TW202246394A - 用於製備拋光墊的樹脂組合物混合裝置及拋光墊製備方法 - Google Patents

用於製備拋光墊的樹脂組合物混合裝置及拋光墊製備方法 Download PDF

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Abstract

本發明涉及一種用於製備拋光墊的樹脂組合物混合裝置等，該用於製備拋光墊的樹脂組合物混合裝置包括：原料混合部，用於製備包括預聚物和發泡劑的混合原料，過濾單元，與上述原料混合部連接，對上述混合原料進行過濾，以及墊組合物形成部，與上述過濾單元連接，以製備包含過濾後的混合原料和固化劑的可固化混合物；上述原料混合部包括具有彼此不同的轉速的多個旋轉工具。

Description

用於製備拋光墊的樹脂組合物混合裝置及拋光墊製備方法
本實施方式涉及用於製備拋光墊的樹脂組合物混合裝置、拋光墊的製備方法等。
化學機械平坦化（Chemical Mechanical Polishing，CMP）製程是以化學和機械方式使如晶圓表面等的拋光物件的凹凸部分平坦化的製程。就晶圓（wafer）而言，在將拋光物件附著於拋光頭並與形成在平臺（platen）上的拋光墊的表面接觸的狀態下，通過供應漿料來使晶圓表面發生化學反應，以使平臺和拋光頭相對運動的方式進行平坦化的情況較多。
拋光墊所含的拋光層是在化學機械平坦化製程中起重要作用的必不可少的原材料之一。
化學機械拋光製程的拋光效率和拋光後的被拋光物體的品質，受化學機械拋光設備、漿料組合物的組成及拋光墊的形狀和物理性能等的很大影響。
拋光墊通常由聚氨酯製成。例如，製備通過混合預聚物（prepolymer）、發泡劑、固化劑等，將混合物放入模具中並進行固化反應而形成的聚氨酯，對該聚氨酯進行加工，從而可以製成拋光墊。
現有技術文獻 專利文獻 專利文獻1韓國授權專利第10-0467765號（2005.01.13.） 專利文獻2韓國授權專利第10-1894071號（2018.08.31.）
技術問題
實施方式提供一種能夠有效地混合用於製備拋光墊的原料，並且能夠在原料混合過程中去除原料中所含的金屬異物的技術。
解決問題的方案
根據一實施方式的用於製備拋光墊的樹脂組合物混合裝置包括：原料混合部，用於製備包括預聚物和發泡劑的混合原料；過濾單元，與上述原料混合部連接，對上述混合原料進行過濾；及墊組合物形成部，與上述過濾單元連接，以製備包含過濾後的混合原料和固化劑的可固化混合物。
上述原料混合部可以包括具有彼此不同的轉速的多個旋轉工具。
上述過濾單元可以包括用於從上述混合原料中分離金屬物質的第二過濾器部。
上述過濾單元可以包括：第一過濾器部，用於根據尺寸過濾上述混合原料；以及第二過濾器部，用於從上述混合原料中分離金屬物質。
上述第一過濾器部可以包括：過濾器外殼，供上述混合原料移動；及過濾器構件，設置在上述過濾器外殼中，供上述混合原料通過。
上述過濾器構件供預定尺寸以下的上述混合原料通過。
上述第二過濾器部可以包括：過濾器外殼，供上述混合原料通過；及支架，設置在上述過濾器外殼中，與通過的上述混合原料接觸；及磁體，設置在上述支架內部並產生磁力。
上述金屬物質通過上述磁力附著到上述支架的外周，從上述混合原料中被去除。
在上述過濾器外殼的內部設置有上述支架所在的過濾器空間。
在上述過濾器外殼的下側的外周，設有供上述混合原料流入到上述過濾器空間的入口，其可以沿著上述外周的接線方向設置。
在上述過濾器外殼的上側的外周，設有用於排出上述混合原料的出口，上述混合原料為經由上述過濾器空間且分離上述金屬物質的混合原料。
上述出口可以以平行於上述接線方向設置。
上述入口和上述出口可以隔著上述支架在對角線上彼此相對。
上述第二過濾器部還可包括蓋，其可拆卸地結合到上述過濾器外殼並連接到上述支架。
上述原料混合部可以包括：原料混合容器，設置有原料混合空間；及原料混合工具，設置在上述原料混合空間中，借助上述多個旋轉工具移動。
上述原料混合工具，用於混合容納在上述原料混合空間中的上述預聚物和上述發泡劑，並將上述發泡劑分散在上述混合原料中。
上述多個旋轉工具可以包括第一驅動構件和至少一個第二驅動構件。
上述原料混合工具可以包括：旋轉主體，通過與上述第一驅動構件連接來能夠旋轉，設置有上述至少一個第二驅動構件；及至少一個原料混合構件，通過與上述至少一個第二驅動構件連接來能夠旋轉。
上述至少一個原料混合構件可以通過上述至少一個第二驅動構件旋轉。
上述原料混合構件可以包括：軸，與上述第二驅動構件的驅動軸連接；攪拌葉片，與上述軸連接，容納在上述原料混合空間內。
上述攪拌葉片可以包括螺旋型攪拌葉片。
上述墊組合物形成部可以包括：組合物混合容器，設置有組合物混合空間；及組合物混合構件，設置在上述組合物混合容器中。
上述組合物混合構件，通過混合上述混合原料和上述固化劑來製備可固化混合物。上述混合原料可以是在通過過濾單元的同時進行過濾的混合原料。
上述組合物混合構件可以包括：電機；軸，連接到上述電機的驅動軸；及攪拌葉片，與上述軸連接，將容納在上述組合物混合空間中的上述混合原料和上述固化劑混合。
上述用於製備拋光墊的樹脂組合物混合裝置還可以包括均質化部，該均質化部用於提高從上述原料混合部排出的上述混合原料的分散程度。
上述均質化部可以包括：均質化外殼，具有流入口和排出口；轉子，可旋轉地設置在上述均質化外殼內部；及電機，連接到上述均質化外殼，使上述轉子旋轉。
上述均質化部可以包括：均質化外殼，具有流入口和排出口；軸，可旋轉地設置在上述均質化外殼的內部；及均質化板，沿著上述軸的長度方向排列，形成有流動孔。
相鄰的上述均質化板的流動孔可以錯開。
根據另一實施方式的用於製備拋光墊的樹脂組合物混合裝置包括：原料混合部，用於製備包括預聚物和發泡劑的混合原料；過濾單元，與上述原料混合部連接，對上述混合原料進行過濾；及墊組合物形成部，與上述過濾單元連接，以製備包含過濾後的混合原料和固化劑的可固化混合物。
上述原料混合部可以包括：原料混合容器，形成有原料混合空間；軸，與驅動部的驅動軸連接，位於上述原料混合空間內；攪拌葉片，與上述軸連接旋轉。
上述攪拌葉片，可以在旋轉的同時混合供應到上述原料混合空間中的上述預聚物和上述發泡劑，並將發泡劑分散在上述混合原料中。
上述過濾單元可以包括用於分離金屬物質的第二過濾器部。
上述過濾單元可以包括：第一過濾器部，用於根據尺寸過濾上述混合原料；及第二過濾器部，用於從上述混合原料中分離金屬物質。
根據另一實施方式的拋光墊的製備方法包括如下步驟：過濾步驟，對包含預聚物和發泡劑的混合原料進行過濾，以製備過濾後的混合原料，可固化混合步驟，製備包含上述過濾後的混合原料和固化劑的可固化混合物，以及成型步驟，將上述可固化混合物放入模具並製備成型體；通過上述拋光墊的製備方法，製備將成型體的至少一部分作為拋光層的拋光墊。
上述過濾包括適用磁性過濾器的過濾過程。
上述發泡劑可包括固態發泡劑，上述固態發泡劑可以是經過分級純化的固態發泡劑。
發明的效果
根據實施方式，通過用於製備拋光墊的樹脂組合物的混合裝置控制用於製備拋光墊的樹脂組合物的混合分散過程，從而製備實質上均質且異物混入得到控制的可固化混合物，使用該混合物製備拋光墊，從而可以改善由於可固化混合物的不良而導致的拋光墊的物理性能劣化，進而可以進一步提高通過拋光墊拋光的被拋光物體（例如，晶圓等）的拋光品質。
