KR20200053771A - Method of manufacturing polishing pad and polishing pad manufactured thereof - Google Patents

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Abstract

Disclosed are a method of manufacturing a polishing pad with high strength and a polishing pad manufactured thereby. The method includes the steps of: preparing polishing slurry comprising aluminum oxide (Al_2O_3) particles having an average particle diameter of 0.1-1 μm, a polymer binder, a dispersant, and a solvent; injecting the polishing slurry into a mold and compressing the same to prepare a molded body; separating the molded body from the mold; and attaching the separated molded body on a substrate.

Description

연마 패드 제조방법 및 이로부터 제조된 연마 패드{Method of manufacturing polishing pad and polishing pad manufactured thereof}Method of manufacturing a polishing pad and a polishing pad manufactured therefrom {Method of manufacturing polishing pad and polishing pad manufactured thereof}

연마 패드 제조방법 및 이로부터 제조된 연마 패드에 관한 것이다.It relates to a polishing pad manufacturing method and a polishing pad produced therefrom.

연마 공정은 피연마체의 두께를 제어하거나, 피연마체 표면의 거칠기를 제어하기 위해 수행되는 공정으로, 전기, 전자, 반도체, 디스플레이, 광학 분야 등에서 폭넓게 사용되고 있다.The polishing process is a process performed to control the thickness of the object to be polished or to control the roughness of the surface of the object to be polished, and is widely used in electric, electronic, semiconductor, display, and optical fields.

연마 공정은 연마 패드(pad)와 피연마체를 접촉시킨 다음 연마 패드 및/또는 피연마체를 회전 및/또는 직선 운동시켜 수행될 수 있으며, 선택적으로 연마재가 포함된 연마 용액을 이용할 수 있다.The polishing process may be performed by contacting a polishing pad with an object to be polished and then rotating and / or linearly moving the polishing pad and / or object to be polished, and optionally using an abrasive solution containing an abrasive.

연마 패드를 이용하여 연마 공정을 수행하는 경우, 피연마체 표면과 연마 패드의 표면이 마주 스치는 것에 의해 연마 패드 표면이 마모되고, 그 결과 연마 패드의 연마 특성이 변하게 되어 더 이상 사용하지 못하게 된다. When a polishing process is performed using a polishing pad, the polishing pad surface is worn by the surface of the object to be polished and the surface of the polishing pad, and as a result, the polishing properties of the polishing pad are changed, which makes it no longer usable.

본 발명은 상술한 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 고강도 연마 패드의 제조방법 및 이로부터 제조된 연마 패드를 제공하고자 한다. 그러나, 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다The present invention is to solve a number of problems, including the above-mentioned problems, to provide a method for manufacturing a high-strength polishing pad and a polishing pad manufactured therefrom. However, these problems are exemplary, and the scope of the present invention is not limited thereby.

일 측면에 따르면, 평균입경이 0.1 내지 1㎛인 산화알루미늄(Al2O3) 입자, 고분자 바인더, 분산제 및 용매를 포함한 연마 슬러리를 제조하는 단계, 상기 연마 슬러리를 몰드에 주입하고 압착하여 성형체를 제조하는 단계, 상기 성형체를 상기 몰드로부터 분리하는 단계, 및 상기 분리된 성형체를 기재 상에 부착하는 단계를 포함한 연마 패드 제조방법이 제공된다.According to one aspect, the step of preparing a polishing slurry containing aluminum oxide (Al 2 O 3 ) particles having an average particle diameter of 0.1 to 1 μm, a polymer binder, a dispersing agent, and a solvent, and injecting and compressing the polishing slurry into a mold to form a molded body A method of manufacturing a polishing pad is provided, including the steps of manufacturing, separating the molded body from the mold, and attaching the separated molded body on a substrate.

상기 평균입경이 0.1 내지 1㎛인 산화알루미늄 입자는 물, 착화제 및 pH 조절제를 포함하는 제1 용액을 제조하는 단계로서, 상기 제1 용액의 pH는 11 내지 12인 단계, 물 및 알루미늄 전구체를 포함하는 제2 용액을 제조하는 단계, 상기 제1 용액에 상기 제2 용액을 첨가하고 교반하여 반응 생성물을 얻는 단계, 상기 반응 생성물을 제1 분쇄하는 단계, 상기 제1 분쇄된 반응 생성물을 600 내지 900℃의 온도에서 12 내지 24시간 동안 소결하는 단계, 및 상기 소결한 반응 생성물을 제2 분쇄하는 단계를 포함하여 제조될 수 있다.The aluminum oxide particles having an average particle diameter of 0.1 to 1 µm are steps for preparing a first solution including water, a complexing agent, and a pH adjusting agent, wherein the first solution has a pH of 11 to 12, water and an aluminum precursor. Preparing a second solution comprising, adding the second solution to the first solution and stirring to obtain a reaction product, first crushing the reaction product, and 600 to 600% of the first crushed reaction product And sintering for 12 to 24 hours at a temperature of 900 ° C., and second sintering the sintered reaction product.

