KR20240009471A - Polishing pads with improved pore structure - Google Patents

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KR20240009471A
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우마 스리다르
잉동 루오
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세바스티안 데이비드 로조
다니엘 레드필드
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호우 티. 응
수다카르 마두수다난
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Abstract

본원의 실시예들은 일반적으로, 연마 패드들, 및 연마 패드들을 형성하는 방법들에 관한 것이다. 연마 패드를 형성하는 방법은 (a) 미리 결정된 액적 분배 패턴에 따라, 이전에 형성된 프린트 층의 표면 상에 프리폴리머 조성물(pre-polymer composition)의 액적들 및 희생 재료 조성물의 액적들을 분배하는 단계를 포함한다. 방법은 (b) 분배된 프리폴리머 조성물의 액적들을 적어도 부분적으로 경화시켜 프린트 층을 형성하는 단계를 포함한다. 방법은, (c) 내부에 복수의 기공-피쳐들이 형성된 연마 층을 형성하기 위해 (a) 단계 및 (b) 단계를 순차적으로 반복하는 단계를 포함한다. 프리폴리머 조성물은 다작용성 아크릴레이트 성분을 포함한다. 제1 도즈의 전자기 방사선에 노출될 때의, 다작용성 아크릴레이트 성분을 포함하는 분배된 프리폴리머 조성물의 액적들의 경화 레이트(curing rate)는, 동일한 제1 도즈의 전자기 방사선에 노출될 때의, 다작용성 아크릴레이트 성분이 없는 프리폴리머 조성물의 경화 레이트보다 더 크다. Embodiments herein relate generally to polishing pads and methods of forming polishing pads. A method of forming a polishing pad includes the steps of (a) dispensing droplets of a pre-polymer composition and droplets of a sacrificial material composition on the surface of a previously formed print layer according to a predetermined droplet distribution pattern; do. The method includes (b) at least partially curing the dispensed droplets of the prepolymer composition to form a print layer. The method includes sequentially repeating steps (a) and (b) to (c) form an abrasive layer having a plurality of pore-features formed therein. The prepolymer composition includes a multifunctional acrylate component. The curing rate of droplets of a dispensed prepolymer composition comprising a multifunctional acrylate component when exposed to a first dose of electromagnetic radiation is greater than or equal to that of the multifunctional acrylate component when exposed to the same first dose of electromagnetic radiation. It is greater than the cure rate of a prepolymer composition without an acrylate component.

Description

개선된 기공 구조를 갖는 연마 패드들Polishing pads with improved pore structure

[0001] 본 개시내용의 실시예들은 일반적으로, 연마 패드들, 및 연마 패드들을 제조하는 방법들에 관한 것으로, 더 상세하게는, 전자 디바이스 제작 프로세스에서 기판의 CMP(chemical mechanical polishing)를 위해 사용되는 연마 패드들에 관한 것이다.[0001] Embodiments of the present disclosure relate generally to polishing pads and methods of manufacturing polishing pads, and more specifically, to polishing pads used for chemical mechanical polishing (CMP) of a substrate in an electronic device fabrication process. It's about fields.

[0002] CMP(chemical mechanical polishing)는 대개, 기판 상에 증착된 재료 층을 평탄화 또는 연마하기 위해 고밀도 집적 회로들의 제조 시에 사용된다. 전형적인 CMP 프로세스는, 평탄화될 재료 층을 연마 패드와 접촉시키는 것, 그리고 연마제 입자들을 포함하는 연마 유체의 존재 하에, 연마 패드, 기판, 또는 둘 모두를 이동시키고 이에 따라 재료 층 표면과 연마 패드 사이의 상대 이동을 초래하는 것을 포함한다. 반도체 디바이스 제조에서 CMP의 하나의 일반적인 애플리케이션은 벌크 막의 평탄화, 예컨대 PMD(pre-metal dielectric) 또는 ILD(interlayer dielectric) 연마이며, 여기서, 하부의(underlying) 2 차원 또는 3 차원 피쳐(feature)들은 평탄화될 층의 표면에 리세스들 및 돌출부들을 생성한다. 반도체 디바이스 제조에서 CMP의 다른 일반적인 애플리케이션들은 STI(shallow trench isolation) 및 층간 금속 인터커넥트 형성을 포함하며, 여기서, CMP는 STI 또는 금속 인터커넥트 피쳐들이 내부에 배치되어 있는 층의 노출된 표면(필드)으로부터 비아, 콘택 또는 트렌치 충전 재료를 제거하기 위해 사용된다. [0002] Chemical mechanical polishing (CMP) is commonly used in the fabrication of high-density integrated circuits to planarize or polish layers of material deposited on a substrate. A typical CMP process involves contacting a layer of material to be planarized with a polishing pad and, in the presence of a polishing fluid containing abrasive particles, moving the polishing pad, the substrate, or both, thereby creating a gap between the material layer surface and the polishing pad. Includes causing relative movement. One common application of CMP in semiconductor device manufacturing is planarization of bulk films, such as pre-metal dielectric (PMD) or interlayer dielectric (ILD) polishing, where underlying two- or three-dimensional features are planarized. Recesses and protrusions are created on the surface of the layer to be formed. Other common applications of CMP in semiconductor device manufacturing include shallow trench isolation (STI) and interlayer metal interconnect formation, where CMP creates vias from the exposed surface (field) of a layer within which the STI or metal interconnect features are disposed. , used to remove contact or trench fill material.

[0003] 흔히, 위에서 설명된 CMP 프로세스들에서 사용되는 연마 패드들은 연마 패드 재료의 재료 특성들 및 원하는 CMP 애플리케이션에 대한 그러한 재료 특성들의 적합성에 기반하여 선택된다. 원하는 CMP 애플리케이션을 위해 연마 패드의 성능을 튜닝하도록 조정될 수 있는 재료 특성의 일 예는, 연마 패드를 형성하기 위해 사용되는 폴리머 재료의 다공성 및 이와 관련된 특성들, 이를테면, 기공 사이즈 및 구조, 및 재료 표면 요철(aperity)들이다. 연마 패드 재료에 다공성을 도입하는 방법들은 프리폴리머 조성물(pre-polymer composition)을 개별적인 연마 패드들 또는 폴리머 케익으로 몰딩 및 경화시키고 이로부터의 개별적인 연마 패드들을 기계가공, 예컨대 스카이빙(skiving)하기 전에, 프리폴리머 조성물을 기공-형성제, 이를테면 수용성 재료 또는 공기와 블렌딩하는 것을 포함할 수 있다.[0003] Often, polishing pads used in the CMP processes described above are selected based on the material properties of the polishing pad material and the suitability of those material properties for the desired CMP application. One example of material properties that can be adjusted to tune the performance of a polishing pad for a desired CMP application includes the porosity and related properties of the polymer material used to form the polishing pad, such as pore size and structure, and the material surface. These are aperities. Methods for introducing porosity into a polishing pad material include molding and curing a pre-polymer composition into individual polishing pads or a polymer cake before machining, such as skiving, the individual polishing pads therefrom. It may include blending the prepolymer composition with a pore-forming agent, such as a water-soluble material or air.

[0004] 연마 패드들은 또한, 몰딩 이외의 기법들을 사용하여, 이를테면, 적층 제조를 통해 제작될 수 있다. 적층 제조 기법들, 예컨대 3D 프린팅을 사용한 연마 패드들의 생성에서, 프리폴리머 조성물의 액적들 및 기공-형성제의 액적들이 다수의 프린트 층들에 공간적으로 선택적으로 증착되어 연마 패드들을 형성할 수 있다. 불행하게도, 적층 제조 기법들은 형성된 패드들 내에 기공들의 정밀한 배치를 제공할 수 있지만, 특히 비교적 더 연질의 재료들로 형성된 연마 패드들의 경우, 기공-형성제와 프리폴리머 조성물의 인접한 액적들 사이의 상호-혼합은, 결과적인 기공들의 불량한 구조를 초래하며, 이는 그렇지 않으면 그로부터 발생할 수 있는 성능-튜닝 기회들을 방해한다. [0004] Polishing pads can also be manufactured using techniques other than molding, such as through additive manufacturing. In the creation of polishing pads using additive manufacturing techniques, such as 3D printing, droplets of a prepolymer composition and droplets of a pore-forming agent can be spatially selectively deposited on multiple print layers to form the polishing pads. Unfortunately, additive manufacturing techniques cannot provide precise placement of pores within formed pads, but, especially for polishing pads formed of relatively softer materials, the interaction between adjacent droplets of pore-forming agent and prepolymer composition is reduced. Mixing results in poor structure of the resulting pores, which hinders performance-tuning opportunities that might otherwise arise therefrom.

[0005] 따라서, 적층 제조 기법들에 의해 형성된 연마 패드들 내의 기공 구조를 개선하는 방법들이 본 기술분야에 필요하다.[0005] Accordingly, there is a need in the art for methods of improving the pore structure within polishing pads formed by additive manufacturing techniques.

[0006] 본원에서 설명되는 실시예들은 일반적으로, CMP(chemical mechanical polishing) 프로세스에서 사용될 수 있는 연마 패드들, 및 연마 패드들을 제조하기 위한 방법들에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본원의 실시예들은 개선된 기공 구조를 갖는 연마 패드들, 및 연마 패드들을 형성하는 적층 제조 방법들을 제공한다.[0006] Embodiments described herein generally relate to polishing pads that can be used in a chemical mechanical polishing (CMP) process, and methods for manufacturing polishing pads. More specifically, embodiments herein provide polishing pads with improved pore structure, and additive manufacturing methods for forming polishing pads.

[0007] 일 실시예에서, 연마 패드를 형성하는 방법은 (a) 미리 결정된 액적 분배 패턴에 따라, 이전에 형성된 프린트 층의 표면 상에 프리폴리머 조성물의 액적들 및 희생 재료 조성물의 액적들을 분배하는 단계를 포함한다. 방법은 (b) 분배된 프리폴리머 조성물의 액적들을 적어도 부분적으로 경화시켜 프린트 층을 형성하는 단계를 포함한다. 방법은, (c) 내부에 복수의 기공-피쳐(pore-feature)들이 형성된 연마 층을 형성하기 위해 (a) 단계 및 (b) 단계를 순차적으로 반복하는 단계를 포함한다. 프리폴리머 조성물은 다작용성 아크릴레이트 성분을 포함한다. 제1 도즈의 전자기 방사선에 노출될 때의, 다작용성 아크릴레이트 성분을 포함하는 분배된 프리폴리머 조성물의 액적들의 경화 레이트(curing rate)는, 동일한 제1 도즈의 전자기 방사선에 노출될 때의, 다작용성 아크릴레이트 성분이 없는 프리폴리머 조성물의 경화 레이트보다 더 크다. 복수의 기공-피쳐들은 연마 층의 표면에 정의된 개구들, 표면 아래에서 연마 층에 형성되는 공극들, 희생 재료 조성물을 포함하는 기공-형성 피쳐들, 또는 이들의 조합들을 포함한다. [0007] In one embodiment, a method of forming a polishing pad includes the steps of (a) dispensing droplets of a prepolymer composition and droplets of a sacrificial material composition on the surface of a previously formed print layer according to a predetermined droplet distribution pattern; . The method includes (b) at least partially curing the dispensed droplets of the prepolymer composition to form a print layer. The method includes (c) sequentially repeating steps (a) and (b) to form a polishing layer having a plurality of pore-features formed therein. The prepolymer composition includes a multifunctional acrylate component. The curing rate of droplets of a dispensed prepolymer composition comprising a multifunctional acrylate component when exposed to a first dose of electromagnetic radiation is greater than or equal to that of the multifunctional acrylate component when exposed to the same first dose of electromagnetic radiation. It is greater than the cure rate of a prepolymer composition without an acrylate component. The plurality of pore-features include openings defined in the surface of the polishing layer, voids formed in the polishing layer below the surface, pore-forming features comprising a sacrificial material composition, or combinations thereof.

[0008] 다른 실시예에서, 연마 패드를 형성하는 방법은 (a) 미리 결정된 액적 분배 패턴에 따라, 이전에 형성된 프린트 층의 표면 상에 프리폴리머 조성물의 액적들 및 희생 재료 조성물의 액적들을 분배하는 단계를 포함한다. 방법은 (b) 분배된 프리폴리머 조성물의 액적들을 적어도 부분적으로 경화시켜 복수의 기공-피쳐들을 포함하는 프린트 층을 형성하는 단계를 포함한다. 방법은, (c) 연마 층을 형성하기 위해 (a) 단계 및 (b) 단계를 순차적으로 반복하는 단계를 포함한다. 프리폴리머 조성물은 표면 활성제를 포함한다. 복수의 기공-피쳐들 중 개별적인 기공-피쳐 의 기공-피쳐 공간의 볼륨은 대응하는 기공-피쳐들을 형성하도록 분배된 희생 재료 조성물의 볼륨의 적어도 50%를 포함한다. 복수의 기공-피쳐들은 연마 층의 표면에 정의된 개구들, 표면 아래에서 연마 층에 형성되는 공극들, 희생 재료 조성물을 포함하는 기공-형성 피쳐들, 또는 이들의 조합들을 포함한다. [0008] In another embodiment, a method of forming a polishing pad includes the steps of (a) dispensing droplets of a prepolymer composition and droplets of a sacrificial material composition on the surface of a previously formed print layer according to a predetermined droplet distribution pattern; . The method includes (b) at least partially curing the dispensed droplets of the prepolymer composition to form a print layer comprising a plurality of pore-features. The method includes (c) sequentially repeating steps (a) and (b) to form an abrasive layer. The prepolymer composition includes a surface active agent. The volume of the pore-feature space of an individual pore-feature among the plurality of pore-features comprises at least 50% of the volume of the sacrificial material composition distributed to form the corresponding pore-features. The plurality of pore-features include openings defined in the surface of the polishing layer, voids formed in the polishing layer below the surface, pore-forming features comprising a sacrificial material composition, or combinations thereof.

[0009] 다른 실시예에서, 연마 패드는 복수의 연마 엘리먼트들을 포함한다. 각각의 연마 엘리먼트는, 연마 패드의 연마 표면의 일부를 형성하는 개별적인 표면, 및 연마 엘리먼트들 사이에 배치된 복수의 채널들을 정의하기 위해 개별적인 표면으로부터 하향으로 연장되는 하나 이상의 측벽들을 포함한다. 연마 엘리먼트들 각각은 내부에 형성된 복수의 기공-피쳐들을 갖는다. 연마 엘리먼트들 각각은 프리폴리머 조성물 및 희생 재료 조성물로 형성된다. 복수의 기공-피쳐들 중 개별적인 기공-피쳐의 기공-피쳐 공간의 볼륨은 대응하는 기공-피쳐들을 형성하도록 분배된 희생 재료 조성물의 볼륨의 적어도 50%를 포함한다. 복수의 기공-피쳐들은 연마 표면에 정의된 개구들, 연마 표면 아래에서 연마 엘리먼트들에 형성되는 공극들, 희생 재료 조성물을 포함하는 기공-형성 피쳐들, 또는 이들의 조합들을 포함한다.[0009] In another embodiment, the polishing pad includes a plurality of polishing elements. Each polishing element includes an individual surface forming a portion of the polishing surface of the polishing pad, and one or more side walls extending downwardly from the individual surface to define a plurality of channels disposed between the polishing elements. Each of the polishing elements has a plurality of pore-features formed therein. Each of the abrasive elements is formed from a prepolymer composition and a sacrificial material composition. The volume of the pore-feature space of an individual pore-feature among the plurality of pore-features comprises at least 50% of the volume of the sacrificial material composition distributed to form the corresponding pore-features. The plurality of pore-features include openings defined in the polishing surface, voids formed in the polishing elements below the polishing surface, pore-forming features comprising a sacrificial material composition, or combinations thereof.

[0010] 본 개시내용의 위에서 언급된 특징들이 상세히 이해될 수 있는 방식으로, 위에서 간략히 요약된 본 개시내용의 보다 상세한 설명은 실시예들을 참조로 하여 이루어질 수 있으며, 이러한 실시예들 중 일부는 첨부된 도면들에 예시된다. 그러나, 첨부된 도면들은 본 개시내용의 단지 전형적인 실시예들을 예시하는 것이므로 본 개시내용의 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 한다는 것이 주목되어야 하는데, 이는 본 개시내용이 다른 균등하게 유효한 실시예들을 허용할 수 있기 때문이다.
[0011] 도 1a는 예시적인 연마 패드의 연마 층의 일부를 예시하는 개략적인 단면도이다.
[0012] 도 1b는 연마 패드, 예컨대 도 1a의 연마 패드의 프린팅될(to-be-printed) 연마 층에 대한 설계 레이아웃을 예시하는 개략적인 단면도이다.
[0013] 도 2는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 연마 패드의 연마 층의 일부를 예시하는 개략적인 단면도이다.
[0014] 도 3은 본원에서 설명되는 실시예들에 따라 형성된 연마 패드를 사용하도록 구성된 예시적인 연마 시스템의 개략적인 측면도이다.
[0015] 도 4는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 선택적으로 배열된 기공들을 특징으로 하는 연마 패드의 개략적인 등각 단면도이다.
[0016] 도 5a 내지 도 5f는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 도 4에서 도시된 패드 설계 대신에 사용될 수 있는 다양한 연마 패드 설계들의 개략적인 평면도들이다.
[0017] 도 6a는 본원에서 설명되는 연마 패드들을 형성하는 데 사용될 수 있는 적층 제조 시스템의 개략적인 단면도이다.
[0018] 도 6b는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 이전에 형성된 프린트 층의 표면 상에 배치된 액적을 개략적으로 예시하는 클로즈-업(close-up) 단면도이다.
[0019] 도 7은 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 연마 패드를 형성하는 방법을 제시하는 흐름도이다.
[0020] 도 8은 다작용성 아크릴레이트 성분을 갖는, 그리고 다작용성 아크릴레이트 성분을 갖지 않는 프리폴리머 조성물들에 대한 전환-노출 곡선들을 예시하는 그래프이다.
[0021] 이해를 용이하게 하기 위해, 도면들에 대해 공통인 동일한 엘리먼트들을 지정하기 위해 가능한 경우 동일한 참조 번호들이 사용되었다. 일 구현의 엘리먼트들 및 특징들이 추가적인 언급 없이 다른 구현들에 유익하게 통합될 수 있다는 것이 고려된다.
[0010] In such a way that the above-mentioned features of the present disclosure can be understood in detail, a more detailed description of the present disclosure briefly summarized above may be made with reference to examples, some of which are appended to the present disclosure. Illustrated in the drawings. However, it should be noted that the accompanying drawings illustrate only exemplary embodiments of the present disclosure and should not be considered limiting the scope of the present disclosure, as the present disclosure may permit other equally effective embodiments. Because you can.
[0011] Figure 1A is a schematic cross-sectional view illustrating a portion of a polishing layer of an example polishing pad.
[0012] FIG. 1B is a schematic cross-sectional view illustrating a design layout for a to-be-printed polishing layer of a polishing pad, such as the polishing pad of FIG. 1A.
[0013] Figure 2 is a schematic cross-sectional view illustrating a portion of a polishing layer of a polishing pad according to embodiments described herein.
[0014] Figure 3 is a schematic side view of an example polishing system configured to use a polishing pad formed in accordance with embodiments described herein.
[0015] Figure 4 is a schematic isometric cross-sectional view of a polishing pad featuring selectively arranged pores, according to embodiments described herein.
[0016] Figures 5A-5F are schematic top views of various polishing pad designs that may be used in place of the pad design shown in Figure 4, according to embodiments described herein.
[0017] Figure 6A is a schematic cross-sectional view of an additive manufacturing system that may be used to form the polishing pads described herein.
[0018] Figure 6B is a close-up cross-sectional view schematically illustrating a droplet disposed on the surface of a previously formed print layer, according to embodiments described herein.
[0019] Figure 7 is a flow diagram presenting a method of forming a polishing pad, according to embodiments described herein.
[0020] Figure 8 is a graph illustrating conversion-exposure curves for prepolymer compositions with and without a multifunctional acrylate component.
[0021] To facilitate understanding, identical reference numbers have been used where possible to designate identical elements that are common to the drawings. It is contemplated that elements and features of one implementation may be beneficially incorporated into other implementations without further recitation.