以下，參照附圖來對多個實施方式進行詳細說明，以使本發明所屬技術領域的普通技術人員輕鬆實現實施方式。然而，本發明可通過多種不同的實施方式實現，並不限定於在本說明書中所說明的實施例。在說明書全文中，對於相同或相似的元件賦予相同的附圖標記。
在本說明書的整個文件中，程度的術語“約”或“實質上”等意指具有接近指定的具有容許誤差的數值或範圍的含義，並旨在防止用於理解本實施方式所公開的準確的或絕對的數值被任何不合情理的第三方不正當或非法地使用。
在本說明書全文中，馬庫西型描述中包括的術語“……的組合”是指從馬庫西型描述的組成要素組成的組中選擇的一個或多個組成要素的混合或組合，從而意味著本發明包括選自由上述組成要素組成的組中的一個或多個組成要素。
在本說明書全文中，“A和/或B”形式的記載意指“A或B，或A和B”。
在本說明書全文中，除非有特別說明，如“第一”、“第二”或“A”、“B”等的術語為了互相區別相同術語而使用。
在本說明書中，B位於A上的含義是指B位於A上或其中間存在其他層的情況下B位於A上或可位於A上，不應限定於B以接觸的方式位於A表面的含義來解釋。
除非有特別說明，在本說明書中單數的表述解釋為包括上下文所解釋的單數或複數的含義。
在本說明書中，為了說明本發明，附圖中的各個元件的尺寸可能被誇大，並且可與實際比例不同。
拋光墊包括泡沫體（foamed body）形式的拋光層，該泡沫體包括孔且具有彈性。拋光層的製備中適用發泡劑和樹脂組合物。
為了更精確地控制孔的粒徑，適用粉末型固態發泡劑（solid foaming agent）。將粉末型發泡劑完全均勻地分散在液態聚合物樹脂中並不容易。當液態聚合物樹脂具有一定程度以上的黏度時，其分散更加困難。
本發明人發現，固態發泡劑的至少一部分相互凝聚，容易以凝聚體的形式存在於混合原料中，尺寸較大的凝聚體，在拋光墊中成為異物或在拋光時改變漿料的流向等帶來影響，這不僅影響拋光墊的品質，還影響被拋光物體的拋光品質。
本發明人發現，在製備拋光墊的過程中無意混入的雜質會對被拋光物體的品質產生很大影響，而作為其例子之一的金屬異物是在被拋光物體上造成劃痕等的原因之一。
因此，本發明人研究了有效地製備拋光墊的方法以及提高所製備的拋光墊和用該拋光墊拋光的被拋光物體的物理性能的方法，從而提出以下將說明的實施方式。
用於製備拋光墊的樹脂組合物混合裝置
將參照圖1至圖5說明根據一實施方式的用於製備拋光墊的樹脂組合物混合裝置。
圖1為示出根據一實施方式的用於製備拋光墊的樹脂組合物混合裝置的示意圖，圖2為示出圖1中的原料混合部的放大圖，圖3為示出圖1中的第一過濾器部的示意圖，圖4為示出圖1中的第二過濾器部的示意圖，圖5為圖4的分解圖。
參照圖1至圖5，根據實施方式的用於製備拋光墊的樹脂組合物混合裝置1包括：原料混合部10，用於製備包括預聚物和發泡劑的混合原料；過濾單元20，與原料混合部10連接，對混合原料進行過濾；及墊組合物形成部50，與過濾單元20連接，以製備包含過濾後的混合原料和固化劑的可固化混合物。
根據另一實施方式的用於製備拋光墊的樹脂組合物混合裝置具有參照下面將描述的圖1至圖7描述的實施例的大部分組件。
實施方式的原料混合部10包括至少一個驅動部（圖中未示出），該驅動部包括至少一個電機。
驅動部與軸（圖中未示出）連接並旋轉，攪拌葉片（圖中未示出）通過軸在原料混合容器11內部進行旋轉，將供應的預聚物與發泡劑混合，從而製備混合原料。
在混合原料通過均質化部60、70時，顆粒被均質化，並且在通過過濾單元20時，可以保持預定尺寸且分離金屬物質。
原料混合部：批次（batch）式
原料混合部10包括：原料混合容器11，在內部設置有原料混合空間111；原料混合工具13，設置在原料混合空間111中，通過多個旋轉工具12移動；以及多個旋轉工具12，使原料混合工具13進行操作，具有不同的轉速。
原料混合容器11可以連接到用於供應預聚物的第一供應部10a和用於供應發泡劑的第二供應部10b。在原料混合容器11的原料混合空間111中可以容納分別從第一供應部10a和第二供應部10b供應的預聚物和發泡劑。
在原料混合空間111中可以設置有用於壓送通過混合預聚物和發泡劑而製備的混合原料的泵（圖中未示出）。在原料混合空間111中可以設置有用於壓送通過混合預聚物和發泡劑而製備的混合原料的鼓風機（blower）。泵和鼓風機可根據混合原料的狀態（溶液或粉末）而選擇性地適用。
預聚物（prepolymer）是指，在製備最終成型品時，與將聚合度保持在中間階段的最終成型品相比，具有低分子量的聚合物樹脂。預聚物可以通過自身成型或與其他聚合性化合物反應後成型，通常以液態形式適用。
上述液態預聚物可以包括選自由聚氨酯、聚碸、聚醚碸、尼龍、聚醚、聚酯、聚苯乙烯、聚烯烴、環氧樹脂、有機矽及其組合組成的組中的一種，且可以是形成聚氨酯的預聚物。
上述預聚物可以是異氰酸酯化合物和多元醇反應而成的預聚物。示例性地，可以適用異氰酸酯類化合物、多元醇、由上述異氰酸酯和上述多元醇製備的預聚物等。
例如，可用於製備聚氨酯類預聚物的異氰酸酯類化合物可以是選自甲苯二異氰酸酯（toluene diisocyanate，TDI）、萘-1,5-二異氰酸酯（naphthalene-1,5-diisocyanate）、對苯二異氰酸酯（p-phenylene diisocyanate）、二甲基聯苯二異氰酸酯（tolidine diisocyanate）、4,4'-二苯甲烷二異氰酸酯（4,4'-diphenyl methane diisocyanate）、六亞甲基二異氰酸酯（hexamethylene diisocyanate）、二環己基甲烷二異氰酸酯（dicyclohexylmethane diisocyanate）及異佛爾酮二異氰酸酯（isophorone diisocyanate）中的至少一種異氰酸酯。
例如，可用於製備聚氨酯類預聚物的多元醇可以是選自由聚醚多元醇（polyether polyol）、聚酯多元醇（polyester polyol）、聚碳酸酯多元醇（polycarbonate polyol）及丙烯基多元醇（acryl polyol）組成的組中的至少一種多元醇。多元醇的重均分子量（Mw）可以為300g/mol至3000g/mol。
聚氨酯類預聚物可以為具有500g/mol至3000g/mol的重均分子量的聚合物，其使用甲苯二異氰酸酯作為異氰酸酯化合物且使用聚四亞甲基醚二醇作為多元醇而聚合而成。
作為最終成型品的成型體或拋光層可以是具有孔（氣孔）的泡沫體。
孔以分散的方式存在於成型的聚氨酯樹脂中。孔可以由作為固態發泡劑的熱膨脹微囊形成，或者可以由通過適用非活性氣體而成的氣泡形成。
發泡劑包括固態發泡劑。固態發泡劑可以是熱膨脹（尺寸被調節）的微囊，並且可以是平均粒徑為5μm至200μm的微球結構體。熱膨脹（尺寸被調節）的微囊可以是通過將熱膨脹性微囊加熱並膨脹來獲得的。
上述熱膨脹性微囊的密度可以為100kg/m3以下，或密度可以為80kg/m3以下。另外，上述熱膨脹性微囊的密度可以為10kg/m3至80kg/m3，或密度可以為10kg/m3至60kg/m3。
熱膨脹性微囊可以包括含有熱塑性樹脂的外皮及封裝在上述外皮內部的發泡劑。熱塑性樹脂可以是選自偏二氯乙烯類共聚物、丙烯腈類共聚物、甲基丙烯腈類共聚物及丙烯酸類共聚物中的一種以上。此外，上述的封裝在內部的發泡劑可以是由具有1個至7個碳原子的烴組成的組中的一種以上。
