KR20200098532A - 연마 패드 - Google Patents

연마 패드 Download PDF

Info

Publication number
KR20200098532A
KR20200098532A KR1020207017311A KR20207017311A KR20200098532A KR 20200098532 A KR20200098532 A KR 20200098532A KR 1020207017311 A KR1020207017311 A KR 1020207017311A KR 20207017311 A KR20207017311 A KR 20207017311A KR 20200098532 A KR20200098532 A KR 20200098532A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polyurethane resin
polishing pad
polishing
resin foam
glycol
Prior art date
Application number
KR1020207017311A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102692425B1 (ko
Inventor
신지 시미즈
요시타카 모리오카
히토미 야마사키
미유키 우스타니
Original Assignee
니타 듀폰 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 니타 듀폰 가부시키가이샤 filed Critical 니타 듀폰 가부시키가이샤
Publication of KR20200098532A publication Critical patent/KR20200098532A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102692425B1 publication Critical patent/KR102692425B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/11—Lapping tools
    • B24B37/20—Lapping pads for working plane surfaces
    • B24B37/24—Lapping pads for working plane surfaces characterised by the composition or properties of the pad materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48—Polyethers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67092—Apparatus for mechanical treatment

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

Abstract

본 발명은, 폴리우레탄 수지 발포체를 포함하는 연마 패드로서, 연마면을 가지고, 이 연마면이, 상기 폴리우레탄 수지 발포체의 표면에 의해 구성되며, 상기 폴리우레탄 수지 발포체는, 25℃에서의 tanδ가 0.24∼0.60인, 연마 패드이다.

