KR20070021930A - Polishing pad and method of manufacture - Google Patents

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KR20070021930A
KR20070021930A KR1020060077412A KR20060077412A KR20070021930A KR 20070021930 A KR20070021930 A KR 20070021930A KR 1020060077412 A KR1020060077412 A KR 1020060077412A KR 20060077412 A KR20060077412 A KR 20060077412A KR 20070021930 A KR20070021930 A KR 20070021930A
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polishing
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KR1020060077412A
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알란 에이치. 사이킨
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롬 앤드 하스 일렉트로닉 머티리얼스 씨엠피 홀딩스, 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 연마 조성물을 사용하는 CMP 공정에서 기판을 평탄화하는데 유용한 내장(embedded) 중합체 캡슐을 갖는 연마 패드의 제조방법에 관한 것이다. 상기 방법은 신규 캡슐 물질을 사용하여 캡슐 부유, 차등 가열 및 캡슐 팽창으로 인한 연마 패드의 비-균일성을 감소시킨다. 상기 방법은 또한 결함 제품의 개수를 감소시키고 폐기량을 감소시켜 제조방법의 효율을 증가시킨다.The present invention relates to a method of making a polishing pad having an embedded polymer capsule useful for planarizing a substrate in a CMP process using a polishing composition. The method uses novel capsule materials to reduce the non-uniformity of the polishing pads due to capsule floating, differential heating and capsule expansion. The method also increases the efficiency of the manufacturing process by reducing the number of defective products and reducing waste.

연마 조성물, CMP 공정, 중합체 캡슐, 연마 패드 Polishing composition, CMP process, polymer capsule, polishing pad

Description

연마 패드 및 제조방법{POLISHING PAD AND METHOD OF MANUFACTURE}Polishing pad and manufacturing method {POLISHING PAD AND METHOD OF MANUFACTURE}

도 1은 CMP 공정에서 사용되는 본 발명의 연마 패드를 보여주는 도식적인 부분 평면도이다.1 is a schematic partial plan view showing a polishing pad of the present invention for use in a CMP process.

도 2는 도 1의 영역(12)을 나타내는 연마 패드의 도식적인 부분 단면도이다.FIG. 2 is a schematic partial cross-sectional view of the polishing pad showing the region 12 of FIG. 1.

도 3은 도 2의 액체-충전 중합체 캡슐의 도식적인 도면이다.3 is a schematic representation of the liquid-filled polymer capsule of FIG. 2.

미국 특허 제 5,578,362호U.S. Patent 5,578,362

본 발명은 통상적으로 화학적-기계적 평탄화("CMP") 방법을 사용하여 기판을 연마하여 평탄화 하는데 유용한 연마 패드의 제조방법에 관한 것이다. 더 특히, 본 발명의 방법은 패드 내부 및 패드 간의 균일성을 향상시킨다.The present invention generally relates to a method of making a polishing pad useful for polishing and planarizing a substrate using a chemical-mechanical planarization ("CMP") method. More particularly, the method of the present invention improves uniformity within and between pads.

집적회로 및 다른 전자 디바이스의 제조에서, 전도체, 반도체 및 유전체 물질의 다중층이 반도체 웨이퍼 표면에 침착되거나 이로부터 제거된다. 전도체, 반도체 및 유전체 물질의 박층은 다수의 침착 기법에 의해 침착될 수 있다. 최신 처리공정에서 통상적인 침착 기법은 스퍼터링으로도 공지된 물리 증착법, 화학 증착 법, 플라즈마-강화 화학 증착법, 및 전기화학적 도금을 포함한다.In the manufacture of integrated circuits and other electronic devices, multiple layers of conductors, semiconductors, and dielectric materials are deposited on or removed from the semiconductor wafer surface. Thin layers of conductors, semiconductors and dielectric materials can be deposited by a number of deposition techniques. Conventional deposition techniques in modern processing include physical vapor deposition, chemical vapor deposition, plasma-enhanced chemical vapor deposition, also known as sputtering, and electrochemical plating.

물질층이 순차적으로 침착되고 제거됨에 따라, 웨이퍼의 최상부 표면은 비-평면형이 된다. 후속 반도체 처리공정(예를 들어, 금속화)은 웨이퍼가 평탄한 표면을 가질 것을 요구하기 때문에, 웨이퍼는 평탄화될 필요가 있다. 평탄화는 목적하지 않은 표면 토포그래피 및 표면 결함, 예를 들어 거친 표면, 응집된 물질, 결정 격자 손상, 스크래치 및 오염된 층 또는 물질을 제거하는데 유용하다.As the material layer is deposited and removed sequentially, the top surface of the wafer becomes non-planar. Since subsequent semiconductor processing (eg, metallization) requires the wafer to have a flat surface, the wafer needs to be planarized. Planarization is useful to remove undesired surface topography and surface defects such as rough surfaces, aggregated material, crystal lattice damage, scratches and contaminated layers or materials.

통상적인 CMP 공정에서, 원운동(circular rotation) 플레이트를 갖는 하부 플래튼이 연마 패드를 고정하고; 연마 패드의 연마 표면이 위를 향하도록 연마 패드를 부착한다. 통상적으로 기판과 상호작용하는 화학물질을 함유하고 연마 입자를 함유할 수 있는 연마 조성물이 연마 패드의 연마 표면에 공급된다. 회전 캐리어를 갖는 상부 플래튼은 기판을 고정하고; 평탄화될 표면이 아래를 향하도록 기판이 고정된다. 캐리어는 이의 회전축이 연마 패드의 축에 평행하고 이로부터 오프셋되도록 위치되고; 추가로, 캐리어는 진동하거나 CMP 공정에 적절함에 따라 연마 패드의 표면 주위에서 운동할 수 있다. 기판과 연마 패드는 접촉하고 상부 플래튼에 의해 하향 압력을 받음으로써 연마 패드 표면 상의 연마 조성물이 기판의 표면(작업 환경)에 접촉하여, 목적하는 화학 반응을 유발하고, 기계적 연마가 이루어진다.In a typical CMP process, the lower platen with a circular rotation plate fixes the polishing pad; Attach the polishing pad so that the polishing surface of the polishing pad is facing up. Typically, a polishing composition containing a chemical that interacts with the substrate and may contain abrasive particles is supplied to the polishing surface of the polishing pad. An upper platen with a rotating carrier secures the substrate; The substrate is fixed so that the surface to be flattened down. The carrier is positioned such that its axis of rotation is parallel to and offset from the axis of the polishing pad; In addition, the carrier may vibrate or move around the surface of the polishing pad as appropriate for the CMP process. The substrate and the polishing pad are in contact with and under pressure by the upper platen such that the polishing composition on the surface of the polishing pad contacts the surface of the substrate (working environment), causing the desired chemical reaction and mechanical polishing.