상기 알루미늄 전구체는 Al(NO3)3를 포함할 수 있다.The aluminum precursor may include Al (NO 3 ) 3 .

상기 제1 분쇄는 볼밀 공정을 이용하여 300 내지 500rpm에서 5 내지 30분 동안 1 내지 10회 수행될 수 있다.The first grinding may be performed 1 to 10 times for 5 to 30 minutes at 300 to 500 rpm using a ball mill process.

상기 제2 분쇄는 볼밀 공정을 이용하여 300 내지 500rpm에서 5 내지 30분 동안 1 내지 10회 수행될 수 있다.The second grinding may be performed 1 to 10 times for 5 to 30 minutes at 300 to 500 rpm using a ball mill process.

상기 제1 분쇄 단계 이전에 상기 반응 생성물을 물로 세정하고, 100 내지 120℃의 온도에서 24 내지 48시간 동안 건조하는 단계를 더 포함할 수 있다.Before the first grinding step, the reaction product may be further washed with water and further dried at a temperature of 100 to 120 ° C. for 24 to 48 hours.

상기 연마 슬러리는 평균입경이 0.1 내지 1㎛인 산화알루미늄(Al2O3) 입자 40 내지 50중량%, 고분자 바인더 10 내지 20중량%, 분산제 5 내지 10중량% 및 용매 30 내지 40중량%를 포함할 수 있다.The polishing slurry includes 40 to 50% by weight of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) particles having an average particle size of 0.1 to 1 μm, 10 to 20% by weight of a polymeric binder, 5 to 10% by weight of a dispersant, and 30 to 40% by weight of a solvent. can do.

상기 연마 슬러리는 상기 산화알루미늄 입자 외의 연마재를 비포함할 수 있다.The polishing slurry may include abrasives other than the aluminum oxide particles.

상기 성형체를 제조하는 단계는 상기 압착 후에 1250 내지 1350℃의 온도에서 48 내지 60시간 동안 소결하는 단계를 더 포함할 수 있다.The manufacturing of the molded body may further include sintering at a temperature of 1250 to 1350 ° C for 48 to 60 hours after the pressing.

상기 기재는 완충층이 형성된 SUS 패드이고, 상기 완충층 상에 상기 성형체가 부착되는 것일 수 있다.The substrate may be a SUS pad having a buffer layer formed thereon, and the molded body may be attached to the buffer layer.

상기 완충층은 아크릴 폼, 실리콘 폼, 우레탄 폼 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.The buffer layer may include acrylic foam, silicone foam, urethane foam, or a combination thereof.

다른 측면에 따르면, 상술한 연마 패드 제조방법으로 제조된 연마 패드가 제공된다.According to another aspect, a polishing pad manufactured by the above-described polishing pad manufacturing method is provided.

본 발명의 연마 패드 제조방법으로부터 제조된 연마 패드는 강도가 우수하다.The polishing pad produced from the polishing pad manufacturing method of the present invention has excellent strength.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따라 제조한 연마 패드의 사진을 나타낸다.
도 2는 제조예 1의 알루미늄 산화물 입자의 SEM 이미지를 나타낸다.
도 3은 실시예 1의 연마 패드 표면의 SEM 이미지를 나타낸다.
1 shows a photograph of a polishing pad prepared according to Example 1 of the present invention.
2 shows an SEM image of the aluminum oxide particles of Preparation Example 1.
3 shows an SEM image of the polishing pad surface of Example 1.

본 명세서 중 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.In the present specification, a singular expression includes a plural expression unless the context clearly indicates otherwise.

본 명세서 중 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.Terms such as include or have in the present specification mean that a feature or component described in the specification exists, and does not exclude the possibility of adding one or more other features or components in advance.

본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms such as first and second used in the present specification may be used to describe various components, but the components should not be limited by terms. The terms are only used to distinguish one component from other components.

본 명세서 중 산화알루미늄 입자의 평균입경은 산화알루미늄 입자를 에탄올 용매에서 ISO 13320에 따라 레이저 회절 및 산란에 의한 방법으로 BECKMAN COULTER社의 LS 13 320장비를 사용하여 0.017 내지 2,000㎛ 범위에서 습식 모드로 측정되었다.The average particle diameter of the aluminum oxide particles in this specification is measured in a wet mode in the range of 0.017 to 2,000㎛ using the LS 13 320 equipment of BECKMAN COULTER by laser diffraction and scattering of aluminum oxide particles in ethanol solvent according to ISO 13320. Became.

