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KR20120112662A - Organic particulate loaded polishing pads and method of making and using the same - Google Patents

Organic particulate loaded polishing pads and method of making and using the same Download PDF

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KR20120112662A
KR20120112662A KR1020127019846A KR20127019846A KR20120112662A KR 20120112662 A KR20120112662 A KR 20120112662A KR 1020127019846 A KR1020127019846 A KR 1020127019846A KR 20127019846 A KR20127019846 A KR 20127019846A KR 20120112662 A KR20120112662 A KR 20120112662A
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KR
South Korea
Prior art keywords
polishing
polishing pad
elements
pad
major face
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Application number
KR1020127019846A
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Korean (ko)
Inventor
윌리암 디 조셉
브라이언 디 고어스
Original Assignee
쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 filed Critical 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
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Abstract

연속 중합체 상 중의 유기 미립자를 포함하는 폴리싱 패드, 및 그러한 패드를 제조하고 폴리싱 공정에 사용하는 방법이 개시된다. 하나의 예시적인 실시 형태에서, 폴리싱 패드는 시트에 일체로 형성된 다수의 폴리싱 요소를 포함한다. 다른 예시적인 실시 형태에서, 폴리싱 요소는 예를 들어 열 접합에 의해 지지 층에 접합된다. 소정 실시 형태에서, 폴리싱 패드는 지지 층에 부착된 유연성 층, 및 선택적으로 폴리싱 조성물 분배 층을 추가로 포함할 수 있다.Polishing pads comprising organic particulates in a continuous polymer phase, and methods of making and using such pads in a polishing process are disclosed. In one exemplary embodiment, the polishing pad includes a plurality of polishing elements integrally formed in the sheet. In another exemplary embodiment, the polishing element is bonded to the support layer, for example by thermal bonding. In certain embodiments, the polishing pad can further include a flexible layer attached to the support layer, and optionally a polishing composition distribution layer.

Description

유기 미립자 로딩된 폴리싱 패드 및 이를 제조 및 사용하는 방법{ORGANIC PARTICULATE LOADED POLISHING PADS AND METHOD OF MAKING AND USING THE SAME}ORGANIC PARTICULATE LOADED POLISHING PADS AND METHOD OF MAKING AND USING THE SAME}

관련 출원에 대한 상호 참조Cross-reference to related application

본 출원은 그 개시 내용이 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함되는, 2009년 12월 30일자로 출원된 미국 가특허 출원 제61/291,182호의 이익을 주장한다.This application claims the benefit of US Provisional Patent Application 61 / 291,182, filed December 30, 2009, the disclosure content of which is incorporated herein by reference in its entirety.

본 발명은 폴리싱 패드(polishing pad), 및 폴리싱 패드를 제조하는 방법 및 폴리싱 공정에, 예를 들어 화학 기계적 평탄화(chemical mechanical planarization) 공정에 폴리싱 패드를 사용하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a polishing pad and a method of manufacturing the polishing pad and a method of using the polishing pad in a polishing process, for example in a chemical mechanical planarization process.

반도체 소자 및 집적 회로의 제조 동안에, 실리콘 웨이퍼는 위를 덮는 재료 층 및 소자 구조를 형성하기 위해 일련의 침착 및 에칭 단계들을 통해 반복적으로 처리된다. 웨이퍼 표면에 걸쳐 균일성이 높은 상태로, 스크래치 또는 함몰부(depression)(디싱(dishing)으로 알려짐)를 갖지 않는 매끄러운 웨이퍼 표면을 획득할 목적으로, 화학 기계적 평탄화(CMP)로 알려진 폴리싱 기술이 침착 및 에칭 단계들 후에 남아 있는 표면 불규칙(예를 들어, 범프(bump), 높이가 다른 영역, 트로프(trough), 및 트렌치(trench))을 제거하는 데 사용될 수 있다.During the fabrication of semiconductor devices and integrated circuits, silicon wafers are repeatedly processed through a series of deposition and etching steps to form an overlying material layer and device structure. A polishing technique known as chemical mechanical planarization (CMP) is deposited for the purpose of obtaining a smooth wafer surface with high uniformity across the wafer surface and free of scratches or depressions (known as dishing). And surface irregularities (eg, bumps, areas of different heights, troughs, and trenches) remaining after the etching steps.

전형적인 CMP 폴리싱 공정에서, 웨이퍼와 같은 기재(substrate)가 전형적으로 물 및/또는 에칭 화합물 중 연마 입자의 슬러리(slurry)인 작업 액체(working liquid)의 존재 하에서 폴리싱 패드에 대항하여 가압되고 이에 대해 상대적으로 이동된다. 연마 슬러리와 함께 사용하기 위한 다양한 CMP 폴리싱 패드가 예를 들어 미국 특허 제5,257,478호, 제5,921,855호, 제6,126,532호, 제6,899,598 B2호, 및 제7,267,610호에 개시되어 있다. 미국 특허 제6,908,366 B2호에 의해 예시된 바와 같이 고정식 연마 폴리싱 패드가 또한 알려져 있으며, 여기서 연마 입자는 일반적으로 패드의 표면에, 종종 패드 표면으로부터 연장되는 정밀하게 형상화된 연마 복합체의 형태로 고정된다. 최근에, 압축성 하층으로부터 연장되고 가이드 플레이트(guide plate)에 의해 하층에 부착된 다수의 폴리싱 요소를 갖는 폴리싱 패드가 PCT 국제 공개 WO 2006/057714호에 기재되었다. 매우 다양한 폴리싱 패드가 알려져 있고 사용될지라도, 당업계는, 특히 더 큰 다이 직경이 사용되고 있거나 더 높은 수준의 웨이퍼 표면 평탄도 및 폴리싱 균일성이 요구되는 CMP 공정에서, CMP를 위한 신규하고 개선된 폴리싱 패드를 계속하여 모색하고 있다.In a typical CMP polishing process, a substrate, such as a wafer, is pressed against and relative to a polishing pad in the presence of a working liquid, which is typically a slurry of abrasive particles in water and / or etching compounds. Is moved to. Various CMP polishing pads for use with abrasive slurries are disclosed, for example, in US Pat. Nos. 5,257,478, 5,921,855, 6,126,532, 6,899,598 B2, and 7,267,610. Fixed abrasive polishing pads are also known, as illustrated by US Pat. No. 6,908,366 B2, wherein the abrasive particles are generally fixed to the surface of the pad in the form of a precisely shaped abrasive composite that often extends from the pad surface. Recently, a polishing pad having a plurality of polishing elements extending from the compressible underlayer and attached to the underlayer by a guide plate has been described in PCT International Publication No. WO 2006/057714. Although a wide variety of polishing pads are known and used, the art is new and improved polishing pads for CMP, especially in CMP processes where larger die diameters are used or where higher levels of wafer surface flatness and polishing uniformity are required. I continue to look for.

일 태양에서, 본 개시 내용은 제1 주 면(major side) 및 제1 주 면의 반대편의 제2 주 면을 갖는 시트(sheet), 및 제1 주 면에 실질적으로 수직인 제1 방향을 따라 제1 주 면으로부터 외향으로 연장되는 다수의 폴리싱 요소를 포함하는 폴리싱 패드를 기술하며, 여기서 폴리싱 요소들 중 적어도 일부는 시트와 일체로 형성되고, 다른 폴리싱 요소들 중 하나 이상에 대한 폴리싱 요소의 측방향 이동을 제한하도록 측방향으로 연결되지만, 폴리싱 요소의 폴리싱 표면에 실질적으로 수직인 축에서는 여전히 이동가능하며, 복수의 폴리싱 요소 중 적어도 일부는 연속 중합체 상(continuous polymer phase) 중에 분산된 유기 미립자 충전제를 포함한다.In one aspect, the present disclosure provides a sheet having a first major side and a second major side opposite the first major side, and along a first direction substantially perpendicular to the first major side. A polishing pad comprising a plurality of polishing elements extending outwardly from a first major face, wherein at least some of the polishing elements are integrally formed with the sheet and the side of the polishing element relative to one or more of the other polishing elements. Organic particulate filler dispersed laterally in connection with a lateral connection to limit directional movement, but still movable in an axis substantially perpendicular to the polishing surface of the polishing element, at least some of the plurality of polishing elements being dispersed in a continuous polymer phase It includes.

다른 태양에서, 본 개시 내용은 제1 주 면 및 제1 주 면의 반대편의 제2 주 면을 갖는 지지 층, 및 지지 층의 제1 주 면에 접합된 다수의 폴리싱 요소를 포함하는 폴리싱 패드를 기술하며, 여기서 각각의 폴리싱 요소는 노출된 폴리싱 표면을 갖고, 폴리싱 요소는 제1 주 면에 실질적으로 수직인 제1 방향을 따라 지지 층의 제1 주 면으로부터 연장되며, 또한 복수의 폴리싱 요소 중 적어도 일부는 연속 중합체 상 중에 분산된 유기 미립자 충전제를 포함한다. 일부 예시적인 실시 형태에서, 각각의 폴리싱 요소는 지지 층에 대한 접합에 의해, 바람직하게는 직접 열 접합을 사용해 제1 주 면에 부착된다. 일부 예시적인 실시 형태에서, 폴리싱 요소는 제1 주 면 상에 2차원 어레이(array) 패턴으로 배열된다.In another aspect, the present disclosure provides a polishing pad comprising a support layer having a first major face and a second major face opposite the first major face, and a plurality of polishing elements bonded to the first major face of the support layer. Wherein each polishing element has an exposed polishing surface, the polishing element extending from the first major surface of the support layer along a first direction substantially perpendicular to the first major surface and further comprising a plurality of polishing elements. At least some include organic particulate filler dispersed in the continuous polymer phase. In some exemplary embodiments, each polishing element is attached to the first major surface by bonding to the support layer, preferably using direct thermal bonding. In some demonstrative embodiments, the polishing elements are arranged in a two dimensional array pattern on the first major face.

추가의 예시적인 실시 형태에서, 폴리싱 요소들 중 적어도 하나는 다공성(porous) 폴리싱 요소이며, 여기서 각각의 다공성 폴리싱 요소는 다수의 기공(pore)을 포함한다. 소정의 예시적인 실시 형태에서, 폴리싱 요소들의 실질적으로 전부가 다공성 폴리싱 요소이다. 일부 특정의 예시적인 실시 형태에서, 기공은 실질적으로 다공성 폴리싱 요소 전체에 걸쳐 분포된다.In further exemplary embodiments, at least one of the polishing elements is a porous polishing element, wherein each porous polishing element comprises a plurality of pores. In certain exemplary embodiments, substantially all of the polishing elements are porous polishing elements. In some particular exemplary embodiments, the pores are distributed substantially throughout the porous polishing element.

현재 바람직한 소정 실시 형태에서, 폴리싱 요소들 중 적어도 하나는 투명 폴리싱 요소이다. 일부 예시적인 실시 형태에서, 지지 층, 선택적인 가이드 플레이트, 선택적인 폴리싱 조성물 분배 층, 선택적인 유연성(compliant) 층, 선택적인 접착제 층, 적어도 하나의 폴리싱 요소, 또는 이들의 조합이 투명하다. 소정의 예시적인 실시 형태에서, 적어도 하나의 투명 폴리싱 요소가 시트의 투명 부분에 부착된다.In certain presently preferred embodiments, at least one of the polishing elements is a transparent polishing element. In some exemplary embodiments, the support layer, optional guide plate, optional polishing composition distribution layer, optional compliant layer, optional adhesive layer, at least one polishing element, or a combination thereof is transparent. In certain exemplary embodiments, at least one transparent polishing element is attached to the transparent portion of the sheet.

전술된 바와 같은 폴리싱 패드의 다른 예시적인 실시 형태에서, 폴리싱 패드는 제2 주 면에 부착된 선택적인 유연성 층을 포함한다. 전술된 바와 같은 폴리싱 패드의 추가의 예시적인 실시 형태에서, 폴리싱 패드는 제2 주 면의 반대편의 유연성 층에 부착된 선택적인 감압 접착제 층을 포함한다. 추가의 예시적인 실시 형태에서, 폴리싱 패드는 시트 또는 지지 층의 제1 주 면을 덮어씌우는 폴리싱 조성물 분배 층을 포함한다.In another exemplary embodiment of a polishing pad as described above, the polishing pad includes an optional flexible layer attached to the second major face. In a further exemplary embodiment of the polishing pad as described above, the polishing pad includes an optional pressure sensitive adhesive layer attached to the flexible layer opposite the second major face. In a further exemplary embodiment, the polishing pad includes a polishing composition distribution layer overlying the first major face of the sheet or support layer.