임의로, 기판의 표면으로부터 물질의 목적하는 양이 제거되는 시기를 결정하기 위해 CMP 공정은 연속적으로 모니터링된다. 이는 통상적으로 레이저 광선이 기판의 연마된 표면에서 반사되고 검출기에 의해 수집되도록 플래튼 측으로부터 연마 패드 내 구멍 또는 창을 통해 레이저 광선을 투사하는 것을 포함하는 동일 반응계(in-situ) 종말점 검출에 의해 수행된다. 반사된 광선의 양은 기판의 표면으로부터 제거된 물질의 양에 상응한다. 검출된 광선의 양이 예정된 값과 동일한 경우, CMP 공정은 바람직한 종말점에 도달하고 CMP 공정은 종결된다.Optionally, the CMP process is continuously monitored to determine when the desired amount of material is removed from the surface of the substrate. This is typically done by in-situ endpoint detection, which involves projecting the laser beam through holes or windows in the polishing pad from the platen side such that the laser beam is reflected off the polished surface of the substrate and collected by the detector. Is performed. The amount of reflected light corresponds to the amount of material removed from the surface of the substrate. If the amount of light detected is equal to the predetermined value, the CMP process reaches the desired endpoint and the CMP process terminates.

연마 패드는 다양한 방법, 예를 들어 케이크 캐스팅 또는 시트 캐스팅에 의해 제조될 수 있다. 통상적인 제조방법에서, 하나 이상의 예비-중합체, 가교제, 경화제 및 연마제를 포함할 수 있는 중합체 패드 물질 성분이 혼합되어 수지를 생성한다. 상기 수지는 붓기(pouring), 펌핑, 또는 주입 등에 의해 몰드에 전달된다. 통상적으로 중합체는 신속하게 응고되고 최종적으로 경화 공정의 완료를 위해 오븐에 전달될 수 있다. 이어서 경화된 케이크 또는 시트는 목적하는 두께 및 형태로 절단된다.The polishing pad can be produced by various methods, for example cake casting or sheet casting. In conventional manufacturing methods, polymer pad material components, which may include one or more pre-polymers, crosslinkers, curing agents, and abrasives, are mixed to produce a resin. The resin is delivered to the mold by pouring, pumping, or pouring. Typically the polymer can be quickly solidified and finally delivered to the oven to complete the curing process. The cured cake or sheet is then cut into the desired thickness and shape.

연마 패드 표면 애스퍼러티(asperity)는 CMP 공정 중 연마 조성물의 수송을 보조하고 다수의 방식으로 연마 패드의 연마 표면 상에 생성될 수 있다. 미국 특허 제 5,578,362호에 기재된 한 방법에 따르면, 표면 애스퍼러티는 중합체 매트릭스를 포함하는 연마 패드 중에 중공 중합체 캡슐을 내장시켜 생성된다. 구체적으로, 표면 애스퍼러티는 캡슐을 파열시켜 연마 패드의 표면 상의 작업 환경에 함유된 중공 공극을 노출시킴으로써 생성된다. 이는 연마 패드를 컨디셔닝하여 달성될 수 있다.The polishing pad surface asperity assists in the transport of the polishing composition during the CMP process and can be created on the polishing surface of the polishing pad in a number of ways. According to one method described in US Pat. No. 5,578,362, surface aperities are created by embedding hollow polymer capsules in a polishing pad comprising a polymer matrix. Specifically, surface aperities are created by rupturing the capsule to expose the hollow voids contained in the working environment on the surface of the polishing pad. This can be accomplished by conditioning the polishing pad.

통상적으로, 컨디셔닝은 컨디셔닝 패드의 컨디셔닝 표면 중에 내장된 다이아몬드 포인트(또는 다른 스코링 또는 절단 수단)에 의해 연마 패드의 연마 표면을 마모시키는 것으로 구성된다. 컨디셔닝된 연마 패드는 사용됨에 따라, 기공이 마모되고 CMP 공정에서 나오는 파편으로 막히게 된다. 이는 사용으로 표면 애스퍼러티가 손실된 연마 패드를 생성한다. CMP 공정 동안 연마 표면이 마모됨에 따라, 연속적인 또는 간헐적인 컨디셔닝에 의해 애스퍼러티를 재생할 수 있다. 연마 중 내장(embedded) 중합체 캡슐이 노출되어 파열됨에 따라, 컨디셔닝 패드 없이도 애스퍼러티가 또한 재생될 수도 있다. 편의상, 용어 컨디셔닝은 새로운 공동을 노출시키는 패드 연마, 컨디셔닝 패드의 사용, 또는 다른 재생 기법에 의한 표면 애스퍼러티의 재생을 나타낸다.Typically, conditioning consists of abrasion of the polishing surface of the polishing pad by diamond points (or other scoring or cutting means) embedded in the conditioning surface of the conditioning pad. As conditioned polishing pads are used, the pores wear out and become clogged with debris from the CMP process. This creates a polishing pad with use of which surface surface loss is lost. As the abrasive surface wears out during the CMP process, it is possible to regenerate the property by continuous or intermittent conditioning. As the embedded polymer capsules are exposed and ruptured during polishing, the aperture may also be regenerated without a conditioning pad. For convenience, the term conditioning refers to the regeneration of surface properties by pad polishing to expose new cavities, the use of conditioning pads, or other regeneration techniques.

큰-크기의 텍스쳐는 홈(groove)을 도입하여 연마 패드의 연마 표면 상에 생성된다. 홈 패턴 디자인 및 홈 치수는 연마 패드 특성 및 CMP 공정 특성에 영향을 미친다. 연마 패드에 홈형성(grooving)은 당업계에 잘 알려져 있고 공지된 홈 디자인은 방사형, 원형, 나선형, x-y형 등을 포함한다. 통상적으로, 홈은 연마 패드 형성 후 직선형 블레이드, 예를 들어 치젤(chisel), 또는 다른 절단 수단과 같은 기계적 수단을 통해 연마 패드의 연마 표면에 도입된다.Large-sized textures are created on the polishing surface of the polishing pad by introducing grooves. Groove pattern design and groove dimensions affect polishing pad properties and CMP process properties. Grooving in the polishing pad is well known in the art and known groove designs include radial, circular, spiral, x-y, and the like. Typically, the grooves are introduced into the polishing surface of the polishing pad after mechanical pad formation, such as through a straight blade, for example a chisel, or other cutting means.

그러나, '362 특허에 따라 제조된 연마 패드는 캡슐이 팽창하는 경향이 있다. 중합체 캡슐은 경화 공정 중 발열 경화 반응에 의해 가열되어 팽창한다. 팽창량은 두 가지 이유 때문에 조절되기 곤란하다. 가열로 인한 캡슐의 팽창은 다른 것들 중에서도 쉘의 두께에 달려있는 온도의 증가에 따른 압력의 증가를 견디는 쉘의 능력으로 주로 조절된다. 쉘은 통상적으로 매우 얇아서 쉘 두께의 매우 소량의 변경조차 팽창에서 큰 차이율 및 큰 상대적인 차이로 전환된다.However, polishing pads made according to the '362 patent tend to expand the capsule. The polymer capsule is heated and expanded by an exothermic curing reaction during the curing process. The amount of expansion is difficult to control for two reasons. The expansion of the capsule due to heating is mainly controlled by the shell's ability to withstand the increase in pressure with increasing temperature, which depends on the thickness of the shell. Shells are typically so thin that even a very small change in shell thickness translates into a large difference and a large relative difference in expansion.