일 측면에 따르면, 상기 연마 패드 제조방법은 평균입경이 0.1 내지 1㎛인 산화알루미늄(Al2O3) 입자, 고분자 바인더, 분산제 및 용매를 포함한 연마 슬러리를 제조하는 단계, 상기 연마 슬러리를 몰드에 주입하고 압착하여 성형체를 제조하는 단계, 상기 성형체를 상기 몰드로부터 분리하는 단계, 및 상기 분리된 성형체를 기재 상에 부착하는 단계를 포함한다.According to one aspect, the polishing pad manufacturing method comprises the steps of preparing a polishing slurry comprising aluminum oxide (Al 2 O 3 ) particles having a mean particle size of 0.1 to 1 μm, a polymer binder, a dispersing agent, and a solvent, and the polishing slurry in a mold. Injecting and pressing to produce a molded body, separating the molded body from the mold, and attaching the separated molded body on a substrate.

이하, 각 단계를 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, each step will be described in more detail.

먼저, 평균입경이 0.1 내지 1㎛인 산화알루미늄 입자, 고분자 바인더, 분산제 및 용매를 포함한 연마 슬러리를 제조한다.First, an abrasive slurry containing aluminum oxide particles having an average particle diameter of 0.1 to 1 μm, a polymer binder, a dispersant, and a solvent is prepared.

산화알루미늄 입자는 0.1 내지 1㎛의 평균입경을 갖는다. 산화알루미늄 입자의 평균입경이 0.1㎛ 미만인 경우, 기본 입자가 파괴되어 XRD 상의 가넷 구조가 형성되지 않고, 소결 후에는 산화알루미늄 입자의 화학 반응에 의해 변색 및 변형이 발생될 수 있다. 산화알루미늄 입자의 평균입경이 1㎛ 초과인 경우 슬러리 제조 시 입자가 뭉치는 문제가 발생할 수 있다. 일 구현예에 따르면, 산화알루미늄 입자의 평균입경은 0.3 내지 0.9㎛일 수 있다. 다른 구현예에 따르면, 산화알루미늄 입자의 평균입경은 0.5 내지 0.7㎛일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The aluminum oxide particles have an average particle diameter of 0.1 to 1 µm. When the average particle diameter of the aluminum oxide particles is less than 0.1 μm, the basic particles are destroyed, so that the garnet structure on the XRD is not formed, and after sintering, discoloration and deformation may occur by chemical reaction of the aluminum oxide particles. When the average particle diameter of the aluminum oxide particles is more than 1 μm, a problem of particle aggregation may occur during slurry production. According to one embodiment, the average particle diameter of the aluminum oxide particles may be 0.3 to 0.9㎛. According to another embodiment, the average particle diameter of the aluminum oxide particles may be 0.5 to 0.7㎛, but is not limited thereto.

평균입경이 0.1 내지 1㎛인 산화알루미늄 입자는 물, 착화제 및 pH 조절제를 포함하는 제1 용액을 제조하는 단계로서, 상기 제1 용액의 pH는 11 내지 12인 단계, 물 및 알루미늄 전구체를 포함하는 제2 용액을 제조하는 단계, 상기 제1 용액에 상기 제2 용액을 첨가하고 교반하여 반응 생성물을 얻는 단계, 상기 반응 생성물을 제1 분쇄하는 단계, 상기 제1 분쇄된 반응 생성물을 600 내지 900℃의 온도에서 12 내지 24시간 동안 소결하는 단계, 및 상기 소결한 반응 생성물을 제2 분쇄하는 단계를 포함하여 제조될 수 있다. 상기 단계를 포함하여 산화알루미늄을 제조하는 경우, 산화알루미늄 입자의 내구성이 증가하여 이를 포함하여 제조된 연마 패드의 내구성 또한 증가할 수 있다. The aluminum oxide particles having an average particle diameter of 0.1 to 1 µm are steps for preparing a first solution including water, a complexing agent, and a pH adjusting agent, wherein the pH of the first solution is 11 to 12, including water and an aluminum precursor. Preparing a second solution, adding the second solution to the first solution and stirring to obtain a reaction product, first crushing the reaction product, and 600 to 900 for the first pulverized reaction product It may be prepared by sintering for 12 to 24 hours at a temperature of ℃, and second sintering the sintered reaction product. In the case of manufacturing aluminum oxide by including the above steps, the durability of the aluminum oxide particles may be increased, and thus the durability of the abrasive pad manufactured including the same may also be increased.