封裝在熱膨脹性微囊內部的發泡劑可以選自由如乙烷（ethane）、乙烯（ethylene）、丙烷（propane）、丙烯（propene）、正丁烷（nbutane）、異丁烷（isobutene）、丁烯（butene）、異丁烯（isobutene）、正戊烷（n-pentane）、異戊烷（isopentane）、新戊烷（neopentane）、正己烷（n-hexane）、庚烷（heptane）、石油醚（petroleum ether）等的低分子量烴、如三氯氟甲烷（trichlorofluoromethane，CCl 3F）、二氯二氟甲烷（dichlorodifluoromethane，CCl 2F 2）、氯三氟甲烷（chlorotrifluoromethane，CClF 3）、四氟乙烯（tetrafluoroethylene，CClF 2-CClF 2）等的氯氟烴、如四甲基矽烷（tetramethylsilane）、三甲基乙基矽烷（trimethylethylsilane）、三甲基異丙基矽烷（trimethylisopropylsilane）、三甲基正丙基矽烷（trimethyl-n-propylsilane）等的四烷基矽烷組成的組中。
上述發泡劑可以根據要適用的孔的比率而不同。具體而言，基於100重量份的預聚物，上述發泡劑的含量可以為0.5重量份至40重量份、1重量份至35重量份或5重量份至30重量份。
根據需要，混合原料可以進一步包括穩泡劑。穩泡劑通過降低混合原料的表面張力來提高混溶性，有助於使混合過程中可產生的氣泡大小相對均勻。穩泡劑例如可以為表面活性劑。基於100重量份的預聚物，穩泡劑的含量可以為0.1重量份至5重量份。
原料混合工具13包括：旋轉主體131，通過與旋轉工具12連接來能夠旋轉；及至少一個原料混合構件132，位於原料混合空間111，通過與旋轉主體131連接來能夠旋轉。
旋轉工具12和旋轉主體131可以設置在原料混合空間111中。旋轉工具12和旋轉主體131可以設置在原料混合空間111的外部。
上述旋轉工具12可以設置在原料混合容器11的上方。
上述旋轉主體131可以設置在原料混合容器11的上方。
多個旋轉工具12包括第一驅動構件121和第二驅動構件122。
第一驅動構件121可以連接到旋轉主體131以旋轉旋轉主體131。
一個或兩個或更多個第二驅動構件122可以設置在旋轉主體131上。
第一驅動構件121可以以與第二驅動構件122不同的速率和/或不同的方向旋轉，以控制原料混合構件的旋轉運動。由此，能夠在位於原料混合空間111的混合原料中引起紊流產生，能夠更有效地引起混合原料的均質化。
第一驅動構件121可以連接到旋轉主體131。第一驅動構件121可以旋轉旋轉主體131。
第二驅動構件122可以連接到旋轉主體131。第二驅動構件122可以設置在旋轉主體131。兩個或更多個第二驅動構件122可以設置在旋轉主體131上，或兩個或九個第二驅動構件122可以設置在旋轉主體131上。兩個或更多個原料混合構件132可以分別設置成不相互干擾。
原料混合構件132與第二驅動構件122連接，在通過旋轉主體131進行旋轉（第一旋轉，公轉）的同時，可以通過第二驅動構件122進行旋轉（第二旋轉，自轉）。上述第一旋轉（公轉）和上述第二旋轉（自轉）的旋轉方向可以是相反的。
多個旋轉工具12包括：第一驅動構件121，與旋轉主體131連接以使旋轉主體131旋轉；至少一個第二驅動構件122，設置在旋轉主體131。
至少一個第二驅動構件122可以以與第一驅動構件121彼此隔開間隔的方式設置在旋轉主體131中。例如，至少一個第二驅動構件122可以設置在旋轉主體131的邊緣。
至少一個第二驅動構件122可以以第一驅動構件121為基準沿旋轉主體131的周長方向排列。儘管在附圖中示出兩個第二驅動構件122，但是第二驅動構件122的數量可以根據用於製備拋光墊的樹脂組合物混合裝置的設計而改變。
第一驅動構件121和第二驅動構件122包括公知的電機，第一驅動構件121和第二驅動構件122的轉速可以相同或不同。
第一驅動構件121的轉速可以為50rpm至3000rpm。第一驅動構件121的轉速可以為80rpm至2000rpm。第一驅動構件121的轉速可以為80rpm至500rpm。
第二驅動構件122的轉速可以為50rpm至3000rpm。第二驅動構件122的轉速可以為80rpm至2500rpm。第二驅動構件122的轉速可以為80rpm至2200rpm。
第一驅動構件121的轉速與第二驅動構件122的轉速之比率可以為1：0.1至1：40。第一驅動構件121的轉速與第二驅動構件122的轉速之比率可以為1：0.8至1：30。第一驅動構件121的轉速與第二驅動構件122的轉速之比率可以為1：8至1：28。第一驅動構件121的轉速與第二驅動構件122的轉速之比率可以為1：15至1：25。當通過將旋轉速度控制在上述範圍內並使第一驅動構件121和第二驅動構件122旋轉來製備混合原料時，可以製備混合原料實質上均質且凝聚固態發泡劑而成的凝聚體減少的混合原料。
上述混合原料在70℃測定的黏度可以為1000cps以上，可以為1000cps至2300cps，或也可以為1000cps至2000cps。原料混合部可以將具有上述黏度範圍的混合原料以相當水準分散並均質化。
旋轉主體131通過第一驅動構件121的驅動在原料混合容器11的上方以第一驅動構件121的驅動軸（圖中未示出）為基準旋轉。此外，旋轉主體131可以通過如致動器或電動缸等的升降單元進行升降。第二驅動構件122可以通過旋轉的旋轉主體131以第一驅動構件121為基準沿圓周方向移動。
至少一個原料混合構件132與至少一個第二驅動構件122連接。因此，至少一個原料混合構件132通過至少一個第二驅動構件122旋轉的同時沿旋轉主體131移動。原料混合構件132的數量可以與第二驅動構件122的數量相同。
原料混合構件132包括：軸132a，位於原料混合空間111內，並通過與第二驅動件122的驅動軸（圖中未示出）連接來能夠旋轉；及攪拌葉片132b，與軸132a連接，使容納在原料混合空間111中的預聚物和發泡劑混合。原料混合構件132可通過第二驅動件122旋轉，並通過旋轉主體131移動，以混合在原料混合空間111中的預聚物和發泡劑。原料混合構件132可通過第二驅動件122旋轉，並通過旋轉主體131沿著原料混合容器11的圓周方向移動，以混合原料混合空間111中的預聚物和發泡劑。
上述原料混合構件132具有攪拌葉片。攪拌葉片的形式可以是槳式、渦輪式、螺旋槳式、錨式或螺旋式攪拌葉片。將螺旋式攪拌葉片用作攪拌葉片時，有利於提高混合效率。
原料混合部通過適用兩個以上的驅動構件和兩個以上的原料混合構件，從而能夠有效地製備實質上均質化的混合原料。
在原料混合部中，通過多個旋轉工具操作的原料混合工具在旋轉的同時將原料混合容器內部的混合原料有效地混合並均質化，從而可以製備常規固態粉末形式的固態發泡劑的凝聚現象較少且發泡劑相對均勻分散在液態預聚物中的混合原料。
原料混合部：直通（inline）式
將參照圖6和圖7描述根據另一實施方式的用於製備拋光墊的樹脂組合物混合裝置。
圖6為示出根據實施方式的用於製備拋光墊的樹脂組合物混合裝置的示意圖，圖7為示出圖6中的均質化部的示意圖。
參照圖6及圖7，根據實施方式的用於製備拋光墊的樹脂組合物混合裝置2包括原料混合部10、均質化部60、過濾單元20及墊組合物形成部50。
根據實施方式的原料混合部10、過濾單元20及墊組合物形成部50與根據圖1至圖5的實施例的原料混合部、過濾單元及墊組合物形成部相同，因此將省略重複說明。