캡슐 팽창을 조절하기 곤란하게 하는 다른 인자는 차등 가열의 효과이다. 차등 가열은 중합체 캡슐이 열 절연체로 작용하여 더 높은 온도의 영역에서 더 낮은 온도의 영역으로 열의 흐름을 감소시키기 때문에 발생한다. 표면에 가까운 케이크 또는 시트의 영역(공기 또는 몰드에 노출된 영역)은 주위 환경에 열을 전달하여 냉각된다. 그러나, 케이크 또는 시트의 중앙은 절연되므로 반응열이 축적된다. 상기 결과는 공기 또는 몰드 그 자체에 노출된 영역에서보다 몰드의 중앙에서 더 큰 캡슐 팽창이다. 캡슐의 비균일 팽창은 단점인 비-균일 패드 다공성(porosity) 및 비-균일 패드 밀도를 생성하므로 불리하다. 따라서 제품 균일성 및 공정 일관성을 향상시키는 연마 패드의 제조방법이 요구된다.Another factor that makes it difficult to control capsule expansion is the effect of differential heating. Differential heating occurs because the polymer capsule acts as a thermal insulator, reducing the flow of heat from the region of higher temperature to the region of lower temperature. Areas of the cake or sheet close to the surface (areas exposed to air or mold) are cooled by transferring heat to the surrounding environment. However, since the center of the cake or sheet is insulated, heat of reaction accumulates. The result is greater capsule expansion in the center of the mold than in areas exposed to air or the mold itself. Non-uniform expansion of the capsule is disadvantageous because it creates disadvantages of non-uniform pad porosity and non-uniform pad density. Therefore, there is a need for a method of manufacturing a polishing pad that improves product uniformity and process consistency.

<발명의 요약>Summary of the Invention

본 발명의 제1 측면은 연마 조성물을 사용하는 화학적 기계적 공정에서 기판 연마에 유용하며, 중합체 매트릭스 물질을 제조하는 단계; 중합체 매트릭스 물질 내에 중합체 캡슐을 혼합하여 중합체 쉘 및 중합체 쉘에 함유된 액체 코어를 포함한 중합체 캡슐을 중합체 매트릭스 물질 내에 분포시키는 단계; 및 형성된 중합체 매트릭스 물질 내에 분포된 중합체 캡슐을 갖는 연마 패드를 형성하는 단계를 포함하며, 이때 중합체 쉘은 형성 동안 중합체 매트릭스 물질에 접촉하는 것을 방지하도록 액체 코어를 유지하고 파열되어 기판을 연마하기 위한 표면 애스퍼러티를 생성하는 연마 표면을 갖는 것인, 연마 패드 제조방법을 제공한다.A first aspect of the present invention is useful for polishing a substrate in a chemical mechanical process using a polishing composition, comprising: preparing a polymer matrix material; Mixing the polymer capsule in the polymer matrix material to distribute the polymer capsule in the polymer matrix material, including the polymer shell and the liquid core contained in the polymer shell; And forming a polishing pad having a polymer capsule distributed within the formed polymer matrix material, wherein the polymer shell holds and ruptures the liquid core to prevent contact with the polymer matrix material during formation to form a surface for polishing the substrate. Provided is a polishing pad manufacturing method having a polishing surface for producing an aperture.

본 발명의 제2 측면은 연마 조성물을 사용하는 화학적 기계적 연마 공정에서 기판 연마에 유용하며, 중합체 캡슐을 함유한 중합체 매트릭스 물질, 중합체 쉘 및 중합체 쉘 내에 함유된 액체 코어를 포함하는 중합체 캡슐을 포함하며, 중합체 쉘은 형성 중 중합체 매트릭스 물질에 액체코어가 접촉하는 것을 방지하고, 컨디셔닝 중 파열되어 표면 애스퍼러티를 형성하며 연마 표면은 중합체 매트릭스 물질 및 내장된 중합체 캡슐의 노출된 공동에 의해 정의된 애스퍼러티를 포함하는 것인, 연마 패드를 제공한다.A second aspect of the present invention is useful for polishing a substrate in a chemical mechanical polishing process using a polishing composition, comprising a polymer capsule comprising a polymer matrix material containing a polymer capsule, a polymer shell and a liquid core contained within the polymer shell; The polymer shell prevents the liquid core from contacting the polymer matrix material during formation, ruptures during conditioning to form surface aperities, and the abrasive surface is defined by an exposed cavity of the polymer matrix material and the embedded polymer capsule. Provided are polishing pads, including a parity.

본 발명은 증가된 편이성 및 효율로 화학적 기계적 연마 공정에서 기판을 평탄화하는데 유용한 연마 패드의 제조방법을 제공한다.The present invention provides a method of making a polishing pad useful for planarizing a substrate in a chemical mechanical polishing process with increased convenience and efficiency.

도 1을 참조하면, 플래튼(50) 상에 장착된 본 발명의 연마 패드(10)가 도시된다. 연마 패드(10)는 기판(20), 예를 들어 패턴화된 실리콘 웨이퍼에 접촉하는 연마 표면(40)을 갖는다. 도 2에 더 자세하게 도시된 연마 패드(12)의 영역이 또한 도시된다.Referring to FIG. 1, a polishing pad 10 of the present invention mounted on platen 50 is shown. The polishing pad 10 has a polishing surface 40 in contact with a substrate 20, for example a patterned silicon wafer. The area of the polishing pad 12 shown in more detail in FIG. 2 is also shown.

도 2를 참조하면, 본 방법은 중합체 매트릭스 물질(11)을 제조하고, 중합체 매트릭스 물질(11) 내에 중합체 캡슐(30)을 혼합하고 연마 패드(10)를 형성하는 것을 포함한다. 특히, 중합체 캡슐(30)은 중합체 쉘(31)(도 3) 및 액체 코어(32)를 갖는다. 중합체 캡슐(30)은 증가된 밀도 및 제조 공정 동안 열에 노출되는 경우 팽창에 대해 증가된 저항성을 갖는다. 상기 결과는 패드가 형성되기 전에 중합체 캡슐(30)이 중합체 매트릭스 물질(11)에서 부유하거나 가라앉는 경향의 감소 및 또한 패드 내 기공 크기의 더 적은 변동이다. 이는 열을 덜 발생하는 더 느린 경화 반응 및 관련된 더 긴 경화 시간을 사용하는 제조 공정을 허용한다.Referring to FIG. 2, the method includes preparing a polymer matrix material 11, mixing the polymer capsule 30 in the polymer matrix material 11, and forming the polishing pad 10. In particular, the polymer capsule 30 has a polymer shell 31 (FIG. 3) and a liquid core 32. Polymer capsule 30 has increased density and increased resistance to expansion when exposed to heat during the manufacturing process. The result is a reduction in the tendency for the polymer capsule 30 to float or sink in the polymer matrix material 11 before the pad is formed and also a less variation in pore size in the pad. This allows for manufacturing processes that use slower curing reactions and less associated heat generation times that generate less heat.