전술된 바와 같은 폴리싱 패드의 다른 예시적인 실시 형태에서, 폴리싱 요소는 중위 직경(median diameter)이 1 마이크로미터 미만인 연마 미립자를 추가로 포함한다. 추가의 예시적인 실시 형태에서, 폴리싱 요소들 중 적어도 일부에는 연마 미립자가 실질적으로 없다. 추가의 예시적인 실시 형태에서, 전술된 바와 같은 폴리싱 패드에는 연마 미립자가 실질적으로 없다.In another exemplary embodiment of a polishing pad as described above, the polishing element further comprises abrasive particulates having a median diameter of less than 1 micron. In further exemplary embodiments, at least some of the polishing elements are substantially free of abrasive particulates. In a further exemplary embodiment, the polishing pad as described above is substantially free of abrasive particulates.

또 다른 태양에서, 본 개시 내용은 전술된 바와 같은 폴리싱 패드를 사용하는 방법을 기술하며, 방법은 기재(substrate)의 표면을 폴리싱 패드의 폴리싱 표면과 접촉시키는 단계, 및 기재에 대해 폴리싱 패드를 상대적으로 이동시켜 기재의 표면을 마모시키는 단계를 포함한다. 일부 예시적인 실시 형태에서, 방법은 폴리싱 패드 표면과 기재 표면 사이의 계면에 폴리싱 조성물을 제공하는 단계를 추가로 포함한다.In another aspect, the present disclosure describes a method of using a polishing pad as described above, the method comprising contacting a surface of a substrate with a polishing surface of a polishing pad, and relative to the substrate. Moving to wear the surface of the substrate. In some exemplary embodiments, the method further includes providing a polishing composition at an interface between the polishing pad surface and the substrate surface.

추가의 태양에서, 본 개시 내용은 전술된 바와 같은 폴리싱 패드를 제조하는 방법을 기술하며, 방법은 연속 중합체 상 중에 분산된 유기 미립자 충전제를 포함하는 복수의 폴리싱 요소를 형성하는 단계, 폴리싱 요소를 지지 층의 제1 주 면 - 상기 지지 층은 제1 주 면의 반대편의 제2 주 면을 가짐 - 에 접합하여 폴리싱 패드를 형성하는 단계를 포함한다.In a further aspect, the present disclosure describes a method of making a polishing pad as described above, the method comprising forming a plurality of polishing elements comprising organic particulate filler dispersed in a continuous polymer phase, supporting the polishing elements. Bonding to the first major face of the layer, wherein the support layer has a second major face opposite the first major face to form a polishing pad.

추가의 태양에서, 본 개시 내용은 전술된 바와 같은 폴리싱 패드를 제조하는 방법을 기술하며, 방법은 중합체 전구체 물질을 포함하는 경화성 조성물 중에 유기 미립자 충전제를 분산시키는 단계, 경화성 조성물을 주형 내로 분배하는 단계, 주형 내의 경화성 조성물을 경화시켜, 분산된 유기 미립자 충전제를 포함하고 제1 주 면 및 제1 주 면의 반대편의 제2 주 면을 갖는 중합체 시트, 및 제1 주 면에 실질적으로 수직인 제1 방향을 따라 제1 주 면으로부터 외향으로 연장되는 복수의 폴리싱 요소를 형성하는 단계를 포함하고, 여기서 폴리싱 요소들은 시트와 일체로 형성되고, 다른 폴리싱 요소들 중 하나 이상에 대한 폴리싱 요소의 측방향 이동을 제한하도록 측방향으로 연결되지만, 폴리싱 요소의 폴리싱 표면에 실질적으로 수직인 축에서는 여전히 이동가능하다.In a further aspect, the present disclosure describes a method of making a polishing pad as described above, the method comprising dispersing an organic particulate filler in a curable composition comprising a polymeric precursor material, dispensing the curable composition into a mold A curable composition in the mold, the polymer sheet comprising dispersed organic particulate filler and having a second major face opposite the first major face and the first major face, and a first substantially perpendicular to the first major face Forming a plurality of polishing elements extending outwardly from the first major surface along the direction, wherein the polishing elements are integrally formed with the sheet and move laterally of the polishing element relative to at least one of the other polishing elements. Are laterally connected to limit the angle, but still in an axis substantially perpendicular to the polishing surface of the polishing element. It is possible.

일부 예시적인 실시 형태에서, 연속 중합체 상 중에 유기 미립자 충전제를 분산시키는 단계는 용융 혼합, 혼련(kneading), 압출, 또는 이들의 조합을 포함한다. 소정의 예시적인 실시 형태에서, 유체 성형 조성물을 주형 내로 분배하는 단계는 반응 사출 성형(reaction injection molding), 압출 성형(extrusion molding), 압축 성형(compression molding), 진공 성형(vacuum molding), 또는 이들의 조합 중 적어도 하나를 포함한다. 일부 특정의 예시적인 실시 형태에서, 분배하는 단계는 유체 성형 조성물을 필름 다이를 통해 캐스팅 롤러 상으로 연속적으로 압출하는 단계를 포함하며, 또한 여기서 캐스팅 롤러의 표면은 주형을 포함한다.In some exemplary embodiments, dispersing the organic particulate filler in the continuous polymer phase comprises melt mixing, kneading, extrusion, or a combination thereof. In certain exemplary embodiments, dispensing the fluid molding composition into a mold may comprise reaction injection molding, extrusion molding, compression molding, vacuum molding, or these At least one of the combinations. In some particular exemplary embodiments, dispensing includes continuously extruding the fluid molding composition through the film die onto the casting roller, where the surface of the casting roller comprises a mold.

전술된 바와 같은 폴리싱 패드를 제조하는 추가의 예시적인 방법에서, 주형은 3차원 패턴을 포함하고, 제1 주 표면은 3차원 패턴의 인상(impression)에 대응하는 다수의 폴리싱 요소를 포함하며, 여기서 복수의 폴리싱 요소는 제1 주 면에 실질적으로 수직인 제1 방향을 따라 제1 주 면으로부터 외향으로 연장되고, 또한 폴리싱 요소들은 시트와 일체로 형성되고, 다른 폴리싱 요소들 중 하나 이상에 대한 폴리싱 요소의 측방향 이동을 제한하도록 측방향으로 연결되지만, 폴리싱 요소의 폴리싱 표면에 실질적으로 수직인 축에서는 여전히 이동가능하다.In a further exemplary method of manufacturing a polishing pad as described above, the mold comprises a three-dimensional pattern and the first major surface comprises a plurality of polishing elements corresponding to the impression of the three-dimensional pattern. The plurality of polishing elements extend outwardly from the first main surface along a first direction substantially perpendicular to the first main surface, and the polishing elements are integrally formed with the sheet and polish to one or more of the other polishing elements. Although connected laterally to limit the lateral movement of the element, it is still movable in an axis substantially perpendicular to the polishing surface of the polishing element.

전술된 바와 같은 폴리싱 패드를 제조하는 일부 예시적인 방법에서, 방법은 유연성 층을 제2 주 면에 부착하는 단계를 추가로 포함한다. 추가의 예시적인 실시 형태에서, 방법은 제1 주 면의 적어도 일부분을 덮는 폴리싱 조성물 분배 층을 부착하는 단계를 추가로 포함한다. 소정의 예시적인 실시 형태에서, 방법은 제1 주 면 상에 폴리싱 요소들로 패턴을 형성하는 단계를 추가로 포함한다. 소정의 예시적인 실시 형태에서, 패턴을 형성하는 단계는 폴리싱 요소들을 패턴으로 반응 사출 성형하는 단계, 폴리싱 요소들을 패턴으로 압출 성형하는 단계, 폴리싱 요소들을 패턴으로 압축 성형하는 단계, 패턴에 대응하는 템플릿(template) 내에 폴리싱 요소들을 배열하는 단계, 또는 폴리싱 요소들을 지지 층 상에 패턴으로 배열하는 단계를 포함한다. 일부 특정의 예시적인 실시 형태에서, 폴리싱 요소를 지지 층에 접합하는 단계는 열 접합, 초음파 접합, 화학 방사선 접합, 접착제 접합, 및 이들의 조합을 포함한다.In some exemplary methods of making a polishing pad as described above, the method further includes attaching the flexible layer to the second major face. In a further exemplary embodiment, the method further includes attaching a polishing composition distribution layer covering at least a portion of the first major face. In certain exemplary embodiments, the method further includes forming a pattern with polishing elements on the first major face. In certain exemplary embodiments, forming the pattern may include reacting injection molding the polishing elements into a pattern, extruding the polishing elements into a pattern, compression molding the polishing elements into a pattern, and a template corresponding to the pattern. arranging the polishing elements in a template, or arranging the polishing elements in a pattern on a support layer. In some particular exemplary embodiments, bonding the polishing element to the support layer includes thermal bonding, ultrasonic bonding, actinic radiation bonding, adhesive bonding, and combinations thereof.

현재 바람직한 소정의 예시적인 실시 형태에서, 폴리싱 요소들 중 적어도 일부는 다공성 폴리싱 요소를 포함한다. 일부 예시적인 실시 형태에서, 폴리싱 요소들 중 적어도 일부는 실질적으로 비-다공성인 폴리싱 요소를 포함한다. 일부 특정의 예시적인 실시 형태에서, 다공성 폴리싱 요소는 가스 포화 중합체 용융물의 사출 성형, 반응시 가스를 방출하여 중합체를 형성하는 반응성 혼합물의 사출 성형, 초임계 가스 중에 용해된 중합체를 포함하는 혼합물의 사출 성형, 용매 중 불상용성 중합체의 혼합물의 사출 성형, 열가소성 중합체 중에 분산된 다공성 열경화성 미립자의 사출 성형, 마이크로벌룬(microballoon)을 포함하는 혼합물의 사출 성형, 및 이들의 조합에 의해 형성된다. 추가의 예시적인 실시 형태에서, 기공은 반응 사출 성형, 가스 분산 발포(gas dispersion foaming), 및 이들의 조합에 의해 형성된다.In certain exemplary embodiments that are presently preferred, at least some of the polishing elements include a porous polishing element. In some demonstrative embodiments, at least some of the polishing elements comprise a polishing element that is substantially non-porous. In some particular exemplary embodiments, the porous polishing element is injection molding of a gas saturated polymer melt, injection molding of a reactive mixture that releases gas upon reaction to form a polymer, injection of a mixture comprising a polymer dissolved in a supercritical gas. It is formed by molding, injection molding of a mixture of incompatible polymers in a solvent, injection molding of porous thermosetting microparticles dispersed in a thermoplastic polymer, injection molding of a mixture comprising microballoons, and combinations thereof. In further exemplary embodiments, the pores are formed by reaction injection molding, gas dispersion foaming, and combinations thereof.

본 개시 내용에 따른 폴리싱 패드의 예시적인 실시 형태는 다양한 폴리싱 응용에서 그의 사용을 가능하게 하는 다양한 특징 및 특성을 갖는다. 현재 바람직한 일부 실시 형태에서, 본 개시 내용의 폴리싱 패드는 집적 회로 및 반도체 소자를 제조하는 데 사용되는 웨이퍼의 화학 기계적 평탄화(CMP)에 특히 매우 적합할 수 있다. 소정의 예시적인 실시 형태에서, 본 개시 내용에 기재된 폴리싱 패드는 하기의 이점들 중 일부 또는 전부를 제공할 수 있다.Exemplary embodiments of polishing pads according to the present disclosure have a variety of features and characteristics that enable their use in a variety of polishing applications. In some presently preferred embodiments, the polishing pad of the present disclosure may be particularly well suited for chemical mechanical planarization (CMP) of wafers used to fabricate integrated circuits and semiconductor devices. In certain exemplary embodiments, the polishing pads described in this disclosure can provide some or all of the following advantages.