均質化部60位於原料混合部10和過濾單元20之間，將包括凝聚體的混合原料的分散程度，增加到高於經過上述均質化部之前的混合原料的分散程度，並實質上均質化。上述凝聚體的形成方式為，在使混合原料中所含的固態發泡劑和液態預聚物混合的過程中，固態成分在其至少一部分上相互凝聚。
均質化部60可以包括：均質化外殼61，具備流入口611和排出口612；轉子62，可旋轉地設置在均質化外殼61的內部；及電機63，與均質化外殼61連接並旋轉轉子62。
轉子62可以在均質化外殼61內部通過電機63進行旋轉的同時，使通過流入口611流入到均質化外殼61中的混合原料流動並粉碎團塊。
如圖1至圖5所示的實施例中說明的許多特徵可以適用於本實施例。
原料混合部：多混合（polymix）式
將參照圖8和圖9描述根據又一實施方式的用於製備拋光墊的樹脂組合物混合裝置。
圖8為示出根據實施方式的用於製備拋光墊的樹脂組合物混合裝置的示意圖，圖9為示出圖8中的均質化部的示意圖。
根據實施方式的用於製備拋光墊的樹脂組合物混合裝置具有參照圖1至圖5或圖6至圖7描述的實施例的大部分組件。然而，實施方式的均質化部70具有與根據圖6和圖7的實施方式的均質化部不同的結構。
參照圖8和圖9，根據實施方式的用於製備拋光墊的樹脂組合物混合裝置3的均質化部70包括：均質化外殼71，具備流入口711和排出口712；軸（圖中未示出），與電機（圖中未示出）動力連接，可旋轉地設置在均質化外殼71的內部；及均質化板73，沿著軸的長度方向排列，形成有流動孔731。流動孔731沿均質化板73的圓周方向隔開間隔形成有多個。
相鄰的均質化板73可以設置成使得流動孔731彼此錯開定位。均質化板73可以相對於軸以預定角度傾斜，以向排出口712的方向推動通過流入口711流入到均質化外殼71中的混合原料。
通過流入口711流入的混合原料可以在經由旋轉的均質化板73的流動孔731的同時以類似於粉碎的方式被均質化。即，流過均質化外殼71的混合原料中的凝聚體被旋轉的均質化板73粉碎，從而在混合原料中分散並實質上均質化。
如圖1至圖7所示的實施例中說明的許多特徵可以適用於本實施例。
過濾單元
過濾單元20可以設置在從原料混合容器11排出的混合原料的移動路徑中。過濾單元20包括用於從混合原料中分離金屬物質的第二過濾器部22。過濾單元20可以包括：第一過濾器部21，根據大小過濾混合原料；及第二過濾器部22，從通過第一過濾器部21的混合原料中分離金屬物質。
混合原料包括預聚物和發泡劑，作為發泡劑適用固態發泡劑。粉末形式的固態發泡劑可以在混合原料中與液態預聚物混合，而在混合過程中可能會部分發生粉末的凝聚等。第一過濾器部21可以按大小對液態混合原料中以固態存在的發泡劑和其他固態異物進行分類並去除。
第一過濾器部21包括：過濾器外殼211，供從原料混合容器11排出的混合原料移動；及過濾器構件212，設置在過濾器外殼211，僅供在通過過濾器外殼211的混合原料中的尺寸小於或等於預定尺寸的混合原料通過。
在過濾器外殼211的內部設有過濾器構件212，且設置有供混合原料移動的過濾器空間211a。
過濾器外殼211的上下長度可比左右長度長。混合原料可以沿著過濾器外殼211的左右長度所在的方向移動。
過濾器外殼211的左右長度可比上下長度長。混合原料可以沿著過濾器外殼211的上下長度所在的方向移動。
過濾器外殼211可包括入口211b和出口211c，上述入口211b供混合原料流入，上述出口211c供通過過濾器構件212的混合原料排出。
過濾器外殼211的一側可形成有供混合原料流入的入口211b，另一側可形成有供經由過濾器構件212的混合原料排出的出口211c。
入口211b和出口211c實質上可以在同一線上彼此面對。
出口211c可以設置在入口211b的下方。
過濾器構件212可以包括單個或多個網狀（mesh）構件。
過濾器構件212位於過濾器外殼211的內部，可以設置成以從入口211b向出口211c方向的混合原料的移動方向為基準時，具有大於0度且等於或小於90度的角度。過濾器構件212位於過濾器外殼211的內部，可以設置成以從入口211b向出口211c方向的混合原料的移動方向為基準時，具有大於45度且等於或小於90度的角度。
過濾器構件212的外周與過濾器外殼211的內周相接。因此，過濾器構件212和過濾器外殼211的內周之間不會通過混合原料。網狀構件可以由金屬或纖維製成。
每個網狀構件具有不同的孔徑。過濾器構件212可以是50目至300目（mesh）的網狀構件。
過濾器構件212可以是尺寸不同的網狀構件沿著混合原料的移動方向順序排列而成的。當過濾器構件212包括多個構件時，可以按目數從小到大的順序設置構件。此時，在通過過濾器外殼211的混合原料中凝聚而成的凝聚體，通過網狀構件的同時依次被過濾，因此可以進行有效過濾。
在混合原料中，尺寸等於或大於預定尺寸的混合原料被去除，只有尺寸小於預定尺寸的混合原料通過第一過濾器部21。
在上面將作為第一過濾器部21的過濾器構件212說明為網狀構件，但不限於此。只要可以過濾凝聚成塊狀的過濾物件物的構件，就可以適用各種類型的構件。
過濾器外殼211可以包括開放孔，可分離的蓋（圖中未示出）設置在上述開放孔。在蓋分離的狀態下，過濾器構件212可以通過開放孔從過濾器外殼211分離。因此，能夠去除夾在過濾器構件212上的塊狀的混合原料。
第二過濾器部22包括：過濾器外殼221，供混合原料通過；支架222，設置在過濾器外殼211內部，與經由的混合原料接觸；及磁體223，設置在支架222內部，產生磁力。
由磁體223產生的磁力使封裝在混合原料中的金屬物質黏附到支架222的外周並被去除，去除金屬物質的混合原料在後續過程中製成拋光墊時，可以減少晶圓的損傷。
在過濾器外殼221的內部設有支架222，且設置有供混合原料通過的過濾器空間221a。
混合原料可以是已通過第一過濾器部21的。
混合原料可以是已通過原料混合部10的。
過濾器外殼211的上下長度可以比左右長度長。混合原料可以沿著過濾器外殼211的左右長度所在的方向移動。
過濾器外殼211的左右長度可以比上下長度長。混合原料可以沿著過濾器外殼211的上下長度所在的方向移動。
在過濾器外殼211可形成有入口211b和出口211c，上述入口211b供混合原料流入，上述出口211c供經由過濾器構件212的混合原料排出。
過濾器外殼221的下側可形成有供混合原料流入的入口221b。
入口221b在接線方向上連接到過濾器外殼221的內周。另外，在過濾器外殼221的上側形成有用於排出通過過濾器空間221a的混合原料的出口221c。排出到上述出口的混合原料是實質上去除金屬物質的混合原料。當從正面觀察過濾器外殼211時，入口221b和出口221c可以隔著支架222在對角線上彼此相對。
從原料混合部10或第一過濾器部21排出並通過入口221b沿接線方向流入到過濾器外殼221的內部的混合原料，在與支架222相接的同時引起湍流，整體上成為迴旋流動，向出口221c方向呈螺旋狀移動，排出到第二過濾器部22的外部。
支架222設置在過濾器外殼221的內部。
支架222可以沿上下方向設置在過濾器外殼221的內部。
支架222可以沿左右方向設置在過濾器外殼221的內部。
可以設置多個支架222。示例性地，可以設置兩個或更多個支架222，或可以設置兩個至九個支架222。
支架222的外周可以與移動的混合原料接觸而形成湍流。