중합체 매트릭스 물질(11)은 열가소성 물질, 예를 들어 열가소성 폴리우레탄, 폴리비닐 클로라이드, 에틸렌 비닐 아세테이트, 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리부타디엔, 에틸렌-프로필렌 삼원공중합체, 폴리카르보네이트 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 및 이의 혼합물을 포함할 수 있다. 또한, 매트릭스 물질(11)은 열경화성 물질, 예를 들어 가교된 폴리우레탄, 에폭시, 폴레에스테르, 폴리이미드, 폴리올레핀, 폴리부타디엔 및 이의 혼합물을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 중합체 매트릭스 물질(11)은 폴리우레탄, 더 바람직하게는 가교된 폴리우레탄, 예를 들어 롬 앤드 하스 일렉트로닉 머티리얼스 씨엠피 테크놀로지스(Rohm and Haas Electronic Materials CMP Technologies)에 의해 제조된 IC 1000™ 및 비전패드(VisionPad)™ 연마 패드를 포함한다. 중합체 매트릭스 물질은 성형, 소결 또는 접착(gluing)의 경우 입자와 같은 고체상 또는 액체 예비중합체 블렌드와 같은 유동상으로 존재할 수 있다. 바람직하게는 중합체 매트릭스 물질(11)은 중합체 캡슐(30)과의 혼합을 촉진하기 위해 유동상으로 존재한다.The polymer matrix material 11 is made of thermoplastic materials such as thermoplastic polyurethanes, polyvinyl chlorides, ethylene vinyl acetates, polyolefins, polyesters, polybutadienes, ethylene-propylene terpolymers, polycarbonates and polyethylene terephthalates, and Mixtures thereof. In addition, the matrix material 11 may comprise a thermoset material such as crosslinked polyurethane, epoxy, polyester, polyimide, polyolefin, polybutadiene and mixtures thereof. Preferably, the polymer matrix material 11 is a polyurethane, more preferably a crosslinked polyurethane, for example IC 1000 produced by Rohm and Haas Electronic Materials CMP Technologies. ™ and VisionPad ™ polishing pads. The polymeric matrix material may be present in the solid phase, such as particles, in the case of molding, sintering or gluing, or in a fluidized phase, such as a liquid prepolymer blend. Preferably the polymer matrix material 11 is in the fluidized bed to facilitate mixing with the polymer capsule 30.

중합체 쉘(31)은 열가소성 물질, 예를 들어 열가소성 폴리 (비닐리덴 클로라이드) PDVC, 폴리우레탄, 폴리비닐 클로라이드, 에틸렌 비닐 아세테이트, 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리부타디엔, 에틸렌-프로필렌 삼원공중합체, 폴리카르보네이트 및 폴리에틸렌 테페프탈레이트, 및 이의 혼합물을 포함할 수 있다. 또한, 중합체 쉘(31)은 열경화성 물질, 예를 들어 가교된 폴리우레탄, 에폭시, 폴리에스테르, 폴리이미드, 폴리올레핀, 폴리부타디엔 및 이의 혼합물을 포함할 수 있다. 바람직 하게는, 중합체 쉘(31)은 PDVC를 포함한다. 형성하기 전, 중합체 매트릭스 물질(11)은 물과 반응하여 발포체를 형성하는데, 이는 바람직하지 않다. 바람직하게는, 중합체 쉘(31)은 비-다공성이어서 패드가 형성되거나 경화되기 전에 액체 코어(32)가 중합체 매트릭스 물질(11)에 접촉하는 것을 방지한다. 그러나, 형성 후 중합체 매트릭스 물질(11)은 바람직하게는 액체 코어와 반응하지 않으므로, 중합체 쉘(31)은 액체 코어(32)가 중합체 매트릭스 물질(11)에 접촉하는 것을 방지할 필요가 없다. 액체 코어(32)는 중합체 쉘(31)을 통해 투과하거나 확산하여, 중합체 매트릭스 물질(11)에 의해 흡수될 수 있거나, 또는 중합체 쉘(31)은 용해될 수 있다. 쉘은 통상적으로 10 nm 내지 2 ㎛의 두께를 갖는다. 바람직하게는 쉘은 25 nm 내지 1 ㎛의 두께를 갖는다.The polymer shell 31 is made of a thermoplastic material, for example thermoplastic poly (vinylidene chloride) PDVC, polyurethane, polyvinyl chloride, ethylene vinyl acetate, polyolefin, polyester, polybutadiene, ethylene-propylene terpolymer, polycarbo Nates and polyethylene terephthalate, and mixtures thereof. In addition, the polymer shell 31 may comprise a thermoset material such as crosslinked polyurethane, epoxy, polyester, polyimide, polyolefin, polybutadiene and mixtures thereof. Preferably, the polymer shell 31 comprises PDVC. Prior to formation, the polymer matrix material 11 reacts with water to form a foam, which is undesirable. Preferably, the polymer shell 31 is non-porous to prevent the liquid core 32 from contacting the polymer matrix material 11 before the pad is formed or cured. However, since the polymer matrix material 11 preferably does not react with the liquid core after formation, the polymer shell 31 does not need to prevent the liquid core 32 from contacting the polymer matrix material 11. The liquid core 32 may permeate or diffuse through the polymer shell 31 and be absorbed by the polymer matrix material 11, or the polymer shell 31 may be dissolved. The shell typically has a thickness of 10 nm to 2 μm. Preferably the shell has a thickness of 25 nm to 1 μm.

액체 코어(32)는 수성 또는 비-수성 액체, 예를 들어 알코올을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 액체 코어는 수용액, 예를 들어 유기 또는 무기염의 수용액, 예비중합체 또는 올리고머의 용액, 또는 수용성 중합체의 용액을 포함한다. 임의로, 액체 코어는 또한 CMP 공정을 위한 시약을 함유할 수 있다. 가장 바람직하게는 액체 코어는 단지 부수적인 불순물을 함유한 물, 예를 들어 부수적인 용존 기체를 함유한 탈이온수이다. 통상적으로, 연마 조성물(도시되지 않음)은 수성-기재이고 CMP 공정에 바람직한 화학물질을 함유한다. 연마 중에 연마 패드가 컨디셔닝되거나, 용해되거나 마모되는 경우, 중합체 캡슐은 파열되어 액체 코어가 탈출하거나 연마 조성물과 혼합될 수 있다. 액체 코어가 화학물질과 반응하거나 연마 조성물의 연마 특성을 변형시켜 연마 조성물에 악영향을 미치는 것은 단점이다. 바람직 하게는, 액체 코어는 수성-기재 용액이다. 더 바람직하게는 액체 코어는 부수적인 불순물을 함유한 물이며 가장 바람직하게는 탈이온수는 연마 패드, 연마 조성물 또는 기판과 상호작용할 위험성이 적기 때문에 탈이온수이다. 바람직하게는, 연마 중에 중합체 쉘이 마모되어 중합체 캡슐을 파열시키고, 중합체 쉘이 연마 공정을 방해하거나 악영향을 미치지 않도록 중합체 쉘은 중합체 매트릭스 물질보다 더 적은 내마모성을 갖는다.Liquid core 32 may comprise an aqueous or non-aqueous liquid, such as an alcohol. Preferably, the liquid core comprises an aqueous solution, for example an aqueous solution of an organic or inorganic salt, a solution of a prepolymer or oligomer, or a solution of a water soluble polymer. Optionally, the liquid core may also contain reagents for the CMP process. Most preferably the liquid core is water containing only incidental impurities, for example deionized water containing incidental dissolved gases. Typically, the polishing composition (not shown) is aqueous-based and contains the desired chemicals for the CMP process. If the polishing pad is conditioned, dissolved or worn during polishing, the polymer capsules may rupture and the liquid core may escape or mix with the polishing composition. It is a disadvantage that the liquid core adversely affects the polishing composition by reacting with the chemical or modifying the polishing properties of the polishing composition. Preferably, the liquid core is an aqueous-based solution. More preferably the liquid core is water containing incidental impurities and most preferably deionized water is deionized water because of the low risk of interaction with the polishing pad, polishing composition or substrate. Preferably, the polymer shell has less wear resistance than the polymer matrix material so that the polymer shell wears during polishing to rupture the polymer capsule and the polymer shell does not interfere or adversely affect the polishing process.

