KR20220061708A - Polishing pad, manufacturing method thereof and preparing method of semiconductor device using the same - Google Patents

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Abstract

The present invention provides a polishing pad and a manufacturing method thereof. According to the present invention, the polishing pad maintains the polishing performance required for the polishing process, such as the polishing rate and the polishing profile, minimizes defects that may occur on the wafer in the polishing process, and can polish films of different materials to have the same level of flatness even when simultaneously polished, and, when applying the polishing pad in the chemical mechanical polishing (CMP) process, can determine the polishing pad for controlling the optimal polishing selectivity along with the performance in the polishing process through the physical property values of the polishing pad without direct polishing tests.

Description

연마 패드, 연마 패드의 제조 방법 및 이를 이용한 반도체 소자의 제조 방법{POLISHING PAD, MANUFACTURING METHOD THEREOF AND PREPARING METHOD OF SEMICONDUCTOR DEVICE USING THE SAME}A polishing pad, a method of manufacturing a polishing pad, and a method of manufacturing a semiconductor device using the same

본 발명은 화학적 기계적 평탄화(Chemical Mechanical Planarization, CMP) 공정에 사용되는 연마 패드, 이의 제조 방법 및 이를 이용한 반도체 소자의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a polishing pad used in a chemical mechanical planarization (CMP) process, a method of manufacturing the same, and a method of manufacturing a semiconductor device using the same.

반도체 제조공정 중 화학적 기계적 평탄화(CMP) 공정은, 웨이퍼(wafer)를 헤드에 부착하고 플래튼(platen) 상에 형성된 연마 패드의 표면에 접촉하도록 한 상태에서, 슬러리를 공급하여 웨이퍼 표면을 화학적으로 반응시키면서 플래튼과 헤드를 상대 운동시켜 기계적으로 웨이퍼 표면의 요철부분을 평탄화하는 공정이다.In the chemical mechanical planarization (CMP) process of the semiconductor manufacturing process, in a state where a wafer is attached to a head and brought into contact with the surface of a polishing pad formed on a platen, a slurry is supplied to chemically prepare the wafer surface. It is a process of mechanically planarizing the uneven part of the wafer surface by moving the platen and the head relative to each other while reacting.

통상적으로, 반도체 소자의 소자 분리막을 형성하는 CMP(Chemical Mechanical Polishing) 공정을 수행하는 경우 산화막과 패드 질화막의 연마 선택비를 증가시키기 위하여 산화막과 패드 질화막간의 연마 속도 차이가 큰 세리아 계열의 고선택도 슬러리를 사용한다. 그러나 세리아 계열의 연마제를 사용하는 경우, 입자간의 응집으로 인하여 침전 현상이 발생하고 이를 방지하기 위하여 기존의 장비대신에 침전을 방지할 수 있는 슬러리 침전 방지 장치를 사용해야 한다는 문제점이 있다.In general, when a CMP (Chemical Mechanical Polishing) process for forming a device isolation film of a semiconductor device is performed, in order to increase the polishing selectivity between the oxide film and the pad and the nitride film, the high selectivity of the ceria series has a large difference in the polishing rate between the oxide film and the pad and nitride film. Use a slurry. However, in the case of using a ceria-based abrasive, there is a problem that a sedimentation prevention device that can prevent sedimentation should be used instead of the existing equipment to prevent sedimentation due to agglomeration between particles.

또한, 세리아 계열의 연마제를 사용하는 경우, 산화막과 패드 질화막 사이의 연마 선택비를 증가시키는 화합물을 첨가하는데, 이러한 경우 다성분계 슬러리 공급 장치를 필요로 하며 세리아 연마 입자 간의 분산성에도 영향을 주어 슬러리의 수명을 감소시킨다는 문제점이 있다. In addition, when a ceria-based abrasive is used, a compound that increases the abrasive selectivity between the oxide film and the pad and nitride film is added. There is a problem of reducing the lifespan of

이러한 문제를 해결하기 위하여 슬러리 공급 장치의 종단에 세리아 연마제와 추가되는 화합물을 혼합하는 새로운 장치를 추가하는 것이 제안되었으나 이러한 장치를 추가하더라도 연마제와 추가 화합물의 혼합비를 정확하게 제어하거나 유지하기 어렵다는 문제점이 있다.In order to solve this problem, it has been proposed to add a new device for mixing the ceria   abrasive and the added compound at the end of the slurry supply device. .

세리아 계열의 연마제의 경우 산화막에 대한 연마 속도가 실리카 계열의 슬러리에 비하여 느리므로 연마 공정에 필요한 시간이 증가되므로 산화막만 연마되는 제1차 공정에는 실리카 계열의 슬러리를 사용하고, 산화막과 패드 질화막이 동시에 연마되는 제2차 공정에는 세리아 계열의 연마제를 사용하는 방법이 제안되었다. In the case of a ceria-based abrasive, the polishing speed for the oxide film is slower than that of the silica-based slurry, so the time required for the polishing process increases. Therefore, a silica-based slurry is used in the first process where only the oxide film is polished, and the oxide film and the pad and nitride film are used. A method of using a ceria-based abrasive has been proposed for the second process, which is simultaneously polished.

그러나 이러한 방법은 실리카 계열의 슬러리와 세리아 계열의 연마제간의 pH차이에 의한 응집 등 슬러리간의 기본적인 특성의 차이로 인하여 결함이 발생할 가능성이 높고 서로 다른 플래튼(platen)에서 서로 다른 헤드를 사용하여 연마 공정을 수행하여야 하므로 공정이 복잡해지고 2개의 장비를 이용해야 한다는 문제점이 있다.However, in this method, defects are highly likely to occur due to the difference in basic characteristics between the slurries, such as agglomeration due to the pH difference between the silica-based slurry and the ceria-based abrasive, and different heads are used on different platens. There is a problem in that the process is complicated and two equipments must be used.

결과적으로, 슬러리 내 연마제의 종류에 따라 선택비의 조절이 용이하지 않은 문제가 있어 이를 해결하기 위해, 슬러리에 포함되는 연마제에 영향을 받지 않고도, 높은 연마 선택비를 나타낼 수 있는 연마 패드에 대한 개발이 필요하다.As a result, there is a problem in that it is difficult to control the selectivity depending on the type of abrasive in the slurry. I need this.

본 발명의 목적은 연마 패드 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to provide a polishing pad and a method for manufacturing the same.

본 발명의 다른 목적은 연마 속도, 연마 프로파일과 같은 연마 공정에 요구되는 연마 성능을 유지하고, 연마 공정 상에서 웨이퍼에 발생될 수 있는 결함을 최소화하고, 서로 다른 재질의 막질이 동시에 연마 시에도 동등한 수준의 평탄도를 갖도록 연마할 수 있는 연마 패드 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to maintain the polishing performance required for the polishing process such as polishing rate and polishing profile, to minimize defects that may be generated on the wafer during the polishing process, and to ensure that the film quality of different materials is at the same level even when polishing at the same time. An object of the present invention is to provide a polishing pad capable of being polished to have a flatness of , and a method for manufacturing the same.

본 발명의 다른 목적은 CMP 공정 내 연마 패드의 적용 시, 직접적인 연마 테스트 없이 연마 패드의 물성 값을 통해 연마 공정 상의 성능과 더불어 최적의 연마 선택비를 제어하기 위한 연마패드를 판별할 수 있는 연마 패드 및 이의 제조 방법을 제공할 수 있다. Another object of the present invention is to determine the polishing pad for controlling the optimum polishing selectivity as well as the performance on the polishing process through the physical property values of the polishing pad without a direct polishing test when the polishing pad is applied in the CMP process. and a manufacturing method thereof.

본 발명의 다른 목적은 연마 패드를 적용한 반도체 소자의 제조 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device to which a polishing pad is applied.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 연마패드는 연마층을 포함하고, 하기 식 1에 따른 값이 0.6 내지 1이다:In order to achieve the above object, a polishing pad according to an embodiment of the present invention includes a polishing layer, and a value according to Equation 1 is 0.6 to 1:

[식 1][Equation 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

상기 H는 상기 연마층의 연마면의 표면 경도(shore D)이고, Wherein H is the surface hardness of the polishing surface of the polishing layer (shore D),

상기 M은 상기 연마층의 탄성 모듈러스(N/mm2)이고,The M is the elastic modulus of the polishing layer (N/mm 2 ),

상기 E는 상기 연마층의 신율(%)이다.E is the elongation (%) of the polishing layer.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 연마패드의 제조 방법은 ⅰ) 프리폴리머 조성물을 제조하는 단계; ⅱ) 상기 프리폴리머 조성물, 발포제 및 경화제를 포함하는 연마층 제조용 조성물을 제조하는 단계; 및 ⅲ) 상기 연마층 제조용 조성물을 경화하여 연마층을 제조하는 단계;를 포함하며, 상기 연마층은 하기 식 1에 따른 값이 0.6 내지 1이다:A method of manufacturing a polishing pad according to another embodiment of the present invention includes the steps of: i) preparing a prepolymer composition; ii) preparing a composition for preparing an abrasive layer comprising the prepolymer composition, a foaming agent and a curing agent; and iii) preparing an abrasive layer by curing the composition for preparing the abrasive layer, wherein the abrasive layer has a value of 0.6 to 1 according to Equation 1:

[식 1][Equation 1]

Figure pat00002
Figure pat00002

상기 H는 상기 연마층의 연마면의 표면 경도(shore D)이고, Wherein H is the surface hardness of the polishing surface of the polishing layer (shore D),

상기 M은 상기 연마층의 탄성 모듈러스(N/mm2)이고,The M is the elastic modulus of the polishing layer (N/mm 2 ),

상기 E는 상기 연마층의 신율(%)이다.E is the elongation (%) of the polishing layer.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 반도체 소자의 제조 방법은 1) 연마층을 포함하는 연마패드를 제공하는 단계; 및 2) 상기 연마층의 연마면에 반도체 기판의 피연마면이 맞닿도록 상대 회전시키면서 상기 반도체 기판을 연마시키는 단계;를 포함하고, 상기 연마층은 하기 식 1에 따른 값이 0.6 내지 1이다:A method of manufacturing a semiconductor device according to another embodiment of the present invention includes: 1) providing a polishing pad including a polishing layer; and 2) polishing the semiconductor substrate while relatively rotating so that the polished surface of the semiconductor substrate comes into contact with the polishing surface of the polishing layer, wherein the polishing layer has a value of 0.6 to 1 according to Equation 1 below:

[식 1][Equation 1]

Figure pat00003
Figure pat00003

상기 H는 상기 연마층의 연마면의 표면 경도(shore D)이고, Wherein H is the surface hardness of the polishing surface of the polishing layer (shore D),

상기 M은 상기 연마층의 탄성 모듈러스(N/mm2)이고,The M is the elastic modulus of the polishing layer (N/mm 2 ),

상기 E는 상기 연마층의 신율(%)이다.E is the elongation (%) of the polishing layer.

본 발명의 연마패드는 연마 속도, 연마 프로파일과 같은 연마 공정에 요구되는 연마 성능을 유지하고, 연마 공정 상에서 웨이퍼에 발생될 수 있는 결함을 최소화하고, 서로 다른 재질의 막질이 동시에 연마 시에도 동등한 수준의 평탄도를 갖도록 연마할 수 있고, CMP 공정 내 연마 패드의 적용 시, 직접적인 연마 테스트 없이 연마 패드의 물성 값을 통해 연마 공정 상의 성능과 더불어 최적의 연마 선택비를 제어하기 위한 연마패드를 판별할 수 있다.The polishing pad of the present invention maintains the polishing performance required for the polishing process such as the polishing rate and the polishing profile, minimizes defects that may occur on the wafer during the polishing process, and the film quality of different materials is at the same level even when polishing at the same time It can be polished to have a flatness of can

또한, 연마 패드를 적용한 반도체 소자의 제조 방법을 제공할 수 있다.In addition, a method for manufacturing a semiconductor device to which a polishing pad is applied can be provided.

도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 소자 제조 공정의 개략적인 공정도이다.1 is a schematic process diagram of a semiconductor device manufacturing process according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art can easily carry out the present invention. However, the present invention may be embodied in several different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명에서 사용되는 성분, 분자량과 같은 특성, 반응 조건 등의 양을 표현하는 수는 모든 사례에서 용어 "약"으로 수식되는 것으로 이해되어야 한다. It should be understood that numbers expressing quantities of components, properties such as molecular weight, reaction conditions, etc. used in the present invention are modified by the term “about” in all instances.

본 발명에서 달리 기술되지 않는다면, 모든 백분율, 부, 비 등의 중량 기준이다. In the present invention, unless otherwise stated, all percentages, parts, ratios, etc. are by weight.

