KR20230153276A - 화학적 기계적 폴리싱용 패드 - Google Patents

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매튜 알. 가딘스키
조셉 소
도나 엠. 알든
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롬 앤드 하스 일렉트로닉 머티리얼스 씨엠피 홀딩스, 인코포레이티드
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Abstract

반도체 기판, 광학 기판, 자기 기판 또는 전기기계 기판 중 적어도 하나를 폴리싱하는 데 적합한 폴리싱 패드는 연질 상 및 경질 상을 갖는 폴리우레아를 포함하는 폴리싱 층을 포함하고, 상기 연질 상은 지방족 플루오르-무함유 종과 플루오르화된 지방족 종의 공중합체이고, 상기 폴리우레아는 경화제로 경화되며, 상기 경질 상은 폴리우레아의 동적 주사 열량계에 의해 결정될 때 폴리우레아가 적어도 230℃의 융점 및 적어도 3 J/g의 ΔHf를 특징으로 하는 결정도를 포함한다.

Description

화학적 기계적 폴리싱용 패드{PAD FOR CHEMICAL MECHANICAL POLISHING}
본 발명은 화학적 기계적 폴리싱 분야에서 유용한 화학적 기계적 폴리싱 및 패드에 관한 것이다.
화학적 기계적 평탄화(Chemical Mechanical Planarization, CMP)는 다층 3차원 회로를 정밀하게 구축하기 위해 집적 회로의 구성층들을 편평하게 하거나 평탄화하는 데 널리 사용되는 폴리싱 공정의 일종이다. 폴리싱될 층은 전형적으로 하부 기판 상에 증착된 박막(10,000 옹스트롬 미만)이다. CMP의 목적은 웨이퍼 표면 상에 남아있는 재료를 제거하여 균일한 두께의 매우 편평한 층을 생성하여, 전체 웨이퍼 영역에 걸쳐 균일성을 유지하는 것이다. 제거 속도 및 제거 균일성을 제어하는 것이 무엇보다 중요하다.
CMP는 나노 크기의 입자를 함유하는, 보통 슬러리라 불리는 액체를 이용한다. 이것은 회전식 압반 상에 장착된 회전식 다층 중합체 시트, 또는 패드의 표면 상에 공급된다. 웨이퍼는 별도의 회전 수단을 구비한 별개의 고정구 또는 캐리어에 장착되고, 제어된 부하 하에 패드의 표면에 대해서 가압된다. 이것은 웨이퍼와 폴리싱 패드 사이의 높은 상대 운동 속도를 초래한다(즉, 기판과 패드 표면 둘 모두에서 전단율이 높다). 패드/웨이퍼 접합부에 포획된 슬러리 입자는 웨이퍼 표면을 연마하여 제거되게 한다. 속도를 제어하고, 수막현상을 방지하고, 웨이퍼 아래에 슬러리를 효율적으로 이송하기 위하여, 다양한 유형의 텍스처(texture)가 폴리싱 패드의 상부 표면에 포함된다. 미세 다이아몬드의 어레이로 패드를 연마함으로써 미세 스케일의 텍스처가 생성된다. 이는 제거 속도를 제어하고 증가시키기 위하여 수행되며, 통상 컨디셔닝으로 지칭된다. 다양한 패턴 및 치수(예를 들어, XY, 원형, 방사형)의 더 큰 스케일의 그루브(groove)가 또한 수력학적 및 슬러리 수송 조절을 위하여 포함된다.
CMP 동안의 제거 속도는 프레스턴 식(Preston Equation): 속도= Kp*P*V(여기서, P는 기판 상의 패드의 압력이고, V는 기판에 대한 패드의 속도이고, Kp는 소위 프레스턴 계수임)에 따르는 것으로 널리 알려져 있다. 프레스턴 계수는 사용되는 소모품 세트의 특징인 일괄 합계 상수이다. Kp에 기여하는 가장 중요한 몇 가지 효과는 다음과 같다: (a) 패드 접촉 영역(패드 텍스처 및 표면 기계적 특성으로부터 주로 유도됨); (b) 작업을 수행하는 데 이용가능한 접촉 영역 표면 상의 슬러리 입자의 농도; 및 (c) 표면 입자와 폴리싱될 층의 표면 사이의 반응 속도. 효과 (a)는 패드 특성 및 컨디셔닝 공정에 의해 주로 결정된다. 효과 (b)는 패드와 슬러리 둘 모두에 의해 결정되는 반면, 효과 (c)는 슬러리 특성에 의해 주로 결정된다.
고용량 다층 메모리 디바이스(예를 들어, 3D NAND 플래시 메모리)의 출현으로 제거 속도의 추가 증가가 필요하게 되었다. 3D NAND 제조 공정의 중요한 부분은 피라미드 계단 방식으로 교번하는 방식으로 SiO2 및 Si3N4 막의 다층 스택을 구축하는 것으로 이루어진다. 일단 완성되면, 스택은 두꺼운 SiO2 덧층(overlayer)으로 캡핑되는데, 이는 디바이스 구조체의 완성 전에 평탄화되어야 한다. 이러한 두꺼운 막은 보통 금속전 유전체(Pre-Metal Dielectric, PMD)로 지칭된다. 디바이스 용량은 층상 스택 내의 층의 개수에 비례한다. 현재의 시판되는 디바이스는 32개의 층 및 64개의 층을 사용하며, 업계는 128개의 층으로 급속히 이동하고 있다. 스택 내의 각각의 산화물/질화물 쌍의 두께는 대략 125 nm이다. 따라서, 스택의 두께는 층의 개수에 정비례하여 증가한다(32=4,000 nm, 64=8,000 nm, 128=16,000 nm). PMD 단계 동안, 제거될 캡핑 유전체의 총량은 PMD의 컨포멀 증착을 가정할 때 스택 두께의 대략 1.5 배와 대략 동일하다.
통상적인 유전체 CMP 슬러리는 제거 속도가 대략 250 nm/분이다. 이로 인해 PMD 단계에 대해 CMP 공정 시간이 바람직하지 않게 길어지며, 이는 현재 3D NAND 제조 공정에서의 주요 병목 현상이다. 결과적으로, 더 빠른 CMP 공정을 개발하는 데 대한 연구가 많이 있었다. 대부분의 개선은 공정 조건(더 높은 P 및 V), 패드 컨디셔닝 공정 변경, 및 슬러리 설계, 특히 세리아-기반 슬러리의 개선에 중점을 두었다.
특정 패드는 보다 높은 다운포스(downforce)로부터 특정 압력(또는 다운 포스)까지 제거 속도 면에서 이점을 나타내며, 그 후 제거 속도는 안정되거나 심지어 감소될 수 있다. 보다 높은 압력으로 사용되고, 선택적으로 세리아 슬러리와 쌍을 이루어, 어떠한 부정적인 효과도 도입하지 않으면서 보다 높은 제거 속도를 달성할 수 있는 개선된 패드가 CMP 기술의 현저한 개선을 이룰 것이다.