[0022] 본원에서 설명되는 실시예들은 일반적으로, CMP(chemical mechanical polishing) 프로세스에서 사용될 수 있는 연마 패드들, 및 연마 패드들을 제조하기 위한 방법들에 관한 것이다. 특히, 본원에서 설명되는 연마 패드들은, 종래의 방법들을 사용하여 형성된 연마 패드들과 비교하여 개선된 기공 구조를 특징으로 한다.[0022] Embodiments described herein generally relate to polishing pads that can be used in a chemical mechanical polishing (CMP) process, and methods for manufacturing polishing pads. In particular, the polishing pads described herein feature improved pore structure compared to polishing pads formed using conventional methods.

[0023] 종래의 적층 제조 기법들에 의해 형성된 연마 패드들, 특히 고-해상도 프린팅을 사용하여 그리고/또는 비교적 더 연질 재료들로 형성된 연마 패드들과 통상적으로 연관된 바람직하지 않은 기공 구조가 도 1a에 개략적으로 예시된다. 도 1a는 예시적인 연마 패드의 연마 층(102a)의 일부를 예시하는 개략적인 단면도이다. 연마 층(102a)의 연마 재료(104a)는, 프리폴리머 조성물의 액적들의 중합으로부터 초래되는 불용성 폴리머를 포함할 수 있다. 희생 재료 조성물의 액적들을 프리폴리머 조성물의 액적들과 조합하여 배열함으로써 복수의 기공-피쳐들(106a)이 연마 재료(104a)에 형성된다. 기공-피쳐들(106a)은 연마 층(102a)의 연마 표면(108a)에 정의된 개구들을 포함할 수 있다. 여기서, 기공-피쳐들(106a)은 불충분하게 정의되어 있으며, 예컨대, 불균일한 직경, 불균일한 깊이, 패드에 걸쳐 변하는 불균일한 사이즈 분포, 불균일한 형상, 단면의 평탄한 외관, 예컨대, X-Y 평면에 평행하거나 또는 수직인 방향으로 기공-피쳐들(106a)에 걸친 연마 재료(104a)의 병합, 기공-피쳐들(106a) 각각 내의 불연속성, 대응하는 기공-피쳐들을 형성하기 위해 분배된 희생 재료 조성물의 볼륨의 일부로서 낮은 기공-피쳐 공간, 및 이들의 조합들을 갖는다.[0023] The undesirable pore structure typically associated with polishing pads formed by conventional additive manufacturing techniques, particularly those formed using high-resolution printing and/or with relatively softer materials, is schematically illustrated in Figure 1A. do. 1A is a schematic cross-sectional view illustrating a portion of a polishing layer 102a of an example polishing pad. The abrasive material 104a of the abrasive layer 102a may include an insoluble polymer resulting from polymerization of droplets of the prepolymer composition. A plurality of pore-features 106a are formed in the abrasive material 104a by arranging droplets of the sacrificial material composition in combination with droplets of the prepolymer composition. Pore-features 106a may include openings defined in the polishing surface 108a of the polishing layer 102a. Here, the pore-features 106a are poorly defined, e.g., non-uniform diameter, non-uniform depth, non-uniform size distribution that varies across the pad, non-uniform shape, flat appearance in cross-section, e.g., parallel to the X-Y plane. or merging of abrasive material 104a across pore-features 106a in a vertical direction, discontinuities within each of pore-features 106a, and volumes of sacrificial material composition dispensed to form corresponding pore-features. has low pore-feature space as part of , and combinations thereof.

[0024] 연마 층(102a)은 도 1b에 도시된 프린팅될 연마 층(102b)에 대한 프린트 설계 레이아웃에 따라 형성될 수 있다. 도 1b에서, 각각의 프린팅될 기공-피쳐(106b)는 Z-방향으로 하나가 다른 하나의 상부에 적층되는 프린트 층들(110a-110k) 중 다수의 프린트 층들을 통해 연장된다. 도 1b에 따르면, 프린트 층들(110a, 110c, 110e, 및 110g)은 연마 재료(104b)를 포함하는 프리폴리머 조성물의 액적들에 인접하게 배열된 희생 재료 조성물(112)의 액적들에 대응하는 기공-피쳐 공간들을 포함한다. 도시된 바와 같이 교번적인 어레인지먼트(alternating arrangement)로 프린트 층들(110a, 110c, 110e, 및 110g) 사이에 Z-방향으로 기공-피쳐 공간이 없는, 즉, 연마 재료(104b)만을 포함하는 다른 프린트 층들(예컨대, 110b, 110d, 및 110f)이 개재된다. 교번적인 프린트 층들의 각각의 쌍은, 프리폴리머 조성물 및 희생 재료 조성물의 액적들이 각각의 층에서 동일한 포지션에 증착되도록 동일한 패턴을 가질 수 있다. 부가적인 프린트 층들(예컨대, 110h-110k)이 프린트 층(110g) 아래에 배치된다. 일부 다른 실시예들에서, 기공-피쳐 공간들을 포함하는 프린트 층들(110a, 110c, 110e, 및 110g)은 서로 직접 접촉하여 적층되고, 기공-피쳐 공간이 없는 프린트 층들(예컨대, 110b, 110d, 및 110f)은 생략된다. 그러한 실시예들에서, 희생 재료 조성물(112)의 액적들은, 희생 재료 조성물(112)이 Z-방향으로 개별적인 기공-피쳐들(106b) 내에서 연속적이도록, 각각의 층에서 동일한 포지션에 증착되어야 한다. 결과적인 기공-피쳐 구조물은 "포스트(post)"로 지칭될 수 있다.[0024] The polishing layer 102a may be formed according to the print design layout for the polishing layer 102b to be printed shown in FIG. 1B. In Figure 1B, each pore-feature to be printed 106b extends in the Z-direction through a number of print layers 110a-110k stacked one on top of the other. According to FIG. 1B, print layers 110a, 110c, 110e, and 110g have pores corresponding to droplets of sacrificial material composition 112 arranged adjacent to droplets of prepolymer composition comprising abrasive material 104b. Contains feature spaces. As shown, there is no pore-feature space in the Z-direction between print layers 110a, 110c, 110e, and 110g in an alternating arrangement, i.e., different print layers comprising only abrasive material 104b. (eg, 110b, 110d, and 110f) are interposed. Each pair of alternating print layers can have the same pattern so that droplets of prepolymer composition and sacrificial material composition are deposited at the same positions in each layer. Additional print layers (eg, 110h-110k) are disposed below print layer 110g. In some other embodiments, print layers 110a, 110c, 110e, and 110g containing pore-feature spaces are stacked in direct contact with each other, and print layers without pore-feature spaces (e.g., 110b, 110d, and 110f) is omitted. In such embodiments, droplets of sacrificial material composition 112 should be deposited at the same position in each layer such that the sacrificial material composition 112 is continuous within the individual pore-features 106b in the Z-direction. . The resulting pore-feature structure may be referred to as a “post”.

[0025] 도 1b의 설계 레이아웃에 따르면, 기공-피쳐들(106b)은 서로에 대해, 연마 패드의 연마 표면에 평행한 X-Y 평면의 하나의 방향 또는 둘 모두의 방향들로(즉, 측방향으로) 분포될 것이다. 따라서, 기공-피쳐들(106b)의 적어도 일부들은 그 사이에 개재된 프린팅될 연마 재료(104b)의 적어도 일부들에 의해 공간적으로 분리되어야 한다. 즉, 서로 이격되어야 한다. 기공-피쳐들(106b)은 프린팅될 연마 표면(108b)과 연속적일 수 있다.[0025] According to the design layout of FIG. 1B, the pore-features 106b may be distributed relative to each other (i.e., laterally) in one or both directions of the X-Y plane parallel to the polishing surface of the polishing pad. will be. Accordingly, at least some of the pore-features 106b should be spatially separated by at least some of the abrasive material 104b to be printed therebetween. That is, they must be spaced apart from each other. Pore-features 106b may be continuous with the polishing surface 108b to be printed.

[0026] 일반적으로, 프린팅될 연마 층(102b)은, 위에서 설명된 결과적인 연마 층(102a)에서 명백한 단점들 중 어느 것도 없이, 잘-정의된 기공-피쳐들을 갖도록 설계된다. 도 1a에 도시된 불충분하게 정의된 기공-피쳐들(106a)은 경화 전에 희생 재료 조성물 및 프리폴리머 조성물의 인접한 액적들 사이의 상호-혼합(inter-mixing)의 결과인 것으로 여겨진다. 게다가, 또한, 고해상도 프린팅을 사용하여 그리고/또는 비교적 더 연질의 재료들로 형성된 연마 패드들의 제작 동안, 상호-혼합이 더 쉽게 발생할 수 있는 것으로 여겨진다.[0026] Generally, the polishing layer 102b to be printed is designed to have well-defined pore-features, without any of the drawbacks apparent in the resulting polishing layer 102a described above. The poorly defined pore-features 106a shown in Figure 1A are believed to be the result of inter-mixing between adjacent droplets of the sacrificial material composition and the prepolymer composition prior to curing. Additionally, it is believed that inter-mixing may occur more easily during the fabrication of polishing pads using high-resolution printing and/or formed from relatively softer materials.

[0027] 유리하게는, 본원에서 설명되는 실시예들은 프리폴리머 조성물 및 희생 재료 조성물의 인접한 액적들 사이의 감소된 상호-혼합을 제공함으로써, 도 1a에 도시된 예와 비교하여 더 양호하게 정의된 기공-피쳐들을 초래한다. 부가하여, 감소된 상호-혼합은, 예컨대 도 2에 도시된 연마 층(202)의 형성을 초래하며, 이는 도 1b에 도시된 프린팅될 연마 층(102b)에 더 근접하게 대응한다.[0027] Advantageously, the embodiments described herein provide reduced inter-mixing between adjacent droplets of the prepolymer composition and the sacrificial material composition, thereby resulting in better defined pore-features compared to the example shown in Figure 1A. bring about In addition, reduced inter-mixing results in the formation of an abrasive layer 202, such as shown in FIG. 2, which more closely corresponds to the abrasive layer to be printed 102b shown in FIG. 1B.

[0028] 도 2는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른 연마 패드의 연마 층(202)의 일부를 예시하는 개략적인 단면도이다. 연마 층(202)의 연마 재료(204)는 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같은 경질 또는 연질 포뮬레이션(formulation)을 포함할 수 있다. 복수의 기공-피쳐들(206)이 연마 재료(204)에 형성된다. 기공-피쳐들(206)은, 연마 층(202)의 연마 표면(208)에 정의된 개구들, 연마 표면(208) 아래에서 연마 재료(204)에 형성되는 공극들, 연마 표면(208)에 배치된 기공-형성 피쳐들, 연마 표면(208) 아래에서 연마 재료(204)에 배치된 기공-형성 피쳐들, 및 이들의 조합들을 포함할 수 있다. 여기서, 기공-피쳐들(206)은 잘 정의되어 있으며, 예컨대 균일한 직경, 균일한 깊이, 패드에 걸친 균일한 사이즈 분포, 균일한 형상, 단면의 둥근 외관, 인접한 기공-피쳐들(206) 사이에 개재된 연마 재료(204)의 분리, 기공-피쳐들(206) 각각 내의 연속성, 대응하는 기공-피쳐들을 형성하기 위해 분배된 희생 재료 조성물의 볼륨의 일부로서 높은 기공-피쳐 공간, 기공-피쳐들(106a)에 비해 방사상 평면(예컨대, (X-Y 평면에서)에서의 더 적은 확산, 기공-피쳐들(106a)에 비해 감소된 깊이, 및 이들의 조합들 중 하나 이상을 갖는다. [0028] 2 is a schematic cross-sectional view illustrating a portion of a polishing layer 202 of a polishing pad according to embodiments described herein. The abrasive material 204 of the abrasive layer 202 may include a hard or soft formulation, as described in more detail below. A plurality of pore-features 206 are formed in the abrasive material 204. Pore-features 206 include openings defined in the polishing surface 208 of the polishing layer 202, voids formed in the polishing material 204 below the polishing surface 208, and pores in the polishing surface 208. It may include disposed pore-forming features, pore-forming features disposed in the abrasive material 204 below the abrasive surface 208, and combinations thereof. Here, the pore-features 206 are well-defined, such as having a uniform diameter, uniform depth, uniform size distribution across the pad, uniform shape, rounded appearance in cross-section, and spacing between adjacent pore-features 206. Separation of the intervening abrasive material 204, continuity within each of the pore-features 206, high pore-feature spacing, pore-features as part of the volume of the sacrificial material composition dispensed to form the corresponding pore-features. less diffusion in the radial plane (e.g., in the X-Y plane) compared to pore-features 106a, reduced depth compared to pore-features 106a, and combinations thereof.

[0029] 본원에서 설명되는 실시예들은, 성분들의 극성, 연마 재료의 상대 강도(예컨대, 저장 모듈러스 또는 극한 인장 강도), 제타 전위를 조정하기 위한 첨가제들, 물 흡수를 튜닝하기 위한 첨가제들, 또는 기계적 특성들을 튜닝하기 위한 모노머들과 같은 포뮬레이션의 다른 양상들과 관계없이 기공 구조를 개선하기 위한 보편적인 방법을 제공한다. 본원에서 설명되는 실시예들은 300 dpi 또는 600 dpi와 같은 고해상도 프린팅에 대해서도 기공 구조를 개선한다. 본원에서 설명되는 실시예들은 표면 점착성을 감소시킬 수 있는 개선된 표면 경화를 갖는 연마 패드들을 제공한다. 본원에서 설명되는 실시예들은 유해할 수 있는 잔류 모노머들의 농도가 감소된 연마 패드들을 제공한다. 본원에서 설명되는 실시예들은, 연마 패드들의 평탄도를 개선할 수 있는 감소된 내부 구조적 응력 레벨을 갖는 연마 패드들을 제공한다.[0029] Embodiments described herein include the polarity of the components, the relative strength of the abrasive material (e.g., storage modulus or ultimate tensile strength), additives to adjust zeta potential, additives to tune water absorption, or mechanical properties. It provides a universal method for improving pore structure regardless of other aspects of the formulation, such as monomers to tune. Embodiments described herein improve pore structure even for high resolution printing, such as 300 dpi or 600 dpi. Embodiments described herein provide polishing pads with improved surface hardening that can reduce surface tack. Embodiments described herein provide polishing pads with reduced concentrations of potentially harmful residual monomers. Embodiments described herein provide polishing pads with reduced internal structural stress levels that can improve the flatness of polishing pads.

[0030] 본원에서 설명되는 실시예들은, 비교적 연질의 재료 포뮬레이션들을 사용하여 형성된 연마 패드들에 대해서도 개선된 기공 구조를 제공한다. 종래의 패드 제작 프로세스 동안, 연질 연마 재료 포뮬레이션들의 더 큰 친수성으로 인해, 경질 재료 포뮬레이션들과 비교할 때, 연질 연마 재료 포뮬레이션들의 프리폴리머 액적들이 희생 재료의 인접하는 액적들과의 상호-혼합이 증가하는 문제를 겪는 것으로 여겨진다. 그러나, 본원에서 설명되는 실시예들은 더 친수성인 포뮬레이션들을 이용하여도 기공 구조를 유지하는 난제를 극복한다. [0030] Embodiments described herein provide improved pore structure even for polishing pads formed using relatively soft material formulations. During a conventional pad fabrication process, due to the greater hydrophilicity of soft abrasive material formulations, the prepolymer droplets of soft abrasive material formulations are less likely to inter-mix with adjacent droplets of sacrificial material compared to hard material formulations. It is believed to be experiencing increasing problems. However, the embodiments described herein overcome the challenge of maintaining pore structure even with more hydrophilic formulations.

[0031] 본원에서 설명되는 실시예들은, 일정 도즈(dose)의 전자기 방사선에 노출될 때, 분배된 프리폴리머 조성물의 액적들의 경화 레이트를 증가시키는, 다작용성 아크릴레이트 성분을 포함하는 프리폴리머 조성물을 제공한다. 다시 말해서, 다작용성 아크릴레이트 성분을 갖는 프리폴리머 조성물의 경화 레이트는, 동일한 도즈의 전자기 방사선에 노출될 때, 다작용성 아크릴레이트 성분이 없는 프리폴리머 조성물의 경화 레이트보다 크다. 유리하게는, 본원에서 설명되는 실시예들에서의 프리폴리머 조성물의 가속된 경화는, 다작용성 아크릴레이트 성분이 없는 프리폴리머 조성물과 비교할 때, 희생 재료 조성물 및 프리폴리머 조성물의 인접한 액적들 사이의 상호-혼합을 감소시킨다. [0031] Embodiments described herein provide prepolymer compositions comprising a multifunctional acrylate component that increase the cure rate of droplets of the dispensed prepolymer composition when exposed to a dose of electromagnetic radiation. In other words, the cure rate of the prepolymer composition with the multifunctional acrylate component is greater than the cure rate of the prepolymer composition without the multifunctional acrylate component when exposed to the same dose of electromagnetic radiation. Advantageously, the accelerated curing of the prepolymer composition in the embodiments described herein results in inter-mixing between adjacent droplets of the sacrificial material composition and the prepolymer composition when compared to a prepolymer composition without the multifunctional acrylate component. reduce.

[0032] 유리하게는, 본원에 설명된 실시예들은, 표면 활성제를 포함하지 않는 프리폴리머 조성물과 비교할 때, 희생 재료 조성물 및 프리폴리머 조성물의 인접한 액적들 사이의 상호-혼합을 감소시키는, 표면 활성제를 포함하는 프리폴리머 조성물을 제공한다.[0032] Advantageously, the embodiments described herein provide a prepolymer composition comprising a surface active agent that reduces inter-mixing between adjacent droplets of the sacrificial material composition and the prepolymer composition when compared to a prepolymer composition not comprising a surface active agent. provides.

[0033] 본원에서 설명되는 실시예들은 경화 후에 결과적인 기공-형성 상의 유동성을 감소시키는 폴리에틸렌 글리콜 모노아크릴레이트 성분을 포함하는 희생 재료 조성물을 제공한다. 유리하게, 본원에서 설명되는 실시예들에서의 감소된 유동성은, 폴리에틸렌 글리콜 모노아크릴레이트 성분 없이 형성된 연마 패드들과 비교할 때, 결과적인 기공-피쳐들의 구조를 개선한다.[0033] Embodiments described herein provide sacrificial material compositions comprising a polyethylene glycol monoacrylate component that reduces the fluidity of the resulting pore-forming phase after curing. Advantageously, the reduced fluidity in the embodiments described herein improves the structure of the resulting pore-features when compared to polishing pads formed without a polyethylene glycol monoacrylate component.

