WO2015050381A1 - 폴리우레탄 지지 패드 - Google Patents

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WO2015050381A1
WO2015050381A1 PCT/KR2014/009276 KR2014009276W WO2015050381A1 WO 2015050381 A1 WO2015050381 A1 WO 2015050381A1 KR 2014009276 W KR2014009276 W KR 2014009276W WO 2015050381 A1 WO2015050381 A1 WO 2015050381A1
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support pad
polyurethane
low
compression
thickness
Prior art date
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PCT/KR2014/009276
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신동목
김나리
안병인
최상순
태영지
신창훈
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주식회사 엘지화학
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Publication date
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    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/28Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof by elimination of a liquid phase from a macromolecular composition or article, e.g. drying of coagulum
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    • B24B37/24Lapping pads for working plane surfaces characterised by the composition or properties of the pad materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
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    • C08J2375/04Polyurethanes

Definitions

  • the present invention relates to a polyurethane support pad, and more particularly, to a polyurethane support pad having high compression ratio and excellent elastic force under actual polishing conditions, and capable of lowering polishing failure rate by implementing more uniform and high efficiency polishing. .
  • the roughness of the surface of the glass substrate and the difference in position difference (TTV) are the main management factors, and the sub-micro cron to several tens of microns can be controlled. do.
  • the waviness must be managed at a level of 40 nm, and in particular, the waviness management of about 20 nm is required to be applied as a glass substrate for TFT.
  • the support pad used In order to enable such fine polishing, in addition to adjusting the conditions and apparatus of the polishing process, the support pad used must have high compression and compression recovery rate, and have a more uniform thickness, pressure distribution and tension distribution over the entire support pad area. do.
  • a support pad having excellent compression ratio and compression length previously measured by applying a high pressure of 1000 g / cm 2 or more according to the J IS standard, was manufactured and polished. Polishing was used in the process. However, various defects or defects occur in the polished object polished using the support pad having the excellent compressibility.
  • the support pad which is evaluated to have excellent physical properties according to the JIS standard, fails to implement uniform and fine polishing under low pressure conditions in which polishing of the actual glass substrate is performed.
  • the present invention is to provide a polyurethane support pad that has a high compression ratio and excellent elastic force under actual polishing conditions, and implements more uniform and high efficiency polishing to lower polishing failure rate.
  • the present invention provides a difference value between the first thickness measured by applying a pressure of 100 g / crf in the thickness direction of the support pad to the first thickness measured by applying a pressure of 5 g / ciii in the thickness direction of the support pad.
  • a low P compression ratio of 1 to 10% and a low P compression length of 15 to 100, which is a difference between the first thickness and the second thickness, are provided.
  • the term 'support pad' refers to a pad which serves to closely adhere or fix the polishing target film to a carrier in a polishing process during a substrate manufacturing process used in a semiconductor or a display device.
  • the inventors have found that in applications where finer polishing, such as polishing of glass substrates, is required, a low pressure or load of 50 to 400 g / cm 2 is required during the polishing process. Determine that the force in the above range is the cause of the defect in the glass substrate or the polished object applied to the pad, and a support pad having excellent properties of the compressibility and the compression length according to the previous JIS standard exceeding the force of the above range is applied to the glass substrate. Even when used for polishing, it was recognized that poor polishing could be caused by the occurrence of l ine grooves or defects in the glass to be polished.
  • the JIS compression used for evaluating the performance of the conventional polyurethane support pad used the following measuring method.
  • JIS compression (%) ( ⁇ 0'- ⁇ ) * 100 / ⁇ 0 '
  • the initial load is 100 g / ciif and the pressure applied during the experiment is 1120 g / cuf.
  • the pressure applied during the experiment is 1120 g / cuf.
  • the polishing step in which the pressure of 50 to 400 g / cuf is applied. It may not reflect the physical properties such as the low pressure impact absorption degree, polishing failure rate.
  • the present inventors produce a support pad having excellent compression and low compression length through a method such as an immersion in an aqueous solution, a heat treatment process, and the like, as shown in the manufacturing method described below.
  • the invention was completed by confirming that the pressure can be reduced in the pressure range applied in the process, thereby realizing a more uniform and high efficiency polishing and lowering the polishing failure rate.
  • the second thickness and the second thickness measured by applying a pressure of 100g / cui in the thickness direction of the support pad to the first thickness measured by applying a pressure of 5g / cin 2 in the thickness direction of the support pad Low P compression ratio which is a ratio of the difference value of 1 thickness is 1-1, and Low P compression length which is a difference between the said 1st thickness and a 2nd thickness is 15- A support pad 100 may be provided.
  • the Low P compression ratio is 1 to
  • the Low P compression length may be 15 to 60.
  • the Low P compression ratio and the Low P compression length are newly defined compression ratios in the present specification, and the support pads satisfying the same may be used in a polishing step subjected to low pressure, such as polishing a glass substrate, or a small force. Efficient polishing can be enabled and polishing failure rate can be lowered.
  • This Low P compression and Low P compression length can be represented by the following general formulas (1) and (2), respectively:
  • T0 is a first thickness measured by applying a pressure of 5 g / cuf in the thickness direction of the support pad
  • T1 is a second thickness measured by applying a pressure of 100 g / citf in the thickness direction of the support pad. to be.
  • the thickness of the support pad means an average of vertical distances between the contact surface of the support pad in contact with the object to be polished and the parallel surface parallel thereto, and the thickness direction means the vertical direction from the contact surface to the facing surface.
  • the pressure of 5g / crf may be applied for 10 seconds to 1 minute, preferably for 30 seconds.
  • An initial pressure of 5 g / ciif may be applied to the support pad to form a support for applying a pressure of 100 g / cuf without changing the compression thickness.
  • the pressure of 100 g / cirf may be applied for 1 minute to 10 minutes, preferably 5 minutes.
  • first and second thicknesses are measured in the state where the pressure is applied, and a measuring instrument known to be generally used for measuring a compression rate such as a dial gauge or a laser can be used without limitation.
  • the support pads having the low P compression and the low P compression length outside the above range may have various defects such as pad marks on the polished glass substrate due to the pressure applied locally unevenly or insufficient shock absorption. have.
  • the support pad outside the above range can not properly adjust the roughness of the surface on which the pad is mounted, so that the step difference can be transferred to the glass during glass polishing, and the polishing failure due to the vibration caused by the polishing equipment of the pad is also applied to the glass. Transfer may cause multiple defects.
  • the polyurethane support pad may have a density in the range of 0.10 g / cm 3 to 0.50 g / cirf, preferably 0.15 to 0.30 g / cui 3 , and has a thickness of 0.1 to 3 kPa, preferably 0.5 to 2 kPa. It can have
  • pores having a longest diameter of 50 im to 2 mm, and preferably 300 to 2 mm may be formed in the polyurethane support pad.
  • the pores distributed in the polyurethane support pad may have a flat ratio of 2 to 10 (ratio of length to width), preferably 3 to 7 / long and large inside the polyurethane support pad.
  • the pores can produce a soft pad having a high compressibility by lowering the hardness of the pad, and easily receive internal air trapped between the support pad and the film to be polished, thereby supporting the force applied in the polishing step. It can be uniformly distributed throughout and throughout the polishing object, thereby minimizing the amount of blur that may occur during polishing.