제1 용액은 물, 착화제 및 pH 조절제를 포함하며, 착화제의 예로는 NH4OH를 들 수 있고, pH 조절제의 예로는 NaOH, KOH, Ca(OH)2 등의 강염기를 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 용액의 pH는 11 내지 12(예를 들면, 12)일 수 있다. 제1 용액의 pH는 pH 조절제의 함량을 조절하여 제어될 수 있다.The first solution includes water, a complexing agent, and a pH adjusting agent. Examples of the complexing agent include NH 4 OH, and examples of the pH adjusting agent include strong bases such as NaOH, KOH, Ca (OH) 2 , It is not limited to this. The pH of the first solution may be 11 to 12 (eg, 12). The pH of the first solution can be controlled by adjusting the content of the pH adjusting agent.

제2 용액은 물 및 알루미늄 전구체를 포함하며, 알루미늄 전구체의 예로는 Al(NO3)3, Al2O(CH3COO)4·H2O, AlNH4(SO4)2·12H2O, Al2O3, AlF3, AlCl3 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The second solution includes water and an aluminum precursor, and examples of the aluminum precursor include Al (NO 3 ) 3, Al 2 O (CH 3 COO) 4 · H 2 O, AlNH 4 (SO 4 ) 2 · 12H 2 O, Al 2 O 3 , AlF 3, AlCl 3 , and the like, but is not limited thereto.

반응 생성물은, 예를 들어 제1 용액에 제2 용액을 첨가하면서, 예를 들어 1000 내지 1400rpm(예를 들면, 1100 내지 1300rpm)의 교반 속도로, 예를 들어 60 내지 100℃(예를 들면, 70 내지 90℃)의 온도에서, 예를 들어 10 내지 14시간(예를 들면, 11 내지 13시간) 동안 반응시켜 얻을 수 있다.The reaction product is, for example, by adding a second solution to the first solution, for example, at a stirring speed of 1000 to 1400 rpm (for example, 1100 to 1300 rpm), for example, 60 to 100 ° C (for example, It can be obtained by reacting at a temperature of 70 to 90 ° C, for example, for 10 to 14 hours (for example, 11 to 13 hours).

제1 분쇄를 수행하는 방법은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어 볼밀 공정을 이용하여 300 내지 500rpm(예를 들면, 350 내지 450rpm)에서 5 내지 30분(예를 들면, 5 내지 15분) 동안 1 내지 10회(예를 들면, 2 내지 5회) 수행될 수 있다. 제1 분쇄를 수행함으로써 입자 크기를 제어할 수 있다.The method for performing the first pulverization is not particularly limited, but, for example, for 5 to 30 minutes (for example, 5 to 15 minutes) at 300 to 500 rpm (for example, 350 to 450 rpm) using a ball mill process 1 It may be performed 10 to 10 times (for example, 2 to 5 times). The particle size can be controlled by performing the first grinding.

선택적으로, 제1 분쇄 이전에 반응 생성물을 물로 세정하고 건조하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 건조는, 예를 들어 100 내지 120℃(예를 들면, 110 내지 130℃)의 온도에서 24 내지 48시간(예를 들면, 24 내지 28시간) 동안 수행될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Optionally, the reaction product may further include washing with water and drying before the first grinding. The drying may be performed, for example, at a temperature of 100 to 120 ° C (eg, 110 to 130 ° C) for 24 to 48 hours (eg, 24 to 28 hours), but is not limited thereto.

제1 분쇄 이후의 소결은 600 내지 900℃(예를 들면, 600 내지 850℃)의 온도에서 12 내지 24시간 동안 수행될 수 있다. 소결을 수행함으로써 반응 생성물에 존재하는 불순물이 제거될 수 있고, 산화물 도핑이 보다 잘 일어날 수 있다.Sintering after the first grinding may be performed at a temperature of 600 to 900 ° C (eg, 600 to 850 ° C) for 12 to 24 hours. By performing the sintering, impurities present in the reaction product can be removed, and oxide doping can be better performed.

제2 분쇄를 수행하는 방법은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어 볼밀 공정을 이용하여 300 내지 500rpm(예를 들면, 350 내지 450rpm)에서 5 내지 30분(예를 들면, 5 내지 15분) 동안 1 내지 10회(예를 들면, 2 내지 5회) 수행될 수 있다. 제2 분쇄를 수행함으로써 산화알루미늄 입자 사이에 공간이 발생하여 슬러리 제조 시 산화알루미늄 입자 사이에 고분자 바인더, 분산제, 용매 등의 침입이 용이해져 슬러리화가 보다 잘 일어날 수 있다.The method for performing the second pulverization is not particularly limited, but, for example, for 5 to 30 minutes (for example, 5 to 15 minutes) at 300 to 500 rpm (for example, 350 to 450 rpm) using a ball mill process. It may be performed 10 to 10 times (for example, 2 to 5 times). By performing the second pulverization, a space is generated between the aluminum oxide particles, and when the slurry is prepared, intrusion of a polymer binder, a dispersant, a solvent, etc. between the aluminum oxide particles is facilitated, so that slurryation can occur more easily.