본 발명에서 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 추가로 포함할 수 있는 것을 의미한다. In the present invention, when "included", it means that other components may be additionally included, rather than excluding other components, unless otherwise stated.

본 발명에서 "복수의"는 하나 초과를 지칭한다. As used herein, “a plurality” refers to more than one.

본 발명의 일 실시예에 따른 연마패드는 연마층을 포함하고, 하기 식 1에 따른 값이 0.6 내지 1인 것을 특징으로 한다:A polishing pad according to an embodiment of the present invention includes a polishing layer, and a value according to Equation 1 is 0.6 to 1:

[식 1][Equation 1]

Figure pat00004
Figure pat00004

상기 H는 상기 연마층의 연마면의 표면 경도(shore D)이고, Wherein H is the surface hardness of the polishing surface of the polishing layer (shore D),

상기 M은 상기 연마층의 탄성 모듈러스(N/mm2)이고,The M is the elastic modulus of the polishing layer (N/mm 2 ),

상기 E는 상기 연마층의 신율(%)이다.E is the elongation (%) of the polishing layer.

또한, 본 발명의 연마층은 하기 식 2에 따른 값이 0.6 내지 1일 수 있다:In addition, the polishing layer of the present invention may have a value of 0.6 to 1 according to Equation 2:

[식 2][Equation 2]

Figure pat00005
Figure pat00005

여기서, here,

H, M 및 E는 상기 식 1에서 정의한 바와 같다.H, M and E are as defined in Formula 1 above.

상기 연마층은 우레탄계 프리폴리머, 경화제 및 발포제를 포함하는 조성물을 경화시킨 경화물을 포함하며, 상기 우레탄계 프리폴리머는, 폴리올, 이소시아네이트를 반응시켜 제조될 수 있다. The polishing layer includes a cured product obtained by curing a composition including a urethane-based prepolymer, a curing agent, and a foaming agent, and the urethane-based prepolymer may be prepared by reacting a polyol and an isocyanate.

상기 연마층의 제조 시 포함될 수 있는 경화제 종류 및 함량 등에 의하여 경화제의 아민기(-NH2) 및 알코올기(-OH)와 같은 경화 반응기 및 프리폴리머의 이소시아네이트기(-NCO)의 당량이 결정되고, 몰드의 성형 온도에 따라 경화 속도 및 화학적 반응의 순차적 순서가 결정된다. The equivalents of curing reactors such as amine groups (-NH 2 ) and alcohol groups (-OH) of the curing agent and isocyanate groups (-NCO) of the prepolymer are determined by the type and content of the curing agent that may be included in the preparation of the polishing layer, The molding temperature of the mold determines the curing rate and the sequential sequence of chemical reactions.

상기 이러한 요소들에 의하여 연마패드의 최종적인 우레탄계 경화 구조가 결정된다. 상기 최종적인 우레탄계 경화 구조에 의해, 연마층의 물리적/기계적 물성인 경도, 탄성 모듈러스 및 신율 등으로 특성으로 발현될 수 있다. The final urethane-based cured structure of the polishing pad is determined by these factors. By the final urethane-based curing structure, the physical/mechanical properties of the abrasive layer may be expressed as properties such as hardness, elastic modulus, and elongation.

특히, 본 발명의 연마층은 경도, 탄성 모듈러스 및 신율에 의한 상기 식 1에 따른 값이 0.6 내지 1인 경우, 산화막 및 질화막 함유의 연마 대상의 연마 성능 중 특히 연마 선택비를 제어할 수 있다. In particular, when the value according to Equation 1 by the hardness, elastic modulus, and elongation of the polishing layer of the present invention is 0.6 to 1, it is possible to control particularly the polishing selectivity among polishing performance of a polishing object containing an oxide film and a nitride film.

일반적으로 산화물층에 대한 질화물층의 연마 선택비는 디싱(Dishing) 현상의 방지와 더불어, 웨이퍼에 발생될 수 있는 결함을 최소화할 수 있도록 조절되어야 한다. In general, the polishing selectivity of the nitride layer to the oxide layer should be controlled to prevent a dishing phenomenon and to minimize defects that may occur in the wafer.

산화물층에 대한 질화물층의 연마 선택비가 작은 경우에는 인접한 질화물층 패턴의 손실로 인하여 산화물층이 과잉 제거되는 디싱(dishing) 현상이 발생되어 균일한 표면 평탄화를 달성할 수 없다는 문제가 있다.When the polishing selectivity of the nitride layer to the oxide layer is small, a dishing phenomenon in which the oxide layer is excessively removed due to loss of an adjacent nitride layer pattern occurs, and thus a uniform surface planarization cannot be achieved.

또한, 산화물층에 대한 질화물층의 연마 선택비가 큰 경우에는 상층이 과도하게 제거되어 우묵하게 들어가는 현상(recess)이 생기고, 절연층 혹은 배리어층이 연마입자의 물리적인 작용에 의해 무너지는 현상(erosion)이 심화될 수 있다. In addition, when the polishing selectivity of the nitride layer to the oxide layer is large, the upper layer is excessively removed and a recess occurs, and the insulating layer or barrier layer collapses due to the physical action of the abrasive particles (erosion). ) can be exacerbated.

즉, 본 발명의 연마 패드는 산화막 및 질화막에 대한 연마 선택비를 일정 범위로 제어하여, 반도체 기판 내 대상 막질에 대한 표면 평탄화를 달성하는 것을 특징으로 한다. That is, the polishing pad of the present invention is characterized in that the surface planarization of the target film in the semiconductor substrate is achieved by controlling the polishing selectivity for the oxide film and the nitride film in a certain range.

상기 식 1 및 식 2는 경도, 탄성 모듈러스 및 신율에 대한 가중치를 한정하고 이에 따른 값을 계산한 것으로, 상기 식에 따른 경도, 탄성 모듈러스 및 신율 간의 관계를 통해, 연마 패드의 산화막(Oxide) 및 질화막(Nitride)의 연마 선택비(Ox RR/Nt RR)를 조절할 수 있다. Equations 1 and 2 define weights for hardness, elastic modulus, and elongation, and calculate values accordingly. Through the relationship between hardness, elastic modulus, and elongation according to the above formula, the oxide film of the polishing pad and It is possible to adjust the polishing selectivity (Ox RR/Nt RR) of the nitride film.

즉, 연마층은 우레탄계 프리 폴리머를 포함하는 것으로, 우레탄계 프리폴리머의 경화 구조에 의해, 경도, 탄성 모듈러스 및 신율의 물리적/기계적인 특징에 영향을 미치게 된다. That is, the abrasive layer includes a urethane-based prepolymer, and the physical/mechanical characteristics of hardness, elastic modulus, and elongation are affected by the cured structure of the urethane-based prepolymer.

상기 연마층의 물리적/기계적 물성은 연마 패드를 연마 공정에 적용 시, 연마율에 직접적으로 영향을 미치는 요소에 해당되는 것으로, 경도, 탄성 모듈러스 및 신율의 차이로 인해 대상 막에 대한 연마율에 차이가 나타나게 된다. The physical/mechanical properties of the polishing layer correspond to factors that directly affect the polishing rate when the polishing pad is applied to the polishing process. Differences in the polishing rate for the target film due to differences in hardness, elastic modulus, and elongation will appear

상기 연마율을 조절하는 것은 앞서 설명한 바와 같이, 대상막질이 산화물층 및 질화물층인 경우, 각 대상막질에 대한 연마율을 미세하게 조정함으로써, 결함 발생을 방지할 수 있다고 할 것이다. Controlling the polishing rate is, as described above, when the target film quality is an oxide layer and a nitride layer, by finely adjusting the polishing rate for each target film quality, it will be possible to prevent the occurrence of defects.

연마층의 물리적/기계적 특성 중 경도, 탄성 모듈러스 및 신율은 대상막질의 연마율에 영향을 미치는 중요한 요소로, 경도, 탄성 모듈러스 및 신율의 값이 특정 연마율을 나타낼 수 있도록 조화되어야 원하는 연마 성능의 발휘가 가능하다고 할 것이다. Among the physical/mechanical properties of the abrasive layer, hardness, elastic modulus, and elongation are important factors affecting the polishing rate of the target film. will say it is possible to perform.

이에, 본 발명에서는 상기 식 1 및 식 2와 같이 경도, 탄성 모듈러스 및 신율에 대한 가중치를 부여하고, 이에 대한 값을 특정하여, 산화막 및 질화막에 대한 연마 선택비를 조절하여, 우수한 연마 성능을 발휘할 수 있다. Therefore, in the present invention, weights are given to hardness, elastic modulus, and elongation as in Equation 1 and Equation 2, and by specifying the values, the polishing selectivity for the oxide film and the nitride film is adjusted to exhibit excellent polishing performance. can

또 다른 구현예로, CMP 연마 공정 상에서, 연마 패드의 적용은 연마 테스트를 통해 연마 선택비가 공정에 적합한 것인지의 확인이 필요하다. In another embodiment, in the CMP polishing process, the application of the polishing pad requires a polishing test to confirm that the polishing selectivity is suitable for the process.

구체적으로, CMP 연마 공정 상에서 산화막(Oxide) 및 질화막(Nitride)에 대한 연마 속도의 확인이 필요한데, 해당 연마 속도의 확인은, 직접적인 연마 테스트를 통해 확인되는 수치를 통해서만 가능하였다. Specifically, in the CMP polishing process, it is necessary to check the polishing rate for the oxide film and the nitride film, and the confirmation of the polishing rate was only possible through a numerical value confirmed through a direct polishing test.

다만, 본 발명의 연마 패드와 같이, 상기 연마면의 경도, 탄성 모듈러스 및 신율에 대한 물성 값을 확인하고, 이를 상기 식 2 또는 식 3에 대입하여, 값을 도출하면, 산화막(Oxide) 및 질화막(Nitride)에 대한 연마 선택비의 예상 수치가 도출될 수 있어, 연마 테스트 없이 연마 패드의 사용을 가능하게 할 것이다.However, as with the polishing pad of the present invention, if the values of the physical properties for hardness, elastic modulus, and elongation of the polishing surface are checked, and the values are substituted in Equation 2 or 3 to derive the values, an oxide film and a nitride film An expected value of the polishing selectivity to (Nitride) can be derived, which will allow the use of the polishing pad without polishing testing.

본 발명의 연마 패드는 산화막(Oxide) 및 질화막(Nitride)의 연마 선택비(Ox RR/Nt RR)가 25 내지 40 또는 30 내지 35인 것을 특징으로 한다. The polishing pad of the present invention is characterized in that the polishing selectivity (Ox RR/Nt RR) of the oxide film and the nitride film is 25 to 40 or 30 to 35.

상기 연마 선택비는, 산화막 및 질화막에 대한 연마율을 측정하여 계산된 것이다. The polishing selectivity is calculated by measuring polishing rates for the oxide film and the nitride film.

구체적으로 상기 산화막에 대한 연마율은 산화규소(SiOx) 막이 증착된 직경이 300mm인 실리콘 웨이퍼를 이용하며, 연마 하중이 1.4psi이고, 세리아 슬러리를 190㎖/분의 속도로 연마면으로 투입하며, 연마패드가 장착된 정반을 115 rpm의 속도로 회전하며, 60초 동안 산화규소막을 연마한 후, 두께를 측정하여, 연마 전과의 두께 차이를 이용하여 연마율을 계산하였다.Specifically, the polishing rate for the oxide film uses a silicon wafer having a diameter of 300 mm on which a silicon oxide (SiOx) film is deposited, the polishing load is 1.4 psi, and the ceria slurry is put into the polishing surface at a rate of 190 ml/min, A surface plate equipped with a polishing pad was rotated at a speed of 115 rpm, and the silicon oxide film was polished for 60 seconds, the thickness was measured, and the polishing rate was calculated using the difference in thickness from before polishing.

상기 질화막에 대한 연마율은 SiN 막이 증착된 직경이 300mm인 실리콘 웨이퍼를 이용하며, 연마 하중이 1.4psi이고, 세리아 슬러리를 190㎖/분의 속도로 연마면으로 투입하며, 연마패드가 장착된 정반을 115 rpm의 속도로 회전하며, 60초 동안 SiN 막을 연마한 후, 두께를 측정하여, 연마 전과의 두께 차이를 이용하여 연마율을 계산하였다. For the polishing rate for the nitride film, a silicon wafer having a diameter of 300 mm on which an SiN film is deposited is used, a polishing load is 1.4 psi, a ceria slurry is introduced into the polishing surface at a rate of 190 ml/min, and a surface plate equipped with a polishing pad was rotated at a speed of 115 rpm, the SiN film was polished for 60 seconds, the thickness was measured, and the polishing rate was calculated using the difference in thickness from before polishing.