Description

연마 패드
본원은, 일본특허출원 제2017-252433호의 우선권을 주장하고, 인용에 의해 본원 명세서의 기재에 포함된다.
본 발명은, 연마 패드에 관한 것이다.
피연마물(유리판 등)을 연마하는 연마 패드로서는, 폴리우레탄 수지 발포체에 의해 형성된 연마 패드가 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 등).
일본공개특허 제2007-250166호 공보
최근, 효율적으로 피연마물을 연마하는 것이나, 피연마물의 평탄성을 높이는 것이 점점 더 요구되고 있다.
그래서, 본 발명은, 상기 요망되는 점을 감안하여, 연마 속도를 높이면서, 평탄성을 높일 수 있는 연마 패드를 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명에 관한 연마 패드는, 폴리우레탄 수지 발포체를 포함하는 연마 패드로서,
연마면을 가지고,
이 연마면이, 상기 폴리우레탄 수지 발포체의 표면으로 구성되며,
상기 폴리우레탄 수지 발포체는, 25℃에서의 tanδ가 0.24∼0.60이다.
[도 1] 절삭 속도의 측정에서의 연마 패드에서의 측정 포인트를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 일 실시형태에 대하여 설명한다.
본 실시형태에 관한 연마 패드는, 폴리우레탄 수지를 가지는 폴리우레탄 수지 발포체를 포함하는 연마 패드이다.
또한, 본 실시형태에 관한 연마 패드는, 연마면을 가지고, 이 연마면이, 상기 폴리우레탄 수지 발포체의 표면으로 구성되어 있다.
상기 폴리우레탄 수지 발포체는, 25℃에서의 tanδ가 0.24∼0.60인 것이 중요하며, 0.26∼0.55인 것이 바람직하고, 0.28∼0.53인 것이 보다 바람직하다.
그리고, 25℃에서의 tanδ는, 25℃에서의 저장 탄성률 E'에 대한 25℃에서의 손실 탄성률 E"의 비를 의미한다.
또한, 상기 폴리우레탄 수지 발포체는, 45℃에서의 저장 탄성률 E'이, 바람직하게는 0.5×107∼5.0×107Pa, 보다 바람직하게는 0.7×107∼4.0×107Pa다.
또한, 상기 폴리우레탄 수지 발포체는, 65℃에서의 저장 탄성률 E'이, 바람직하게는 0.3×107∼5.0×107Pa, 보다 바람직하게는 0.5×107∼3.0×107Pa다.
그리고, 저장 탄성률 E', 및 손실 탄성률 E"은, JIS K7244-4:1999 「플라스틱-동적 기계 특성의 시험 방법-제4부: 인장 진동-비공진법」에 따라 이하의 조건으로 측정할 수 있다.
측정 온도 범위: 0℃∼100℃
승온(昇溫) 속도: 5℃/min
주파수: 1Hz
변형 : 0.5%
또한, 상기 폴리우레탄 수지 발포체는, 기포 직경의 평균값이, 바람직하게는 60∼140㎛이다.
또한, 상기 폴리우레탄 수지 발포체는, 기포 직경의 변동 계수가, 바람직하게는 0.4∼0.6이다.
그리고, 기포 직경의 평균값, 및 기포 직경의 변동 계수는, X선 CT 스캔 장치(예를 들면, 야마토 가가쿠 가부시키가이샤 제조의 TDM1000H-I)를 이용하여, 하기와 같이 하여 구할 수 있다.
즉, 폴리우레탄 수지 발포체의 측정 대상 범위(예를 들면, 0.7㎜×1.6㎜×1.6㎜)에 포함되어 있는, 각 기포의 부피를 측정하고, 이 부피와 같은 부피의 완전한 구의 직경을 각 기포의 직경으로 한다.
그리고, 각 기포의 직경으로부터 직경의 산술평균값을 구하고, 이것을 기포 직경의 평균값으로 한다. 또한, 각 기포의 직경으로부터 직경의 변동 계수를 구하고, 이것을 기포 직경의 변동 계수로 한다.
상기 폴리우레탄 수지 발포체에서는, 기포가, 상기 연마면에 수직한 단면(斷面)에 있어서 원형상으로 되어 있다.
그리고, 「상기 폴리우레탄 수지 발포체에서는, 기포가, 상기 연마면에 수직한 단면에 있어서 원형상으로 되어 있다」란, 「상기 폴리우레탄 수지 발포체는, 하기 식(1)에 나타내는 기포 길이의 아스펙트비의 평균값이, 3/5∼5/3인」 것을 의미한다.
기포 길이의 아스펙트비의 평균값=연마면에 수직한 방향의 기포의 길이/연마면에 평행한 방향의 기포의 길이 … (1)
그리고, 기포 길이의 아스펙트비의 평균값은, X선 CT 스캔 장치(예를 들면, 야마토 가가쿠 가부시키가이샤 제조의 TDM1000H-I)를 이용하여, 하기와 같이 하여 구할 수 있다.
즉, 먼저, 연마면에 수직한 방향의 폴리우레탄 수지 발포체의 단면 화상을 촬영하고, 이 화상에 있어서 관찰되는 기포를 무작위로 100개 선택하고, 각각의 기포에 대하여, 「연마면에 수직한 방향의 기포의 길이」, 및 「연마면에 평행한 방향의 기포의 길이」를 구하고, 기포 길이의 아스펙트비를 구한다.
그리고, 이들 기포 길이의 아스펙트비를 산술평균하고, 이 산술평균값을 「기포 길이의 아스펙트비의 평균값」으로 한다.
그리고, 단면 화상의 기포 외측 윤곽선상에 있어서, 연마면에 수직한 방향으로 상호의 거리가 최대가 되는 2점을 선택하고, 이 2점간의 거리를 「연마면에 수직한 방향의 기포의 길이」로 한다. 또한, 단면 화상의 기포의 외측 윤곽선상에 있어서, 연마면에 평행한 방향으로 상호의 거리가 최대가 되는 2점을 선택하고, 이 2점간의 거리를 「연마면에 평행한 방향의 기포의 길이」로 한다.
또한, 상기 폴리우레탄 수지 발포체는, 겉보기 밀도가, 바람직하게는 0.4∼0.6g/㎤이다.
그리고, 겉보기 밀도는, JIS K7222:2005에 기초하여 측정할 수 있다.
상기 폴리우레탄 수지는, 활성 수소를 포함하는 화합물(이하, 「활성 수소 화합물」이라고도 함)의 제1 구성 단위와, 이소시아네이트기를 포함하는 화합물(이하, 「이소시아네이트 화합물」이라고도 함)의 제2 구성 단위를 포함한다.
또한, 상기 폴리우레탄 수지는, 활성 수소 화합물과 이소시아네이트 화합물이 우레탄 결합하여, 활성 수소 화합물의 제1 구성 단위와 이소시아네이트 화합물의 제2 구성 단위가 교호적으로 반복된 구조로 되어 있다.