반도체 기판, 광학 기판, 자기 기판 또는 전기기계 기판 중 적어도 하나를 폴리싱하는 데 적합한 폴리싱 패드가 본원에 개시되며, 상기 패드는 연질 상 및 경질 상을 갖는 폴리우레아를 포함하는 폴리싱 층을 포함하고, 상기 연질 상은 지방족 플루오르-무함유 종과 플루오르화된 지방족 종의 공중합체이고, 상기 폴리우레아는 경화제로 경화되며, 상기 경질 상은 폴리우레아의 동적 주사 열량계에 의해 결정될 때 폴리우레아가 적어도 230℃의 융점 및 적어도 3 J/g의 ΔHf인 것을 특징으로 하는 결정도를 포함한다.
이제 예시적인 실시형태인 도면을 참조하고, 유사한 요소에는 유사한 번호를 부여하였다.
도 1은 다양한 플루오르화된 폴리우레아의 성능을 나타내는 DSC 온도기록계이다.
도 2는 비교예 및 본 발명의 패드에 대해 분당 90 회전수(rpm)의 압반 속력에서 제거 속도 대 다운포스 압력의 그래프이다.
도 3은 비교예 및 본 발명의 패드에 대해 분당 120 회전수(rpm)의 압반 속력에서 제거 속도 대 다운포스 압력의 그래프이다.
본원에 개시된 폴리싱 패드는 반도체 기판, 광학 기판, 자기 기판 또는 전기기계 기판 중 적어도 하나를 폴리싱하는 데 적합하다. 폴리싱 패드의 폴리싱 층은 경질 및 연질 상을 갖는 폴리우레아를 포함한다. 연질 상은 비교적 낮은 농도(연질 세그먼트의 총 중량을 기준으로 대략 1 내지 20 중량%(wt%)의 총 연질 세그먼트)의 플루오르-함유 지방족 거대분자 및 비플루오르화된 지방족 거대분자를 사용하여 형성된 세그먼트를 포함한다. 경질 상은 동적 주사 열량계에 의해 결정될 때 적어도 230℃의 용융 온도(Tm) 및 적어도 3 J/g, 적어도 3.5 J/g 또는 적어도 4 J/g의 생성 엔탈피(ΔHf)로 나타내어지는 바와 같은 결정도를 포함한다. Tm은 중합체의 열화 온도 미만의 온도까지 가능할 수 있다(예를 들어, 300℃ 이하, 280℃ 이하, 275℃ 이하, 또는 270℃ 이하). ΔHf는 35 J/g 이하, 30 J/g 이하 또는 25 J/g 이하일 수 있다. 보다 구체적으로는, 용융 온도, Tm은 중합체 샘플을 팬에 놓고, 이를 실온에서 평형화한 후, 10℃/min의 속도로 온도를 300℃까지 상승시킴으로써 동적 주사 열량계(DSC)로부터 결정될 수 있다. 용융 온도는 용융을 나타내는 흡열이 나타난 곡선 상의 최저점으로 간주된다. ΔHf는 DSC 곡선에서, 흡열이 시작되는 시작점으로부터 흡열이 종료되는 지점까지 적분하여 결정될 수 있다.
패드는 폴리싱 동안 개선된 제거 속도를 유발할 수 있고, 보다 높은 폴리싱 압력 및 폴리싱 속력을 견딜 수 있다. 또한, 폴리싱 패드가 폴리싱 동안 친수성인 상태로 폴리싱 패드는 개선된 성능을 달성할 수 있다. 폴리싱 동안 친수성 폴리싱 패드를 달성하는 것은 효율적인 폴리싱을 위한 얇고 효율적인 패드-웨이퍼 갭을 달성하는 것을 용이하게 한다. 플루오르-함유 공중합체의 첨가는 패드의 전기음성도 또는 제타 전위를 감소시켜, 폴리싱 동안 패드 표면을 매우 친수성으로 만든다.
경질 상은 강성을 제공하는 단단한 경질 세그먼트를 포함한다. 경질 상은 부분적으로 결정질이고 부분적으로 비정질일 수 있다. 비정질 부분은 연질 상(연질 세그먼트)과 비교하여 비교적 높은 유리 전이 온도(Tg)를 갖는다. 경질 상의 Tg는, 예를 들어 100 내지 170℃의 범위일 수 있다. 경질 상의 부분적인 결정질 구조로 인해, 용융 온도, Tm이 경질 상에 대해서도 또한 관찰된다. 폴리우레아의 용융 온도는 적어도 230℃일 수 있다. Tg는 동적 기계적 분석(DMA)에 의해 결정될 수 있다.
연질 상은 경질 상 세그먼트의 Tg에 비해 일반적으로 낮은 Tg를 갖는 세그먼트를 포함하고, 실온에서 보다 가요성이다. 경질 세그먼트와 연질 세그먼트 사이의 비혼화성으로 인해 상 분리가 발생한다. 연질 상의 Tg는, 예를 들어 -40 내지 130℃의 범위일 수 있다.
경질 및 연질 세그먼트는 폴리아민(예를 들어, 디아민)과 가교결합된다. 아민 기는 경질 세그먼트 성분(예를 들어, 예비중합체) 및 연질 세그먼트(예를 들어, 예비중합체)의 이소시아네이트 기와 반응하여 폴리우레아의 우레아 연결기를 형성한다.