일 실시예에서, 상기 연마층은 우레탄계 프리폴리머, 경화제 및 발포제를 포함하는 조성물로부터 형성된 경화물을 포함하는 연마층을 포함할 수 있다. In one embodiment, the polishing layer may include an abrasive layer including a cured product formed from a composition including a urethane-based prepolymer, a curing agent, and a foaming agent.

상기 조성물에 포함되는 각 성분을 이하에 구체적으로 설명한다.Each component included in the composition will be specifically described below.

'프리폴리머(prepolymer)'란 경화물 제조에 있어서, 성형하기 쉽도록 중합도를 중간 단계에서 중지시킨 비교적 낮은 분자량을 갖는 고분자를 의미한다. 프리폴리머는 그 자체로 또는 다른 중합성 화합물과 반응시킨 후 최종 경화물로 성형될 수 있다. The term 'prepolymer' refers to a polymer having a relatively low molecular weight in which the polymerization degree is stopped at an intermediate stage to facilitate molding in the production of a cured product. The prepolymer can be molded into a final cured product either on its own or after reacting with other polymerizable compounds.

일 구현예에서, 상기 우레탄계 프리폴리머는 이소시아네이트 화합물과 폴리올을 반응시켜 제조될 수 있다. In one embodiment, the urethane-based prepolymer may be prepared by reacting an isocyanate compound with a polyol.

상기 우레탄계 프리폴리머의 제조에 사용되는 이소시아네이트 화합물은, 방향족 디이소시아네이트, 지방족 디이소시아네이트, 지환족 디이소시아네이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 사용할 수 있다. As the isocyanate compound used in the preparation of the urethane-based prepolymer, one selected from the group consisting of aromatic diisocyanate, aliphatic diisocyanate, cycloaliphatic diisocyanate, and combinations thereof may be used.

상기 이소시아네이트 화합물은, 예를 들어, 2,4-톨루엔디이소시아네이트(2,4-toluenediisocyanate, 2,4-TDI), 2,6-톨루엔디이소시아네이트(2,6-toluenediisocyanate, 2,6-TDI) 나프탈렌-1,5-디이소시아네이트(naphthalene-1,5-diisocyanate), 파라-페닐렌디이소시아네이트(p-phenylenediisocyanate), 토리딘디이소시아네이트(tolidinediisocyanate), 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트(4,4'-diphenylmethanediisocyanate), 헥사메틸렌디이소시아네이트(hexamethylenediisocyanate), 디사이클로헥실메탄디이소시아네이트(dicyclohexylmethanediisocyanate), 이소포론디이소시아네이트(isoporone diisocyanate) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.The isocyanate compound is, for example, 2,4-toluenediisocyanate (2,4-TDI), 2,6-toluenediisocyanate (2,6-toluenediisocyanate, 2,6-TDI) Naphthalene-1,5-diisocyanate, para-phenylenediisocyanate, tolidinediisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (4,4) It may include one selected from the group consisting of '-diphenylmethanediisocyanate), hexamethylenediisocyanate, dicyclohexylmethanediisocyanate, isophorone diisocyanate, and combinations thereof.

'폴리올'이란 분자 당 히드록시기(-OH)를 적어도 2 이상 포함하는 화합물을 의미한다. 상기 폴리올은 예를 들어, 폴리에테르계 폴리올(polyether polyol), 폴리에스테르계 폴리올(polyester polyol), 폴리카보네이트계 폴리올(polycarbonate polyol), 아크릴계 폴리올(acryl polyol) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다. The 'polyol' refers to a compound including at least two hydroxyl groups (-OH) per molecule. The polyol is, for example, one selected from the group consisting of polyether polyol, polyester polyol, polycarbonate polyol, acrylic polyol, and combinations thereof. may include

상기 폴리올은 예를 들어, 폴리테트라메틸렌에테르글리콜, 폴리프로필렌에테르글리콜, 에틸렌 글리콜, 1,2-프로필렌 글리콜, 1,3- 프로필렌 글리콜, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 2-메틸-1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 네오펜틸 글리콜, 1,5-펜탄디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 디에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 트리프로필렌 글리콜 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.The polyol is, for example, polytetramethylene ether glycol, polypropylene ether glycol, ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 2-methyl -1,3-propanediol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, 1,5-pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, diethylene glycol, dipropylene glycol , may include one selected from the group consisting of tripropylene glycol and combinations thereof.

상기 폴리올은 약 100g/mol 내지 약 3,000g/mol의 중량평균분자량(Mw)을 가질 수 있다. 상기 폴리올은 예를 들어, 약 100g/mol 내지 약 3,000g/mol, 예를 들어, 약 100g/mol 내지 약 2,000g/mol, 예를 들어, 약 100g/mol 내지 약 1,800g/mol의 중량평균분자량(Mw)을 가질 수 있다.The polyol may have a weight average molecular weight (Mw) of about 100 g/mol to about 3,000 g/mol. The polyol may have a weight average of, for example, from about 100 g/mol to about 3,000 g/mol, such as from about 100 g/mol to about 2,000 g/mol, such as from about 100 g/mol to about 1,800 g/mol. It may have a molecular weight (Mw).

일 구현예에서, 상기 폴리올은 중량평균분자량(Mw)이 약 100g/mol 이상, 약 300g/mol 미만인 저분자량 폴리올 및 중량평균분자량(Mw)이 약 300g/mol 이상, 약 1800g/mol 이하인 고분자량 폴리올을 포함할 수 있다.In one embodiment, the polyol is a low molecular weight polyol having a weight average molecular weight (Mw) of about 100 g/mol or more and less than about 300 g/mol, and a high molecular weight having a weight average molecular weight (Mw) of about 300 g/mol or more and about 1800 g/mol or less polyols.

상기 우레탄계 프리폴리머는 약 500g/mol 내지 약 3,000g/mol의 중량평균분자량(Mw)을 가질 수 있다. 상기 우레탄계 프리폴리머는 예를 들어, 약 600g/mol 내지 약 2,000g/mol, 예를 들어, 약 800g/mol 내지 약 1,000g/mol의 중량평균분자량(Mw)을 가질 수 있다.The urethane-based prepolymer may have a weight average molecular weight (Mw) of about 500 g/mol to about 3,000 g/mol. The urethane-based prepolymer may have a weight average molecular weight (Mw) of, for example, about 600 g/mol to about 2,000 g/mol, for example, about 800 g/mol to about 1,000 g/mol.

일 구현예에서, 상기 우레탄계 프리폴리머를 제조하기 위한 이소시아네이트 화합물은 방향족 디이소시아네이트 화합물을 포함할 수 있고, 상기 방향족 디이소시아네이트 화합물은 예를 들어, 2,4-톨루엔디이소시아네이트(2,4-TDI) 및 2,6-톨루엔디이소시아네이트(2,6-TDI)를 포함할 수 있다. 상기 우레탄계 프리폴리머를 제조하기 위한 폴리올 화합물은 폴리테트라메틸렌에테르글리콜(PTMEG) 및 디에틸렌글리콜(DEG)을 포함할 수 있다. In one embodiment, the isocyanate compound for preparing the urethane-based prepolymer may include an aromatic diisocyanate compound, and the aromatic diisocyanate compound is, for example, 2,4-toluene diisocyanate (2,4-TDI) and 2,6-toluenediisocyanate (2,6-TDI). The polyol compound for preparing the urethane-based prepolymer may include polytetramethylene ether glycol (PTMEG) and diethylene glycol (DEG).

다른 구현예에서, 상기 우레탄계 프리폴리머를 제조하기 위한 이소시아네이트 화합물은 방향족 디이소시아네이트 화합물 및 지환족 디이소시아네이트 화합물을 포함할 수 있고, 예를 들어, 상기 방향족 디이소시아네이트 화합물은 2,4-톨루엔디이소시아네이트(2,4-TDI) 및 2,6-톨루엔디이소시아네이트(2,6-TDI)를 포함하고, 상기 지환족 디이소시아네이트 화합물은 디사이클로헥실메탄 디이소시아네이트(H12MDI)을 포함할 수 있다. 상기 우레탄계 프리폴리머를 제조하기 위한 폴리올 화합물은 폴리테트라메틸렌에테르글리콜(PTMEG) 및 디에틸렌글리콜(DEG)을 포함할 수 있다. In another embodiment, the isocyanate compound for preparing the urethane-based prepolymer may include an aromatic diisocyanate compound and an alicyclic diisocyanate compound, for example, the aromatic diisocyanate compound is 2,4-toluene diisocyanate (2 ,4-TDI) and 2,6-toluene diisocyanate (2,6-TDI), and the alicyclic diisocyanate compound may include dicyclohexylmethane diisocyanate (H12MDI). The polyol compound for preparing the urethane-based prepolymer may include polytetramethylene ether glycol (PTMEG) and diethylene glycol (DEG).

상기 우레탄계 프리폴리머는 이소시아네이트 말단기 함량(NCO%)이 약 5중량% 내지 약 11중량%, 예를 들어, 약 5중량% 내지 약 10중량%, 예를 들어, 약 5중량% 내지 약 8중량%, 예를 들어, 약 8중량% 내지 약 10중량%일 수 있다. 상기 범위로 NCO%를 갖는 경우 적절한 연마패드 내 연마층의 물성을 나타내, 연마 속도, 연마 프로파일과 같은 연마 공정에 요구되는 연마 성능을 유지하고, 연마 공정 상에서 웨이퍼에 발생될 수 있는 결함을 최소화할 수 있다. The urethane-based prepolymer has an isocyanate end group content (NCO%) of about 5 wt% to about 11 wt%, for example, about 5 wt% to about 10 wt%, for example, about 5 wt% to about 8 wt% , for example, from about 8% to about 10% by weight. When the NCO% is within the above range, the physical properties of the polishing layer in the appropriate polishing pad are maintained, the polishing performance required for the polishing process such as the polishing rate and the polishing profile is maintained, and defects that may be generated on the wafer during the polishing process are minimized. can

또한, 산화막(Oxide) 및 질화막(Nitride)의 연마 선택비(Ox RR/Nt RR)를 조절하여, 디싱(dishing), 리세스(recess) 및 이로젼(erosion) 현상을 방지하고 웨이퍼 내 표면 평탄화를 달성할 수 있다.In addition, by controlling the polishing selectivity (Ox RR/Nt RR) of the oxide film and the nitride film, dishing, recess, and erosion are prevented, and the surface in the wafer is planarized. can be achieved

상기 우레탄계 프리폴리머의 이소시아네이트 말단기 함량(NCO%)은 상기 우레탄계 프리폴리머를 제조하기 위한 이소시아네이트 화합물 및 폴리올 화합물의 종류 및 함량, 상기 우레탄계 프리폴리머를 제조하는 공정의 온도, 압력, 시간 등의 공정 조건 및 상기 우레탄계 프리폴리머의 제조에 이용되는 첨가제의 종류 및 함량 등을 종합적으로 조절하여 설계될 수 있다.The isocyanate end group content (NCO%) of the urethane-based prepolymer is determined by the type and content of the isocyanate compound and polyol compound for preparing the urethane-based prepolymer, the process conditions such as temperature, pressure, and time of the process for preparing the urethane-based prepolymer, and the urethane-based prepolymer It can be designed by comprehensively controlling the type and content of additives used in the preparation of the prepolymer.

상기 경화제는 상기 우레탄계 프리폴리머와 화학적으로 반응하여 상기 연마층 내의 최종 경화 구조를 형성하기 위한 화합물로서, 예를 들어, 아민 화합물 또는 알콜 화합물을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 경화제는 방향족 아민, 지방족 아민, 방향족 알콜, 지방족 알코올 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다. The curing agent is a compound for chemically reacting with the urethane-based prepolymer to form a final cured structure in the polishing layer, and may include, for example, an amine compound or an alcohol compound. Specifically, the curing agent may include one selected from the group consisting of aromatic amines, aliphatic amines, aromatic alcohols, aliphatic alcohols, and combinations thereof.

예를 들어, 상기 경화제는 4,4'-메틸렌비스(2-클로로아닐린)(4,4'-methylenebis(2-chloroaniline); MOCA), 디에틸톨루엔디아민(diethyltoluenediamine; DETDA), 디아미노디페닐메탄(diaminodiphenylmethane), 디메틸티오톨루엔디아민(dimethyl thio-toluene diamine; DMTDA), 프로판디올 비스 p-아미노벤조에이트(propanediol bis p-aminobenzoate), Methylene bis-methylanthranilate, 디아미노디페닐설폰(diaminodiphenylsulfone), m-자일릴렌디아민(m-xylylenediamine), 이소포론디아민(isophoronediamine), 에틸렌디아민(ethylenediamine), 디에틸렌트리아민(diethylenetriamine), 트리에틸렌테트라아민(triethylenetetramine), 폴리프로필렌디아민(polypropylenediamine), 폴리프로필렌트리아민(polypropylenetriamine), 비스(4-아미노-3-클로로페닐)메탄(bis(4-amino-3-chlorophenyl)methane) 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.For example, the curing agent is 4,4'-methylenebis(2-chloroaniline) (4,4'-methylenebis(2-chloroaniline); MOCA), diethyltoluenediamine (DETDA), diaminodiphenyl Methane (diaminodiphenylmethane), dimethyl thio-toluene diamine (DMTDA), propanediol bis p-aminobenzoate (propanediol bis p-aminobenzoate), Methylene bis-methylanthranilate, diaminodiphenylsulfone (diaminodiphenylsulfone), m -xylylenediamine, isophoronediamine, ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, polypropylenediamine, polypropylenetriamine (polypropylenetriamine), bis (4-amino-3-chlorophenyl) methane (bis (4-amino-3-chlorophenyl) methane), and may include one selected from the group consisting of combinations thereof.