為了增加混合原料與支架222的接觸力，支架222的長度所在的方向可以與混合原料的迴旋流動方向形成一定的角度，例如，上述角度可以大於0度且小於或等於90度，或可以為約45度至約90度，或可以為實質上直角。支架222的內部可以具有容納空間，且是空的。
在過濾器外殼221中可以形成開放孔，開放孔可以通過可分離的蓋224打開和關閉。
支架222可以連接到蓋224。因此，當蓋224被分離時，支架222可以被拉出到過濾器外殼221的外部。
支架222可以直接設置在過濾器外殼221。
支架222的設置位置可以根據用於製備拋光墊的樹脂組合物混合裝置的設計而進行各種變更。
磁體223可以是順磁體和/或電磁體。
磁體可以是釹（Neodymium）磁體。磁體可以具有10000高斯（Gauss）至12000高斯的磁力。磁體223可以位於每個支架222中並可分離地設置在內部。
通過過濾器空間221a的混合原料可以不與磁體223直接接觸。通過設置磁體223，在支架222周圍，即，在過濾器空間221a中可形成磁力。在過濾器空間221a中迴旋流動的混合原料中混合的金屬物質可以通過磁體223的磁力附著到支架222的外周。因此，可以從通過過濾器外殼221的混合原料分離金屬物質。分離金屬物質的混合原料通過出口211c排出到第二過濾器部22的外部。
在分離金屬物質之後，支架222可以從過濾器外殼221分離，並且磁體223可以從支架222分離。由於磁鐵223的分離，支架222的周邊的磁力消失，通過磁力附著於支架222的外周的金屬物質從支架222的外周脫落。因此，容易進行金屬物質去除工作。
沿支架222的外周可以設置有刮刀（CORNE，圖中未示出），上述刮刀可以沿著支架222的縱向進行移動。附著在支架222上的金屬物質可以通過刮刀的移動被去除。可以在磁體223從支架222分離的狀態下允許刮刀的移動，並且可以在磁體223設置在支架222上的狀態下允許刮刀的移動。
由於形成磁力的第二過濾器部22位於第一過濾器部21的後方，因此在第一過濾器部21的網狀構件分離的金屬物質也能夠在第二過濾器部22被分離。因此，形成磁力的第二過濾器部22位於第一過濾器部21的後方，則可以提高根據金屬物質分離的效率。
然而，雖然在上述說明中假設從原料混合容器11排出的混合原料通過第一過濾器部21後通過第二過濾器部22，但第二過濾器部22也可以設置在第一過濾器部21之前，使得從原料混合容器11排出的混合原料通過第二過濾器部22以分離金屬物質後，通過第一過濾器部21以根據尺寸被過濾。
混合原料在通過過濾單元的同時經過物理過濾和/或磁力過濾，從而在固態物的尺寸為預定尺寸以上時去除上述固態物，並去除金屬物質，從而可以製備經過過濾的混合原料，上述固態物因發泡劑等凝聚或不完全均質化而形成。
通過在可固化混合物中包含過濾後的混合原料，從而可以製備異物混入實質上最小化且相對均勻的可固化混合物。
另一方面，根據本實施例的用於製備拋光墊的樹脂組合物混合裝置還可以包括儲存部30，該儲存部30儲存有混合原料，該混合原料通過過濾單元20在保持預定尺寸以下的尺寸，同時其中的金屬物質被去除。儲存部30可包括能夠阻止異物流入並保護混合原料免受外部因素的儲存槽、容器、罐（tank）等。
墊組合物形成部
墊組合物形成部50與上述過濾單元20連接，以製備包括過濾後的混合原料和固化劑的可固化混合物。
墊組合物形成部50包括：混合容器51，設置有組合物混合空間511；以及混合構件52，設置在組合物混合容器51中。
組合物混合容器51可以通過管道與過濾單元20以及固化劑供應部40連接。組合物混合容器51可以通過管道與儲存部30以及固化劑供應部40連接。
可以在過濾單元20、儲存部30及固化劑供應部40中設置泵或鼓風機。通過泵或鼓風機的操作，可以將過濾後的混合物原料和固化劑供應到組合物混合容器51的組合物混合空間511。並且，在組合物混合容器51形成有供混合後的可固化混合物排出的排出口（圖中未示出）。
固化劑可以包括選自由芳香胺、脂肪胺、芳香醇及脂肪醇組成的組中的一種以上。
例如，固化劑可以是選自由4,4'-亞甲基雙（2-氯苯胺）（MOCA）、二乙基甲苯二胺（diethyltoluenediamine）、二氨基二苯基甲烷（diaminodiphenyl methane）、二氨基二苯碸（diaminodiphenyl sulphone）、間苯二甲胺（m-xylylene diamine）、異佛爾酮二胺（isophoronediamine）、乙二胺（ethylenediamine）、二乙烯三胺（diethylenetriamine）、三乙烯四胺（triethylenetetramine）、聚丙烯二胺（polypropylenediamine）、聚丙烯三胺（polypropylenetriamine）、乙二醇（ethyleneglycol）、二甘醇（diethyleneglycol）、二丙二醇（dipropyleneglycol）、丁二醇（butanediol）、己二醇（hexanediol）、甘油（glycerine）、三羥甲基丙烷（trimethylolpropane）及雙（4-氨基-3-氯苯基）甲烷（bis（4-amino-3-chlorophenyl）methane）組成的組中的一種以上。
基於100重量份的聚氨酯類預聚物，固化劑的含量可以為1重量份至40重量份、10重量份至30重量份或20重量份至30重量份。
根據需要，可固化混合物還可以包含反應速率調節劑。
反應速率調節劑可以是反應促進劑或反應緩凝劑。
例如，上述反應速率調節劑可以包括選自由三乙烯二胺（triethylene diamine，TEDA）、二甲基乙醇胺（dimethyl ethanol amine，DMEA）、四甲基丁烷二胺（tetramethyl butane diamine，TMBDA）、2-甲基三乙烯二胺（2-methyl-triethylene diamine）、二甲基環己基胺（dimethyl cyclohexyl amine，DMCHA）、三乙胺（triethyl amine，TEA）、三異丙醇胺（triisopropanol amine，TIPA）、1,4-二氮雜雙環（2,2,2）辛烷（1,4-diazabicyclo（2,2,2）octane）、雙（2-甲基氨基乙基）醚（bis（2-methylaminoethyl）ether）、三甲氨基乙醇胺（trimethylaminoethylethanol amine）、N,N,N,N,N''-五甲基二乙烯三胺（N,N,N,N,N''-pentamethyldiethylene triamine）、二甲基胺基乙胺（dimethylaminoethyl amine）、二甲基氨基丙胺（dimethylaminopropyl amine）、苄基二甲基胺（benzyldimethyl amine）、N-乙基嗎啉（N-ethylmorpholine）、N,N-二甲基氨基乙基嗎啉（N,N dimethyl aminoethylmorpholine）、N,N-二甲基環己基胺（N,N-dimethylcyclohexyl amine）、2-甲基-2-氮雜硼烷（2-methyl-2-azanorbornane）、二月桂酸二丁基錫（dibutyltin dilaurate）、辛酸亞錫（stannous octoate）、二乙酸二丁基錫（dibutyltin diacetate）、二乙酸二辛酯（diocthyltin diacetate）、馬來酸二丁基錫（dibutyltin maleate）、二丁基二異辛酸錫（dibutyltin di-2-ethylhexanoate）及二丁基二硫醇錫（dibutyltin dimercaptide）組成的組中的一種以上。具體而言，上述反應速率調節劑可以是選自由苄基二甲基胺、N,N-二甲基環己基胺及三乙胺組成的組中的一種以上。