평균입경이 0.1 내지 1㎛인 산화알루미늄 입자의 사용량은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어 평균입경이 0.1 내지 1㎛인 산화알루미늄 입자는 연마 슬러리 총 중량 중 40 내지 50중량%로 포함될 수 있다.The amount of the aluminum oxide particles having an average particle diameter of 0.1 to 1 μm is not particularly limited, but, for example, aluminum oxide particles having an average particle diameter of 0.1 to 1 μm may be included in an amount of 40 to 50% by weight of the total weight of the polishing slurry.

고분자 바인더의 예로는 실리콘계 물질, 아크릴계 물질, 페놀계 물질, 에폭시, 우레탄 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Examples of the polymer binder include silicone-based materials, acrylic materials, phenol-based materials, epoxy, and urethane, but are not limited thereto.

고분자 바인더의 사용량은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어 고분자 바인더는 연마 슬러리 총 중량 중 10 내지 20중량%로 포함될 수 있다.The amount of the polymer binder is not particularly limited, for example, the polymer binder may be included in 10 to 20% by weight of the total weight of the polishing slurry.

분산제의 예로는 셀룰로오스 나노크리스탈(CNC), 폴리비닐 알코올, Tween 시리즈, SPAN 시리즈 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Examples of the dispersant include cellulose nanocrystal (CNC), polyvinyl alcohol, Tween series, SPAN series, and the like, but are not limited thereto.

분산제의 사용량은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어 분산제는 연마 슬러리 총 중량 중 5 내지 10중량%로 포함될 수 있다.The amount of the dispersant is not particularly limited, for example, the dispersant may be included in 5 to 10% by weight of the total weight of the polishing slurry.

용매의 예로는 물, 에탄올, 톨루엔, 아세톤 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Examples of the solvent include water, ethanol, toluene, and acetone, but are not limited thereto.

용매의 사용량은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어 용매는 연마 슬러리 총 중량 중 30 내지 40중량%로 포함될 수 있다.The amount of the solvent is not particularly limited, for example, the solvent may be included in 30 to 40% by weight of the total weight of the polishing slurry.

일 구현예에 따르면, 연마 슬러리는 상기 산화알루미늄 입자 외의 연마재를 비포함할 수 있다. 상기 산화알루미늄 입자 외의 연마재를 더 포함하는 경우, 상기 산화알루미늄 입자가 타 연마재와의 화학 반응에 의해 변형되는 문제가 발생할 수 있다. 또한, 이후 소결이 진행되는 경우, 타 연마재로 인해 소결이 과하게 진행되거나 덜 진행되는 문제가 발생할 수 있다.According to one embodiment, the polishing slurry may not include abrasives other than the aluminum oxide particles. When the abrasive material other than the aluminum oxide particles is further included, a problem that the aluminum oxide particles are deformed by a chemical reaction with another abrasive material may occur. In addition, when sintering is performed afterwards, a problem in which sintering is excessively performed or less advanced due to other abrasives may occur.

이후, 제조된 연마 슬러리를 몰드에 주입하고 압착하여 성형체를 제조한다.Thereafter, the prepared abrasive slurry is injected into a mold and compressed to prepare a molded body.

몰드는, 예를 들어 음각 몰드일 수 있으며, 예를 들어 별 형상, 다이아몬드 형상, 물결 형상, 사각 형상, X 형상 및/또는 나선 형상의 음각 패턴을 더 포함할 수 있다. 음각 패턴을 더 포함하는 경우, 연마 패드의 마찰력이 증가하여 피연마체에 대한 연마가 보다 잘 일어날 수 있고, 연마 패드의 내구성이 향상될 수 있다.The mold may be, for example, an intaglio mold, and may further include an intaglio pattern of a star shape, a diamond shape, a wave shape, a square shape, an X shape, and / or a spiral shape, for example. When the intaglio pattern is further included, the frictional force of the polishing pad is increased, so that polishing on the object to be polished can be better performed and durability of the polishing pad can be improved.

압착 방법은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어 130 내지 170℃(예를 들면, 140 내지 160℃)의 상판 온도 및 90 내지 130℃(예를 들면, 100 내지 120℃)의 하판 온도를 갖는 압착기를 이용하여 1 내지 2Mph(예를 들면, 1.3 내지 1.7Mph)의 압력으로 1 내지 30분(예를 들면, 5 내지 15분) 동안 수행될 수 있다.The pressing method is not particularly limited, for example, a compactor having a top plate temperature of 130 to 170 ° C (eg, 140 to 160 ° C) and a bottom plate temperature of 90 to 130 ° C (eg, 100 to 120 ° C). It can be carried out for 1 to 30 minutes (for example, 5 to 15 minutes) at a pressure of 1 to 2 Mph (for example, 1.3 to 1.7 Mph).