  • the polyurethane support pad may comprise a product of the hydrolyzate or transesterification reaction of the polyurethane resin having a weight average molecular weight of 220,000 to 1,000,000.
  • polyurethane resin composition comprising a polyurethane resin having a weight average molecular weight of 220,000 to 1,000,000 and an organic solvent such as a DMF solvent is wet-coagulated in a coagulation bath containing an organic solvent and water, a large number of resin composition components may be separated by phase separation.
  • Polyurethane resin having pores of formed therein can be obtained.
  • Such a polyurethane resin may include pores having a longest diameter of 50 / im to 2 ⁇ and a flat ratio of 2 to 10, and the weight average molecular weight of the polyurethane resin itself is large within the range of initial 220,000 to 1,000,000.
  • the hydrolysis and / or transesterification reaction may occur when the polyurethane resin obtained through the wet uncoating process is immersed in an aqueous solution of 40 to 9 (rc, the shape of pores formed in the polyurethane resin may be The molecular weight of the polyurethane resin itself is reduced while maintaining the size, etc.
  • the hydrolyzate or the product of the transesterification reaction may have a weight average molecular weight of 90% to 20% of the polyurethane resin of 220,000 to 1,000,000.
  • a polyurethane support pad having the above-described characteristics may be provided through the above process.
  • the dipping solution for dipping the polyurethane resin may include water, aqueous solution of glycerin or aqueous solution of alcohol, and may further include an acid catalyst or a base catalyst in addition to the solution.
  • the acid catalyst or base catalyst can promote the improvement of physical properties such as the compression rate and the compression length of the support pad, thereby making it possible to quickly and easily produce excellent Low P compression rate and compression length.
  • the acid catalyst examples include DBSA (dodecylbenzenesulfonic acid), SDS (sodium dodecylsulfate), HCl, BSA (benzenesu 1 f on ic acid), phosphoric acid, Alkyl Sulfonic acid, Butane sulfonic acid, nitric acid, succinic acid or two or more thereof And a mixture thereof.
  • EDA ethylene diamine
  • TMEDA tetramethyl ethylenediamine
  • KDA tetramethyl ethylenediamine
  • K0H K0H
  • NaOH NaHC03
  • Pyrolidine Guanidine
  • Glycine tetramethyl ammonium hydroxide
  • TEAH tetr ae t hy 1 amnion i urn hydroxide
  • the weight of the polyurethane support by promoting the hydrolysis or transesterification of the urethane bond or ester bond portion of the polyurethane resin
  • the average molecular weight and hardness can be lowered in a short time, and as the catalyst having excellent surface activity, dodecylbenzenesuifonic acid (DBSA), SDSCsodium dodecylsulfate (HCl, BSACbenzenesulfonic acid), phosphoric acid, and the like can be used.
  • DBSA dodecylbenzenesuifonic acid
  • SDSCsodium dodecylsulfate HCl, BSACbenzenesulfonic acid
  • phosphoric acid and the like
  • the polyurethane support pad washing and drying the wet coagulation of the polyurethane resin composition; Polishing the surface of the wet deposit; Or forming an adhesive layer on the surface of the polished wet coagulated product. It can be prepared to include.
  • the step of wet uncoagulation of the resin composition comprising the polyurethane resin and the DMF solvent may include forming the polyurethane resin composition; Coating or adding the polyurethane resin composition to a predetermined substrate or to form a coating layer; And it may include the step of adhering the coating layer.
  • the step of washing, dehydrating and drying the uncoated matter of the resin composition may be continuously performed. In the steps of washing, dehydrating, and drying the curled matter of the resin composition, methods and devices known to be usable in the method for producing the support pad can be used without great limitation.
  • said coating layer formed has a dimethylformamide solution or water can be made by putting coagulation bath is "filled.
  • the solidification process as the dimethylformamide inside the polyurethane resin is replaced with water, the polyurethane resin is gradually solidified and thus a plurality of pores may be formed.
  • the concentration of the aqueous solution and the amount of the aqueous solution or water filled in the arch is not particularly limited and can be appropriately adjusted according to the reaction conditions and the physical properties of the support pad to be produced.
  • water and DMF may be properly left in the polishing pad, and the water, DMF solvent, and other components may be removed from the polishing pad by washing the solidified material and drying in an oven.
  • the step of grinding (or buf fing) the surface of the wet submerged is a polyurethane film having a low hardness (1003 ⁇ 4> modulus 1) using a roll rolled with sand paper rotating at high speed. It is a process of shaving the surface of (10) thru
  • the polished finish may be cut several hundred um at a time, or several tens of urns may be cut several times.
  • a difference in thickness or a difference in polishing (buffing) level may occur in the direction of MD achine di rect ion, and the energy unevenly accumulated on the support pad may be used in polishing equipment, eg For example, non-uniformly transferred to a glass substrate of a display may cause lines or stripes in the direction of TD (Transverse Di rect ion).
  • the adhesive layer can be formed using any method and configuration known to be used to manufacture the final product of the support pad without any particular limitation.
  • the adhesive layer may be formed by coating a constant adhesive, for example, a pressure-sensitive adhesive (PSA), on the surface of the wet solidified product or the surface polished wet solidified product, and the surface of the wet uncoated object.
  • PSA pressure-sensitive adhesive
  • it may be formed by laminating a pressure-sensitive double-sided adhesive film on the surface of the surface polished wet arch.
  • the polyurethane support pad may be manufactured by further comprising the step of heat-treating the wet coagulated product on which the adhesive layer is formed.
  • the heat treatment may be carried out at a temperature of 60 ° C to 180 ° C, preferably 70 ° C to 150 ° C, for a time of 1 to 100 minutes, preferably for a time of 10 to 60 minutes Can be done. If the heat treatment is carried out at a temperature that is too low, the heat treatment effect is not properly exhibited, and it is difficult for the polyurethane support pad to have a uniform thickness, pressure distribution or tension distribution. Product defects may occur. When the heat treatment is performed at a temperature that is too high, the polyurethane resin layer may be modified, and an adhesive layer, which may be further used, may also be volatilized or modified.
  • the thickness of the support pad to be manufactured may be locally uneven or pressure or tension may be concentrated on a part of the support pad. Accordingly, the polyurethane support pad according to the manufacturing method can be evenly compressed even under low pressure conditions in which the actual glass polishing is implemented can evenly distribute the non-uniform force weighted on the glass can lower the polishing rate.
  • the polyurethane resin composition may comprise 1 to 30 wt%, preferably 5 to 25 wt% of the polyurethane resin. The content of polyurethane resin in the resin composition is too.
  • the viscosity of the composition may be so low that it may not be easy to apply to the coating process for producing the support pad.
  • the content of the polyurethane resin in the resin composition is too large, the density of the resulting polyurethane support pad becomes larger than necessary or the viscosity of the composition is too large to prepare a support pad. It may not be easy to apply to the coating process.
  • the polyurethane resin composition may include 50 to 90 wt% of the dimethylformamide (DMF) solvent, preferably 50 to 85%.
  • the dimethylformamide (DMF) means ⁇ , ⁇ '-dimethylformamide ( ⁇ , ⁇ ' -dimethylmethanamide).