基於100重量份的聚氨酯類預聚物，上述反應速率調節劑的含量可以為0.1重量份至2重量份。
可固化混合物可具有500g/mol至3000g/mol的重均分子量。
可固化混合物是聚氨酯樹脂，可以具有600g/mol至2000g/mol或700g/mol至1500g/mol的重均分子量（Mw）。
可固化混合物的膠凝化時間可以為30秒至300秒，或可以為70秒至180秒。可固化混合物的膠凝化時間可以為90秒至110秒。在這種情況下，可以製備工作性更良好的可固化混合物。
組合物混合構件52包括：組合物混合容器51的電機521；軸522，可位於組合物混合容器51的內部且與電機521的驅動軸連接；及攪拌葉片523，在組合物混合容器51的內部與軸522連接，將容納在原料混合空間中的混合原料和固化劑混合。電機521可以設置在外部，並以預定的旋轉力使軸522旋轉。
攪拌葉片523通過軸522在組合物混合容器51的內部旋轉預定時間，並混合過濾後的混合原料和固化劑，以製備可固化混合物。
組合物混合構件52可以與致動器、電動缸等的升降裝置（圖中未示出）連接。組合物混合構件52可以在組合物混合容器51中進行升降，並且攪拌葉片523可以從組合物混合容器51的內部向外部脫離。
在原料混合部中，由多個旋轉工具操作的原料混合工具在原料混合容器中整體移動，以均勻混合預聚物和發泡劑。因此，可以獲得實質上均勻的混合物。
隨著混合原料通過過濾單元，達到保持不包括預定尺寸以上的固態物並去除金屬物質的狀態，即，獲得過濾後的混合原料。在墊組合物形成部的組合物混合容器中，通過組合物混合構件混合過濾後的混合原料和固化劑，製備實質上均勻的可固化混合物，並且可固化混合物可形成拋光墊，以提高拋光墊本身的品質，使利用該拋光墊進行拋光的被拋光物體的劃痕等缺陷發生最小化。
拋光墊的製備方法
根據另一實施方式的拋光墊的製備方法包括過濾步驟、可固化混合步驟及成型步驟。拋光墊的製備方法，在成型步驟之後，還可以包括墊化步驟。
過濾步驟是通過對包含預聚物和發泡劑的混合原料進行過濾以製備過濾後的混合原料的步驟。
由於關於預聚物、發泡劑及混合原料的具體說明與上述說明重複，因此將省略其記載。此外，過濾過程可以通過使上述混合原料通過上述過濾單元來進行。
在上述過濾過程中，可以同時或分開進行物理過濾過程和磁過濾過程。可以按順序進行物理過濾過程和磁過濾過程。
可固化混合步驟是製備包含上述過濾後的混合原料和固化劑的可固化混合物的步驟。
由於關於固化劑和其他添加物的具體說明與上述說明重複，因此將省略詳細說明。
可使用在上面說明的墊組合物形成部進行可固化混合物的混合過程。在這種情況下，能夠更有效地混合可固化混合物。
成型步驟是將上述可固化混合物放入模具並製備成型體的步驟。
上述模具（圖中未示出）可以包括能夠形成具有一定厚度和形狀的成型體的模具，由該模具形成的成型體可以單獨作為拋光層適用，也可以在經過額外形狀加工之後作為拋光層適用。
在成型步驟中，可以添加非活性氣體。可將非活性氣體添加到可固化混合物的反應過程中，以在成型體中形成孔。
只要不參與預聚物與固化劑之間的反應，就對非活性氣體的種類沒有特別限定。例如，非活性氣體可以是選自由氮氣（N 2）、氬氣（Ar）及氦氣（He）組成的組中的一種以上。
基於可固化混合物的總體積，非活性氣體的添加量可以為20體積％至35體積％。基於可固化混合物的總體積，非活性氣體的添加量可以為20體積％至30體積％。
在上述成型步驟之後，還可以包括包裝步驟。
包裝步驟是包裝成型體的步驟。在進行化學機械拋光之前，可以將上述成型體或拋光層通過自動方式以單位數量包裝並儲存或運輸。
墊化步驟是製備拋光墊的步驟，上述拋光墊包括上述成型體的至少一部分作為拋光層。
拋光墊包括拋光層作為頂墊。
拋光層的平均孔尺寸可以為10um至30um。當適用具有上述平均孔尺寸的拋光層時，有利於提高拋光墊的拋光效率。
拋光層可以是具有36％至44％的面積率的泡沫體形式的聚氨酯。
拋光層可以是每單位面積（0.3cm 2）孔數為350個至500個的泡沫體形式的聚氨酯。
當具有這些特性的泡沫體形式的聚氨酯拋光層用作頂墊時，可以進行有效的晶圓拋光。
作為拋光層，可以適用肖氏D硬度為50至65的拋光層，在這種情況下，可以提高拋光效率。
作為拋光層，可以適用抗拉強度為15N/mm 2至35N/mm 2的拋光層，在這種情況下，可以進一步提高拋光效率。
作為拋光層，可以適用伸長率為110％至230％的拋光層，在這種情況下，可以進一步提高拋光效率。
作為拋光層，可以適用厚度為1.5mm至3mm的拋光層，在這種情況下，可以提高拋光效率。
泡沫體形式的拋光層包括多個孔，孔的平均尺寸可為約30um以下，且可為約15um至約25um。
通過泡沫體形式的拋光層進行拋光的被拋光物體，具有低缺陷特性，即，以被拋光物體的整個拋光表面為基準，具有3個以下的缺陷和1個以下的劃痕。
拋光墊還可包括位於頂墊下方的子墊。
子墊可以是絨面革類型或非織造類型。
子墊可具有60至90的Asker C硬度。
子墊的厚度可以為0.5mm至1mm。
黏接層可以設置在頂墊（拋光層）和子墊之間。
頂墊（拋光層）和子墊可以通過熱熔黏接層附著。
可將橡膠類黏接劑適用於子墊的另一面。
橡膠類黏接劑的另一面上可設有如PET膜等的薄膜。上述膜上還可設有其他橡膠類黏接劑層。
子墊的另一面可以通過橡膠類黏接劑黏附到拋光裝置的平臺上。
根據實施方案製備的拋光墊可通過提高預聚物和發泡劑的分散度而實質上抑制固態發泡劑的凝聚現象，並且可提高拋光墊製備的穩定性。此外，在適用拋光墊進行拋光時，易於確保漿料顆粒的儲存穩定性和微流動性，因此可實現更高品質的拋光。
固態體發泡劑的分級純化
固態發泡劑可以是通過其分級純化方法進行分級純化的。
分級純化可以通過分級純化方法來進行，包括分級步驟和過濾步驟的固態發泡劑。
分級步驟是根據固態泡沫體的下降速度劃分成第一微球體和第二微球體的步驟，上述下降速度借助供應於分級空間中的流動氣體而上升。
流動氣體可以是乾燥空氣或氮氣，上述第一微球體的水分率可以為3重量％以下。
過濾步驟是製備經過分級純化的固態發泡劑的步驟，上述固態發泡劑通過上述第一微球體在通過過濾器部的同時通過磁性過濾器與金屬物質分離並純化。
當將通過分級步驟控制水分率並被分級為具有在一定範圍內的尺寸和/或重量的第一微球體作為上述固態發泡劑時，能夠更順利控制拋光層的孔的尺寸和分佈，且金屬異物也通過磁過濾器被去除，因此可以進一步提高拋光品質。
固態發泡劑分級純化裝置包括：分級部，用於將供應的固態發泡劑分級為第一微球體和第二微球體；儲存部，與上述分級部連接，供所分級的上述第一微球體流入、儲存並排出；及過濾器部，設置在上述固態發泡劑或第一微球體的移動路徑，以從包括上述固態發泡劑或上述第一微球體的過濾物件分離金屬物質。
上述過濾器部可以包括：過濾器外殼，內部形成有供上述固態發泡劑或上述第一微球體經由的過濾器空間；過濾器蓋，可分離地設置在上述過濾器外殼，以打開或關閉上述過濾器空間；及過濾器構件，設置在上述過濾器空間，產生磁力。