상기 활성 수소 화합물은, 이소시아네이트기와 반응할 수 있는 활성 수소기를 분자 내에 가지는 유기 화합물이다. 이 활성 수소기로서는, 구체적으로는, 히드록시기, 제1급 아미노기, 제2급 아미노기, 티올기 등의 관능기를 들 수 있고, 상기 활성 수소 화합물은, 분자 중에 이 관능기를 1종만 가지고 있어도 되고, 분자 중에 이 관능기를 복수 종류 가지고 있어도 된다.
상기 활성 수소 화합물로서는, 예를 들면, 분자 중에 복수의 히드록시기를 가지는 폴리올 화합물, 분자 내에 복수의 제1급 아미노기 또는 제2급 아미노기를 가지는 폴리아민 화합물 등을 사용할 수 있다.
상기 폴리올 화합물로서는, 폴리올 모노머, 폴리올 폴리머를 들 수 있다.
상기 폴리올 모노머로서는, 예를 들면 1,4-벤젠디메탄올, 1,4-비스(2-히드록시에톡시)벤젠, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,3-프로판디올, 1,3-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 1,8-옥탄디올, 1,9-노난디올 등의 직쇄 지방족 글리콜을 들 수 있고, 네오펜틸글리콜, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 2-메틸-1,3-프로판디올, 2-부틸-2-에틸-1,3-프로판디올, 2-메틸-1,8-옥탄디올 등의 분기 지방족 글리콜을 들 수 있고, 1,4-시클로헥산디올, 1,4-시클로헥산디메탄올, 수첨가 비스페놀 A 등의 지환족 디올을 들 수 있고, 글리세린, 트리메틸올프로판, 트리부티롤프로판, 펜타에리트리톨, 소르비톨 등의 다관능 폴리올 등을 들 수 있다.
상기 폴리올 모노머로서는, 반응 시의 강도가 보다 높아지기 쉽고, 제조된 발포 폴리우레탄을 포함하는 연마 패드의 강성이 보다 높아지기 쉽고, 비교적 저렴하다는 점에서, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜이 바람직하다.
상기 폴리올 폴리머로서는, 폴리에스테르폴리올, 폴리에스테르폴리카보네이트폴리올, 폴리에테르폴리올, 폴리카보네이트폴리올 등을 들 수 있다.
그리고, 폴리올 폴리머로서는, 히드록시기를 분자 중에 3개 이상 가지는 다관능 폴리올 폴리머도 들 수 있다.
상기 폴리에스테르폴리올로서는, 폴리에틸렌아디페이트글리콜, 폴리부틸렌아디페이트글리콜, 폴리카프로락톤폴리올, 폴리헥사메틸렌아디페이트글리콜 등을 들 수 있다.
상기 폴리에스테르폴리카보네이트폴리올로서는, 예를 들면, 폴리카프로락톤폴리올 등의 폴리에스테르글리콜과 알킬렌카보네이트의 반응 생성물을 들 수 있고, 또한, 에틸렌카보네이트를 다가 알코올과 반응시켜 얻어진 반응 혼합물을 더 유기 디카르본산과 반응시킨 반응 생성물도 들 수 있다.
상기 폴리에테르폴리올로서는, 폴리테트라메틸렌에테르글리콜(PTMG), 폴리프로필렌글리콜(PPG), 폴리에틸렌글리콜(PEG), 에틸렌옥사이드 부가 폴리프로필렌폴리올 등을 들 수 있다.
상기 폴리카보네이트폴리올로서는, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 디에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 또는 폴리테트라메틸렌에테르글리콜 등의 디올과, 포스겐, 디알릴카보네이트(예를 들면, 디페닐카보네이트) 또는 환식 카보네이트(예를 들면, 프로필렌카보네이트)의 반응 생성물 등을 들 수 있다.
상기 폴리올 화합물로서는, 그 외에, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 분자량 400 이하의 폴리에틸렌글리콜 등도 들 수 있다.
상기 폴리아민 화합물로서는, 4,4'-메틸렌비스(2-클로로아닐린)(MOCA), 4,4'-메틸렌디아닐린, 트리메틸렌비스(4-아미노벤조에이트), 2-메틸-4,6-비스(메틸티오)벤젠-1,3-디아민, 2-메틸-4,6-비스(메틸티오)-1,5-벤젠디아민, 2,6-디클로로-p-페닐렌디아민, 4,4'-메틸렌비스(2,3-디클로로아닐린), 3,5-비스(메틸티오)-2,4-톨루엔디아민, 3,5-비스(메틸티오)-2,6-톨루엔디아민, 3,5-디에틸톨루엔-2,4-디아민, 3,5-디에틸톨루엔-2,6-디아민, 트리메틸렌글리콜-디-p-아미노벤조에이트, 1,2-비스(2-아미노페닐티오)에탄, 4,4'-디아미노-3,3'-디에틸-5,5'-디메틸디페닐메탄 등을 들 수 있다.
상기 폴리이소시아네이트로서는, 폴리이소시아네이트, 폴리이소시아네이트폴리머를 들 수 있다.
상기 폴리이소시아네이트로서는, 방향족 디이소시아네이트, 지방족 디이소시아네이트, 지환족 디이소시아네이트 등을 들 수 있다.
상기 방향족 디이소시아네이트로서는, 톨릴렌디이소시아네이트(TDI), 1,5-나프탈렌디이소시아네이트, 크실릴렌디이소시아네이트, 1,3-페닐렌디이소시아네이트, 1,4-페닐렌디이소시아네이트를 들 수 있다. 또한, 상기 방향족 디이소시아네이트로서는, 디페닐메탄디이소시아네이트(MDI), 디페닐메탄디이소시아네이트(MDI)의 변성물 등도 들 수 있다.
디페닐메탄디이소시아네이트(MDI)의 변성물로서는, 예를 들면, 카르보디이미드 변성물, 우레탄 변성물, 알로파네이트 변성물, 우레아 변성물, 뷰렛 변성물, 이소시아누레이트 변성물, 옥사졸리돈 변성물 등을 들 수 있다. 이러한 변성물로서는, 구체적으로는, 예를 들면, 카르보디이미드 변성 디페닐메탄디이소시아네이트(카르보디이미드 변성 MDI)를 들 수 있다.
상기 지방족 디이소시아네이트로서는, 예를 들면, 에틸렌디이소시아네이트, 2,2,4-트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트(HDI) 등을 들 수 있다.
상기 지환족 디이소시아네이트로서는, 예를 들면, 1,4-시클로헥산디이소시아네이트, 4,4'-디시클로헥실메탄디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 노르보난디이소시아네이트, 메틸렌비스(4,1-시클로헥실렌)=디이소시아네이트 등을 들 수 있다.
