KR20200098556A - 연마 패드 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 폴리우레탄 수지 발포체를 포함하는 연마 패드로서, 연마면을 가지고, 이 연마면이, 상기 폴리우레탄 수지 발포체의 표면으로 구성되며, 상기 폴리우레탄 수지 발포체는, 30℃에서의 tanδ가 0.10∼0.50이고, 기포 직경의 평균값이 50∼120㎛인, 연마 패드이다.

Description

연마 패드
본원은, 일본특허출원 제2017-252429호의 우선권을 주장하고, 인용에 의해 본원 명세서의 기재에 포함된다.
본 발명은, 연마 패드에 관한 것이다.
피연마물(유리판 등)을 연마하는 연마 패드로서는, 폴리우레탄 수지 발포체에 의해 형성된 연마 패드가 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 등).
일본공개특허 제2007-250166호 공보
최근, 피연마물로의 이물질의 부착을 억제하는 것이나, 피연마물의 평탄성을 높이는 것이 점점 더 요구되고 있다.
그래서, 본 발명은, 상기 요망되는 점을 감안하여, 피연마물로의 이물질의 부착을 억제하면서, 피연마물의 평탄성을 높일 수 있는 연마 패드를 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명에 관한 연마 패드는, 폴리우레탄 수지 발포체를 포함하는 연마 패드로서,
연마면을 가지고,
이 연마면이, 상기 폴리우레탄 수지 발포체의 표면으로 구성되며,
상기 폴리우레탄 수지 발포체는, 30℃에서의 tanδ가 0.10∼0.50이고, 기포 직경의 평균값이 50∼120㎛이다.
[도 1] 절삭 속도의 측정에서의 연마 패드에 있어서의 측정 포인트를 나타내는 도면이다.
[도 2] 실시예 및 비교예의 연마 패드를 사용하여 피연마물을 연마했을 때의 피연마물에 있어서의 결함의 수를 나타내는 도면이다.
[도 3] 실시예 및 비교예의 연마 패드를 사용하여 피연마물을 연마했을 때의 피연마물에 있어서의 헤이즈 레벨을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 일 실시형태에 대하여 설명한다.
본 실시형태에 관한 연마 패드는, 폴리우레탄 수지를 가지는 폴리우레탄 수지 발포체를 포함하는 연마 패드이다.
또한, 본 실시형태에 관한 연마 패드는, 연마면을 가지고, 이 연마면이, 상기 폴리우레탄 수지 발포체의 표면으로 구성되어 있다.
상기 폴리우레탄 수지 발포체는, 30℃에서의 tanδ가, 0.10∼0.50인 것이 중요하며, 0.15∼0.40인 것이 바람직하고, 0.20∼0.40인 것이 보다 바람직하다.
그리고, 30℃에서의 tanδ는, 30℃에서의 저장 탄성률 E'에 대한 30℃에서의 손실 탄성률 E"의 비를 의미한다.
또한, 상기 폴리우레탄 수지 발포체는, 45℃에서의 저장 탄성률 E'이, 바람직하게는 0.5×107∼5.0×107Pa, 보다 바람직하게는 1.0×107∼4.0×107Pa다.
또한, 상기 폴리우레탄 수지 발포체는, 65℃에서의 저장 탄성률 E'이, 바람직하게는 0.5×107∼5.0×107Pa, 보다 바람직하게는 1.0×107∼4.0×107Pa다.
그리고, 저장 탄성률 E', 및 손실 탄성률 E"은, JIS K7244-4:1999 「플라스틱-동적 기계 특성의 시험 방법-제4부: 인장 진동-비공진법」에 따라 이하의 조건으로 측정할 수 있다.
측정 온도범위: 0℃∼100℃
승온(昇溫) 속도: 5℃/min
주파수: 1Hz
변형 : 0.5%
또한, 상기 폴리우레탄 수지 발포체는, 기포 직경의 평균값이 50∼120㎛이다.
또한, 상기 폴리우레탄 수지 발포체는, 기포 직경의 표준 편차가, 바람직하게는 10∼55㎛이다.
그리고, 기포 직경의 평균값, 및 기포 직경의 표준 편차는, X선 CT 스캔 장치(예를 들면, 야마토 가가쿠 가부시키가이샤 제조의 TDM1000H-I)를 이용하여, 다음과 같이 하여 구할 수 있다.