  • a polyurethane support pad having pores therein may be formed by phase separation between a resin composition component, for example, a polyurethane resin, water, and a DMF solvent. That is, in the solidification process of the resin composition, the DMF solvent present in the polyurethane resin is replaced with water in the coagulation bath.
  • a polyurethane resin for a support pad having pores formed therein is formed.
  • the content of the DMF solvent is too small, the formation of pores in the resin may not be smooth during the unfolding process. If the content is too large, the ratio of the polyurethane resin is greatly reduced to prepare a polyurethane support pad having proper physical properties. It can be difficult to do.
  • the polyurethane resin composition may further include an anionic surfactant.
  • the anionic surfactants allow the water to penetrate uniformly over the entire area of the composition to be submerged, and to prevent the phase separation of each component of the polyurethane resin composition from being concentrated in a certain portion, so that pores are formed in the support pad. It can be made very uniform.
  • Such anionic surfactants may be used by appropriately adjusting the content in consideration of physical properties and process conditions of the support pad to be produced, for example, to 0.01 to 5 wt% of the polyurethane resin composition for the support pad . May be included.
  • anionic surfactants examples include dodecylbenzenesulfonic acid, dodecylbenzenesulfonic acid derivatives, succinic acid, succinic acid derivatives, dodecylsulfate, dodecylsulfate derivatives, or one or more combinations thereof. It is preferable to use a mixture of dodecylbenzenesulfonic acid or a derivative thereof and succinic acid or a derivative thereof as an active agent in order to appropriately control the shape and size of the pores formed inside the support pad and to improve the physical properties of the support pad. .
  • the polyurethane resin composition may further include a nonionic surfactant to increase the adsorption force of the support pad or to planarize the surface of the pad.
  • a nonionic surfactant examples include silicone-based polymers, silicone oils, and glycerol-based A polymer or a hydrocarbon type polymer etc. are mentioned.
  • Such non-unsaturable surfactants may be used by appropriately adjusting the content in consideration of physical properties and process conditions of the support pad to be manufactured, for example, may be included in 0.01 to 5 3 ⁇ 4> of the polyurethane resin composition for the support pad. .
  • the polyurethane resin composition may further include at least one additive selected from the group consisting of colorants, water repellents, fillers, pore size regulators and pigments.
  • additives may be used by appropriately adjusting the content in consideration of physical properties and process conditions of the support pad to be manufactured, and for example, each additive may be included in the resin composition in an amount of 0.01 to 10%.
  • a polyurethane support pad having high compression and excellent elasticity under actual polishing conditions and realizing more uniform and high efficiency polishing to lower polishing defects can be provided.
  • FIG. 1 shows a glass substrate polished using the polyurethane support pad of Example 1.
  • FIG. 2 shows a glass substrate polished using the polyurethane support pad of Example 2.
  • FIG. 3 shows a glass substrate polished using the polyurethane support pad of Comparative Example 2.
  • FIG. 4 shows a glass substrate polished using the polyurethane support pad of Comparative Example 3.
  • Example 1 ⁇ Example 1>, Table 1 below .
  • the coating layer was wet coagulated, washed with water, dehydrated and dried to obtain a polyurethane resin film layer having pores therein.
  • the obtained polyurethane resin film is buffed using (Rol l) wound with sand paper rotating at a high speed, and then applied to one surface of the buffed polyurethane resin film layer.
  • the pressure-sensitive double-sided adhesive tape was laminated to obtain a polyurethane support pad. Then, the support pad was immersed in water at 60 ° C for 24 hours, and dried in an oven to prepare a polyurethane support pad of the final finished product.
  • the polyurethane support pad was mounted on the polishing equipment to polish the glass substrate for 10 minutes.
  • the polishing results were observed in the transmission mode in the Xenon Lamp and are shown in FIG. 1, and JIS L1021-16 compression of the polyurethane support pad, Low P compression rate, and Low P compression length are shown in Table 2 below.
  • a polyurethane support pad was obtained in the same manner as in Example 1, except that 7 parts by weight of SD-11 was added instead of 4 parts by weight.
  • Polyurethane support pads were obtained in the same manner as in Example 1, except that they were immersed in a 5% aqueous solution of 7CTC for 2 days instead of immersing in 60 ° C. for 24 hours.
  • JIS compression ratio, Low P compression ratio, Low P compression length of the prepared polyurethane support pad are shown in Table 2 below.
  • Polyurethane support pad in the same manner as in Example 3, except that 20 parts by weight of DMF was added to the resin composition instead of 15 parts by weight, 6 parts by weight of SD-11 was added, and 1300 instead of 1700 an was coated on the PET film. Got.
  • JIS compression ratio, Low P compression ratio, Low P compression length of the prepared polyurethane support pad are shown in Table 2 below.
  • a polyurethane support pad was obtained in the same manner as in Example 4 except that SD-7 and filler were not added.
  • a polyurethane support pad was obtained in the same manner as in Example 1, except that it was not immersed in water at 60 ° C. for 24 hours.
  • a polyurethane support pad was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that the resin composition was coated with 1200 instead of 1700 in the PET film.
  • a polyurethane support pad was obtained in the same manner as in Comparative Example 2, except that the thickness of the support pad was reduced to 400 mm 3 by strengthening the buffing level.
  • the polyurethane support pads of Examples 1 to 5 exhibit low density and hardness, and thus can be compressed deeper, resulting in a longer compression depth, and thus a low P compression ratio. Low P compression ratio is shown.
  • the polyurethane support pads of Examples 1 to 5 have a low P compression length of 15 or more, and as shown in FIGS. 1 and 2, the glass substrate, which is a film to be polished in actual polishing, has a uniform and high efficiency. It can be polished.
  • the polyurethane support pad of the comparative example has a low P compression ratio of less than 1% or a low P compression length of less than 15 ⁇ , and has a constant line in the TD direction on the polished glass substrate as shown in FIGS. l ine) was observed to confirm that the polishing failure occurred.

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Abstract

본 발명은, 지지 패드의 두께 방향으로 5g/㎠의 압력을 가하여 측정한 제1두께에 대한 지지 패드의 두께 방향으로 100g/㎠의 압력을 가하여 측정한 제2두께와 상기 제1두께의 차이 값의 비율인 Low P압축률이 1 내지 10%이고, 상기 제1두께와 제2두께의 차이인 Low P압축 길이가 15 내지 100 ㎛인 지지패드에 관한 것이다. 이에 따르면 실제 연마 조건에서 높은 압축률과 우수한 탄성력을 가지며, 보다 균일하고 높은 효율의 연마를 구현하여 연마 불량률을 낮출 수 있는 폴리우레탄 지지 패드가 제공될 수 있다.

Description

【명세서】
【발명의 명칭】
폴리우레탄 지지 패드 【기술분야】
본 발명은 폴리우레탄 지지 패드에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 실제 연마 조건에서 높은 압축률과 우수한 탄성력을 가지며, 보다 균일하고 높은 효율의 연마를 구현하여 연마 불량률을 낮출 수 있는 폴리우레탄 지지 패드에 관한 것이다 .