연질 상은 각각 두 개의 반응성 말단 기를 갖는 적어도 하나의 플루오르화된 종(예를 들어, 단량체, 또는 거대분자, 예컨대 올리고머) 및 하나 이상의 지방족 플루오르-무함유 종(예를 들어, 단량체, 이량체, 삼량체 또는 보다 고차의 올리고머)을 갖는 연질 세그먼트로부터 형성될 수 있다. 플루오르화된 종은 적어도 6개, 적어도 8개, 최대 20개 또는 16개의 탄소 원자의 길이를 가질 수 있다. 예를 들어, 플루오르화된 종은 플루오르화된 알킬렌 옥사이드 및 비플루오르화 알킬렌 옥사이드의 거대분자(예를 들어, 올리고머)를 포함할 수 있다. 지방족 플루오르-무함유 중합체 기는 적어도 하나의 플루오르화된 종의 반응성 말단 기와 결합된다. 연결기는 질소-함유 연결기일 수 있다. 질소-함유 연결기의 예에는 우레아 및 우레탄 기가 포함된다. 지방족 플루오르-무함유 중합체 기는 적어도 하나의 플루오르화된 종 질소-함유 연결기에 부착된 하나의 말단을 갖는다. 이소시아네이트 기가 지방족 플루오르-무함유 중합체 기의 반응 말단을 캡핑할 수 있다. 전형적으로, 반응하고 있는 지방족 플루오르-무함유 중합체 종은, 예를 들어 겔 투과 크로마토그래피(GPC)에 따르거나 또는 제품 문헌에 명시된 바와 같은 측정으로서 수 평균 분자량이 200 내지 7500, 또는 250 내지 5000일 수 있다. 명확성을 위해, 상기 수 평균 분자량의 지방족 플루오르-무함유 중합체 기 말단은 다음 중 어느 것도 포함하지 않는다: 이소시아네이트 말단 기, 질소-함유 연결기 또는 아민 경화제. 연질 세그먼트는 폴리우레아 매트릭스 내에 연질 상을 형성한다. 지방족 플루오르-무함유 중합체 기는 폴리테트라메틸렌 에테르일 수 있고, 이는 플루오르화된 종과 연결된다. 플루오르화된 종은 적어도 하나의 플루오르화된 에테르를 함유할 수 있다. 플루오르화된 종은 플루오르화된 에틸렌 옥사이드, 플루오르화된 옥시메틸렌과 에틸렌 옥사이드의 반응 생성물을 포함할 수 있다. 에틸렌 옥사이드에 대한 플루오르화된 에틸렌 옥사이드 및 플루오르화된 옥시메틸렌과 같은 플루오르화된 에테르 기의 원자비는 3 미만일 수 있다.
경질 상은 플루오르 기를 함유하지 않는 디이소시아네이트-함유 경질 세그먼트 및 아민-함유 경화제로부터 형성될 수 있다. 경질 세그먼트는 아민-함유 경화제와 반응하는 지방족 플루오르-무함유 중합체 기의 외측 말단을 캡핑하는 이소시아네이트 기로부터 형성된 우레아 기를 포함할 수 있다. 경질 세그먼트는 연질 상 내에 경질 상으로서 응집될 수 있다. 이러한 모폴로지는 플루오르-풍부 상(세리아 상호작용을 개선시킬 수 있음) 및 연질 상을 강화하기 위한 경질 상을 제공하여, 다수의 웨이퍼를 폴리싱하는 동안 향상된 패드 수명 및 안정성을 위해 폴리싱 요철 완전성(asperity integrity)을 개선시킨다. 경질 세그먼트(예를 들어, 이소시아네이트 또는 우레아 부분) 및 연질 세그먼트는 예비중합체를 형성한 후, 그러한 예비중합체가 아민-함유 경화제와 반응하여 폴리우레아 매트릭스를 형성할 수 있다. 연질 세그먼트에서 플루오르 함유 모이어티의 존재는 연질 상의 연질 세그먼트 유리 전이 온도(Tg)를 증가시킨다. 이러한 예상치 못한 유리 전이 온도의 증가는 중합체의 열 안정성을 증가시킨다.
공기 중에서 중합체의 최상부 표면에서, 폴리싱 동안 플루오르화된 연질 세그먼트 성분의 농축이 발생할 수 있다. 표면에서 플루오르 풍부 상의 이러한 동일계 연속 생성은 소량의 플루오로중합체의 유익한 영향을 더욱 강화시킨다. 비교적 낮은 플루오르화된 연질 세그먼트 농도(예를 들어, 총 연질 세그먼트 함량의 20 중량% 미만)에서, 플루오르화된 종의 양은, 특히 전단 하에서, 중합체가 후속적으로 물에 노출될 때, 물 분자 쌍극자 재배열을 방지하기에 불충분하다. 이는 액적이 전단에 노출될 때 복잡한 습윤 거동을 초래한다. 구체적으로, 물 표면이 재배열되어 중합체의 친수성 부분과의 물 상호작용을 증가시키는 것으로 여겨진다. 그 결과 액적의 후퇴 접촉각이 감소하고 폴리싱 동안 표면 에너지가 상응하여 증가한다. 그 결과, 전단 하에서, 본원에 개시된 폴리싱 패드는 플루오르-무함유 유사체보다 훨씬 더 친수성일 수 있다.
본원에 개시된 폴리싱 패드의 폴리싱 층에 사용되는 폴리우레아는 블록 공중합체이다. 본원에 개시된 화학적 기계적 폴리싱 패드의 폴리싱 층의 형성에 사용될 수 있는 이소시아네이트 종결된 우레탄 예비중합체는 다음을 포함할 수 있다: 둘 이상의 성분(그 중 하나는 플루오르화됨)을 함유하는 예비중합체 혼합물 및 다작용성 이소시아네이트를 포함하는 성분들의 반응 생성물.
이소시아네이트는 다작용성이며, 예를 들어, 디이소시아네이트이다. 디이소시아네이트의 예에는 2,4-톨루엔 디이소시아네이트; 2,6-톨루엔 디이소시아네이트; 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트; 나프탈렌-1,5-디이소시아네이트; 톨루이딘 디이소시아네이트; 파라-페닐렌 디이소시아네이트; 자일릴렌 디이소시아네이트; 이소포론 디이소시아네이트; 헥사메틸렌 디이소시아네이트; 4,4'-디시클로헥실메탄 디이소시아네이트; 시클로헥산디이소시아네이트; 및 이들의 혼합물이 포함된다. 디이소시아네이트는 톨루엔 디이소시아네이트일 수 있다.
지방족 플루오르-무함유 중합체 기는 디올, 폴리올, 폴리올 디올, 이들의 공중합체 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 예를 들어, 지방족 플루오르-무함유 중합체 기를 디이소시아네이트와 반응시키고 이어서 플루오르화된 종을 디이소시아네이트에 연결할 수 있다. 예비중합체 폴리올은 폴리에테르 폴리올(예를 들어, 알킬렌이 2 내지 5개의 탄소 원자를 포함하는 폴리알킬렌 글리콜, 예컨대 폴리(옥시테트라메틸렌)글리콜, 폴리(옥시프로필렌)글리콜, 폴리(옥시에틸렌) 글리콜); 폴리카보네이트 폴리올; 폴리에스테르 폴리올; 폴리카프로락톤 폴리올; 이들의 혼합물; 및 이들 중 하나 이상과, 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; 및 트리프로필렌 글리콜로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 저분자량 폴리올과의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 예비중합체 폴리올은 폴리테트라메틸렌 에테르 글리콜(PTMEG); 폴리프로필렌 에테르 글리콜(PPG), 폴리에틸렌 에테르 글리콜(PEG); 또는 이들의 혼합물일 수 있고, 이들은 선택적으로 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; 및 트리프로필렌 글리콜과 같은 선택된 하나 이상의 저분자량 폴리올과 혼합된다. 예비중합체 폴리올은 주로(예를 들어, ≥ 90 중량%) 폴리테트라메틸렌 에테르일 수 있다. 플루오르화된 폴리올은 상기에 언급된 임의의 플루오르화되지 않은 폴리올로부터 대체를 통해 플루오르를 첨가하여 제조될 수 있다. 이것은 최종 기계적 특성의 최소한의 변화를 생성한다.