[0034] 본원에서 설명되는 실시예들은 일반적으로, 반도체 디바이스 제조에서 사용되는 CMP(chemical mechanical polishing) 패드들에 관한 것이지만, 연마 패드들 및 그 제조 방법은 화학적 활성 및 화학적 비활성 연마 유체들 및/또는 연마 입자들이 없는 연마 유체들 둘 모두를 사용하는 다른 연마 공정에도 적용 가능하다. 또한, 본원에서 설명된 실시예들은, 단독으로 또는 조합하여, 적어도 다음의 산업들: 특히, 항공 우주, 세라믹, HDD(hard disk drive), MEMS 및 나노-기술, 금속 가공, 광학 및 전기-광학 제조, 및 반도체 디바이스 제조에서 사용될 수 있다. [0034] Embodiments described herein generally relate to chemical mechanical polishing (CMP) pads used in semiconductor device manufacturing, but the polishing pads and methods of manufacturing the same include chemically active and chemically inert polishing fluids and/or abrasive particles. It is also applicable to other polishing processes using both polishing fluids. Additionally, embodiments described herein, alone or in combination, may be useful in at least the following industries: aerospace, ceramics, hard disk drive (HDD), MEMS and nano-technology, metal processing, optics and electro-optics, among others. It can be used in manufacturing, and semiconductor device manufacturing.

예시적인 연마 시스템Exemplary Polishing System

[0035] 도 3은 본원에서 설명되는 실시예들에 따라 형성된 연마 패드(400)를 사용하도록 구성된 예시적인 연마 시스템(300)의 개략적인 측면도이다. 연마 패드(400)는 도 4에서 추가로 설명된다.[0035] 3 is a schematic side view of an example polishing system 300 configured to use a polishing pad 400 formed in accordance with embodiments described herein. Polishing pad 400 is further described in FIG. 4 .

[0036] 여기서, 연마 시스템(300)은, 감압 접착제(pressure sensitive adhesive)를 사용하여 연마 패드(400)가 고정된 플래튼(304), 및 기판 캐리어(306)를 특징으로 한다. 기판 캐리어(306)는 플래튼(304) 및 플래튼(304) 상에 장착된 연마 패드(400)를 향한다. 기판 캐리어(306)는, 캐리어 축(310)을 중심으로 회전하면서 동시에, 기판 캐리어(306)에 배치된 기판(308)의 재료 표면을 연마 패드(400)의 연마 표면에 대해 가압하기 위해 사용된다. 통상적으로, 플래튼(304)이 플래튼 축(312)을 중심으로 회전하는 한편, 회전하는 기판 캐리어(306)가 플래튼(304)의 내경으로부터 외경으로 앞뒤로 스위핑하여, 연마 패드(400)의 불균일한 마모를 부분적으로 감소시킨다.[0036] Here, the polishing system 300 features a platen 304 to which a polishing pad 400 is secured using a pressure sensitive adhesive, and a substrate carrier 306. The substrate carrier 306 faces the platen 304 and the polishing pad 400 mounted on the platen 304. The substrate carrier 306 is used to press the material surface of the substrate 308 placed on the substrate carrier 306 against the polishing surface of the polishing pad 400 while rotating about the carrier axis 310. . Typically, the platen 304 rotates about the platen axis 312 while the rotating substrate carrier 306 sweeps back and forth from the inner diameter of the platen 304 to the outer diameter of the polishing pad 400. Partially reduces uneven wear.

[0037] 연마 시스템(300)은 유체 전달 암(314) 및 패드 컨디셔너 조립체(316)를 더 포함한다. 유체 전달 암(314)은 연마 패드(400) 위에 포지셔닝되고, 연마제들이 내부에 부유되어 있는 연마 슬러리와 같은 연마 유체를 연마 패드(400)의 표면으로 전달하기 위해 사용된다. 통상적으로, 연마 유체는, 기판(308)의 재료 표면의 화학적 기계적 연마를 가능하게 하기 위해, 산화제와 같은 다른 화학적 활성 성분들 및 pH 조정제를 함유한다. 패드 컨디셔너 조립체(316)는, 기판(308)의 연마 전에, 기판(308)의 연마 후에, 또는 기판(308)의 연마 동안에, 연마 패드(400)의 표면에 대해 고정 연마제 컨디셔닝 디스크(318)를 가압함으로써 연마 패드(400)를 컨디셔닝하기 위해 사용된다. 컨디셔닝 디스크(318)를 연마 패드(400)에 대해 가압하는 것은, 컨디셔닝 디스크(318)를 컨디셔너 축(320)을 중심으로 회전시키는 것, 및 컨디셔닝 디스크(318)를 플래튼(304)의 내경으로부터 플래튼(304)의 외경까지 스위핑하는 것을 포함한다. 컨디셔닝 디스크(318)는 연마 패드(400) 연마 표면을 연마 및 소생시키기 위해, 그리고 연마 패드(400)의 연마 표면으로부터 연마 부산물들 또는 다른 잔해(debris)를 제거하기 위해 사용된다.[0037] Polishing system 300 further includes a fluid transfer arm 314 and a pad conditioner assembly 316. The fluid transfer arm 314 is positioned above the polishing pad 400 and is used to deliver a polishing fluid, such as a polishing slurry with abrasives suspended therein, to the surface of the polishing pad 400. Typically, the polishing fluid contains a pH adjuster and other chemically active ingredients, such as oxidizing agents, to enable chemical mechanical polishing of the material surface of the substrate 308. The pad conditioner assembly 316 applies a fixed abrasive conditioning disk 318 to the surface of the polishing pad 400 before polishing the substrate 308, after polishing the substrate 308, or during polishing of the substrate 308. It is used to condition the polishing pad 400 by applying pressure. Pressing the conditioning disk 318 against the polishing pad 400 includes rotating the conditioning disk 318 about the conditioner axis 320 and rotating the conditioning disk 318 from the inner diameter of the platen 304. It includes sweeping to the outer diameter of the platen (304). Conditioning disk 318 is used to polish and revitalize the polishing surface of polishing pad 400 and to remove polishing by-products or other debris from the polishing surface of polishing pad 400.

연마 패드 예들Polishing Pad Examples

[0038] 본원에서 설명되는 연마 패드들은 기초 층 및 기초 층 상에 배치된 연마 층을 포함한다. 연마 층은 연마 패드의 연마 표면을 형성하고, 기초 층은 연마될 기판이 그에 대해 가압될 때, 연마 층에 대한 지지를 제공한다. 기초 층 및 연마 층은, 경화될 때, 상이한 재료 특성들을 갖는 상이한 프리폴리머 조성물들로 형성된다. 기초 층 및 연마 층은 연속적인 층별 적층 제조 프로세스를 사용하여 일체로 그리고 순차적으로 형성된다. 적층 제조 프로세스는 연마 층과 기초 층 사이에 연속적인 폴리머 상을 갖는 연마 패드 바디를 제공하고, 그에 따라, 연마 층과 기초 층 사이의 접착제 층 또는 다른 본딩 방법에 대한 필요성을 제거한다. 일부 실시예들에서, 연마 층은 복수의 연마 엘리먼트들로 형성되며, 복수의 연마 엘리먼트들은 그 사이에 배치된 리세스들 및/또는 채널들에 의해 연마 표면에 걸쳐 서로 분리된다.[0038] Polishing pads described herein include a base layer and a polishing layer disposed on the base layer. The polishing layer forms the polishing surface of the polishing pad, and the foundation layer provides support for the polishing layer when the substrate to be polished is pressed against it. The base layer and the polishing layer are formed from different prepolymer compositions that, when cured, have different material properties. The base layer and polishing layer are formed integrally and sequentially using a continuous layer-by-layer additive manufacturing process. The additive manufacturing process provides a polishing pad body with a continuous polymer phase between the polishing layer and the foundation layer, thereby eliminating the need for an adhesive layer or other bonding method between the polishing layer and the foundation layer. In some embodiments, the polishing layer is formed of a plurality of polishing elements, the plurality of polishing elements being separated from each other across the polishing surface by recesses and/or channels disposed therebetween.

[0039] 본원에서 사용되는 바와 같은 "기공-피쳐"라는 용어는, 연마 표면에 정의된 개구들, 연마 표면 아래에서 연마 재료에 형성되는 공극들, 연마 표면에 배치된 기공-형성 피쳐들, 연마 표면 아래에서 연마 재료에 배치된 기공-형성 피쳐들, 및 이들의 조합들을 포함한다. 기공-형성 피쳐들은 통상적으로, 연마 유체에 대한 노출 시에 용해되어, 연마 표면에는 대응하는 개구를 그리고/또는 연마 표면 아래 연마 재료에는 공극을 형성하는 수용성-희생 재료를 포함한다. 일부 실시예들에서, 수용성-희생 재료는 연마 유체에 대한 노출 시에 팽창(swell)하여서, 주변 연마 재료를 변형시켜 연마 패드 재료 표면에 요철들을 제공할 수 있다. 결과적인 기공들 및 요철들은 바람직하게는, 연마 패드와 기판의 연마될 재료 표면 사이의 계면으로 액체 및 연마제들을 수송하는 것을 가능하게 하고, 기판 표면으로부터 화학적 및 기계적 재료 제거를 가능하게 하기 위해 기판 표면에 대해 그러한 연마제들을 일시적으로 고정시킨다(연마제 포획).[0039] As used herein, the term “pore-features” refers to openings defined in the polishing surface, voids formed in the polishing material below the polishing surface, pore-forming features disposed on the polishing surface, pore-forming features disposed on the abrasive material, and combinations thereof. Pore-forming features typically include a water-soluble sacrificial material that dissolves upon exposure to the polishing fluid, forming corresponding openings in the polishing surface and/or voids in the polishing material beneath the polishing surface. In some embodiments, the water-soluble sacrificial material may swell upon exposure to the polishing fluid, deforming the surrounding polishing material and providing irregularities on the polishing pad material surface. The resulting pores and irregularities preferably allow transport of liquid and abrasives to the interface between the polishing pad and the material surface to be polished of the substrate, and to enable chemical and mechanical material removal from the substrate surface. Temporarily fixes such abrasives (abrasive capture).

[0040] 본원에서 사용되는 바와 같은 "기공-피쳐 공간"이라는 용어는 각각의 기공-피쳐의 볼륨을 지칭한다. 다수의 기공-피쳐들이 함께 병합될 때, 각각의 개별적인 기공-피쳐의 기공-피쳐 공간을 정의하는 경계 라인들은 프린팅될 연마 층에 대한 대응하는 설계 레이아웃에 따라 결정될 수 있다. 예컨대, 2개의 기공-피쳐들이 함께 병합될 때, 프린팅될 기공-피쳐들 사이의 평균 거리는 병합된 기공-피쳐들 사이의 경계 라인으로서 사용될 수 있다. [0040] As used herein, the term “pore-feature space” refers to the volume of each pore-feature. When multiple pore-features are merged together, the boundary lines defining the pore-feature space of each individual pore-feature can be determined according to the corresponding design layout for the abrasive layer to be printed. For example, when two pore-features are merged together, the average distance between the pore-features to be printed can be used as the boundary line between the merged pore-features.

[0041] 본원에서 사용되는 바와 같은 "기공-피쳐 밀도"라는 용어는, X-Y 평면에서의 주어진 샘플의 총 면적의 백분율로서, 주어진 샘플의 X-Y 평면에서의 세공-피쳐들을 포함하는 누적 면적, 이를테면 연마 패드의 연마 표면 내의 또는 연마 패드의 연마 표면에 평행한 X-Y 평면 내의 기공-피쳐 밀도 마이크로-구역에 기공-피쳐들을 포함하는 누적 면적을 지칭한다. 본원에서 사용된 바와 같은 "다공도"라는 용어는 주어진 샘플 내의 총 벌크 볼륨의 퍼센티지로서 기공-피쳐 공간의 볼륨을 지칭한다. 본원에서 정의된 바와 같은 기공-피쳐가 희생 재료로 형성된 기공-형성 피쳐를 포함하는 실시예들에서, 기공-피쳐 밀도 및 다공도는, 피쳐를 형성하는 희생 재료가 그로부터 용해된 후에 측정된다.[0041] As used herein, the term “pore-feature density” refers to the cumulative area comprising pore-features in the X-Y plane of a given sample, as a percentage of the total area of a given sample in the Pore-feature density within a surface or in the X-Y plane parallel to the polishing surface of the polishing pad refers to the cumulative area containing pore-features in micro-zones. As used herein, the term “porosity” refers to the volume of pore-feature space as a percentage of the total bulk volume within a given sample. In embodiments where the pore-feature as defined herein includes a pore-forming feature formed from a sacrificial material, the pore-feature density and porosity are measured after the sacrificial material forming the feature has dissolved therefrom.

[0042] 기공-피쳐 밀도, 기공-피쳐 공간, 기공-피쳐 구조, 다공도, 및 기공 사이즈는 임의의 적절한 방법을 사용하여, 이를테면, SEM(scanning electron microscopy) 또는 광학 현미경을 사용하는 방법들에 의해 결정될 수 있다. 기공-피쳐 밀도, 다공도, 및 기공 사이즈를 특성화하기 위한 기법들 및 시스템들은 당해 기술분야에 잘 알려져 있다. 예컨대, 표면의 일부분은 임의의 적절한 방법(예컨대, 전자 현미경 이미지 분석, 원자력 현미경, 3D 현미경 등)에 의해 특성화될 수 있다. 일 구현에서, 기공-피쳐 밀도 및 기공 사이즈 분석은, 미국, 뉴저지, 엘름우드 파크에 위치한 KEYence Corporation of America에 의해 생산된 VK-X 시리즈 3D UV 레이저 스캐닝 공초점 현미경(VK-X Series 3D UV Laser Scanning Confocal Microscope)을 사용하여 수행될 수 있다.[0042] Pore-feature density, pore-feature spacing, pore-feature structure, porosity, and pore size can be determined using any suitable method, such as those using scanning electron microscopy (SEM) or optical microscopy. . Techniques and systems for characterizing pore-feature density, porosity, and pore size are well known in the art. For example, a portion of the surface can be characterized by any suitable method (eg, electron microscopy image analysis, atomic force microscopy, 3D microscopy, etc.). In one embodiment, pore-feature density and pore size analysis is performed using a VK-X Series 3D UV Laser Scanning Confocal Microscope manufactured by KEYence Corporation of America, Elmwood Park, NJ, USA. It can be performed using a Scanning Confocal Microscope.

[0043] 일부 실시예들에서, 연마 패드의 연마 재료는, 고유한 재료 특성들을 제공하기 위해, 상이한 프리폴리머 조성물들, 또는 상이한 프리폴리머 조성물들의 상이한 비율들로 형성될 수 있다.[0043] In some embodiments, the polishing material of the polishing pad may be formed of different prepolymer compositions, or different ratios of different prepolymer compositions, to provide unique material properties.

[0044] 일반적으로, 본원에 기술된 방법들은 층별 프로세스에서 연마 패드들의 적어도 부분들을 형성(프린트)하기 위해 적층 제조 시스템, 예컨대 2D 또는 3D 잉크젯 프린터 시스템을 사용한다. 통상적으로, 각각의 프린트 층은, 제조 지지부 또는 이전에 형성된 프린트 층 상에 원하는 프리폴리머 조성물들 및/또는 기공-형성 희생 재료 전구체 조성물들의 액적들을 순차적으로 증착하고 적어도 부분적으로 경화시킴으로써 형성(프린트)된다. 유리하게는, 적층 제조 시스템 및 본원에 기술된 방법들은 각각의 프린트 층 내의 적어도 미크론 스케일 액적 배치 제어(X-Y 해상도)뿐만 아니라 각각의 프린트 층의 두께에 대한 미크론 스케일(0.1㎛ 내지 200㎛) 제어(Z 해상도)를 가능하게 한다. 본원에서 제시된 적층 제조 시스템들 및 방법들에 의해 제공되는 미크론 스케일 X-Y 및 Z 해상도들은 본원에서 설명된 기공-피쳐들의 바람직하고 반복가능한 패턴들의 형성을 가능하게 한다. 따라서, 일부 실시예들에서, 연마 패드들로부터 사용되는 적층 제조 방법들은 또한, 연마 패드들로부터 형성된 연마 패드들의 하나 이상의 특유한 구조적 특징들을 부여한다. [0044] Generally, the methods described herein use an additive manufacturing system, such as a 2D or 3D inkjet printer system, to form (print) at least portions of the polishing pads in a layer-by-layer process. Typically, each print layer is formed (printed) by sequentially depositing and at least partially curing droplets of the desired prepolymer compositions and/or pore-forming sacrificial material precursor compositions on a fabrication support or previously formed print layer. . Advantageously, the additive manufacturing systems and methods described herein provide at least micron-scale droplet placement control (X-Y resolution) within each print layer, as well as micron-scale (0.1 μm to 200 μm) control over the thickness of each print layer ( Z resolution) is possible. The micron scale X-Y and Z resolutions provided by the additive manufacturing systems and methods presented herein enable the formation of desirable and repeatable patterns of pore-features described herein. Accordingly, in some embodiments, additive manufacturing methods used from polishing pads also impart one or more unique structural characteristics to polishing pads formed from the polishing pads.

[0045] 본원에서 사용되는 바와 같은 "고-해상도 프린팅"이라는 용어는 희생 재료 조성물의 4개 이하의 인접한 액적들, 이를테면 1개 내지 4개의 인접한 액적들로 형성된 기공-피쳐들을 지칭한다. 고-해상도 프린팅을 사용하면, 프리폴리머 조성물 및 희생 재료 조성물의 액적들 사이의 상호-혼합과 연관된 기공 구조의 네거티브 변화들이 더 현저한데, 이는 저해상도 프린팅과 비교할 때 기공-피쳐들의 치수들이 실질적으로 감소되기 때문이다. [0045] As used herein, the term “high-resolution printing” refers to pore-features formed by up to four contiguous droplets, such as one to four contiguous droplets, of a sacrificial material composition. With high-resolution printing, negative changes in pore structure associated with inter-mixing between droplets of prepolymer composition and sacrificial material composition are more pronounced, as the dimensions of the pore-features are substantially reduced compared to low-resolution printing. Because.

[0046] 도 4는 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 선택적으로 배열된 기공-피쳐들(410)을 특징으로 하는 연마 패드(400)의 개략적인 등각 단면도이다. 연마 패드(400)는 도 3에서 설명되는 예시적인 연마 시스템(300)의 연마 패드(400)로서 사용될 수 있다. 여기서, 연마 패드(400)는 복수의 연마 엘리먼트들(404)을 포함하며, 복수의 연마 엘리먼트들(404)은 기초 층(406) 상에 배치되고 부분적으로는 기초 층(406) 내에 배치된다. 적층 제조 프로세스는 연마 엘리먼트들(404)을 포함하는 연마 층 및 기초 층(406)을 각각 형성하는 데 사용되는 상이한 프리폴리머 조성물들의 공중합을 가능하게 하여, 연마 층과 기초 층(406) 사이의 계면 경계 구역들에 걸쳐 폴리머 재료의 연속 상을 제공한다.[0046] 4 is a schematic isometric cross-sectional view of a polishing pad 400 featuring selectively arranged pore-features 410, according to embodiments described herein. Polishing pad 400 may be used as the polishing pad 400 of the example polishing system 300 illustrated in FIG. 3 . Here, the polishing pad 400 includes a plurality of polishing elements 404 , where the plurality of polishing elements 404 are disposed on and partially within the foundation layer 406 . The additive manufacturing process allows for the copolymerization of different prepolymer compositions used to form the base layer 406 and the abrasive layer comprising the abrasive elements 404, respectively, thereby creating an interfacial boundary between the abrasive layer and the base layer 406. It provides a continuous phase of polymer material across the zones.