즉, 폴리우레탄 수지 발포체의 측정 대상 범위(예를 들면, 0.7㎜×1.6㎜×1.6㎜)에 포함되어 있는, 각 기포의 부피를 측정하고, 이 부피와 같은 부피의 완전한 구의 직경을 각 기포의 직경으로 한다.
그리고, 각 기포의 직경으로부터 직경의 산술평균값을 구하고, 이것을 기포 직경의 평균값으로 한다. 또한, 각 기포의 직경으로부터 직경의 변동 계수를 구하고, 이것을 기포 직경의 변동 계수로 한다.
상기 폴리우레탄 수지 발포체에서는, 기포가, 상기 연마면에 수직한 단면(斷面)에 있어서 원형상으로 되어 있다.
그리고, 「상기 폴리우레탄 수지 발포체에서는, 기포가, 상기 연마면에 수직한 단면에 있어서 원형상으로 되어 있다」란, 「상기 폴리우레탄 수지 발포체는, 하기 식(1)에 나타내는 기포 길이의 아스펙트비의 평균값이, 3/5∼5/3인」 것을 의미한다.
기포 길이의 아스펙트비의 평균값=연마면에 수직한 방향의 기포의 길이/연마면에 평행한 방향의 기포의 길이 … (1)
그리고, 기포 길이의 아스펙트비의 평균값은, X선 CT 스캔 장치(예를 들면, 야마토 가가쿠 가부시키가이샤 제조의 TDM1000H-I)를 이용하여, 하기와 같이 하여 구할 수 있다.
즉, 먼저, 연마면에 수직한 방향의 폴리우레탄 수지 발포체의 단면 화상을 촬영하고, 이 화상에 있어서 관찰되는 기포를 무작위로 100개 선택하고, 각각의 기포에 대하여, 「연마면에 수직한 방향의 기포의 길이」, 및 「연마면에 평행한 방향의 기포의 길이」를 구하고, 기포 길이의 아스펙트비를 구한다.
그리고, 이들 기포 길이의 아스펙트비를 산술평균하고, 이 산술평균값을 「기포 길이의 아스펙트비의 평균값」으로 한다.
그리고, 단면 화상의 기포 외측 윤곽선상에 있어서, 연마면에 수직한 방향으로 상호의 거리가 최대가 되는 2점을 선택하고, 이 2점간의 거리를 「연마면에 수직한 방향의 기포의 길이」로 한다. 또한, 단면 화상의 기포의 외측 윤곽선상에 있어서, 연마면에 평행한 방향으로 상호의 거리가 최대가 되는 2점을 선택하고, 이 2점간의 거리를 「연마면에 평행한 방향의 기포의 길이」로 한다.
또한, 상기 폴리우레탄 수지 발포체는, 겉보기 밀도가, 바람직하게는 0.4∼0.6g/㎤이다.
그리고, 겉보기 밀도는, JIS K7222:2005에 기초하여 측정할 수 있다.
상기 폴리우레탄 수지는, 활성 수소를 포함하는 화합물(이하, 「활성 수소 화합물」이라고도 함)의 제1 구성 단위와, 이소시아네이트기를 포함하는 화합물(이하, 「이소시아네이트 화합물」이라고도 함)의 제2 구성 단위를 포함한다.
또한, 상기 폴리우레탄 수지는, 활성 수소 화합물과 이소시아네이트 화합물이 우레탄 결합하여, 활성 수소 화합물의 제1 구성 단위와 이소시아네이트 화합물의 제2 구성 단위가 교호적으로 반복된 구조로 되어 있다.
상기 활성 수소 화합물은, 이소시아네이트기와 반응할 수 있는 활성 수소기를 분자 내에 가지는 유기 화합물이다. 이 활성 수소기로서는, 구체적으로는, 히드록시기, 제1급 아미노기, 제2급 아미노기, 티올기 등의 관능기를 들 수 있고, 상기 활성 수소 화합물은, 분자 중에 이 관능기를 1종만 가지고 있어도 되고, 분자 중에 이 관능기를 복수 종류 가지고 있어도 된다.
상기 활성 수소 화합물로서는, 예를 들면, 분자 중에 복수의 히드록시기를 가지는 폴리올 화합물, 분자 내에 복수의 제1급 아미노기 또는 제2급 아미노기를 가지는 폴리아민 화합물 등을 사용할 수 있다.