예를 들어, 일부 예시적인 실시 형태에서, 본 개시 내용의 예시적인 실시 형태에 따른 폴리싱 패드는 CMP 공정에 사용되는 작업 액체를 패드의 폴리싱 표면과 폴리싱되고 있는 기재 표면 사이의 계면에 더 잘 보유하여, 증대하는 폴리싱에서의 작업 액체의 유효성을 개선시키도록 작용할 수 있다. 다른 예시적인 실시 형태에서, 본 개시 내용에 따른 폴리싱 패드는 폴리싱 동안의 웨이퍼 표면의 디싱 및/또는 에지 침식(erosion)을 감소시키거나 제거할 수 있다.For example, in some exemplary embodiments, a polishing pad according to exemplary embodiments of the present disclosure may better retain the working liquid used in the CMP process at the interface between the polishing surface of the pad and the substrate surface being polished. It can act to improve the effectiveness of the working liquid in increasing polishing. In another exemplary embodiment, the polishing pad according to the present disclosure can reduce or eliminate dishing and / or edge erosion of the wafer surface during polishing.

추가의 예시적인 실시 형태에서, 본 개시 내용의 예시적인 실시 형태에 따른 다공성 요소를 갖는 폴리싱 패드의 사용은 요구되는 표면 균일도를 유지하면서 더 큰 직경의 웨이퍼를 처리하여 높은 칩 산출량을 달성하는 것, 웨이퍼 표면의 폴리싱 균일성을 유지하기 위해 패드 표면의 컨디셔닝이 필요하기 전에 더 많은 웨이퍼를 처리하는 것, 또는 처리 시간 및 패드 컨디셔너(pad conditioner) 상의 마모를 감소시키는 것을 가능하게 할 수 있다. 소정 실시 형태에서, 다공성 폴리싱 요소를 갖는 CMP 패드는 또한 홈과 같은 표면 텍스처(texture)를 갖는 종래의 CMP 패드의 이익 및 이점을 제공할 수 있지만, 더 낮은 비용으로 더 재현가능하게 제조될 수 있다. 추가 실시 형태에서, 폴리싱 요소를 지지 층에 접합하는 것은 요소를 지지 층에 부착하기 위해 가이드 플레이트 또는 접착제를 사용해야 하는 필요성을 제거할 수 있다.In a further exemplary embodiment, the use of a polishing pad having a porous element according to exemplary embodiments of the present disclosure is directed to processing wafers of larger diameters while maintaining the required surface uniformity to achieve high chip yield, It may be possible to process more wafers before conditioning of the pad surface is needed to maintain polishing uniformity of the wafer surface, or to reduce processing time and wear on the pad conditioner. In certain embodiments, CMP pads with porous polishing elements can also provide the benefits and advantages of conventional CMP pads with grooved surface textures, but can be made more reproducible at lower cost. . In a further embodiment, bonding the polishing element to the support layer may obviate the need to use a guide plate or adhesive to attach the element to the support layer.

본 발명의 예시적인 실시 형태의 다양한 태양 및 이점이 요약되었다. 상기 요약은 본 발명의 각각의 예시된 실시 형태 또는 이 소정의 예시적인 실시 형태의 모든 구현예를 기술하고자 하는 것은 아니다. 하기의 도면 및 상세한 설명은 본 명세서에 개시된 원리를 사용해 소정의 바람직한 실시 형태를 더 구체적으로 예시한다.Various aspects and advantages of exemplary embodiments of the invention have been summarized. The above summary is not intended to describe each illustrated embodiment of the present invention or every implementation of this given exemplary embodiment. The following figures and detailed description more particularly exemplify certain preferred embodiments using the principles disclosed herein.

본 발명의 예시적인 실시 형태가 첨부 도면을 참조하여 추가로 기술된다.
도 1은 본 발명의 예시적인 일 실시 형태에 따른, 일체로 형성된 폴리싱 요소들의 시트를 포함하는 폴리싱 패드의 측단면도.
도 2는 본 발명의 다른 예시적인 실시 형태에 따른, 지지 층에 접합된 복수의 폴리싱 요소를 포함하는 폴리싱 패드의 측단면도.
도 3a는 본 발명의 예시적인 실시 형태에 따른, 패턴으로 배열된 폴리싱 요소들을 갖는 폴리싱 패드의 사시도.
도 3b는 본 발명의 다른 예시적인 실시 형태에 따른, 패턴으로 배열된 폴리싱 요소들을 갖는 폴리싱 패드의 평면도.
도면에서 유사한 도면 부호는 유사한 요소를 지시한다. 본 명세서의 도면은 일정한 축척으로 도시되어 있지 않으며, 도면에서 폴리싱 패드의 구성요소는 선택된 특징부를 강조하도록 크기설정되어 있다.
Exemplary embodiments of the invention are further described with reference to the accompanying drawings.
1 is a side cross-sectional view of a polishing pad including a sheet of integrally formed polishing elements, according to one exemplary embodiment of the present invention.
2 is a side cross-sectional view of a polishing pad including a plurality of polishing elements bonded to a support layer, in accordance with another exemplary embodiment of the present invention.
3A is a perspective view of a polishing pad having polishing elements arranged in a pattern, in accordance with an exemplary embodiment of the present invention.
3B is a plan view of a polishing pad having polishing elements arranged in a pattern, in accordance with another exemplary embodiment of the present invention.
Like reference numerals in the drawings indicate like elements. The drawings herein are not drawn to scale, in which the components of the polishing pad are sized to highlight selected features.

웨이퍼 폴리싱을 위한 전형적인 CMP 슬러리 공정에서, 특징적인 토포그래피(topography)를 갖고 있는 웨이퍼가 폴리싱 패드, 및 연마재와 폴리싱 화합물을 포함하는 폴리싱 용액과 접촉하도록 놓여진다. 폴리싱 패드가 유연성인 경우, 웨이퍼 상의 낮은 영역을 융기된 영역과 동일한 속도로 폴리싱하는 연질 패드로 인해 디싱 및 침식의 현상이 발생할 수 있다. 폴리싱 패드가 강성인 경우, 디싱 및 침식은 크게 감소될 수 있지만, 강성 폴리싱 패드가 유리하게 다이 평탄화 균일성에서 좋은 결과를 산출할 수 있을지라도, 강성 폴리싱 패드는 또한 불리하게 웨이퍼 주연부(perimeter) 상에서 발생하는 되튐 효과(rebound effect)로 인해 웨이퍼 균일성에서 좋지 않은 결과를 산출할 수 있다. 이러한 되튐 효과는 불량한 에지 산출 및 좁은 CMP 폴리싱 프로세스 윈도우(process window)를 야기한다. 또한, 강성 폴리싱 패드에 의한 안정된 폴리싱 공정을 개발하는 것이 어려울 수 있는데, 그 이유는 그러한 패드가 상이한 웨이퍼 토포그래피들에 민감하고, 폴리싱 용액을 유지하고 웨이퍼와 접속하는 최적의 폴리싱 텍스처(texture)를 생성하기 위해 패드 컨디셔너의 사용에 전적으로 의존하기 때문이다.In a typical CMP slurry process for wafer polishing, a wafer with characteristic topography is placed in contact with a polishing pad and a polishing solution comprising an abrasive and a polishing compound. If the polishing pad is flexible, the phenomenon of dishing and erosion may occur due to the soft pad polishing the low area on the wafer at the same rate as the raised area. If the polishing pad is rigid, dishing and erosion can be greatly reduced, but rigid polishing pads also disadvantageously occur on the wafer perimeter, although rigid polishing pads can advantageously yield good results in die planarization uniformity. The rebound effect can yield poor results in wafer uniformity. This bounce effect leads to poor edge yield and a narrow CMP polishing process window. In addition, it may be difficult to develop a stable polishing process with a rigid polishing pad, because such a pad is sensitive to different wafer topography and provides an optimal polishing texture that maintains the polishing solution and contacts the wafer. This is because it relies entirely on the use of pad conditioners to generate.

따라서, 일부 예시적인 실시 형태에서, 본 발명은, 다양한 실시 형태에서, 유연성 폴리싱 패드와 강성 폴리싱 패드 둘 모두의 유리한 특징들 중 일부를 조합하는 동시에, 각각의 패드의 불리한 특징들 중 일부를 제거하거나 감소시키는 개선된 CMP 폴리싱 패드에 관한 것이다.Thus, in some exemplary embodiments, the present invention, in various embodiments, combines some of the advantageous features of both the flexible polishing pad and the rigid polishing pad while simultaneously eliminating some of the disadvantageous features of each pad. An improved CMP polishing pad is provided.

이제 본 발명의 다양한 예시적인 실시 형태가 특히 도면과 관련하여 설명될 것이다. 본 발명의 예시적인 실시 형태는 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변경을 취할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 형태는 하기에 설명된 예시적인 실시 형태로 한정되는 것이 아니라, 특허청구범위에 기재된 한정 및 그의 임의의 등가물에 의해 제한되어야 함을 이해하여야 한다.Various exemplary embodiments of the invention will now be described in particular with reference to the drawings. Exemplary embodiments of the invention may take various modifications and changes without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, it should be understood that the embodiments of the present invention should not be limited to the exemplary embodiments described below, but should be limited by the limitations described in the claims and any equivalents thereof.

도 1을 참조하면, 예시적인 일 실시 형태에서, 본 발명은 제1 주 면(32) 및 제1 주 면(32)의 반대편의 제2 주 면(33)을 갖는 시트(13'), 및 도 1에 도시된 바와 같이 제1 주 면(32)에 실질적으로 수직인 제1 방향을 따라 제1 주 면(32)으로부터 외향으로 연장되는 복수의 폴리싱 요소(4)를 포함하는 폴리싱 패드(2)를 제공하며, 여기서 폴리싱 요소(4)들 중 적어도 일부는 시트(13')와 일체로 형성되고, 다른 폴리싱 요소(4)들 중 하나 이상에 대한 폴리싱 요소(4)의 측방향 이동을 제한하도록 측방향으로 연결되지만, 폴리싱 요소(4)의 폴리싱 표면(14)에 실질적으로 수직인 축에서는 여전히 이동가능하며, 복수의 폴리싱 요소(4) 중 적어도 일부는 연속 중합체 상 중의 유기 미립자 충전제(15)를 포함한다.Referring to FIG. 1, in one exemplary embodiment, the present invention provides a sheet 13 ′ having a first major face 32 and a second major face 33 opposite the first major face 32, and A polishing pad 2 comprising a plurality of polishing elements 4 extending outwardly from the first major surface 32 along a first direction substantially perpendicular to the first major surface 32 as shown in FIG. 1. ) Wherein at least some of the polishing elements 4 are integrally formed with the sheet 13 ′ and limit lateral movement of the polishing element 4 relative to one or more of the other polishing elements 4. Laterally connected, but still movable in an axis substantially perpendicular to the polishing surface 14 of the polishing element 4, at least some of the plurality of polishing elements 4 being organic particulate filler 15 in the continuous polymer phase. ).

도 1에 의해 도시된 특정의 예시적인 실시 형태에서, 시트(13')는 복수의 폴리싱 요소(4)의 반대측에(즉, 제2 주 면(33) 상에) 위치된 선택적인 유연성 층(16)에 부착된다. 또한, 선택적인 접착제 층(12)이 유연성 층(16)과 시트(13') 사이의 계면에 도시되어 있다. 선택적인 접착제 층(12)은 시트(13')의 제2 주 면(33)을 유연성 층(16)에 부착하는 데 사용될 수 있다. 부가적으로, 복수의 폴리싱 요소(4)의 반대편의 유연성 층(16)에 부착된 선택적인 감압 접착제 층(18)이 폴리싱 패드(2)를 CMP 폴리싱 장치(도 1에 도시되지 않음)의 폴리싱 플래튼(platen)(도 1에 도시되지 않음)에 일시적으로(예를 들어, 제거가능하게) 고정시키는 데 사용될 수 있다.In the particular exemplary embodiment shown by FIG. 1, the sheet 13 ′ is provided with an optional flexible layer located on the opposite side of the plurality of polishing elements 4 (ie, on the second major face 33). 16) is attached. Also, an optional adhesive layer 12 is shown at the interface between the flexible layer 16 and the sheet 13 ′. An optional adhesive layer 12 may be used to attach the second major face 33 of the sheet 13 ′ to the flexible layer 16. Additionally, an optional pressure sensitive adhesive layer 18 attached to the flexible layer 16 opposite the plurality of polishing elements 4 polishes the polishing pad 2 to the CMP polishing apparatus (not shown in FIG. 1). It may be used to temporarily (eg, removable) secure the platen (not shown in FIG. 1).