선택적으로, 압착 후에 1250 내지 1350℃의 온도에서 48 내지 60시간 동안 소결하는 단계를 더 포함할 수 있다. 소결을 수행함으로써 소재 안정화, 불순물 제거, 및 내구성 향상 효과가 있을 수 있다.Optionally, it may further include a step of sintering for 48 to 60 hours at a temperature of 1250 to 1350 ° C after compression. By performing sintering, there may be effects of stabilizing the material, removing impurities, and improving durability.

이후, 제조된 성형체를 몰드로부터 분리한다.Thereafter, the produced molded body is separated from the mold.

그 다음, 분리된 성형체를 기재 상에 부착한다. Then, the separated molded body is adhered to the substrate.

기재의 종류는 특별히 한정되는 것은 아니나, 예를 들어 완충층이 형성된 SUS 패드일 수 있고, 상기 완충층 상에 상기 성형체가 부착될 수 있다. 완충층의 예로는 아크릴 폼, 실리콘 폼, 우레탄 폼을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The type of the substrate is not particularly limited, but may be, for example, an SUS pad having a buffer layer, and the molded body may be attached to the buffer layer. Examples of the buffer layer include acrylic foam, silicone foam, and urethane foam, but are not limited thereto.

다른 측면에 따르면, 상술한 연마 패드 제조방법으로 제조된 연마 패드가 제공된다. According to another aspect, a polishing pad manufactured by the above-described polishing pad manufacturing method is provided.

본 발명의 연마 패드 제조방법에 따라 제조된 연마 패드는 평균입경이 0.1 내지 1㎛인 산화알루미늄(Al2O3) 입자를 포함한 연마 슬러리를 이용하여 제조됨으로써 강도가 우수한 효과가 있다.The polishing pad manufactured according to the method for manufacturing a polishing pad of the present invention has an excellent strength effect by being manufactured using a polishing slurry containing aluminum oxide (Al 2 O 3 ) particles having an average particle diameter of 0.1 to 1 μm.

이하, 실시예를 들어 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며, 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, this is presented as a preferred example of the present invention, and in no sense can be interpreted as limiting the present invention.

실시예Example

제조예 1Preparation Example 1

증류수 100ml 및 NH4OH 착화제 27.7ml를 반응기에 투입하고, 상기 반응기에 NaOH pH 조절제 11.7ml를 첨가하여 제1 용액을 제조하였다. 제1 용액의 pH는 약 11이었다. 이어서, 알루미늄 전구체인 Al(NO3)3·9H2O 분말(삼전화학社) 500g을 증류수 1,000ml에 용해시켜 제2 용액을 제조하였다. 상기 반응기를 1,200 rpm, 75 내지 80℃로 유지하면서, 제1 용액에 제2 용액을 시간 당 50ml씩 총 600ml 주입하여 반응 생성물을 얻었다. 반응 시간은 12시간이었다. 얻어진 반응 생성물을 증류수로 세정하여 pH를 7로 떨어뜨린 후, 12시간 동안 증류수로 추가 세정하였다. 이후, 세정한 반응 생성물을 비커에 넣고 120℃에서 24시간 동안 건조하였다. 건조한 반응 생성물을 지르코니아 볼을 이용하여 400rpm으로 10분씩 3회 제1 분쇄하였다. 제1 분쇄한 생성물을 900℃에서 24시간 동안 소결시킨 후, 소결한 생성물을 지르코니아 볼을 이용하여 400rpm으로 10분씩 3회 제2 분쇄하여 평균입경이 약 600nm인 산화알루미늄 입자를 제조하였다.100 ml of distilled water and 27.7 ml of NH 4 OH complexing agent were added to the reactor, and 11.7 ml of a NaOH pH adjuster was added to the reactor to prepare a first solution. The pH of the first solution was about 11. Subsequently, a second solution was prepared by dissolving 500 g of Al (NO 3 ) 3 · 9H 2 O powder (Samjeon Chemical Co.), which is an aluminum precursor, in 1,000 ml of distilled water. While maintaining the reactor at 1,200 rpm, 75 to 80 ° C., the reaction solution was obtained by injecting a total of 600 ml of the second solution into the first solution at 50 ml per hour. The reaction time was 12 hours. The obtained reaction product was washed with distilled water to drop the pH to 7, and then washed with distilled water for 12 hours. Thereafter, the washed reaction product was placed in a beaker and dried at 120 ° C. for 24 hours. The dried reaction product was first crushed three times for 10 minutes at 400 rpm using a zirconia ball. After the first pulverized product was sintered at 900 ° C. for 24 hours, the sintered product was secondly crushed three times at 400 rpm for 10 minutes using zirconia balls to prepare aluminum oxide particles having an average particle diameter of about 600 nm.