상기 폴리올 화합물로서는, 폴리올 모노머, 폴리올 폴리머를 들 수 있다.
상기 폴리올 모노머로서는, 예를 들면 1,4-벤젠디메탄올, 1,4-비스(2-히드록시에톡시)벤젠, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,3-프로판디올, 1,3-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 1,8-옥탄디올, 1,9-노난디올 등의 직쇄 지방족 글리콜을 들 수 있고, 네오펜틸글리콜, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 2-메틸-1,3-프로판디올, 2-부틸-2-에틸-1,3-프로판디올, 2-메틸-1,8-옥탄디올 등의 분기 지방족 글리콜을 들 수 있고, 1,4-시클로헥산디올, 1,4-시클로헥산디메탄올, 수첨가 비스페놀 A 등의 지환족 디올을 들 수 있고, 글리세린, 트리메틸올프로판, 트리부티롤프로판, 펜타에리트리톨, 소르비톨 등의 다관능 폴리올 등을 들 수 있다.
상기 폴리올 모노머로서는, 반응 시의 강도가 보다 높아지기 쉽고, 제조된 발포 폴리우레탄을 포함하는 연마 패드의 강성이 보다 높아지기 쉽고, 비교적 저렴하다는 점에서, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜이 바람직하다.
상기 폴리올 폴리머로서는, 폴리에스테르폴리올, 폴리에스테르폴리카보네이트폴리올, 폴리에테르폴리올, 폴리카보네이트폴리올 등을 들 수 있다.
그리고, 폴리올 폴리머로서는, 히드록시기를 분자 중에 3개 이상 가지는 다관능 폴리올 폴리머도 들 수 있다.
상기 폴리에스테르폴리올로서는, 폴리에틸렌아디페이트글리콜, 폴리부틸렌아디페이트글리콜, 폴리카프로락톤폴리올, 폴리헥사메틸렌아디페이트글리콜 등을 들 수 있다.
상기 폴리에스테르폴리카보네이트폴리올로서는, 예를 들면, 폴리카프로락톤폴리올 등의 폴리에스테르글리콜과 알킬렌카보네이트의 반응 생성물을 들 수 있고, 또한, 에틸렌카보네이트를 다가 알코올과 반응시켜 얻어진 반응 혼합물을 유기 디카르본산과 더 반응시킨 반응 생성물도 들 수 있다.
상기 폴리에테르폴리올로서는, 폴리테트라메틸렌에테르글리콜(PTMG), 폴리프로필렌글리콜(PPG), 폴리에틸렌글리콜(PEG), 에틸렌옥사이드 부가 폴리프로필렌폴리올 등을 들 수 있다.
상기 폴리카보네이트폴리올로서는, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 디에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 또는 폴리테트라메틸렌에테르글리콜 등의 디올과, 포스겐, 디알릴카보네이트(예를 들면, 디페닐카보네이트) 또는 환식 카보네이트(예를 들면, 프로필렌카보네이트)의 반응 생성물 등을 들 수 있다.
상기 폴리올 화합물로서는, 그 외에, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 분자량 400 이하의 폴리에틸렌글리콜 등도 들 수 있다.
상기 폴리아민 화합물로서는, 4,4'-메틸렌비스(2-클로로아닐린)(MOCA), 4,4'-메틸렌디아닐린, 트리메틸렌비스(4-아미노벤조에이트), 2-메틸-4,6-비스(메틸티오)벤젠-1,3-디아민, 2-메틸-4,6-비스(메틸티오)-1,5-벤젠디아민, 2,6-디클로로-p-페닐렌디아민, 4,4'-메틸렌비스(2,3-디클로로아닐린), 3,5-비스(메틸티오)-2,4-톨루엔디아민, 3,5-비스(메틸티오)-2,6-톨루엔디아민, 3,5-디에틸톨루엔-2,4-디아민, 3,5-디에틸톨루엔-2,6-디아민, 트리메틸렌글리콜-디-p-아미노벤조에이트, 1,2-비스(2-아미노페닐티오)에탄, 4,4'-디아미노-3,3'-디에틸-5,5'-디메틸디페닐메탄 등을 들 수 있다.
상기 폴리이소시아네이트로서는, 폴리이소시아네이트, 폴리이소시아네이트폴리머를 들 수 있다.