상기 폴리이소시아네이트 폴리머로서는, 폴리올과, 방향족 디이소시아네이트, 지방족 디이소시아네이트, 지환족 디이소시아네이트 중 적어도 어느 하나의 디이소시아네이트가 결합되어 이루어지는 폴리머 등을 들 수 있다.
폴리우레탄 수지 발포체의 25℃에서의 tanδ를 높인다는 관점에서, 상기 폴리우레탄 수지는, 폴리프로필렌글리콜(PPG)을 구성 단위로서 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 폴리우레탄 수지는, 폴리프로필렌글리콜(PPG)을 구성 단위로서 포함함으로써, 비교적 약한 구조를 가지게 되고, 그 결과, 연마 패드의 드레싱 시의 절삭 속도가 높아진다는 이점을 가진다.
또한, 본 실시형태에 관한 연마 패드는, 상기 폴리우레탄 수지를 100 질량%로 했을 때, 상기 폴리우레탄 수지의 구성 단위에 포함되는 폴리프로필렌글리콜(PPG)을, 바람직하게는 30 질량% 이상, 보다 바람직하게는 40∼70 질량%, 보다 더 바람직하게는 60∼65 질량% 함유한다.
그리고, 폴리우레탄 수지를 100 질량%로 했을 때에서의, 상기 폴리우레탄 수지의 구성 단위에 포함되는 폴리프로필렌글리콜(PPG)의 함유 비율은, 하기와 같이 하여 구할 수 있다.
먼저, 폴리우레탄 수지 발포체를 극성 용매(중DMF, 중DMSO 등)에 녹여 용해물을 얻는다. 다음으로, 이 용해물을 1H-NMR로 분석하는 것으로부터, 폴리프로필렌글리콜(PPG)을 정량하고, 상기 폴리프로필렌글리콜(PPG)의 함유 비율을 구한다.
또한, 상기 폴리프로필렌글리콜(PPG)의 함유 비율을 구하는 다른 방법으로서는, 이하의 방법이 있다.
먼저, 폴리우레탄 수지 발포체를 메탄올로 화학분해하여 분해물을 얻는다. 다음으로, 이 분해물을 겔 침투 크로마토그래피(GPC) 등에 의해 분획하여 분취하고, 각 분배물을 1H-NMR 또는 GC-MS로 분석하는 것으로부터, 폴리프로필렌글리콜(PPG)을 정량하고, 상기 폴리프로필렌글리콜(PPG)의 함유 비율을 구한다.
본 실시형태에 관한 연마 패드는 상기와 같이 구성되어 있으며, 다음으로, 본 실시형태에 관한 연마 패드의 제조 방법에 대하여 설명한다.
본 실시형태에 관한 연마 패드의 제조 방법에서는, 폴리우레탄 수지 발포체를 가지는 연마 패드를 제조한다.
또한, 본 실시형태에 관한 연마 패드의 제조 방법에서는, 말단기로서 이소시아네이트기를 가지는 우레탄 프리폴리머와, 정포제(整泡劑)를 혼합함으로써, 공기가 기포로서 분산된 분산액을 얻는다.
그리고, 분산액과, 활성 수소를 분자 내에 복수 포함하는 활성 수소 유기 화합물인 경화제를 혼합하여 중합함으로써, 폴리우레탄 수지 발포체를 가지는 연마 패드를 얻을 수 있다.
상기 정포제로서는, 실리콘계 계면활성제, 불소계 계면활성제, 이온성 계면활성제 등을 들 수 있다.
또한, 이하의 방법으로 폴리우레탄 수지 발포체를 가지는 연마 패드를 제조 해도 된다.
즉, 말단기로서 이소시아네이트기를 가지는 우레탄 프리폴리머와, 물과, 촉매를 혼합함으로써, 우레탄 프리폴리머의 말단기된 이소시아네이트기와, 물을 반응시켜 CO2를 발생시키고, CO2가 기포로서 분산된 분산액을 얻는다.
그리고, 분산액과, 활성 수소를 분자 내에 복수 포함하는 활성 수소 유기 화합물인 경화제를 혼합하여 중합함으로써, 폴리우레탄 수지 발포체를 가지는 연마 패드를 얻을 수 있다.
상기 촉매는, 이소시아네이트기와, 물의 반응을 촉진시키기 위한 것이며, 상기 촉매로서는, 3급 아민 촉매, 금속계 촉매 등을 들 수 있다.
본 실시형태에 관한 연마 패드로 연마하는 피연마물로서는, 광학 재료, 반도체 디바이스, 하드 디스크, 유리판, 실리콘 웨이퍼 등을 들 수 있다.
또한, 본 실시형태에 관한 연마 패드는, 마무리 연마, 정밀 연마 등에 바람직하게 사용된다.
본 실시형태에 관한 연마 패드는, 상기한 바와 같이 구성되어 있으므로, 이하의 이점을 가지는 것이다.
즉, 본 실시형태에 관한 연마 패드는, 폴리우레탄 수지 발포체를 포함하는 연마 패드이다. 본 실시형태에 관한 연마 패드는, 연마면을 가지고, 이 연마면이, 상기 폴리우레탄 수지 발포체의 표면으로 구성되어 있다. 상기 폴리우레탄 수지 발포체는, 25℃에서의 tanδ가 0.24∼0.60이다.
이러한 연마 패드에서는, 상기 tanδ가 큰(0.24 이상) 것에 의하여, 연마 시의 피연마물의 미세 진동을 억제할 수 있고, 그리고, 연마 시의 피연마물의 덤핑을 억제할 수 있다. 그 결과, 연마 시에 있어서, 연마 패드와 피연마물이 밀착하기 쉬워진다.
따라서, 이러한 연마 패드는, 연마 속도를 높이면서, 평탄성을 높일 수 있다.
그리고, 본 발명에 관한 연마 패드는, 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명에 관한 연마 패드는, 상기한 작용 효과에 한정되는 것도 아니다. 또한, 본 발명에 관한 연마 패드는, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 각종 변경이 가능하다.
<실시예>
다음으로, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명에 대하여 더욱 구체적으로 설명한다.
(실시예 1)
하기 표 1에 나타내는, 프리폴리머와, 물과, 촉매를 하기 표 1의 배합 비율로 70℃ 하에서 혼합함으로써, 프리폴리머의 말단기인 이소시아네이트기와, 물을 반응시켜 CO2를 발생시키고, CO2가 기포로서 분산된 분산액을 얻었다.
다음으로, 이 분산액과, 경화제를 혼합하여 중합함으로써, 폴리우레탄 수지 발포체인 연마 패드를 얻었다.
그리고, 하기 표 1의 재료는, 구체적으로는 이하의 것이다.