일부 예시적인 실시 형태에서, 폴리싱 패드(2)는 도 1에 도시된 바와 같이 제1 주 면의 적어도 일부분을 덮는 선택적인 폴리싱 조성물 분배 층(8)을 추가로 포함한다. 폴리싱 공정 동안에, 선택적인 폴리싱 조성물 분배 층(8)은 작업 액체 및/또는 폴리싱 슬러리를 개개의 폴리싱 요소(4)에 분배하는 데 도움을 준다. 폴리싱 조성물 분배 층(8)을 통과해 연장되는 복수의 개구(6)가 제공된다. 각각의 폴리싱 요소(4)의 일부분은 대응 개구(6) 내로 연장된다.In some exemplary embodiments, the polishing pad 2 further comprises an optional polishing composition distribution layer 8 covering at least a portion of the first major face as shown in FIG. 1. During the polishing process, an optional polishing composition distribution layer 8 helps to distribute the working liquid and / or polishing slurry to the individual polishing elements 4. A plurality of openings 6 are provided that extend through the polishing composition distribution layer 8. A portion of each polishing element 4 extends into the corresponding opening 6.

도 2에 도시된 대안적인 실시 형태에서, 본 발명은 제1 주 면(34) 및 제1 주 면(34)의 반대편의 제2 주 면(35)을 갖는 지지 층(10), 및 지지 층(10)의 제1 주 면(34)에 접합된 복수의 폴리싱 요소(4)를 포함하는 폴리싱 패드(2')를 제공하며, 여기서 각각의 폴리싱 요소(4)는 노출된 폴리싱 표면(14)을 갖고, 폴리싱 요소(4)는 제1 주 면(34)에 실질적으로 수직인 제1 방향을 따라 지지 층(10)의 제1 주 면(34)으로부터 연장되며, 또한 복수의 폴리싱 요소(4) 중 적어도 일부는 연속 중합체 상 중의 유기 미립자 충전제(15)를 포함한다.In the alternative embodiment shown in FIG. 2, the present invention provides a support layer 10 having a first major face 34 and a second major face 35 opposite the first major face 34, and a support layer. A polishing pad 2 'comprising a plurality of polishing elements 4 bonded to the first major face 34 of (10), wherein each polishing element 4 is an exposed polishing surface 14. And the polishing element 4 extends from the first major face 34 of the support layer 10 along a first direction substantially perpendicular to the first major face 34 and further comprises a plurality of polishing elements 4. At least some of) comprise the organic particulate filler 15 in the continuous polymer phase.

폴리싱 패드(2')의 일부 예시적인 실시 형태에서, 각각의 폴리싱 요소(4)는 지지 층(10)에 직접 열 접합함으로써, 또는 폴리싱 요소(4)를 지지 층(10)에 접합시키는 접착제(도 2에 도시되지 않음)를 사용함으로써 제1 주 면(34)에 부착된다. 소정의 예시적인 실시 형태에서, 폴리싱 패드는 제1 주 면(34) 상에 지지 층(10)의 반대편의 선택적인 가이드 플레이트(28)를 추가로 포함하며, 여기서 가이드 플레이트(28)는 가이드 플레이트(28)를 통과해 연장되는 복수의 개구(6)를 포함하고, 또한 각각의 폴리싱 요소(4)의 적어도 일부분은 대응 개구(6) 내로 연장된다. 소정의 예시적인 실시 형태에서, 각각의 폴리싱 요소(4)의 일부분은 대응 개구(6)를 통과한다. 일부 특정의 예시적인 실시 형태에서, 각각의 폴리싱 요소는 플랜지(17)를 갖고, 각각의 플랜지(17)는 도 2에 도시된 바와 같이 대응 개구(6)의 주연부보다 큰 주연부를 갖는다.In some exemplary embodiments of the polishing pad 2 ′, each polishing element 4 may be directly thermally bonded to the support layer 10, or an adhesive for bonding the polishing element 4 to the support layer 10. By attaching to the first major face 34. In certain exemplary embodiments, the polishing pad further comprises an optional guide plate 28 opposite the support layer 10 on the first major face 34, where the guide plate 28 is a guide plate. A plurality of openings 6 extending through 28, and at least a portion of each polishing element 4 extends into a corresponding opening 6. In certain exemplary embodiments, a portion of each polishing element 4 passes through the corresponding opening 6. In some particular exemplary embodiments, each polishing element has a flange 17, and each flange 17 has a periphery larger than the periphery of the corresponding opening 6, as shown in FIG. 2.

도 2에 의해 도시된 특정의 예시적인 실시 형태에서, 지지 층(10)은 지지 층(10)의 제1 주 면(34)에 부착된 복수의 폴리싱 요소(4)의 반대편의 지지 층(10)의 제2 주 면(35) 상에 위치된 선택적인 유연성 층(16)에 부착된다. 또한, 선택적인 접착제 층(12)이 유연성 층(16)과 지지 층(10) 사이의 계면에 도시되어 있다. 선택적인 접착제 층(12)은 지지 층(10)의 제2 주 면(35)을 유연성 층(16)에 부착하는 데 사용될 수 있다. 부가적으로, 복수의 폴리싱 요소(4)의 반대편의 유연성 층(16)에 부착된 선택적인 감압 접착제 층(18)이 폴리싱 패드(2')를 CMP 폴리싱 장치(도 2에 도시되지 않음)의 폴리싱 플래튼(도 2에 도시되지 않음)에 일시적으로(예를 들어, 제거가능하게) 고정시키는 데 사용될 수 있다.In the particular exemplary embodiment illustrated by FIG. 2, the support layer 10 is a support layer 10 opposite the plurality of polishing elements 4 attached to the first major face 34 of the support layer 10. Is attached to an optional flexible layer 16 located on the second major face 35 of the < RTI ID = 0.0 > In addition, an optional adhesive layer 12 is shown at the interface between the flexible layer 16 and the support layer 10. An optional adhesive layer 12 may be used to attach the second major face 35 of the support layer 10 to the flexible layer 16. Additionally, an optional pressure sensitive adhesive layer 18 attached to the flexible layer 16 opposite the plurality of polishing elements 4 may cause the polishing pad 2 'to be removed from the CMP polishing apparatus (not shown in FIG. 2). It may be used to temporarily (eg, removable) secure to a polishing platen (not shown in FIG. 2).

선택적인 가이드 플레이트(28)가 또한 도 2의 예시적인 실시 형태에 도시되어 있다. 지지 층(10)의 제1 주 면 상에 복수의 폴리싱 요소(4)를 배열하기 위한 정렬 템플릿(alignment template)으로서의 역할을 또한 할 수 있는 선택적인 가이드 플레이트(28)는, 본 발명에 따른 폴리싱 패드(2')를 제조하기 위해서는 일반적으로 요구되지 않는다. 소정의 예시적인 실시 형태에서, 선택적인 가이드 플레이트(28)는 도 1의 폴리싱 패드(2)에 의해 도시된 바와 같이 폴리싱 패드로부터 완전히 제거될 수 있다. 그러한 실시 형태는 유리하게 다수의 폴리싱 요소를 포함하는 다른 공지된 폴리싱 패드보다 제조하기에 더 용이하고 덜 비쌀 수 있다.An optional guide plate 28 is also shown in the exemplary embodiment of FIG. 2. An optional guide plate 28, which can also serve as an alignment template for arranging a plurality of polishing elements 4 on the first major face of the support layer 10, is a polishing according to the invention. It is generally not required to manufacture the pad 2 '. In certain exemplary embodiments, the optional guide plate 28 may be completely removed from the polishing pad as shown by the polishing pad 2 of FIG. 1. Such embodiments may advantageously be easier and less expensive to manufacture than other known polishing pads comprising a plurality of polishing elements.

폴리싱 요소(4)를 위한 가이드 플레이트로서의 역할을 또한 할 수 있는 선택적인 폴리싱 조성물 분배 층(8')이 부가적으로 도 2에 도시되어 있다. 폴리싱 공정 동안에, 선택적인 폴리싱 조성물 분배 층(8')은 작업 액체 및/또는 폴리싱 슬러리를 개개의 폴리싱 요소(4)에 분배하는 데 도움을 준다. 가이드 플레이트로서 사용될 때, 폴리싱 조성물 분배 층(8)은, 도 2에 도시된 바와 같이 폴리싱 조성물 분배 층(8')의 제1 주 표면이 지지 층(10)으로부터 멀리 떨어져 있고, 폴리싱 조성물 분배 층(8')의 제1 주 표면의 반대편의 폴리싱 조성물 분배 층(8')의 제2 주 표면이 지지 층(10)에 근접해 있도록, 복수의 폴리싱 요소(4)의 배열을 용이하게 하기 위해 지지 층(10)의 제1 주 면(34) 상에 위치될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이 적어도 선택적인 가이드 플레이트(28)(존재하는 경우) 및/또는 선택적인 폴리싱 조성물 분배 층(8')(존재하는 경우)을 통과해 연장되는 복수의 개구(6)가 또한 제공될 수 있다.An optional polishing composition distribution layer 8 ′, which can also serve as a guide plate for the polishing element 4, is additionally shown in FIG. 2. During the polishing process, an optional polishing composition distribution layer 8 'helps to distribute the working liquid and / or polishing slurry to the individual polishing elements 4. When used as a guide plate, the polishing composition distribution layer 8 has a first major surface of the polishing composition distribution layer 8 ′ far from the support layer 10, as shown in FIG. 2, and a polishing composition distribution layer. Support to facilitate the arrangement of the plurality of polishing elements 4 such that the second major surface of the polishing composition distribution layer 8 'opposite the first major surface of 8' is close to the support layer 10. It may be located on the first major face 34 of layer 10. A plurality of openings 6 extending through at least an optional guide plate 28 (if present) and / or an optional polishing composition distribution layer 8 '(if present) as shown in FIG. It may also be provided.

도 2에 의해 도시된 바와 같이, 각각의 폴리싱 요소(4)는 지지 층(10)의 제1 주 면에 실질적으로 수직인 제1 방향을 따라 선택적인 가이드 플레이트(28)의 제1 주 표면으로부터 연장된다. 도 2에 도시된 일부 실시 형태에서, 각각의 폴리싱 요소(4)는 장착 플랜지(17)를 갖고, 각각의 폴리싱 요소(4, 4')는 지지 층(10)의 제1 주 면(34), 및, 선택적으로, 선택적인 폴리싱 조성물 분배 층(8')의 제2 주 표면 또는 선택적인 가이드 플레이트(28)에 대한 대응 플랜지(17)의 결합에 의해 지지 층(10)의 제1 주 면에 접합된다. 그 결과, 폴리싱 공정 동안에, 폴리싱 요소(4)는 지지 층(10)의 제1 주 면(34)에 실질적으로 수직인 방향에서 자유롭게 독립적으로 변위를 겪는 동시에, 여전히 지지 층(10)에 접합된 상태로, 그리고 선택적으로 선택적인 폴리싱 조성물 분배 층(8') 및/또는 선택적인 가이드 플레이트(28)에 의해 지지 층(10)에 부가적으로 부착된 상태로 남아 있다.As shown by FIG. 2, each polishing element 4 is from the first major surface of the optional guide plate 28 along a first direction substantially perpendicular to the first major surface of the support layer 10. Is extended. In some embodiments shown in FIG. 2, each polishing element 4 has a mounting flange 17, and each polishing element 4, 4 ′ has a first major face 34 of the support layer 10. And, optionally, the second major surface of the optional polishing composition distribution layer 8 'or the first major surface of the support layer 10 by engagement of the corresponding flange 17 to the optional guide plate 28. Is bonded to. As a result, during the polishing process, the polishing element 4 is freely independently displaced in a direction substantially perpendicular to the first major face 34 of the support layer 10 while still being bonded to the support layer 10. And optionally additionally attached to the support layer 10 by an optional polishing composition distribution layer 8 ′ and / or an optional guide plate 28.