상기 폴리이소시아네이트로서는, 방향족 디이소시아네이트, 지방족 디이소시아네이트, 지환족 디이소시아네이트 등을 들 수 있다.
상기 방향족 디이소시아네이트로서는, 톨릴렌디이소시아네이트(TDI), 1,5-나프탈렌디이소시아네이트, 크실릴렌디이소시아네이트, 1,3-페닐렌디이소시아네이트, 1,4-페닐렌디이소시아네이트를 들 수 있다. 또한, 상기 방향족 디이소시아네이트로서는, 디페닐메탄디이소시아네이트(MDI), 디페닐메탄디이소시아네이트(MDI)의 변성물 등도 들 수 있다.
디페닐메탄디이소시아네이트(MDI)의 변성물로서는, 예를 들면, 카르보디이미드 변성물, 우레탄 변성물, 알로파네이트 변성물, 우레아 변성물, 뷰렛 변성물, 이소시아누레이트 변성물, 옥사졸리돈 변성물 등을 들 수 있다. 이러한 변성물로서는, 구체적으로는, 예를 들면, 카르보디이미드 변성 디페닐메탄디이소시아네이트(카르보디이미드 변성 MDI)를 들 수 있다.
상기 지방족 디이소시아네이트로서는, 예를 들면, 에틸렌디이소시아네이트, 2,2,4-트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트(HDI) 등을 들 수 있다.
상기 지환족 디이소시아네이트로서는, 예를 들면, 1,4-시클로헥산디이소시아네이트, 4,4'-디시클로헥실메탄디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트, 노르보난디이소시아네이트, 메틸렌비스(4,1-시클로헥실렌)=디이소시아네이트 등을 들 수 있다.
상기 폴리이소시아네이트 폴리머로서는, 폴리올과, 방향족 디이소시아네이트, 지방족 디이소시아네이트, 지환족 디이소시아네이트 중 적어도 어느 하나의 디이소시아네이트가 결합되어 이루어지는 폴리머 등을 들 수 있다.
폴리우레탄 수지 발포체에 30℃에서의 tanδ를 높인다는 관점에서, 상기 폴리우레탄 수지는, 폴리프로필렌글리콜(PPG)을 구성 단위로서 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 폴리우레탄 수지는, 폴리프로필렌글리콜(PPG)을 구성 단위로서 포함함으로써, 비교적 약한 구조를 가지게 되고, 그 결과, 연마 패드의 드레싱 시의 절삭 속도가 높아진다는 이점을 가진다.
또한, 본 실시형태에 관한 연마 패드는, 상기 폴리우레탄 수지를 100 질량%로 했을 때, 상기 폴리우레탄 수지의 구성 단위에 포함되는 폴리프로필렌글리콜(PPG)을, 바람직하게는 30 질량% 이상, 보다 바람직하게는 40∼70 질량%, 보다 더 바람직하게는 50∼65 질량% 함유한다.
그리고, 폴리우레탄 수지를 100 질량%로 했을 때에서의, 상기 폴리우레탄 수지의 구성 단위에 포함되는 폴리프로필렌글리콜(PPG)의 함유 비율은, 하기와 같이 하여 구할 수 있다.
먼저, 폴리우레탄 수지 발포체를 극성 용매(중DMF, 중DMSO 등)에 녹여 용해물을 얻는다. 다음으로, 이 용해물을 1H-NMR로 분석하는 것으로부터, 폴리프로필렌글리콜(PPG)을 정량하고, 상기 폴리프로필렌글리콜(PPG)의 함유 비율을 구한다.
또한, 상기 폴리프로필렌글리콜(PPG)의 함유 비율을 구하는 다른 방법으로서는, 이하의 방법이 있다.
먼저, 폴리우레탄 수지 발포체를 메탄올로 화학분해하여 분해물을 얻는다. 다음으로, 이 분해물을 겔 침투 크로마토그래피(GPC) 등에 의해 분획하여 분취하고, 각 분배물을 1H-NMR 또는 GC-MS로 분석하는 것으로부터, 폴리프로필렌글리콜(PPG)을 정량하고, 상기 폴리프로필렌글리콜(PPG)의 함유 비율을 구한다.