【발명의 배경이 되는 기술】
고집적도를 요구하는 반도체 장치 또는 디스플레이 장치에 사용 되는 기판은 미세하고 정밀한 표면이 요구되기 때문에 다양한 평탄화 방법이 적용되고 있다. 특히, 반도체 소자 또는 디스플레이 장치의 고집적화 및 고성능화 추세에 따라, 연마 패드와 피연마체 사이에 연마 입자 및 다양한 화학 성분을 포함하는 슬러리 조성물을 공급하면서, 연마 패드와 피연마체를 상대적으로 이동시켜 연마 하는 방법이 일반적으로 사용되고 있다. 이러한 연마 방법에서는 보다 정밀한 연마를 위해서 연마 또는 가공 과정에서 일정한 위치와 자세를 유지할 수 있도록 상기 피연마체를 일정한 지지 패드 상에 고정시키고 있다.
특히, 디스플레이용 유리 기판으로 사용되기 위해서는 유리 기판 표면의 거칠기 (roughness) 및 위치별 단차 차이 (TTV)가 주요 관리 인자이며, 서브 마이크론 (sub-mi cron) 내지 수십 마이크론 범위 내에서 조절이 가능하여야 한다. 또한, waviness 를 40nm 수준으로 관리하여야 하며, 특히 TFT 용 유리 기판으로 적용하기 위해서는 20nm 내외의 waviness 관리가 필요하다.
이러한 세밀한 연마가 가능하기 위해서는 연마 공정의 조건 및 장치의 조절뿐만 아니라, 사용되는 지지 패드가 높은 압축를 및 압축 회복률을 가져야 하며, 지지 패드 전 영역에 걸쳐서 보다 균일한 두께, 압력 분포 및 장력 분포를 가져야 한다.
그리하여, 이전에는 J IS 규격에 따라 1000g/cm2 이상의 높은 압력을 가하여 측정한 압축률 및 압축 길이가 우수한 지지 패드를 제조하고, 이를 연마 공정에 사용하여 연마를 하였다. 그러나, 상기 우수한 압축률을 가지는 지지 패드를 사용하여 연마한 피연마체에 여러 가지 결함 또는 불량이 발생하여, 상기
JIS 규격에 따라서 우수한 물성을 갖는 것으로 평가되는 지지 패드가 실제 유리 기판의 연마가 이루어지는 낮은 압력 조건에서는 균일하고 세밀한 연마를 구현하지 못하는문제가 발생하였다.
이에, 보다 균일하고 세밀한 연마가 요구되는 분야, 예를 들어 디스플레이용 유리 기판의 연마에 실제 적용이 가능한 낮은 압력에서의 압축률 또는 압축 회복률이 우수한 지지 패드의 개발이 필요하다. 【발명와내용】
【해결하고자 하는 과제】
본 발명은, 실제 연마 조건에서 높은 압축률과 우수한 탄성력을 가지며, 보다 균일하고 높은 효율의 연마를 구현하여 연마 불량률을 낮출 수 있는 폴리우레탄 지지 패드를 제공하기 위한 것이다.
[과제의 해결 수단]
본 발명은, 지지 패드의 두께 방향으로 5g/ciii의 압력을 가하여 측정한 제 1 두께에 대한 지지 패드의 두께 방향으로 lOOg/crf의 압력을 가하여 측정한 제 2 두께와 상기 제 1 두께의 차이 값의 비율인 Low P 압축를이 1 내지 10%이고, 상기 제 1 두께와 제 2 두께의 차이인 Low P 압축 길이가 15 내지 100 인 폴리우레탄 지지 패드를 제공한다. 이하 발명의 구체적인 구현 예에 따른 폴리우레탄 지지 패드에 관하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 명세서에서, '지지 패드'는 반도체 또는 디스플레이 장치에 사용되는 기판 제조 과정 중, 연마 공정에서 연마 대상막을 캐리어에 밀착 또는 고정시켜주는 역할을 하는 패드를 의미한다. 본 발명자들은, 유리 기판의 연마 등 세밀한 연마가 필요한 분야에서는 연마 과정 동안 50 내지 400 g/cm2 의 낮은 압력 또는 하중이 폴리우레탄 지지 패드에 가해져 상기 범위의 힘이 유리 기판 또는 피연마체에 결함을 발생시키는 원인임을 파악하고, 상기 범위의 힘을 상회하는 이전의 JIS 규격에 따른 압축률 및 압축 길이의 물성이 우수한 지지 패드를 유리 기판의 연마 등에 사용하여도 피연마체인 유리에 l ine 성 홈집 또는 결함을 발생시켜 연마 불량이 나타날 수 있음을 인식하였다.
종래 폴리우레탄 지지 패드의 성능을 평가하기 위하여 사용한 상기 JIS 압축를은 하기와 같은 측정 방법을 사용하였다.
* JIS L1021-16 압축률의 측정 방법 :
패드의 2.5 cin2*3.0 cm2 (가로 *세로) 시편을 준비하고, 시편에 초기 하중 lOOg/ciif을 30 초간 가한 후, 초기 두께를 다이얼 게이지 또는 레이저를 사용하여 측정하고 (TO' ), 하중 1120g/cui에서 5 분간 방치 후 가압 상태에서 두께를 측정한다 (Ί ) . 측정된 각각의 두께를 하기 계산식에 적용하여 압축를 및 압축회복률을 산출한다. -
[계산식 1]
JIS 압축를 (%)=(Τ0'-Ί )*100/Τ0'
상기 JIS 규격에 따른 압축률의 측정 방법에서는, 초기 하중을 lOOg/ciif으로, 실험 도중 가해지는 압력을 1120g/cuf으로 하고 있어, 상술한 바와 같이, 50 내지 400g/cuf의 압력이 가해지는 연마 공정에서 상기 낮은 압력의 충격 흡수 정도, 연마 불량률 등의 물성을 반영하지 못할 수 있다.
이에, 본 발명자들은, 후술 하는 제조 방법에 나타난 바와 같이, 수용액에의 침지 공정, 열처리 공정 등의 방법을 통하여 낮은 압력에서의 압축를 및 압축 길이가 우수한 지지 패드를 제조하고, 이러한 지지 패드가 실제 연마 과정에서 적용되는 압력 범위에서 층분히 압축되어 보다 균일하고 높은 효율의 연마를 구현하여 연마 불량률을 낮출 수 있다는 점을 실험을 통하여 확인하고 발명을 완성하였다. 발명의 일 구현예에 따르면, 지지 패드의 두께 방향으로 5g/cin2의 압력을 가하여 측정한 제 1 두께에 대한 지지 패드의 두께 방향으로 lOOg/cui의 압력을 가하여 측정한 제 2 두께와 상기 제 1두께의 차이 값의 비율인 Low P 압축률이 1 내지 1 。이고, 상기 제 1 두께와 제 2 두께의 차이인 Low P 압축 길이가 15 내지 100 인 지지패드가 제공될 수 있다. 바람직하게는 상기 Low P 압축률이 1 내지
8% 일 수 있고, 상기 Low P압축 길이가 15 내지 60 일 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 Low P 압축률 및 Low P 압축 길이는 본 명세서에서 새로이 정의한 압축률로, 이를 만족하는 지지 패드는 유리 기판의 연마 등 낮은 압력이나, 적은 힘을 받는 연마 단계에 사용되어 보다 세밀하고 효율적인 연마를 가능하게 하고, 연마 불량률을 낮출 수 있다.