[0047] 연마 패드(400)는 약 5 mm 내지 약 30 mm의 제1 두께(T(1))를 갖는다. 연마 엘리먼트들(404)은 제1 두께(T(1))의 약 1/3 내지 약 2/3의 제2 두께(T(2))를 갖는 기초 층(406)의 일부분에 의해 패드(400)의 두께 방향으로 지지된다. 연마 엘리먼트들(404)은 제1 두께(T(1))의 약 1/3 내지 약 2/3인 제3 두께(T(3))를 갖는다. 도시된 바와 같이, 연마 엘리먼트들의 적어도 일부분들은 기초 층(406)의 표면 아래에 배치되고, 나머지 부분들은 이로부터 높이(H)만큼 상향으로 연장된다. 일부 실시예들에서, 높이(H)는 제1 두께(T(1))의 약 1/2 이하이다.[0047] The polishing pad 400 has a first thickness T(1) of about 5 mm to about 30 mm. The abrasive elements 404 polish the pad 400 by a portion of the base layer 406 having a second thickness T(2) that is about one-third to about two-thirds the first thickness T(1). ) is supported in the thickness direction. Abrasive elements 404 have a third thickness T(3) that is about one-third to about two-thirds of the first thickness T(1). As shown, at least portions of the polishing elements are disposed below the surface of base layer 406, with remaining portions extending upwardly therefrom by a height H. In some embodiments, the height H is less than or equal to about 1/2 the first thickness T(1).

[0048] 여기서, 복수의 연마 엘리먼트들(404)은 포스트(405) 주위에 배치되고 포스트(405)로부터 반경방향 바깥쪽으로 연장되는 복수의 불연속(세그먼트형) 동심 링들(407)을 포함한다. 여기서, 포스트(405)는 연마 패드(400)의 중심에 배치된다. 다른 실시예들에서, 포스트(405)의 중심 및 그에 따른 동심 링들(407)의 중심은, 연마 패드(400)가 연마 플래튼에 대해 회전할 때 연마 패드 표면과 기판 사이의 와이핑 타입의 상대 모션을 제공하기 위해 연마 패드(400)의 중심으로부터 오프셋될 수 있다. 복수의 연마 엘리먼트들(404)의 측벽들 및 기초 층(406)의 상향 표면은 기초 층(406)의 표면과 연마 패드(400)의 연마 표면(401)의 평면 사이에서 그리고 연마 엘리먼트들(404) 각각 사이에서 연마 패드(400)에 배치되는 복수의 채널들(418)을 정의한다. 복수의 채널들(418)은 연마 패드(400)에 걸친, 그리고 연마 패드(400)와 연마 패드(400) 상에서 연마될 기판의 재료 표면 사이의 계면으로의 연마 유체들의 분포를 가능하게 한다. 여기서, 연마 엘리먼트들(404)은 X-Y 평면에 평행한 상부 표면 및 실질적으로 수직인, 이를테면 수직(X-Y 평면에 직교함)의 약 20° 이내, 또는 수직의 약 10° 이내인 측벽들을 갖는다. 연마 엘리먼트(들)(404)의 폭(W(1))은 약 250 미크론 내지 약 10 밀리미터, 이를테면 약 250 미크론 내지 약 5 밀리미터, 또는 약 1 mm 내지 약 5 mm이다. 연마 엘리먼트(들)(404) 사이의 피치(P)는 약 0.5 밀리미터 내지 약 5 밀리미터이다. 일부 실시예들에서, 폭(W(1)) 및 피치(P) 중 하나 또는 둘 모두는 패드 재료 특성들의 존들을 정의하기 위해 연마 패드(400)의 반경에 걸쳐 변한다.[0048] Here, the plurality of abrasive elements 404 are disposed around the post 405 and include a plurality of discontinuous (segmented) concentric rings 407 extending radially outward from the post 405 . Here, the post 405 is disposed at the center of the polishing pad 400. In other embodiments, the center of the post 405 and thus the center of the concentric rings 407 may be positioned to achieve a relative wiping type between the polishing pad surface and the substrate as the polishing pad 400 rotates relative to the polishing platen. It may be offset from the center of the polishing pad 400 to provide motion. The side walls of the plurality of polishing elements 404 and the upward surface of the foundation layer 406 are between the surface of the foundation layer 406 and the plane of the polishing surface 401 of the polishing pad 400 and the polishing elements 404 ) defines a plurality of channels 418 disposed on the polishing pad 400 between each. The plurality of channels 418 enable distribution of polishing fluids across the polishing pad 400 and to the interface between the polishing pad 400 and the material surface of the substrate to be polished on the polishing pad 400. Here, the abrasive elements 404 have a top surface parallel to the X-Y plane and side walls that are substantially perpendicular, such as within about 20° of vertical (perpendicular to the The width W(1) of the abrasive element(s) 404 is between about 250 microns and about 10 millimeters, such as between about 250 microns and about 5 millimeters, or between about 1 mm and about 5 mm. The pitch (P) between the abrasive element(s) 404 is about 0.5 millimeters to about 5 millimeters. In some embodiments, one or both of width W(1) and pitch P vary across the radius of polishing pad 400 to define zones of pad material properties.

[0049] 연마 엘리먼트들(404)은 연마 엘리먼트들(404)에 배치된 복수의 기공-피쳐들(410)을 포함한다. 복수의 기공-피쳐들(410)은 단면에서 볼 때 임의의 원하는 수직 어레인지먼트로 배치될 수 있다. 예컨대, 도 4에서, 복수의 기공-피쳐들(410)은 기둥형 어레인지먼트(columnar arrangement)들로 수직으로 배치되고(2개의 열들이 도시됨), 여기서, 열들 각각의 기공-피쳐들(410)은 실질적으로 수직 정렬된다. 일부 다른 예들에서, 연마 엘리먼트들(404)의 깊이 방향의 기공-피쳐들(410)의 행들의 그룹들 또는 개별적인 행들은, X-Y 방향들 중 하나 또는 둘 모두에서 오프셋되어, 그 위에 및/또는 그 아래에 배치된 기공-피쳐들(410)에 대해 수직으로 엇갈린, 대응하는 기공-피쳐들(410)을 연마 표면(401) 아래에 제공할 수 있다. 기공-피쳐들(410)의 배향은 유리하게, 상부에 연마되고 있는 기판에 의해 가해지는 하중의 방향에 대하여 연마 재료의 컴플라이언스(compliance)를 조정하는 데 사용될 수 있다. 따라서, 일 예에서, 엇갈린 기공-피쳐들(410)은 이로부터 형성된 연마 패드의 연마 평탄화 성능을 조정 및/또는 제어하기 위해 유리하게 사용될 수 있다.[0049] The polishing elements 404 include a plurality of pore-features 410 disposed on the polishing elements 404 . The plurality of pore-features 410 may be arranged in any desired vertical arrangement when viewed in cross-section. For example, in Figure 4, a plurality of pore-features 410 are arranged vertically in columnar arrangements (two columns are shown), wherein each of the columns pore-features 410 is substantially vertically aligned. In some other examples, individual rows or groups of rows of pore-features 410 in the depth direction of abrasive elements 404 are offset in one or both of the X-Y directions, above and/or above. Corresponding pore-features 410 may be provided below the polishing surface 401 , staggered perpendicularly to the pore-features 410 disposed below. The orientation of the pore-features 410 can advantageously be used to adjust the compliance of the polishing material with respect to the direction of the load applied by the substrate being polished on top. Accordingly, in one example, staggered pore-features 410 may be advantageously used to adjust and/or control the polishing planarization performance of a polishing pad formed therefrom.

[0050] 일부 실시예들에서, 개별적인 기공-피쳐들(410)은 약 600 ㎛ 이하, 이를테면, 약 500 ㎛ 이하, 약 400 ㎛ 이하, 약 300 ㎛ 이하, 약 200 ㎛ 이하, 약 100 ㎛ 이하, 약 50 ㎛ 이하, 약 40 ㎛ 이하, 약 30 ㎛ 이하, 약 20 ㎛ 이하, 또는 약 10 ㎛ 이하의 높이를 가질 수 있다. 개별적인 기공-피쳐들(410)의 높이는 통상적으로, 프린트 층들 각각의 두께의 배수, 예컨대 1X 이상이다. 예컨대, 프린트 층 내의 기공-피쳐들의 두께는 그 프린트 층에 인접하게 배치된 연마 재료의 연속 폴리머 상의 두께와 동일할 수 있다. 따라서, 적어도 2개의 순차적으로 증착된 프린트 층들 내에 측방향으로 배치된 기공-피쳐들이 Z-방향으로 정렬되거나 또는 적어도 부분적으로 중첩되면, 결과적인 기공-피쳐의 두께는 적어도, 적어도 2개의 순차적으로 증착된 프린트 층들의 결합된 두께이다. 일부 실시예들에서, 기공-피쳐들 중 하나 이상은 그 위에 또는 그 아래에 배치된 인접한 층의 기공-피쳐와 중첩되지 않으며, 따라서 단일 프린트 층의 두께를 갖는다. [0050] In some embodiments, individual pore-features 410 are about 600 μm or less, such as about 500 μm or less, about 400 μm or less, about 300 μm or less, about 200 μm or less, about 100 μm or less, about 50 μm or less. Hereinafter, it may have a height of about 40 μm or less, about 30 μm or less, about 20 μm or less, or about 10 μm or less. The height of the individual pore-features 410 is typically a multiple of the thickness of each of the print layers, such as 1X or greater. For example, the thickness of the pore-features in the print layer can be equal to the thickness of the continuous polymer phase of the abrasive material disposed adjacent to the print layer. Accordingly, if the laterally disposed pore-features in at least two sequentially deposited print layers are aligned or at least partially overlap in the Z-direction, the resulting thickness of the pore-features will be at least equal to that of at least two sequentially deposited print layers. It is the combined thickness of the printed layers. In some embodiments, one or more of the pore-features do not overlap the pore-features of an adjacent layer disposed above or below it, and thus have the thickness of a single printed layer.

[0051] 일부 실시예들에서, 개별적인 기공-피쳐들(410)은 약 600 ㎛ 이하, 이를테면 약 500 ㎛ 이하, 약 400 ㎛ 이하, 약 300 ㎛ 이하, 약 200 ㎛ 이하, 약 100 ㎛ 이하, 약 50 ㎛ 이하, 약 40 ㎛ 이하, 약 30 ㎛ 이하, 약 20 ㎛ 이하, 또는 약 10 ㎛ 이하 내지 약 5 ㎛ 이상, 이를테면, 약 10 ㎛ 이상, 약 25 ㎛ 이상, 또는 약 50 ㎛ 이상의 직경(D)(X-Y 평면에서 측정됨)을 갖도록 형성된다. 일부 실시예들에서, 개별적인 기공-피쳐들(410)의 평균 직경(D)은 약 50 ㎛ 내지 약 600 ㎛이다. 일부 실시예들에서, 기공-피쳐들(410)은 기공-피쳐들(410)의 높이와 비교하여 X-Y 평면에서 비교적 좁게 형성되며, 예컨대, 일부 실시예들에서, 개별적인 기공-피쳐들의 직경(D)은 개별적인 기공-피쳐들의 높이보다 약 2/3 이하, 이를테면 약 1/2 이하, 또는 약 1/3 이하이다. [0051] In some embodiments, individual pore-features 410 are about 600 μm or less, such as about 500 μm or less, about 400 μm or less, about 300 μm or less, about 200 μm or less, about 100 μm or less, about 50 μm or less. , about 40 μm or less, about 30 μm or less, about 20 μm or less, or about 10 μm or less to about 5 μm or more, such as about 10 μm or more, about 25 μm or more, or about 50 μm or more in diameter (D) (X-Y measured in a plane). In some embodiments, the average diameter (D) of individual pore-features 410 is between about 50 μm and about 600 μm. In some embodiments, pore-features 410 are formed relatively narrow in the X-Y plane compared to the height of pore-features 410, such as, in some embodiments, the diameter (D ) is less than about 2/3, such as less than about 1/2, or less than about 1/3, than the height of the individual pore-features.

[0052] 여기서, 복수의 기공-피쳐들(410) 중 개별적인 기공-피쳐들은 이들 사이에 형성된 폴리머 재료(412)의 하나 이상의 프린팅된 층들에 의해 수직 방향으로 이격된다. 일부 예들에서, 수직 방향의 기공-피쳐들(410) 사이의 간격은 약 100 ㎛ 이하, 이를테면 약 40 ㎛ 이하, 이를테면 약 10 ㎛ 이하, 또는 약 10 ㎛ 내지 약 40 ㎛일 수 있다. 기공-피쳐들(410)은, 기공-피쳐들을 형성하는 데 사용된 희생-재료가 기공-피쳐들로부터 제거되면, 실질적으로 폐쇄-셀 구조를 형성할 수 있다. 일 예에서, 기공-피쳐들(410) 사이의 간격은 수직 방향으로 약 40 ㎛일 수 있다. 40 ㎛ 간격은 기공-피쳐들(410)을 포함하는 프린팅된 층들 사이에 폴리머 재료(412)의 4개의 10 ㎛ 프린트 층들을 배치함으로써 형성될 수 있다. 다른 예에서, 기공-피쳐들(410) 사이의 간격은 수직 방향으로 약 10 ㎛일 수 있다. 10 ㎛ 간격은 기공-피쳐들(410)을 포함하는 프린팅된 층들 사이에 폴리머 재료(412)의 4개의 2.5 ㎛ 프린트 층들을 배치함으로써 형성될 수 있다.[0052] Here, individual pore-features of the plurality of pore-features 410 are vertically spaced apart by one or more printed layers of polymer material 412 formed therebetween. In some examples, the spacing between vertical pore-features 410 may be less than or equal to about 100 μm, such as less than or equal to about 40 μm, such as less than or equal to about 10 μm, or between about 10 μm and about 40 μm. Pore-features 410 may form a substantially closed-cell structure once the sacrificial material used to form the pore-features is removed from the pore-features. In one example, the spacing between pore-features 410 may be approximately 40 μm in the vertical direction. A 40 μm gap can be formed by placing four 10 μm printed layers of polymer material 412 between the printed layers containing pore-features 410. In another example, the spacing between pore-features 410 may be about 10 μm in the vertical direction. A 10 μm gap can be formed by placing four 2.5 μm printed layers of polymer material 412 between the printed layers containing pore-features 410.

[0053] 다른 실시예들에서, 기공-피쳐들(410) 중 하나 이상, 또는 그 부분들은, 이에 인접한 기공-피쳐들(410) 중 하나 이상으로부터 이격되지 않으며, 이에 따라, 일단 희생 재료가 기공-피쳐들(410)로부터 제거되면, 보다 개방형 셀인 구조를 형성한다. 하나 이상의 프린팅된 층들의 두께는 약 5 ㎛ 이상, 이를테면, 약 10 ㎛ 이상, 20 ㎛ 이상, 30 ㎛ 이상, 40 ㎛ 이상, 또는 50 ㎛ 이상일 수 있다. 개별적인 기공-피쳐들(410)은 대응하는 단일 프린트 층 내에 형성될 수 있고, 그에 따라, 프린트 층의 두께에 대응하는 높이를 가질 수 있거나, 또는 2개 이상의 인접한 프린트 층들 내에 형성되어 프린트 층의 누적 두께에 대응하는 기공 높이를 제공할 수 있다. [0053] In other embodiments, one or more of the pore-features 410, or portions thereof, are not spaced apart from one or more of the pore-features 410 adjacent thereto, such that once the sacrificial material is in the pore-features When removed from 410, it forms a more open cell structure. The thickness of one or more printed layers may be at least about 5 μm, such as at least about 10 μm, at least 20 μm, at least 30 μm, at least 40 μm, or at least 50 μm. The individual pore-features 410 may be formed within a corresponding single print layer and thus have a height corresponding to the thickness of the print layer, or may be formed within two or more adjacent print layers to provide an accumulation of print layers. Pore height corresponding to thickness can be provided.

[0054] 연마 엘리먼트들(404)은 폴리머 재료(412)의 연속적인 폴리머 상으로 형성된다. 폴리머 재료(412)는 비교적 낮은 저장 모듈러스(E')를 가질 수 있거나(즉, 연질 패드 재료), 비교적 높은 저장 모듈러스(E')를 가질 수 있거나(즉, 경질 패드 재료), 또는 비교적 낮은 저장 모듈러스와 비교적 높은 저장 모듈러스 사이의 비교적 중간 저장 모듈러스(E')를 가질 수 있다(즉, 중간 패드 재료). 일부 예들에서, 폴리머 재료(412)는 일반적으로 균질한 재료 조성을 가질 수 있다. 일부 다른 예들에서, 폴리머 재료(412)는 적어도 2개의 프리폴리머 조성물들을 포함할 수 있고, 그에 따라, 하나 이상의 재료 특성들에서 서로 차이가 있는 낮은, 중간 또는 높은 저장 모듈러스(E') 재료들의 조합을 포함할 수 있다. 약 30℃의 온도에서의 낮은 저장 모듈러스, 중간 및 높은 저장 모듈러스(E')(E'30) 재료들의 특성화들이 표 1에 요약되어 있다. [0054] Abrasive elements 404 are formed from a continuous polymer phase of polymer material 412. Polymeric material 412 may have a relatively low storage modulus (E') (i.e., a soft pad material), a relatively high storage modulus (E') (i.e., a hard pad material), or a relatively low storage modulus (E'). It may have a relatively intermediate storage modulus (E') between that modulus and a relatively high storage modulus (i.e., an intermediate pad material). In some examples, polymeric material 412 may have a generally homogeneous material composition. In some other examples, polymeric material 412 may include at least two prepolymer compositions, thereby providing a combination of low, medium, or high storage modulus (E') materials that differ from each other in one or more material properties. It can be included. Characterizations of low, medium and high storage modulus (E') (E'30) materials at a temperature of about 30° C. are summarized in Table 1.

표 1Table 1

[0055] 도 5a 내지 도 5f는 도 4에서 설명된 연마 패드(400)의 연마 엘리먼트들(404)과 함께 또는 그 대신에 사용될 수 있는 다양한 연마 엘리먼트들(504a-504f) 형상들의 개략적인 평면도들이다. 도 5a 내지 도 5f 각각은, 연마 엘리먼트들(504a-504f)을 나타내는 백색 구역들(백색 픽셀들의 구역들) 및 기초 층(406)을 나타내는 흑색 구역들(흑색 픽셀들의 구역들)을 갖는 픽셀 차트를 포함한다.[0055] FIGS. 5A-5F are schematic top views of various polishing element 504a-504f shapes that may be used in conjunction with or instead of polishing elements 404 of polishing pad 400 described in FIG. 4. 5A-5F each are pixel charts with white regions (regions of white pixels) representing polishing elements 504a-504f and black regions (regions of black pixels) representing base layer 406. Includes.

[0056] 도 5a에서, 연마 엘리먼트들(500a)은 복수의 동심 환형 링들을 포함한다. 도 5b에서, 연마 엘리먼트들(500b)은 동심 환형 링들의 복수의 세그먼트들을 포함한다. 도 5c에서, 연마 엘리먼트들(504c)은, 연마 패드(500c)의 중심으로부터 연마 패드(500c)의 에지까지 또는 그에 근접하게 연장되는 복수의 나선들(4개가 도시됨)을 형성한다. 도 5d에서, 복수의 불연속 연마 엘리먼트들(504d)이 연마 패드(500d)의 기초 층(406) 상에 나선형 패턴으로 배열된다.[0056] In Figure 5A, polishing elements 500a include a plurality of concentric annular rings. 5B, polishing elements 500b include a plurality of segments of concentric annular rings. In FIG. 5C , polishing elements 504c form a plurality of spirals (four are shown) extending from the center of polishing pad 500c to or near the edge of polishing pad 500c. 5D, a plurality of discontinuous polishing elements 504d are arranged in a spiral pattern on the foundation layer 406 of the polishing pad 500d.