본 실시형태에 관한 연마 패드는 상기와 같이 구성되어 있으며, 다음으로, 본 실시형태에 관한 연마 패드의 제조 방법에 대하여 설명한다.
본 실시형태에 관한 연마 패드의 제조 방법에서는, 폴리우레탄 수지 발포체를 가지는 연마 패드를 제조한다.
또한, 본 실시형태에 관한 연마 패드의 제조 방법에서는, 말단기로서 이소시아네이트기를 가지는 우레탄 프리폴리머와, 정포제(整泡劑)를 혼합함으로써, 공기가 기포로서 분산된 분산액을 얻는다.
그리고, 분산액과, 활성 수소를 분자 내에 복수 포함하는 활성 수소 유기 화합물인 경화제를 혼합하여 중합함으로써, 폴리우레탄 수지 발포체를 가지는 연마 패드를 얻을 수 있다.
상기 정포제로서는, 실리콘계 계면활성제, 불소계 계면활성제, 이온성 계면활성제 등을 들 수 있다.
본 실시형태에 관한 연마 패드로 연마하는 피연마물로서는, 광학 재료, 반도체 디바이스, 하드 디스크, 유리판, 실리콘 웨이퍼 등을 들 수 있다.
또한, 본 실시형태에 관한 연마 패드는, 마무리 연마, 정밀 연마 등에 바람직하게 사용된다.
본 실시형태에 관한 연마 패드는, 상기한 바와 같이 구성되어 있으므로, 이하의 이점을 가지는 것이다.
즉, 본 실시형태에 관한 연마 패드는, 폴리우레탄 수지 발포체를 포함하는 연마 패드이다. 본 실시형태에 관한 연마 패드는, 연마면을 가지고, 이 연마면이, 상기 폴리우레탄 수지 발포체의 표면으로 구성되어 있다. 상기 폴리우레탄 수지 발포체는, 30℃에서의 tanδ가 0.10∼0.50이고, 기포 직경의 평균값이 50∼120㎛이다.
이러한 연마 패드에서는, 상기 tanδ가 큰(0.10 이상) 것에 의하여, 연마 시의 피연마물의 미세 진동을 억제할 수 있고, 그리고, 연마 시의 피연마물의 덤핑을 억제할 수 있다. 그 결과, 연마 시에 있어서, 연마 패드와 피연마물이 밀착하기 쉬워진다.
그 결과, 이러한 연마 패드는, 평탄성을 높일 수 있다.
또한, 이러한 연마 패드에서는, 기포 직경의 평균값이 120㎛ 이하인 것에 의하여, 연마면에 존재하는 기포 부분에 이물질(연마 찌꺼기 등)이 막히기 어려워지고, 그 결과, 기포 부분으로부터 피연마물에 부착되는 이물질의 양이 억제된다.
따라서, 본 실시형태에 관한 연마 패드에 의하면, 피연마물로의 이물질의 부착을 억제하면서, 피연마물의 평탄성을 높일 수 있다.
그리고, 본 발명에 관한 연마 패드는, 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명에 관한 연마 패드는, 상기한 작용 효과에 한정되는 것도 아니다. 또한, 본 발명에 관한 연마 패드는, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 각종 변경이 가능하다.
<실시예>
다음으로, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명에 대하여 더욱 구체적으로 설명한다.
(실시예 1)
하기 표 1에 나타내는, 프리폴리머와, 정포제를 하기 표 1의 배합 비율로 70℃ 하에서 혼합함으로써, 공기가 기포로서 분산된 분산액을 얻었다.
다음으로, 이 분산액과, 경화제를 혼합하여 중합함으로써, 폴리우레탄 수지 발포체된 연마 패드를 얻었다.
그리고, 하기 표 1의 재료는, 구체적으로는 이하의 것이다.