중합체 매트릭스 물질 및 중합체 캡슐은 통상적인 방법, 예를 들어 교반 또는 건식 공급 방법에 의해 혼합될 수 있다. 중합체 매트릭스 물질이 유동상으로 존재하는 동안 혼합이 수행된다면, 중합체 캡슐과 중합체 매트릭스 물질의 밀도 차이는 중합체 캡슐의 부유를 초래할 것이다. 유동상으로 중합체 매트릭스 물질의 점도 및 중합체 매트릭스와 중합체 캡슐의 밀도의 상대적인 차이에 따라, 상기 혼합물은 분리될 수 있다. 분리를 방지하기 위해서, 중합체 매트릭스 중 중합체 캡슐의 분포를 유지하도록 혼합물이 교반되거나 재순환될 수 있다. 별법으로, 부유 효과를 감소시키기 위해 중합체 캡슐의 밀도가 증가될 수 있다. 통상적으로 중합체 쉘 및 중합체 매트릭스 물질은 유사한 밀도를 가지며 중합체 쉘은 얇다. 액체 코어가 더 큰 밀도를 가지기 때문에, 본 발명의 중합체 캡슐은 중합체 매트릭스 물질의 밀도에 더 가깝게 일치하는 밀도를 갖는다. 바람직하게는, 중합체 캡슐은 중합체 매트릭스 물질 밀도의 50 % 이내의 밀도를 갖는다. 더 바람직하게는, 중합체 캡슐은 중합체 매트릭스 물질 밀도의 30 % 이내의 밀도를 갖는다. 가장 바람직하게는, 중합체 캡슐은 중합체 매트릭스 물질 밀도의 15 % 이내의 밀도를 갖는다. 본 명세서에서, 조건 (d1*(1-(x/100))) ≤ d2 ≤ ((1+(x/100))*d1)이 충족되면, 밀도 d1(쉘 및 액체 코어를 포함한 캡슐)은 제2 밀도 d2(중합체 매트릭스 물질)의 특정 비율 x % 이내이다. 게다가, 본 발명의 목적을 위해, 밀도는 중합체 캡슐을 중합체 매트릭스 물질 내에 혼합하기 직전의 중합체 매트릭스 및 중합체 캡슐의 밀도를 나타낸다. 예를 들어, 중합체 캡슐을 액체 예비중합체 블렌드에 첨가하는 경우, 예비중합체 내에 도입하기 전 중합체 매트릭스로 경화되는 액체 예비중합체의 밀도 측정 및 중합체 캡슐의 밀도 측정이 이루어진다. 캐스팅된 연마 패드의 경우, 캡슐의 밀도를 액체 중합체에 일치시키는 것은 비-균일 연마 패드를 초래할 수 있는 캡슐의 침전 또는 부유를 감소시킴으로써 확장된 경화 사이클을 요구하는 중합체의 사용을 용이하게 한다. 임의로, 성분의 예비혼합은 중합체 캡슐의 분포를 향상시킬 수 있다.The polymer matrix material and the polymer capsule can be mixed by conventional methods, such as by stirring or dry feeding methods. If mixing is performed while the polymer matrix material is in the fluidized bed, the difference in density between the polymer capsule and the polymer matrix material will result in the suspension of the polymer capsule. Depending on the viscosity of the polymer matrix material into the fluidized bed and the relative difference in the density of the polymer matrix and the polymer capsule, the mixture may be separated. To prevent separation, the mixture may be stirred or recycled to maintain the distribution of polymer capsules in the polymer matrix. Alternatively, the density of the polymer capsule can be increased to reduce the floating effect. Typically the polymer shell and polymer matrix material have a similar density and the polymer shell is thin. Because the liquid core has a greater density, the polymer capsules of the present invention have a density that more closely matches the density of the polymer matrix material. Preferably, the polymer capsule has a density within 50% of the polymer matrix material density. More preferably, the polymer capsule has a density within 30% of the polymer matrix material density. Most preferably, the polymer capsule has a density within 15% of the polymer matrix material density. In the present specification, if the condition (d1 * (1- (x / 100))) ≤ d2 ≤ ((1+ (x / 100)) * d1) is met, the density d1 (capsule with shell and liquid core) is It is within a certain ratio x% of the second density d 2 (polymer matrix material). In addition, for the purposes of the present invention, density refers to the density of the polymer matrix and polymer capsule immediately before mixing the polymer capsule into the polymer matrix material. For example, when polymer capsules are added to a liquid prepolymer blend, density measurements of the polymer precapsule and density of the liquid prepolymers are cured into the polymer matrix prior to introduction into the prepolymer. In the case of cast polishing pads, matching the density of the capsules to the liquid polymer facilitates the use of polymers that require extended curing cycles by reducing the precipitation or suspension of the capsules, which can result in non-uniform polishing pads. Optionally, premixing of the components can improve the distribution of the polymer capsule.