[0057] 도 5e에서, 복수의 연마 엘리먼트들(504e) 각각은 기초 층(406)으로부터 상향으로 연장되는 원통형 포스트를 포함한다. 다른 실시예들에서, 연마 엘리먼트들(504e)은 임의의 적절한 단면 형상, 예컨대 패드(500e)의 밑면 표면에 일반적으로 평행하게 커팅된 섹션에서 토로이달(toroidal), 부분 토로이달(예컨대, 호), 타원형, 정사각형, 직사각형, 삼각형, 다각형, 불규칙한 형상들 또는 이들의 조합들을 갖는 컬럼들을 갖는다. 도 5f는 기초 층(406)으로부터 상향으로 연장되는 복수의 별개의 연마 엘리먼트들(504f)을 갖는 연마 패드(500f)를 예시한다. 도 5f의 연마 패드(500f)는, 연마 엘리먼트들(504f) 중 일부가 연결되어 하나 이상의 폐쇄된 원들을 형성하는 것을 제외하고는 연마 패드(500e)와 유사하다. 하나 이상의 폐쇄형 원들은 CMP 프로세스 동안 연마 유체를 유지하기 위해 댐(damn)들을 생성한다.[0057] In FIG. 5E , each of the plurality of polishing elements 504e includes a cylindrical post extending upwardly from the base layer 406 . In other embodiments, the abrasive elements 504e may be of any suitable cross-sectional shape, such as toroidal, partially toroidal (e.g., arc) in a section cut generally parallel to the underside surface of pad 500e. , have columns having oval, square, rectangular, triangular, polygonal, irregular shapes, or combinations thereof. FIG. 5F illustrates a polishing pad 500f having a plurality of distinct polishing elements 504f extending upwardly from the base layer 406. Polishing pad 500f of FIG. 5F is similar to polishing pad 500e except that some of the polishing elements 504f are connected to form one or more closed circles. One or more closed circles create dams to retain the polishing fluid during the CMP process.

적층 제조 시스템 및 프로세스 예들Additive Manufacturing Systems and Process Examples

[0058] 도 6a는 일부 실시예들에 따른, 본원에서 설명되는 연마 패드들을 형성하는 데 사용될 수 있는 적층 제조 시스템의 개략적인 단면도이다. 여기서, 적층 제조 시스템(600)은 이동가능 제조 지지부(602), 제조 지지부(602) 위에 배치된 복수의 분배 헤드들(604 및 606), 경화 소스(608) 및 시스템 제어기(610)를 특징으로 한다. 일부 실시예들에서, 분배 헤드들(604, 606)은 연마 패드 제조 프로세스 동안 서로 독립적으로 그리고 제조 지지부(602)와 독립적으로 이동한다. 여기서, 제1 및 제2 분배 헤드들(604 및 606)은 각각, 위의 도 4에서 설명된 폴리머 재료(412) 및 기공-피쳐들(410)을 형성하는 데 사용되는 제1 프리폴리머 조성물(612) 소스 및 희생 재료(614) 소스에 유체 커플링된다. 통상적으로, 적층 제조 시스템(600)은, 위에서 설명된 기초 층(406)을 형성하는 데 사용되는 제2 프리폴리머 조성물 소스에 유체 커플링되는 적어도 하나 이상의 분배 헤드(예컨대, 도시되지 않은 제3 분배 헤드)를 특징으로 한다. 일부 실시예들에서, 적층 제조 시스템(600)은 상이한 프리폴리머 조성물 또는 희생 재료 전구체 조성물을 각각 분배하기 위해 원하는 만큼 많은 분배 헤드들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 적층 제조 시스템(600)은 복수의 분배 헤드들을 더 포함하며, 여기서 2개 이상의 분배 헤드들은 동일한 프리폴리머 조성물들 또는 희생 재료 전구체 조성물들을 분배하도록 구성된다.[0058] 6A is a schematic cross-sectional view of an additive manufacturing system that may be used to form polishing pads described herein, according to some embodiments. Here, the additive manufacturing system 600 features a movable manufacturing support 602, a plurality of dispensing heads 604 and 606 disposed on the manufacturing support 602, a curing source 608, and a system controller 610. do. In some embodiments, the dispense heads 604 and 606 move independently of each other and independently of the manufacturing support 602 during the polishing pad manufacturing process. Here, the first and second dispensing heads 604 and 606 dispense, respectively, a first prepolymer composition 612 used to form the polymer material 412 and pore-features 410 described in FIG. 4 above. ) Source and sacrificial material 614 is fluidly coupled to the source. Typically, the additive manufacturing system 600 includes at least one dispensing head (e.g., a third dispensing head not shown) fluidly coupled to the second prepolymer composition source used to form the base layer 406 described above. ) is characterized. In some embodiments, additive manufacturing system 600 includes as many dispensing heads as desired to each dispense a different prepolymer composition or sacrificial material precursor composition. In some embodiments, the additive manufacturing system 600 further includes a plurality of dispensing heads, where two or more dispensing heads are configured to dispense identical prepolymer compositions or sacrificial material precursor compositions.

[0059] 여기서, 분배 헤드들(604, 606) 각각은, 분배 헤드 저장소들에 전달되는 개개의 프리폴리머 조성물(612) 및 희생 재료 조성물(614)의 액적들(630, 632)을 토출하도록 구성된 액적 토출 노즐들(616)의 어레이를 특징으로 한다. 여기서, 액적들(630, 632)은 제조 지지부를 향해 그리고 그에 따라 제조 지지부(602) 상으로 또는 제조 지지부(602) 상에 배치된 이전에 형성된 프린트 층(618) 상으로 토출된다. 통상적으로, 분배 헤드들(604, 606) 각각은, 노즐들(616) 각각으로부터, 이러한 분배 헤드들(604, 606) 각각의 다른 노즐들(616)의 발사와 독립적으로, 개개의 기하학적 어레이 또는 패턴으로 액적들(630, 632)을 발사(액적들(630, 632)의 토출을 제어)하도록 구성된다. 본원에서, 노즐들(616)은, 분배 헤드들(604, 606)이 제조 지지부(602)에 대해 이동함에 따라, 형성될 프린트 층, 이를테면 프린트 층(624)에 대한 액적 분배 패턴에 따라 독립적으로 발사된다. 일단 분배되면, 프리폴리머 조성물(612)의 액적들(630) 및/또는 희생 재료 조성물(614)의 액적들(632)은 경화 소스(608), 예컨대 부분적으로 형성되는 프린트 층(624)과 같은 프린트 층을 형성하기 위해 UV 방사선 소스와 같은 전자기 방사선 소스에 의해 제공되는 전자기 방사선, 예컨대 UV 방사선(626)에 대한 노출에 의해 적어도 부분적으로 경화된다.[0059] Here, the dispensing heads 604, 606 each have droplet ejection nozzles configured to eject droplets 630, 632 of the respective prepolymer composition 612 and sacrificial material composition 614 to be delivered to the dispensing head reservoirs. It features an array of (616). Here, droplets 630 , 632 are ejected toward the manufacturing support and thus onto the manufacturing support 602 or onto a previously formed print layer 618 disposed on the manufacturing support 602 . Typically, each of the dispensing heads 604, 606 is a separate geometric array or It is configured to fire the droplets 630 and 632 in a pattern (control the ejection of the droplets 630 and 632). Herein, the nozzles 616 independently follow a droplet distribution pattern for the print layer to be formed, such as print layer 624, as the distribution heads 604, 606 move relative to the fabrication support 602. It fires. Once dispensed, droplets 630 of prepolymer composition 612 and/or droplets 632 of sacrificial material composition 614 are applied to a curing source 608, e.g., a print layer, such as a partially formed print layer 624. It is at least partially cured by exposure to electromagnetic radiation, such as UV radiation 626, provided by an electromagnetic radiation source, such as a UV radiation source, to form the layer.

[0060] 일부 실시예들에서, 프리폴리머 조성물들의 분배된 액적들, 이를테면 프리폴리머 조성물(612)의 분배된 액적들(630)은 도 6b의 설명에서 제시되는 바와 같이 액적이 평형 사이즈로 확산되기 전에 이러한 액적을 물리적으로 고정시키기 위해 전자기 방사선에 노출된다. 통상적으로, 분배된 액적들은 표면, 이를테면 제조 지지부(602) 상에 배치된 이전에 형성된 프린트 층(618)의, 또는 제조 지지부(602)의 표면과 액적이 접촉한 지 1초 이하 내에 이러한 분배된 액적들의 프리폴리머 조성물들을 적어도 부분적으로 경화시키기 위해 전자기 방사선에 노출된다.[0060] In some embodiments, dispensed droplets of prepolymer compositions, such as dispensed droplets 630 of prepolymer composition 612, are physically separated from the droplets before they spread to an equilibrium size, as shown in the illustration of FIG. 6B. It is exposed to electromagnetic radiation to fix it. Typically, dispensed droplets are dispensed within one second or less of droplet contact with a surface, such as a previously formed print layer 618 disposed on fabrication support 602, or with the surface of fabrication support 602. The droplets are exposed to electromagnetic radiation to at least partially cure the prepolymer compositions.

[0061] 도 6b는 일부 실시예들에 따른, 이전에 형성된 층, 이를테면 도 6a에 설명된 이전에 형성된 층(618)의 표면(618a) 상에 배치된 액적(630)을 개략적으로 예시하는 확대 단면도이다. 통상적인 적층 제조 프로세스에서, 프리폴리머 조성물의 액적, 이를테면 액적(630a)은, 액적(630a)이 이전에 형성된 층의 표면(618a)과 접촉하는 순간(moment in time)으로부터 약 1초 내에 확산되어 표면(618a)과 평형 접촉각(α)에 도달한다. 평형 접촉각(α)은, 적어도, 프리폴리머 조성물의 재료 특성들, 및 이전에 형성된 층, 예컨대 이전에 형성된 층(618)의 표면(618a)에서의 에너지(표면 에너지)의 함수이다. 일부 실시예들에서, 이전에 형성된 층의 표면(618a)과 액적의 접촉각을 고정시키기 위해서, 분배된 액적이 평형 사이즈에 도달하기 전에 이러한 분배된 액적을 적어도 부분적으로 경화시키는 것이 바람직하다. 그러한 실시예들에서, 고정된 액적(630b)의 접촉각(θ)은, 자신의 평형 사이즈까지 확산되도록 허용된 동일한 프리폴리머 조성물의 액적(630a)의 평형 접촉각(α)보다 더 크다.[0061] FIG. 6B is an enlarged cross-sectional view schematically illustrating a droplet 630 disposed on a surface 618a of a previously formed layer, such as the previously formed layer 618 described in FIG. 6A , according to some embodiments. In a typical additive manufacturing process, a droplet of prepolymer composition, such as droplet 630a, spreads within about one second from the moment in time the droplet 630a contacts the surface 618a of a previously formed layer to form a surface. (618a) and reaches the equilibrium contact angle (α). The equilibrium contact angle (α) is, at least, a function of the material properties of the prepolymer composition and the energy (surface energy) at the surface 618a of a previously formed layer, such as previously formed layer 618. In some embodiments, it is desirable to at least partially cure the dispensed droplet before it reaches equilibrium size in order to fix the contact angle of the droplet with the surface 618a of the previously formed layer. In such embodiments, the contact angle θ of a stationary droplet 630b is greater than the equilibrium contact angle α of a droplet 630a of the same prepolymer composition allowed to spread to its equilibrium size.

[0062] 본원에서, 분배된 액적을 적어도 부분적으로 경화시키는 것은, 액적들 내의 프리폴리머 조성물(들)의 그리고 동일한 또는 상이한 프리폴리머 조성물의 인접하게 배치된 액적들과의 적어도 부분적인 중합, 예컨대 가교결합을 유발하여, 연속 폴리머 상을 형성한다. 일부 실시예들에서, 희생 재료 조성물이 원하는 기공 내로 분배되기 전에 이러한 원하는 기공 주위에 웰을 형성하기 위해 프리폴리머 조성물들이 분배되고 적어도 부분적으로 경화된다.[0062] Herein, at least partially curing a dispensed droplet causes at least partial polymerization, such as crosslinking, of the prepolymer composition(s) within the droplets and with adjacently placed droplets of the same or different prepolymer composition, Forms a continuous polymer phase. In some embodiments, the prepolymer compositions are dispensed and at least partially cured to form a well around the desired pore before the sacrificial material composition is dispensed into the desired pore.

포뮬레이션 및 재료 예들Formulation and Ingredient Examples

[0063] 위에서 설명된 연마 엘리먼트들의 폴리머 재료(412) 및 기초 층(406)을 형성하기 위해 사용되는 프리폴리머 조성물들은 각각, 작용성 폴리머들, 작용성 올리고머들, 작용성 모노머들, 반응성 희석제들, 및 광개시제들 중 하나 이상의 혼합물을 포함한다.[0063] The prepolymer compositions used to form the polymer material 412 and base layer 406 of the abrasive elements described above include functional polymers, functional oligomers, functional monomers, reactive diluents, and photoinitiators, respectively. Contains a mixture of one or more of the following:

[0064] 적어도 2개의 프리폴리머 조성물들 중 하나 또는 둘 모두를 형성하기 위해 사용될 수 있는 적절한 작용성 폴리머들의 예들은 디, 트리, 테트라 및 더 고급의 작용성 아크릴레이트들을 포함하는 다작용성 아크릴레이트들, 이를테면 1,3,5-트리아크릴로일헥사하이드로-1,3,5-트리아진 또는 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트를 포함한다. [0064] Examples of suitable functional polymers that can be used to form one or both of the at least two prepolymer compositions include multifunctional acrylates, including di, tri, tetra and higher functional acrylates, such as 1, Includes 3,5-triacryloylhexahydro-1,3,5-triazine or trimethylolpropane triacrylate.

[0065] 적어도 2개의 프리폴리머 조성물들 중 하나 또는 둘 모두를 형성하기 위해 사용될 수 있는 적절한 작용성 올리고머들의 예들은, 단작용성 및 다작용성 올리고머들, 아크릴레이트 올리고머들, 이를테면 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머들, 지방족 6 작용성 우레탄 아크릴레이트 올리고머들, 디아크릴레이트, 지방족 6 작용성 아크릴레이트 올리고머들, 다작용성 우레탄 아크릴레이트 올리고머들, 지방족 우레탄 디아크릴레이트 올리고머들, 지방족 우레탄 아크릴레이트 올리고머들, 지방족 디아크릴레이트 올리고머들을 갖는 지방족 폴리에스테르 우레탄 디아크릴레이트 블렌드들, 또는 이들의 조합들, 예컨대 비스페놀-A 에톡실레이트 디아크릴레이트 또는 폴리부타디엔 디아크릴레이트, 4 작용성 아크릴화 폴리에스테르 올리고머들, 지방족 폴리에스테르 기반 우레탄 디아크릴레이트 올리고머들 및 지방족 폴리에스테르 기반 아크릴레이트들 및 디아크릴레이트들을 포함한다. [0065] Examples of suitable functional oligomers that can be used to form one or both of the at least two prepolymer compositions include mono- and multi-functional oligomers, acrylate oligomers such as aliphatic urethane acrylate oligomers, aliphatic hexa-functional Polyurethane acrylate oligomers, diacrylates, aliphatic hexa-functional acrylate oligomers, multifunctional urethane acrylate oligomers, aliphatic urethane diacrylate oligomers, aliphatic urethane acrylate oligomers, aliphatic diacrylate oligomers Aliphatic polyester urethane diacrylate blends, or combinations thereof, such as bisphenol-A ethoxylate diacrylate or polybutadiene diacrylate, tetrafunctional acrylated polyester oligomers, aliphatic polyester based urethane diacrylates Includes oligomers and aliphatic polyester based acrylates and diacrylates.

[0066] 적어도 2개의 프리폴리머 조성물들 중 하나 또는 둘 모두를 형성하기 위해 사용될 수 있는 적절한 모노머들의 예들은 단작용성 모노머들 및 다작용성 모노머들 양자 모두를 포함한다. 적절한 단작용성 모노머들은 테트라하이드로푸르푸릴 아크릴레이트(예컨대, Sartomer®로부터의 SR285), 테트라하이드로푸르푸릴 메타크릴레이트, 비닐 카프로락탐, 이소보르닐 아크릴레이트, 이소보르닐 메타크릴레이트, 2-페녹시에틸 아크릴레이트, 2-페녹시에틸 메타크릴레이트, 2-(2-에톡시에톡시)에틸 아크릴레이트, 이소옥틸 아크릴레이트, 이소데실 아크릴레이트, 이소데실 메타크릴레이트, 라우릴 아크릴레이트, 라우릴 메타크릴레이트, 스테아릴 아크릴레이트, 스테아릴 메타크릴레이트, 사이클릭 트리메틸올프로판 포멀 아크릴레이트, 2-[[(부틸아미노) 카보닐]옥시]에틸 아크릴레이트(예컨대, RAHN USA Corporation으로부터의 Genomer 1122), 3,3,5-트리메틸사이클로헥산 아크릴레이트, 또는 단작용성 메톡시화 PEG(350) 아크릴레이트를 포함한다. 적절한 다작용성 모노머들은 디올들 및 폴리에테르 디올들의 디아크릴레이트들 또는 디메타크릴레이트들, 이를테면 프로폭실화 네오펜틸 글리콜 디아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디메타크릴레이트, 1,3-부틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 1,3-부틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 1,4-부탄디올 디아크릴레이트, 1,4-부탄디올 디메타크릴레이트, 알콕시화 지방족 디아크릴레이트(예컨대, Sartomer®로부터의 SR9209A), 디에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 디에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 디프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 트리프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트, 알콕시화 헥산디올 디아크릴레이트들, 또는 이들의 조합들, 예컨대 Sartomer®로부터의 SR562, SR563, SR564를 포함한다.[0066] Examples of suitable monomers that can be used to form one or both of the at least two prepolymer compositions include both monofunctional and multifunctional monomers. Suitable monofunctional monomers include tetrahydrofurfuryl acrylate (e.g., SR285 from Sartomer® ), tetrahydrofurfuryl methacrylate, vinyl caprolactam, isobornyl acrylate, isobornyl methacrylate, 2-phenoxy Ethyl acrylate, 2-phenoxyethyl methacrylate, 2-(2-ethoxyethoxy)ethyl acrylate, isooctyl acrylate, isodecyl acrylate, isodecyl methacrylate, lauryl acrylate, lauryl Methacrylates, stearyl acrylate, stearyl methacrylate, cyclic trimethylolpropane formal acrylate, 2-[[(butylamino) carbonyl]oxy]ethyl acrylate (e.g., Genomer 1122 from RAHN USA Corporation) ), 3,3,5-trimethylcyclohexane acrylate, or monofunctional methoxylated PEG (350) acrylate. Suitable multifunctional monomers are diacrylates or dimethacrylates of diols and polyether diols, such as propoxylated neopentyl glycol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, 1,6-hexanediol. Dimethacrylate, 1,3-butylene glycol diacrylate, 1,3-butylene glycol dimethacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1,4-butanediol dimethacrylate, alkoxylated aliphatic Diacrylates (e.g. SR9209A from Sartomer ® ), diethylene glycol diacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, dipropylene glycol diacrylate, tripropylene glycol diacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, Alkoxylated hexanediol diacrylates, or combinations thereof, such as SR562, SR563, SR564 from Sartomer® .

