KR20120081956A - Polishing pad for chemical mechanical polishing, preparation method of the same, and apparatus for cmp - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 CMP 연마 패드, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 CMP 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연마 과정에서 투명창의 투명도가 저하되거나 돌출부가 형성되는 현상을 최소화 할 수 있으며, 연마 종결점을 용이하게 검출할 수 있는 CMP 연마 패드, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 CMP 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a CMP polishing pad, a method for manufacturing the same, and a CMP apparatus including the same, and more particularly, to reduce the transparency of the transparent window or to form protrusions during the polishing process, and to facilitate the polishing termination point. A CMP polishing pad detectable, a method of manufacturing the same, and a CMP apparatus including the same.
화학적 기계적 연마(Chemical Mechanical Polishing, CMP) 방법은 연마 장치의 연마 패드와 반도체 기판 사이에, 연마 입자 및 다양한 화학 성분을 포함하는 슬러리 조성물을 공급하면서, 상기 반도체 기판과 연마 패드를 접촉시키고 이들을 상대적으로 이동시켜, 상기 연마 입자 등으로 기판 상의 연마 대상막을 기계적으로 연마하면서 상기 화학 성분 등의 작용으로 상기 연마 대상막을 화학적으로 연마하는 방법이다. The Chemical Mechanical Polishing (CMP) method contacts a semiconductor pad with a polishing pad and provides a slurry composition comprising abrasive particles and various chemical components between the polishing pad of the polishing apparatus and the semiconductor substrate, thereby bringing the semiconductor pad into contact with the polishing pad. A method of chemically polishing the polishing target film by the action of the chemical component or the like while mechanically polishing the polishing target film on the substrate with the abrasive particles or the like.
일반적인 CMP 공정에서, 웨이퍼가 CMP 기기 내의 운반체상에서 위아래가 거꾸로 된 상태로 장착되고 연마 패드를 향해 아래쪽으로 밀어지면서 웨이퍼 표면의 연마가 이루어진다. 이때, 상기 운반체 및 웨이퍼는 CMP 기기의 연마 테이블상에 놓인 회전 연마 패드상에서 회전하게 된다. 이러한 웨이퍼 표면의 연마 과정에서, 웨이퍼 표면의 연마 상태를 모니터 하기 위해서 투명창을 갖는 연마 패드가 사용되고 있다. In a typical CMP process, the wafer surface is polished while the wafer is mounted upside down on the carrier in the CMP machine and pushed down towards the polishing pad. The carrier and wafer are then rotated on a rotating polishing pad placed on a polishing table of the CMP apparatus. In the polishing of the wafer surface, a polishing pad having a transparent window is used to monitor the polishing state of the wafer surface.
이러한 투명창의 재질로는 폴리우레탄이 주로 사용되어 왔는데, 고체 폴리우레탄 창은 투명도가 그리 높지 않을 뿐만 아니라 CMP공정 동안 흠집이 생기기 쉬워서 투광율이 계속 감소한다. 또한, 고체 폴리우레탄 창은 연마 패드의 나머지 부분보다 느린 마모 속도를 갖기 때문에, 연마 패드에 돌출부를 형성하여 연마 결함을 발생시킬 수 있는 문제점이 있었다. Polyurethane has been mainly used as a material for the transparent window, and the solid polyurethane window not only has a high transparency but also is prone to scratches during the CMP process, and the light transmittance continues to decrease. In addition, since the solid polyurethane window has a slower wear rate than the rest of the polishing pad, there is a problem that can generate a polishing defect by forming a protrusion on the polishing pad.
그리고, 상기 폴리우레탄 투명창은 연마 패드에 설치하기도 용이하지 않을 뿐만 아니라, 설치 이후에도 많은 문제점을 야기할 수 있다. 이전에는 폴리우레판 투명창을 설치하기 위해서 연마 패드 본체의 일 부분을 뚫고 그 부위에 투명창을 끼워넣는 방법이 사용되었으나, 이러한 방법에 따르면 패드 본체 및 투명창 사이의 틈에 슬러리가 흘러들어서 레이저가 깨끗하게 전달되는 것을 막아서 연마율 측정이 용이하지 않았다.In addition, the polyurethane transparent window is not only easy to install on the polishing pad, but may also cause many problems after installation. Previously, in order to install a polyurethane transparent window, a method of drilling a portion of the polishing pad body and inserting a transparent window into the area has been used, but according to this method, a slurry flows into a gap between the pad body and the transparent window, and the laser The removal rate was not easy because it prevented the clean transfer.
또한, 폴리우레탄 투명창을 주형 안에 위치시킨 후, 패드 본체 제조용 수지를 주형에 주입하여 얻어진 수지 덩어리를 커팅하여 연마 패드를 제조하는 방법이 제안 되었으나, 이에 의하여도 폴리우레탄의 사용에 따른 돌출부 형성이나 투명도 향상의 한계 문제를 충분히 해결할 수 없었다. In addition, a method of manufacturing a polishing pad by placing a polyurethane transparent window in a mold and then cutting a resin mass obtained by injecting a resin for pad body manufacturing into the mold has been proposed. The problem of limit of transparency improvement could not be sufficiently solved.
이에 따라, 보다 높은 투명도를 구현하고 연마 과정에서 투명도가 저하되거나 돌출부 형성을 최소화 할 수 있으며, 연마 패드에 용이하게 설치할 수 있는 투명창 재료에 대한 개발이 요구되고 있다. Accordingly, there is a need for development of a transparent window material that can realize higher transparency, reduce transparency in the polishing process or minimize protrusion formation, and can be easily installed on the polishing pad.
본 발명은 연마 과정에서 투명창의 투명도가 저하되거나 돌출부가 형성되는 현상을 최소화 할 수 있으며, 연마 종결점을 용이하게 검출할 수 있는 CMP 연마 패드를 제공하기 위한 것이다. The present invention is to provide a CMP polishing pad which can minimize the phenomenon that the transparency of the transparent window or the protrusion is formed during the polishing process, and can easily detect the polishing end point.
또한, 본 발명은 상기 CMP 연마 패드의 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.In addition, the present invention is to provide a method for producing the CMP polishing pad.
본 발명은, 또한 상기 CMP 연마 패드를 포함하는 CMP 장치를 제공하기 위한 것이다. The present invention also provides a CMP apparatus comprising the CMP polishing pad.
본 발명은 고분자 수지를 포함하는 패드 본체; 및 페놀수지, 요소수지, 멜라민수지, 에폭시수지 및 폴리에스터수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 열경화성 수지 또는 광경화성 수지를 포함하고, 상기 패드 본체에 형성된 투명창;을 포함하는 CMP 연마 패드를 제공한다.The present invention provides a pad body comprising a polymer resin; And a thermosetting resin or a photocurable resin comprising at least one selected from the group consisting of phenol resins, urea resins, melamine resins, epoxy resins, and polyester resins, wherein the transparent window is formed on the pad body. Provide pads.
또한, 본 발명은 고분자 수지를 포함하는 패드 본체에 페놀수지, 요소수지, 멜라민수지, 에폭시수지 및 폴리에스터수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 열경화성 수지 또는 광경화성 수지를 포함하는 투명창을 설치하는 단계를 포함하는 CMP연마 패드의 제조 방법을 제공한다.In addition, the present invention is a transparent window comprising a thermosetting resin or photocurable resin containing at least one selected from the group consisting of phenol resin, urea resin, melamine resin, epoxy resin and polyester resin in the pad body containing a polymer resin It provides a method for producing a CMP polishing pad comprising the step of installing.
