 3c의 4-4를 따라 취한 평면 단면도인 도 4와, 적층을 위한 CMP 패드와 상부 및 하부 지지 보드를 보여주기 위하여 도 3c의 5-5를 따라 취한 평면 단면도인 도 5에 도시되어 있다. 하나의 변형예에 따르면, 바닥 보드(301)는 평면형이고, 리세스를 포함하지 않는다.
본 실시예에서, 모든 구성 요소들 사이의 접착제로서 PSA가 사용되는데, 즉 접착제(207) 및 접착제(203)가 PAS 이다. 도시된 구성 요소의 순차적 적층에 따라 도 3c 및 도 5에 도시된 바와 같은 스택(301)과 함께 박리 라이너(209)와 CMP 패드(200)의 적층이 진행된다. 먼저, CMP 패드 재료(201)를 보드(301)의 리세스(302)에 배치한다. 그 후, 층(300)을 CMP 패드 재료(201)의 상부에 정렬 배치한다. 마지막으로, 가압 없이 층(300)에 보드(302)를 배치하여 두께 D의 스택을 형성한다.
스택(310)을 형성한 후에, 스택을 도 3d에 도시된 바와 같이 적절하게 이격된 라미네이터의 핀치 롤러(320)를 통하여 반송한다. 구체적으로, 도 3c 및 도 3d에 도시된 바와 같이 두께 D를 갖는 스택(301)은 점진적으로 핀치 롤러(320)를 향하여 안내되고, 이 핀치 롤러는 두께 D의 약 70% 내지 95%의 간격(P)을 갖는다. 핀치 롤러(320)는 스택(301)을 동시에 반송하도록 회전하여, 스택을 압축하고 적층한다. 라미네이터를 통과한 후에, 적층된 CMP 패드(200)를 도 3e에 도시된 바와 같이 보드(301, 303)로부터 분리하여, 박리 라이너(209)와 함께 CMP 연마 패드(200)를 남긴다.
보드(301, 303)는 CMP 패드(200)의 사이즈 및 재료 특성에 의존하는 사이즈 및 재료 특성을 갖도록 선택된다. 특히, 보드(301, 303)의 재료는 CMP 패드 재료(201)와 유사한 조성을 갖는 것이 바람직하다. CMP 패드 재료(201), 서브-패드(205) 및 보드(301, 303)는 탄성중합체 또는 열가소성 플라스틱인 것이 바람직하다. CMP 패드 재료(201)와 보드(301, 303)의 공통 재료는 캐스트 우레탄과 발포 우레탄 등의 우레탄을 포함한다. 보드(301, 303)의 통상적 경도는 열가소성 플라스틱의 경우에 45 Shore A 내지 75 Shore D의 범위, 예컨대 캐스트 우레탄의 경우 25-75 Shore D, 발포 우레탄의 경우에 45-95 Shore A를 갖는다.
층(300)과 CMP 패드 재료(201)는 도 5의 A로 지시한 바와 같은 크기의 평면 치수를 갖는다. 보드(301, 303)의 크기가 적층되는 부분의 크기, 예컨대 도 5의 치수 A와 동일하거나 그보다 약간 큰 것이 바람직하다. 도 3 내지 도 5의 실시예에서, 보드(301, 303)는 도 3c의 측면도에 도시된 바와 같이 CMP 패드의 가장자리를 넘어서 연장된다. 변형예에 따르면, 보드(301, 303)는 CMP 패드의 크기보다 10% 이상 길다. 또한, 보드(301, 303)는, 대략 CMP 패드 재료(201)의 평탄도 공차, 통상적으로 3/100 인치 이상과 동일하거나 그보다 양호한 평탄도 공차로 1/16 인치 내지 1/4 인치의 두께를 갖는 것이 바람직하다.
도 5는 깊이 C인 CMP 패드 재료와, 깊이 B인 보드(301)의 리세스(302)를 또한 도시하고, 평면은 A와 동일하거나 그보다 약간 크게 연장된다. 보다 구체적으로, 리세스(302)는 CMP 패드 재료가 리세스(302) 내로 끼워지도록 A와 동일하거나 그보다 약간 큰 크기를 갖는다. A는 C의 약 50% 내지 약 90%의 범위로 있는 것이 바람직하다.