이러한 Low P 압축를 및 Low P 압축 길이는 각각 하기 일반식 1 및 일반식 2로 표시될 수 있다:
[일반식 1]
Low P압축률 (%)=(Τ0— ΊΊ) * 100/Τ0
[일반식 2]
Low P 압축 길이 = TO-T1
상기 일반식 1 및 2 에서, T0 는 지지 패드의 두께 방향으로 5g/cuf의 압력을 가하여 측정한 제 1두께이고, T1은 지지 패드의 두께 방향으로 lOOg/citf의 압력을 가하여 측정한 제 2두께이다.
상기 지지 패드의 두께는 피연마체와 접촉하는 지지 패드의 접촉면과 이에 평행한 맞은 면과의 수직 거리의 평균을 의미하고, 두께 방향은 상기 접촉면으로부터 맞은 면으로의 수직방향을 의미한다.
상기 5g/crf의 압력은 10초 내지 1 분간 가하여 질 수 있고, 바람직하게는 30 초 동안 가하여 질 수 있다. 상기 5g/ciif의 초기 압력은 지지 패드에 가해져 압축 두께의 변화 없이 100 g/cuf의 압력을 가하기 위한 지지체를 형성할 수 있다. 그리고, 상기 100 g/cirf의 압력은 1 분 내지 10 분간 바람직하게는 5 분간 가하여질 수 있다.
그리고, 상기 제 1 및 제 2두께는 상기의 압력을 가한 상태에서 측정하며 , 다이얼 게이지 또는 레이저 등 압축률을 측정하는데 일반적으로 사용되는 것으로 알려진 측정 기구를 제한 없이 사용할 수 있다.
상기 Low P 압축률이 1% 이상인 경우 실제 유리 연마가 구현되는 낮은 압력 조건에서도 충분히 압축되어 유리에 가중 되는 불균일한 힘을 균등하게 분배시켜 연마 불량를을 낮출 수 —있다. 또한, 상기 Low P 압축 길이가 15 /zm이상인 경우 동일 압력 하에서의 압축를이 크고 충격을 더 잘 분산시킬 수 있어 보다 균일하고 세밀한 연마를 할 수 있다. 특히, 상기 Low P 압축를과 Low P 압축 길이가 상기 범위를 벗어나는 지지패드는, 압력이 국지적으로 불균일하게 가해지거나, 충격 흡수가 충분하지 못해 연마된 유리 기판에 패드 마크 등 여러 가지의 결함이 발생할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 범위 밖의 지지 패드는 패드를 장착하는 표면의 거칠기를 적절히 조절할 수 없어 유리 연마시 유리에 해당 단차가 전사될 수 있고, 패드의 연마 장비에서 유발되는 진동 등에 의한 연마 불량도 유리에 전사되어 여러 결함이 발생할 수 있다.
그리고 상기 폴리우레탄 지지 패드는 0.10g/cm3 내지 0.50g/cirf, 바람직하게는 0.15 내지 0.30 g/cui3 범위의 밀도를 가질 수 있고, 0.1 내지 3麵, 바람직하게는 0.5 내지 2隱의 두께를 가질 수 있다.
또한, 상기 폴리우레탄 지지 패드 내부에는 50 im 내지 2 mm, 바람직하게는 300 내지 2 mm 의 최장 직경을 갖는 기공이 형성될 수 있다. 그리고, 이러한 폴리우레탄 지지 패드 내부에 분포하는 기공은 2 내지 10 의 평편비 (폭에 대한 길이의 비율), 바람직하게는 3 내지 7 의 편평비를 가질 수 있다 /상기 폴리우레탄 지지 패드 내부의 길고 큰 기공은, 패드의 경도를 낮춰 높은 압축률을 갖는 부드러운 패드를 제조할 수 있고, 지지 패드와 연마 대상막 사이에 갇히는 (trap) 공기를 용이하게 내부로 전달받아, 연마 단계에서 가해지는 힘을 지지 패드 전체 및 피연마체 전체로 균일하게 분배할 수 있어서, 연마 시 발생할 수 있는 블량을 최소화할 수 있다.
한편, 상기 폴리우레탄 지지 패드는 220,000 내지 1,000,000 의 중량평균분자량을 갖는 폴리우레탄 수지의 가수 분해물 또는 에스테르 교환반웅의 산물을 포함할 수 있다.
220,000 내지 1,000,000 의 중량평균분자량을 갖는 폴리우레탄 수지 및 DMF 용매 등의 유기 용매를 포함하는 폴리우레탄 수지 조성물을 유기 용매와 물이 담겨 았는 응고조에서 습식 응고시키면, 수지 조성물 성분의 상분리 현상에 의하여 다수의 기공이 내부에 형성된 폴리우레탄 수지가 얻어질 수 있다. 이러한 폴리우레탄 수지는 내부에 50 /im 내지 2 醒 의 최장 직경 및 2 내지 10 의 편평비를 갖는 기공들을 포함할 수 있으며, 폴리우레탄 수지 자체의 중량평균분자량은 초기의 220,000 내지 1,000,000 의 범위 내에서 크게 달라지 않는다. 그리고, 상기 습식 웅고 과정을 통하여 얻어진 폴리우레탄 수지를 40 내지 9(rc의 수용액에 침지하면, 가수 분해 및 /또는 에스테르 교환반웅이 일어날 수 있으므로, 이에 따라 상기 폴리우레탄 수지 내부에 형성된 기공의 형상이나 크기 등은 그대로 유지되면서 폴리우레탄 수지 자체의 분자량은 감소하게 된다. 구체적으로, 상기 가수 분해물 또는 에스테르 교환반응의 산물은 상기 220,000 내지 1,000,000 의 폴리우레탄 수지 대비 90% 내지 20%의 중량평균분자량을 가질 수 있다. 그리고, 이와 같은 과정을 통하여 상술한 특성을 갖는 폴리우레탄 지지 패드가 제공될 수 있다.
상기 폴리우레탄 수지를 침지하는 침지 용액은 물, 글리세린 수용액 또는 알코올 수용액을 포함할 수 있고, 상기 용액 이외에 산 촉매 또는 염기 촉매를 더 포함할 수 있다. 상기 산 촉매 또는 염기 촉매는 지지 패드의 압축률 및 압축 길이와 같은 물성의 개선을 촉진시킬 수 있고, 이에 따라 우수한 Low P 압축률 및 압축 길이를 신속하고 용이하게 제조할 수 있다.
상기 산 촉매의 구체적인 예로는 DBSA(dodecylbenzenesulfonic acid), SDS( sodium dodecylsulfate), HCl , BSA ( benzenesu 1 f on i c acid) , 인산, Alkyl Sulfonic acid, Butane sulfonic acid, 질산, 호박산 또는 이들의 2 종 이상의 흔합물을 들 수 있으며, 또한, 상기 염기 촉매로는 EDA(ethylene diamine), TMEDA tetramethyl ethylenediamine) , K0H, NaOH, NaHC03 , Pyrolidine, Guanidine, Glycine, TMAH(tetramethyl ammonium hydroxide) , TEAH ( t e t r ae t hy 1 amnion i urn hydroxide) 또는 이들의 2 종 이상의 흔합물을 들 수 있다.