본 발명은 또한, 상기 CMP 연마 패드; 회전 가능한 플래튼(platen); 상기 연마 패드 상에 연마 슬러리(slurry)를 공급하는 공급부; 및 상기 패드 상에 연마될 웨이퍼를 도입하는 연마 헤드(head)부를 포함하는 CMP 장치를 제공한다.The invention also, the CMP polishing pad; Rotatable platen; A supply unit supplying a polishing slurry on the polishing pad; And a polishing head portion for introducing a wafer to be polished on the pad.
이하 발명의 구체적인 예에 따른 CMP 연마 패드, CMP연마 패드의 제조 방법 및 CMP 장치에 관하여 상세하게 설명하기로 한다.
Hereinafter, a CMP polishing pad, a manufacturing method of a CMP polishing pad, and a CMP apparatus according to a specific example of the present invention will be described in detail.
발명의 일 구현예에 따르면, 고분자 수지를 포함하는 패드 본체; 및 페놀수지, 요소수지, 멜라민수지, 에폭시수지 및 폴리에스터수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 열경화성 수지 또는 광경화성 수지를 포함하고, 상기 패드 본체에 형성된 투명창;을 포함하는 CMP 연마 패드가 제공될 수 있다.According to one embodiment of the invention, the pad body including a polymer resin; And a thermosetting resin or a photocurable resin comprising at least one selected from the group consisting of phenol resins, urea resins, melamine resins, epoxy resins, and polyester resins, wherein the transparent window is formed on the pad body. Pads may be provided.
본 발명자들은, CMP 연마 패드에 적용되는 투명창의 재질로 광경화성 수지 또는 특정한 열경화성 수지를 사용하면, 이전의 폴리우레탄계 고분자를 사용한 투명창에 비하여 크게 향상된 투광율을 구현할 수 있어서 연마 종결점을 용이하게 검출할 수 있으며, 연마 과정에서 투명창의 투명도가 저하되거나 돌출부가 형성되는 현상을 최소화 할 수 있음을 실험을 통하여 확인하고 발명의 완성하였다. The inventors of the present invention can realize a greatly improved light transmittance when using a photocurable resin or a specific thermosetting resin as a material of a transparent window applied to a CMP polishing pad, thereby easily detecting a polishing end point. In the polishing process, the transparency of the transparent window may be reduced or a phenomenon in which protrusions may be formed may be minimized through experiments, and the present invention was completed.
특히, 상기 투명창에 광경화성 수지 또는 특정한 열경화성 수지의 재질 특성으로 인하여, 투광율이 크게 향상될 수 있으며, 연마 종결점의 검출이 보다 용이해지고, 패드 본체 대비 연삭성이 높아서 연마시 투명창이 돌출되는 현상 또는 투명창 표면에 과도한 스크래치가 발생하는 현상을 방지할 수 있다. 또한, 상기 광경화성 수지를 사용하는 경우 짧은 시간 안에 경화를 시킬 수 있고, 상기 열경화성 수지를 사용하는 경우 저온 조건에서도 용이하게 경화시킬 수 있기 때문에, 상기 광경화성 수지 및/또는 열경화성 수지를 사용하는 경우 투명창을 패드 본체로 용이하게 삽입하거나 패드 본체 내부에 용이하게 위치시킬 수 있다.In particular, due to the material properties of the photocurable resin or the specific thermosetting resin on the transparent window, the light transmittance can be greatly improved, the detection of the polishing end point is easier, and the grinding window is higher than the pad body, so that the transparent window protrudes during polishing. It is possible to prevent development or excessive scratches on the transparent window surface. In addition, in the case of using the photocurable resin can be cured within a short time, when using the thermosetting resin can be easily cured even at low temperature conditions, when using the photocurable resin and / or thermosetting resin The transparent window can be easily inserted into the pad body or easily positioned inside the pad body.
구체적으로, 상기 투명창은 상기 광경화성 수지 또는 열경화성 수지를 포함하는 고분자 수지를 포함함에 따라, 200 내지 1,000nm 범위에 속하는 하나의 파장에서 90%이상, 바람직하게는 93%이상의 투광율을 가질 수 있다. Specifically, the transparent window may have a light transmittance of 90% or more, preferably 93% or more at one wavelength in the range of 200 to 1,000 nm, as the polymer resin includes the photocurable resin or the thermosetting resin. .
또한, 상기 투명창에 포함되는 광경화성 수지 또는 열경화성 수지를 포함하는 고분자 수지는 상기 패드 본체에 포함되는 고분자 수지에 비하여 높은 경도를 가질 수 있으며, 이에 따라 투명창이 패드 본체보다 높은 연삭성을 나타내게 되고, 실제 연마 과정에서 투명창이 돌출되는 현상, 투명창 표면에 과도한 스크래치가 발생하는 현상, 또는 돌출된 투명창으로 인하여 연마 대상막이 손상되는 현상 등을 방지할 수 있다. In addition, the polymer resin including the photocurable resin or the thermosetting resin included in the transparent window may have a higher hardness than the polymer resin included in the pad body, so that the transparent window exhibits higher grinding properties than the pad body. In the actual polishing process, the phenomenon in which the transparent window protrudes, the phenomenon in which excessive scratches occur on the surface of the transparent window, or the phenomenon in which the polishing target film is damaged due to the protruding transparent window may be prevented.
도1에 나타난 바와 같이, 상기 CMP 연마 패드는 패드 본체 및 상기 패드 본체에 설치된 투명창을 포함할 수 있다. As shown in FIG. 1, the CMP polishing pad may include a pad body and a transparent window provided on the pad body.
상기 패드 본체는 CMP 연마 패드에 적용될 수 있는 것으로 알려진 고분자 수지는 별 다른 제한 없이 포함될 수 있는데, 이의 구체적인 예로는 폴리우레탄, 폴리아크릴, 폴리메타크릴, 폴리카보네이트, 나일론 수지, 폴리에스테르, 폴리 이미드, 폴리 아라미드, 폴리 스티렌, 폴리 비닐 알코올, 폴리아크릴아미드, 폴리에틸렌 옥사이드, 말레산 공중합체, 메틸셀룰로오즈, 카복시메틸 셀룰로오즈, 이들의 공중합체 또는 이들의 혼합물을 들 수 있다.The pad body may include a polymer resin known to be applicable to a CMP polishing pad without particular limitation, and specific examples thereof include polyurethane, polyacryl, polymethacryl, polycarbonate, nylon resin, polyester, and polyimide. , Poly aramid, polystyrene, polyvinyl alcohol, polyacrylamide, polyethylene oxide, maleic acid copolymer, methylcellulose, carboxymethyl cellulose, copolymers thereof, or mixtures thereof.