[0067] 통상적으로, 프리폴리머 조성물들 중 하나 이상을 형성하기 위해 사용되는 반응성 희석제들은 최소 단작용성이며, 자유 라디칼들, 루이스 산들 및/또는 전자기 방사선에 노출될 때 중합을 겪는다. 적절한 반응성 희석제들의 예들은 모노아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 옥틸데실 아크릴레이트, 사이클릭 트리메틸올프로판 포멀 아크릴레이트, 카프로락톤 아크릴레이트, 이소보르닐 아크릴레이트(IBOA), 또는 알콕시화 라우릴 메타크릴레이트를 포함한다.[0067] Typically, the reactive diluents used to form one or more of the prepolymer compositions are minimally monofunctional and undergo polymerization when exposed to free radicals, Lewis acids and/or electromagnetic radiation. Examples of suitable reactive diluents include monoacrylates, 2-ethylhexyl acrylate, octyldecyl acrylate, cyclic trimethylolpropane formal acrylate, caprolactone acrylate, isobornyl acrylate (IBOA), or alkoxylated lauryl. Contains methacrylates.

[0068] 적어도 2개의 상이한 프리폴리머 조성물들 중 하나 이상을 형성하기 위해 사용되는 적절한 광개시제들의 예들은 폴리머 광개시제들 및/또는 올리고머 광개시제들, 이를테면 벤조인 에테르들, 벤질 케탈들, 아세틸 페논들, 알킬 페논들, 포스핀 옥사이드들, 아민 상승제를 포함하는 티오잔톤 화합물들 및 벤조페논 화합물들, 또는 이들의 조합들을 포함한다.[0068] Examples of suitable photoinitiators used to form one or more of the at least two different prepolymer compositions include polymeric photoinitiators and/or oligomeric photoinitiators, such as benzoin ethers, benzyl ketals, acetyl phenones, alkyl phenones, phosphatase pin oxides, thioxanthone compounds including amine synergists, and benzophenone compounds, or combinations thereof.

[0069] 위에서 설명된 프리폴리머 조성물들로 형성되는 연마 패드 재료들의 예들은 통상적으로, 폴리아미드들, 폴리카보네이트, 폴리에스테르들, 폴리에테르 케톤들, 폴리에테르들, 폴리옥시메틸렌들, 폴리에테르 설폰, 폴리에테르이미드들, 폴리이미드들, 폴리올레핀들, 폴리실록산들, 폴리설폰들, 폴리페닐렌들, 폴리페닐렌 설파이드들, 폴리우레탄들, 폴리스티렌, 폴리아크릴로니트릴들, 폴리아크릴레이트들, 폴리메틸메타크릴레이트들, 폴리우레탄 아크릴레이트들, 폴리에스테르 아크릴레이트들, 폴리에테르 아크릴레이트들, 에폭시 아크릴레이트들, 폴리카보네이트들, 폴리에스테르들, 멜라민들, 폴리설폰들, 폴리비닐 재료들, 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 할로겐화 폴리머들, 블록 코폴리머들, 및 이들의 랜덤 코폴리머들, 및 이들의 조합들로 구성된 그룹으로부터 선택되는 올리고머 및/또는 폴리머 세그먼트들, 화합물들, 또는 재료들 중 적어도 하나를 포함한다.[0069] Examples of polishing pad materials formed from the prepolymer compositions described above typically include polyamides, polycarbonates, polyesters, polyether ketones, polyethers, polyoxymethylenes, polyether sulfone, polyetherimide. , polyimides, polyolefins, polysiloxanes, polysulfones, polyphenylenes, polyphenylene sulfides, polyurethanes, polystyrene, polyacrylonitriles, polyacrylates, polymethylmethacrylates , polyurethane acrylates, polyester acrylates, polyether acrylates, epoxy acrylates, polycarbonates, polyesters, melamines, polysulfones, polyvinyl materials, acrylonitrile butadiene styrene ( ABS), halogenated polymers, block copolymers, and random copolymers thereof, and combinations thereof. do.

[0070] 위에서 설명된 기공-피쳐들(410)을 형성하기 위해 사용될 수 있는 희생 재료 조성물(들)은 수용성 재료, 이를테면, 글리콜들(예컨대, 폴리에틸렌 글리콜들), 글리콜-에테르들, 및 아민들을 포함한다. 본원에서 설명되는 기공 형성 피쳐들을 형성하기 위해 사용될 수 있는 적절한 희생 재료 전구체들의 예들은 에틸렌 글리콜, 부탄디올, 다이머 디올, 프로필렌 글리콜-(1,2) 및 프로필렌 글리콜-(1,3), 옥탄-1,8-디올, 네오펜틸 글리콜, 사이클로헥산 디메탄올(1,4-비스-하이드록시메틸사이클로헥산), 2-메틸-1,3-프로판 디올, 글리세린, 트리메틸올프로판, 헥산디올-(1,6), 헥산트리올-(1,2,6) 부탄 트리올-(1,2,4), 트리메틸올에탄, 펜타에리트리톨, 퀴니톨, 만니톨 및 소르비톨, 메틸글리코사이드, 또한 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜들, 디부틸렌 글리콜, 폴리부틸렌 글리콜들, 에틸렌 글리콜, 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르(EGMBE), 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 에탄올아민, 디에탄올아민(DEA), 트리에탄올아민(TEA), 및 이들의 조합들을 포함한다.[0070] Sacrificial material composition(s) that can be used to form the pore-features 410 described above include water-soluble materials such as glycols (e.g., polyethylene glycols), glycol-ethers, and amines. Examples of suitable sacrificial material precursors that can be used to form the pore forming features described herein include ethylene glycol, butanediol, dimer diol, propylene glycol-(1,2) and propylene glycol-(1,3), octane-1. ,8-diol, neopentyl glycol, cyclohexane dimethanol (1,4-bis-hydroxymethylcyclohexane), 2-methyl-1,3-propane diol, glycerin, trimethylolpropane, hexanediol-(1, 6), hexanetriol-(1,2,6) butane triol-(1,2,4), trimethylolethane, pentaerythritol, quinitol, mannitol and sorbitol, methyl glycoside, also diethylene glycol, Triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycols, dibutylene glycol, polybutylene glycols, ethylene glycol, ethylene glycol monobutyl ether (EGMBE), diethylene glycol monoethyl ether, ethanolamine, diethanolamine (DEA) ), triethanolamine (TEA), and combinations thereof.

[0071] 일부 실시예들에서, 희생 재료 전구체는 수용성 폴리머, 이를테면, 1-비닐-2-피롤리돈, 비닐이미다졸, 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 아크릴산, 나트륨 스티렌설폰산염, Hitenol BC10®, Maxemul 6106®, 하이드록시에틸 아크릴레이트 및 [2-(메타크릴로일옥시)에틸트리메틸암모늄 클로라이드, 3-알릴옥시-2-하이드록시-1-프로판설폰산 나트륨, 나트륨 4-비닐벤젠설포네이트, [2-(메타크릴로일옥시)에틸]디메틸-(3-설포프로필)암모늄 하이드록사이드, 2-아크릴아미도-2-메틸 -1-프로판설폰산, 비닐포스폰산, 알릴트리페닐포스포늄 클로라이드, (비닐벤질)트리메틸암모늄 클로라이드, 알릴트리페닐포스포늄 클로라이드, (비닐벤질)트리메틸암모늄 클로라이드, E-SPERSE RS-1618, E-SPERSE RS-1596, 메톡시 폴리에틸렌 글리콜 모노아크릴레이트, 메톡시 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 메톡시 폴리에틸렌 글리콜 트리아크릴레이트, 또는 이들의 조합들을 포함한다.[0071] In some embodiments, the sacrificial material precursor is a water-soluble polymer, such as 1-vinyl-2-pyrrolidone, vinylimidazole, polyethylene glycol diacrylate, acrylic acid, sodium styrenesulfonate, Hitenol BC10 ® , Maxemul 6106 ® , hydroxyethyl acrylate and [2-(methacryloyloxy)ethyltrimethylammonium chloride, sodium 3-allyloxy-2-hydroxy-1-propanesulfonate, sodium 4-vinylbenzenesulfonate, [2-(methacryloyloxy)ethyl]dimethyl-(3-sulfopropyl)ammonium hydroxide, 2-acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonic acid, vinylphosphonic acid, allyltriphenylphosphonium Chloride, (vinylbenzyl)trimethylammonium chloride, allyltriphenylphosphonium chloride, (vinylbenzyl)trimethylammonium chloride, E-SPERSE RS-1618, E-SPERSE RS-1596, methoxy polyethylene glycol monoacrylate, methoxy polyethylene Glycol diacrylate, methoxy polyethylene glycol triacrylate, or combinations thereof.

예시적인 프리폴리머 조성물들 - 다작용성 아크릴레이트 성분 Exemplary Prepolymer Compositions - Multifunctional Acrylate Component

[0072] 일부 예들에서, 프리폴리머 조성물(612)은 다작용성 아크릴레이트 성분, 이를테면, 트리프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 폴리(프로필렌 글리콜) 디아크릴레이트(예컨대, 약 350 g/mol 내지 약 2000 g/mol의 범위 내의 분자량을 가짐), 트리메틸올 트리아크릴레이트, 네오펜틸 글리콜 디아크릴레이트, 에톡실화 네오펜틸 글리콜 디아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트, 또는 이들의 조합들을 포함한다. 일부 예들에서, 다작용성 아크릴레이트 성분은 약 200 g/mol 이상, 약 350 g/mol 이상, 또는 약 600 g/mol 이상, 이를테면 약 350 g/mol 내지 약 2000 g/mol의 분자량을 갖는 적어도 하나의 디아크릴레이트 또는 트리아크릴레이트를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 프리폴리머 조성물(612) 내의 다작용성 아크릴레이트 성분의 농도는 약 20 wt% 이하, 이를테면 약 10 wt% 이하, 또는 약 10 wt% 내지 약 20 wt%일 수 있다. 일부 예들에서, 프리폴리머 조성물(612)은 페녹시에틸 아크릴레이트, 테트라하이드로퍼푸릴 아크릴레이트, 부틸카바메이토에틸 아크릴레이트, 이소보닐 아크릴레이트, 또는 이들의 조합들 중 적어도 하나를 더 포함한다. [0072] In some examples, prepolymer composition 612 may contain a multifunctional acrylate component, such as tripropylene glycol diacrylate, poly(propylene glycol) diacrylate (e.g., in the range of about 350 g/mol to about 2000 g/mol). having a molecular weight), trimethylol triacrylate, neopentyl glycol diacrylate, ethoxylated neopentyl glycol diacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, or combinations thereof. In some examples, the multifunctional acrylate component is at least one having a molecular weight of at least about 200 g/mol, at least about 350 g/mol, or at least about 600 g/mol, such as from about 350 g/mol to about 2000 g/mol. It may include diacrylate or triacrylate. In some examples, the concentration of the multifunctional acrylate component in the prepolymer composition 612 may be about 20 wt% or less, such as about 10 wt% or less, or about 10 wt% to about 20 wt%. In some examples, prepolymer composition 612 further includes at least one of phenoxyethyl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, butylcarbamatetoethyl acrylate, isobornyl acrylate, or combinations thereof.

[0073] 일부 예들에서, 제1 도즈의 전자기 방사선에 노출될 때의, 다작용성 아크릴레이트 성분을 포함하는 분배된 프리폴리머 조성물(612)의 액적들(630)의 경화 레이트는, 동일한 제1 도즈의 전자기 방사선에 노출될 때의, 다작용성 아크릴레이트 성분이 없는 프리폴리머 조성물(612)의 경화 레이트보다 더 크다. 일부 예들에서, 프리폴리머 조성물(612)은 경화될 때, 100 미만, 90 미만, 80 미만, 70 미만, 60 미만, 50 미만, 40 미만, 30 미만, 20 미만, 또는 10 미만, 또는 0 내지 약 20, 약 20 내지 약 40, 약 40 내지 약 60, 약 60 내지 약 80, 또는 약 80 내지 약 100의 쇼어 A 경도를 갖는 폴리머를 형성할 수 있다.[0073] In some examples, the cure rate of droplets 630 of dispensed prepolymer composition 612 comprising a multifunctional acrylate component when exposed to a first dose of electromagnetic radiation is When exposed, the cure rate is greater than that of the prepolymer composition 612 without the multifunctional acrylate component. In some examples, the prepolymer composition 612, when cured, has a density of less than 100, less than 90, less than 80, less than 70, less than 60, less than 50, less than 40, less than 30, less than 20, or less than 10, or 0 to about 20. , can form a polymer having a Shore A hardness of about 20 to about 40, about 40 to about 60, about 60 to about 80, or about 80 to about 100.

[0074] 일부 예들에서, 프리폴리머 조성물(612)의 분배된 액적들(630)의 적어도 부분적인 경화는 약 2초 내지 약 4초의 제1 시간 기간 동안, 분배된 액적들(630)을 전자기 방사선에 노출시키는 것을 포함하며, 다작용성 아크릴레이트 성분을 갖는 프리폴리머 조성물(612)의 경화 레이트는 제1 시간 기간 동안의 다작용성 아크릴레이트 성분의 약 50% 내지 약 70% 전환에 대응한다.[0074] In some examples, at least partial curing of the dispensed droplets 630 of the prepolymer composition 612 comprises exposing the dispensed droplets 630 to electromagnetic radiation for a first period of time from about 2 seconds to about 4 seconds. wherein the cure rate of the prepolymer composition 612 having the multifunctional acrylate component corresponds to about 50% to about 70% conversion of the multifunctional acrylate component during the first period of time.

[0075] 일부 예들에서, 복수의 기공-피쳐들(410) 중 개별적인 기공-피쳐의 기공-피쳐 공간 볼륨은 대응하는 기공-피쳐들(410)을 형성하도록 분배된 희생 재료 조성물(614)의 볼륨의 적어도 50%, 적어도 60%, 적어도 70%, 적어도 80%, 또는 적어도 90%, 또는 약 50% 내지 약 60%, 약 60% 내지 약 70%, 약 70% 내지 약 80%, 약 80% 내지 약 90%, 또는 약 90% 내지 약 100%이다. [0075] In some examples, the pore-feature space volume of an individual pore-feature among the plurality of pore-features 410 is at least 50% greater than the volume of the sacrificial material composition 614 dispensed to form the corresponding pore-features 410. %, at least 60%, at least 70%, at least 80%, or at least 90%, or about 50% to about 60%, about 60% to about 70%, about 70% to about 80%, about 80% to about 90% %, or about 90% to about 100%.

[0076] 일부 예들에서, 다작용성 아크릴레이트 성분을 갖는 프리폴리머 조성물(612)의 경화 레이트는, 다작용성 아크릴레이트 성분이 없는 프리폴리머 조성물(612)의 경화 레이트와 비교할 때, 프리폴리머 조성물(612) 및 희생 재료 조성물(614)의 인접한 액적들(630, 632) 사이의 상호-혼합을 감소시킨다.[0076] In some examples, the cure rate of the prepolymer composition 612 with the multifunctional acrylate component is greater than the curing rate of the prepolymer composition 612 and the sacrificial material composition (612) when compared to the cure rate of the prepolymer composition 612 without the multifunctional acrylate component. Reduces inter-mixing between adjacent droplets 630 and 632 of 614).

[0077] 일부 예들에서, 다작용성 아크릴레이트 성분을 갖는 프리폴리머 조성물(612)의 경화 레이트는 프리폴리머 조성물(612) 및 희생 재료 조성물(614)의 인접한 액적들(630, 632) 사이의 상호-혼합에 대한 임계 조건을 충족시킨다. 일부 예들에서, 상호-혼합을 위한 임계 조건은, 대응하는 기공-피쳐들(410)을 형성하도록 분배된 희생 재료 조성물(614)의 볼륨의 적어도 50%, 적어도 60%, 적어도 70%, 적어도 80%, 또는 적어도 90%, 또는 약 50% 내지 약 60%, 약 60% 내지 약 70%, 약 70% 내지 약 80%, 약 80% 내지 약 90%, 또는 약 90% 내지 약 100%인 복수의 기공-피쳐들(410) 중 개별적인 기공-피쳐들의 기공-피쳐 공간의 볼륨에 대응한다.[0077] In some examples, the cure rate of the prepolymer composition 612 with a multifunctional acrylate component is a critical condition for inter-mixing between adjacent droplets 630, 632 of the prepolymer composition 612 and the sacrificial material composition 614. satisfies. In some examples, the critical condition for inter-mixing is at least 50%, at least 60%, at least 70%, at least 80% of the volume of sacrificial material composition 614 dispensed to form corresponding pore-features 410. %, or at least 90%, or about 50% to about 60%, about 60% to about 70%, about 70% to about 80%, about 80% to about 90%, or about 90% to about 100%. Among the pore-features 410, the individual pore-features correspond to the volume of the pore-feature space.

[0078] 일부 예들에서, 다작용성 아크릴레이트 성분을 갖는 프리폴리머 조성물(612)의 경화 레이트가 임계 경화 레이트를 충족하거나 초과할 때, 복수의 기공-피쳐들의 적어도 5%, 적어도 10%, 적어도 20%, 적어도 30%, 적어도 40%, 또는 적어도 50%는 연마 층 내에서 복수의 기공-피쳐들 중 다른 기공-피쳐들로부터 격리된다.[0078] In some examples, when the cure rate of the prepolymer composition 612 with the multifunctional acrylate component meets or exceeds the critical cure rate, at least 5%, at least 10%, at least 20%, at least 30% of the plurality of pore-features %, at least 40%, or at least 50% of the plurality of pore-features is isolated from other pore-features within the polishing layer.

[0079] 일부 예들에서, 다작용성 아크릴레이트 성분은, 다작용성 아크릴레이트 성분이 없는 프리폴리머 조성물(612)을 사용하여 형성된 연마 패드와 비교할 때, 수성 연마 유체에 노출될 때 연마 패드(400)의 팽윤을 감소시킨다.[0079] In some examples, the multifunctional acrylate component reduces swelling of the polishing pad 400 when exposed to an aqueous polishing fluid compared to a polishing pad formed using the prepolymer composition 612 without the multifunctional acrylate component. .

[0080] 일부 예들에서, 다작용성 아크릴레이트 성분은, 다작용성 아크릴레이트 성분이 없는 프리폴리머 조성물(612)을 사용하여 형성된 연마 층과 비교하여, 연마 층 상에 배치된 물 액적의 표면 접촉각을 증가시킨다.[0080] In some examples, the multifunctional acrylate component increases the surface contact angle of a water droplet disposed on an abrasive layer compared to an abrasive layer formed using the prepolymer composition 612 without the multifunctional acrylate component.

예시적인 프리폴리머 조성물들 - 표면 활성제 Exemplary Prepolymer Compositions - Surface Active Agent

[0081] 일부 예들에서, 프리폴리머 조성물(612)은 표면 활성제, 이를테면, 폴리부틸화 페놀, 노닐페놀, 2-메틸-4-t-옥틸페놀, 4,6-디-t-부틸-2-메틸페놀, 또는 이들의 조합들을 포함한다. 일부 예들에서, 프리폴리머 조성물(612) 중의 표면 활성제의 농도는 약 1 wt% 이하, 이를테면 약 0.1 wt% 이하, 또는 약 0.1 wt% 내지 약 1 wt%일 수 있다.[0081] In some examples, prepolymer composition 612 may be added with a surface active agent, such as polybutylated phenol, nonylphenol, 2-methyl-4-t-octylphenol, 4,6-di-t-butyl-2-methylphenol, or Includes combinations of these. In some examples, the concentration of surface active agent in the prepolymer composition 612 may be about 1 wt% or less, such as about 0.1 wt% or less, or about 0.1 wt% to about 1 wt%.