그러한 실시 형태에서, 바람직하게는 각각의 폴리싱 요소(4)의 적어도 일부분이 대응 개구(6) 내로 연장되고, 더 바람직하게는, 각각의 폴리싱 요소(4)가 또한 대응 개구(6)를 통과하고 선택적인 가이드 플레이트(28)의 제1 주 표면으로부터 외향으로 연장된다. 따라서, 선택적인 가이드 플레이트(28) 및/또는 선택적인 폴리싱 조성물 분배 층(8')의 복수의 개구(6)가 또한 지지 층(10)의 제1 주 면(34) 상의 폴리싱 요소(4)들의 측방향 배열을 안내하는 템플릿으로서의 역할을 할 수 있다. 다시 말해서, 선택적인 가이드 플레이트(28) 및/또는 선택적인 폴리싱 조성물 분배 층(8')은 폴리싱 패드 제조 공정 동안에 지지 층(10)의 제1 주 면(34) 상에 복수의 폴리싱 요소(4)를 배열하는 데 템플릿 또는 가이드로서 사용될 수 있다.In such embodiments, preferably at least a portion of each polishing element 4 extends into the corresponding opening 6, more preferably each polishing element 4 also passes through the corresponding opening 6 and It extends outwardly from the first major surface of the optional guide plate 28. Thus, the plurality of openings 6 of the optional guide plate 28 and / or the optional polishing composition distribution layer 8 ′ also has a polishing element 4 on the first major face 34 of the support layer 10. It can serve as a template to guide the lateral arrangement of these. In other words, the optional guide plate 28 and / or the optional polishing composition distribution layer 8 ′ is provided with a plurality of polishing elements 4 on the first major face 34 of the support layer 10 during the polishing pad manufacturing process. ) Can be used as a template or a guide to arrange them.

도 2에 의해 도시된 특정 실시 형태에서, 선택적인 가이드 플레이트(28)는 지지 층(10)과 폴리싱 조성물 분배 층(8') 사이의 계면에 위치된 접착제(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 선택적인 가이드 플레이트(28)는 따라서 선택적인 폴리싱 조성물 분배 층(8')을 지지 층(10)에 점착시켜, 복수의 폴리싱 요소(4)를 지지 층(10)의 제1 주 면(34)에 단단히 부착시키는 데 사용될 수 있다. 그러나, 예를 들어 열 및 압력을 사용해 폴리싱 요소(4)를 지지 층(10)에 직접 열 접합하는 것을 포함한 다른 접합 방법이 사용될 수 있다.In the particular embodiment shown by FIG. 2, the optional guide plate 28 may include an adhesive (not shown) located at the interface between the support layer 10 and the polishing composition distribution layer 8 ′. . The optional guide plate 28 thus adheres the optional polishing composition distribution layer 8 ′ to the support layer 10 such that the plurality of polishing elements 4 are first major face 34 of the support layer 10. Can be used to attach firmly to However, other joining methods can be used, including, for example, direct thermal bonding of the polishing element 4 to the support layer 10 using heat and pressure.

도 2의 폴리싱 패드(2')의 관련된 예시적인 실시 형태에서, 복수의 개구가 개구들의 어레이로서 배열될 수 있으며, 여기서 개구(6)들 중 적어도 일부는 선택적인 폴리싱 조성물 분배 층(8')에 의해 형성된 메인 보어(main bore), 및 선택적인 가이드 플레이트(28)에 의해 형성된 언더컷(undercut) 영역을 포함하고, 언더컷 영역은 대응 폴리싱 요소 플랜지(17)와 결합하여서 폴리싱 요소(4)를 지지 층(10)에 직접 접합할 것을 요구함이 없이 폴리싱 요소(4)를 지지 층(10)에 단단히 부착시키는 견부(shoulder)를 형성한다. 또한, 도 2에 의해 도시되지 않은 일부 예시적인 실시 형태에서, 다수의 폴리싱 요소(4)는 패턴으로, 예를 들어 지지 층(10)의 주 표면 상에, 또는 지지 층(10)에 접합하기 전에 폴리싱 요소(4)들을 배열하는 데 사용되는 템플릿 또는 지그(jig) 내에 배열된 요소들의 2차원 어레이로서 배열될 수 있다.In a related exemplary embodiment of the polishing pad 2 ′ of FIG. 2, a plurality of openings may be arranged as an array of openings, where at least some of the openings 6 are optional polishing composition distribution layer 8 ′. A main bore formed by and an undercut area formed by an optional guide plate 28, which undercut area engages with the corresponding polishing element flange 17 to support the polishing element 4. A shoulder is formed that firmly attaches the polishing element 4 to the support layer 10 without requiring direct bonding to the layer 10. In addition, in some exemplary embodiments not shown by FIG. 2, the plurality of polishing elements 4 are patterned, for example, on the major surface of the support layer 10, or to bond to the support layer 10. It may be arranged as a two-dimensional array of elements previously arranged in a template or jig used to arrange the polishing elements 4.

도 1 및 도 2에 도시된 폴리싱 패드(2, 2')들의 실시 형태들 중 임의의 것에서, 폴리싱 요소들 중 적어도 일부(4)는 다공성 폴리싱 요소일 수 있고, 폴리싱 요소들 중 일부(4')는 실질적으로 비-다공성인 폴리싱 요소일 수 있다. 그러나, 다른 예시적인 실시 형태에서, 폴리싱 요소들의 전부(4)가 다공성 폴리싱 요소이도록 선택될 수 있거나, 폴리싱 요소들의 전부가 실질적으로 비-다공성인 폴리싱 요소(4')이도록 선택될 수 있음을 이해할 것이다. 일부 예시적인 실시 형태에서, 폴리싱 요소들 중 적어도 하나는 다공성 폴리싱 요소이며, 여기서 각각의 다공성 폴리싱 요소는 복수의 기공을 포함한다. 소정의 예시적인 실시 형태에서, 폴리싱 요소들의 실질적으로 전부가 다공성 폴리싱 요소이다. 일부 특정의 예시적인 실시 형태에서, 기공은 실질적으로 다공성 폴리싱 요소 전체에 걸쳐 분포된다.In any of the embodiments of the polishing pads 2, 2 ′ shown in FIGS. 1 and 2, at least some of the polishing elements 4 may be porous polishing elements, and some of the polishing elements 4 ′. ) May be a substantially non-porous polishing element. However, in other exemplary embodiments, it will be understood that all of the polishing elements 4 may be selected to be porous polishing elements, or that all of the polishing elements may be selected to be substantially non-porous polishing elements 4 '. will be. In some exemplary embodiments, at least one of the polishing elements is a porous polishing element, wherein each porous polishing element includes a plurality of pores. In certain exemplary embodiments, substantially all of the polishing elements are porous polishing elements. In some particular exemplary embodiments, the pores are distributed substantially throughout the porous polishing element.

적합한 다공성 폴리싱 요소가 PCT 국제 공개 WO 2009/158665호에 개시되어 있다.Suitable porous polishing elements are disclosed in PCT International Publication No. WO 2009/158665.

현재 바람직한 소정 실시 형태에서, 복수의 기공은 폴리싱 패드(2, 2')의 폴리싱 요소(4)들 중 적어도 일부로부터 유기 미립자 충전제(15)의 적어도 일부분을 적어도 부분적으로 제거하여서, 유기 미립자 충전제(15)에 의해 이전에 점유된 체적에 대응하는 보이드(void) 또는 기공 체적을 남겨둠으로써 생성된다. 일부 예시적인 실시 형태에서, 유기 미립자 충전제(15)는 폴리싱 요소(4)의 나머지 중합체 상이 실질적으로 용해불가능하거나 부분적으로만 용해가능한 용매에 용해가능할 수 있다.In certain presently preferred embodiments, the plurality of pores at least partially removes at least a portion of the organic particulate filler 15 from at least some of the polishing elements 4 of the polishing pads 2, 2 ′, so that the organic particulate filler ( 15) by leaving a void or pore volume corresponding to the volume previously occupied. In some exemplary embodiments, the organic particulate filler 15 may be soluble in a solvent in which the remaining polymer phase of the polishing element 4 is substantially insoluble or only partially soluble.

일부 예시적인 실시 형태에서, 유기 미립자 충전제(15)는 수용성, 수 팽창성 또는 친수성 중합체를 포함하고, 물 또는 수성 용매가 하나 이상의 폴리싱 요소(4)로부터 유기 미립자 충전제(15)의 적어도 일부분을 용해시켜 제거하여서, 하나 이상의 다공성 폴리싱 요소를 생성하는 데 사용된다. 소정의 예시적인 실시 형태에서, 수성 용매는 화학 기계적 폴리싱 공정에 사용되는 작업 액체이도록 선택되고, 이러한 작업 액체는 하나 이상의 폴리싱 요소(4)로부터 유기 미립자 충전제(15)의 적어도 일부분을 용해시켜 제거하여서, 하나 이상의 다공성 폴리싱 요소를 생성하는 데 사용된다.In some exemplary embodiments, the organic particulate filler 15 comprises a water soluble, water expandable or hydrophilic polymer, wherein water or an aqueous solvent dissolves at least a portion of the organic particulate filler 15 from one or more polishing elements 4. In removal, it is used to create one or more porous polishing elements. In certain exemplary embodiments, the aqueous solvent is selected to be a working liquid used in a chemical mechanical polishing process, which working liquid is dissolved and removed by dissolving at least a portion of the organic particulate filler 15 from one or more polishing elements 4. It is used to create one or more porous polishing elements.

도 1 및 도 2에 의해 도시된 특정 실시 형태에서, 하나의 실질적으로 비-다공성인 폴리싱 요소(4')와 함께 2개의 다공성 폴리싱 요소(4)가 도시되어 있다. 그러나, 임의의 개수의 폴리싱 요소(4)가 사용될 수 있고, 임의의 개수의 폴리싱 요소(4)가 다공성 폴리싱 요소(4) 또는 실질적으로 비-다공성인 폴리싱 요소(4')이도록 선택될 수 있음을 이해할 것이다.In the particular embodiment shown by FIGS. 1 and 2, two porous polishing elements 4 are shown with one substantially non-porous polishing element 4 ′. However, any number of polishing elements 4 may be used, and any number of polishing elements 4 may be selected to be porous polishing element 4 or substantially non-porous polishing element 4 '. Will understand.

현재 바람직한 일부 실시 형태에서, 폴리싱 요소(4)들 중 적어도 일부는, 소정 실시 형태에서 폴리싱될 기재(도 1에 도시되지 않음)와 활주 또는 회전 접촉할 수 있는 다공성 폴리싱 표면(도 1 및 도 2의 14)을 적어도 갖는 다공성 폴리싱 요소이다. 다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 폴리싱 요소(4)의 폴리싱 표면(14)은 실질적으로 평평한 표면일 수 있거나, 텍스처링(texturing)될 수 있다. 현재 바람직한 소정 실시 형태에서, 각각의 폴리싱 요소(4)의 적어도 폴리싱 표면은, 예를 들어 오리피스, 통로, 홈, 채널 등의 형태를 취할 수 있는 미세한 표면 개방부 또는 기공(15)에 의해 다공성으로 된다. 폴리싱 표면에 있는 그러한 기공(15)은 기재(도시되지 않음)와 대응 다공성 폴리싱 요소 사이의 계면에 폴리싱 조성물(예를 들어, 도면에 도시되지 않은 작업 액체 및/또는 연마 폴리싱 슬러리)을 분배 및 유지하는 것을 용이하게 하도록 작용할 수 있다.In some presently preferred embodiments, at least some of the polishing elements 4 have a porous polishing surface (FIGS. 1 and 2) that can slide or rotate contact with a substrate (not shown in FIG. 1) to be polished in certain embodiments. A porous polishing element having at least 14). Referring again to FIGS. 1 and 2, the polishing surface 14 of the polishing element 4 may be a substantially flat surface or may be textured. In certain presently preferred embodiments, at least the polishing surface of each polishing element 4 is made porous by microscopic surface openings or pores 15 which may take the form of, for example, orifices, passages, grooves, channels or the like. do. Such pores 15 on the polishing surface distribute and maintain a polishing composition (eg, working liquid and / or abrasive polishing slurry not shown in the figures) at the interface between the substrate (not shown) and the corresponding porous polishing element. Act to facilitate doing so.