실시예 1Example 1

상기 제조예 1에서 제조한 알루미늄 산화물 입자 450g, 폴리에틸렌옥사이드 고분자 바인더(FERRO社, FB-505) 100g, CNC 분산제(FERRO社, FC-10) 50g, 및 용매로서 에탄올 200ml 및 톨루엔 200ml를 혼합한 후 Jar 볼밀을 이용하여 800rpm으로 12시간 혼합하여 연마 슬러리를 제조하였다.After mixing the aluminum oxide particles produced in Preparation Example 1 450g, polyethylene oxide polymer binder (FERRO, FB-505) 100g, CNC dispersant (FERRO, FC-10) 50g, and 200ml of ethanol and 200ml of toluene as a solvent A polishing slurry was prepared by mixing for 12 hours at 800 rpm using a Jar ball mill.

상기 연마 슬러리를 별 형상 패턴을 갖는 음각 몰드에 주입한 후 70℃에서 30분간 건조하고, 이를 상판 온도 150℃, 하판 온도 110℃로 설정한 압착기로 1.4Mph에서 10분간 압착하여 성형체을 제조하였다.After injecting the polishing slurry into an intaglio mold having a star-shaped pattern, it was dried at 70 ° C for 30 minutes, and then compacted to obtain a molded body by compressing it at 1.4 Mph for 10 minutes with a compactor set at a temperature of 150 ° C at the top and 110 ° C at the bottom.

이후, 상기 성형체를 1350℃에서 48시간 동안 소결하였다.Thereafter, the molded body was sintered at 1350 ° C for 48 hours.

그 다음 상기 성형체를 몰드로부터 분리하고, 완충층이 형성된 SUS 패드(티에스켐社, TS-SUS304) 상에 상기 성형체를 실리콘 접착제를 이용하여 부착하여 연마 패드를 제조하였다.Then, the molded body was separated from the mold, and the molded body was attached to the SUS pad (TS-SUS304, TS Chem) with a buffer layer formed thereon using a silicone adhesive to prepare a polishing pad.

평가예 1Evaluation Example 1

제조예 1에서 제조한 산화알루미늄 입자를 SEM으로 관찰하고, 그 결과를 도 2에 나타내었다.The aluminum oxide particles prepared in Preparation Example 1 were observed by SEM, and the results are shown in FIG. 2.

도 2를 통해 확인할 수 있듯이, 제조예 1의 산화알루미늄 입자는 입자가 고르게 분포되어 있으며, 따라서 슬러리화에 적합할 것임을 예측할 수 있다.As can be seen through Figure 2, the aluminum oxide particles of Preparation Example 1 can be predicted that the particles are evenly distributed, and thus suitable for slurrying.

평가예 2Evaluation Example 2

실시예 1에 따른 연마 패드의 표면을 SEM으로 관찰하고, 그 결과를 도 3에 나타내었다.The surface of the polishing pad according to Example 1 was observed by SEM, and the results are shown in FIG. 3.

도 3을 통해 확인할 수 있듯이, 실시예 1의 연마 패드는 요철이 적으며, 따라서 내구성이 우수할 것임을 예측할 수 있다.As can be seen through Figure 3, the polishing pad of Example 1 is less uneven, it can be predicted that the durability will be excellent.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.Simple modifications or changes of the present invention can be easily carried out by those skilled in the art, and all such modifications or changes can be considered to be included in the scope of the present invention.

Claims (12)