이러한 패드 본체는 상술한 고분자 수지들을 사용하여 제조될 수 있으며, 이러한 제조 과정에는 당업계에 널리 알려진 합성 방법을 별 다른 제한 없이 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 패드 본체가 폴리우레탄계 화합물로부터 제조되는 경우에는, 프리폴리머법(pre-polymer method) 또는 원-샷 법(one shot method) 등을 사용할 수 있다. 상기 프리 폴리머법에 의하는 경우, 폴리올 성분 및 이소시아네이트 성분을 반응시켜 우레탄 프리-폴리머를 형성한 후, 상기 우레탄 프리-폴리머, 디아민 또는 다이올, 발포제 및 촉매 등을 혼합하여 경화시킴으로서 폴리우레탄계 수지를 형성할 수 있다. 또한, 상기 원-샷법에 의하는 경우, 폴리올 성분, 이소시아네이트 성분, 디아민 또는 다이올, 발포제 및 촉매 등을 혼합한 후 경화시킴으로서 폴리우레탄계 수지를 형성할 수 있다.The pad body may be manufactured using the above-described polymer resins, and synthetic methods well known in the art may be used without any limitation in this manufacturing process. For example, when the pad body is made from a polyurethane-based compound, a prepolymer method or a one shot method may be used. According to the prepolymer method, a polyurethane-based resin is formed by reacting a polyol component and an isocyanate component to form a urethane pre-polymer, followed by curing by mixing the urethane pre-polymer, diamine or diol, a blowing agent, a catalyst, and the like. Can be formed. In the case of the one-shot method, a polyurethane-based resin can be formed by mixing a polyol component, an isocyanate component, a diamine or a diol, a blowing agent, a catalyst, and the like, followed by curing.
상기 패드 본체의 크기 및 두께에는 별 다른 제한이 없으며, 연마 대상이 되는 웨이퍼 등의 크기, 연마 속도, 연마 조건 등에 따라 적절히 조절할 수 있으나, 바람직하게는 10cm 내지 100cm의 반지름 및 0.1 내지 5mm의 두께를 가질 수 있다. There is no particular limitation on the size and thickness of the pad body, and may be appropriately adjusted according to the size of the wafer to be polished, the polishing speed, the polishing conditions, and the like, and preferably a radius of 10 cm to 100 cm and a thickness of 0.1 to 5 mm. Can have
한편, 상기 투명창은 광경화성 수지 또는 열경화성 수지를 포함할 수 있다. On the other hand, the transparent window may include a photocurable resin or a thermosetting resin.
상기 광경화성 수지의 구체적인 예로는, 에폭시 아크릴레이트 수지, 폴리에스테르 아크릴레이트 수지, 우레탄계 아크릴레이트 수지, 우레탄계 메타크릴레이트 수지, 실리콘 아크릴레이트 수지, 알킬 아크릴레이트 수지 또는 이들의 혼합물을 들 수 있고, 바람직하게는 우레탄 아크릴레이트 수지 또는 우레탄 메타크릴레이트 수지를 들 수 있다. Specific examples of the photocurable resins include epoxy acrylate resins, polyester acrylate resins, urethane acrylate resins, urethane methacrylate resins, silicone acrylate resins, alkyl acrylate resins, and mixtures thereof. Preferably urethane acrylate resin or urethane methacrylate resin is mentioned.
또한, 상기 열경화성 수지의 구체적인 예로는 페놀수지, 요소수지(우레아 수지), 멜라민수지, 에폭시수지, 폴리에스테르 수지 또는 이들의 혼합물을 들 수 있고, 바람직하게는 에폭시 수지일 수 있다. In addition, specific examples of the thermosetting resin may include a phenol resin, urea resin (urea resin), melamine resin, epoxy resin, polyester resin, or a mixture thereof, preferably an epoxy resin.
상술한 광경화성 수지와 열경화성 수지는 투명한 특성을 가지며, 이에 따라 연마 패드 상에서 연마 종결점을 보다 효과적으로 검출할 수 있는 투명창을 제공할 수 있다. 또한, 광경화성 수지 또는 열경화성 수지를 포함하는 고분자 수지를 이용하여 제조되는 투명창은 뛰어난 연삭성을 가져서 연마시 투명창이 돌출되는 현상 또는 투명창 표면에 과도한 스크래치가 발생하는 현상을 방지할 수 있다. The photocurable resin and the thermosetting resin described above have transparent characteristics, and thus can provide a transparent window that can more effectively detect the polishing end point on the polishing pad. In addition, the transparent window manufactured using a polymer resin including a photocurable resin or a thermosetting resin may have excellent grindingability to prevent a phenomenon that the transparent window protrudes during polishing or excessive scratches on the surface of the transparent window.
한편, 도2에 나타난 바와 같이, 상기 CMP 연마 패드는 상기 패드 본체에 접착부로 결합된 쿠션층을 더 포함할 수 있다. 상기 쿠션층은 다양한 고분자 수지를 포함할 수 있으나, 바람직하게는 폴리우레탄계 수지, 폴리에틸렌계 수지, 천연 고무 또는 합성 고무 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 접착부에는 고분자 수지를 접착할 수 있는 것으로 알려진 접착 성분은 별 다른 제한 없이 사용할 수 있으며, 예를 들어 상기 패드 본체와 구션층은 접착제, 양면 테이프, 열융착, 또는 갑압 점착 등의 방법을 통하여 결합될 수 있다.
On the other hand, as shown in Figure 2, the CMP polishing pad may further include a cushion layer bonded to the pad body by an adhesive portion. The cushion layer may include various polymer resins, but may preferably include polyurethane-based resins, polyethylene-based resins, natural rubber or synthetic rubber. In addition, the adhesive component known to be capable of adhering a polymer resin to the adhesive portion may be used without particular limitation. For example, the pad body and the cushioning layer may be a method such as adhesive, double-sided tape, heat fusion, or pressure-sensitive adhesive. Can be combined through.
한편, 발명의 다른 구현예에 따르면, 고분자 수지를 포함하는 패드 본체에 페놀수지, 요소수지, 멜라민수지, 에폭시수지 및 폴리에스터수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 열경화성 수지 또는 광경화성 수지를 포함하는 투명창을 설치하는 단계를 포함하는 CMP연마 패드의 제조 방법이 제공될 수 있다.On the other hand, according to another embodiment of the invention, the thermosetting resin or photocurable resin comprising at least one selected from the group consisting of phenol resin, urea resin, melamine resin, epoxy resin and polyester resin in the pad body containing a polymer resin CMP polishing pad manufacturing method comprising the step of installing a transparent window comprising a may be provided.
상기 광경화성 수지 또는 열경화성 수지를 투명창의 재료로 사용함에 따라서, 다양한 방법으로 패드 본체에 투명창을 형성할 수 있으며, 이전의 폴리우레탄계 고분자의 투명창의 설치에 따른 문제점을 해결할 수 있다. 그리고, 상기 제조 방법에 의하여 제조되는 CMP연마 패드는 향상된 투과율을 갖는 투명창을 포함하여 연마 종결점을 용이하게 검출할 수 있으며, 연마 과정에서 투명창의 투명도가 저하되거나 돌출부가 형성되는 현상을 최소화 할 수 있다.By using the photocurable resin or the thermosetting resin as a material of the transparent window, it is possible to form a transparent window on the pad body in various ways, it is possible to solve the problem caused by the installation of the transparent window of the polyurethane-based polymer. In addition, the CMP polishing pad manufactured by the manufacturing method may include a transparent window having an improved transmittance to easily detect an end point of polishing, and may minimize a phenomenon that the transparency of the transparent window is reduced or a protrusion is formed during the polishing process. Can be.