·프리폴리머 1: 폴리프로필렌글리콜(PPG)과, 톨릴렌디이소시아네이트(TDI)를 반응시킴으로써 얻어지는 우레탄 프리폴리머(말단기로서 이소시아네이트기를 가지는 우레탄 프리폴리머)(NCOwt%: 5.80)(타케네이트 L1150, 미쓰이 가가쿠사 제조)
·프리폴리머 2 : 폴리테트라메틸렌에테르글리콜(PTMG)과, 톨릴렌디이소시아네이트(TDI)를 반응시킴으로써 얻어지는 우레탄 프리폴리머(말단기로서 이소시아네이트기를 가지는 우레탄 프리폴리머)(NCOwt%: 6.00)(타케네이트 L2695, 미쓰이 가가쿠사 제조)
·프리폴리머 3: 폴리테트라메틸렌에테르글리콜(PTMG)과, 톨릴렌디이소시아네이트(TDI)를 반응시킴으로써 얻어지는 우레탄 프리폴리머(말단기로서 이소시아네이트기를 가지는 우레탄 프리폴리머)(NCOwt%: 4.31)(타케네이트 L2690, 미쓰이 가가쿠사 제조)
·경화제: MOCA(4,4'-메틸렌비스(2-클로로아닐린))
·정포제: 실리콘계 계면활성제(데코스타브 B8465, 에보닉사 제조)
·촉매: 3급 아민계 촉매(도요캣 L33, 도소사 제조)
또한, 하기 표 1의 PPG의 농도는, 폴리우레탄 수지를 100 질량%로 했을 때, 상기 폴리우레탄 수지의 구성 단위에 포함되는 폴리프로필렌글리콜(PPG)의 농도를 의미한다.
(실시예 2∼4, 비교예 1)
하기 표 1에 나타내는 재료 및 배합으로 한 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여, 폴리우레탄 수지 발포체인 연마 패드를 얻었다.
(비교예 2)
하기 표 1에 나타내는, 프리폴리머와, 물과, 촉매를 하기 표 1의 배합 비율로 70℃ 하에서 혼합함으로써, 프리폴리머의 말단기인 이소시아네이트기와, 물을 반응시켜 CO2를 발생시키고, CO2가 기포로서 분산된 분산액을 얻었다.
다음으로, 이 분산액과, 경화제를 혼합하여 중합함으로써, 폴리우레탄 수지 발포체인 연마 패드를 얻었다.
(D 경도)
D 경도는, JIS K6253-1997에 준거하여 측정하였다.
구체적으로는, 폴리우레탄 발포체를 2cm×2cm(두께: 임의)의 크기로 잘라낸 것을 경도 측정용 시료로 하고, 이 경도 측정용 시료를 온도 23±2℃, 습도 50%±5%의 환경 하에 16시간 정치(靜置)하였다.
여기에서, 경도 측정용 시료의 두께가 6㎜ 이상인 경우에는, 이 경도 측정용 시료의 경도를 경도계(고분시 게이키사 제조, 아스카 D형 경도계)로 측정하였다.
한편으로, 경도 측정용 시료의 두께가 6㎜ 미만인 경우에는, 경도 측정용 시료를 복수 두께 방향으로 중첩하여, 중첩한 경도 측정용 시료의 합계의 두께를 6㎜ 이상으로 하고, 중첩한 경도 측정용 시료의 경도를 경도계(고분시 게이키사 제조, 아스카 D형 경도계)로 측정하였다.
(겉보기 밀도, tanδ, 및 E')
또한, 겉보기 밀도, tanδ, 및 E'에 대해서는, 전술한 방법으로 측정하였다.
(절삭 속도)
실시예 및 비교예의 연마 패드를 도 1에 나타낸 바와 같은 도넛형으로 가공하고(외경(外徑): 240㎜, 내경(內徑): 90㎜, 두께: 약 2.0㎜), 또한, 도 1에 나타내는 점의 위치를 측정 포인트(12개소)로 하고, 이 측정 포인트에 φ 약 3㎜의 관통공을 형성하여, 시험체를 얻었다.
다음으로, 양면 테이프를 통하여 연마 장치(Ecomet2000)의 플래튼(platen)에 상기 시험체를 첩부하고, 뎁스 게이지(depth gage)를 이용하여 상기 관통공에 있어서 시험체의 두께를 측정하였다.
그리고, 하기 절삭 조건으로 패드의 표면을 절삭하였다.
패드 컨디셔너: AD3BI-100530-3(kinik사 제조의 DiaGridφ4inch)
컨디션
Weight: 35g/㎠
플래튼 스피드: 50rpm
헤드 스피드: 60rpm
드레싱 시간: 30min
물의 유량: 100mL/min
상기 절삭 후에, 뎁스 게이지를 이용하여 상기 관통공에 있어서 시험체의 두께를 측정하였다.