이소시아네이트 종결된 우레탄 예비중합체는 미반응 이소시아네이트(NCO) 농도가 8.5 내지 9.5 중량%일 수 있다. 상업적으로 입수가능한 이소시아네이트 종결된 우레탄 예비중합체의 예에는 Imuthane™ 예비중합체(COIM USA, Inc.로부터 입수가능함, 예컨대 PET-80A, PET-85A, PET-90A, PET-93A, PET-95A, PET-60D, PET-70D, PET-75D); Adiprene™ 예비중합체(Chemtura로부터 입수가능함, 예컨대 LF-800A, LF-900A, LF-910A, LF-930A, LF-931A, LF-939A, LF-950A, LF-952A, LF-600D, LF-601D, LF-650D, LF-667, LF-700D, LF-750D, LF-751D, LF-752D, LF-753D 및 L325); Andur™ 예비중합체(Anderson Development Company로부터 입수가능함, 예컨대 70APLF, 80APLF, 85APLF, 90APLF, 95APLF, 60DPLF, 70APLF, 75APLF)가 포함된다.
이소시아네이트 종결된 우레탄 예비중합체는, 0.1 중량% 미만의 유리 톨루엔 디이소시아네이트(TDI) 단량체 함량을 갖는 저-유리 이소시아네이트 종결된 우레탄 예비중합체일 수 있다.
본 발명자들은 폴리싱 층의 형성에 사용되는 경화제의 선택에 의해 경질 상 내의 결정도의 형성이 가능해지고, 용융 온도, Tm을 증가시킬 수 있음을 발견하였다. 특히, 하기 화학식 I의 경화제를 포함하는 경화제:
[화학식 I]
(식 중, R1, R2 및 R3은 H, 할로겐(바람직하게는 플루오르 또는 염소, 보다 바람직하게는 염소) 및 1 내지 3개, 바람직하게는 2개의 탄소 원자의 알킬 기로부터 선택되되, 단 R1, R2 및 R3 중 적어도 하나, 바람직하게는 R1 및 R2는 1 내지 3개, 바람직하게는 2개의 탄소 원자의 알킬 기이며, 하나의 방향족 고리당 하나 이하의 할로겐이 있어야 한다).
예를 들어, 경화제는 비스(4-아미노-2-클로로-3,5-디에틸페닐)메탄("MCDEA")일 수 있다.
화학식 I의 경화제, 예를 들어 MCDEA는 원하는 열 안정성을 달성할 수 있는 경화제의 총량을 기준으로 30 몰%로부터, 40 몰%로부터, 45 몰%로부터 100 몰%까지, 95 몰%까지, 90 몰%까지 또는 80 몰%까지의 양으로 사용될 수 있다.
화학식 I의 경화제, 예를 들어, MCDEA 외에도, 경화제는 하나 이상의 추가의 다작용성 방향족 아민을 포함할 수 있다. 그러한 추가의 다작용성 방향족 아민의 예에는 디에틸톨루엔디아민(DETDA); 3,5-디메틸티오-2,4-톨루엔디아민 및 이의 이성질체; 3,5-디에틸톨루엔-2,4-디아민 및 이의 이성질체(예를 들어, 3,5-디에틸톨루엔-2,6-디아민); 4,4'-비스-(sec-부틸아미노) 디페닐메탄; 1,4-비스-(sec-부틸아미노)-벤젠, 4,4'-메틸렌-비스-(2-클로로아닐린) 폴리테트라메틸렌옥사이드-디-p-아미노벤조에이트; N,N-디알킬 디아미노 디페닐 메탄; p,p'-메틸렌 디아닐린(MDA); m-페닐렌디아민(MPDA); 4,4'-메틸렌-비스(2-클로로아닐린)(MBOCA); 4,4'-메틸렌-비스-(2,6-디에틸아닐린)(MDEA); 4,4'-메틸렌-비스-(2,3-디클로로아닐린)(MDCA); 4,4'-디아미노-3,3'-디에틸-5,5'-디메틸 디페닐메탄, 2,2',3,3-테트라클로로 디아미노 디페닐 메탄; 트리메틸렌 글리콜 디-p-아미노벤조에이트; 및 이들의 혼합물이 있다.
본원에 개시된 폴리싱 패드는 이소시아네이트 종결된 우레탄 예비중합체를 제공하는 단계; 별도로 경화제 성분을 제공하는 단계; 및 이소시아네이트 종결된 우레탄 예비중합체와 경화제 성분을 조합하여 조합물을 형성하는 단계; 조합물을 반응시켜 생성물을 형성하는 단계; 예를 들어, 생성물을 스카이빙(skiving)하여 원하는 두께를 갖는 폴리싱 층을 형성함으로써 생성물로부터 폴리싱 층을 형성하고, 예를 들어 폴리싱 층을 기계 가공함으로써, 폴리싱 층을 그루빙(grooving)하는 단계, 및 폴리싱 층을 갖는 화학적 기계적 폴리싱 패드를 형성하는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조될 수 있다.
본원에 개시된 화학적 기계적 폴리싱 패드의 폴리싱 층은 복수개의 마이크로요소를 추가로 함유할 수 있다. 마이크로요소는 폴리싱 층 전체에 걸쳐 균일하게 분산될 수 있거나, 폴리싱 층의 상부로부터 하부까지의 구배에 따라 분산될 수 있다. 마이크로요소는, 예를 들어 갇힌 기포, 중공 코어 중합체성 재료, 액체 충전된 중공 코어 중합체성 재료, 수용성 재료 및 불용성 상 재료(예를 들어, 광유)일 수 있다. 더욱 구체적으로는, 복수개의 마이크로요소는 갇힌 기포 및 중공 코어 중합체성 재료로부터 선택될 수 있고, 이는 폴리싱 층 전체에 걸쳐 균일하게 분포된다. 복수개의 마이크로요소는 중량 평균 직경이 150 μm 미만, 또는 50 μm 이하; 및 적어도 1 μm 또는 적어도 10 μm일 수 있다. 예를 들어, 복수개의 마이크로요소는 폴리아크릴로니트릴 또는 비닐리덴 클로라이드-폴리아크릴로니트릴 공중합체(예컨대, 예를 들어, Akzo Nobel로부터의 Expancel™ 미소구체)의 쉘 벽을 갖는 중합체성 마이크로벌룬일 수 있다. 다공도를 제공하는 복수개의 마이크로요소는 폴리싱 층 내로 혼입되어 0 내지 50 부피%의 다공도 또는 10 내지 35 부피%의 다공도를 산출할 수 있다. 다공도의 부피%는 충전되지 않은 폴리싱 층의 비중과 마이크로요소 함유 폴리싱 층의 비중의 차이를 충전되지 않은 폴리싱 층의 비중으로 나눔으로써 결정될 수 있다.