상기 특정의 열경화성 수지 또는 광경화성 수지를 포함하는 투명창을 고분자 수지를 포함하는 패드 본체에 설치하는 단계는, 연마 패드 상에 투명창을 설치하는데 통상적으로 사용되는 것으로 알려진 방법 및 장치를 큰 제한 없이 사용할 수 있다. The step of installing a transparent window comprising the specific thermosetting resin or photocurable resin on the pad body comprising the polymer resin can be performed without any limitation on methods and apparatus known to be commonly used to install the transparent window on the polishing pad. Can be used.
예를 들어, 상기 특정의 열경화성 수지 또는 광경화성 수지를 포함하는 투명창을 고분자 수지를 포함하는 패드 본체에 설치하는 단계는, 패드 본체에 투명창이 설치되는 장소('투명창 설치부')를 형성하고 여기에 상기 상기 특정의 열경화성 수지 또는 광경화성 수지를 주입하고 경화하는 단계를 포함할 수 있으며, 또는 상기 특정의 열경화성 수지 또는 광경화성 수지를 경화시켜 얻어진 투명창을 패드 본체에 형성된 투명창 설치부에 고정시키는 단계를 포함할 수 있으며, 또는 상기 특정의 열경화성 수지 또는 광경화성 수지를 경화시켜 얻어진 투명창을 일정한 주형에 고정시킨 후 패드 본체를 형성하기 위한 고분자 수지를 주입하고 경화하는 단계를 포함할 수 도 있다.For example, the step of installing the transparent window containing the specific thermosetting resin or the photocurable resin on the pad body containing the polymer resin may form a place ('transparent window mounting portion') in which the transparent window is installed on the pad body. And injecting and curing the specific thermosetting resin or photocurable resin therein, or the transparent window mounting part formed on the pad body with a transparent window obtained by curing the specific thermosetting resin or photocurable resin. It may include the step of fixing to, or comprising the step of injecting and curing the polymer resin for forming the pad body after fixing the transparent window obtained by curing the specific thermosetting resin or photocurable resin in a predetermined mold Can also be.
구체적으로, 상기 투명창을 패드 본체에 설치하는 단계는, 패드 본체에 투명창 설치부를 형성하는 단계; 페놀수지, 요소수지, 멜라민수지, 에폭시수지 및 폴리에스터수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 열경화성 수지 또는 광경화성 수지를 포함하는 고분자 수지를 상기 투명창 설치부에 주입하는 단계; 및 상기 주입된 고분자 수지를 경화하는 단계를 포함할 수 있다.Specifically, the step of installing the transparent window on the pad body, forming a transparent window mounting portion on the pad body; Injecting a thermosetting resin containing at least one selected from the group consisting of a phenol resin, a urea resin, a melamine resin, an epoxy resin and a polyester resin or a polymer resin including a photocurable resin to the transparent window installation unit; And curing the injected polymer resin.
상기 투명창에 광경화성 수지 또는 열경화성 수지를 적용함에 따라서, 상기 CMP연마 패드의 제조 방법에서는 패드 본체에 투명창을 설치하기 위한 특정 영역(투명창 설치부)에 액상의 고분자 조성물을 주입하고 경화함으로서, 간단한 과정을 통하여 상술한 특성을 갖는 투명창을 용이하게 패드 본체 내부에 위치시킬 수 있다. As the photocurable resin or the thermosetting resin is applied to the transparent window, in the method of manufacturing the CMP polishing pad, the liquid polymer composition is injected and cured in a specific area (transparent window installation) for installing the transparent window on the pad body. By using a simple process, the transparent window having the above-described characteristics can be easily positioned inside the pad body.
상기 패드 본체는 상술한 고분자 수지들을 사용하여 제조될 수 있으며, 이러한 제조 과정에는 당업계에 널리 알려진 합성 방법을 별 다른 제한 없이 사용할 수 있다. 상기 패드 본체를 폴리우레탄계 화합물로부터 제조하는 단계, 패드 본체의 크기 및 두께에 관한 내용은 상술한 바와 같다.The pad body may be manufactured using the above-described polymer resins, and synthetic methods well known in the art may be used without any limitation in this manufacturing process. Preparing the pad body from the polyurethane-based compound, the content of the size and thickness of the pad body is as described above.
상기 패드 본체에 투명창 설치부를 형성하는 단계는, 패드 본체 상에 투명창을 설치하는데 통상적으로 사용되는 것으로 알려진 방법 및 장치를 큰 제한 없이 사용할 수 있으나, 예를 들어, 상기 패드 본체 제조시에 투명창 설치부를 형성할 수 있는 모양을 갖는 주형에 패드 본체를 형성하기 위한 고분자 수지를 주입하고 경화하는 단계, 또는 투명창 설치부를 형성할 수 있는 구조물(예를 들어, 육면체 모양의 블록 등)을 상기 패드 본체 제조용 주형 내에 위치시키고 패드 본체를 형성하기 위한 고분자 수지를 주입하고 경화하는 단계를 포함할 수 있다. The forming of the transparent window mounting portion on the pad body may use any method and apparatus known to be commonly used to install the transparent window on the pad body without great limitation. Injecting and curing a polymer resin for forming a pad body into a mold having a shape capable of forming a window mounting portion, or a structure (eg, a hexahedron shaped block, etc.) capable of forming a transparent window mounting portion. Injecting and curing the polymer resin to form in the mold for producing the pad body and to form the pad body.
상기 주입된 고분자 수지를 경화하는 단계에서는 사용된 광경화성 수지에 따라 적용되는 빛의 파장 및 세기를 적절히 조절할 수 있으며, 사용된 열경화성 수지에 따라 적용되는 가열 온도 및 시간을 적절히 조절할 수 있다. 상기 광경화성 수지 또는 열경화성 수지에는 통상적으로 사용되는 것으로 알려진 경화제, 가교제 등의 첨가제를 포함할 수 있다. In the curing of the injected polymer resin, the wavelength and intensity of light applied according to the photocurable resin used may be appropriately adjusted, and the heating temperature and time applied according to the thermosetting resin used may be appropriately adjusted. The photocurable resin or thermosetting resin may include additives such as curing agents, crosslinking agents and the like which are commonly used.
또한, 상기 투명창을 패드 본체에 설치하는 단계에서는 상기 투명창 설치부에 액상의 고분자 조성물을 주입하고 경화하는 단계뿐만 아니라, 이전의 폴리우레탄계 투명창을 형성 또는 설치하는데 사용되었던 방법을 별 다른 제한 없이 사용할 수 있다.In addition, the step of installing the transparent window on the pad body, as well as the step of injecting and curing the liquid polymer composition in the transparent window installation, as well as other limitations to the method used to form or install the previous polyurethane-based transparent window Can be used without
이에 따라, 상기 투명창을 패드 본체에 설치하는 단계는, 패드 본체에 투명창 설치부를 형성하는 단계; 및 경화된 투명창을 상기 투명창 설치부에 고정하는 단계를 포함하는 포함할 수 있다. 상기 특정의 열경화성 수지 또는 광경화성 수지를 경화시켜 얻어진 투명창을 패드 본체에 형성된 투명창 설치부에 고정시킴으로서 상술한 CMP연마 패드가 제조될 수 있다. Accordingly, the step of installing the transparent window on the pad body, forming a transparent window mounting portion on the pad body; And fixing the cured transparent window to the transparent window installation unit. The above-mentioned CMP polishing pad can be manufactured by fixing the transparent window obtained by curing the specific thermosetting resin or photocurable resin to the transparent window mounting part formed in the pad body.