上述金屬物質通過上述磁力附著到上述過濾器構件。
上述過濾器構件可包括：支架，位於上述過濾空間中；以及磁體，設置在上述支架。
上述金屬物質可以附著到上述支架，以從上述過濾物件移除。
上述過濾器外殼中，形成有與上述過濾器空間連接的過濾器流入口，並且上述過濾器流入口可以在上述過濾器外殼的下部與上述過濾器空間的周長沿接線方向連接到。
在上述過濾器空間中，上述過濾物件可以在與上述過濾器構件相接的同時產生渦流並移動。
上述過濾器外殼或上述過濾器蓋上可以形成有過濾器排出口，上述過濾器排出口與上述過濾器空間連接，供已去除金屬物質的過濾物件排出。
上述過濾器蓋可以設置在上述過濾器外殼的開方面，上述過濾器排出口可以形成在上述過濾器蓋。
上述過濾物件可以在上述過濾器空間中與上述過濾器構件相接的同時逐漸上升，並通過上述過濾器排出口排出到上述過濾器外殼的外部。
上述固態發泡劑可以具有100kg/m 3以下的密度。
以下，將對具體實施例進行更詳細的說明。以下實施例僅是用於幫助理解本發明的示例，本發明的範圍不限於此。
製備例
1.固態發泡劑的分級
通過分級純化方法，對未經分級的固態發泡劑（Expancel，平均粒徑：5.5um，水分率：3.5%，密度：47.2kg/m 3）進行分級。
作為樣品1，為僅進行分級而未適用磁性過濾器的發泡劑，而作為樣品2、樣品3及樣品4為在氮氣下進行分級和純化之後回收的發泡劑。
將磁性過濾器（磁力：10000G）設置在分級部的後端儲存部和分級部之間來進行實驗。通過操作設置在裝置中的振動轉子進行振動旋轉，並以10Hz至100Hz施加振動。是否適用如下述表1所示。
通過使用HX204（梅特勒托利多（Mettler Toledo）科技有限公司），計量1g至3g的每個樣品，並在120℃的溫度下加熱1分30秒，以確認重量的增減來測量水分率。
使用AccuPyc 1340（美國麥克（Micromeritics）公司）在10cc單元中放入樣品，測量重量後測量密度。
通過S3500+（美國麥奇克（Microtrac）公司）將樣品分散在乙醇溶劑中來測量平均細微性。
表1
   樣品1 樣品2 樣品3 樣品4
流動氣體 不適用 氮氣 氮氣 氮氣
是否施加振動 O O O O
是否具備磁性過濾器 X X O O
工序後的水分率（重量%） 3.5 1 1.1 1
固態發泡劑密度（kg/m 3） 47.2 45.2 45.2 45.1
物理性能 35.5 31.3 31.5 31
平均細微性（μm）
金屬去除率 （mg/Kg） 0 0 98 106
參照上述表1確認到，與樣品1相比，樣品2、樣品3及樣品4在工序後水分率都下降，就平均細微性或密度而言，經過純化和分級的實施例具有更低的值。
至於金屬去除率，樣品3和樣品4的通過適用磁性過濾器去除的金屬去除率分別為98mg/Kg和106mg/Kg，從而可確認通過磁性過濾器能夠去除相當大量的金屬異物。
2.拋光層的製備
將聚氨酯類預聚物（NCO為9.1重量%，重均分子量為1200g/mol）和在上面進行分級的固態發泡劑放入原料混合部中，在以如下述表2所示的轉速（rpm）旋轉第一驅動工具和第二驅動工具的同時進行混合，從而製備混合原料。
作為混合原料，根據樣品以順次經過或不經過70目（間隙大小為250um）的網孔過濾器和磁性過濾器的方式製備混合原料。
固化劑（雙（4-氨基-3-氯苯基）甲烷）、非活性氣體（N 2）、反應速率調節劑（叔胺類化合物）等添加到墊組合物形成部並混合以製備可固化混合物。
作為上述固態發泡劑，基於100重量份的聚氨酯類預聚物，適用2重量份的如下述表2所示的固態發泡劑。將上述可固化混合物混合後，注入模具（寬度為1000mm、長度為1000mm、高度為3mm），得到成型體。經過用平面研磨機研磨上述成型體並使用尖端開槽的過程，分別製備平均厚度為2mm的拋光層。
表2
   實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 實施例5 實施例6 實施例7
原料混合部 第一驅動工具 轉速（rpm） 100 100 100 100 100 100 100
原料混合部 第二驅動工具 轉速（rpm） 100 500 1000 2000 100 100 100
轉速比率 （第一驅動工具:第二驅動工具） 1:1 1:5 1:10 1:20 1:1 1:1 1:1
原料混合部後端是否適用網狀過濾器 適用 適用 適用 適用 適用 適用 適用
原料混合部後端是否適用磁性過濾器 適用 適用 適用 適用 適用 適用 適用
適用的固態發泡劑 樣品4 樣品4 樣品4 樣品4 樣品1 樣品2 樣品3
將上述拋光層分別附著在厚度為1.1mm、硬度（Shore C）為70的無紡布類型子墊上以製備拋光墊。上述拋光墊適用於以下的評價例。
評估例
1.拋光層的物理性能測量
硬度：測量肖氏D硬度，將拋光墊切割成2cm×2cm（厚度：2mm）的尺寸，並在23±2℃的溫度和50±5%的濕度下靜置16小時。之後，使用硬度計（D型硬度計）測量拋光墊的硬度。
密度：將拋光墊切割成4cm×8.5cm的直角四邊形（厚度：2mm）的尺寸，並在23±2℃的溫度和50±5%的濕度下靜置16小時。使用密度計測量拋光墊的密度。
拉伸性能：作為實驗樣品，在墊中取寬度為150mm，長度為10mm的5個部位，使用JIS B 7721拉伸試驗機測量拉伸強度和伸長率。
2.孔的物理性能測量
孔平均粒徑：將拋光墊切割成2cm×2cm的正四邊形（厚度：2mm）的尺寸，並使用掃描電子顯微鏡（SEM，日本電子光學實驗室（Japan Electron Optics Laboratory，JEOL））以100倍觀察。由使用圖像分析軟體獲得的圖像測量總孔粒徑，並計算數量、尺寸、面積率等。
3.拋光性能測量
拋光率的測量：
使用CMP拋光設備，設置形成有由TEOS-等離子CVD法製備的氧化矽膜的直徑為300mm的矽晶圓後，使矽晶圓的氧化矽膜朝向下方並設定在附接有上述多孔聚氨酯拋光墊的平臺上。
通過將拋光負載調整為4.0psi並以150rpm旋轉拋光墊，在拋光墊上以250ml/分鐘的速率添加煆燒二氧化矽漿料，以150rpm旋轉平臺60秒，拋光氧化矽膜。
拋光後，將矽晶圓從載體上取下，安裝在旋轉乾燥機（spin dryer）上，用純淨水（DIW）清洗，然後用空氣乾燥15秒。用光學干涉式厚度測量裝置（製備商：日本基恩士（Keyence）公司，型號名稱：SI-F80R）測量乾燥的矽晶圓的拋光前後的膜厚變化，通過下述式計算拋光率（Remove Rate，去除率）。
拋光率=矽晶圓的拋光厚度（Å）/拋光時間（60秒）
缺陷測量：矽晶圓中的缺陷數量
使用CMP拋光設備以與拋光率測量方法相同的方式進行拋光。拋光後，將矽晶圓轉移到清潔器，分別使用1重量%的HF、1重量%的H2NO3及純淨水（DIW）來清洗10秒。然後，將其轉移到旋轉乾燥機，用純淨水清洗，然後用氮氣乾燥15秒。
用缺陷測量裝置（製備商：Tenkor公司，型號名稱：XP+）測量乾燥的矽晶圓的拋光後的缺陷數量。缺陷是指微劃痕或顫痕。作為適用直徑為300mm的矽晶圓來進行評價的結果，以下缺陷數是以70685.83mm 2的面積為基準評價的結果。
表3
   實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 實施例5 實施例6 實施例7