소정의 예시적인 실시 형태에서, 폴리싱 표면(14)은 대체로 원통형의 모세관인 기공(15)을 포함한다. 기공(15)은 폴리싱 표면(14)으로부터 폴리싱 요소(4) 내로 연장될 수 있다. 관련 실시 형태에서, 폴리싱 표면은 폴리싱 표면(14)으로부터 다공성 폴리싱 요소(4) 내로 연장되는 대체로 원통형의 모세관인 기공(15)을 포함한다. 기공은 원통형일 필요는 없으며, 다른 기공 기하학적 형상, 예를 들어 원추형, 직사각형, 피라미드형 등이 가능하다. 기공의 특징적인 치수는 일반적으로 폭(또는 직경) 및 길이와 함께 깊이로서 규정될 수 있다. 특징적인 기공 치수는 깊이가 약 25 ㎛ 내지 약 6,500 ㎛, 폭(또는 직경)이 약 5 ㎛ 내지 약 1000 ㎛, 그리고 길이가 약 10 ㎛ 내지 약 2,000 ㎛의 범위일 수 있다.In certain exemplary embodiments, the polishing surface 14 includes pores 15 which are generally cylindrical capillaries. The pores 15 may extend from the polishing surface 14 into the polishing element 4. In a related embodiment, the polishing surface comprises pores 15 which are generally cylindrical capillaries extending from the polishing surface 14 into the porous polishing element 4. The pores need not be cylindrical, but other pore geometries are possible, such as cones, rectangles, pyramids, and the like. Characteristic dimensions of the pores can generally be defined as depth along with width (or diameter) and length. Characteristic pore dimensions can range from about 25 μm to about 6,500 μm in depth, from about 5 μm to about 1000 μm in width (or diameter), and from about 10 μm to about 2,000 μm in length.

일부 예시적인 실시 형태에서, 다공성 폴리싱 요소는 다공성 폴리싱 표면(14)을 갖지 않을 수 있지만, 이들 및 다른 예시적인 실시 형태에서, 기공(15)은 실질적으로 다공성 폴리싱 요소(4) 전체에 걸쳐 분포될 수 있다. 그러한 다공성 폴리싱 요소는 유연성 폴리싱 패드의 유리한 특징들 중 일부를 나타내는 유연성 폴리싱 요소로서 유용할 수 있다. 현재 바람직한 소정 실시 형태에서, 폴리싱 요소(4)는 다공성 폼(foam)의 형태로 실질적으로 폴리싱 요소(4) 전체에 걸쳐 분포된 복수의 기공을 포함할 수 있다. 폼은 폐쇄 셀 폼(closed cell foam) 또는 개방 셀 폼(open cell foam)일 수 있다. 일부 실시 형태에서 폐쇄 셀 폼이 바람직할 수 있다. 바람직하게는, 폼 내의 복수의 기공(15)은 기공 크기, 예를 들어 기공 직경의 단봉형 분포(unimodal distribution)를 나타낸다.In some exemplary embodiments, the porous polishing element may not have a porous polishing surface 14, but in these and other exemplary embodiments, the pores 15 may be substantially distributed throughout the porous polishing element 4. Can be. Such porous polishing elements can be useful as flexible polishing elements that exhibit some of the advantageous features of the flexible polishing pad. In certain presently preferred embodiments, the polishing element 4 may comprise a plurality of pores distributed substantially throughout the polishing element 4 in the form of a porous foam. The foam can be a closed cell foam or an open cell foam. In some embodiments a closed cell foam may be desirable. Preferably, the plurality of pores 15 in the foam exhibit a unimodal distribution of pore sizes, eg pore diameter.

일부 특정의 예시적인 실시 형태에서, 복수의 기공은 약 1 나노미터(㎚) 이상, 약 100 ㎚ 이상, 약 500 ㎚ 이상, 또는 약 1 ㎛ 이상의 평균 기공 크기를 나타낸다. 다른 예시적인 실시 형태에서, 복수의 기공은 약 300 ㎛ 이하, 약 100 ㎛ 이하, 약 50 ㎛ 이하, 약 10 ㎛ 이하, 또는 약 1 ㎛ 이하의 평균 기공 크기를 나타낸다. 현재 바람직한 소정 실시 형태에서, 복수의 기공은 약 1 ㎚ 내지 약 300 ㎛, 약 0.5 ㎛ 내지 약 100 ㎛, 약 1 ㎛ 내지 약 100 ㎛, 또는 약 2 ㎛ 내지 약 50 ㎛의 평균 기공 크기를 나타낸다.In some particular exemplary embodiments, the plurality of pores exhibit an average pore size of at least about 1 nanometer (nm), at least about 100 nm, at least about 500 nm, or at least about 1 μm. In other exemplary embodiments, the plurality of pores exhibit an average pore size of about 300 μm or less, about 100 μm or less, about 50 μm or less, about 10 μm or less, or about 1 μm or less. In certain presently preferred embodiments, the plurality of pores exhibit an average pore size of about 1 nm to about 300 μm, about 0.5 μm to about 100 μm, about 1 μm to about 100 μm, or about 2 μm to about 50 μm.

전술된 바와 같은 실질적으로 비-다공성인 폴리싱 요소(4')를 포함하는 폴리싱 패드(2, 2')의 추가의 예시적인 실시 형태에서, 비-다공성 폴리싱 요소(4')들 중 적어도 하나는 바람직하게는 투명 폴리싱 요소이다. 일부 예시적인 실시 형태에서, 시트(13') 또는 지지 층(10), 선택적인 가이드 플레이트(28), 선택적인 폴리싱 조성물 분배 층(8, 8'), 선택적인 유연성 층(16), 선택적인 접착제 층(12), 적어도 하나의 실질적으로 비-다공성인 폴리싱 요소(4'), 또는 이들의 조합이 투명하다. 도 1에 도시된 소정의 예시적인 실시 형태에서, 적어도 하나의 투명 비-다공성 폴리싱 요소(4')가, 예를 들어 직접 열 접합을 사용해 또는 접착제(도 1에 도시되지 않음)로 시트(13')의 제1 주 면(32)의 투명 부분에 부착된다.In a further exemplary embodiment of the polishing pads 2, 2 ′ comprising a substantially non-porous polishing element 4 ′ as described above, at least one of the non-porous polishing elements 4 ′ is It is preferably a transparent polishing element. In some exemplary embodiments, sheet 13 ′ or support layer 10, optional guide plate 28, optional polishing composition distribution layers 8, 8 ′, optional flexible layer 16, optional The adhesive layer 12, at least one substantially non-porous polishing element 4 ′, or a combination thereof is transparent. In certain exemplary embodiments shown in FIG. 1, the at least one transparent non-porous polishing element 4 ′ is formed using a sheet 13, for example using direct thermal bonding or with an adhesive (not shown in FIG. 1). Is attached to the transparent portion of the first major face 32 of ').

또한, 폴리싱 패드(2, 2')들이 실질적으로 동일한 폴리싱 요소(4)들만을 포함할 필요가 없음을 이해할 것이다. 따라서, 예를 들어, 임의의 조합 또는 배열의 다공성 폴리싱 요소 및 비-다공성 폴리싱 요소가 복수의 폴리싱 요소(4)를 구성할 수 있다. 임의의 개수, 조합 또는 배열의 다공성 폴리싱 요소 및 실질적으로 비-다공성인 폴리싱 요소(4')가 소정 실시 형태에서 복수의 폴리싱 요소(4)를 갖는 폴리싱 패드를 형성하는 데 유리하게 사용될 수 있음을 또한 이해할 것이다.It will also be appreciated that the polishing pads 2, 2 ′ do not need to comprise only substantially identical polishing elements 4. Thus, for example, porous polishing elements and non-porous polishing elements in any combination or arrangement can constitute a plurality of polishing elements 4. It will be appreciated that any number, combination or arrangement of porous polishing elements and substantially non-porous polishing elements 4 'may advantageously be used to form a polishing pad having a plurality of polishing elements 4 in certain embodiments. Will also understand.

일부 예시적인 실시 형태에서, 폴리싱 요소(도1 및 도 2의 4, 4')들은 의도된 응용에 따라 매우 다양한 패턴으로 시트(13')(도 1) 또는 지지 층(10)(도 2)의 제1 주 면 상에 분포될 수 있으며, 패턴은 규칙적이거나 불규칙적일 수 있다. 따라서, 폴리싱 패드(2, 2')의 일부 예시적인 실시 형태에서, 복수의 폴리싱 요소(4)는 예를 들어 지지 층(10)의 주 표면 상에, 또는 지지 층(10)에 접합하기 전에 폴리싱 요소들을 배열하는 데 사용되는 템플릿 또는 지그(도면에 도시되지 않음) 내에, 미리-결정된 규칙적인 패턴으로 배열될 수 있다. 템플릿 또는 지그를 사용해 복수의 폴리싱 요소(4)를 패턴으로 배열한 후에, 지지 층(10)의 제1 주 면(34)은 복수의 폴리싱 요소(4)와 접촉되고, 예를 들어 지지 층(10)에 대한 직접 열 접합에 의해, 또는 접착제 또는 다른 접합 재료를 사용함으로써 복수의 폴리싱 요소에 접합될 수 있다.In some exemplary embodiments, the polishing elements (4, 4 'in FIGS. 1 and 2) may be in the sheet 13' (FIG. 1) or support layer 10 (FIG. 2) in a wide variety of patterns depending on the intended application. It may be distributed on the first major surface of the pattern, the pattern may be regular or irregular. Thus, in some exemplary embodiments of the polishing pads 2, 2 ′, the plurality of polishing elements 4 are for example on the major surface of the support layer 10 or before bonding to the support layer 10. In a template or jig (not shown in the figure) used to arrange the polishing elements, it may be arranged in a pre-determined regular pattern. After arranging the plurality of polishing elements 4 in a pattern using a template or jig, the first major face 34 of the support layer 10 is in contact with the plurality of polishing elements 4, for example, By direct thermal bonding to 10) or by using an adhesive or other bonding material.

폴리싱 요소가 시트(13') 또는 지지 층(10)의 실질적으로 전체 표면 상에 있을 수 있거나, 폴리싱 요소를 포함하지 않는 시트(13') 또는 지지 층(10)의 영역이 존재할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 폴리싱 요소들은 30% 이상, 40% 이상, 또는 50% 이상의 지지 층의 평균 표면 피복률(average surface coverage)을 갖는다. 추가의 실시 형태에서, 폴리싱 요소들은 폴리싱 요소의 개수, 각각의 폴리싱 요소의 단면적, 및 폴리싱 패드의 단면적에 의해 결정할 때, 지지 층의 주 표면의 전체 면적의 약 80% 이하, 약 70% 이하, 또는 약 60% 이하의 지지 층의 평균 표면 피복률을 갖는다.The polishing element may be on substantially the entire surface of the sheet 13 ′ or support layer 10, or there may be an area of the sheet 13 ′ or support layer 10 that does not include the polishing element. In some embodiments, the polishing elements have an average surface coverage of at least 30%, at least 40%, or at least 50% of the support layer. In further embodiments, the polishing elements are about 80% or less, about 70% or less of the total area of the major surface of the support layer, as determined by the number of polishing elements, the cross-sectional area of each polishing element, and the cross-sectional area of the polishing pad. Or an average surface coverage of the support layer of about 60% or less.