상기 경화된 투명창을 고정하는 단계에서는, 광경화성 수지 또는 열 경화성 수지를 접착시키는데 통상적으로 사용되는 접착제 또는 접착 테이프 등을 별 다른 제한 없이 사용할 수 있으며, 상기 패드 본체에 대하여서도 높은 접착력을 갖는 것이 바람직하다. In the fixing of the cured transparent window, an adhesive or an adhesive tape or the like, which is commonly used to bond a photocurable resin or a thermosetting resin, may be used without particular limitation, and it may have high adhesion to the pad body. desirable.
구체적으로, 상기 패드 본체와 투명창 사이에 빈틈이 없도록 하기 위하여, 발포 시트를 기재로 하고 양면에 접착층을 갖는 폼형(foam-type)의 접착 테이프를 사용하는 것이 바람직한데, 이러한 발포 시트의 구체적인 예로는 다이와 방적의 EPT#120, EPT#140, EPT#310, EPT#320 또는 EPT#450 등을 들 수 있으며, 양면 접착층을 형성하기 위한 접착 테이프의 구체적인 예로는 스미토모 3M사의 아크릴폼 구조용 접착 테이프인 Y-4950, Y-4930, Y-4630F, Y-4620, Y-4608 등을 들 수 있다. Specifically, in order not to have a gap between the pad body and the transparent window, it is preferable to use a foam-type adhesive tape based on a foam sheet and having an adhesive layer on both sides. Specific examples of such foam sheet EPT # 120, EPT # 140, EPT # 310, EPT # 320 or EPT # 450 of Daiwa Spinning Co., etc.A specific example of the adhesive tape for forming the double-sided adhesive layer is an acrylic foam structural adhesive tape of Sumitomo 3M Corporation. Y-4950, Y-4930, Y-4630F, Y-4620, Y-4608, etc. are mentioned.
뿐만 아니라, 상기 투명창을 패드 본체에 설치하는 단계는, 경화된 투명창을 주형에 위치시키고 패드 본체용 고분자 수지를 상기 주형에 주입하여 수지 성형물을 형성하는 단계; 및 상기 수지 성형물로부터 시트 형태의 연마 패드를 제조하는 단계를 포함할 수 있다. In addition, the step of installing the transparent window on the pad body, the step of placing the cured transparent window in the mold and injecting a polymer resin for the pad body into the mold to form a resin molding; And manufacturing a polishing pad in sheet form from the resin molding.
상기 경화된 투명창을 주형에 위치시키고 패드 본체용 고분자 수지를 상기 주형에 주입하여 수지 성형물을 형성하는 단계에서는 이전에 사용되었던 연마 패드 제조용 수지 성형물의 제조 방법들을 별 다른 제한 없이 사용할 수 있다. 상기 투명창은 광경화성 수지 또는 열 경화성 수지를 포함하는 고분자 수지로부터 제조될 수 있으며, 연마 조건 또는 투광율 등을 감안하여 크기 또는 두께를 적절히 조절할 수 있다. 상기 주형은 제조되는 연마 패드의 형태에 따라서 적절히 조절될 수 있다. In the step of placing the cured transparent window in the mold and injecting the polymer resin for the pad body into the mold to form a resin molding, the method of manufacturing the resin molding for manufacturing the polishing pad, which has been used previously, may be used without any particular limitation. The transparent window may be manufactured from a polymer resin including a photocurable resin or a thermosetting resin, and may be appropriately adjusted in size or thickness in consideration of polishing conditions or light transmittance. The mold may be appropriately adjusted depending on the type of polishing pad to be produced.
상기 수지 성형물로부터 시트 형태의 연마 패드를 제조하는 단계에서는, 상기 주형으로부터 분리된 수지 성형물을 슬라이스(slice) 또는 커팅하여 원하는 크기 및 두께의 연마 패드를 제조할 수 있다. In the manufacturing of the polishing pad in the form of a sheet from the resin molding, the resin molding separated from the mold may be sliced or cut to prepare a polishing pad having a desired size and thickness.
한편, 상기 CMP연마 패드의 제조 방법은 패드 본체 상에 쿠션층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 투명창 설치부가 형성된 패드 본체에는, 상기 패드 본체와 투명창을 보다 견고하게 결합하기 위한 쿠션층이 추가로 설치될 수 있으며, 이러한 쿠션층은 투명창 설치패드와 접착부를 통하여 결합될 수 있다. 상기 쿠션층은 다양한 고분자 수지를 포함할 수 있으나, 바람직하게는 폴리우레탄계 수지, 폴리에틸렌계 수지, 천연 고무 또는 합성 고무 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 접착부에는 고분자 수지를 접착할 수 있는 것으로 알려진 접착 성분은 별 다른 제한 없이 사용할 수 있으며, 예를 들어 상기 패드 본체와 구션층은 접착제, 양면 테이프, 열융착, 또는 갑압 점착 등의 방법을 통하여 결합될 수 있다.
On the other hand, the manufacturing method of the CMP polishing pad may further comprise the step of forming a cushion layer on the pad body. The pad body on which the transparent window mounting portion is formed may further include a cushion layer for more firmly coupling the pad body and the transparent window, and the cushion layer may be coupled through the transparent window mounting pad and the adhesive portion. The cushion layer may include various polymer resins, but may preferably include polyurethane-based resins, polyethylene-based resins, natural rubber or synthetic rubber. In addition, the adhesive component known to be capable of adhering a polymer resin to the adhesive portion may be used without particular limitation. For example, the pad body and the cushioning layer may be a method such as adhesive, double-sided tape, heat fusion, or pressure-sensitive adhesive. Can be combined through.
한편, 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 CMP 연마 패드; 회전 가능한 플래튼(platen); 상기 연마 패드 상에 연마 슬러리(slurry)를 공급하는 공급부; 및 상기 패드 상에 연마될 웨이퍼를 도입하는 연마 헤드(head)부를 포함하는 CMP 장치가 제공될 수 있다. On the other hand, according to another embodiment of the invention, the CMP polishing pad; Rotatable platen; A supply unit supplying a polishing slurry on the polishing pad; And a polishing head portion for introducing a wafer to be polished on the pad.
이러한 CMP 장치는 광경화성 수지 및/또는 열경화성 수지를 포함하는 투명창을 포함하는 CMP 연마 패드를 구비함에 따라서, 연마 종결점을 용이하게 검출할 수 있으며, 연마 과정에서 투명창의 투명도가 저하되거나 돌출부가 형성되는 현상을 최소화 할 수 있다.Such a CMP apparatus has a CMP polishing pad including a transparent window comprising a photocurable resin and / or a thermosetting resin, so that the end point of polishing can be easily detected. It is possible to minimize the phenomenon formed.
이에 따라, 이러한 CMP 장치는 연마 종결점 검출 장치를 더 포함할 수 있다. 이러한 연마 종결점 검출 장치는 피연마물 표면으로부터 반사되는 빛 또는 기타 방사선을 분석하여 연마 공정을 검사 또는 모니터링 할 수 있는 장치를 의미한다. Accordingly, such a CMP device may further include a polishing endpoint detection device. The polishing endpoint detection device refers to a device capable of inspecting or monitoring a polishing process by analyzing light or other radiation reflected from the surface of the abrasive.