상기 경화제의 함량은 상기 우레탄계 프리폴리머 100 중량부를 기준으로 약 18 중량부 내지 약 27 중량부, 예를 들어, 약 19 중량부 내지 약 26 중량부, 예를 들어, 약 20 중량부 내지 약 26 중량부일 수 있다. 상기 경화제의 함량이 상기 범위를 만족하는 경우, 목적하는 연마패드의 성능을 구현하는 데에 더욱 유리할 수 있다.The amount of the curing agent is about 18 parts by weight to about 27 parts by weight, for example, about 19 parts by weight to about 26 parts by weight, for example, about 20 parts by weight to about 26 parts by weight based on 100 parts by weight of the urethane-based prepolymer. can When the content of the curing agent satisfies the above range, it may be more advantageous to realize the desired performance of the polishing pad.

상기 발포제는 상기 연마층 내의 기공 구조를 형성하기 위한 성분으로서 고상 발포제, 기상 발포제, 액상 발포제 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다. 일 구현예에서 상기 발포제는 고상 발포제, 기상 발포제 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. The foaming agent may include one selected from the group consisting of a solid foaming agent, a gaseous foaming agent, a liquid foaming agent, and a combination thereof as a component for forming a pore structure in the polishing layer. In one embodiment, the foaming agent may include a solid foaming agent, a gas phase foaming agent, or a combination thereof.

상기 고상 발포제의 평균 입경은 약 5㎛ 내지 약 200㎛, 예를 들어, 약 20㎛ 내지 약 50㎛, 예를 들어, 약 21㎛ 내지 약 50㎛, 예를 들어, 약 25㎛ 내지 약 45㎛일 수 있다. 상기 고상 발포제의 평균 입경은 상기 고상 발포제가 후술하는 바에 따른 열팽창된(expanded) 입자인 경우 열팽창된 입자 자체의 평균 입경을 의미하며, 상기 고상 발포제가 후술하는 바에 따른 미팽창된(unexpanded) 입자인 경우 열 또는 압력에 의해 팽창된 이후 입자의 평균 입경을 의미할 수 있다. The average particle diameter of the solid foaming agent is about 5 μm to about 200 μm, for example, about 20 μm to about 50 μm, for example, about 21 μm to about 50 μm, for example, about 25 μm to about 45 μm. can be The average particle diameter of the solid foaming agent means the average particle diameter of the thermally expanded particles themselves when the solid foaming agent is thermally expanded particles as described below, and the solid foaming agent is an unexpanded particle as described below. In this case, it may mean the average particle diameter of the particles after being expanded by heat or pressure.

상기 고상 발포제는 팽창성 입자를 포함할 수 있다. 상기 팽창성 입자는 열 또는 압력 등에 의하여 팽창이 가능한 특성을 갖는 입자로서, 상기 연마층을 제조하는 과정에서 가해지는 열 또는 압력 등에 의하여 최종 연마층 내에서의 크기가 결정될 수 있다. 상기 팽창성 입자는 열팽창된(expanded) 입자, 미팽창된(unexpanded) 입자 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 열팽창된 입자는 열에 의해 사전 팽창된 입자로서, 상기 연마층의 제조 과정에서 가해지는 열 또는 압력에 의한 크기 변화가 작거나 거의 없는 입자를 의미한다. 상기 미팽창된 입자는 사전 팽창되지 않은 입자로서, 상기 연마층의 제조 과정에서 가해지는 열 또는 압력에 의하여 팽창되어 최종 크기가 결정되는 입자를 의미한다. The solid blowing agent may include expandable particles. The expandable particles are particles having a property of being expandable by heat or pressure, and the size in the final abrasive layer may be determined by heat or pressure applied during the manufacturing process of the abrasive layer. The expandable particles may include thermally expanded particles, unexpanded particles, or a combination thereof. The thermally expanded particles are particles pre-expanded by heat, and refer to particles having little or no size change due to heat or pressure applied during the manufacturing process of the abrasive layer. The unexpanded particles are non-expanded particles, and refer to particles whose final size is determined by being expanded by heat or pressure applied during the manufacturing process of the abrasive layer.

상기 팽창성 입자는 수지 재질의 외피; 및 상기 외피로 봉입된 내부에 존재하는 팽창 유발 성분을 포함할 수 있다. The expandable particles may include a resin material; And it may include an expansion-inducing component present in the interior enclosed by the shell.

예를 들어, 상기 외피는 열가소성 수지를 포함할 수 있고, 상기 열가소성 수지는 염화비닐리덴계 공중합체, 아크릴로니트릴계 공중합체, 메타크릴로니트릴계 공중합체 및 아크릴계 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다. For example, the outer shell may include a thermoplastic resin, and the thermoplastic resin is selected from the group consisting of a vinylidene chloride-based copolymer, an acrylonitrile-based copolymer, a methacrylonitrile-based copolymer, and an acrylic copolymer. may be more than one species.

상기 팽창 유발 성분은 탄화수소 화합물, 클로로플루오로 화합물, 테트라알킬실란 화합물 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다. The expansion-inducing component may include one selected from the group consisting of a hydrocarbon compound, a chlorofluoro compound, a tetraalkylsilane compound, and combinations thereof.

구체적으로, 상기 탄화수소 화합물은 에탄(ethane), 에틸렌(ethylene), 프로판(propane), 프로펜(propene), n-부탄(n-butane), 이소부탄(isobutene), n-부텐(butene), 이소부텐(isobutene), n-펜탄(n-pentane), 이소펜탄(isopentane), 네오펜탄(neopentane), n-헥산(n-hexane), 헵탄(heptane), 석유 에테르(petroleum ether) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다. Specifically, the hydrocarbon compound is ethane, ethylene, propane, propene, n-butane, isobutene, n-butene, isobutene, n-pentane, isopentane, neopentane, n-hexane, heptane, petroleum ether, and their It may include one selected from the group consisting of combinations.

상기 클로로플루오로 화합물은 트리클로로플루오로메탄(trichlorofluoromethane, CCl3F), 디클로로디플루오로메탄(dichlorodifluoromethane, CCl2F2), 클로로트리플루오로메탄(chlorotrifluoromethane, CClF3), 테트라플루오로에틸렌(tetrafluoroethylene, CClF2-CClF2) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다. The chlorofluoro compound is trichlorofluoromethane (trichlorofluoromethane, CCl3F), dichlorodifluoromethane (CCl2F2), chlorotrifluoromethane (chlorotrifluoromethane, CClF3), tetrafluoroethylene (tetrafluoroethylene, CClF 2 -CClF) 2 ) and may include one selected from the group consisting of combinations thereof.

상기 테트라알킬실란 화합물은 테트라메틸실란(tetramethylsilane), 트리메틸에틸실란(trimethylethylsilane), 트리메틸이소프로필실란(trimethylisopropylsilane), 트리메틸-n-프로필실란(trimethyl-n-propylsilane) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.The tetraalkylsilane compound is selected from the group consisting of tetramethylsilane, trimethylethylsilane, trimethylisopropylsilane, trimethyl-n-propylsilane, and combinations thereof. may contain one.

상기 고상 발포제는 선택적으로 무기 성분 처리 입자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 고상 발포제는 무기 성분 처리된 팽창성 입자를 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 상기 고상 발포제는 실리카(SiO2) 입자 처리된 팽창성 입자를 포함할 수 있다. 상기 고상 발포제의 무기 성분 처리는 복수의 입자 간 응집을 방지할 수 있다. 상기 무기 성분 처리된 고상 발포제는 무기 성분 처리되지 않은 고상 발포제와 발포제 표면의 화학적, 전기적 및/또는 물리적 특성이 상이할 수 있다. The solid foaming agent may optionally include inorganic component-treated particles. For example, the solid blowing agent may include inorganic component-treated expandable particles. In one embodiment, the solid foaming agent may include silica (SiO 2 ) particle-treated expandable particles. The inorganic component treatment of the solid foaming agent can prevent aggregation between a plurality of particles. The inorganic component-treated solid foaming agent may have different chemical, electrical and/or physical properties of the surface of the foaming agent surface than the inorganic component-treated solid foaming agent.

상기 고상 발포제의 함량은 상기 우레탄계 프리폴리머 100 중량부를 기준으로 약 0.5 중량부 내지 약 10 중량부, 예를 들어, 약 1 중량부 내지 약 3 중량부, 예를 들어, 약 1.3 중량부 내지 약 2.7 중량부, 예를 들어, 약 1.3 중량부 내지 약 2.6 중량부일 수 있다.The amount of the solid foaming agent is about 0.5 parts by weight to about 10 parts by weight, for example, about 1 part by weight to about 3 parts by weight, for example, about 1.3 parts by weight to about 2.7 parts by weight based on 100 parts by weight of the urethane-based prepolymer. parts, for example from about 1.3 parts by weight to about 2.6 parts by weight.

상기 연마층의 목적하는 기공 구조 및 물성에 따라 상기 고상 발포제의 종류 및 함량을 설계할 수 있다.The type and content of the solid foaming agent may be designed according to the desired pore structure and physical properties of the polishing layer.

상기 기상 발포제는 불활성 가스를 포함할 수 있다. 상기 기상 발포제는 상기 우레탄계 프리폴리머와 상기 경화제가 반응하는 과정에서 투입되어 기공 형성 요소로 사용될 수 있다.The gas-phase foaming agent may include an inert gas. The gas-phase foaming agent may be used as a pore-forming element by being added during a reaction between the urethane-based prepolymer and the curing agent.

상기 불활성 가스는 상기 우레탄계 프리폴리머와 상기 경화제 간의 반응에 참여하지 않는 가스라면 종류가 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 상기 불활성 가스는 질소 가스(N2), 아르곤 가스(Ar), 헬륨 가스(He) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 불활성 가스는 질소 가스(N2) 또는 아르곤 가스(Ar)를 포함할 수 있다.The type of the inert gas is not particularly limited as long as it does not participate in the reaction between the urethane-based prepolymer and the curing agent. For example, the inert gas may include one selected from the group consisting of nitrogen gas (N 2 ), argon gas (Ar), helium gas (He), and combinations thereof. Specifically, the inert gas may include nitrogen gas (N2) or argon gas (Ar).

상기 연마층의 목적하는 기공 구조 및 물성에 따라 상기 기상 발포제의 종류 및 함량을 설계할 수 있다The type and content of the gas-phase foaming agent can be designed according to the desired pore structure and physical properties of the abrasive layer.

일 구현예에서, 상기 발포제는 고상 발포제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 발포제는 고상 발포제만으로 이루어질 수 있다.In one embodiment, the foaming agent may include a solid foaming agent. For example, the foaming agent may be formed of only a solid foaming agent.

상기 고상 발포제는 팽창성 입자를 포함하고, 상기 팽창성 입자는 열팽창된 입자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 고상 발포제는 열팽창된 입자로만 이루어질 수 있다. 상기 미팽창된 입자를 포함하지 않고 열팽창된 입자로만 이루어지는 경우, 기공 구조의 가변성은 저하되지만 사전 예측 가능성이 높아져 상기 연마층의 전 영역에 걸쳐 균질한 기공 특성을 구현하기에 유리할 수 있다. The solid foaming agent may include expandable particles, and the expandable particles may include thermally expanded particles. For example, the solid foaming agent may consist only of thermally expanded particles. In the case of not including the unexpanded particles but only the thermally expanded particles, the variability of the pore structure is reduced, but the predictability is increased, so it may be advantageous to implement homogeneous pore properties over the entire area of the abrasive layer.