부유로 인한 분리 이외에도, 중합체 매트릭스 물질 중 중합체 캡슐 분포의 비-균일성은 제조 공정 중 혼합 단계에 기인할 수 있다. 통상적인 공정에서, 중합체 캡슐은 수직 탱크 또는 호퍼(hopper)에 저장되고, 중력에 의해 예를 들어 질량 유동 공급 분배 시스템으로 배출된다. 중합체 캡슐이 예를 들어 당업계의 중공 코어를 갖는 경우, 이는 규칙적으로 또는 균일하게 유동하지 않는다. 중공 캡슐은 중력 하에서 균일하게 유동하는데 충분한 질량이 부족하다. 액체 코어를 갖는 본 발명의 중합체 캡슐은 중공 코어를 갖는 동일한 크기의 캡슐보다 더 큰 밀도 및 더 큰 질량을 갖는다. 더 큰 밀도, 및 더 큰 질량은 중력 하에서 중합체 캡슐을 더 균일하게 및 더 규칙적으로 유동시킨다. 중합체 캡슐이 더 균일하게 유동하는 경 우, 중합체 캡슐이 중합체 매트릭스 물질의 흐름 중에 공급될 때 더 균일한 분포가 달성된다.In addition to separation due to suspension, the non-uniformity of the polymer capsule distribution in the polymer matrix material may be due to the mixing step in the manufacturing process. In a typical process, the polymer capsules are stored in a vertical tank or hopper and discharged by gravity, for example to a mass flow feed distribution system. If the polymer capsule has, for example, a hollow core in the art, it does not flow regularly or uniformly. Hollow capsules lack sufficient mass to flow uniformly under gravity. Polymer capsules of the present invention with a liquid core have greater density and greater mass than capsules of the same size with a hollow core. Higher density, and higher mass, flow the polymer capsule more uniformly and more regularly under gravity. If the polymer capsule flows more uniformly, a more uniform distribution is achieved when the polymer capsule is fed in the flow of polymer matrix material.

중합체 매트릭스 물질 중 중합체 캡슐 분포의 비-균일성을 감소시키는 다른 방법은 중합체 캡슐의 유동성이 조절되는 질량 유동 공급 분배 시스템을 사용하는 것이다. 중합체 캡슐은 균일하게 유동하도록 제조될 수 있으므로, 중합체 캡슐을 유동화함으로써 중합체 매트릭스 물질 내에 균일하게 공급될 수 있다. 한 방법에 따라서, 이는 중합체 캡슐을 통해 기체 흐름을 균일하게 공급함으로써 수행될 수 있다. 기체의 흐름은 중합체 캡슐 사이에 공간을 증가시켜 중합체 캡슐의 유동에 대한 저항성을 감소시킨다. 중합체 캡슐이 유동화된다면, 이는 일정 속도로 중합체 매트릭스 물질의 흐름 내에 공급될 수 있다. 이는 높은 균일도로 중합체 매트릭스 물질 중 중합체 캡슐을 고르게 분포시키는 효과를 준다.Another way to reduce the non-uniformity of the polymer capsule distribution in the polymer matrix material is to use a mass flow feed distribution system in which the fluidity of the polymer capsule is controlled. Since the polymer capsules can be made to flow uniformly, they can be supplied uniformly into the polymer matrix material by fluidizing the polymer capsules. According to one method, this can be done by uniformly supplying a gas flow through the polymer capsule. The flow of gas increases the space between the polymer capsules, reducing the resistance to the flow of the polymer capsules. If the polymer capsule is fluidized, it can be fed into the flow of polymer matrix material at a constant rate. This has the effect of evenly distributing the polymer capsule in the polymer matrix material with high uniformity.

연마 패드(10)는 통상적인 방법, 예를 들어 캐스팅, 사출 성형, 동축(co-axial) 사출, 압출, 소결, 접착 등에 의해 형성될 수 있다. 바람직하게는 연마 패드(10)는 시트 또는 케이크를 캐스팅하여 형성된다. 이와 같이 연마 패드(10)가 형성된 경우, 혼합물은 붓기 또는 주입에 의해 개방되거나 폐쇄될 수 있는 몰드로 전달된다. 임의로, 시트는 생산 속도를 증가시키기 위해 연속적으로 롤(roll)로 캐스팅된다. 이어서 혼합물은 바람직하게는 광-활성화, 열-활성화, 시간-활성화 또는 화학적-활성화될 수 있는 경화제를 사용하여 경화된다. 경화 후, 배치는 몰드로부터 제거되고 기계적 수단, 예를 들어 스카이빙(skiving) 또는 스탬핑 또는 레이저 커팅에 의해 개별 연마 패드로 절단된다. 임의로, 연마 패드는 몰드에서 혼합물 캐스팅, 경화 및 스카이빙하여 형성된다. 액체 코어는 중합체 케이크 캐스팅으로부터 발생할 수 있는 패드-대-패드 변동을 제한하는데 특히 유용하다. 예를 들어, 케이크의 중앙 및 상부를 가열할 수 있는 발열반응은 기체-충전 캡슐에 비해 액체-충전 캡슐에 더 낮은 열팽창을 제공한다.The polishing pad 10 may be formed by conventional methods such as casting, injection molding, co-axial injection, extrusion, sintering, bonding, and the like. Preferably, the polishing pad 10 is formed by casting a sheet or cake. When the polishing pad 10 is thus formed, the mixture is transferred to a mold that can be opened or closed by pouring or pouring. Optionally, the sheets are cast continuously into rolls to increase production speed. The mixture is then cured using a curing agent which can preferably be photo-activated, heat-activated, time-activated or chemically-activated. After curing, the batch is removed from the mold and cut into individual polishing pads by mechanical means, for example skiving or stamping or laser cutting. Optionally, the polishing pad is formed by casting, curing and skiving the mixture in a mold. Liquid cores are particularly useful for limiting pad-to-pad variations that may arise from polymer cake casting. For example, an exothermic reaction that can heat the center and top of the cake provides lower thermal expansion to the liquid-filled capsule as compared to gas-filled capsules.

연마 패드는 또한 동일 반응계 광학 종말점 검출 장치와 함께 사용하기 위한 구멍 또는 창을 포함할 수 있다. 구멍은 형성 공정 중에, 예를 들어 성형하여 도입될 수 있거나, 예를 들어 절단에 의해 형성된 연마 패드의 일부분을 제거하여 생성될 수 있다. 마찬가지로 창은 성형에 의해 한 단계로 도입될 수 있거나 연마 패드가 형성된 후 접착에 의해 추가될 수 있다. 임의로 연마 패드는 구멍 및 창을 갖지 않을 수 있고 연마 패드의 일부분 이상에서 투명할 수도 있다. 본 발명에 따른 투명한 연마 패드를 생성하기 위해, 입사 광선이 캡슐-코어 계면을 만날 경우 실질적으로 산란되거나 굴절되지 않고, 연마 패드를 통과하도록 액체 코어가 선택될 수 있다. 투명한 연마 패드를 위해서, 투명한 서브패드 또는 광학 시그널의 자유로운 통과를 허용하는 구멍을 갖는 서브패드를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 특정 영역에서 홈이 없는(ungrooved) 패드는 또한 시그널 세기를 향상시킬 수 있다.The polishing pad may also include holes or windows for use with the in-situ optical endpoint detection device. The holes may be introduced during the forming process, for example by molding, or may be created by removing a portion of the polishing pad formed by, for example, cutting. The window can likewise be introduced in one step by molding or added by bonding after the polishing pad is formed. Optionally, the polishing pad may have no holes and windows and may be transparent over at least a portion of the polishing pad. To create a transparent polishing pad according to the present invention, the liquid core can be selected to pass through the polishing pad without being substantially scattered or refracted when the incident light rays encounter the capsule-core interface. For transparent polishing pads, it is preferable to use transparent subpads or subpads with holes that allow free passage of optical signals. Additionally, ungrooved pads in certain areas can also improve signal strength.