또한, 상기 CMP 장치는 상기 웨이퍼의 연마에 따라 발생하는 잔류물을 제거하고 연마 패드의 일정 상태를 유지시키는 패드 컨디셔너를 더 포함할 수 있다. In addition, the CMP apparatus may further include a pad conditioner to remove residues generated by polishing the wafer and to maintain a constant state of the polishing pad.
본 발명에 의하면, 연마 과정에서 투명창의 투명도가 저하되거나 돌출부가 형성되는 현상을 최소화 할 수 있으며, 연마 종결점을 용이하게 검출할 수 있는 CMP 연마 패드, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 CMP 장치가 제공된다. According to the present invention, it is possible to minimize the phenomenon in which the transparency of the transparent window or the protrusion is formed during the polishing process, and the CMP polishing pad, a manufacturing method thereof, and a CMP apparatus including the same, which can easily detect the polishing end point. do.
도1은 발명의 일 구현예의 연마 패드의 평면도를 간략히 나타낸 것이다.
도2는 발명의 일 구현예의 연마 패드의 측면도를 간략히 나타낸 것이다.1 is a simplified plan view of a polishing pad of one embodiment of the invention.
2 is a simplified side view of the polishing pad of one embodiment of the invention.
발명을 하기의 실시예에서 보다 상세하게 설명한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
The invention is explained in more detail in the following examples. However, the following examples are illustrative of the present invention, and the present invention is not limited by the following examples.
<< 실시예Example 및 And 비교예Comparative example : : CMPCMP 연마 패드의 제조> Manufacturing of Polishing Pads>
실시예1Example 1
(1) 투명창의 제조(1) manufacture of transparent window
에폭시 수지 (YD-128: 비스페놀A로부터 유도된 에폭시 수지, ㈜국도화학) 50g와 경화제(D-230:polyehtheramine, ㈜국도화학) 60.8g을 혼합하고, 이러한 혼합물을 주형(가로1.5cm * 세로 4cm * 높이 10cm)에 주입하고 80℃에서 2시간 방치하여 투명창을 위한 열경화성 수지 블록을 제조하였다. 50 g of epoxy resin (YD-128: epoxy resin derived from bisphenol A, Kukdo Chemical Co., Ltd.) and 60.8 g of a curing agent (D-230: polyehtheramine, Kukdo Chemical) were mixed. * Height 10cm) and left for 2 hours at 80 ℃ to prepare a thermosetting resin block for the transparent window.
(2) 패드 본체 제조용 수지 조성물 및 CMP 연마 패드의 제조(2) Production of Resin Composition for Pad Body Production and CMP Polishing Pad
폴리에테르 우레탄 프리폴리머(Adiprene L-325, Chemtura사) 3297g 및 경화제(MOCA: 3,3'-dichloro-4,4'-diaminodiphenylmethane) 749g을 혼합하여 패드 본체 제조용 수지 조성물을 제조하였다. 3297 g of a polyether urethane prepolymer (Adiprene L-325, Chemtura Co., Ltd.) and 749 g of a curing agent (MOCA: 3,3'-dichloro-4,4'-diaminodiphenylmethane) were mixed to prepare a resin composition for preparing a pad body.
그리고, 지름 60cm 및 높이 10cm의 원통형 주형에 상기 얻어진 투명창을 위한 열경화성 수지 블록을 위치시키고, 상기 패드 본체 제조용 수지 조성물을 상시 주형 안으로 주입하였다. 그리고, 상기 주형을 65℃에서 15분간 방치하였으며, 얻어진 결과물을 2mm의 두께로 잘라서 CMP연마 패드를 제조하였다.
Then, a thermosetting resin block for the transparent window obtained was placed in a cylindrical mold having a diameter of 60 cm and a height of 10 cm, and the resin composition for preparing the pad body was injected into the mold at all times. The mold was left at 65 ° C. for 15 minutes, and the resultant was cut to a thickness of 2 mm to prepare a CMP polishing pad.
실시예2Example 2
(1) 패드 본체 제조용 수지 조성물 및 CMP패드 본체의 제조(1) Production of resin composition for pad body manufacture and CMP pad body
폴리에테르 우레탄 프리폴리머(Adiprene L-325, Chemtura사) 3297g 및 경화제(MOCA: 3,3'-dichloro-4,4'-diaminodiphenylmethane) 749g을 혼합하여 패드 본체 제조용 수지 조성물을 제조하였다. 3297 g of a polyether urethane prepolymer (Adiprene L-325, Chemtura Co., Ltd.) and 749 g of a curing agent (MOCA: 3,3'-dichloro-4,4'-diaminodiphenylmethane) were mixed to prepare a resin composition for preparing a pad body.
투명창이 도입되는 공간을 확보하기 위하여 SUS(steel use stainless)로 이루어진 블록 (가로1.5cm * 세로 4cm * 높이 10cm)을 원통형 주형(지름 60cm 및 높이 10cm)에 위치시키고, 상기 얻어진 패드 본체 제조용 수지 조성물을 상기 주형 안에 주입한 후, 상기 주형을 65℃에서 15분간 방치하여 본체 패드를 제조하였다. In order to secure a space in which the transparent window is introduced, a block made of SUS (width 1.5 cm * length 4 cm * height 10 cm) is placed in a cylindrical mold (diameter 60 cm and height 10 cm), and the resin composition for preparing the pad body obtained above. After the injection into the mold, the mold was left at 65 ℃ for 15 minutes to prepare a body pad.
그리고, 상기 주형에서 본체 패드를 빼낸 후, 상기 본체 패드에서 SUS블록을 제거하고, 본체 패드를 2mm의 두께로 자른 후, 투명한 박막 양면 접착 테이프를 사용하여 쿠션층과 접착시켜 적층함으로서 연마 패드 시트 본체를 제조하였다.
After removing the main body pad from the mold, the SUS block is removed from the main body pad, the main body pad is cut to a thickness of 2 mm, and then bonded and laminated with a cushioning layer using a transparent thin film double-sided adhesive tape to deposit the main body pad. Was prepared.
(2) 투명창의 도입(2) introduction of transparent window
투명창 형성을 위한 우레탄 아크릴레이트 수지 (M-8F1: 애경화학) 100g을 연마 패드 본체 내의 투명창 크기에 홈에 채워지도록 주입한 후, UV램프를 이용하여 1000mJ/㎠양으로 30초간 자외선을 조사하여 경화시킨 후, 투명창 설치 부분의 쿠션층과 양면 접착 테이프를 제거함으로서 CMP연마 패드 상에 투명창을 도입하였다.
Inject 100 g of urethane acrylate resin (M-8F1: Aekyung Chemical) to form a transparent window so that the grooves are filled in the size of the transparent window in the polishing pad body, and then irradiate ultraviolet rays for 30 seconds in an amount of 1000 mJ / cm 2 using a UV lamp. After curing by curing, the transparent window was introduced onto the CMP polishing pad by removing the cushion layer and the double-sided adhesive tape of the transparent window mounting portion.