보드(301, 303)의 사용으로 CMP 패드(200)의 구성 요소를 지지하고, CMP 패드 표면을 핀치 롤러(320)에 의한 오염 및 손상으로부터 보호하고, 압축력을 전체 CMP 패드에 걸쳐 분산시켜서, 임의의 뒤틀림(컬링), 기포, 주름 또는 평탄하지 않은 적층을 방지한다.
대안의 예시적인 CMP 연마 패드(100)는 CMP 패드 재료(101)를 구비하는 것으로 도 1에 도시되어 있다. CMP 연마 패드(100)는 CMP 패드 재료(101)와 PSA 막(103)을 포함하고, PSA 막은 제1 접착제 층(111)과 제2 접착제 층(1130을 구비한다. CMP 패드 재료(101)는 전면(107)과 후면(111)을 갖는다. 접착제 층(111)은 PSA 막(103)을 CMP 패드의 후면(111)에 부착하고, 접착제 층(113)은 CMP 패드(100)를 CMP 시스템에 부착한다. CMP 패드를 CMP 시스템에 부착하기 전에 PSA를 보호하도록 PSA 막(103) 위에 박리 라이너(105)가 제공된다. 일반적으로, CMP 패드 재료(210)는, CMP 패드 재료의 경도에 따라 가공물을 연마하는 능력과, 가공물의 내외로 연마 유체를 지향시키는 능력 및 가공물의 연마와 관련한 기타 특성을 위하여 선택된다.
CMP 시스템에 사용되는 CMP 패드(100)를 준비할 때에, 박리 라이너(105)는 PSA 막(103)으로부터 제거되고, 이 PSA 막은 CMP 시스템의 플래튼에 정렬 배치되며, 그 CMP 패드를 플래튼에 고정하기 위하여 CMP 연마 패드(100)에 힘이 인가된다.
도 1의 박리 라이너(105)와 함께 CMP 연마 패드(100)를 제조하기 위한 적층과 관련하여 이제 도 6을 참고로 하여 본 발명의 변형예를 설명하기로 하며, 여기 서 접착제(115)는 열경화성 접착제이다. 도 6a는 열경화성 접착제(115)와 압력 활성화 접착제(113)를 구비한 PSA 막(103)과, 박리 라이너(105)를 포함하는 배킹, 또는 층(600)의 측면도이고, 도 6b는 CMP 패드 재료(101)의 측면도이다. 일반적으로, CMP 패드 재료(101)는 열경화성 또는 열가소성 재료이다. 하나의 바람직한 재료로는, 캐스트 우레탄 또는 발포 우레탄을 포함하지만 이들로 한정되는 것은 아닌 탄성중합체가 있다. 후술하는 바와 같이, CMP 연마 패드(100)와 박리 라이너(105)는 PSA 막(103)을 CMP패드 재료(101)에 접착하는 접착제 층(115)에 의해 형성된다.
전술한 바와 같이, 접착제(115)는 열경화성 접착제이므로, CMP 연마 패드(100)의 적층에는 필수적으로 그러한 접착제 층의 가열을 포함한다. 후술하는 바와 같이, 열경화성 접착제에 가장 인접한 CMP 연마 패드(100)와 박리 라이너(105)의 부분을 가열함으로써, 즉 박리 라이너(105)를 가열함으로써 접착제(115)가 가열된다. 접착제를 용이하게 가열하기 위하여, 보드가 박리 라이너(105) 상에 배치되지 않는 것이 바람직하다.
도 6c 내지 도 6e는 본 발명의 대안의 실시예에 따른 적층 공정을 도시하며, 도 6c는 도 6a의 층(600), 도 6b의 CMP 패드 재료(101) 및 보드(601)로 형성된 스택(610)의 측면도이고, 도 6d는 적층 중의 도 6c의 스택의 측면 단면도이고, 도 6e는 보드로부터 분리된 적층 상태의 CMP패드의 측면도이다.
보드(601)는 CMP 패드(100)의 적층을 개선하도록 제공되고, CMP 패드(100)의 사이즈 및 재료 특성에 의존하는 사이즈 및 재료 특성을 갖도록 선택된다. 적층 대상 부분, 구체적으로 층(600)과 CMP 패드 재료(101)는 보드(601)의 상부에 배치 된다. 층(600), CMP 패드 재료(601) 및 보드(601)는 평면 치수가 동일한 크기를 갖는다. 보드(601)는 대략 CMP 패드 재료(101)의 평탄도 공차, 통상적으로 3/100 인치 미만과 동일하거나 그보다 양호한 평탄도 공차로 1/16 인치 내지 1/4 인치의 두께를 갖는 것이 바람직하다.