본원에 개시된 폴리싱 패드의 폴리싱 층은 다공성 구성 또는 비다공성(즉, 충전되지 않은) 구성으로 제공될 수 있다. 본원에 개시된 화학적 기계적 폴리싱 패드의 폴리싱 층은 0.4 내지 1.15 g/cm3, 또는 0.70 내지 1.0 g/cm3의 밀도를 가질 수 있고; ASTM D1622 (2014)에 따라 측정된다.
본원에 개시된 화학적 기계적 폴리싱 패드의 폴리싱 층은 ASTM D2240 (2015)에 따라 측정될 때 28 내지 75의 쇼어(Shore) D 경도를 가질 수 있다.
폴리싱 층은 20 내지 150 밀(0.05 내지 0.4 cm), 30 내지 125 밀(0.08 내지 0.3 cm), 40 내지 120 밀(0.1 내지 0.3 cm), 또는 50 내지 100 밀(0.13 내지 0.25 cm)의 평균 두께를 가질 수 있다.
본원에 개시된 폴리싱 패드는 폴리싱 기계의 압반과 인터페이싱되도록 개조될 수 있다. 예를 들어, CMP 폴리싱 패드는 폴리싱 기계의 압반에 부착되도록(예를 들어, 감압 접착제 또는 진공 중 어느 하나를 사용함) 개조될 수 있다.
본원에 개시된 폴리싱 패드는 선택적으로 폴리싱 층과 인터페이싱하는 적어도 하나의 추가 층을 추가로 포함한다. 예를 들어, CMP 폴리싱 패드는 선택적으로 폴리싱 층에 접착된 압축성 베이스 층을 추가로 포함할 수 있다. 압축성 베이스 층은 폴리싱되는 기판의 표면에 대한 폴리싱 층의 부합성(conformance)을 개선시킬 수 있다. 이러한 부합성은 폴리싱 제거 속도를 전반적으로 균일하게 개선시킬 수 있다.
본원에 개시된 최종 형태의 폴리싱 패드는 그 상부 표면에 하나 이상의 치수로 텍스처를 추가로 포함할 수 있다. 그러한 텍스처는 그 크기에 의해 마크로텍스처 또는 마이크로텍스처로 분류될 수 있다. 마크로텍스처는 수력학적 반응 및 슬러리 수송의 제어를 용이하게 할 수 있다. 마크로텍스처에는, 제한 없이, 규칙적이거나 발생적이거나, 환형 또는 방사형 패턴으로 배열된 환형, 방사형, 편향된 방사형 및 교차-해칭, 돌출부(예를 들어, 다양한 모양의 피라미드, 기둥) 등과 같은 많은 구성 및 디자인의 그루브가 포함될 수 있다. 이들은 얇고 균일한 시트 상에서 기계 가공 공정에 의해 또는 성형에 의해 패드 상에 직접적으로 형성될 수 있다. 마이크로텍스처는 폴리싱이 일어나는 기판 웨이퍼와의 접촉점인 표면 요철의 집단을 생성하는 보다 미세한 스케일의 특징부를 포함한다. 예를 들어, 마이크로텍스처에는, 제한 없이, 사용 전, 사용 동안 또는 사용 후 중 어느 하나에, 다이아몬드와 같은 경질 입자의 어레이를 이용한 연마(흔히 패드 컨디셔닝으로 지칭됨)에 의해 형성된 텍스처, 및 패드 제작 공정 동안 형성된 마이크로텍스처가 포함될 수 있다.
다공성 패드와는 달리, 비다공성 패드는 개선된 평탄화 효능, 감소된 디싱(dishing) 및 낮은 마모율을 위해 증가된 강성을 갖는다. 비다공성 패드는 다공성 패드와 상이하게 폴리싱되기 때문에, 비다공성 패드는 전형적으로 실행가능한 CMP 패드를 생성하기 위한 상이한 그루브 패턴 및 상이한 다이아몬드 컨디셔너를 필요로 한다. 적절한 그루브 패턴 및 마이크로텍스처가 없으면, 이러한 패드에 폴리싱 패드의 표면의 수막현상 및 글레이징이 발생하기 쉽다. 글레이징은 패드가 마모되거나 변형되어 텍스처가 감소되는 것이다. 예를 들어, 심각한 글레이징은 패드가 모든 그의 마이크로텍스처를 상실하는 것이다.
CMP 폴리싱 패드는 본원의 배경기술에 기재된 바와 같은 폴리싱 슬러리와 함께 사용된다. 본원에 개시된 폴리싱 패드는 특히 그러한 슬러리와 함께 그리고 특히 사용되는 입자의 등전점 pH 미만의 pH를 갖는 슬러리와 함께 사용될 수 있다. 예를 들어, 세리아는 등전 pH가 대략 6.6이다. 이 pH 미만에서, 입자 표면은 순 양전하를 갖는다. 이 pH 초과에서, 입자는 순 음전하를 갖는다. 본원에 개시된 패드는 해당 pH에서 높은 음전하를 나타낼 수 있기 때문에, 입자가 등전점 미만일 때 속도 향상이 달성된다.
본원에 개시된 폴리싱 패드는 열경화성 우레탄과 상용성인 다양한 공정에 의해 제조될 수 있다. 이는 전술된 바와 같은 성분들을 혼합하는 단계 및 몰드 내로 캐스팅하고, 어닐링하고, 원하는 두께의 시트로 슬라이싱하는 단계를 포함한다. 대안적으로, 이는 더 정밀한 정형 형태로 제조될 수 있다. 예를 들어, 다음과 같은 공정이 사용될 수 있다: 1. 열경화성 사출 성형(보통 "반응 사출 성형" 또는 "RIM"으로 지칭됨); 2. 열가소성 또는 열경화성 사출 블로우 성형; 3. 압축 성형; 또는 4. 유동성 재료를 배치하고 응고시켜 패드의 마크로텍스처 또는 마이크로텍스처의 적어도 일부를 생성하는 임의의 유사한-유형의 공정. 성형의 예에서: 1. 유동성 재료는 구조체 또는 기판 내로 또는 상으로 가압되고; 2. 구조체 또는 기판은 재료가 응고될 때 재료에 표면 텍스처를 부여하고, 3. 그 후에 구조체 또는 기판은 응고된 재료로부터 분리된다.