본 발명의 중합체 캡슐은 연마 패드 형성 후 액체 코어를 가져서 열 절연체로서 작용하지 않을 수 있다. 이 중합체 캡슐은 연마 패드 내의 더 높은 온도 영역에서 더 낮은 온도 영역으로 더 효율적으로 열을 전달하므로 차등 가열을 감소시킬 수 있다. 추가로 중합체 캡슐은 액체 코어를 갖기 때문에, 중합체 캡슐은 팽창 에 저항하므로 최종 연마 패드에서 더 예측가능하고 더 조절가능한 기공 크기를 가져온다. 바람직하게는, 제조 공정 중 중합체 캡슐의 직경은 20 % 미만으로 팽창한다. 더 바람직하게는, 제조 공정 중 중합체 캡슐의 직경은 15 % 미만으로 팽창한다. 가장 바람직하게는, 제조 공정 중 중합체 캡슐의 직경은 10 % 미만으로 팽창한다.The polymer capsule of the present invention may have a liquid core after polishing pad formation and may not act as a thermal insulator. This polymer capsule can transfer heat more efficiently from the higher temperature region to the lower temperature region in the polishing pad, thereby reducing the differential heating. In addition, since the polymer capsules have a liquid core, the polymer capsules resist expansion, resulting in a more predictable and more adjustable pore size in the final polishing pad. Preferably, the diameter of the polymer capsule during the manufacturing process expands to less than 20%. More preferably, the diameter of the polymer capsule during the manufacturing process expands to less than 15%. Most preferably, the diameter of the polymer capsule during the manufacturing process expands to less than 10%.

그러나, 연마 패드의 온도가 액체 코어의 비점을 초과한다면, 액체-충전 중합체 캡슐은 유의하게 팽창할 수 있다. 연마 패드가 도달하는 온도는 중합체 매트릭스 물질의 경화 공정과 관련된 중합체 화학에 의해 결정된다. 주어진 중합체 매트릭스 물질에 대해 제조 공정 동안 도달한 온도 이상의 비점을 갖는 액체 코어를 선택하거나 더 낮은 발열 에너지를 발생하는 예비중합체, 예를 들어 연장된 경화 싸이클을 갖는 예비중합체를 사용함으로써 중합체 캡슐의 팽창은 방지되거나 감소될 수 있다. 또한, 중합체 캡슐의 액체 코어는 연마 패드의 완전한 절단을 촉진함으로써 원형 선반 또는 고속 비트(bit)에 의한 홈형성을 위한 기계가공 시간을 단축시킬 수 있다. 최종적으로, 액체 코어는 홈 및 천공의 측벽의 용융을 감소시킴으로써 레이저 홈형성을 향상시킬 수 있다.However, if the temperature of the polishing pad exceeds the boiling point of the liquid core, the liquid-filled polymer capsule can significantly expand. The temperature at which the polishing pad reaches is determined by the polymer chemistry associated with the curing process of the polymer matrix material. The expansion of the polymer capsule by selecting a liquid core having a boiling point above the temperature reached during the manufacturing process for a given polymer matrix material or by using a prepolymer that generates lower exothermic energy, for example a prepolymer with an extended curing cycle, Can be prevented or reduced. In addition, the liquid core of the polymer capsule can facilitate the complete cutting of the polishing pad, thereby shortening the machining time for groove formation by circular lathes or high speed bits. Finally, the liquid core can improve laser groove formation by reducing melting of the grooves and sidewalls of the perforations.

캡슐 팽창 및 밀도 비-균일성을 감소시키는 것 이외에, 액체 코어의 열전달성은 홈형성 공정 동안 중합체 매트릭스 물질 용융 또는 탄화(charring)를 감소 또는 제거하는 역할을 한다. 액체 코어는 형성 동안 홈 주위의 중합체 매트릭스 물질을 상기 영역으로부터 열을 전도시켜 냉각하고 연마 패드의 열량(thermal mass)을 상승시켜 중합체 매트릭스 물질의 온도 증가를 저하시킨다. 따라서, 본 발명의 연마 패드는 덜 용융 또는 탄화시키면서 공기-냉각 또는 충분한 양의 물 도입의 필요 없이 홈을 형성할 수 있다.In addition to reducing capsule expansion and density non-uniformity, the heat transfer of the liquid core serves to reduce or eliminate polymer matrix material melting or charring during the grooving process. The liquid core cools the polymer matrix material around the grooves by conducting heat away from the area during formation and raises the thermal mass of the polishing pad to lower the temperature increase of the polymer matrix material. Thus, the polishing pad of the present invention can form grooves without the need for air-cooling or introduction of a sufficient amount of water with less melting or carbonization.

다시 도 2를 참조하면, 컨디셔닝 중에 연마 표면(40)에서 또는 근처에서 중합체 캡슐이 파열되는 경우, 기공(35)이 연마 표면(40)에 생성된다. 연마 조성물이 액체 코어(32)를 대체하고 기공(35)을 채운다. 따라서 기공(35)은 연마 조성물을 수송하는 역할을 한다. 기공(35)의 크기는 연마 조성물의 수송에 영향을 미친다.Referring again to FIG. 2, when the polymer capsule ruptures at or near the polishing surface 40 during conditioning, pores 35 are created in the polishing surface 40. The polishing composition replaces the liquid core 32 and fills the pores 35. Therefore, the pores 35 serve to transport the polishing composition. The size of the pores 35 affects the transport of the polishing composition.

도 3은 중합체 캡슐(30)의 확대도이다. 중합체 캡슐(30)은 중합체 쉘(31) 및 액체 코어(32)를 포함하고 직경(D)을 갖는다. 중합체 쉘은 두께(T)를 갖는다. 두께(T)는 중합체 캡슐(30)의 직경(D)에 비해 비교적 작은 것으로 도시된다. 바람직하게는, 중합체 캡슐(30)은 1 ㎛ 내지 150 ㎛의 직경(D)을 갖는다. 더 바람직하게는, 중합체 캡슐(30)은 2 ㎛ 내지 75 ㎛의 직경(D)을 갖는다. 바람직하게는, 중합체 쉘(31)은 0.01 ㎛ 내지 5 ㎛의 두께(T)를 갖는다. 더 바람직하게는, 중합체 쉘(31)은 0.05 ㎛ 내지 2 ㎛의 두께(T)를 갖는다.3 is an enlarged view of the polymer capsule 30. The polymer capsule 30 comprises a polymer shell 31 and a liquid core 32 and has a diameter D. The polymer shell has a thickness T. The thickness T is shown to be relatively small compared to the diameter D of the polymer capsule 30. Preferably, the polymer capsule 30 has a diameter D of 1 μm to 150 μm. More preferably, the polymer capsule 30 has a diameter D of 2 μm to 75 μm. Preferably, the polymer shell 31 has a thickness T of 0.01 μm to 5 μm. More preferably, the polymer shell 31 has a thickness T of 0.05 μm to 2 μm.