일 구현예에서, 상기 열팽창된 입자는 약 5㎛ 내지 약 200㎛의 평균 입경을 갖는 입자일 수 있다. 상기 열팽창된 입자의 평균 입경은 약 5㎛ 내지 약 100㎛, 예를 들어, 약 10㎛ 내지 약 80㎛, 예를 들어, 약 20㎛ 내지 약 70㎛, 예를 들어, 약 20㎛ 내지 약 50㎛, 예를 들어, 약 30㎛ 내지 약 70㎛, 예를 들어, 약 25㎛ 내지 45㎛, 예를 들어, 약 40㎛ 내지 약 70㎛, 예를 들어, 약 40㎛ 내지 약 60㎛일 수 있다. 상기 평균 입경은 상기 열팽창된 입자의 D50으로 정의된다.In one embodiment, the thermally expanded particles may be particles having an average particle diameter of about 5 μm to about 200 μm. The average particle diameter of the thermally expanded particles is about 5 μm to about 100 μm, for example, about 10 μm to about 80 μm, for example, about 20 μm to about 70 μm, for example, about 20 μm to about 50 μm. μm, for example from about 30 μm to about 70 μm, such as from about 25 μm to 45 μm, such as from about 40 μm to about 70 μm, such as from about 40 μm to about 60 μm there is. The average particle diameter is defined as the D50 of the thermally expanded particles.

일 구현예에서, 상기 열팽창된 입자의 밀도는 약 30kg/㎥ 내지 약 80kg/㎥, 예를 들어, 약 35kg/㎥ 내지 약 80kg/㎥, 예를 들어, 약 35kg/㎥ 내지 약 75kg/㎥, 예를 들어, 약 38kg/㎥ 내지 약 72kg/㎥, 예를 들어, 약 40kg/㎥ 내지 약 75kg/㎥, 예를 들어, 약 40kg/㎥ 내지 약 72kg/㎥일 수 있다. In one embodiment, the density of the thermally expanded particles is from about 30 kg/m to about 80 kg/m, such as from about 35 kg/m to about 80 kg/m, such as from about 35 kg/m to about 75 kg/m, For example, it may be from about 38 kg/m to about 72 kg/m, such as from about 40 kg/m to about 75 kg/m, such as from about 40 kg/m to about 72 kg/m.

일 구현예에서, 상기 발포제는 기상 발포제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 발포제는 고상 발포제 및 기상 발포제를 포함할 수 있다. 상기 고상 발포제에 관한 사항은 전술한 바와 같다.In one embodiment, the foaming agent may include a gas phase foaming agent. For example, the foaming agent may include a solid foaming agent and a gas phase foaming agent. Matters regarding the solid foaming agent are the same as described above.

상기 기상 발포제는 질소 가스를 포함할 수 있다.The gas-phase foaming agent may include nitrogen gas.

상기 기상 발포제는 상기 우레탄계 프리폴리머, 상기 고상발포제 및 상기 경화제가 혼합되는 과정 중에 소정의 주입 라인을 통하여 주입될 수 있다. 상기 기상 발포제의 주입 속도는 약 0.8L/min 내지 약 2.0L/min, 예를 들어, 약 0.8L/min 내지 약 1.8L/min, 예를 들어, 약 0.8L/min 내지 약 1.7L/min, 예를 들어, 약 1.0L/min 내지 약 2.0L/min, 예를 들어, 약 1.0L/min 내지 약 1.8L/min, 예를 들어, 약 1.0L/min 내지 약 1.7L/min일 수 있다.The vapor-phase foaming agent may be injected through a predetermined injection line while the urethane-based prepolymer, the solid-state foaming agent, and the curing agent are mixed. The injection rate of the gas phase blowing agent is from about 0.8 L/min to about 2.0 L/min, such as from about 0.8 L/min to about 1.8 L/min, such as from about 0.8 L/min to about 1.7 L/min. , for example, from about 1.0 L/min to about 2.0 L/min, such as from about 1.0 L/min to about 1.8 L/min, such as from about 1.0 L/min to about 1.7 L/min there is.

상기 연마층을 제조하기 위한 조성물은 계면활성제, 반응속도조절제 등의 기타 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 '계면활성제', '반응속도조절제' 등의 명칭은 해당 물질의 주된 역할을 기준으로 임의 지칭하는 명칭이며, 각각의 해당 물질이 반드시 해당 명칭으로 역할에 국한된 기능만을 수행하는 것은 아니다. The composition for preparing the polishing layer may further include other additives such as a surfactant and a reaction rate controlling agent. The names such as 'surfactant' and 'reaction rate regulator' are arbitrary names based on the main role of the corresponding substance, and each corresponding substance does not necessarily perform only a function limited to the role by the corresponding name.

상기 계면활성제는 기공들의 응집 또는 중첩 등의 현상을 방지하는 역할을 하는 물질이면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 계면활성제는 실리콘계 계면활성제를 포함할 수 있다. The surfactant is not particularly limited as long as it is a material that serves to prevent aggregation or overlapping of pores. For example, the surfactant may include a silicone-based surfactant.

상기 계면활성제는 상기 우레탄계 프리폴리머 100 중량부를 기준으로 약 0.2 중량부 내지 약 2 중량부의 함량으로 사용될 수 있다. 구체적으로, 상기 계면활성제는 상기 우레탄계 프리폴리머 100 중량부를 기준으로 약 0.2 중량부 내지 약 1.9 중량부, 예를 들어, 약 0.2 중량부 내지 약 1.8 중량부, 예를 들어, 약 0.2 중량부 내지 약 1.7 중량부, 예를 들어, 약 0.2 중량부 내지 약 1.6 중량부, 예를 들어, 약 0.2 중량부 내지 약 1.5 중량부, 예를 들어, 약 0.5 중량부 내지 1.5 중량부의 함량으로 포함될 수 있다. 상기 범위 내의 함량으로 계면활성제를 포함할 경우, 기상 발포제 유래 기공이 몰드 내에서 안정하게 형성 및 유지될 수 있다.The surfactant may be used in an amount of about 0.2 parts by weight to about 2 parts by weight based on 100 parts by weight of the urethane-based prepolymer. Specifically, the surfactant is about 0.2 parts by weight to about 1.9 parts by weight, for example, about 0.2 parts by weight to about 1.8 parts by weight, for example, about 0.2 parts by weight to about 1.7 parts by weight based on 100 parts by weight of the urethane-based prepolymer. It may be included in an amount of, for example, about 0.2 parts by weight to about 1.6 parts by weight, for example, about 0.2 parts by weight to about 1.5 parts by weight, for example, about 0.5 parts by weight to 1.5 parts by weight. When the surfactant is included in an amount within the above range, pores derived from the gas-phase foaming agent may be stably formed and maintained in the mold.

상기 반응속도조절제는 반응 촉진 또는 반응 지연의 역할을 하는 것으로서 목적에 따라 반응촉진제, 반응지연제 또는 이들 모두를 사용할 수 있다. 상기 반응속도조절제는 반응촉진제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 반응촉진제는 3차 아민계 화합물 및 유기금속계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 반응 촉진제일 수 있다. The reaction rate controlling agent serves to promote or delay the reaction, and depending on the purpose, a reaction accelerator, a reaction retarder, or both may be used. The reaction rate controlling agent may include a reaction accelerator. For example, the reaction accelerator may be one or more reaction accelerators selected from the group consisting of a tertiary amine-based compound and an organometallic compound.

구체적으로, 상기 반응속도조절제는 트리에틸렌디아민, 디메틸에탄올아민, 테트라메틸부탄디아민, 2-메틸-트리에틸렌디아민, 디메틸사이클로헥실아민, 트리에틸아민, 트리이소프로판올아민, 1,4-디아자바이사이클로(2,2,2)옥탄, 비스(2-메틸아미노에틸) 에테르, 트리메틸아미노에틸에탄올아민, N,N,N,N,N''-펜타메틸디에틸렌트리아민, 디메틸아미노에틸아민, 디메틸아미노프로필아민, 벤질디메틸아민, N-에틸모르폴린, N,N-디메틸아미노에틸모르폴린, N,N-디메틸사이클로헥실아민, 2-메틸-2-아자노보네인, 디부틸틴 디라우레이트, 스태너스 옥토에이트, 디부틸틴 디아세테이트, 디옥틸틴 디아세테이트, 디부틸틴 말리에이트, 디부틸틴 디-2-에틸헥사노에이트 및 디부틸틴 디머캅타이드로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 반응속도 조절제는 벤질디메틸아민, N,N-디메틸사이클로헥실아민 및 트리에틸아민으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.Specifically, the reaction rate controlling agent is triethylenediamine, dimethylethanolamine, tetramethylbutanediamine, 2-methyl-triethylenediamine, dimethylcyclohexylamine, triethylamine, triisopropanolamine, 1,4-diazabicyclo( 2,2,2)octane, bis(2-methylaminoethyl)ether, trimethylaminoethylethanolamine, N,N,N,N,N''-pentamethyldiethylenetriamine, dimethylaminoethylamine, dimethylamino Propylamine, benzyldimethylamine, N-ethylmorpholine, N,N-dimethylaminoethylmorpholine, N,N-dimethylcyclohexylamine, 2-methyl-2-azanovonein, dibutyltin dilaurate, Contains at least one selected from the group consisting of stannous octoate, dibutyltin diacetate, dioctyltin diacetate, dibutyltin maleate, dibutyltin di-2-ethylhexanoate and dibutyltin dimercaptide can do. Specifically, the reaction rate controlling agent may include at least one selected from the group consisting of benzyldimethylamine, N,N-dimethylcyclohexylamine and triethylamine.

상기 반응속도조절제는 상기 우레탄계 프리폴리머 100 중량부를 기준으로 약 0.05 중량부 내지 약 2 중량부의 양으로 사용될 수 있다. 구체적으로, 상기 반응속도조절제는 상기 우레탄계 프리폴리머 100 중량부를 기준으로 약 0.05 중량부 내지 약 1.8 중량부, 예를 들어, 약 0.05 중량부 내지 약 1.7 중량부, 예를 들어, 약 0.05 중량부 내지 약 1.6 중량부, 예를 들어, 약 0.1 중량부 내지 약 1.5 중량부, 예를 들어, 약 0.1 중량부 내지 약 0.3 중량부, 예를 들어, 약 0.2 중량부 내지 약 1.8 중량부, 예를 들어, 약 0.2 중량부 내지 약 1.7 중량부, 예를 들어, 약 0.2 중량부 내지 약 1.6 중량부, 예를 들어, 약 0.2 중량부 내지 약 1.5 중량부, 예를 들어, 약 0.5 중량부 내지 약 1 중량부의 양으로 사용될 수 있다. 상기 반응속도조절제가 전술한 함량 범위로 사용될 경우, 프리폴리머 조성물의 경화 반응속도를 적절하게 조절하여 원하는 크기의 기공 및 경도를 갖는 연마층을 형성할 수 있다.The reaction rate controlling agent may be used in an amount of about 0.05 parts by weight to about 2 parts by weight based on 100 parts by weight of the urethane-based prepolymer. Specifically, the reaction rate controlling agent is about 0.05 parts by weight to about 1.8 parts by weight, for example, about 0.05 parts by weight to about 1.7 parts by weight, for example, about 0.05 parts by weight to about 100 parts by weight of the urethane-based prepolymer. 1.6 parts by weight, such as about 0.1 parts by weight to about 1.5 parts by weight, such as about 0.1 parts by weight to about 0.3 parts by weight, such as about 0.2 parts by weight to about 1.8 parts by weight, for example, about 0.2 parts by weight to about 1.7 parts by weight, such as about 0.2 parts by weight to about 1.6 parts by weight, such as about 0.2 parts by weight to about 1.5 parts by weight, such as about 0.5 parts by weight to about 1 parts by weight. It can be used in negative amounts. When the reaction rate controlling agent is used in the above-described content range, the curing reaction rate of the prepolymer composition may be appropriately adjusted to form an abrasive layer having pores of a desired size and hardness.

상기 연마패드가 쿠션층을 포함하는 경우, 상기 쿠션층은 상기 연마층을 지지하면서 상기 연마층에 가해지는 외부 충격을 흡수하고 분산시키는 역할을 함으로써 상기 연마패드를 적용한 연마 공정 중의 연마 대상에 대한 손상 및 결함의 발생을 최소화시킬 수 있다.When the polishing pad includes a cushion layer, the cushion layer serves to absorb and disperse an external impact applied to the polishing layer while supporting the polishing layer, thereby causing damage to the polishing object during the polishing process to which the polishing pad is applied. And it is possible to minimize the occurrence of defects.

상기 쿠션층은 부직포 또는 스웨이드를 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. The cushion layer may include, but is not limited to, nonwoven fabric or suede.

일 구현예에서, 상기 쿠션층은 수지 함침 부직포일 수 있다. 상기 부직포는 폴리에스테르 섬유, 폴리아미드 섬유, 폴리프로필렌 섬유, 폴리에틸렌 섬유 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는 섬유 부직포일 수 있다. In one embodiment, the cushion layer may be a resin-impregnated nonwoven fabric. The nonwoven fabric may be a fiber nonwoven fabric including one selected from the group consisting of polyester fibers, polyamide fibers, polypropylene fibers, polyethylene fibers, and combinations thereof.