·프리폴리머 1 : 폴리프로필렌글리콜(PPG)과, 톨릴렌디이소시아네이트(TDI)를 반응시킴으로써 얻어지는 우레탄 프리폴리머(말단기로서 이소시아네이트기를 가지는 우레탄 프리폴리머)(NCOwt%: 5.80)(타케네이트 L1150, 미쓰이 가가쿠사 제조)
·프리폴리머 2 : 폴리테트라메틸렌에테르글리콜(PTMG)과, 톨릴렌디이소시아네이트(TDI)를 반응시킴으로써 얻어지는 우레탄 프리폴리머(말단기로서 이소시아네이트기를 가지는 우레탄 프리폴리머)(NCOwt%: 6.00)(타케네이트 L2695, 미쓰이 가가쿠사 제조)
·프리폴리머 3 : 폴리테트라메틸렌에테르글리콜(PTMG)과, 톨릴렌디이소시아네이트(TDI)를 반응시킴으로써 얻어지는 우레탄 프리폴리머(말단기로서 이소시아네이트기를 가지는 우레탄 프리폴리머)(NCOwt%: 4.31)(타케네이트 L2690, 미쓰이 가가쿠사 제조)
·경화제: MOCA(4,4'-메틸렌비스(2-클로로아닐린))
·정포제: 실리콘계 계면활성제(데코스타브 B8465, 에보닉사 제조)
·촉매: 3급 아민계 촉매(도요캣 L33, 도소사 제조)
또한, 하기 표 1의 PPG의 농도는, 폴리우레탄 수지를 100 질량%로 했을 때, 상기 폴리우레탄 수지의 구성 단위에 포함되는 폴리프로필렌글리콜(PPG)의 농도를 의미한다.
(실시예 2)
하기 표 1에 나타내는 재료 및 배합으로 한 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여, 폴리우레탄 수지 발포체된 연마 패드를 얻었다.
(실시예 3)
하기 표 1에 나타내는, 프리폴리머와, 정포제를 하기 표 1의 배합 비율로 70℃ 하에서 혼합함으로써, 공기가 기포로서 분산된 분산액을 얻었다.
다음으로, 이 분산액과, 경화제를 혼합하여 중합함으로써, 폴리우레탄 수지 발포체된 연마 패드를 얻었다.
(실시예 4, 실시예 5, 비교예 1, 비교예 2)
하기 표 1에 나타내는 재료 및 배합으로 한 것 이외는, 실시예 3과 동일하게 하여, 폴리우레탄 수지 발포체된 연마 패드를 얻었다.
(비교예 3)
시판되고 있는 폴리우레탄 수지 발포체된 연마 패드를 준비하였다.
(D 경도)
D 경도는, JIS K6253-1997에 준거하여 측정하였다.
구체적으로는, 폴리우레탄 발포체를 2cm×2cm(두께: 임의)의 크기로 잘라낸 것을 경도 측정용 시료로 하고, 이 경도 측정용 시료를 온도 23℃±2℃, 습도 50%±5%의 환경 하에 16시간 정치(靜置)하였다.
여기에서, 경도 측정용 시료의 두께가 6㎜ 이상인 경우에는, 이 경도 측정용 시료의 경도를 경도계(고분시 게이키사 제조, 아스카 D형 경도계)로 측정하였다.
한편으로, 경도 측정용 시료의 두께가 6㎜ 미만인 경우에는, 경도 측정용 시료를 복수 두께 방향으로 중첩하여, 중첩한 경도 측정용 시료의 합계의 두께를 6㎜ 이상으로 하고, 중첩한 경도 측정용 시료의 경도를 경도계(고분시 게이키사 제조, 아스카 D형 경도계)로 측정하였다.
(겉보기 밀도, tanδ, 및 E')
또한, 겉보기 밀도, tanδ, 및 E'에 대해서는, 전술한 방법으로 측정하였다.
(절삭 속도)
실시예 및 비교예의 연마 패드를 도 1에 나타낸 바와 같은 도넛형으로 가공하고(외경(外徑): 240㎜, 내경(內徑): 90㎜, 두께: 약 2.0㎜), 또한, 도 1에 나타내는 점의 위치를 측정 포인트(12개소)로 하고, 이 측정 포인트에 φ 약 3㎜의 관통공을 형성하여, 시험체를 얻었다.
다음으로, 양면 테이프를 통하여 연마 장치(Ecomet2000)의 플래튼(platen)에 상기 시험체를 첩부하고, 뎁스 게이지(depth gage)를 이용하여 상기 관통공에 있어서 시험체의 두께를 측정하였다.
그리고, 하기 절삭 조건으로 패드의 표면을 절삭하였다.
패드 컨디셔너: AD3BI-100530-3(kinik사 제조의 DiaGridφ4inch)
컨디션
Weight: 35g/㎠
플래튼 스피드: 50rpm
헤드 스피드: 60rpm
드레싱 시간: 30min
물의 유량: 100mL/min
상기 절삭 후에, 뎁스 게이지를 이용하여 상기 관통공에 있어서 시험체의 두께를 측정하였다.
그리고, 각 포인트의 절삭 전후의 시험체의 두께의 차로부터, 각 포인트의 절삭 속도(㎛/hr)를 구하고, 각 포인트의 절삭 속도로부터 절삭 속도의 산술평균값을 구하고 이것을 연마 패드의 절삭 속도(㎛/hr)로 하였다.
[표 1]
Figure pct00001
(연마 시험)
실시예 및 비교예의 연마 패드를 사용하여, 하기 조건으로 피연마물을 연마하고, 연마 레이트(RR), 및 연마 후에서의 피연마물의 표면거칠기의 산술평균거칠기(Ra)를 구하였다. 그리고, 연마 레이트, 및 Ra는 이하의 방법으로 구하였다.
결과를 표 2에 나타낸다.
<연마 조건>
피연마물: 실리콘 베어 웨이퍼(두께: 약 760㎛)
연마기: 폴리싱 머신 PNX332B, 오카모토 고우사쿠 기카이 세이사쿠쇼 제조
헤드 타입: 고무
슬러리의 유량: 600mL/min
연마 횟수: 2회
슬러리 타입: NP7310x31
연마 시간: 3min
플래튼/가이드의 압력: (150g/㎠)/(200g/㎠)
헤드 스피드: 39rpm
플래튼 스피드: 40rpm
<RR의 측정>
연마 레이트는, 연마에 의해 감소한 두께를 연마 시간으로 나눔으로써 구하였다.
그리고, 두께는, Nano-metrics사 제조의 nanospecAFT5100으로 측정하였다.
<Ra의 측정>
이하의 조건으로 Ra를 측정하였다. 그리고, 2회째의 연마 후의 Ra를 측정하였다.
장치: Bruker사 제조, Wyko NT9300
측정 모드: PSI
내부 렌즈: ×1
대물 렌즈: ×50
시야 범위: 94㎛×125㎛
[표 2]
Figure pct00002
표 1, 표 2에 나타낸 바와 같이, 실시예의 연마 패드를 사용한 경우, 25℃에서의 tanδ가 0.085, 0.221, 0.161인 비교예의 연마 패드를 사용한 경우에 비하여, 연마 속도가 높고, 또한, 표면거칠기의 산술평균거칠기가 작았다.