실시예
재료
재료
PTMEG는 분자량이 250 내지 2000 범위인 다양한 PTMEG의 블렌드였다.
4,4'-디시클로헥실메탄 디이소시아네이트(H12MDI).
톨루엔 디이소시아네이트(TDI).
톨루엔 디이소시아네이트("H12MDI/TDI") PTMEG는 NCO가 8.95 내지 9.25 중량%인 예비중합체였다.
중합체성 미소구체는 평균 입자 직경이 약 20 μm인 비닐리덴 클로라이드-폴리아크릴로니트릴 공중합체 미소구체였다.
플루오로중합체는 에톡실화 퍼플루오로에테르였다. 플루오로중합체는 에틸렌 옥사이드로 캡핑된 플루오르화된 에틸렌 옥사이드-플루오르화된 옥시메틸렌의 선형 구조를 가졌다. 에틸렌 옥사이드에 대한 플루오르화된 에테르의 원자비 "R"은 1.9 또는 5.3이었다.
MCDEA는 비스(4-아미노-2-클로로-3,5-디에틸페닐)메탄이었다.
MBOCA는 4,4'-메틸렌-비스(2-클로로아닐린)이었다.
예비중합체 합성 절차
예비중합체를 대략 200 내지 1000 그램 범위로 배치에서 합성하였다. 에톡실화된 퍼플루오로에테르 및 PTMEG를 혼합하여 원하는 수준으로 플루오르화된 폴리테트라메틸 에테르를 수득하였다. TDI 및 H12MDI를 80:20 중량비로 혼합한 후 혼합물에 첨가하였다. 이어서, 충분한 이소시아네이트 혼합물을 에톡실화된 퍼플루오로에테르와 PTMEG의 혼합물에 첨가하여 원하는 NCO 중량%를 달성하였다. 전체 혼합물을 다시 혼합하고, 이어서, 사용 전 4시간 동안 65℃에서 예열된 오븐에 두었다.
패드 제조 절차
합성된 예비중합체 및 ("H12MDI/TDI") PTMEG 예비중합체를 65℃까지 가열하였다. 경화제를 사전 칭량하고 110℃의 오븐에서 용융시켰다. 중합체성 미소구체를 4시간의 반응 시간 후에 또는 가열할 때 예비중합체에 첨가하고, 진공을 통해 예비중합체 내의 중합체성 미소구체와 함께 탈기시켰다. 충전된 모든 샘플은 비중 또는 최종 밀도에 도달하기에 충분한 중합체성 미소구체의 분포를 포함한다. 탈기 후 및 두 성분이 온도에 도달할 때, 경화제를 예비중합체에 첨가하고 혼합하였다. 혼합 후, 샘플을 가열된 플레이트 상에 붓고 175 밀(4.4 mm)로 설정된 스페이서를 갖는 Teflon™ 코팅된 막대를 사용하여 드로잉하였다. 이어서 플레이트를 오븐 내로 옮기고 104℃까지 가열하고 그 온도에서 16시간 동안 유지하였다. 이어서 드로우다운(drawdown)을 탈형시키고 22 인치(55.9 cm)로 펀칭하고, 이를 사용하여 폴리싱용 라미네이트된 패드를 제조하였다. 모든 패드는 직경이 30"(76 cm)이며 80 밀(2.0 mm)의 상부 패드, 각각 20 밀, 30 밀 및 120 밀(0.51 mm, 0.76 mm 및 3.05 mm)의 폭, 깊이 및 피치를 갖는 1010개의 원형 그루빙, 서브패드용 감압 접착제 막, Suba IV™ 폴리우레탄 함침된 폴리에스테르 펠트 서브패드, 및 감압 압반 접착제를 갖는다. 각 재료 세트의 플라크를 또한 특성 시험을 위해 중합체성 미소구체 충전제를 사용하여 그리고 이를 사용하지 않고서 특성 시험용 플라크로 만들었다.
실시예 1
상기 예비중합체(또는 플루오르화되지 않은 ("H12MDI/TDI") PTMEG 예비중합체를 사용한 대조군용)로부터 다양한 경화제(표 1에 나타낸 바와 같음)를 사용하여 제조되는 중합체를, 알루미늄 팬에 30 밀리그램의 샘플을 넣은 후 10℃/분의 속도로 실온으로부터 280℃ 또는 300℃까지 상승시켜 동적 주사 열량계(DSC)에 의해 시험하였다. DSC 온도기록계가 도 1에 나타나 있다. 도 1에서 각각의 중합체에 대한 곡선은 공정 동안의 상대적인 열류를 나타내고(즉, y축은 상대적인 열류를 나타냄), 각각의 중합체에 대한 곡선은 명확하게 보기 위해 오프셋되어 있음에 유념한다. 다시 말하면, 예를 들어, 대조군 중합체는 다른 중합체보다 전반적으로 더 높은 열류를 갖지 않지만 상기 곡선은 각각의 곡선이 다른 곡선과 중첩되지 않고 볼 수 있도록 오프셋된다. 표 1의 용융 온도는 용융을 나타내는 감소(즉, 흡열)가 관찰된 범위에서 DSC 곡선 상에서의 최저점이다. 델타 Hf(ΔHf, 또는 생성 엔탈피)는 흡열이 시작되는 곡선 시작점으로부터 흡열이 종료되는 지점까지 흡열을 적분하여 결정하였다.
[표 1]
25% MCDEA 및 75% MBOCA에서 볼 수 있는 바와 같이, 샘플 3의 온도기록계 곡선은 용융 온도가 없음을 나타내며, 이는 비정질 중합체, 특히 비정질 경질 상을 나타낸다. 샘플 4 및 5는 보다 많은 양의 MCDEA가 75% 이상의 MBOCA를 갖는 중합체에 비해 증가된 용융 온도 및 약간의 결정도를 갖는 중합체를 생성함을 입증한다. ΔHf에 의해 나타난 바와 같은 결정도의 양은 MCDEA의 양이 25 몰% 초과로 증가함에 따라 증가한다.