보드(601)는 소정의 평탄도 공차 범위 내에서 평탄하며, CMP 패드 재료(101)의 전면을 지지한다. 대안의 보드(601)는 CMP 패드 재료의 크기의 약 10%에 이르기까지 CMP 패드 재료(101)의 가장자리를 넘어서 돌출한다. 보드(601)의 재료는 CMP 패드 재료(101)와 유사한 구성을 갖고, 예컨대 보드(601)는 보드(301, 303)와 관련하여 이전에 설명한 바와 같이 열가소성 또는 열경화성 재료일 수 있다.
CMP 패드(100)의 적층을 준비할 때에, CMP 패드 재료(101)를 보드(601) 상에 배치하여 스택(601)을 형성한 후에, 층(600)을 CMP 패드 재료의 상부에 평탄하게 배치한다. 그 후, 핀치 롤러(621, 623) 사이에서 적층 중의 스택의 측면 단면도인 도 6d와, 보드(601)로부터 분리된 적층된 CMP 패드(100)의 측면도인 도 3e에 도시된 바와 같이 스택(610)을 적층하고 준비한다. 그 후, 두께 X를 갖는 스택(601)을 핀치 롤러(621, 623) 사이에서 안내하며, 이들 핀치 롤러는 두께 X의 약 70% 내지 95%의 간격(Y)을 갖는다. 핀치 롤러(621)는 가열된 롤러이고, 이 로러는 당업계에 널리 알려져 있는 임의의 기술을 이용하여 적층 중에 접착제(115)를 가열한다. 핀치 롤러(621, 623)는 스택(601)을 동시에 반송하도록 회전하고, 접착제를 가열하여 활성화하고, 스택을 압축 적층한다. 적층 후에, 보드(601)를 제거하여, CMP 연마 패드(100)와 박리 라이너(105)를 남겨둔다.
적층 중에 CMP 패드의 일측 또는 양측에 CMP 패드와 유사한 재료 특성을 갖는 지지 보드를 사용함으로써, CMP 패드는 여러 방법으로 보호된다. 표면을 연마하는 CMP 연마 패드는 라미네이터 롤러와 직접 접촉하지 않으므로, 표면 손상 및 표면 오염의 위험이 최소화된다. 또한, 지지 보드는 적층 중의 CMP 패드 상의 압력을 분산시키는 것을 도와서, 패드의 뒤틀림 또는 컬링을 감소시키고, 적층된 구성 요소 사이에서 접착제가 양호하게 접촉한다. 구체적으로, 보드의 사용으로 인하여 두께의 불균일성 및 뒤틀림을 보상할 수 있고, 적층 중에 압력을 보다 균일하게 분산시킬 수 있다. 적층 중에 압력이 보다 균일하게 됨으로 인하여, 양호한 접착, 기포 및 주름의 방지, 보다 평탄한 적층, 그리고 PSA 및 서브-패드 재료에서의 기타 물리적 결함의 감소를 제공한다.
따라서 본 발명은 CMP 연마 패드를 적층하기 위한 방법 및 장치를 제공한다. 위에서 설명한 실시예는 단지 본 발명을 예시하는 것으로, 본 발명의 범위를 전술한 특정의 실시예로 한정하는 것으로 해석해서는 안 된다. 따라서 본 발명의 기술적 사상 또는 본질적 특징으로부터 벗어나지 않으면서 상기 실시예를 다양하게 변경할 수 있는 것을 이해할 것이다. 예컨대, 보드는 서로 동일한 경도를 가질 수도 있고 상이한 경도를 가질 수도 있으며, CMP 패드 재료 또는 CMP 서브-패드와 동일한 경도 또는 상이한 경도를 가질 수 있으며, 상부 및 하부 보드는 상이한 치수를 가질 수도 있고, CMP 패드는 상기 예시적인 실시예에서 설명한 것과 다른 구조를 가질 수도 있다. 따라서 본 명세서의 기술 사상 및 설명은 이하의 청구범위에 기재한 발명의 본질을 예시하는 것으로 의도될 뿐이고, 한정의 의도는 없다.