拋光層物理性能：厚度（mm） 2.01 2.01 2.01 2.01 2.01 2.01 2.01
拋光層物理性能：硬度 （肖氏D） 58.1 57.8 57.6 57.2 58.5 58.3 58.2
拋光層物理性能：密度（g/cm 3） 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8
拋光層物理性能：抗拉（N/mm 2） 31.0 30.5 29.8 29.5 32.3 31.2 30.2
拋光層物理性能：伸長率（%） 120 119 118 117 123 121 120
孔物理性能：數均直徑 （um） 25 25 25 25 25 25 25
孔物理性能：數量 （個/0.3cm 3） 310 315 320 320 318 319 315
拋光特性：拋光率 （A/分鐘） 2100 2013 2131 2212 2003 2054 2083
缺陷（個） 10 5 4 1 8 7 5
劃痕（個） 5 2 1 0 6 4 3
參照上述表2和表3的結果，根據所適用的固態發泡劑的預處理程度，缺陷或劃痕的結果存在差異。但是，在適用了經過相同的預處理的固態發泡劑的實施例1至4的情況下，也根據第一驅動工具和第二驅動工具的轉速的比率、伸長率、孔物理性能、拋光率等有很大的差異。這被認為在轉速比率比較大的實施例3和實施例2的情況下，孔數比較多，進行實質上均勻的混合，因此沒有通過網狀過濾器等去除凝聚的發泡劑，而實現順利分散，從而觀察到相對大量的孔數。另一方面，就伸長率而言，稍微降低，這可被認為是因為，由於比較強的旋轉，在聚合物鏈的一部分中出現機械變性。就拋光率而言，當對觀察到表面孔數實質上相同的實施例3和實施例4進行比較時，實施例4顯示出更高的拋光率、更少的缺陷和劃痕程度，從而顯示出最優異的結果。
以上對本發明的優選實施例進行了詳細說明，但本發明的範圍並不限定於此，利用所附發明要求保護範圍中所定義的本發明的基本概念的本發明所屬技術領域的普通技術人員的各種變形及改良形態也屬於本發明的範圍。
1、2、3:用於製備拋光墊的樹脂組合物混合裝置 10:原料混合部 10a:第一供應部 10b:第二供應部 11:原料混合容器 111:原料混合空間 12:旋轉工具 121:第一驅動構件 122:第二驅動構件 13:原料混合工具 131:旋轉主體 132:原料混合構件 132a、522:軸 132b、523:攪拌葉片 20:過濾單元 21:第一過濾嘴部 211、221:過濾器外殼 211a、221a:過濾器空間 211b、221b:入口 211c、221c:出口 212:過濾器構件 22:第二過濾嘴部 222:支架 223:磁體 224:蓋 30:儲存部 40:固化劑供應部 50:墊組合物形成部 51:組合物混合容器 511:組合物混合空間 52:組合物混合構件 521:電機 60、70:均質化部 61、71:均質化外殼 611、711:流入口 612、712:排出口 62:轉子 73:均質化板 731:流動孔
圖1為示出根據一實施方式的用於製備拋光墊的樹脂組合物混合裝置的示意圖。 圖2為示出圖1中的原料混合部的放大圖。 圖3為示出圖1中的第一過濾器部的示意圖。 圖4為示出圖1中的第二過濾器部的示意圖。 圖5為圖4的分解圖。 圖6為示出根據另一實施方式的用於製備拋光墊的樹脂組合物混合裝置的示意圖。 圖7為示出圖6中的均質化部的示意圖。 圖8為示出根據另一實施方式的用於製備拋光墊的樹脂組合物混合裝置的示意圖。 圖9為示出圖8中的均質化部的示意圖。
1:用於製備拋光墊的樹脂組合物混合裝置
10:原料混合部
10a:第一供應部
10b:第二供應部
11:原料混合容器
111:原料混合空間
13:原料混合工具
20:過濾單元
21:第一過濾嘴部
22:第二過濾嘴部
30:儲存部
40:固化劑供應部
50:墊組合物形成部
51:組合物混合容器
511:組合物混合空間
52:組合物混合構件
521:電機
522:軸
523:攪拌葉片

Claims (10)

  1. 一種用於製備拋光墊的樹脂組合物混合裝置，包括： 原料混合部，用於製備包括預聚物和發泡劑的混合原料； 過濾單元，與所述原料混合部連接，對所述混合原料進行過濾；以及 墊組合物形成部，與所述過濾單元連接，以製備包含過濾後的混合原料和固化劑的可固化混合物， 其中所述原料混合部包括具有彼此不同的轉速的多個旋轉工具。
  2. 如請求項1所述的用於製備拋光墊的樹脂組合物混合裝置，其中所述過濾單元包括： 第二過濾器部，用於從所述混合原料中分離金屬物質；或者所述過濾單元包括： 第一過濾器部，用於根據尺寸過濾所述混合原料；以及 第二過濾器部，用於從所述混合原料中分離金屬物質。
  3. 如請求項2所述的用於製備拋光墊的樹脂組合物混合裝置，其中所述第一過濾器部包括： 過濾器外殼，供所述混合原料移動：以及 過濾器構件，設置在所述過濾器外殼中，供所述混合原料通過， 其中所述過濾器構件供預定尺寸以下的所述混合原料通過。
  4. 如請求項2所述的用於製備拋光墊的樹脂組合物混合裝置，其中所述第二過濾器部包括： 過濾器外殼，供所述混合原料通過； 支架，設置在所述過濾器外殼中，與通過的所述混合原料接觸；以及 磁體，設置在所述支架內部並產生磁力， 其中所述金屬物質通過所述磁力附著到所述支架的外周。
  5. 如請求項4所述的用於製備拋光墊的樹脂組合物混合裝置，其中在所述過濾器外殼的內部設置有所述支架所在的過濾器空間，所述過濾器外殼的下側的外周，設有供所述混合原料流入到所述過濾器空間的入口，其沿著所述外周的接線方向設置，且在所述過濾器外殼的上側的外周，設置有用於排出所述混合原料的出口，所述混合原料為通過所述過濾器空間且分離所述金屬物質的混合原料。
  6. 如請求項5所述的用於製備拋光墊的樹脂組合物混合裝置，其中所述入口和所述出口隔著所述支架在對角線上彼此相對。
  7. 如請求項4所述的用於製備拋光墊的樹脂組合物混合裝置，其中所述第二過濾器部還包括蓋，所述蓋可拆卸地結合到所述過濾器外殼並連接到所述支架。
  8. 如請求項1所述的用於製備拋光墊的樹脂組合物混合裝置，其中所述原料混合部包括： 原料混合容器，設置有原料混合空間；以及 原料混合工具，設置在所述原料混合空間中，借助所述多個旋轉工具移動， 其中所述原料混合工具用於混合容納在所述原料混合空間中的所述預聚物和所述發泡劑，並將所述發泡劑分散在所述混合原料中。
  9. 如請求項8所述的用於製備拋光墊的樹脂組合物混合裝置，其中所述多個旋轉工具包括： 第一驅動構件；以及 至少一個第二驅動構件； 所述原料混合工具包括： 旋轉主體，通過與所述第一驅動構件連接而旋轉，設置有所述至少一個第二驅動構件；以及 至少一個原料混合構件，通過與所述至少一個第二驅動構件連接而旋轉， 其中所述至少一個原料混合構件通過所述至少一個第二驅動構件旋轉。
  10. 一種拋光墊的製備方法，包括： 過濾步驟，對包含預聚物和發泡劑的混合原料進行過濾，以製備過濾後的混合原料； 可固化混合步驟，製備包含所述過濾後的混合原料和固化劑的可固化混合物；以及 成型步驟，將所述可固化混合物放入模具並製備成型體， 其中通過所述拋光墊的製備方法，能夠製備將所述成型體的至少一部分作為拋光層的拋光墊， 其中所述過濾步驟包括適用磁性過濾器的過濾過程。
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