Claims (8)

  1. 폴리우레탄 수지 발포체를 포함하는 연마 패드로서,
    연마면을 가지고,
    상기 연마면이, 상기 폴리우레탄 수지 발포체의 표면으로 구성되며,
    상기 폴리우레탄 수지 발포체는, 25℃에서의 tanδ가 0.24∼0.60인,
    연마 패드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폴리우레탄 수지 발포체는, 기포 직경의 평균값이 60∼140㎛인, 연마 패드.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 폴리우레탄 수지 발포체는, 기포 직경의 변동 계수가 0.4∼0.6인, 연마 패드.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리우레탄 수지 발포체에서는, 기포가, 상기 연마면에 수직한 단면(斷面)에 있어서 원형상으로 되어 있는, 연마 패드.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리우레탄 수지 발포체는, 겉보기 밀도가 0.4∼0.6g/㎤인, 연마 패드.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리우레탄 수지 발포체는, 45℃에서의 저장 탄성률 E'가 0.5×107∼5.0×107Pa인, 연마 패드.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리우레탄 수지 발포체는, 65℃에서의 저장 탄성률 E'가 0.3×107∼5.0×107Pa인, 연마 패드.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리우레탄 수지 발포체가 폴리우레탄 수지를 함유하고,
    상기 폴리우레탄 수지가 폴리프로필렌글리콜을 구성 단위로서 포함하는, 연마 패드.
KR1020207017311A 2017-12-27 2018-12-27 연마 패드 KR102692425B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017252433A JP6971839B2 (ja) 2017-12-27 2017-12-27 研磨パッド
JPJP-P-2017-252433 2017-12-27
PCT/JP2018/048165 WO2019131887A1 (ja) 2017-12-27 2018-12-27 研磨パッド