Claims (35)

  1. 보드(board), 이 보드에 인접한 CMP 패드 재료, 이 CMP 패드 재료에 인접한 측면의 적어도 일부에 제1 접착제가 있고 상기 CMP 패드 재료의 반대측의 적어도 일부에 감압성 접착제(PSA)와 박리 라이너를 구비한 제2 접착제가 있는 배킹(backing)을 포함하는 스택(stack)을 형성하는 단계로서, 상기 CMP 패드 재료와 보드의 재료는 유사한 조성을 갖는 것인 단계와,
    상기 배킹을 상기 CMP 패드 재료에 부착하여, 상측에 상기 CMP 패드 재료를 포함하고 바닥측에 상기 PSA와 박리 라이너를 포함하는 라미네이트(laminate)를 형성하도록 상기 스택을 압축하는 단계와,
    상기 라미네이트로부터 상기 보드를 분리하는 단계
    를 포함하는 CMP 패드 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 압축 단계는 상기 스택을 핀치 롤러를 통하여 반송하는 것을 포함하는 것인 CMP 패드 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 핀치 롤러는 상기 스택의 두께의 약 70% 내지 약 95%의 클리어런스를 갖는 것인 CMP 패드 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 CMP 패드 재료와 상기 보드의 재료는 열가소성 플라스 틱인 것인 CMP 패드 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 CMP 패드 재료와 상기 보드의 재료는 탄성중합체인 것인 CMP 패드 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 탄성중합체는 캐스트 우레탄(cast urethane)인 것인 CMP 패드 제조 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 탄성중합체는 발포 우레탄인 것인 CMP 패드 제조 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 보드의 평면 치수는 상기 CMP 패드 재료의 평면 치수와 동일하거나 그보다 큰 것인 CMP 패드 제조 방법.
  9. 제5항에 있어서, 상기 보드의 평면 치수는 상기 CMP 패드 재료의 평면 치수보다 10% 이상 큰 것인 CMP 패드 제조 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 보드의 두께는 약 3/100 인치 미만의 두께 공차로 약 1/16 인치 내지 약 1/4 인치인 것인 CMP 패드 제조 방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 보드는 일면에 리세스가 있고, 이 리세스는 상기 CMP 패드 재료의 평면 형상과 동일하거나 그보다 큰 평면 형상을 갖고, 상기 CMP 패드 재료의 두께의 약 50% 내지 약 90%의 깊이를 갖는 것인 CMP 패드 제조 방법.
  12. 제1항에 있어서, 상기 제1 접착제는 열경화성 접착제이고, 상기 제1 접착제를 활성화시키기에 충분한 온도로 상기 배킹을 가열하는 조건을 포함하는 것인 CMP 패드 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 압축 단계는 상기 스택을 핀치 롤러를 통하여 반송하는 것을 포함하며, 핀치 롤러 중 하나는 제1 배킹측을 압축하고, 가열되는 것인 CMP 패드 제조 방법.
  14. 제1항에 있어서, 상기 제1 접착제는 PSA인 것인 CMP 패드 제조 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 배킹은 상기 제1 접착제와 상기 제2 접착제 사이에 CMP 서브-패드를 포함하는 것인 CMP 패드 제조 방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 보드는 제1 보드이고, 상기 스택은 상기 박리 라이너에 인접한 제2 보드를 더 구비하며, 상기 제2 보드를 상기 라미네이트로부터 분리하는 단계를 더 포함하는 CMP 패드 제조 방법.
  17. 제1 보드, 이 제1 보드에 인접한 CMP 패드 재료, 이 CMP 패드 재료에 인접한 측면의 적어도 일부에 감압성 접착제(PSA)를 구비한 제1 접착제가 있고 상기 CMP 패드 재료의 반대측의 적어도 일부에 감압성 접착제(PSA)와 박리 라이너를 구비한 제2 접착제가 있는 배킹, 상기 박리 라이너에 인접한 제2 보드를 포함하는 스택(stack)을 형성하는 단계로서, 상기 CMP 패드 재료와 제1 보드 및 제2 보드의 재료는 유사한 조성을 갖는 것인 단계와,
    상기 배킹을 상기 CMP 패드 재료에 부착하여, 상측에 상기 CMP 패드 재료를 포함하고 바닥측에 상기 PSA와 박리 라이너를 포함하는 라미네이트를 형성하도록 상기 스택을 압축하는 단계와,
    상기 라미네이트로부터 상기 제1 보드 및 제2 보드를 분리하는 단계
    를 포함하는 CMP 패드 제조 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 압축 단계는 상기 스택을 핀치 롤러를 통하여 반송하는 것을 포함하는 것인 CMP 패드 제조 방법.