[0082] 일부 예들에서, 표면 활성제는 프리폴리머 조성물(612)의 분배된 액적들(630)의 소수성을 증가시킨다. 일부 예들에서, 복수의 기공-피쳐들(410) 중 개별적인 기공-피쳐의 기공-피쳐 공간 볼륨은 대응하는 기공-피쳐들(410)을 형성하도록 분배된 희생 재료 조성물(614)의 볼륨의 적어도 50%, 적어도 60%, 적어도 70%, 적어도 80%, 또는 적어도 90%, 또는 약 50% 내지 약 60%, 약 60% 내지 약 70%, 약 70% 내지 약 80%, 약 80% 내지 약 90%, 또는 약 90% 내지 약 100%이다.[0082] In some examples, the surface active agent increases the hydrophobicity of the dispensed droplets 630 of the prepolymer composition 612. In some examples, the pore-feature space volume of an individual pore-feature among the plurality of pore-features 410 is at least 50% greater than the volume of the sacrificial material composition 614 dispensed to form the corresponding pore-features 410. %, at least 60%, at least 70%, at least 80%, or at least 90%, or about 50% to about 60%, about 60% to about 70%, about 70% to about 80%, about 80% to about 90% %, or about 90% to about 100%.

예시적인 희생 재료 조성물들 - 폴리에틸렌 글리콜 모노아크릴레이트 성분 Exemplary Sacrificial Material Compositions - Polyethylene Glycol Monoacrylate Component

[0083] 일부 예들에서, 희생 재료 조성물(614)은 폴리에틸렌 글리콜 모노아크릴레이트 성분을 포함한다. 희생 재료 조성물(614) 중의 폴리에틸렌 글리콜 모노아크릴레이트 성분의 농도는 약 30 wt% 이상, 약 40 wt% 이상, 또는 약 50 wt% 이상일 수 있다. 일부 예들에서, 폴리에틸렌 글리콜 모노아크릴레이트 성분의 분자량은 약 400 g/mol 내지 약 1200 g/mol, 이를테면 약 400 g/mol 내지 약 750 g/mol일 수 있다.[0083] In some examples, sacrificial material composition 614 includes a polyethylene glycol monoacrylate component. The concentration of the polyethylene glycol monoacrylate component in the sacrificial material composition 614 may be at least about 30 wt%, at least about 40 wt%, or at least about 50 wt%. In some examples, the molecular weight of the polyethylene glycol monoacrylate component may be from about 400 g/mol to about 1200 g/mol, such as from about 400 g/mol to about 750 g/mol.

[0084] 일부 예들에서, 희생 재료 조성물(614)은 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트 성분, 폴리에틸렌 글리콜 성분, 또는 이들의 조합들을 더 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 희생 재료 조성물 중의 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트 성분의 농도는 약 30 wt% 이하, 약 20 wt% 이하, 또는 약 10 wt% 이하일 수 있다. 일부 예들에서, 희생 재료 조성물 중의 폴리에틸렌 글리콜 성분의 농도는 약 40 wt% 이하, 약 30 wt% 이하 또는 약 20 wt% 이하일 수 있다. 일 예에서, 희생 재료 조성물 중의 폴리에틸렌 글리콜 모노아크릴레이트 성분의 농도는 약 30 wt% 이상일 수 있고, 희생 재료 조성물 중의 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트 성분의 농도는 약 10 wt% 이하일 수 있고, 희생 재료 조성물 중의 폴리에틸렌 글리콜 성분의 농도는 약 40 wt% 이하일 수 있다. 일부 예들에서, 희생 재료 조성물(614)은 경화될 때, 실온에서 1 초과, 5 초과, 또는 10 초과, 이를테면 10 내지 100의 쇼어 A 경도를 갖는 폴리머를 형성할 수 있다.[0084] In some examples, sacrificial material composition 614 may further include a polyethylene glycol diacrylate component, a polyethylene glycol component, or combinations thereof. In some examples, the concentration of the polyethylene glycol diacrylate component in the sacrificial material composition may be about 30 wt% or less, about 20 wt% or less, or about 10 wt% or less. In some examples, the concentration of the polyethylene glycol component in the sacrificial material composition may be about 40 wt% or less, about 30 wt% or less, or about 20 wt% or less. In one example, the concentration of the polyethylene glycol monoacrylate component in the sacrificial material composition can be about 30 wt% or more, the concentration of the polyethylene glycol diacrylate component in the sacrificial material composition can be about 10 wt% or less, and the concentration of the polyethylene glycol diacrylate component in the sacrificial material composition can be about 10 wt% or less. The concentration of the polyethylene glycol component may be about 40 wt% or less. In some examples, the sacrificial material composition 614, when cured, may form a polymer having a Shore A hardness of greater than 1, greater than 5, or greater than 10, such as from 10 to 100, at room temperature.

[0085] 일부 예들에서, 폴리머는 수용성이며, 수용액에 폴리머를 노출시키는 것은 연마 층에 복수의 기공들을 형성한다. 일부 예들에서, 희생 재료 조성물(614)은 경화될 때, 선형 폴리머 매트릭스를 형성한다. 일부 예들에서, 프리폴리머 조성물(612)은 페녹시에틸 아크릴레이트, 테트라하이드로퍼푸릴 아크릴레이트, 부틸카바메이토에틸 아크릴레이트, 이소보닐 아크릴레이트, 또는 이들의 조합들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.[0085] In some instances, the polymer is water-soluble, and exposing the polymer to an aqueous solution forms a plurality of pores in the polishing layer. In some examples, when the sacrificial material composition 614 cures, it forms a linear polymer matrix. In some examples, prepolymer composition 612 may include at least one of phenoxyethyl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, butylcarbamatetoethyl acrylate, isobornyl acrylate, or combinations thereof.

[0086] 일부 예들에서, 복수의 기공-피쳐들(410) 중 개별적인 기공-피쳐의 기공-피쳐 공간 볼륨은 대응하는 기공-피쳐들(410)을 형성하도록 분배된, 폴리에틸렌 글리콜 모노아크릴레이트 성분을 포함하는 희생 재료 조성물(614)의 볼륨의 적어도 50%, 적어도 60%, 적어도 70%, 적어도 80%, 또는 적어도 90%, 또는 약 50% 내지 약 60%, 약 60% 내지 약 70%, 약 70% 내지 약 80%, 약 80% 내지 약 90%, 또는 약 90% 내지 약 100%이다. [0086] In some examples, the pore-feature space volume of an individual pore-feature among the plurality of pore-features 410 is a sacrificial material comprising a polyethylene glycol monoacrylate component distributed to form the corresponding pore-features 410. at least 50%, at least 60%, at least 70%, at least 80%, or at least 90%, or about 50% to about 60%, about 60% to about 70%, or about 70% of the volume of material composition 614 about 80%, about 80% to about 90%, or about 90% to about 100%.

[0087] 여기서, 도 6a에 도시된 적층 제조 시스템(600)은 적층 제조 시스템(600)의 동작을 지시하기 위한 시스템 제어기(610)를 더 포함한다. 시스템 제어기(610)는, 메모리(635)(예컨대, 비-휘발성 메모리) 및 지원 회로들(636)과 함께 동작가능한 프로그래밍가능 CPU(central processing unit)(634)를 포함한다. 지원 회로들(636)은 통상적으로 CPU(634)에 커플링되며, 적층 제조 시스템(600)의 다양한 컴포넌트들의 제어를 가능하게 하도록 이러한 적층 제조 시스템(600)의 다양한 컴포넌트들에 커플링된 캐시, 클록 회로들, 입력/출력 서브시스템들, 전력 공급부들 등 및 이들의 조합들을 포함한다. CPU(634)는 적층 제조 시스템(600)의 다양한 컴포넌트들 및 서브-프로세서들을 제어하기 위해 PLC(programmable logic controller)와 같이 산업 현장에서 사용되는 임의의 형태의 범용 컴퓨터 프로세서 중 하나이다. CPU(634)에 커플링된 메모리(635)는 비-일시적이며, 통상적으로, 용이하게 입수가능한 메모리들, 이를테면, RAM(random access memory), ROM(read only memory), 플로피 디스크 드라이브, 하드 디스크, 또는 임의의 다른 형태의 로컬 또는 원격 디지털 스토리지 중 하나 이상이다.[0087] Here, the additive manufacturing system 600 shown in FIG. 6A further includes a system controller 610 for directing the operation of the additive manufacturing system 600. System controller 610 includes a programmable central processing unit (CPU) 634 operable with memory 635 (e.g., non-volatile memory) and support circuits 636. Support circuits 636 are typically coupled to a CPU 634, a cache coupled to various components of the additive manufacturing system 600 to enable control of the various components of the additive manufacturing system 600; clock circuits, input/output subsystems, power supplies, etc., and combinations thereof. The CPU 634 is one of any type of general-purpose computer processors used in industrial settings, such as a programmable logic controller (PLC), to control various components and sub-processors of the additive manufacturing system 600. Memory 635 coupled to CPU 634 is non-transitory and typically includes readily available memories, such as random access memory (RAM), read only memory (ROM), floppy disk drives, and hard disks. , or any other form of local or remote digital storage.

[0088] 통상적으로, 메모리(635)는 명령들을 포함하는 컴퓨터 판독가능 저장 매체(예컨대, 비-휘발성 메모리)의 형태이며, 이러한 명령들은, CPU(634)에 의해 실행될 때, 제조 시스템(600)의 동작을 가능하게 한다. 메모리(635)의 명령들은 본 개시내용의 방법들을 구현하는 프로그램과 같은 프로그램 제품의 형태이다.[0088] Typically, memory 635 is in the form of a computer-readable storage medium (e.g., non-volatile memory) that contains instructions that, when executed by CPU 634, modify the operation of manufacturing system 600. Make it possible. The instructions in memory 635 are in the form of a program product, such as a program that implements the methods of the present disclosure.

[0089] 프로그램 코드는 다수의 상이한 프로그래밍 언어들 중 임의의 하나를 따를 수 있다. 일 예에서, 본 개시내용은 컴퓨터 시스템과 함께 사용하기 위해 컴퓨터 판독가능 저장 매체 상에 저장된 프로그램 제품으로서 구현될 수 있다. 프로그램 제품의 프로그램(들)은 (본원에 설명되는 방법들을 포함하는) 실시예들의 기능들을 정의한다.[0089] Program code may follow any one of a number of different programming languages. In one example, the present disclosure may be implemented as a program product stored on a computer-readable storage medium for use with a computer system. The program(s) of the program product define the functionality of the embodiments (including the methods described herein).

[0090] 예시적인 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 (i) 정보가 영구적으로 저장되는 비-기록가능 저장 매체(예컨대, CD-ROM 드라이브에 의해 판독가능한 CD-ROM 디스크들과 같은, 컴퓨터 내의 판독-전용 메모리 디바이스들, 플래시 메모리, ROM 칩들, 또는 임의의 타입의 솔리드-스테이트 비-휘발성 반도체 메모리); 및 (ⅱ) 변경가능 정보가 저장되는 기록가능 저장 매체(예컨대, 하드-디스크 드라이브 또는 디스켓 드라이브 내의 플로피 디스크들, 또는 임의의 타입의 솔리드-스테이트 랜덤 액세스 반도체 메모리)를 포함한다(그러나, 이에 제한되지는 않음). 그러한 컴퓨터 판독가능 저장 매체는, 본원에서 설명되는 방법들의 기능들을 지시하는 컴퓨터 판독가능 명령들을 운반할 때, 본 개시내용의 실시예들이다. 일부 실시예들에서, 본원에서 제시되는 방법들 또는 이러한 방법들의 일부분들은 하나 이상의 ASIC(application specific integrated circuit)들, FPGA(field-programmable gate array)들, 또는 다른 타입들의 하드웨어 구현들에 의해 수행된다. 일부 다른 실시예들에서, 본원에서 제시되는 연마 패드 제조 방법들은 소프트웨어 루틴들, ASIC(들), FPGA들 및/또는 다른 타입들의 하드웨어 구현들의 조합에 의해 수행된다.[0090] Exemplary computer-readable storage media include (i) non-recordable storage media on which information is permanently stored (e.g., read-only memory devices within a computer, such as CD-ROM disks readable by a CD-ROM drive) , flash memory, ROM chips, or any type of solid-state non-volatile semiconductor memory); and (ii) a recordable storage medium on which the changeable information is stored (e.g., floppy disks in a hard-disk drive or diskette drive, or any type of solid-state random access semiconductor memory), including (but not limited to) does not work). Such computer-readable storage media are embodiments of the disclosure when they carry computer-readable instructions directing the functions of the methods described herein. In some embodiments, the methods presented herein, or portions of such methods, are performed by one or more application specific integrated circuits (ASICs), field-programmable gate arrays (FPGAs), or other types of hardware implementations. . In some other embodiments, the polishing pad manufacturing methods presented herein are performed by a combination of software routines, ASIC(s), FPGAs and/or other types of hardware implementations.

[0091] 여기서, 시스템 제어기(610)는 제조 지지부(602)의 모션, 분배 헤드들(604 및 606)의 모션, 자신으로부터 프리폴리머 조성물들의 액적들을 토출하기 위한 노즐들(616)의 발사, 및 UV 방사선 소스(608)에 의해 제공되는, 분배된 액적들의 경화의 정도 및 타이밍을 지시한다. 일부 실시예들에서, 제조 시스템(600)의 동작을 지시하기 위해 시스템 제어기에 의해 사용되는 명령들은 형성될 프린트 층들 각각에 대한 액적 분배 패턴들을 포함한다. 일부 실시예들에서, 액적 분배 패턴들은 집합적으로, CAD 호환가능 디지털 프린팅 명령들로서 메모리(635)에 저장된다.[0091] Here, the system controller 610 controls the motion of the manufacturing support 602, the motion of the dispensing heads 604 and 606, the firing of nozzles 616 for ejecting droplets of prepolymer compositions therefrom, and the UV radiation source ( Indicates the degree and timing of hardening of the dispensed droplets, provided by 608). In some embodiments, the instructions used by the system controller to direct the operation of manufacturing system 600 include droplet distribution patterns for each of the print layers to be formed. In some embodiments, droplet distribution patterns are collectively stored in memory 635 as CAD compatible digital printing instructions.

[0092] 도 7은 본원에서 설명되는 실시예들에 따른, 연마 패드의 프린트 층을 형성하는 방법을 제시하는 흐름도이다. 방법(700)의 실시예들은, 도 6a의 적층 제조 시스템(600) 및 도 6b의 고정된 액적들과 같은, 본원에서 설명된 시스템들 및 시스템 동작들 중 하나 이상과 조합하여 사용될 수 있다. 추가로, 방법(700)의 실시예들은, 본원에 도시 및 설명된 연마 패드들의 실시예들 중 임의의 하나 또는 이들의 조합을 형성하기 위해 사용될 수 있다. [0092] FIG. 7 is a flow diagram illustrating a method of forming a print layer of a polishing pad, according to embodiments described herein. Embodiments of method 700 may be used in combination with one or more of the systems and system operations described herein, such as the additive manufacturing system 600 of FIG. 6A and the stationary droplets of FIG. 6B. Additionally, embodiments of method 700 may be used to form any one or combination of the embodiments of polishing pads shown and described herein.

[0093] 활동(710)에서, 방법(700)은, 미리 결정된 액적 분배 패턴에 따라, 프리폴리머 조성물의 액적들 및 희생 재료 조성물의 액적들을 이전에 형성된 프린트 층의 표면 상으로 분배하는 단계를 포함한다.[0093] At activity 710, method 700 includes dispensing droplets of a prepolymer composition and droplets of a sacrificial material composition onto the surface of a previously formed print layer, according to a predetermined droplet distribution pattern.

[0094] 동작(720)에서, 방법(700)은 분배된 프리폴리머 조성물의 액적들을 적어도 부분적으로 경화시켜 복수의 기공-피쳐들을 포함하는 프린트 층을 형성하는 단계를 포함한다. [0094] At operation 720, method 700 includes at least partially curing the dispensed droplets of prepolymer composition to form a print layer comprising a plurality of pore-features.

[0095] 일부 실시예들에서, 방법(700)은 Z-방향, 즉 제조 지지부 또는 제조 지지부 상에 배치된 이전에 형성된 프린트 층의 표면에 직교하는 방향으로 적층되는 복수의 프린트 층들을 형성하기 위한 활동들(710 및 720)의 순차적인 반복들을 더 포함한다. 각각의 프린트 층을 형성하기 위해 사용되는 미리 결정된 액적 분배 패턴은 이러한 각각의 프린트 층 아래에 배치된 이전의 프린트 층을 형성하기 위해 사용된 미리 결정된 액적 분배 패턴과 동일하거나 또는 상이할 수 있다. 일부 실시예들에서, 복수의 프린트 층들은 복수의 기공-피쳐들이 내부에 형성된 연마 층을 포함한다. 일부 실시예들에서, 복수의 프린트 층들은 복수의 기공-형성 피쳐들이 내부에 형성된 연마 층을 포함하고, 복수의 기공-형성 피쳐들은 희생 재료 조성물을 포함한다.[0095] In some embodiments, method 700 includes activities ( It further includes sequential repetitions of 710 and 720). The predetermined droplet distribution pattern used to form each print layer may be the same or different from the predetermined droplet distribution pattern used to form the previous print layer disposed beneath each such print layer. In some embodiments, the plurality of print layers includes an abrasive layer with a plurality of pore-features formed therein. In some embodiments, the plurality of print layers includes an abrasive layer with a plurality of pore-forming features formed therein, and the plurality of pore-forming features include a sacrificial material composition.

[0096] 바람직하게는, 도 8에 도시된 전환-노출 곡선들에서 예시된 바와 같이, 다작용성 아크릴레이트 성분을 포함하는 본원에 설명된 프리폴리머 조성물 실시예들은, 종래의 프리폴리머 조성물들과 비교할 때 가속된 경화를 제공한다.[0096] Preferably, as illustrated in the conversion-exposure curves shown in Figure 8, the prepolymer composition embodiments described herein comprising a multifunctional acrylate component exhibit accelerated cure when compared to conventional prepolymer compositions. to provide.

[0097] 도 8은, 다작용성 아크릴레이트 성분이 없는 프리폴리머 조성물들에 대한 전환-노출 곡선들(802a-802b), 및 약 10 wt%의 농도로 다작용성 아크릴레이트 성분을 갖는 대응하는 프리폴리머 조성물들에 대한 전환-노출 곡선들(804a-804b)을 예시하는 그래프(800)이다. 도 8에 예시된 예에서, 프리폴리머 조성물 및 희생 재료 조성물의 액적들은, 예컨대 방법(700)에 따라, 분배 및 경화될 수 있다. 이 예에서, 희생 재료 조성물은 분배된 액적들의 총 볼륨의 약 16%를 형성할 수 있다.[0097] Figure 8 shows conversion-exposure curves 802a-802b for prepolymer compositions without multifunctional acrylate component, and for corresponding prepolymer compositions with multifunctional acrylate component at a concentration of about 10 wt%. -Graph 800 illustrating exposure curves 804a-804b. In the example illustrated in FIG. 8 , droplets of prepolymer composition and sacrificial material composition may be dispensed and cured, such as according to method 700. In this example, the sacrificial material composition may form about 16% of the total volume of dispensed droplets.