도 3a 및 도 3b에 의해 도시된 현재 바람직한 폴리싱 패드(2)의 예시적인 실시 형태에서, 폴리싱 요소(4)는 시트(13')와 일체로 형성되고 시트(13')의 제1 주 면(32) 상에 2차원 어레이 패턴으로 배열된다. 폴리싱 패드(2)에 사용하기에 적합한 것으로 위에서 설명된 바와 같은 선택적인 층들(예를 들어, 선택적인 폴리싱 조성물 분배 층(8), 선택적인 접착제(12), 선택적인 유연성 층(16), 선택적인 감압 접착제 층(18), 및 적어도 하나의 실질적으로 비-다공성인/투명한 폴리싱 요소(4')) 중 임의의 것이 도 3a 및 도 3b에 도시된 폴리싱 패드를 형성하도록 조합될 수 있음을 이해할 것이다.In the exemplary embodiment of the presently preferred polishing pad 2 shown by FIGS. 3A and 3B, the polishing element 4 is integrally formed with the sheet 13 ′ and the first major surface ( 32) arranged in a two-dimensional array pattern. Optional layers as described above as suitable for use in the polishing pad 2 (eg, optional polishing composition distribution layer 8, optional adhesive 12, optional flexible layer 16, optional) It will be appreciated that any of the pressure sensitive adhesive layer 18, and at least one substantially non-porous / transparent polishing element 4 ′) can be combined to form the polishing pad shown in FIGS. 3A and 3B. will be.

도 3a는 폴리싱 요소(4)의 하나의 특정 형상을 도시하고 있다. 폴리싱 요소(4)가 실질적으로 임의의 형상으로 형성될 수 있고, 2개 이상의 상이한 형상을 갖는 복수의 폴리싱 요소(4)가 전술된 바와 같은 폴리싱 패드(2, 2')를 형성하는 데 유리하게 사용될 수 있고 선택적으로 패턴으로 배열될 수 있음을 이해할 것이다. 다공성 폴리싱 요소 또는 대안적으로 실질적으로 비-다공성인 폴리싱 요소를 제조하는 데 동일한 형상 또는 상이한 형상이 사용될 수 있음을 또한 이해할 것이다.3a shows one particular shape of the polishing element 4. The polishing elements 4 may be formed in substantially any shape, and a plurality of polishing elements 4 having two or more different shapes advantageously form the polishing pads 2, 2 ′ as described above. It will be appreciated that it can be used and optionally arranged in a pattern. It will also be appreciated that the same shape or different shapes may be used to prepare the porous polishing element or alternatively the substantially non-porous polishing element.

일부 예시적인 실시 형태에서, 폴리싱 표면(14)에 대체로 평행한 방향에서 폴리싱 요소(4)를 통해 취해진 폴리싱 요소(4)의 단면 형상은 의도된 응용에 따라 크게 달라질 수 있다. 도 3a가 대체로 원형인 단면을 갖는 대체로 원통형인 폴리싱 요소(4)를 도시하고 있을지라도, 다른 단면 형상이 가능하며 소정 실시 형태에서 바람직할 수 있다. 따라서, 전술된 바와 같은 폴리싱 요소(4, 4')들을 포함하는 폴리싱 패드(2, 2')들의 추가의 예시적인 실시 형태에서, 폴리싱 요소는 원형, 타원형, 삼각형, 정사각형, 직사각형, 및 사다리꼴, 및 이들의 조합으로부터 선택된, 제1 방향에서 취해진, 단면을 갖도록 선택된다.In some exemplary embodiments, the cross-sectional shape of the polishing element 4 taken through the polishing element 4 in a direction generally parallel to the polishing surface 14 may vary greatly depending on the intended application. Although FIG. 3A shows a generally cylindrical polishing element 4 having a generally circular cross section, other cross sectional shapes are possible and may be desirable in certain embodiments. Thus, in a further exemplary embodiment of the polishing pads 2, 2 ′ comprising the polishing elements 4, 4 ′ as described above, the polishing elements may be circular, elliptical, triangular, square, rectangular, and trapezoidal, And a cross section taken in the first direction, selected from a combination thereof.

도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같은 원형 단면을 갖는 대체로 원통형인 폴리싱 요소(4)의 경우, 폴리싱 표면(14)에 대체로 평행한 방향에서의 폴리싱 요소(4)의 단면 직경은 일부 실시 형태에서 약 50 ㎛ 이상, 더 바람직하게는 약 1 ㎜ 이상, 더욱 더 바람직하게는 약 5 ㎜ 이상이다. 소정 실시 형태에서, 폴리싱 표면(14)에 대체로 평행한 방향에서의 폴리싱 요소(4)의 단면 직경은 약 20 ㎜ 이하, 더 바람직하게는 약 15 ㎜ 이하, 더욱 더 바람직하게는 약 12 ㎜ 이하이다. 일부 실시 형태에서, 폴리싱 표면(14)에서 취해진 폴리싱 요소의 직경은 약 50 ㎛ 내지 약 20 ㎜일 수 있으며, 소정 실시 형태에서 직경은 약 1 ㎜ 내지 약 15 ㎜이고, 다른 실시 형태에서 단면 직경은 약 5 ㎜ 내지 약 12 ㎜이다.In the case of a generally cylindrical polishing element 4 having a circular cross section as shown in FIGS. 3A and 3B, the cross-sectional diameter of the polishing element 4 in a direction generally parallel to the polishing surface 14 is in some embodiments. At least about 50 μm, more preferably at least about 1 mm, even more preferably at least about 5 mm. In certain embodiments, the cross-sectional diameter of the polishing element 4 in a direction generally parallel to the polishing surface 14 is about 20 mm or less, more preferably about 15 mm or less, even more preferably about 12 mm or less. . In some embodiments, the diameter of the polishing element taken at the polishing surface 14 may be about 50 μm to about 20 mm, in certain embodiments the diameter is about 1 mm to about 15 mm, and in other embodiments the cross-sectional diameter is From about 5 mm to about 12 mm.

폴리싱 패드(2, 2')들의 추가의 예시적인 실시 형태에서, 폴리싱 요소(4)는 높이, 폭, 및/또는 길이의 관점에서 특징적인 치수에 의해 특성화될 수 있다. 소정의 예시적인 실시 형태에서, 특징적인 치수는 약 50 ㎛ 이상, 더 바람직하게는 약 1 ㎜ 이상, 더욱 더 바람직하게는 약 5 ㎜ 이상이도록 선택될 수 있다. 소정 실시 형태에서, 폴리싱 표면(14)에 대체로 평행한 방향에서의 폴리싱 요소(4)의 단면 직경은 약 20 ㎜ 이하, 더 바람직하게는 약 15 ㎜ 이하, 더욱 더 바람직하게는 약 12 ㎜ 이하이다. 추가의 예시적인 실시 형태에서, 폴리싱 요소는 250 내지 2,500 ㎛의 높이, 1 ㎜ 내지 50 ㎜의 폭, 5 ㎜ 내지 50 ㎜의 길이, 또는 1 ㎜ 내지 50 ㎜의 직경 중 적어도 하나를 특징으로 한다. 소정의 예시적인 실시 형태에서, 폴리싱 요소(4, 4')들 중 하나 이상은 중공형(hollow)일 수 있다.In a further exemplary embodiment of the polishing pads 2, 2 ′, the polishing element 4 may be characterized by characteristic dimensions in terms of height, width, and / or length. In certain exemplary embodiments, the characteristic dimension may be selected to be at least about 50 μm, more preferably at least about 1 mm, even more preferably at least about 5 mm. In certain embodiments, the cross-sectional diameter of the polishing element 4 in a direction generally parallel to the polishing surface 14 is about 20 mm or less, more preferably about 15 mm or less, even more preferably about 12 mm or less. . In further exemplary embodiments, the polishing element is characterized by at least one of a height of 250 to 2,500 μm, a width of 1 mm to 50 mm, a length of 5 mm to 50 mm, or a diameter of 1 mm to 50 mm. In certain exemplary embodiments, one or more of the polishing elements 4, 4 ′ may be hollow.

다른 예시적인 실시 형태에서, 폴리싱 표면(14)에 대체로 평행한 방향에서의 각각의 폴리싱 요소(4)의 단면적은 약 1 ㎟ 이상, 다른 실시 형태에서 약 10 ㎟ 이상, 그리고 또 다른 실시 형태에서 약 20 ㎟ 이상일 수 있다. 다른 예시적인 실시 형태에서, 폴리싱 표면(14)에 대체로 평행한 방향에서의 각각의 폴리싱 요소(4)의 단면적은 약 1,000 ㎟ 이하, 다른 실시 형태에서 약 500 ㎟ 이하, 그리고 또 다른 실시 형태에서 약 250 ㎟ 이하일 수 있다.In another exemplary embodiment, the cross-sectional area of each polishing element 4 in a direction generally parallel to the polishing surface 14 is at least about 1 mm 2, in other embodiments at least about 10 mm 2, and in yet another embodiment about It may be 20 mm 2 or more. In another exemplary embodiment, the cross-sectional area of each polishing element 4 in a direction generally parallel to the polishing surface 14 is about 1,000 mm 2 or less, in another embodiment about 500 mm 2 or less, and in yet another embodiment about It may be up to 250 mm 2.

폴리싱 패드의 주 표면에 대체로 평행한 방향에서의 폴리싱 패드의 단면적은 일부 예시적인 실시 형태에서 약 100 ㎠ 내지 약 300,000 ㎠, 다른 실시 형태에서 약 1,000 ㎠ 내지 약 100,000 ㎠, 그리고 또 다른 실시 형태에서 약 2,000 ㎠ 내지 약 50,000 ㎠의 범위일 수 있다.The cross-sectional area of the polishing pad in a direction generally parallel to the major surface of the polishing pad is about 100 cm 2 to about 300,000 cm 2 in some exemplary embodiments, about 1,000 cm 2 in other embodiments. To about 100,000 cm 2, and in yet other embodiments, from about 2,000 cm 2 to about 50,000 cm 2.

폴리싱 작업에서 폴리싱 패드(도 1의 2, 도 2의 2')의 최초의 사용 전에, 일부 예시적인 실시 형태에서, 각각의 폴리싱 요소(도 1 및 도 2의 4, 4')는 지지 층(도 1 및 도 2의 10)의 제1 주 면에 실질적으로 수직인 제1 방향을 따라 연장된다. 소정의 예시적인 실시 형태에서, 폴리싱 요소는 선택적인 폴리싱 조성물 분배 층(도 1의 8, 도 2의 8') 및/또는 선택적인 가이드 플레이트(도 2의 28)를 포함하는 평면 위로 제1 방향을 따라 약 0 ㎜ 이상, 약 0.1 ㎜ 이상, 약 0.25 ㎜ 이상, 약 0.3 ㎜ 이상, 또는 약 0.5 ㎜ 이상 연장된다. 다른 예시적인 실시 형태에서, 폴리싱 요소는 선택적인 폴리싱 조성물 분배 층(도 1의 8, 도 2의 8') 및/또는 선택적인 가이드 플레이트(도 2의 28)를 포함하는 평면 위로 제1 방향을 따라 약 10 ㎜ 이하, 약 7.5 ㎜ 이하, 약 5 ㎜ 이하, 약 3 ㎜ 이하, 약 2 ㎜ 이하, 또는 약 1 ㎜ 이하 연장된다.Before the first use of the polishing pad (2 in FIG. 1, 2 'in FIG. 2) in a polishing operation, in some exemplary embodiments, each polishing element (4, 4' in FIGS. 1 and 2) is formed of a support layer ( 1 and 2, extend along a first direction substantially perpendicular to the first major plane of 10). In certain exemplary embodiments, the polishing element is in a first direction over a plane that includes an optional polishing composition distribution layer (8 'in FIG. 1, 8' in FIG. 2) and / or an optional guide plate (28 in FIG. 2). Along at least about 0 mm, at least about 0.1 mm, at least about 0.25 mm, at least about 0.3 mm, or at least about 0.5 mm. In another exemplary embodiment, the polishing element is directed in a first direction over a plane that includes an optional polishing composition distribution layer (8 'in FIG. 1, 8' in FIG. 2) and / or an optional guide plate (28 in FIG. 2). Accordingly, about 10 mm or less, about 7.5 mm or less, about 5 mm or less, about 3 mm or less, about 2 mm or less, or about 1 mm or less.