비교예1Comparative Example 1
(1) 투명창의 제조(1) manufacture of transparent window
폴리에테르 우레탄 프리폴리머(Adiprene L-325, Chemtura사) 50g와 경화제(D-230:polyehtheramine, ㈜국도화학) 60.8g을 혼합하고, 이러한 혼합물을 주형(가로1.5cm * 세로 4cm * 높이 10cm)에 주입하고 80℃에서 2시간 방치하여 투명창을 위한 열경화성 수지 블록을 제조하였다. 50 g of polyether urethane prepolymer (Adiprene L-325, Chemtura) and 60.8 g of curing agent (D-230: polyehtheramine, Kukdo Chemical) are mixed, and the mixture is injected into a mold (1.5 cm x 4 cm x 10 cm in height). And left at 80 ℃ 2 hours to prepare a thermosetting resin block for the transparent window.
(2) 패드 본체 제조용 수지 조성물 및 CMP 연마 패드의 제조(2) Production of Resin Composition for Pad Body Production and CMP Polishing Pad
폴리에테르 우레탄 프리폴리머(Adiprene L-325, Chemtura사) 3297g 및 경화제(MOCA: 3,3'-dichloro-4,4'-diaminodiphenylmethane) 749g을 혼합하여 패드 본체 제조용 수지 조성물을 제조하였다. 3297 g of a polyether urethane prepolymer (Adiprene L-325, Chemtura Co., Ltd.) and 749 g of a curing agent (MOCA: 3,3'-dichloro-4,4'-diaminodiphenylmethane) were mixed to prepare a resin composition for preparing a pad body.
그리고, 지름 60cm 및 높이 10cm의 원통형 주형에 상기 얻어진 투명창을 위한 열경화성 수지 블록을 위치시키고, 상기 패드 본체 제조용 수지 조성물을 상시 주형 안으로 주입하였다. 그리고, 상기 주형을 65℃에서 15분간 방치하였으며, 얻어진 결과물을 2mm의 두께로 잘라서 CMP연마 패드를 제조하였다.
Then, a thermosetting resin block for the transparent window obtained was placed in a cylindrical mold having a diameter of 60 cm and a height of 10 cm, and the resin composition for preparing the pad body was injected into the mold at all times. The mold was left at 65 ° C. for 15 minutes, and the resultant was cut to a thickness of 2 mm to prepare a CMP polishing pad.
참고예Reference Example
폴리에테르 우레탄 프리폴리머(Adiprene L-325, Chemtura사) 3297g 및 경화제(MOCA: 3,3'-dichloro-4,4'-diaminodiphenylmethane) 749g을 혼합하여 원통형 주형(지름 60cm 및 높이 10cm)에 주입하였다. 그리고, 상기 주형을 65℃에서 15분간 방치하였으며, 얻어진 결과물을 2mm의 두께로 잘라서 CMP연마 패드를 제조하였다.
3297 g of a polyether urethane prepolymer (Adiprene L-325, Chemtura) and 749 g of a curing agent (MOCA: 3,3'-dichloro-4,4'-diaminodiphenylmethane) were mixed and injected into a cylindrical mold (60 cm in diameter and 10 cm in height). The mold was left at 65 ° C. for 15 minutes, and the resultant was cut to a thickness of 2 mm to prepare a CMP polishing pad.
<< 실험예Experimental Example : : CMPCMP 연마 패드의 물성 측정> Measurement of Properties of Polishing Pads>
실험예1Experimental Example 1 : : 투광율Light transmittance 측정 Measure
N&K(투광율 측정기기)를 사용하여 실시예 및 비교예의 CMP패드에 650nm파장의 레이저 광선을 통과시켜 투광율을 측정하였다.
Transmittance was measured by passing a laser beam of 650 nm wavelength through the CMP pads of Examples and Comparative Examples using N & K (transmittance measuring instrument).
실험예2Experimental Example 2 : 저장 : Save 탄성율Modulus 및 And TanTan δ 값 측정 δ value measurement
TA사의 DMA(dynamic mechanical analyzer)를 이용하여 실시예 및 비교예의 CMP패드의 저장 탄성율 및 Tan δ 값을 측정하였다.
Storage elastic modulus and Tan δ values of CMP pads of Examples and Comparative Examples were measured using a DMA (dynamic mechanical analyzer) of TA.
실험예3Experimental Example 3 : 경도 측정: Hardness measurement
ASTM 2240에 근거한 Shore D형의 Shore 경도계(analog durometer, Zwick사의 3100)를 이용하여 실시예 및 비교예의 CMP패드의 경도를 측정하였다. 구체적으로, 상기 경도계를 사용하여 추를 내려 얻어진 초기 경도값과 15초 이후에 경도값을 기록하였다.
The hardness of the CMP pads of Examples and Comparative Examples was measured using a Shore D-type Shore D hardness meter (analog durometer, Zwick 3100) based on ASTM 2240. Specifically, the hardness value was recorded after 15 seconds and the initial hardness value obtained by lowering the weight using the hardness tester.
실험예4Experimental Example 4 : 마모 지수 측정: Wear index measurement
실시예 및 비교예의 CMP패드의 경도를 TABER industry사의 마모 시험기(Taber type abrasion tester)를 사용하여 마모 지수를 측정하였다. 구체적으로, 실시예 및 비교예의 CMP패드를 연마석(abrasion wheel H-18)에 의하여 일정한 하중(양쪽 추 무게 1Kg)을 준 상태에서 회전시켜 손실되는 중량을 측정함으로서 마모 지수를 측정하였으며, 마모 지수는 하기 일반식1에 의하여 구하였다. The hardness of the CMP pads of Examples and Comparative Examples was measured by using a TABER industry abrasion tester (Taber type abrasion tester). Specifically, the wear index was measured by measuring the weight lost by rotating the CMP pads of Examples and Comparative Examples under a given load (both weight 1 kg) by means of abrasion wheel H-18. It calculated | required by following General formula (1).
[일반식][General Formula]
마모 지수 = ( 마모 손실 중량(mg) / 시험 회전수 ) * 1000
Wear Index = (Wear Loss Weight (mg) / Test Rotation) * 1000
실험예 1 내지 4의 결과를 하기 표1에 나타내었다. The results of Experimental Examples 1 to 4 are shown in Table 1 below.
Shore DHardness
Shore d
(40℃)
(Mpa)Storage modulus
(40 ℃)
(Mpa)
(40℃)Tan δ
(40 ℃)
상기 표1에 나타난 바와 같이, 실시예의 CMP 연마 패드는 광경화성 수지 또는 열경화성 수지를 이용하여 제조된 투명창을 포함하고 있어서, 93%이상의 투광율을 나타낼 수 있고 연마 종결점을 보다 용이하게 검출할 수 있다. As shown in Table 1, the CMP polishing pad of the embodiment includes a transparent window manufactured using a photocurable resin or a thermosetting resin, and thus may exhibit a transmittance of 93% or more and more easily detect the polishing end point. have.
또한, 실시예의 CMP 연마 패드는 참고예 및 비교예1의 연마 패드에 비하여 낮은 저장 탄성율 및 낮은 Tan δ값을 나타낼 뿐만 아니라 낮은 경도 및 높은 마모 지수를 갖기 때문에, 투명창이 패드 본체에 비하여 높은 연삭성을 갖게 되고, 실제 연마 과정에서 투명창이 돌출되는 현상 또는 투명창 표면에 과도한 스크래치가 발생하는 현상을 방지할 수 있다.In addition, since the CMP polishing pad of the example not only exhibits a low storage modulus and a low Tan δ value compared to the polishing pads of Reference Example and Comparative Example 1, but also has a low hardness and a high wear index, the transparent window has a higher grinding performance than the pad body. It is possible to prevent the phenomenon that the transparent window protrudes or excessive scratches on the surface of the transparent window during the actual polishing process.