[0098] 도 8의 예에서, 분배된 액적들은 전자기 방사선(예컨대, UV 방사선)의 펄스들의 시퀀스에 노출되며, 각각의 펄스는 고정된 에너지(선량)를 갖는다. 따라서, 노출 시간(x-축)은 분배된 액적들에 인가된 전자기 방사선의 누적 도즈에 대응하고, 다작용성 아크릴레이트 성분의 전환(y-축)은 누적 도즈의 함수로서 측정된다. 이러한 예에서, 전환은 광 DSC(differential scanning calorimetry)에 의해 측정된 UV 경화성 조성물의 화학적 가교의 정도를 나타낼 수 있다.[0098] In the example of Figure 8, dispensed droplets are exposed to a sequence of pulses of electromagnetic radiation (eg, UV radiation), each pulse having a fixed energy (dose). Thus, the exposure time (x-axis) corresponds to the cumulative dose of electromagnetic radiation applied to the dispensed droplets, and the conversion of the multifunctional acrylate component (y-axis) is measured as a function of the cumulative dose. In this example, conversion may refer to the degree of chemical crosslinking of a UV curable composition as measured by optical differential scanning calorimetry (DSC).

[0099] 도 8에 도시된 바와 같이, 다작용성 아크릴레이트 성분을 갖는 프리폴리머 조성물들에 대한 전환-노출 곡선들은, 다작용성 아크릴레이트 성분이 없는 프리폴리머 조성물에 대한 대응하는 전환-노출 곡선들(802a-802b)과 비교할 때 동일한 노출 시간(누적 도즈)에서 증가된 전환 쪽으로 유익하게 이동된다. 일부 예들에서, (전환-노출 곡선의 초기 기울기에 대응하는) 초기 경화 레이트는 약 2X 이상, 또는 약 1X 내지 약 2X, 이를테면 약 1.6X 내지 약 1.95X로 증가된다. 일 예에서, 다작용성 아크릴레이트 성분을 갖는 프리폴리머 조성물의 경화 레이트 대 다작용성 아크릴레이트 성분이 없는 프리폴리머 조성물의 경화 레이트의 비율은 약 1.6 이상, 이를테면 약 1.6 내지 약 1.95일 수 있다.[0099] As shown in Figure 8, the conversion-exposure curves for the prepolymer compositions with the multifunctional acrylate component are the corresponding conversion-exposure curves 802a-802b for the prepolymer composition without the multifunctional acrylate component. When compared there is a beneficial shift towards increased conversion at the same exposure time (cumulative dose). In some examples, the initial cure rate (corresponding to the initial slope of the conversion-exposure curve) is increased by at least about 2X, or from about 1X to about 2X, such as about 1.6X to about 1.95X. In one example, the ratio of the cure rate of the prepolymer composition with the multifunctional acrylate component to the cure rate of the prepolymer composition without the multifunctional acrylate component can be at least about 1.6, such as about 1.6 to about 1.95.

[00100] 표 2는 도 8의 프리폴리머 조성물들을 사용하여 형성된 연마 패드들에 대한 경도 및 기공-피쳐 공간(%)(즉, 대응하는 기공-피쳐들을 형성하기 위해 분배된 희생 재료 조성물의 볼륨의 일부로서 복수의 기공-피쳐들 중 개별적인 기공-피쳐의 기공-피쳐 공간의 볼륨) 값들이다.[00100] Table 2 presents the hardness and pore-feature spacing (%) for polishing pads formed using the prepolymer compositions of FIG. 8 (i.e., a plurality of These are the values of the volume of the pore-feature space of individual pore-features among the pore-features.

표 2 Table 2

[00101] 전술한 바가 본 개시내용의 실시예들에 관한 것이지만, 본 개시내용의 다른 그리고 추가적인 실시예들이 본 개시내용의 기본적인 범위로부터 벗어나지 않으면서 안출될 수 있고, 본 개시내용의 범위는 다음의 청구항들에 의해 결정된다.[00101] Although the foregoing relates to embodiments of the disclosure, other and additional embodiments of the disclosure may be devised without departing from the basic scope of the disclosure, and the scope of the disclosure is defined in the following claims. is determined by

Claims (20)

연마 패드를 형성하는 방법으로서,
(a) 미리 결정된 액적 분배 패턴에 따라, 이전에 형성된 프린트 층의 표면 상에 프리폴리머 조성물(pre-polymer composition)의 액적들 및 희생 재료 조성물의 액적들을 분배하는 단계; 그리고
(b) 상기 프리폴리머 조성물의 분배된 액적들을 적어도 부분적으로 경화시켜 프린트 층을 형성하는 단계; 그리고
(c) 복수의 기공-피쳐(pore-feature)들이 내부에 형성된 연마 층을 형성하기 위해 (a) 단계 및 (b) 단계를 순차적으로 반복하는 단계를 포함하고,
상기 프리폴리머 조성물은 다작용성 아크릴레이트 성분을 포함하고,
제1 도즈의 전자기 방사선에 노출될 때의, 상기 다작용기성 아크릴레이트 성분을 포함하는 상기 프리폴리머 조성물의 분배된 액적들의 경화 레이트(curing rate)는, 동일한 제1 도즈의 전자기 방사선에 노출될 때의, 상기 다작용기성 아크릴레이트 성분이 없는 상기 프리폴리머 조성물의 경화 레이트보다 더 크고,
상기 복수의 기공-피쳐들은 상기 연마 층의 표면에 정의된 개구들, 상기 표면 아래에서 상기 연마 층에 형성되는 공극들, 상기 희생 재료 조성물을 포함하는 기공-형성 피쳐들, 또는 이들의 조합들을 포함하는, 방법.
A method of forming a polishing pad, comprising:
(a) distributing droplets of a pre-polymer composition and droplets of a sacrificial material composition on the surface of a previously formed print layer according to a predetermined droplet distribution pattern; and
(b) curing the dispensed droplets of the prepolymer composition at least partially to form a print layer; and
(c) sequentially repeating steps (a) and (b) to form a polishing layer having a plurality of pore-features formed therein,
The prepolymer composition includes a multifunctional acrylate component,
The curing rate of the dispensed droplets of the prepolymer composition comprising the multifunctional acrylate component when exposed to a first dose of electromagnetic radiation is when exposed to the same first dose of electromagnetic radiation. , is greater than the cure rate of the prepolymer composition without the multifunctional acrylate component,
The plurality of pore-features include openings defined in the surface of the polishing layer, voids formed in the polishing layer below the surface, pore-forming features comprising the sacrificial material composition, or combinations thereof. How to.
제1항에 있어서, 상기 프리폴리머 조성물 중의 상기 다작용성 아크릴레이트 성분의 농도는 약 20 wt% 이하인, 방법. 2. The method of claim 1, wherein the concentration of the multifunctional acrylate component in the prepolymer composition is less than or equal to about 20 wt%. 제1항에 있어서, 상기 다작용성 아크릴레이트 성분은 약 200 g/mol 이상의 분자량을 갖는 적어도 하나의 디아크릴레이트 또는 트리아크릴레이트를 포함하는, 방법.The method of claim 1, wherein the multifunctional acrylate component comprises at least one diacrylate or triacrylate having a molecular weight of at least about 200 g/mol. 제1항에 있어서, 상기 다작용성 아크릴레이트 성분은 트리프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 폴리(프로필렌 글리콜) 디아크릴레이트, 트리메틸올 트리아크릴레이트, 네오펜틸 글리콜 디아크릴레이트, 에톡실화 네오펜틸 글리콜 디아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트, 또는 이들의 조합들 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.The method of claim 1, wherein the multifunctional acrylate component is tripropylene glycol diacrylate, poly(propylene glycol) diacrylate, trimethylol triacrylate, neopentyl glycol diacrylate, ethoxylated neopentyl glycol diacrylate. , pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, or combinations thereof. 제1항에 있어서, 상기 다작용성 아크릴레이트 성분을 갖는 상기 프리폴리머 조성물의 경화 레이트 대 상기 다작용성 아크릴레이트 성분이 없는 상기 프리폴리머 조성물의 경화 레이트의 비율은 약 1.6 이상인, 방법.The method of claim 1 , wherein the ratio of the cure rate of the prepolymer composition with the multifunctional acrylate component to the cure rate of the prepolymer composition without the multifunctional acrylate component is at least about 1.6. 제1항에 있어서, 상기 복수의 기공-피쳐들 중 개별적인 기공-피쳐의 기공-피쳐 공간의 볼륨은 대응하는 기공-피쳐들을 형성하도록 분배된 상기 희생 재료 조성물의 볼륨의 적어도 50%를 포함하는, 방법. 2. The method of claim 1, wherein the volume of pore-feature space of an individual pore-feature among the plurality of pore-features comprises at least 50% of the volume of the sacrificial material composition distributed to form corresponding pore-features. method. 제1항에 있어서, 상기 다작용성 아크릴레이트 성분을 갖는 상기 프리폴리머 조성물의 경화 레이트는, 상기 다작용성 아크릴레이트 성분이 없는 상기 프리폴리머 조성물의 경화 레이트와 비교할 때, 상기 프리폴리머 조성물 및 상기 희생 재료 조성물의 인접한 액적들 사이의 상호-혼합을 감소시키는, 방법. 2. The method of claim 1, wherein the cure rate of the prepolymer composition having the multifunctional acrylate component is compared to the cure rate of the prepolymer composition without the multifunctional acrylate component. A method for reducing inter-mixing between droplets. 제1항에 있어서,
상기 다작용성 아크릴레이트 성분을 갖는 상기 프리폴리머 조성물의 경화 레이트는 상기 프리폴리머 조성물 및 상기 희생 재료 조성물의 인접한 액적들 사이의 상호-혼합을 위한 임계 조건을 충족하고,
상기 상호-혼합을 위한 임계 조건은, 대응하는 기공-피쳐들을 형성하도록 분배된 상기 희생 재료 조성물의 볼륨의 적어도 50%를 포함하는, 상기 복수의 기공-피쳐들 중 개별적인 기공-피쳐들의 기공-피쳐 공간의 볼륨에 대응하는, 방법.
According to paragraph 1,
The cure rate of the prepolymer composition with the multifunctional acrylate component satisfies a critical condition for inter-mixing between adjacent droplets of the prepolymer composition and the sacrificial material composition,
The critical condition for inter-mixing is a pore-feature of individual pore-features of the plurality of pore-features comprising at least 50% of the volume of the sacrificial material composition distributed to form corresponding pore-features. A method that corresponds to the volume of space.
제1항에 있어서, 상기 다작용성 아크릴레이트 성분을 갖는 상기 프리폴리머 조성물의 경화 레이트가 임계 경화 속도를 충족하거나 초과하는 경우, 상기 복수의 기공-피쳐들 중 적어도 5%는 상기 연마 층 내의 상기 복수의 기공-피쳐들 중 다른 기공-피쳐들로부터 격리되는, 방법. The method of claim 1, wherein when the cure rate of the prepolymer composition having the multifunctional acrylate component meets or exceeds a critical cure rate, at least 5% of the plurality of pore-features are A method in which one of the pore-features is isolated from other pore-features. 제1항에 있어서, 상기 프리폴리머 조성물은, 페녹시에틸 아크릴레이트, 테트라하이드로퍼푸릴 아크릴레이트, 부틸카바메이토에틸 아크릴레이트, 이소보닐 아크릴레이트, 또는 이들의 조합들 중 적어도 하나를 더 포함하는, 방법.The method of claim 1, wherein the prepolymer composition further comprises at least one of phenoxyethyl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, butylcarbamatetoethyl acrylate, isobornyl acrylate, or combinations thereof. method. 제1항에 있어서, 상기 다작용성 아크릴레이트 성분은, 상기 다작용성 아크릴레이트 성분이 없는 상기 프리폴리머 조성물을 사용하여 형성된 연마 패드와 비교할 때, 수성 연마 유체에 노출될 때 상기 연마 패드의 팽윤을 감소시키는, 방법.The method of claim 1, wherein the multifunctional acrylate component reduces swelling of the polishing pad when exposed to an aqueous polishing fluid compared to a polishing pad formed using the prepolymer composition without the multifunctional acrylate component. , method. 제1항에 있어서, 상기 다작용성 아크릴레이트 성분은, 상기 다작용성 아크릴레이트 성분이 없는 상기 프리폴리머 조성물을 사용하여 형성된 연마 층과 비교하여, 상기 연마 층 상에 배치된 물 액적의 표면 접촉각을 증가시키는, 방법.The method of claim 1, wherein the multifunctional acrylate component increases the surface contact angle of water droplets disposed on the polishing layer compared to an polishing layer formed using the prepolymer composition without the multifunctional acrylate component. , method. 연마 패드를 형성하는 방법으로서,
(a) 미리 결정된 액적 분배 패턴에 따라, 이전에 형성된 프린트 층의 표면 상에 프리폴리머 조성물의 액적들 및 희생 재료 조성물의 액적들을 분배하는 단계; 그리고
(b) 상기 프리폴리머 조성물의 상기 분배된 액적들을 적어도 부분적으로 경화시켜 복수의 기공-피쳐들을 포함하는 프린트 층을 형성하는 단계; 그리고
(c) 연마 층을 형성하기 위해 (a) 단계 및 (b) 단계를 순차적으로 반복하는 단계를 포함하고,
상기 프리폴리머 조성물은 표면 활성제를 포함하고,
상기 복수의 기공-피쳐들 중 개별적인 기공-피쳐의 기공-피쳐 공간의 볼륨은 대응하는 기공-피쳐들을 형성하도록 분배된 상기 희생 재료 조성물의 볼륨의 적어도 50%를 포함하고,
상기 복수의 기공-피쳐들은 상기 연마 층의 표면에 정의된 개구들, 상기 표면 아래에서 상기 연마 층에 형성되는 공극들, 상기 희생 재료 조성물을 포함하는 기공-형성 피쳐들, 또는 이들의 조합들을 포함하는, 방법.
A method of forming a polishing pad, comprising:
(a) dispensing droplets of a prepolymer composition and droplets of a sacrificial material composition on the surface of a previously formed print layer according to a predetermined droplet distribution pattern; and
(b) at least partially curing the dispensed droplets of the prepolymer composition to form a print layer comprising a plurality of pore-features; and
(c) sequentially repeating steps (a) and (b) to form a polishing layer,
The prepolymer composition includes a surface active agent,
The volume of the pore-feature space of an individual pore-feature of the plurality of pore-features comprises at least 50% of the volume of the sacrificial material composition distributed to form the corresponding pore-features,
The plurality of pore-features include openings defined in the surface of the polishing layer, voids formed in the polishing layer below the surface, pore-forming features comprising the sacrificial material composition, or combinations thereof. How to.
제13항에 있어서, 상기 계면 활성제는 폴리부틸화 페놀, 노닐페놀, 2-메틸-4-t-옥틸페놀, 4,6-디-t-부틸-2-메틸페놀, 또는 이들의 조합들 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.The method of claim 13, wherein the surfactant is polybutylated phenol, nonylphenol, 2-methyl-4-t-octylphenol, 4,6-di-t-butyl-2-methylphenol, or combinations thereof. Containing at least one method. 제13항에 있어서, 상기 프리폴리머 조성물 중의 상기 표면 활성제의 농도는 약 1 wt% 이하인, 방법.14. The method of claim 13, wherein the concentration of the surface active agent in the prepolymer composition is about 1 wt% or less. 제13항에 있어서, 상기 표면 활성제는 상기 프리폴리머 조성물의 분배된 액적들의 소수성을 증가시키는, 방법. 14. The method of claim 13, wherein the surface active agent increases the hydrophobicity of dispensed droplets of the prepolymer composition. 연마 패드로서,
복수의 연마 엘리먼트들을 포함하며, 상기 복수의 연마 엘리먼트들 각각은,
상기 연마 패드의 연마 표면의 일부를 형성하는 개별적인 표면; 그리고
상기 연마 엘리먼트들 사이에 배치된 복수의 채널들을 정의하기 위해, 상기 개별적인 표면으로부터 하향으로 연장되는 하나 이상의 측벽들을 포함하며,
상기 연마 엘리먼트들 각각은 내부에 형성된 복수의 기공-피쳐들을 갖고,
상기 연마 엘리먼트들 각각은 프리폴리머 조성물 및 희생 재료 조성물로 형성되고,
상기 복수의 기공-피쳐들 중 개별적인 기공-피쳐의 기공-피쳐 공간의 볼륨은 대응하는 기공-피쳐들을 형성하도록 분배된 상기 희생 재료 조성물의 볼륨의 적어도 50%를 포함하고,
상기 복수의 기공-피쳐들은 상기 연마 표면에 정의된 개구들, 상기 연마 표면 아래에서 상기 연마 엘리먼트들에 형성된 공극들, 상기 희생 재료 조성물을 포함하는 기공-형성 피쳐들, 또는 이들의 조합들을 포함하는, 연마 패드.
As a polishing pad,
Comprising a plurality of polishing elements, each of the plurality of polishing elements:
an individual surface forming part of the polishing surface of the polishing pad; and
comprising one or more sidewalls extending downwardly from the individual surfaces to define a plurality of channels disposed between the polishing elements;
Each of the polishing elements has a plurality of pore-features formed therein,
Each of the polishing elements is formed from a prepolymer composition and a sacrificial material composition,
The volume of the pore-feature space of an individual pore-feature of the plurality of pore-features comprises at least 50% of the volume of the sacrificial material composition distributed to form the corresponding pore-features,
The plurality of pore-features include openings defined in the polishing surface, voids formed in the polishing elements below the polishing surface, pore-forming features comprising the sacrificial material composition, or combinations thereof. , polishing pad.
제17항에 있어서, 상기 프리폴리머 조성물은 다작용성 아크릴레이트 성분을 포함하는, 연마 패드. 18. The polishing pad of claim 17, wherein the prepolymer composition includes a multifunctional acrylate component. 제17항에 있어서, 상기 프리폴리머 조성물은 표면 활성제를 포함하는, 연마 패드.18. The polishing pad of claim 17, wherein the prepolymer composition includes a surface active agent. 제17항에 있어서,
상기 희생 재료 조성물 중의 폴리에틸렌 글리콜 모노아크릴레이트 성분의 농도는 약 30 중량% 이상이고,
상기 희생 재료 조성물 중의 폴리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트 성분의 농도는 약 10 wt% 이하이고,
상기 희생 재료 조성물 중의 폴리에틸렌 글리콜 성분의 농도는 약 40 wt% 이하인, 연마 패드.
According to clause 17,
The concentration of the polyethylene glycol monoacrylate component in the sacrificial material composition is about 30% by weight or more,
The concentration of the polyethylene glycol diacrylate component in the sacrificial material composition is about 10 wt% or less,
A polishing pad, wherein the concentration of the polyethylene glycol component in the sacrificial material composition is about 40 wt% or less.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2143297C (en) * 1992-08-26 2005-10-18 Bryan Nicholas Flynn Water proofing liner
US6562913B1 (en) * 1999-09-16 2003-05-13 Texas Petrochemicals Lp Process for producing high vinylidene polyisobutylene
KR100804275B1 (en) * 2006-07-24 2008-02-18 에스케이씨 주식회사 Chemical Mechanical Polishing Pads Comprising Liquid Organic Material Core Encapsulated by Polymer Shell And Methods for Producing The Same
US9156124B2 (en) * 2010-07-08 2015-10-13 Nexplanar Corporation Soft polishing pad for polishing a semiconductor substrate
CN108698206B (en) * 2016-01-19 2021-04-02 应用材料公司 Porous chemical mechanical polishing pad
EP3790706A4 (en) * 2018-05-07 2022-02-16 Applied Materials, Inc. Hydrophilic and zeta potential tunable chemical mechanical polishing pads
US20200230781A1 (en) * 2019-01-23 2020-07-23 Applied Materials, Inc. Polishing pads formed using an additive manufacturing process and methods related thereto
US11851570B2 (en) * 2019-04-12 2023-12-26 Applied Materials, Inc. Anionic polishing pads formed by printing processes
CN112062146A (en) * 2020-08-19 2020-12-11 包头天骄清美稀土抛光粉有限公司 Cerium-yttrium grinding material for CMP and preparation method thereof

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