실시예 2
하기와 같은 경화제를 사용하여 상기 기재된 바와 같이 패드를 제조하였다: 샘플 1(100% MBOCA), 샘플 4(50 몰% MBOCA/50 몰% MCDEA), 및 샘플 5(100% MCDEA). 시판용 패드(DuPont으로부터의 IK4250)를 대조군으로서 또한 시험하였다. 패드를 AMAT Reflexion 폴리셔 상에서, HS-0220(Hitachi로부터의 것) 슬러리 및 AK45(Saesol로부터의 것) 컨디셔너를 사용하고, 다양한 압반 속력 및 압력에서 이산화규소 기판을 폴리싱하여 시험하였다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 90 RPM에서, 본 발명의 패드 샘플 4 및 5는 대조군 패드 및 샘플 1에서 볼 수 있는 바와 같이 약 275 hPa(헥토파스칼) 초과의 다운 포스 압력에서 제거 속도에 대한 안정기를 나타내지 않는다. 마찬가지로, 도 3에서, 120 RPM 압반에서, 샘플 4 및 5는 약 275 hPa 초과의 압력에서 제거 속도가 안정되기 시작하지만, 샘플 1 및 대조군 패드는 제거 속도가 실제로 감소되었다. 본 발명의 샘플 4 및 5의 개선된 성능은 보다 높은 압력 및 속력에서 폴리싱 동안 보다 높은 공정 온도에 견딜 수 있게 하는 중합체의 개선된 열 안정성(예를 들어, 보다 높은 융점)에 기인하는 것일 수 있다.
이러한 개시내용은 이하의 양태를 추가로 포함한다.
양태 1: 반도체 기판, 광학 기판, 자기 기판 또는 전기기계 기판 중 적어도 하나를 폴리싱하는 데 적합한 폴리싱 패드로서, 연질 상 및 경질 상을 갖는 폴리우레아를 포함하는 폴리싱 층을 포함하고, 상기 연질 상은 지방족 플루오르-무함유 종과 플루오르화된 지방족 종의 공중합체이고, 상기 폴리우레아는 경화제로 경화되며, 상기 경질 상은 폴리우레아의 동적 주사 열량계에 의해 결정될 때 폴리우레아가 적어도 230℃의 융점 및 적어도 3 J/g, 바람직하게는 적어도 3.5 J/g, 보다 바람직하게는 적어도 4 J/g, 보다 더 바람직하게는 적어도 4.5 J/g의 ΔHf인 것을 특징으로 하는 결정도를 포함하는, 폴리싱 패드.
양태 2: 양태 1에 있어서, 융점은 280℃ 미만인, 폴리싱 패드.
양태 3: 양태 1 또는 2에 있어서, ΔHf는 35 J/g 이하, 바람직하게는 30 J/g 이하, 보다 바람직하게는 25 J/g 이하인, 폴리싱 패드.
양태 4: 전술한 양태 중 어느 하나에 있어서, 폴리싱 층의 폴리우레아는 매트릭스를 형성하고, 폴리싱 층은 매트릭스에 분산된 가스 또는 액체-충전된 중합체성 마이크로요소를 추가로 포함하는, 폴리싱 패드.
양태 5: 전술한 양태 중 어느 하나에 있어서, 경화제는 하기 화학식 I의 경화제를 포함하는, 폴리싱 패드:
[화학식 I]
(식 중, R1, R2 및 R3은 H, 할로겐(바람직하게는 플루오르 또는 염소, 보다 바람직하게는 염소) 및 1 내지 3개, 바람직하게는 2개의 탄소 원자의 알킬 기로부터 선택되되, 단 R1, R2 및 R3 중 적어도 하나, 바람직하게는 R1 및 R2는 1 내지 3개, 바람직하게는 2개의 탄소 원자의 알킬 기이며, 하나의 방향족 고리당 하나 이하의 할로겐이 있어야 한다).
양태 6: 전술한 양태 중 어느 하나에 있어서, 화학식 I의 경화제는 4,4'-메틸렌-비스-(3-클로로-2,6-디에틸아닐린)인, 폴리싱 패드.
양태 7: 전술한 양태 중 어느 하나에 있어서, 경화제에서 화학식 I의 경화제의 양은 30 몰%로부터, 바람직하게는 35 몰%로부터, 보다 바람직하게는 40 몰%로부터, 보다 더 바람직하게는 45 몰%로부터 100 몰%까지, 바람직하게는 95 몰%까지, 보다 바람직하게는 90 몰%까지, 보다 더 바람직하게는 80 몰%까지의 경화제인, 폴리싱 패드.
양태 8: 전술한 양태 중 어느 하나에 있어서, 경화제는 디에틸톨루엔디아민(DETDA); 3,5-디메틸티오-2,4-톨루엔디아민 및 이의 이성질체; 3,5-디에틸톨루엔-2,4-디아민 및 이의 이성질체(예를 들어, 3,5-디에틸톨루엔-2,6-디아민); 4,4'-비스-(sec-부틸아미노) 디페닐메탄; 1,4-비스-(sec-부틸아미노)-벤젠, 4,4'-메틸렌-비스-(2-클로로아닐린) 폴리테트라메틸렌옥사이드-디-p-아미노벤조에이트; N,N-디알킬 디아미노 디페닐 메탄; p,p'-메틸렌 디아닐린(MDA); m-페닐렌디아민(MPDA); 4,4'-메틸렌-비스(2-클로로아닐린)(MBOCA); 4,4'-메틸렌-비스-(2,6-디에틸아닐린)(MDEA); 4,4'-메틸렌-비스-(2,3-디클로로아닐린)(MDCA); 4,4'-디아미노-3,3'-디에틸-5,5'-디메틸 디페닐메탄, 2,2',3,3-테트라클로로 디아미노 디페닐 메탄; 트리메틸렌 글리콜 디-p-아미노벤조에이트로부터 선택되는 하나 이상의 추가 경화제를 추가로 포함하는, 폴리싱 패드.
양태 9: 전술한 양태 중 어느 하나에 있어서, 연질 상의 공중합체는 플루오르화된 알킬렌 옥사이드 및 비플루오르화된 알킬렌 옥사이드를 함유하는 구조를 갖는, 폴리싱 패드.
양태 10: 양태 9에 있어서, 플루오르화된 알킬렌 옥사이드 대 비플루오르화된 알킬렌 옥사이드의 몰비는 3 미만인, 폴리싱 패드.
양태 11: 전술한 양태 중 어느 하나에 있어서, 지방족 플루오르-무함유 종은 폴리테트라메틸렌 에테르인, 폴리싱 패드.
양태 12: 전술한 양태 중 어느 하나에 있어서, 경질 상은 디이소시아네이트 경질 세그먼트와 경화제의 반응 생성물을 포함하는, 폴리싱 패드.
양태 13: 전술한 양태 중 어느 하나에 있어서, 폴리싱 층은 마크로텍스처를 포함하는 폴리싱 표면을 갖는, 폴리싱 패드.
양태 14: 전술한 양태 중 어느 하나에 있어서, 345 hPa의 압력에서 분당 120 회전수(RPM)에서의 제거 속도는 275 hPa에서의 제거 속도와 동일하거나 그 보다 높은 것을 특징으로 하는, 폴리싱 패드.
양태 15: 전술한 양태 중 어느 하나에 있어서, 폴리싱 층은 전단 조건 하에 폴리싱 동안 친수성으로 유지되는 것을 특징으로 하는, 폴리싱 패드.