상기 부직포에 함침된 수지는 폴리우레탄 수지, 폴리부타디엔 수지, 스티렌-부타디엔 공중합 수지, 스티렌-부타디엔-스티렌 공중합 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합 수지, 스티렌-에틸렌-부타디엔-스티렌 공중합 수지, 실리콘 고무 수지, 폴리에스테르계 엘라스토머 수지, 폴리아미드계 엘라스토머 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다.The resin impregnated into the nonwoven fabric is a polyurethane resin, polybutadiene resin, styrene-butadiene copolymer resin, styrene-butadiene-styrene copolymer resin, acrylonitrile-butadiene copolymer resin, styrene-ethylene-butadiene-styrene copolymer resin, silicone rubber resin , it may include one selected from the group consisting of a polyester-based elastomer resin, a polyamide-based elastomer resin, and combinations thereof.

이하, 상기 연마패드를 제조하는 방법을 자세히 설명하기로 한다. Hereinafter, a method of manufacturing the polishing pad will be described in detail.

본 발명에 따른 다른 구현예에서, 프리폴리머 조성물을 제조하는 단계; 상기 프리폴리머 조성물, 발포제 및 경화제를 포함하는 연마층 제조용 조성물을 제조하는 단계; 및 상기 연마층 제조용 조성물을 경화하여 연마층을 제조하는 단계를 포함하는 연마패드의 제조방법을 제공할 수 있다. In another embodiment according to the present invention, the method comprising the steps of preparing a prepolymer composition; preparing a composition for preparing an abrasive layer comprising the prepolymer composition, a foaming agent and a curing agent; and curing the composition for preparing the polishing layer to prepare a polishing layer.

상기 프리폴리머 조성물을 제조하는 단계는 디이소시아네이트 화합물 및 폴리올 화합물을 반응시켜 우레탄계 프리폴리머를 제조하는 공정일 수 있다. 상기 디이소시아네이트 화합물 및 상기 폴리올 화합물에 관한 사항은 상기 연마패드에 관하여 전술한 바와 같다. The preparing of the prepolymer composition may be a process of preparing a urethane-based prepolymer by reacting a diisocyanate compound and a polyol compound. The diisocyanate compound and the polyol compound are the same as those described above with respect to the polishing pad.

상기 프리폴리머 조성물의 이소시아네이트기(NCO기) 함량은 약 5중량% 내지 약 15중량%, 예를 들어, 약 5중량% 내지 약 8중량%, 예를 들어, 약 5중량% 내지 약 7중량%, 예를 들어, 약 8중량% 내지 약 15중량%, 예를 들어, 약 8중량% 내지 약 14중량%, 예를 들어, 약 8중량% 내지 약 12중량%, 예를 들어, 8중량% 내지 약 10중량%일 수 있다.The isocyanate group (NCO group) content of the prepolymer composition is from about 5% to about 15% by weight, for example, from about 5% to about 8% by weight, for example, from about 5% to about 7% by weight, For example, from about 8% to about 15% by weight, such as from about 8% to about 14% by weight, such as from about 8% to about 12% by weight, such as from 8% to about 12% by weight It may be about 10% by weight.

상기 프리폴리머 조성물의 이소시아네이트기 함량은 상기 우레탄계 프리폴리머의 말단 이소시아네이트기, 상기 디이소시아네이트 화합물 중 반응하지 않은 미반응 이소시아네이트기 등으로부터 유래될 수 있다. The isocyanate group content of the prepolymer composition may be derived from terminal isocyanate groups of the urethane-based prepolymer, unreacted unreacted isocyanate groups in the diisocyanate compound, and the like.

상기 프리폴리머 조성물의 점도는 약 80℃에서 약 100cps 내지 약 1,000cps일 수 있고, 예를 들어, 약 200cps 내지 약 800cps일 수 있고, 예를 들어, 약 200cps 내지 약 600cps일 수 있고, 예를 들어, 약 200cps 내지 약 550cps일 수 있고, 예를 들어, 약 300cps 내지 약 500cps일 수 있다. The viscosity of the prepolymer composition may be from about 100 cps to about 1,000 cps at about 80° C., for example, from about 200 cps to about 800 cps, for example, from about 200 cps to about 600 cps, for example, It may be from about 200 cps to about 550 cps, for example, from about 300 cps to about 500 cps.

상기 발포제가 고상 발포제 또는 기상 발포제를 포함할 수 있다. The foaming agent may include a solid foaming agent or a gas phase foaming agent.

상기 발포제가 고상 발포제를 포함하는 경우, 상기 연마층 제조용 조성물을 제조하는 단계는 상기 프리폴리머 조성물 및 상기 고상 발포제를 혼합하여 제1 예비 조성물을 제조하는 단계; 및 상기 제1 예비 조성물과 경화제를 혼합하여 제2 예비 조성물을 제조하는 단계를 포함할 수 있다. When the foaming agent includes a solid foaming agent, preparing the composition for preparing an abrasive layer may include preparing a first preliminary composition by mixing the prepolymer composition and the solid foaming agent; and mixing the first preliminary composition and a curing agent to prepare a second preliminary composition.

상기 제1 예비 조성물의 점도는 약 80℃에서 약 1,000cps 내지 약 2,000cps일 수 있고, 예를 들어, 약 1,000cps 내지 약 1,800cps일 수 있고, 예를 들어, 약 1,000cps 내지 약 1,600cps일 수 있고, 예를 들어, 약 1,000cps 내지 약 1,500cps일 수 있다.The viscosity of the first preliminary composition may be from about 1,000 cps to about 2,000 cps at about 80° C., for example, from about 1,000 cps to about 1,800 cps, for example, from about 1,000 cps to about 1,600 cps. may be, for example, about 1,000 cps to about 1,500 cps.

상기 발포제가 기상 발포제를 포함하는 경우, 상기 연마층 제조용 조성물을 제조하는 단계는 상기 프리폴리머 조성물 및 상기 경화제를 포함하는 제3 예비 조성물을 제조하는 단계; 및 상기 제3 예비 조성물에 상기 기상 발포제를 주입하여 제4 예비 조성물을 제조하는 단계를 포함할 수 있다. When the foaming agent includes a gas-phase foaming agent, preparing the composition for preparing the polishing layer may include preparing a third preliminary composition including the prepolymer composition and the curing agent; and injecting the gas-phase foaming agent into the third preliminary composition to prepare a fourth preliminary composition.

일 구현예에서, 상기 제3 예비 조성물은 고상 발포제를 더 포함할 수 있다. In one embodiment, the third preliminary composition may further include a solid foaming agent.

일 구현예에서, 상기 연마층을 제조하는 공정은 제1 온도로 예열된 몰드를 준비하는 단계; 및 상기 예열된 몰드에 상기 연마층 제조용 조성물을 주입하여 경화시키는 단계; 및 경화된 상기 연마층 제조용 조성물을 상기 예열 온도보다 높은 제2 온도 조건 하에서 후경화하는 단계를 포함할 수 있다. In one embodiment, the process of manufacturing the polishing layer comprises: preparing a mold preheated to a first temperature; and injecting and curing the composition for preparing the polishing layer into the preheated mold; and post-curing the cured composition for preparing the polishing layer under a second temperature condition higher than the preheating temperature.

일 구현예에서, 상기 제1 온도는 약 60℃ 내지 약 100℃, 예를 들어, 약 60℃ 내지 약 95℃, 예를 들어, 약 60℃ 내지 약 80℃일 수 있다. In one embodiment, the first temperature may be about 60 °C to about 100 °C, for example, about 60 °C to about 95 °C, for example, about 60 °C to about 80 °C.

일 구현예에서, 상기 제2 온도는 약 100℃ 내지 약 130℃일 수 있고, 예를 들어, 약 100℃ 내지 125℃일 수 있고, 예를 들어, 약 100℃ 내지 약 120℃일 수 있다. In one embodiment, the second temperature may be from about 100°C to about 130°C, for example, from about 100°C to 125°C, for example, from about 100°C to about 120°C.

상기 연마층 제조용 조성물을 상기 제1 온도 하에서 경화시키는 단계는 약 5분 내지 약 60분, 예를 들어, 약 5분 내지 약 40분, 예를 들어, 약 5분 내지 약 30분, 예를 들어, 약 5분 내지 약 25분동안 수행될 수 있다. The step of curing the composition for preparing an abrasive layer under the first temperature is about 5 minutes to about 60 minutes, for example, about 5 minutes to about 40 minutes, for example, about 5 minutes to about 30 minutes, for example , from about 5 minutes to about 25 minutes.

상기 제1 온도 하에서 경화된 연마층 제조용 조성물을 상기 제2 온도 하에서 후경화하는 단계는 약 5시간 내지 약 30시간, 예를 들어, 약 5시간 내지 약 25시간, 예를 들어, 약 10시간 내지 약 30시간, 예를 들어, 약 10시간 내지 약 25시간, 예를 들어, 약 12시간 내지 약 24시간, 예를 들어, 약 15시간 내지 약 24시간동안 수행될 수 있다.The step of post-curing the composition for preparing an abrasive layer cured under the first temperature under the second temperature is about 5 hours to about 30 hours, for example, about 5 hours to about 25 hours, for example, about 10 hours to about 10 hours. about 30 hours, such as about 10 hours to about 25 hours, such as about 12 hours to about 24 hours, such as about 15 hours to about 24 hours.

상기 연마패드의 제조방법은 상기 연마층의 적어도 일면을 가공하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 가공 단계는 그루브(groove)를 형성하는 것일 수 있다. The method of manufacturing the polishing pad may include processing at least one surface of the polishing layer. The processing step may be to form a groove (groove).

다른 일 실시예로, 상기 연마층의 적어도 일면을 가공하는 단계는 상기 연마층의 적어도 일면 상에 그루브(groove)를 형성하는 단계 (1); 상기 연마층의 적어도 일면을 선삭(line turning)하는 단계(2); 및 상기 연마층의 적어도 일면을 조면화하는 단계 (3) 중 적어도 하나의 단계를 포함할 수 있다. In another embodiment, the machining of at least one surface of the polishing layer may include: (1) forming a groove on at least one surface of the polishing layer; line turning (2) at least one surface of the abrasive layer; and roughening at least one surface of the polishing layer (3).

상기 단계 (1)에서, 상기 그루브(groove)는 상기 연마층의 중심으로부터 소정의 간격으로 이격형성되는 동심원형 그루브; 및 상기 연마층의 중심으로부터 상기 연마층의 엣지(edge)까지 연속 연결되는 방사형 그루브 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. In the step (1), the groove (groove) is a concentric circular groove formed spaced apart from the center of the polishing layer at a predetermined interval; and at least one of a radial groove continuously connected from the center of the polishing layer to an edge of the polishing layer.

상기 단계 (2)에서, 상기 선삭(line turning)은 절삭 공구를 이용하여 상기 연마층을 소정의 두께만큼 깎아내는 방법으로 수행될 수 있다. In the step (2), the line turning may be performed by using a cutting tool to cut the abrasive layer by a predetermined thickness.

상기 단계 (3)에서 상기 조면화는 상기 연마층의 표면을 샌딩 롤러(Sanding roller)로 가공하는 방법으로 수행될 수 있다. In step (3), the roughening may be performed by processing the surface of the abrasive layer with a sanding roller.

상기 연마패드의 제조방법은 상기 연마층의 연마면의 이면 상에 쿠션층을 적층하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method of manufacturing the polishing pad may further include laminating a cushion layer on the back surface of the polishing surface of the polishing layer.

상기 연마층과 상기 쿠션층은 열융착 접착제를 매개로 적층될 수 있다. The abrasive layer and the cushion layer may be laminated using a heat-sealing adhesive.

상기 연마층의 연마면의 이면 상에 상기 열융착 접착제를 도포하고, 상기 쿠션층의 상기 연마층과 맞닿을 표면 상에 상기 열융착 접착제를 도포하며, 각각의 열융착 접착제가 도포된 면이 맞닿도록 상기 연마층과 상기 쿠션층을 적층한 후, 가압 롤러를 이용하여 두 층을 융착시킬 수 있다.The heat sealing adhesive is applied on the back surface of the polishing surface of the polishing layer, the heat sealing adhesive is applied on the surface to be in contact with the polishing layer of the cushion layer, and the surfaces to which each heat sealing adhesive is applied are in contact After laminating the abrasive layer and the cushion layer to the surface, the two layers may be fusion-bonded using a pressure roller.

또 다른 일 실시예에서, 연마층을 포함하는 연마패드를 제공하는 단계; 및 상기 연마층의 연마면에 연마 대상의 피연마면이 맞닿도록 상대 회전시키면서 상기 연마 대상을 연마시키는 단계;를 포함한다.In yet another embodiment, the method comprising: providing a polishing pad including a polishing layer; and grinding the polishing object while relatively rotating the polishing surface of the polishing layer so that the polished surface of the polishing object is in contact with the polishing surface.