  19. 제17항에 있어서, 상기 핀치 롤러는 상기 스택의 두께의 약 70% 내지 약 95%의 클리어런스를 갖는 것인 CMP 패드 제조 방법.
  20. 제17항에 있어서, 상기 CMP 패드 재료와 상기 제1 보드 및 제2 보드의 재료 는 우레탄인 것인 CMP 패드 제조 방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 우레탄은 캐스트 우레탄인 것인 CMP 패드 제조 방법.
  22. 제20항에 있어서, 상기 우레탄은 발포 우레탄인 것인 CMP 패드 제조 방법.
  23. 제17항에 있어서, 상기 제1 보드 및 제2 보드의 평면 치수는 각각 상기 CMP 패드 재료의 평면 치수와 동일하거나 그보다 큰 것인 CMP 패드 제조 방법.
  24. 제17항에 있어서, 상기 제1 보드 및 제2 보드의 평면 치수는 각각 상기 CMP 패드 재료의 평면 치수보다 10% 이상 큰 것인 CMP 패드 제조 방법.
  25. 제17항에 있어서, 상기 제1 보드 및 제2 보드의 두께는 각각 약 3/100 인치미만의 두께 공차로 약 1/16 인치 내지 약 1/4 인치인 것인 CMP 패드 제조 방법.
  26. 제17항에 있어서, 상기 제1 보드는 일면에 리세스가 있고, 이 리세스는 상기 CMP 패드 재료의 평면 형상과 동일하거나 그보다 큰 평면 형상을 갖고, 상기 CMP 패드 재료의 두께의 약 50% 내지 약 90%의 깊이를 갖는 것인 CMP 패드 제조 방법.
  27. 제17항에 있어서, 상기 배킹은 상기 제1 접착제와 상기 제2 접착제 사이에 CMP 서브-패드를 포함하는 것인 CMP 패드 제조 방법.
  28. 제17항에 있어서, 상기 보드는 제1 보드이고, 상기 스택은 상기 박리 라이너에 인접한 제2 보드를 더 구비하며, 상기 제2 보드를 상기 라미네이트로부터 분리하는 단계를 더 포함하는 CMP 패드 제조 방법.
  29. 평면 치수를 갖는 CMP 패드 재료를 포함하는 CMP 패드의 적층을 지지하기 위한 장치로서,
    CMP 패드 재료와 유사한 조성을 갖고 상기 CMP 패드 재료의 평면 치수와 동일하거나 그보다 큰 평면 치수를 갖는 보드를 포함하는 것인 CMP 패드의 적층 지지 장치.
  30. 제29항에 있어서, 상기 보드와 상기 CMP 패드 재료는 우레탄인 것인 CMP 패드의 적층 지지 장치.
  31. 제30항에 있어서, 상기 보드와 CMP 패드 재료는 캐스트 우레탄인 것인 CMP 패드의 적층 지지 장치.
  32. 제31항에 있어서, 상기 보드와 상기 CMP 패드 재료는 발포 우레탄인 것인 CMP 패드의 적층 지지 장치.
  33. 제29항에 있어서, 상기 보드의 평면 치수는 상기 CMP 패드 재료의 평면 치수보다 10% 이상 큰 것인 CMP 패드의 적층 지지 장치.
  34. 제29항에 있어서, 상기 보드의 두께는 약 3/100 인치 미만의 두께 공차로 약 1/16 인치 내지 약 1/4 인치인 것인 CMP 패드의 적층 지지 장치.
  35. 제29항에 있어서, 상기 보드는 일면에 리세스가 있고, 이 리세스는 상기 CMP 패드 재료의 평면 형상과 동일하거나 그보다 큰 평면 형상을 갖고, 상기 CMP 패드 재료의 두께의 약 50% 내지 약 90%의 깊이를 갖는 것인 CMP 패드의 적층 지지 장치.
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