이에 반하여 비교예1의 CMP연마 패드는 85%에 불과한 투광율을 나타내어 실시예의 연마 패드에 비하여 연마 종결점 확인이 상대적으로 어렵다. 그리고, 비교예1의 투명창이 패드 본체(참고예)에 비하여 높은 경도 및 낮은 마모 지수를 나타내어, 실제 연마 과정에서 투명창이 돌출되거나 투명창 표면에 과도한 스크래치가 발생하거나 돌출된 투명창으로 인하여 연마 대상막이 손상되는 등의 문제가 발생할 수 있다.
On the contrary, the CMP polishing pad of Comparative Example 1 exhibits a light transmittance of only 85%, and thus, it is relatively difficult to confirm the polishing end point compared to the polishing pad of the example. In addition, the transparent window of Comparative Example 1 exhibits a higher hardness and a lower wear index than the pad body (reference example), so that the transparent window protrudes during the actual polishing process, excessive scratches occur on the surface of the transparent window, or because of the transparent window protruded. Problems such as damaging the membrane may occur.
Claims (13)
페놀수지, 요소수지, 멜라민수지, 에폭시수지 및 폴리에스터수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 열경화성 수지 또는 광경화성 수지를 포함하고, 상기 패드 본체에 형성된 투명창;을 포함하는 CMP 연마 패드.
A pad body comprising a polymer resin; And
CMP polishing pad comprising a transparent window formed on the pad body, including a thermosetting resin or a photocurable resin comprising at least one selected from the group consisting of phenol resin, urea resin, melamine resin, epoxy resin and polyester resin .
상기 투명창은 200 내지 1,000nm의 범위에 속하는 하나의 파장에서 90%이상의 투광율을 갖는 CMP연마 패드.
The method of claim 1,
The transparent window is a CMP polishing pad having a transmittance of 90% or more at one wavelength in the range of 200 to 1,000nm.
상기 광경화성 수지 또는 열경화성 수지가 상기 패드 본체에 포함되는 고분자 수지에 비하여 높은 경도를 갖는 CMP연마 패드.
The method of claim 1,
The CMP polishing pad having the above-mentioned photocurable resin or thermosetting resin having a higher hardness than the polymer resin contained in the pad body.
상기 패드 본체에 포함된 고분자 수지는 폴리우레탄, 폴리아크릴, 폴리메타크릴, 폴리카보네이트, 나일론 수지, 폴리에스테르, 폴리 이미드, 폴리 아라미드, 폴리 스티렌, 폴리 비닐 알코올, 폴리아크릴아미드, 폴리에틸렌 옥사이드, 말레산 공중합체, 메틸셀룰로오즈, 카복시메틸 셀룰로오즈 및 이들의 공중합체로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 CMP 연마 패드.
The method of claim 1,
The polymer resin included in the pad body is polyurethane, polyacryl, polymethacryl, polycarbonate, nylon resin, polyester, polyimide, poly aramid, polystyrene, polyvinyl alcohol, polyacrylamide, polyethylene oxide, male CMP polishing pad comprising at least one selected from the group consisting of acid copolymers, methyl cellulose, carboxymethyl cellulose and copolymers thereof.
상기 광경화성 수지는 에폭시 아크릴레이트 수지, 폴리에스테르 아크릴레이트 수지, 우레탄계 아크릴레이트 수지, 우레탄계 메타크릴레이트 수지, 실리콘 아크릴레이트 수지 및 알킬 아크릴레이트 수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 CMP 연마 패드.
The method of claim 1,
The photocurable resin is a CMP polishing pad including at least one selected from the group consisting of epoxy acrylate resin, polyester acrylate resin, urethane acrylate resin, urethane methacrylate resin, silicone acrylate resin and alkyl acrylate resin .
상기 패드 본체에 접착부로 결합된 쿠션층을 더 포함하는 CMP 연마 패드.
The method of claim 1,
CMP polishing pad further comprising a cushion layer bonded to the pad body by an adhesive portion.
Installing a transparent window comprising a thermosetting resin or a photocurable resin comprising at least one selected from the group consisting of a phenol resin, a urea resin, a melamine resin, an epoxy resin and a polyester resin on a pad body containing a polymer resin; CMP polishing pad manufacturing method comprising a.
상기 투명창을 패드 본체에 설치하는 단계는,
패드 본체에 투명창 설치부를 형성하는 단계;
페놀수지, 요소수지, 멜라민수지, 에폭시수지 및 폴리에스터수지로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 열경화성 수지 또는 광경화성 수지를 포함하는 고분자 수지를 상기 투명창 설치부에 주입하는 단계; 및
상기 주입된 고분자 수지를 경화하는 단계를 포함하는 CMP연마 패드의 제조 방법.
The method of claim 7, wherein
Installing the transparent window on the pad body,
Forming a transparent window mounting portion on the pad body;
Injecting a thermosetting resin containing at least one selected from the group consisting of a phenol resin, a urea resin, a melamine resin, an epoxy resin and a polyester resin or a polymer resin including a photocurable resin to the transparent window installation unit; And
CMP polishing pad manufacturing method comprising the step of curing the injected polymer resin.
상기 투명창을 패드 본체에 설치하는 단계는,
패드 본체에 투명창 설치부를 형성하는 단계; 및
경화된 투명창을 상기 투명창 설치부에 고정하는 단계를 포함하는 포함하는 CMP연마 패드의 제조 방법.
The method of claim 7, wherein
Installing the transparent window on the pad body,
Forming a transparent window mounting portion on the pad body; And
Method of manufacturing a CMP polishing pad comprising the step of fixing the cured transparent window to the transparent window installation.
상기 투명창을 패드 본체에 설치하는 단계는,
경화된 투명창을 주형에 위치시키고 패드 본체용 고분자 수지를 상기 주형에 주입하여 수지 성형물을 형성하는 단계; 및
상기 수지 성형물로부터 시트 형태의 연마 패드를 제조하는 단계를 포함하는 CMP연마 패드의 제조 방법.
The method of claim 7, wherein
Installing the transparent window on the pad body,
Placing a cured transparent window on a mold and injecting a polymer resin for a pad body into the mold to form a resin molding; And
Method of producing a CMP polishing pad comprising the step of manufacturing a polishing pad in the form of a sheet from the resin molding.
상기 패드 본체 상에 쿠션층을 형성하는 단계를 더 포함하는 CMP연마 패드의 제조 방법.
The method of claim 7, wherein
Method for producing a CMP polishing pad further comprising the step of forming a cushion layer on the pad body.
회전 가능한 플래튼(platen);
상기 연마 패드 상에 연마 슬러리(slurry)를 공급하는 공급부; 및
상기 패드 상에 연마될 웨이퍼를 도입하는 연마 헤드(head)부를 포함하는 CMP 장치.
A CMP polishing pad of claim 1;
Rotatable platen;
A supply unit supplying a polishing slurry on the polishing pad; And
And a polishing head portion for introducing a wafer to be polished on the pad.
연마 종결점 검출 장치를 더 포함하는 CMP 장치.
The method of claim 12,
And a polishing endpoint detection device.
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