특히, 상기 수용액에 포함되는 산 촉매 또는 염기 촉매로 계면 활성 능력이 우수한 촉매를 사용하는 경우, 폴리우레탄 수지의 우레탄 결합 또는 에스테르 결합 부분의 가수분해 또는 에스테르 교환반응을 촉진시켜 폴리우레탄 지지꽤드의 중량평균분자량 및 경도를 단 시간에 낮출 수 있으며, 이러한 계면 활성 능력이 우수한 촉매로 DBSA(dodecylbenzenesuifonic acid), SDSCsodium dodecylsulfate), HCl , BSACbenzenesulfonic acid), 인산 등을 사용할 수 있다. 한편, 상기 폴리우레탄 지지 패드는, 상기 폴리우레탄 수지 조성물의 습식 응고물을 수세 및 건조하는 단계; 상기 습식 웅고물의 표면을 연마하는 단계; 또는 상기 연마된 습식 응고물의 표면에 접착층을 형성하는 단계;를 더 포함하여 제조할 수 있다.
구체적으로, 상기 폴리우레탄 수지 및 DMF 용매를 포함하는 수지 조성물을 습식 웅고하는 단계는, 상기 폴리우레탄 수지 조성물을 형성하는 단계; 상기 폴리우레탄 수지 조성물을 일정한 기재나 를에 도포 또는 투입하여 코팅층을 형성하는 단계; 및 상기 코팅층을 옹고하는 단계를 포함할 수 있다. 그리고, 이러한 폴리우레탄 수지 및 DMF 용매를 포함하는 폴리우레탄 수지 조성물을 습식 웅고하는 단계 이후에, 상기 수지 조성물의 웅고물을 수세, 탈수 및 건조하는 단계가 연속하여 이루어질 수 있다. 이러한 수지 조성물의 웅고물을 수세, 탈수 및 건조하는 단계에서는 지지 패드의 제조 방법에서 사용 가능한 것으로 알려진 방법 및 장치를 큰 제한 없이 사용할 수 있다.
상기 코팅층을 웅고하는 단계에서는 상기 코팅층이 형성된 기재나 를을 디메틸포름아미드 수용액 또는 물이 '채워져 있는 응고조에 투입하여 이루어질 수 있다. 상기 응고 과정에서는 폴리우레탄 수지 내부의 디메틸포름아미드가 물과 교체되면서 폴리우레탄 수지가 서서히 응고되고 이에 따라 다수의 기공이 형성될 수 있다. 상기 웅고조에 채워져 있는 수용액의 농도 및 수용액 또는 물의 양은 크게 제한되는 것은 아니며, 반응 조건 및 제조되는 지지 패드의 물성에 따라서 적절히 조절할 수 있다. 상기 응고 과정 후 연마 패드 내부에는 물과 DMF 가 적절히 남아 있는 상태일 수 있으며, 이러한 응고물을 세척하고 오븐에서 건조함으로서 연마 패드 내부에서 물, DMF 용매 및 기타 성분을 제거할 수 있다. 또한, 상기 습식 웅고물의 표면을 연마 (또는 버핑 (buf f ing) )하는 단계는, 고속으로 회전하는 샌드페이퍼가 감긴 를 (Rol l )을 이용하여 경도가 낮은 폴리우레탄 필름 ( 100¾> 모들러스 1 내지 10)의 표면을 깍는 공정으로서, 높은 에너지가 가해지는 공정이다.
이러한 연마 (또는 버핑 (buf f ing) ) 공정에서는, 피연마막을 한번에 수백 um 를 깍을 수도 있으며, 수십 urn 씩 여러 번에 걸쳐 깍을 수도 있다. 낮은 경도의 필름을 한번에 많이 연마하는 경우, MD achine di rect ion)방향으로 두께 차이 또는 연마 (버핑) 수준의 차이가 발생할 수 있으며, 지지 패드에 불균일하게 쌓인 에너지는 연마 장비에서 피연마막, 예를 들어 디스플레이의 유리 기판 등으로 불균일하게 전사되어 TD(Transverse Di rect ion) 방향의 라인 또는 줄무늬가 발생할 수 있다. 그리고, 상기 버핑된 습식 웅고물의 표면에 접착층을 형성하는 단계에서, 접착층은 지지 패드의 최종 제품을 제조하는데 사용되는 것으로 알려진 방법 및 구성을 별 다른 제한 없아 사용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 접착층은 상기 습식 응고물의 표면 또는 상기 표면 연마된 습식 응고물의 표면에 일정한 접착제, 예를 들어 감압성 접착제 (PSA) 등을 도포함으로서 형성될 수 도 있으며, 상기 습식 웅고물의 표면 또는 상기 표면 연마된 습식 웅고물의 표면에 감압성 양면 접착 필름을 라미네이트함으로서 형성될 수도 있다.
그리고, 상기 폴리우레탄 지지패드는 상기 접착층이 형성된 습식 응고물을 열처리하는 단계를 더 포함하여 제조될 수 있다.
상기 열처리는 60°C 내지 180°C의 온도, 바람직하게는 70°C 내지 150°C의 은도에서 이루어질 수 있으며, 1 분 내지 100 분의 시간 동안, 바람직하게는 10 분 내지 60분의 시간 동안 이루어질 수 있다. 상기 열처리가 너무 낮은 온도에서 이루어지면, 열처리 효과가 제대로 나타나지 않아서, 폴리우레탄 지지 패드가 균일한 두께, 압력 분포 또는 장력 분포를 갖기 어려우며, 이에 따라 제조된 폴리우레탄 지지 패드를 사용하면 불균일한 연마 또는 제품 불량이 발생할 수 있다. 상기 열처리가 너무 높은 온도에서 이루어지면, 폴리우레탄 수지층이 변성될 수 있으며, 추가로 사용될 수 있는 접착층 등도 휘발되거나 변성될 수 있다.
상기 접착층이 형성된 습식 웅고물을 열처리함에 따라서, 제조되는 지지 패드의 두께가 국지적으로 불균일하거나 지지 패드의 일부분에 압력 또는 장력이 집중되는 현상을 해소할 수 있다. 이에 따라, 상기 제조 방법에 의한 폴리우레탄 지지 패드는 실제 유리 연마가 구현되는 낮은 압력 조건에서도 충분히 압축되어 유리에 가중 되는 불균일한 힘을 균등하게 분배시켜 연마 블량률을 낮출 수 있다. 상기 폴리우레탄 수지 조성물은 상기 폴리우레탄 수지 1 내지 30 wt% , 바람직하게는 5 내지 25wt%를 포함할 수 있다. 상기 수지 조성물에서 폴리우레탄 수지의 함량이 너무. 작으면 지지 패드의 본체를 적절히 형성하기 어렵고, 조성물의 점도가 너무 낮아져서 지지 패드를 제조하기 위한 코팅 공정에 적용하기가 용이하지 않을 수 있다. 또한, 상기 수지 조성물에서 폴리우레탄 수지의 함량이 너무 크면, 얻어지는 폴리우레판 지지 패드의 밀도가 필요 이상으로 커지거나 조성물의 점도가 너무 커져서 지지 패드를 제조하기 위한 코팅 공정에 적용하기가 용이하지 않을 수 있다.