도 1은 일 구현예에 따른 반도체 소자 제조 공정의 개략적인 공정도를 도시한 것이다. 도 1을 참조할 때, 상기 일 실시예에 따른 연마패드(110)를 정반(120) 상에 장착한 후, 연마 대상인 반도체 기판(130)을 상기 연마패드(110) 상에 배치한다. 이때, 상기 반도체 기판(130)의 피연마면은 상기 연마패드(110)의 연마면에 직접 접촉된다. 연마를 위해 상기 연마패드 상에 노즐(140)을 통하여 연마 슬러리(150)가 분사될 수 있다. 상기 노즐(140)을 통하여 공급되는 연마 슬러리(150)의 유량은 약 10 ㎤/분 내지 약 1,000 ㎤/분 범위 내에서 목적에 따라 선택될 수 있으며, 예를 들어, 약 50 ㎤/분 내지 약 500 ㎤/분일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.1 is a schematic flowchart of a semiconductor device manufacturing process according to an exemplary embodiment. Referring to FIG. 1 , after the polishing pad 110 according to the embodiment is mounted on the surface plate 120 , a semiconductor substrate 130 to be polished is disposed on the polishing pad 110 . At this time, the polished surface of the semiconductor substrate 130 is in direct contact with the polishing surface of the polishing pad 110 . For polishing, the polishing slurry 150 may be sprayed on the polishing pad through the nozzle 140 . The flow rate of the polishing slurry 150 supplied through the nozzle 140 may be selected according to the purpose within the range of about 10 cm 3 /min to about 1,000 cm 3 /min, for example, from about 50 cm 3 /min to about It may be 500 ㎤ / min, but is not limited thereto.

이후, 상기 반도체 기판(130)과 상기 연마패드(110)는 서로 상대 회전하여, 상기 반도체 기판(130)의 표면이 연마될 수 있다. 이때, 상기 반도체 기판(130)의 회전 방향 및 상기 연마패드(110)의 회전 방향은 동일한 방향일 수도 있고, 반대 방향일 수도 있다. 상기 반도체 기판(130)과 상기 연마패드(110)의 회전 속도는 각각 약 10 rpm 내지 약 500 rpm 범위에서 목적에 따라 선택될 수 있으며, 예를 들어, 약 30 rpm 내지 약 200 rpm 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.Thereafter, the semiconductor substrate 130 and the polishing pad 110 may be rotated relative to each other, so that the surface of the semiconductor substrate 130 may be polished. In this case, the rotation direction of the semiconductor substrate 130 and the rotation direction of the polishing pad 110 may be in the same direction or in opposite directions. The rotation speed of the semiconductor substrate 130 and the polishing pad 110 may be selected depending on the purpose in the range of about 10 rpm to about 500 rpm, respectively, for example, it may be about 30 rpm to about 200 rpm, However, the present invention is not limited thereto.

상기 반도체 기판(130)은 연마헤드(160)에 장착된 상태로 상기 연마패드(110)의 연마면에 소정의 하중으로 가압되어 맞닿게 한 뒤 그 표면이 연마될 수 있다. 상기 연마헤드(160)에 의하여 상기 반도체 기판(130)의 표면에 상기 연마패드(110)의 연마면에 가해지는 하중은 약 1 gf/㎠ 내지 약 1,000 gf/㎠ 범위에서 목적에 따라 선택될 수 있으며, 예를 들어, 약 10 gf/㎠ 내지 약 800 gf/㎠일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. The semiconductor substrate 130 is mounted on the polishing head 160 and is pressed against the polishing surface of the polishing pad 110 by a predetermined load to abut the surface, and then the surface may be polished. The load applied to the polishing surface of the polishing pad 110 on the surface of the semiconductor substrate 130 by the polishing head 160 may be selected in the range of about 1 gf/cm 2 to about 1,000 gf/cm 2 depending on the purpose. and may be, for example, about 10 gf/cm 2 to about 800 gf/cm 2 , but is not limited thereto.

일 구현예에서, 상기 반도체 소자의 제조 방법은, 상기 연마패드(110)의 연마면을 연마에 적합한 상태로 유지시키기 위하여, 상기 반도체 기판(130)의 연마와 동시에 컨디셔너(170)를 통해 상기 연마패드(110)의 연마면을 가공하는 단계를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, in the method of manufacturing the semiconductor device, in order to maintain the polishing surface of the polishing pad 110 in a state suitable for polishing, the semiconductor substrate 130 is polished and the conditioner 170 is used simultaneously with the polishing. The method may further include processing the polishing surface of the pad 110 .

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들을 제시한다. 다만, 하기에 기재된 실시예들은 본 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로서 본 발명이 제한되어서는 아니된다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention are presented. However, the examples described below are only for specifically illustrating or explaining the present invention, and the present invention is not limited thereto.

실시예 1Example 1

연마패드의 제조Manufacture of polishing pad

우레탄계 프리폴리머, 경화제, 고상 발포제의 혼합물 주입 라인이 구비된 캐스팅 장비에서, 프리폴리머 탱크에 미반응 NCO를 9 중량%로 갖는 우레탄계 프리폴리머를 충진하고, 경화제 탱크에 비스(4-아미노-3-클로로포닐)메탄(bis(4-amino-3-chlorophenyl)methane, Ishihara 사 제품)을 충진하였다. 또한, 상기 우레탄계 프리폴리머 100 중량부에 대하여 3 중량부의 고상 발포제를 미리 혼합한 후 프리폴리머 탱크에 주입하였다In a casting equipment equipped with a mixture injection line of a urethane-based prepolymer, a curing agent, and a solid foaming agent, a prepolymer tank is filled with a urethane-based prepolymer having 9 wt% of unreacted NCO, and the curing agent tank is bis(4-amino-3-chlorophonyl) Methane (bis(4-amino-3-chlorophenyl)methane, manufactured by Ishihara) was charged. In addition, 3 parts by weight of a solid foaming agent was mixed in advance with respect to 100 parts by weight of the urethane-based prepolymer, and then injected into the prepolymer tank.

각각의 투입 라인을 통해 우레탄계 프리폴리머 및 경화제를 믹싱 헤드에 일정한 속도로 투입하면서 교반하였다. 이때, 우레탄계 프리폴리머의 NCO기의 몰 당량과 경화제의 반응성 기의 몰 당량을 1:1로 맞추고 합계 투입량을 10 kg/분의 속도로 유지하였다.Through each input line, the urethane-based prepolymer and the curing agent were added to the mixing head at a constant speed while stirring. At this time, the molar equivalent of the NCO group of the urethane-based prepolymer and the molar equivalent of the reactive group of the curing agent were adjusted to 1:1, and the total input amount was maintained at a rate of 10 kg/min.

교반된 원료는 예열된 금형에 주입하고, 1매의 다공성 폴리우레탄 시트로 제조하였다. 이후 제조된 다공성 폴리우레탄 시트의 표면을 연삭기를 사용하여 연삭하고, 팁을 사용하여 그루브(groove)하는 과정을 거쳐 평균 두께 2 mm, 평균 직경 76.2 cm의 크기로 제조하였다.The stirred raw material was poured into a preheated mold, and a single porous polyurethane sheet was prepared. Thereafter, the surface of the prepared porous polyurethane sheet was ground using a grinding machine, and was manufactured to have an average thickness of 2 mm and an average diameter of 76.2 cm through a process of grooved using a tip.

상기 폴리우레탄 시트 및 스웨이드(기재층, 평균 두께: 1.1 mm)를 핫멜트 필름(제조사: SKC, 제품명: TF-00)을 이용하여 120℃에서 열 융착하여 연마 패드를 제조하였다.The polyurethane sheet and suede (base layer, average thickness: 1.1 mm) were heat-sealed at 120° C. using a hot melt film (manufacturer: SKC, product name: TF-00) to prepare a polishing pad.

말단에 NCO 관능기를 가진 우레탄계 프리폴리머는 다음과 같이 제조하였다. 디이소시아네이트 성분 총 100 중량부 대비 톨루엔 디이소시아네이트 90중량부 및 디시클로헥실메탄 디이소시아네이트 10중량부로 혼합하였다. 폴리올 성분 총 중량 100중량부 대비 PTMEG(분자량(MW) 1,000) 90 중량부 및 DEG 10 중량부를 혼합하였다. 상기 디이소시아네이트 총량 100중량부 대비 상기 폴리올 총량을 152중량부로 각 혼합 원료를 준비하였다. 상기 각 혼합 원료를 4구 플라스크에 투입 후 80℃에서 반응시켜 우레탄기를 가진 예비 조성물을 제조하였다. 상시 예비 조성물 중의 이소시아네이트기(NCO기) 함량은 8.8 내지 9.4%로 제조하였다.A urethane-based prepolymer having an NCO functional group at the terminal was prepared as follows. It was mixed with 90 parts by weight of toluene diisocyanate and 10 parts by weight of dicyclohexylmethane diisocyanate based on 100 parts by weight of the total diisocyanate component. Based on 100 parts by weight of the total weight of the polyol component, 90 parts by weight of PTMEG (molecular weight (MW) 1,000) and 10 parts by weight of DEG were mixed. Each mixed raw material was prepared in an amount of 152 parts by weight of the total amount of the polyol relative to 100 parts by weight of the total amount of the diisocyanate. Each of the mixed raw materials was put into a four-neck flask and reacted at 80° C. to prepare a preliminary composition having a urethane group. The content of isocyanate groups (NCO groups) in the always-prepared composition was prepared to be 8.8 to 9.4%.

실시예 2 내지 4, 비교예 1 및 비교예 2Examples 2 to 4, Comparative Example 1 and Comparative Example 2

상기 금형 내 교반된 원료를 주입 시, 하기 표 1과 같이 가열 온도를 달리한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 제조하였다.When the stirred raw material was injected into the mold, it was prepared in the same manner as in Example 1, except that the heating temperature was changed as shown in Table 1 below.

실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 실시예 4Example 4 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 PrepolymerPrepolymer 말단 NCO 함량 8.8~9.4%Terminal NCO content 8.8~9.4% 경화제
(중량부)
hardener
(parts by weight)
2525 2525 2525 2525 2525 2525
주형물 주입 온도 (℃)Mold injection temperature (℃) 6565 6060 7070 8080 5050 9090

(상기 경화제는 우레탄계 프리폴리머 100 중량부 기준임)(The curing agent is based on 100 parts by weight of the urethane-based prepolymer)

시험예test example

연마 패드의 물성 측정Measurement of physical properties of polishing pad

(1) 경도(1) hardness

1) 상기 실시예 및 비교예에 따라 제조된 연마 패드의 Shore D 경도를 측정하였으며, 연마 패드를 2 cm Х 2 cm(두께: 2 mm)의 크기로 자른 후 온도 25 ℃ 및 습도 50±5 %의 환경에서 16 시간 정치하였다. 이후 경도계(D 형 경도계)를 사용하여 연마 패드의 경도를 측정하였다. 1) Shore D hardness of the polishing pad prepared according to the above Examples and Comparative Examples was measured, and the polishing pad was cut to a size of 2 cm Х 2 cm (thickness: 2 mm), temperature 25 ℃ and humidity 50±5% It was left standing for 16 hours in an environment of Thereafter, the hardness of the polishing pad was measured using a durometer (D-type durometer).

(2) 탄성 모듈러스(2) elastic modulus

상기 실시예 및 비교예에 따라 제조된 연마 패드 각각에 대해, 만능시험계(UTM)를 사용하여 500 mm/분의 속도로 테스트하면서 파단 직전의 최고 강도 값을 취득한 후, 취득한 값을 통해 Strain-Stress 곡선의 20 내지 70% 영역에서의 기울기를 계산하였다. For each of the polishing pads manufactured according to the above Examples and Comparative Examples, the highest strength value just before fracture was obtained while testing at a speed of 500 mm/min using a universal testing machine (UTM), and then, through the obtained value, strain-Stress The slope in the region of 20 to 70% of the curve was calculated.

(3) 신율 (3) elongation

상기 실시예 및 비교예에 따라 제조된 연마 패드 각각에 대해, 만능시험계(UTM)를 사용하여 500 mm/분의 속도로 테스트하면서 파단 직전의 최대 변형량을 측정한 뒤, 최초 길이 대비 최대 변형량의 비율을 퍼센트(%)로 나타냈다.For each of the polishing pads manufactured according to the above Examples and Comparative Examples, the maximum amount of deformation immediately before fracture was measured while testing at a speed of 500 mm/min using a universal testing machine (UTM), and then the ratio of the maximum amount of deformation to the initial length was expressed as a percentage (%).