본 발명의 방법은 향상된 편이성 및 감소된 생산 비용 및 폐기량에 대한 추가 이점과 함께 유리한 연마 특성을 제공하면서 향상된 균일성을 갖는 일체형 텍스쳐를 갖는 연마 패드를 제공한다. 특히, 연마 패드의 액체 코어는 캐스팅 중 열 팽창을 제한하여 연마 패드 전체에 더 균일한 다공성을 제공할 수 있다. 또한, 액체 코어는 중합체 케이크 캐스팅으로부터 발생할 수 있는 패드-대-패드 변동을 제 한하는데 특히 유용하다. 게다가, 중합체 캡슐에 액체 코어의 첨가는 화학적 기계적 연마에 부적합한 광학적 불투명 연마 패드를 예를 들어 레이저에 의해 발생된 것과 같은 광학 시그널에 의한 종말점 검출에 적합한 광학적 투명 연마 패드로 전환시킬 수 있다. 또한, 액체 코어는 패드의 평탄화 능력을 향상시킬 수 있는 패드의 스티프니스를 증가시킨다. 게다가, 액체 코어는 기체-충전 중합체 캡슐에 비해 패드의 열전도성을 향상시킨다. 최종적으로, 액체 코어는 홈을 절단하고 특히 복잡한 홈, 예를 들어 변형된 방사형 홈을 절단하기 위한 연마 패드의 기계가공성을 향상시킬 수 있다.The method of the present invention provides a polishing pad having an integral texture with improved uniformity while providing advantageous polishing properties with additional convenience for improved convenience and reduced production cost and waste. In particular, the liquid core of the polishing pad can limit thermal expansion during casting to provide more uniform porosity throughout the polishing pad. In addition, liquid cores are particularly useful for limiting pad-to-pad variations that may arise from polymer cake casting. In addition, the addition of the liquid core to the polymer capsule can convert the optically opaque polishing pads unsuitable for chemical mechanical polishing into optically transparent polishing pads suitable for endpoint detection by optical signals such as, for example, generated by a laser. In addition, the liquid core increases the stiffness of the pad, which can improve the pad's flattening capability. In addition, the liquid core improves the thermal conductivity of the pads compared to gas-filled polymer capsules. Finally, the liquid core can improve the machinability of the polishing pad for cutting grooves and in particular for cutting complex grooves, for example modified radial grooves.

Claims (10)

연마 조성물을 사용하는 화학적 기계적 연마 공정에서 기판을 연마하는데 유용하며,Useful for polishing substrates in chemical mechanical polishing processes using polishing compositions, 중합체 매트릭스 물질을 제조하는 단계;Preparing a polymeric matrix material; 중합체 매트릭스 물질 내에 중합체 쉘 및 중합체 쉘에 함유된 액체 코어를 포함한 중합체 캡슐을 혼합하여 중합체 매트릭스 물질 내에 중합체 캡슐을 분포시키는 단계; 및Mixing the polymer capsule in the polymer matrix material and the polymer capsule comprising the liquid core contained in the polymer shell to distribute the polymer capsule in the polymer matrix material; And 형성된 중합체 매트릭스 물질 내에 분포된 중합체 캡슐을 갖는 연마 패드를 형성하는 단계를 포함하며, 이때 중합체 쉘은 형성 동안 중합체 매트릭스 물질에 접촉하는 것을 방지하도록 액체 코어를 유지하고 파열되어 기판을 연마하기 위한 표면 애스퍼러티(asperity)를 생성하는 연마 표면을 갖는 것인,Forming a polishing pad having a polymer capsule distributed within the formed polymer matrix material, wherein the polymer shell retains and ruptures the liquid core to prevent contact with the polymer matrix material during formation to surface surface for polishing the substrate. Having a polishing surface that produces an asperity, 연마 패드의 제조방법.Method for producing a polishing pad. 제1항에 있어서, 연마 패드 형성 단계가 몰드에서 중합체 매트릭스 물질을 경화하는 단계를 포함하는 방법.The method of claim 1, wherein forming the polishing pad comprises curing the polymeric matrix material in a mold. 제1항에 있어서, 연마 패드 형성 단계가 중합체 매트릭스 물질의 시트를 캐스팅하는 단계를 포함하는 방법.The method of claim 1, wherein forming the polishing pad comprises casting a sheet of polymeric matrix material. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 중합체 매트릭스 물질 내에 중합체 캡슐을 혼합하는 단계가 중합체 캡슐을 유동화시켜 중합체 매트릭스 물질 내에 유동화된 중합체 캡슐을 공급하는 단계를 포함하는 방법.4. The method of claim 1, wherein mixing the polymer capsule in the polymer matrix material comprises fluidizing the polymer capsule to provide a fluidized polymer capsule in the polymer matrix material. 제1항에 있어서, 중합체 매트릭스 물질이 혼합 전에 측정된 제1 밀도를 갖고 중합체 캡슐이 제1 밀도의 30 % 이내의 혼합 전에 측정된 제2 밀도를 갖는 방법.The method of claim 1, wherein the polymer matrix material has a first density measured prior to mixing and the polymer capsule has a second density measured prior to mixing within 30% of the first density. 제1항에 있어서, 상기 혼합이 액체인 중합체 매트릭스 물질에 의해 이루어지는 방법.The method of claim 1 wherein said mixing is by a polymeric matrix material that is a liquid. 제1항에 있어서, 액체 코어가 부수적인 불순물을 함유한 물인 방법.The method of claim 1 wherein the liquid core is water containing incidental impurities. 연마 조성물을 사용하는 화학적 기계적 연마 공정에서 기판을 연마하는데 유용하며,Useful for polishing substrates in chemical mechanical polishing processes using polishing compositions, 형성 중에 액체 코어가 중합체 매트릭스 물질에 접촉하는 것을 방지하고 컨디셔닝 동안 파열되어 표면 애스퍼러티를 형성하기 위한 중합체 쉘 및 중합체 쉘 내에 함유된 액체 코어를 포함하는 중합체 캡슐을 포함하는 중합체 매트릭스 물질; 및A polymer matrix material comprising a polymer shell comprising a polymer shell and a liquid core contained within the polymer shell for preventing the liquid core from contacting the polymer matrix material during formation and rupturing during conditioning to form a surface aperture; And 중합체 매트릭스 물질 및 내장된(embedded) 중합체 캡슐의 노출된 공동에 의해 정의된 애스퍼러티를 포함하는 연마 표면An abrasive surface comprising an aperture defined by a polymeric matrix material and an exposed cavity of an embedded polymer capsule 을 포함하는 연마 패드.Polishing pad comprising a. 제8항에 있어서, 액체 코어가 부수적인 불순물을 함유한 물인 액체를 포함하는 연마 패드.The polishing pad of claim 8, wherein the liquid core comprises a liquid that is water containing incidental impurities. 제8항에 있어서, 중합체 쉘이 경화된 중합체 매트릭스 물질보다 덜 내마모성인 물질을 포함하는 연마 패드.The polishing pad of claim 8, wherein the polymer shell comprises a material that is less wear resistant than the cured polymer matrix material.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200037346A (en) * 2017-09-22 2020-04-08 가부시키가이샤 가네카 Method for manufacturing patterning sheet and etching structure
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