상기 폴리우레탄 수지 조성물은 디메틸포름아미드 (DMF) 용매를 50 내지 90wt% , 바람직하게는 50 내지 85 %를 포함할 수 있다. 상기 디메틸포름아미드 (DMF)는 Ν,Ν ' -디메틸포름아미드 (Ν,Ν ' -dimethylmethanamide)를 의미한다. 상기 폴리우레탄 수지 조성물을 응고 시키면 수지 조성물 성분, 예를 들어 폴리우레탄 수지, 물 및 DMF 용매의 상분리 현상에 의하여, 내부에 기공이 형성된 폴리우레탄 지지 패드가 형성될 수 있다. 즉, 상기 수지 조성물의 응고 과정에서는 폴리우레탄 수지 내에 존재하는 DMF 용매가 응고조 내부의 물과 교체되고, 웅고 과정이 완료되면 내부에 기공이 형성된 지지 패드용 폴리우레탄 수지가 형성된다. 상기 수지 조성물에서 DMF 용매의 함량이 너무 작으면 웅고 과정에서 수지 내부에 기공 형성이 원활하지 않을 수 있으며, 상기 함량이 너무 크면 폴리우레탄 수지의 비율이 크게 줄어 적절한 물성을 갖는 폴리우레탄 지지 패드를 제조하기 어려울 수 있다.
그리고, 상기 폴리우레탄 수지 조성물은 음이온성 계면활성제를 더 포함할 수 있다. 상기 음이온성 계면활성제는 웅고되는 조성물의 전 영역에 걸쳐 물이 균일하게 침투할 수 있게 하며, 폴리우레탄 수지 조성물의 각각 성분들의 상분리가 일정 부분에 집중되지 않게 할 수 있어서, 지지 패드 내부에 기공이 매우 균일하게 형성될 수 있게 할 수 있다. 이러한 음이온성 계면활성제는 제조되는 지지 패드의 물성이나 공정상 조건 등을 고려하여 함량을 적절히 조절하여 사용될 수 있고, 예를 들어 상기 지지 패드용 폴리우레탄 수지 조성물 증 0.01 내지 5 wt%로. 포함될 수 있다. 상기 음이온성 계면활성제로는 도데실벤젠설폰산, 도데실벤젠설폰산 유도체, 호박산, 호박산 유도체, 도데실설페이트, 도데실설페이트 유도체 또는 이들의 1 이상의 흔합물을 들 수 있다ᅳ 그리고, 음이온성 계면활성제로 도데실벤젠설폰산 또는 이의 유도체와, 호박산 또는 이의 유도체를 흔합하여 사용하는 것이, 지지 패드 내부에 형성되는 기공의 형태나 크기를 적절히 조절하고 제조되는 지지 패드의 물성을 향상시키기 위해서 바람직하다.
상기 폴리우레탄 수지 조성물은 지지 패드의 흡착력을 높이거나 패드의 표면을 평탄화 하기 위하여 비이온성 계면활성제를 더 포함할 수 있다. 이러한 비이온성 계면활성제의 예로는 실리콘계 고분자, 실리콘 오일, 글리세를 계열 고분자 또는 탄화수소 계열 고분자 등을 들 수 있다. 이러한 비이은성 계면활성제는 제조되는 지지 패드의 물성이나 공정상 조건 등을 고려하여 함량을 적절히 조절하여 사용될 수 있고, 예를 들어 상기 지지 패드용 폴리우레탄 수지 조성물 중 0.01 내지 5 ¾>로 포함될 수 있다.
또한, 상기 폴리우레탄 수지 조성물은 착색제, 발수제, 충진제, 기공 크기 조절제 및 안료로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 이러한 첨가제는 제조되는 지지 패드의 물성이나 공정상 조건 등을 고려하여 함량을 적절히 조절하여 사용될 수 있고, 예를 들어 상기 수지 조성물에 각각의 첨가제가 0.01 내지 10 %로 포함될 수 있다.
【발명의 효과】
본 발명에 따르면, 실제 연마 조건에서 높은 압축를과 우수한 탄성력을 가지며, 보다 균일하고 높은 효율의 연마를 구현하여 연마 불량를을 낮출 수 있는 폴리우레탄 지지 패드가 제공될 수 있다.
【도면의 간단한 설명】
도 1은 실시예 1의 폴리우레탄 지지 패드를 사용하여 연마한 유리 기판을 나타낸 것이다.
도 2는 실시예 2의 폴리우레탄 지지 패드를 사용하껴 연마한 유리 기판을 나타낸 것이다.
도 3은 비교예 2의 폴리우레탄 지지 패드를 사용하여 연마한 유리 기판을 나타낸 것이다.
도 4는 비교예 3의 폴리우레탄 지지 패드를 사용하여 연마한 유리 기판을 나타낸 것이다.
【발명을 실시하기 위한 구체적인 내용】
발명을 하기의 실시예에서 보다 상세하게 설명한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다. <실시예 및 비교예: 폴리우레탄 지지 패드의 합성 및 이의 Low P 압축률 측정 >
<실시예 1> , 하기 표 1 .의 성분을 포함하는 수지 조성물을 PET 필름 상에 1700 로 코팅한 후, 이러한 코팅층을 습식 응고, 수세, 탈수 및 건조함으로써, 내부에 기공이 형성된 폴리우레탄 수지 필름층을 얻었다. 얻어진 폴리우레탄 수지 필름충이 보다 균일한 두께 및 높은 균일도를 갖도록, 고속으로 회전하는 샌드페이퍼가 감긴 를 (Rol l )을 사용하여 버핑 (buff ing) 처리하고, 상기 버핑된 폴리우레탄 수지 필름층의 일면에 감압성 양면 접착 테이프를 라미네이션하여 폴리우레탄 지지 패드를 얻었다. 그리고, 상기 지지 패드를 60°C의 물에서 24 시간 동안 침지 하고, 오븐에서 건조하여 최종 완제품의 폴리우레탄 지지 패드를 제조하였다.
상기 폴리우레탄 지지 패드를 연마 장비에 장착하여 10 분간 유리 기판을 연마하였다. 그리고, 연마 결과를 Xenon Lamp 에서 투과 모드로 관찰하여 이를 도 1에 나타내었고, 폴리우레탄 지지 패드의 JIS L1021-16 압축를, Low P압축률, 및 Low P 압축 길이를 하기 표 2에 나타내었다.
[폴리우레탄층: 1200卿, 점착층: 250 ]
【표 11
Figure imgf000013_0001
* 폴리우레탄 수지 SW-80LM: 폴리우레탄 수지 20중량 %의 DMF 용액
* Low P 압축률과 Low P 압축 길이의 측정 방법
패드의 2.5 crf*3.0 cirf (가로 *세로) 시편을 준비하고, 시편에 초기 하중 5g/citf을 30 초간 가한 후, 초기 두께를 다이얼 게이지 또는 레이저를 사용하여 측정하고 (T0) , 하중 lOOg/ciif에서 5 분간 방치 후 가압 상태에서 두께를 측정하였다 Ί) . 측정된 각각의 두께를 하기 계산식에 적용하여 Low P 압축를을 산출하였다. ( 1) Low P 압축률 (%)=(Τ0-ΊΊ)*100/ΊΌ
(2) Low P 압축 길이 = T0-T1
<실시예 2 >
SD-11 을 4 중량부 대신 7 중량부 추가 한 것을 제외하고, 실시예 1 과 동일한 방법으로 폴리우레탄 지지 패드를 얻었다.
[폴리우레탄층: 1200 , 점착층: 250 ]
제조한 폴리우레탄 지지 패드의 JIS 압축률, Low P 압축률, Low P 압축 길이 및 연마결과를 하기 표 2와 도 2에 나타내었다.