(4) 연마율 측정(4) Measurement of polishing rate

<옥사이드(O) 막에 대한 연마율><Abrasion rate for oxide (O) film>

CMP 연마 장비를 사용하여, TEOS-플라즈마 CVD 공정에 의해 산화규소(SiOx) 막이 형성된 직경 300 mm의 실리콘 웨이퍼를 설치하였다. 이후 상기 연마패드를 붙인 정반 상에 실리콘 웨이퍼의 산화규소 막을 아래로 세팅하였다. 이후, 연마 하중이 1.4 psi가 되도록 조정하고 연마패드 상에 연마 슬러리(세리아 슬러리)를 190 ㎖/분의 속도로 투입하면서 정반을 115 rpm으로 60 초간 회전시켜 산화규소 막을 연마하였다. 연마 후 실리콘 웨이퍼를 캐리어로부터 떼어내어, 회전식 탈수기(spin dryer)에 장착하고 정제수(DIW)로 세정한 후 공기로 15 초 동안 건조하였다. 건조된 실리콘 웨이퍼를 광간섭식 두께 측정 장치(제조사: Kyence 사, 모델명: SI-F80R)를 사용하여 연마 전후 두께 차이를 측정하였다. 이후 상기 수학식 1을 사용하여 연마율을 계산하였다.Using CMP polishing equipment, a silicon wafer having a diameter of 300 mm on which a silicon oxide (SiOx) film was formed by a TEOS-plasma CVD process was installed. Thereafter, the silicon oxide film of the silicon wafer was set downward on the surface plate to which the polishing pad was attached. Thereafter, the polishing load was adjusted to be 1.4 psi, and the polishing slurry (ceria slurry) was fed onto the polishing pad at a rate of 190 ml/min and the surface plate was rotated at 115 rpm for 60 seconds to polish the silicon oxide film. After polishing, the silicon wafer was removed from the carrier, mounted on a spin dryer, washed with purified water (DIW), and then dried with air for 15 seconds. The thickness difference between the dried silicon wafers before and after polishing was measured using an optical interference thickness measuring device (manufacturer: Kyence, model name: SI-F80R). Thereafter, the polishing rate was calculated using Equation 1 above.

<실리콘나이트라이드(SiN)막에 대한 연마율><Removing rate for silicon nitride (SiN) film>

CMP 연마 장비를 사용하여, CVD 공정에 의해서 SiN막이 형성된 직경 300 mm의 실리콘 웨이퍼를 설치하였다. 이후 상기 연마패드를 붙인 정반 상에 실리콘 웨이퍼의 SiN 막을 아래로 세팅하였다. 이후, 연마 하중이 1.4 psi가 되도록 조정하고 연마패드 상에 연마 슬러리(세리아 슬러리)를 190 ㎖/분의 속도로 투입하면서 정반을 115 rpm으로 60 초간 회전시켜 SiN 막을 연마하였다. 연마 후 실리콘 웨이퍼를 캐리어로부터 떼어내어, 회전식 탈수기(spin dryer)에 장착하고 정제수(DIW)로 세정한 후 공기로 15 초 동안 건조하였다. 건조된 실리콘 웨이퍼를 광간섭식 두께 측정 장치(제조사: Kyence 사, 모델명: SI-F80R)를 사용하여 연마 전후 두께 차이를 측정하였다. 이후 상기 수학식 1을 사용하여 연마율을 계산하였다.A silicon wafer having a diameter of 300 mm on which a SiN film was formed by a CVD process was installed using CMP polishing equipment. Thereafter, the SiN film of the silicon wafer was set down on the surface to which the polishing pad was attached. Thereafter, the polishing load was adjusted to 1.4 psi, and the polishing slurry (ceria slurry) was fed onto the polishing pad at a rate of 190 ml/min while rotating the platen at 115 rpm for 60 seconds to polish the SiN film. After polishing, the silicon wafer was removed from the carrier, mounted on a spin dryer, washed with purified water (DIW), and then dried with air for 15 seconds. The thickness difference between the dried silicon wafers before and after polishing was measured using an optical interference thickness measuring device (manufacturer: Kyence, model name: SI-F80R). Thereafter, the polishing rate was calculated using Equation 1 above.

<수학식 1><Equation 1>

연마율(Å/분) = 연마 전후 두께 차이(Å)/연마 시간(분)Polishing rate (Å/min) = difference in thickness before and after polishing (Å)/polishing time (min)

상기 물성 측정 방법에 의해 실시예 및 비교예의 연마 패드에 대한 물성 및 상기 연마속도를 측정하였으며, 그 결과는 하기 표 2와 같다. The physical properties and the polishing rate of the polishing pads of Examples and Comparative Examples were measured by the method for measuring physical properties, and the results are shown in Table 2 below.

실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 실시예 4Example 4 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 경도
(H, shore D)
Hardness
(H, shore D)
57.757.7 56.256.2 56.956.9 57.557.5 55.555.5 58.558.5
모듈러스
(M, N/㎟)
modulus
(M, N/㎟)
110.3110.3 123.1123.1 135.2135.2 121.1121.1 60.660.6 111111
신율(E, %)Elongation (E, %) 80.380.3 80.180.1 81.181.1 81.981.9 58.658.6 142.9142.9 TEOS(Oxide) RR
(Å/min)
TEOS(Oxide) RR
(Å/min)
22102210 21952195 23842384 21352135 19991999 20882088
Nitride RR(Å/min)Nitride RR(Å/min) 67.767.7 76.176.1 65.365.3 48.548.5 9696 67.267.2 Ox RR/Nt RROx RR/Nt RR 32.932.9 32.432.4 31.331.3 32.732.7 41.241.2 21.821.8 (0.1H + 0.3M + 0.6E)/100(0.1H + 0.3M + 0.6E)/100 0.8700.870 0.9060.906 0.9490.949 0.9120.912 0.5890.589 1.2491.249 (0.1H + 0.2M + 0.7E)/100(0.1H + 0.2M + 0.7E)/100 0.8400.840 0.8630.863 0.8950.895 0.8730.873 0.5870.587 1.2811.281

상기 표 2에서 나타낸 값에 따르면, 실시예 1 내지 4의 연마패드의 경우, 비교예에 비해 경도, 모듈러스 및 신율에서 일부 차이가 나타났다. 특히 연마패드의 물성 간의 관계에 따른 식에 따라 그 값을 확인한 결과, 본 발명의 실시예의 경우, 특정 범위 내로 값을 나타내는 것을 확인하였으며, 해당 범위 내 값을 나타내는 경우, 연마 속도의 조절이 가능함을 확인하였다.According to the values shown in Table 2, the polishing pads of Examples 1 to 4 showed some differences in hardness, modulus, and elongation compared to Comparative Examples. In particular, as a result of checking the value according to the formula according to the relationship between the physical properties of the polishing pad, it was confirmed that the value was within a specific range in the case of the present invention, and when the value is within the range, it is possible to control the polishing rate Confirmed.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements by those skilled in the art using the basic concept of the present invention as defined in the following claims are also provided. is within the scope of the

110: 연마패드
120: 정반
130: 반도체 기판
140: 노즐
150: 연마 슬러리
160: 연마헤드
170: 컨디셔너
110: polishing pad
120: surface plate
130: semiconductor substrate
140: nozzle
150: polishing slurry
160: abrasive head
170: conditioner

Claims (10)

연마층을 포함하고,
하기 식 1에 따른 값이 0.6 내지 1인
연마패드:
[식 1]
Figure pat00006

상기 H는 상기 연마층의 연마면의 표면 경도(shore D)이고,
상기 M은 상기 연마층의 탄성 모듈러스(N/mm2)이고,
상기 E는 상기 연마층의 신율(%)이다.
comprising an abrasive layer;
A value of 0.6 to 1 according to Equation 1 below
Polishing Pad:
[Equation 1]
Figure pat00006

Wherein H is the surface hardness of the polishing surface of the polishing layer (shore D),
The M is the elastic modulus of the polishing layer (N/mm 2 ),
E is the elongation (%) of the polishing layer.
제1항에 있어서,
상기 연마층은 하기 식 2에 따른 값이 0.6 내지 1인
연마패드:
[식 2]
Figure pat00007

여기서,
H, M 및 E는 제1항과 같다.
According to claim 1,
The polishing layer has a value of 0.6 to 1 according to Equation 2 below.
Polishing Pad:
[Equation 2]
Figure pat00007

here,
H, M and E are the same as in claim 1.
제1항에 있어서,
상기 연마층은 산화막(Oxide) 및 질화막(Nitride)의 연마 선택비(Ox RR/Nt RR)가 25 내지 40인
연마패드.
According to claim 1,
The polishing layer has a polishing selectivity (Ox RR/Nt RR) of 25 to 40 of an oxide film and a nitride film.
polishing pad.
제1항에 있어서,
상기 연마층의 연마면에 대한 25℃에서의 표면경도가 45 내지 65 shore D인
연마패드.
According to claim 1,
The surface hardness of the abrasive layer at 25° C. with respect to the abrasive surface is 45 to 65 shore D.
polishing pad.
제1항에 있어서,
상기 연마층의 탄성 모듈러스(Modulus)가 70 내지 200 N/mm2
연마패드.
According to claim 1,
The abrasive layer has an elastic modulus (Modulus) of 70 to 200 N/mm 2
polishing pad.
제1항에 있어서,
상기 연마층의 신율이 60 내지 140%인
연마패드.
According to claim 1,
The abrasive layer has an elongation of 60 to 140%.
polishing pad.
ⅰ) 프리폴리머 조성물을 제조하는 단계;
ⅱ) 상기 프리폴리머 조성물, 발포제 및 경화제를 포함하는 연마층 제조용 조성물을 제조하는 단계; 및
ⅲ) 상기 연마층 제조용 조성물을 경화하여 연마층을 제조하는 단계;를 포함하며,
상기 연마층은 하기 식 1에 따른 값이 0.6 내지 1인
연마패드의 제조 방법:
[식 1]
Figure pat00008

상기 H는 상기 연마층의 연마면의 표면 경도(shore D)이고,
상기 M은 상기 연마층의 탄성 모듈러스(N/mm2)이고,
상기 E는 상기 연마층의 신율(%)이다.
i) preparing a prepolymer composition;
ii) preparing a composition for preparing an abrasive layer comprising the prepolymer composition, a foaming agent and a curing agent; and
iii) curing the composition for preparing an abrasive layer to prepare an abrasive layer;
The polishing layer has a value of 0.6 to 1 according to Equation 1 below.
A method of manufacturing a polishing pad:
[Equation 1]
Figure pat00008

Wherein H is the surface hardness of the polishing surface of the polishing layer (shore D),
The M is the elastic modulus of the polishing layer (N/mm 2 ),
E is the elongation (%) of the polishing layer.
제7항에 있어서,
상기 ⅲ) 단계는 예열된 몰드에 연마층 제조용 조성물을 주입하고 경화하는 것이며,
상기 몰드의 예열 온도는 60 내지 80℃인
연마패드의 제조 방법.
8. The method of claim 7,
Step iii) is to inject and harden the composition for preparing an abrasive layer into a preheated mold,
The preheating temperature of the mold is 60 to 80 ℃
A method for manufacturing a polishing pad.
1) 연마층을 포함하는 연마패드를 제공하는 단계; 및
2) 상기 연마층의 연마면에 반도체 기판의 피연마면이 맞닿도록 상대 회전시키면서 상기 반도체 기판을 연마시키는 단계;를 포함하고,
상기 연마층은 하기 식 1에 따른 값이 0.6 내지 1인
반도체 소자의 제조 방법:
[식 1]
Figure pat00009

상기 H는 상기 연마층의 연마면의 표면 경도(shore D)이고,
상기 M은 상기 연마층의 탄성 모듈러스(N/mm2)이고,
상기 E는 상기 연마층의 신율(%)이다.
1) providing a polishing pad including a polishing layer; and
2) polishing the semiconductor substrate while relatively rotating so that the polished surface of the semiconductor substrate is in contact with the polishing surface of the polishing layer;
The polishing layer has a value of 0.6 to 1 according to Equation 1 below.
A method of manufacturing a semiconductor device:
[Equation 1]
Figure pat00009

Wherein H is the surface hardness of the polishing surface of the polishing layer (shore D),
The M is the elastic modulus of the polishing layer (N/mm 2 ),
E is the elongation (%) of the polishing layer.
제9항에 있어서,
상기 연마층은 하기 식 2에 따른 값이 0.6 내지 1인
반도체 소자의 제조 방법:
[식 2]
Figure pat00010

여기서,
H, M 및 E는 제9항과 같다.
10. The method of claim 9,
The polishing layer has a value of 0.6 to 1 according to Equation 2 below.
A method of manufacturing a semiconductor device:
[Equation 2]
Figure pat00010

here,
H, M and E are the same as in claim 9.
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