평균입경이 0.1 내지 1㎛인 산화알루미늄(Al2O3) 입자, 고분자 바인더, 분산제 및 용매를 포함한 연마 슬러리를 제조하는 단계;
상기 연마 슬러리를 몰드에 주입하고 압착하여 성형체를 제조하는 단계;
상기 성형체를 상기 몰드로부터 분리하는 단계; 및
상기 분리된 성형체를 기재 상에 부착하는 단계;를 포함한 연마 패드 제조방법.
Preparing an abrasive slurry comprising aluminum oxide (Al 2 O 3 ) particles having an average particle diameter of 0.1 to 1 μm, a polymer binder, a dispersant, and a solvent;
Injecting the polishing slurry into a mold and pressing to prepare a molded body;
Separating the molded body from the mold; And
A method of manufacturing a polishing pad including; attaching the separated molded body on a substrate.
제1항에 있어서,
상기 평균입경이 0.1 내지 1㎛인 산화알루미늄 입자는,
물, 착화제 및 pH 조절제를 포함하는 제1 용액을 제조하는 단계로서, 상기 제1 용액의 pH는 11 내지 12인 단계;
물 및 알루미늄 전구체를 포함하는 제2 용액을 제조하는 단계;
상기 제1 용액에 상기 제2 용액을 첨가하고 교반하여 반응 생성물을 얻는 단계;
상기 반응 생성물을 제1 분쇄하는 단계;
상기 제1 분쇄된 반응 생성물을 600 내지 900℃의 온도에서 12 내지 24시간 동안 소결하는 단계; 및
상기 소결한 반응 생성물을 제2 분쇄하는 단계;를 포함하여 제조되는 것인 연마 패드 제조방법.
According to claim 1,
The average particle diameter is 0.1 to 1㎛ aluminum oxide particles,
Preparing a first solution comprising water, a complexing agent and a pH adjusting agent, wherein the pH of the first solution is 11 to 12;
Preparing a second solution comprising water and an aluminum precursor;
Adding the second solution to the first solution and stirring to obtain a reaction product;
First grinding the reaction product;
Sintering the first pulverized reaction product at a temperature of 600 to 900 ° C. for 12 to 24 hours; And
The second step of crushing the sintered reaction product; A method of manufacturing a polishing pad that is prepared including.
제2항에 있어서,
상기 알루미늄 전구체는 Al(NO3)3를 포함하는 연마 패드 제조방법.
According to claim 2,
The aluminum precursor is Al (NO 3 ) 3 A polishing pad manufacturing method comprising.
제2항에 있어서,
상기 제1 분쇄는 볼밀 공정을 이용하여 300 내지 500rpm에서 5 내지 30분 동안 1 내지 10회 수행되는 연마 패드 제조방법.
According to claim 2,
The first grinding is a polishing pad manufacturing method is performed 1 to 10 times for 5 to 30 minutes at 300 to 500 rpm using a ball mill process.
제2항에 있어서,
상기 제2 분쇄는 볼밀 공정을 이용하여 300 내지 500rpm에서 5 내지 30분 동안 1 내지 10회 수행되는 연마 패드 제조방법.
According to claim 2,
The second grinding is a polishing pad manufacturing method is performed 1 to 10 times for 5 to 30 minutes at 300 to 500 rpm using a ball mill process.
제2항에 있어서,
상기 제1 분쇄 단계 이전에 상기 반응 생성물을 물로 세정하고, 100 내지 120℃의 온도에서 24 내지 48시간 동안 건조하는 단계를 더 포함하는 연마 패드 제조방법.
According to claim 2,
A method of manufacturing a polishing pad further comprising washing the reaction product with water before the first grinding step and drying at a temperature of 100 to 120 ° C. for 24 to 48 hours.
제1항에 있어서,
상기 연마 슬러리는
평균입경이 0.1 내지 1㎛인 산화알루미늄(Al2O3) 입자 40 내지 50중량%;
고분자 바인더 10 내지 20중량%;
분산제 5 내지 10중량%; 및
용매 30 내지 40중량%를 포함하는 연마 패드 제조방법.
According to claim 1,
The polishing slurry
40 to 50% by weight of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) particles having an average particle diameter of 0.1 to 1 μm;
Polymer binder 10 to 20% by weight;
Dispersant 5 to 10% by weight; And
Method of manufacturing a polishing pad comprising 30 to 40% by weight of a solvent.
제1항에 있어서,
상기 연마 슬러리는 상기 산화알루미늄 입자 외의 연마재를 비포함하는 연마 패드 제조방법.
According to claim 1,
The polishing slurry is a polishing pad manufacturing method comprising no abrasive material other than the aluminum oxide particles.
제1항에 있어서,
상기 성형체를 제조하는 단계는 상기 압착 후에 1250 내지 1350℃의 온도에서 48 내지 60시간 동안 소결하는 단계를 더 포함하는 연마 패드 제조방법.
According to claim 1,
The step of manufacturing the molded body further comprises the step of sintering for 48 to 60 hours at a temperature of 1250 to 1350 ° C after the pressing.
제1항에 있어서,
상기 기재는 완충층이 형성된 SUS 패드이고,
상기 완충층 상에 상기 성형체가 부착되는 것인 연마 패드 제조방법.
According to claim 1,
The substrate is a SUS pad formed with a buffer layer,
A method of manufacturing a polishing pad to which the molded body is attached on the buffer layer.
제10항에 있어서,
상기 완충층은 아크릴 폼, 실리콘 폼, 우레탄 폼 또는 이들의 조합을 포함하는 연마 패드 제조방법.
The method of claim 10,
The buffer layer is a method of manufacturing a polishing pad comprising an acrylic foam, silicone foam, urethane foam or a combination thereof.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 연마 패드 제조방법으로 제조된 연마 패드.A polishing pad manufactured by the method for manufacturing a polishing pad according to any one of claims 1 to 11.
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