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200098532A true KR20200098532A (ko) 2020-08-20
KR102692425B1 KR102692425B1 (ko) 2024-08-05

Family

ID=67063835

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020207017311A KR102692425B1 (ko) 2017-12-27 2018-12-27 연마 패드

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP6971839B2 (ko)
KR (1) KR102692425B1 (ko)
CN (1) CN111542415B (ko)
TW (1) TWI815844B (ko)
WO (1) WO2019131887A1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102293801B1 (ko) * 2019-11-28 2021-08-25 에스케이씨솔믹스 주식회사 연마패드, 이의 제조방법 및 이를 이용한 반도체 소자의 제조방법
JP7489808B2 (ja) 2020-03-30 2024-05-24 富士紡ホールディングス株式会社 研磨パッド、研磨方法及び研磨パッドの評価方法
JP6941712B1 (ja) * 2020-05-29 2021-09-29 ニッタ・デュポン株式会社 研磨パッド

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005120253A (ja) * 2003-10-17 2005-05-12 Toray Ind Inc 発泡ポリウレタンおよびその製造方法
JP2007250166A (ja) 2006-02-14 2007-09-27 Hoya Corp 磁気ディスク用ガラス基板の製造方法
JP2010082708A (ja) * 2008-09-29 2010-04-15 Fujibo Holdings Inc 研磨パッド
JP2012223835A (ja) * 2011-04-15 2012-11-15 Fujibo Holdings Inc 研磨パッド及びその製造方法
WO2017066077A1 (en) * 2015-10-16 2017-04-20 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for forming advanced polishing pads using an additive manufacturing process