양태 16: 폴리싱될 기판을 제공하는 단계, 및 양태 1 내지 15 중 어느 하나의 폴리싱 패드를 사용하여 기판을 폴리싱하는 단계를 포함하는, 방법.
양태 17: 양태 16에 있어서, 기판과 폴리싱 패드 사이에 슬러리를 적용하는 단계를 포함하는, 방법.
양태 18: 양태 17에 있어서, 슬러리는 세리아를 포함하는, 방법.
양태 19: 양태 16 내지 18 중 어느 하나에 있어서, 기판은 표면에 이산화규소를 포함하는, 방법.
본원에서 개시된 모든 범위는 종료점을 포함하고, 종료점들은 서로 독립적으로 조합될 수 있다(예를 들어, "최대 25 중량%, 또는 보다 구체적으로, 5 중량% 내지 20 중량%"의 범위는, "5 중량% 내지 25 중량%" 등의 범위의 종료점 및 모든 중간 값을 포함한다). 또한, 상술된 상한 및 하한은 범위를 형성하도록 조합될 수 있다(예를 들어, "적어도 1 또는 적어도 2 중량%" 및 "최대 10 또는 5 중량%"는 "1 내지 10 중량%" 또는 "1 내지 5 중량%" 또는 "2 내지 10 중량%" 또는 "2 내지 5 중량%"의 범위로 조합될 수 있다).
개시내용은, 대안적으로, 본원에 개시된 임의의 적절한 구성요소를 포함하거나, 이들로 구성되거나, 본질적으로 구성될 수 있다. 개시내용은, 부가적 또는 대안적으로, 종래 기술의 조성물에서 이용되거나 본 개시내용의 기능 또는 목적을 달성하는데 있어서 필수적이지 않은, 임의의 구성요소, 재료, 성분, 보조제 또는 종을 포함하지 않도록 또는 실질적으로 가지지 않도록 구성될 수 있다.
인용된 모든 특허, 특허 출원 및 기타 참조 문헌은 그 전체가 참조로서 본원에 포함된다. 그러나, 본 출원의 용어가 포함된 참조 문헌의 용어와 모순되거나 충돌하는 경우, 포함된 참조 문헌의 상충되는 용어보다 본 출원의 용어가 우선한다.
본원에 달리 명시되지 않는 한, 모든 시험 표준은, 본 출원의 출원일에 시행 중이거나, 우선권이 주장되는 경우, 시험 표준이 언급된 최초 우선권 출원의 출원일에 시행 중인 가장 최근의 표준이다.

Claims (10)

  1. 반도체 기판, 광학 기판, 자기 기판 또는 전기기계 기판 중 적어도 하나를 폴리싱하는 데 적합한 폴리싱 패드로서,
    연질 상 및 경질 상을 갖는 폴리우레아를 포함하는 폴리싱 층을 포함하고,
    상기 연질 상은 지방족 플루오르-무함유 종과 플루오르화된 지방족 종의 공중합체이고, 상기 폴리우레아는 경화제로 경화되며, 상기 경질 상은 상기 폴리우레아의 동적 주사 열량계에 의해 결정될 때 상기 폴리우레아가 적어도 230℃의 융점 및 적어도 3 J/g의 ΔHf인 것을 특징으로 하는 결정도를 포함하는,
    폴리싱 패드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폴리싱 층의 상기 폴리우레아는 매트릭스를 형성하고, 상기 폴리싱 층은 상기 매트릭스에 분산된 가스 또는 액체-충전된 중합체성 마이크로요소를 추가로 포함하는, 폴리싱 패드.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 경화제는 경화제의 총 몰을 기준으로 30 몰% 이상의 하기 화학식 I의 경화제를 포함하는, 폴리싱 패드:
    [화학식 I]

    (식 중, R1, R2 및 R3은 H, 할로겐 및 1 내지 3개의 탄소 원자의 알킬 기로부터 선택되되, 단 R1, R2 및 R3 중 적어도 하나는 1 내지 3개의 탄소 원자의 알킬 기이고, 하나의 방향족 고리당 하나 이하의 할로겐이 있어야 한다).
  4. 제3항에 있어서,
    상기 화학식 I의 경화제는 4,4'-메틸렌-비스-(3-클로로-2,6-디에틸아닐린)인, 폴리싱 패드.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 경화제는 디에틸톨루엔디아민(DETDA); 3,5-디메틸티오-2,4-톨루엔디아민 및 이의 이성질체; 3,5-디에틸톨루엔-2,4-디아민 및 이의 이성질체(예를 들어, 3,5-디에틸톨루엔-2,6-디아민); 4,4'-비스-(sec-부틸아미노) 디페닐메탄; 1,4-비스-(sec-부틸아미노)-벤젠, 4,4'-메틸렌-비스-(2-클로로아닐린) 폴리테트라메틸렌옥사이드-디-p-아미노벤조에이트; N,N-디알킬 디아미노 디페닐 메탄; p,p'-메틸렌 디아닐린(MDA); m-페닐렌디아민(MPDA); 4,4'-메틸렌-비스(2-클로로아닐린)(MBOCA); 4,4'-메틸렌-비스-(2,6-디에틸아닐린)(MDEA); 4,4'-메틸렌-비스-(2,3-디클로로아닐린)(MDCA); 4,4'-디아미노-3,3'-디에틸-5,5'-디메틸 디페닐메탄, 2,2',3,3-테트라클로로 디아미노 디페닐 메탄; 트리메틸렌 글리콜 디-p-아미노벤조에이트로부터 선택되는 하나 이상의 추가 경화제를 추가로 포함하는, 폴리싱 패드.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 연질 상의 상기 공중합체는 플루오르화된 알킬렌 옥사이드 및 비플루오르화된 알킬렌 옥사이드를 함유하는 구조를 갖고,
    상기 플루오르화된 알킬렌 옥사이드 대 상기 비플루오르화된 알킬렌 옥사이드의 몰비는 3 미만인, 폴리싱 패드.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 지방족 플루오르-무함유 중합체 기는 폴리테트라메틸렌 에테르이고, 상기 경질 상은 디이소시아네이트 경질 세그먼트와 경화제의 반응 생성물을 포함하는, 폴리싱 패드.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 폴리싱 층은 마크로텍스처를 포함하는 폴리싱 표면을 갖는, 폴리싱 패드.
  9. 제1항에 있어서,
    346 헥토파스칼의 압력에서 분당 120 회전수에서의 제거 속도는 275 헥토파스칼에서의 제거 속도와 동일하거나 그 보다 높은 것을 특징으로 하는, 폴리싱 패드.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 폴리싱 층은 전단 조건 하에 폴리싱 동안 친수성으로 유지되는 것을 특징으로 하는, 폴리싱 패드.
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