그리고, 각 포인트의 절삭 전후의 시험체의 두께의 차로부터, 각 포인트의 절삭 속도(㎛/hr)를 구하고, 각 포인트의 절삭 속도로부터 절삭 속도의 산술평균값을 구하고 이것을 연마 패드의 절삭 속도(㎛/hr)로 하였다.
[표 1]
Figure pct00001
(연마 시험)
실시예 및 비교예의 연마 패드를 사용하여, 하기 조건으로 피연마물을 연마하고, 연마 후의 피연마물을 SC-1(웨이퍼 세정액)에 의해 배치식으로 세정하고, 그 후 매엽(枚葉)식으로 세정하고, 그리고, 스핀 드라이로 건조시켰다.
건조 후에, 피연마물 표면에서 있어서의 결함의 수, 및 헤이즈 레벨을 구하였다.
그리고, 결함이란, 이물질 등의 표면 결함을 의미하고, 결함의 수가 작을수록, 피연마물에 부착된 이물질이 적은 것을 의미한다. 또한, 헤이즈는 표면 흐림을 의미하고, 헤이즈 레벨이 작을수록, 피연마물의 표면의 평탄성이 높은 것을 의미한다.
또한, 결함의 수, 및 헤이즈 레벨은, 이하의 방법으로 구하였다.
또한, 연마 패드마다, 10장의 피연마물을 연마하고, 피연마물마다의 결함의 수, 및 헤이즈 레벨을 측정하였다.
결과를 도 2, 도 3에 나타낸다.
<연마 조건>
피연마물: 실리콘 베어 웨이퍼(두께: 약 760㎛)
연마기: 폴리싱 머신 PNX332B, 오카모토 고우사쿠 기카이 세이사쿠쇼 제조
헤드 타입: 세라믹스
슬러리의 유량: 600mL/min
슬러리 타입: RDS8-A13x31
연마 시간: 2min
웨이퍼 압력: 80g/㎠
헤드 스피드: 29rpm
플래튼 스피드: 30rpm
<결함의 수의 측정>
결함의 수(도 2의 「MAGICS Defect」)는, 웨이퍼 결함 검사/리뷰 장치(MGICS M5640, 레이저테크사 제조)를 이용하여 측정하였다.
그리고, 길이가 190㎛ 이상인 결함만을 검출하였다.
<헤이즈 레벨의 측정>
헤이즈 레벨(도 3의 「Haze」)은, 웨이퍼 표면 검사 장치(LS6600, 히타치 덴시 엔지니어링 가부시키가이샤 제조)를 이용하여 측정하였다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 실시예의 연마 패드를 사용한 경우, 기포 직경의 평균값이 129㎛인 비교예 2의 연마 패드를 사용한 경우에 비하여, 결함의 수가 작았다.
또한, 도 3에 나타낸 바와 같이, 실시예의 연마 패드를 사용한 경우, 30℃에서의 tanδ가 0.079인 비교예 1의 연마 패드를 사용한 경우에 비하여, 헤이즈 레벨이 작았다.

Claims (7)

  1. 폴리우레탄 수지 발포체를 포함하는 연마 패드로서,
    연마면을 가지고,
    상기 연마면이, 상기 폴리우레탄 수지 발포체의 표면으로 구성되며,
    상기 폴리우레탄 수지 발포체는, 30℃에서의 tanδ가 0.10∼0.50이고, 기포 직경의 평균값이 50∼120㎛인, 연마 패드.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폴리우레탄 수지 발포체는, 기포 직경의 표준 편차가 10∼55㎛인, 연마 패드.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 폴리우레탄 수지 발포체에서는, 기포가, 상기 연마면에 수직한 단면(斷面)에 있어서 원형상으로 되어 있는, 연마 패드.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리우레탄 수지 발포체는, 겉보기 밀도가 0.4∼0.6g/㎤인, 연마 패드.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리우레탄 수지 발포체는, 45℃에서의 저장 탄성률 E'이 0.5×107∼5.0×107Pa인, 연마 패드.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리우레탄 수지 발포체는, 65℃에서의 저장 탄성률 E'이 0.5×107∼5.0×107Pa인, 연마 패드.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폴리우레탄 수지 발포체가, 폴리우레탄 수지를 함유하고,
    상기 폴리우레탄 수지가, 폴리프로필렌글리콜을 구성 단위로서 포함하는, 연마 패드.
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