<실시예 3 >
60°C의 물에서 24 시간 동안 침지 하는 대신 7CTC의 5% 글리세린 수용액에서 2 일 동안 침지 한 것을 제외하고, 실시예 1 과 동일한 방법으로 폴리우레탄 지지 패드를 얻었다.
[폴리우레탄층: 1200 , 점착층: 250 ]
제조한 폴리우레탄 지지 패드의 JIS 압축률, Low P 압축률, Low P 압축 길이를 하기 표 2에 나타내었다.
<실시예 4 >
수지 조성물에 DMF 를 15 중량부 대신 20 중량부 첨가하고, SD-11 을 6 중량부 추가하고, PET 필름에 1700 an 대신 1300 로 코팅 한 것을 제외하고, 실시예 3과 동일한 방 으로 폴리우레탄 지지 패드를 얻었다.
[폴리우레탄층: 820 , 점착층: 250 ]
제조한 폴리우레탄 지지 패드의 JIS 압축률, Low P 압축률, Low P 압축 길이를 하기 표 2에 나타내었다.
<실시예 5 >
SD-7 및 충진제를 첨가하지 않은 것을 제외하고, 실시예 4 과 동일한 방법으로 폴리우레탄 지지 패드를 얻었다.
[폴리우레탄층: 720 , 점착층: 250 ]
제조한 폴리우레탄 지지 패드의 J IS 압축를, Low P 압축를, Low P 압축 길이를 하기 표 2에 나타내었다. <비교예 1 >
60°C의 물에서 24 시간 동안 침지 하지 않은 것을 제외하고, 실시예 1 과 동일한 방법으로 폴리우레탄 지지 패드를 얻었다.
[폴리우레탄층: 1200 , 점착층: 250卿]
제조한 폴리우레탄 지지 패드의 JIS 압축률, Low P 압축를, Low P 압축
.길이를 하기 표 2에 나타내었다.
<비교예 2 >
수지 조성물을 PET 필름에 1700 대신 1200 로 코팅 한 것을 제외하고 비교예 1과 동일한 방법으로 폴리우레탄 지지 패드를 얻었다.
[폴리우레탄층: 770 , 점착층: 250 zm]
제조한 폴리우레탄 지지 패드의 JIS 압축를, Low P 압축률, Low P 압축 길이 및 연마결과를 하기 표 2와 도 3에 나타내었다.
<비교예 3 >
버핑 수준을 강화하여 지지 패드의 두께를 400 卿로 감소시킨 것을 제외하고, 비교예 2과 동일한 방법으로 폴리우레탄 지지 패드를 얻었다.
[폴리우레탄층: 400 / , 점착충: 250 ]
제조한 폴리우레탄 지지 패드의 JIS 압축를, Low P 압축를, Low P 압축 길이 및 연마결과를 하기 표 2와 도 4에 나타내었다. [표 2]
Figure imgf000015_0001
비교예 2 44 1.8 14 국지적 패드마크 발생 비교예 3 47 2.5 10 국지적 패드마크 발생
<실시예 및 비교예의 비교 >
상기 표 2 에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 5 의 폴리우레탄 지지 패드는 낮은 밀도와 경도를 나타내어 더 깊이 압축될 수 있으므로 압축 깊이가 길어지게 되며, 이에 따라 Low P 압축률도 커지게 되어 1 % 이상의 Low P 압축률을 나타내었다. 또한, 상기 실시예 1 내지 5의 폴리우레탄 지지패드는 Low P 압축 길이도 15 이상을 나타내어, 도 1 및 도 2 에 나타난 바와 같이, 실제 연마시에 피연마막인 유리 기판을 균일하고 높은 효율로 연마할 수 있다.
이에 반하여, 비교예의 폴리우레탄 지지 패드는 Low P 압축률이 1 % 미만 이거나, Low P 압축 길이가 15 μπι 미만의 것으로, 도 3 및 도 4 에 나타난 바와 같이 연마된 유리 기판에 TD방향으로 일정한 라인 ( l ine)이 관찰되어 연마 불량이 발생하였음을 확인할 수 있다.

Claims

【특허청구범위】 【청구항 1】 지지 패드의 두께 방향으로 5g/cui의 압력을 가하여 측정한 제 1 두께에 대한 지지 패드의 두께 방향으로 100g/cu의 압력을 가하여 측정한 제 2 두께와 상기. 제 1두께의 차이 값의 비율인 Low P압축를이 1 내지 10¾이고, 상기 제 1두께와 제 2두께의 차이인 Low P압축 길이가 15 내지 100 //m인, 폴리우레탄 지지 패드. 【청구항 2】 제 1항에 있어서, 상기 Low P 압축를은 하기 일반식 1로 표시되고, Low P 압축 길이는 하기 ■ 일반식 2로 표시되는, 폴리우레탄 지지 패드:
[일반식 1]
' Low P압축를 (%)=(Τ0-ΊΊ ) * 100/Τ0
[일반식 2]
Low P 압축 길이 = T0-T1
상기 일반식 1 및 2에서,
T0 는 지지 패드의 두께 방향으로 5g/cui'의 압력을 가하여 측정한 제. 1두께이고,
T1 은 지지 패드의 두께 방향으로 lOOg/cuf의 압력을' 가하여 측정한 제 2두께이다.
【청구항 3】
제 1항에 있어서,
상기 Low P압축를이 1 내지 8%인 , 폴리우레탄 지지 패드.
【청구항 4】
제 1항에 있어서,
상기 Low P압축 길이가 15 내지 60 μπι인, 폴리우레탄 지지 패드.
【청구항 5】 제 1항에 있어서,
상기 5g/cuf의 압력은 10초 내지 1분간 가하여진 , 폴리우레탄 지지 패드.
【청구항 6】
제 1항에 있어서,
상기 100 g/cui의 압력은 1 분 내지 10 분간 가하여진, 폴리우레탄 지지 패드.
【청구항 7】 '
제 1항에 있어서,
O . lOg/citf 내지 0.50g/ciii 범위의 밀도를 가지는, 폴리우레탄 지지 패드.
【청구항 8】
제 1항에 있어서,
0. 1mm 내지 3.0讓 두께를 가지는, 폴리우레탄 지지 패드.
【청구항 9】
제 1항에 있어서,
내부에 50 iM 내지 2 画 의 최장 직경 및 2 내지 10 의 편평비를 갖는 기공들을 포함하는, 폴리우레탄 지지 패드.
【청구항 10】
제 1항에 있어서,
220 , 000 내지 1 , 000 , 000 의 중량평균분자량을 갖는 폴리우레탄 수지의 가수 분해물 또는 에스테르 교환반응의 산물을 포함하는, 폴리우레탄 지지 패드.
【청구항 11】
제 10항에 있어서,
상기 가수 분해물 또는 에스테르 교환반응의 산물은 상기 폴리우레탄 수지를 40 내지 90°C의 수용액에 침지하여 얻어진, 폴리우레탄 지지 패드. O 2015/050381
【청구항 12】
제 11항에 있어서,
상기 가수 분해물 또는 에스테르 교환반응의 산물은 상기 폴리우레탄 지 대비 90% 내지 20%의 중량평균분자량을 갖는, 폴리우레탄 지지 패드.
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