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6764574B1 (en) * 2001-03-06 2004-07-20 Psiloquest Polishing pad composition and method of use
CN101268111B (zh) * 2005-09-22 2012-07-18 可乐丽股份有限公司 高分子材料、由其得到的发泡体以及使用它们的研磨垫
CN101678527B (zh) * 2007-03-20 2011-08-03 可乐丽股份有限公司 用于抛光垫的衬垫和使用该衬垫的抛光垫
JP5868566B2 (ja) * 2009-05-28 2016-02-24 ニッタ・ハース株式会社 研磨パッド
JP2010274362A (ja) * 2009-05-28 2010-12-09 Nitta Haas Inc 発泡ポリウレタンの製造方法および研磨パッドの製造方法
JP5484145B2 (ja) * 2010-03-24 2014-05-07 東洋ゴム工業株式会社 研磨パッド
JP5945874B2 (ja) * 2011-10-18 2016-07-05 富士紡ホールディングス株式会社 研磨パッド及びその製造方法
JP5777216B2 (ja) * 2012-01-17 2015-09-09 株式会社Ｓｍｐテクノロジーズ ポリウレタン発泡体
JP5959390B2 (ja) * 2012-09-26 2016-08-02 富士紡ホールディングス株式会社 研磨パッド用シート、研磨パッド及びその製造方法、並びに研磨方法
JP6423352B2 (ja) * 2013-09-30 2018-11-14 富士紡ホールディングス株式会社 保持パッド
JP6311183B2 (ja) * 2014-03-31 2018-04-18 富士紡ホールディングス株式会社 研磨パッド及びその製造方法
JP6600149B2 (ja) * 2015-04-03 2019-10-30 富士紡ホールディングス株式会社 研磨パッド及びその製造方法
JP6539910B2 (ja) * 2015-04-03 2019-07-10 富士紡ホールディングス株式会社 研磨パッド及びその製造方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005120253A (ja) * 2003-10-17 2005-05-12 Toray Ind Inc 発泡ポリウレタンおよびその製造方法
JP2007250166A (ja) 2006-02-14 2007-09-27 Hoya Corp 磁気ディスク用ガラス基板の製造方法
JP2010082708A (ja) * 2008-09-29 2010-04-15 Fujibo Holdings Inc 研磨パッド
JP2012223835A (ja) * 2011-04-15 2012-11-15 Fujibo Holdings Inc 研磨パッド及びその製造方法
CN103563056A (zh) * 2011-04-15 2014-02-05 富士纺控股株式会社 研磨垫及其制造方法
KR20140025453A (ko) * 2011-04-15 2014-03-04 후지보홀딩스가부시끼가이샤 연마 패드 및 그의 제조 방법
WO2017066077A1 (en) * 2015-10-16 2017-04-20 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for forming advanced polishing pads using an additive manufacturing process

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019131887A1 (ja) 2019-07-04
KR102692425B1 (ko) 2024-08-05
CN111542415B (zh) 2022-08-23
CN111542415A (zh) 2020-08-14
JP6971839B2 (ja) 2021-11-24
TWI815844B (zh) 2023-09-21
TW201930425A (zh) 2019-08-01
JP2019115971A (ja) 2019-07-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102692425B1 (ko) 연마 패드
KR20100131419A (ko) 연마 패드
KR20080031486A (ko) 연마 패드
WO2017138564A1 (ja) 高分子体、研磨パッド、および、高分子体の製造方法
JP7273509B2 (ja) 研磨パッド
JP6983001B2 (ja) 研磨パッド
KR102625059B1 (ko) 연마 패드
JP7198662B2 (ja) 研磨パッド
KR102449663B1 (ko) 연마 패드
JP6941712B1 (ja) 研磨パッド
JP7576396B2 (ja) 研磨パッド
JP7099827B2 (ja) 研磨パッド
JP2018127562A (ja) 高分子体、研磨パッド、および、高分子体の製造方法
JP2022098103A (ja) 研磨パッド
JP2021109277A (ja) 研磨パッド
JP2021112808A (ja) 研磨パッド
JP2021112801A (ja) 研磨パッド
JP2022092842A (ja) 研磨パッド

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
J301 Trial decision

Free format text: TRIAL NUMBER: 2024101000646; TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20240321

Effective date: 20240423

GRNO Decision to grant (after opposition)
GRNT Written decision to grant