다른 예시적인 실시 형태(도면에 도시되지 않음)에서, 폴리싱 요소의 폴리싱 표면은 선택적인 폴리싱 조성물 분배 층의 노출된 주 표면과 동일 평면이도록 될 수 있다. 다른 예시적인 실시 형태에서, 폴리싱 요소의 폴리싱 표면은 선택적인 폴리싱 조성물 분배 층의 노출된 주 표면 아래로 만입되고, 후속적으로 예를 들어 선택적인 폴리싱 조성물 분배 층의 일부분의 제거에 의해 선택적인 폴리싱 조성물 분배 층의 노출된 주 표면과 동일 평면이도록 되거나 이를 넘어서 연장하도록 될 수 있다. 그러한 실시 형태는 폴리싱 공정 동안에, 또는 공작물과의 접촉 전에, 접촉 동안에, 또는 접촉 후에 폴리싱 패드에 적용되는 선택적인 컨디셔닝 공정에서 마모되거나 침식되도록 선택된 폴리싱 조성물 분배 층과 함께 유리하게 사용될 수 있다.In another exemplary embodiment (not shown in the figures), the polishing surface of the polishing element may be coplanar with the exposed major surface of the optional polishing composition distribution layer. In another exemplary embodiment, the polishing surface of the polishing element is indented below the exposed major surface of the optional polishing composition distribution layer, followed by selective polishing by, for example, removal of a portion of the optional polishing composition distribution layer. It may be made to be coplanar or extend beyond the exposed major surface of the composition distribution layer. Such embodiments may be advantageously used with a polishing composition distribution layer selected to be worn or eroded during the polishing process, or in an optional conditioning process applied to the polishing pad prior to, during, or after contact with the workpiece.

추가의 예시적인 실시 형태에서, 각각의 폴리싱 요소(4, 4')는 시트(13')(도 1) 또는 지지 층(10)(도 2)을 포함하는 평면 위로 제1 방향을 따라 약 0.25 ㎜ 이상, 약 0.3 ㎜ 이상, 또는 약 0.5 ㎜ 이상 연장된다. 추가의 예시적인 실시 형태에서, 폴리싱 요소의 기부 또는 바닥 위로의 폴리싱 표면(도 1 및 도 2의 14)의 높이, 즉 폴리싱 요소의 높이(H)는 사용된 폴리싱 조성물 및 폴리싱 요소에 대해 선택된 재료에 따라 0.25 ㎜, 0.5 ㎜, 1.0 ㎜, 1.5 ㎜, 2.0 ㎜, 2.5 ㎜, 3.0 ㎜, 5.0 ㎜, 10 ㎜ 또는 그 초과일 수 있다.In a further exemplary embodiment, each polishing element 4, 4 ′ is about 0.25 along the first direction over the plane comprising the sheet 13 ′ (FIG. 1) or the support layer 10 (FIG. 2). At least about mm, at least about 0.3 mm, or at least about 0.5 mm. In a further exemplary embodiment, the height of the polishing surface (14 of FIGS. 1 and 2) above the base or bottom of the polishing element, ie the height H of the polishing element, is the material selected for the polishing composition and the polishing element used. And 0.25 mm, 0.5 mm, 1.0 mm, 1.5 mm, 2.0 mm, 2.5 mm, 3.0 mm, 5.0 mm, 10 mm or more.

다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 선택적인 폴리싱 조성물 분배 층(도 1의 8, 도 2의 8') 및/또는 선택적인 가이드 플레이트(28)(도 2)의 전체에 걸친 개구(도 1 및 도 2의 6)의 깊이 및 간격은 구체적인 CMP 공정에 필요한 바에 따라 달라질 수 있다. 일부 실시 형태에서, 폴리싱 요소(도 1 및 도 2의 4, 4')들은 각각 서로에 대해 그리고 폴리싱 조성물 분배 층(도 1의 8, 도 2의 28) 및 가이드 플레이트(31)에 대해 실질적으로 평면인 배향으로 유지되고, 선택적인 폴리싱 조성물 분배 층(도 1의 8, 도 2의 8') 및/또는 선택적인 가이드 플레이트(28)의 표면 위로 돌출한다.Referring again to FIGS. 1 and 2, openings throughout the optional polishing composition distribution layer (8 in FIG. 1, 8 ′ in FIG. 2) and / or optional guide plate 28 (FIG. 2) (FIG. 1). And the depth and spacing of 6) of FIG. 2 may vary as needed for a specific CMP process. In some embodiments, the polishing elements (4, 4 'in FIGS. 1 and 2) are respectively substantially relative to each other and to the polishing composition distribution layer (8 in FIG. 1, 28 in FIG. 2) and the guide plate 31. It is maintained in a planar orientation and protrudes over the surface of the optional polishing composition distribution layer (8 'in FIG. 1, 8' in FIG. 2) and / or optional guide plate 28.

일부 예시적인 실시 형태에서, 임의의 선택적인 가이드 플레이트(도 2의 28) 및 임의의 선택적인 폴리싱 조성물 분배 층(도 1의 8, 도 2의 8') 위로의 폴리싱 요소(4)의 연장에 의해 생성된 보이드 체적은, 선택적인 폴리싱 조성물 분배 층(도 1의 8, 도 2의 8')의 표면 상에 폴리싱 조성물을 분배하기 위한 장소를 제공할 수 있다. 폴리싱 요소(4)는 폴리싱 요소의 재료 특성 및 폴리싱 조성물 분배 층(도 1의 8, 도 2의 8')의 표면 위에서의 폴리싱 조성물(작업 액체 및/또는 연마 슬러리)의 원하는 유동에 적어도 부분적으로 의존하는 양만큼 폴리싱 조성물 분배 층(도 1의 8, 도 2의 8') 위로 돌출한다.In some exemplary embodiments, the extension of the polishing element 4 over any optional guide plate (28 in FIG. 2) and any optional polishing composition distribution layer (8 in FIG. 1, 8 'in FIG. 2). The void volume generated may provide a place for dispensing the polishing composition onto the surface of the optional polishing composition distribution layer (8 in FIG. 1, 8 'in FIG. 2). The polishing element 4 is at least partially dependent on the material properties of the polishing element and the desired flow of the polishing composition (working liquid and / or polishing slurry) on the surface of the polishing composition distribution layer (8 'in FIG. 1, 8' in FIG. 2). It protrudes over the polishing composition distribution layer (8 in FIG. 1, 8 'in FIG. 2) in a dependent amount.

다른 대안적이고 예시적인 실시 형태(도면에 도시되지 않음)에서, 본 발명은 유기 미립자 충전제 및 제2 연속 중합체 상을 포함하는 텍스처링된 폴리싱 패드를 제공하며, 여기서 폴리싱 패드는 제1 주 면 및 제1 주 면의 반대편의 제2 주 면을 갖고, 또한 제1 주 면 및 제2 주 면 중 적어도 하나는 면 내로 연장되는 다수의 홈을 포함한다. 소정의 예시적인 실시 형태에서, 홈은 약 1 마이크로미터(㎛) 내지 약 5,000 ㎛의 깊이를 갖는다. 추가의 예시적인 실시 형태에서, 폴리싱 패드는 제1 면 및 제2 면에 실질적으로 수직인 방향에서 원형 단면을 가지며, 여기서 원은 반경 방향을 한정하고, 또한 복수의 홈은 원형이고, 동심(concentric)이며, 반경 방향에서 이격되어 있다.In another alternative and exemplary embodiment (not shown in the figures), the present invention provides a textured polishing pad comprising an organic particulate filler and a second continuous polymer phase, wherein the polishing pad comprises a first major face and a first major face. At least one of the first main surface and the second main surface has a second main surface opposite the main surface, and includes a plurality of grooves extending into the surface. In certain exemplary embodiments, the groove has a depth of about 1 micrometer (μm) to about 5,000 μm. In a further exemplary embodiment, the polishing pad has a circular cross section in a direction substantially perpendicular to the first and second faces, wherein the circle defines a radial direction, and the plurality of grooves are circular and concentric. ) And spaced apart in the radial direction.

다른 예시적인 실시 형태(도면에 도시되지 않음)에서, 텍스처링된 폴리싱 패드의 폴리싱 표면은 복수의 채널 형태의 기공을 포함하며, 여기서 각각의 채널은 폴리싱 표면의 적어도 일부분에 걸쳐, 바람직하게는 폴리싱 표면에 대체로 평행한 방향으로 연장된다. 바람직하게는, 각각의 채널은 폴리싱 표면에 대체로 평행한 방향으로 폴리싱 표면의 원주 주위에 반경방향으로 연장되는 원형 채널이다. 다른 실시 형태에서, 복수의 채널은 폴리싱 표면에 반경방향으로 이격된 일련의 동심 원형 홈들을 형성한다. 다른 예시적인 실시 형태(도시되지 않음)에서, 기공은 각각의 채널이 폴리싱 표면의 단지 일부분에 걸쳐 연장되는 채널들의 2차원 어레이의 형태를 취할 수 있다.In another exemplary embodiment (not shown in the figures), the polishing surface of the textured polishing pad includes pores in the form of a plurality of channels, wherein each channel extends over at least a portion of the polishing surface, preferably the polishing surface. Extends in a generally parallel direction. Preferably, each channel is a circular channel extending radially around the circumference of the polishing surface in a direction generally parallel to the polishing surface. In another embodiment, the plurality of channels form a series of concentric circular grooves radially spaced in the polishing surface. In another exemplary embodiment (not shown), the pores may take the form of a two dimensional array of channels in which each channel extends over only a portion of the polishing surface.

추가의 예시적인 실시 형태(도면에 도시되지 않음)에서, 채널은 실질적으로 임의의 형상, 예를 들어 원통형, 삼각형, 직사각형, 사다리꼴, 반구형, 및 이들의 조합일 수 있다. 일부 예시적인 실시 형태에서, 폴리싱 요소의 폴리싱 표면에 실질적으로 수직인 방향에서의 각각의 채널의 깊이는 약 10 ㎛, 25 ㎛, 50 ㎛, 100 ㎛ 이상; 내지 약 10,000 ㎛, 7,500 ㎛, 5,000 ㎛, 2,500 ㎛, 1,000 ㎛의 범위 내에 있도록 선택된다. 다른 예시적인 실시 형태에서, 폴리싱 요소의 폴리싱 표면에 실질적으로 평행한 방향에서의 각각의 채널의 단면적은 약 75 제곱마이크로미터(㎛2) 내지 약 3 × 1062의 범위 내에 있도록 선택된다.In further exemplary embodiments (not shown in the figures), the channels can be substantially any shape, such as cylindrical, triangular, rectangular, trapezoidal, hemispherical, and combinations thereof. In some exemplary embodiments, the depth of each channel in a direction substantially perpendicular to the polishing surface of the polishing element is about 10 μm, 25 μm, 50 μm, 100 μm or more; To about 10,000 μm, 7,500 μm, 5,000 μm, 2,500 μm, 1,000 μm. In another exemplary embodiment, the cross-sectional area of each channel in a direction substantially parallel to the polishing surface of the polishing element is selected to be in the range of about 75 square micrometers (μm 2 ) to about 3 × 10 6 μm 2 .

전술된 바와 같은 폴리싱 패드의 조성물은 비-상호작용 유기 충전제로 충전된 연속 중합체 상을 포함한다. 연속 중합체 상은 열가소성 또는 열경화성 탄성중합체인 것으로서 특성화되는 한편, 분산 상(dispersed phase)은 열가소성 또는 열경화성 중합체로서 특성화된다. 전술된 바와 같은 폴리싱 패드의 일부 예시적인 실시 형태에서, 폴리싱 표면의 적어도 일부분은 열가소성 폴리우레탄, 아크릴레이트화 폴리우레탄, 에폭시화 폴리우레탄, 에폭시화 고무, 비닐 수지, 사이클로펜타디엔 수지, 비닐 에테르 수지, 및 이들의 조합을 포함한다. 복수의 폴리싱 요소(4)를 포함하는 폴리싱 패드의 일부 예시적인 실시 형태에서, 폴리싱 요소들 중 적어도 일부는 연속 중합체 상으로서 열가소성 폴리우레탄, 아크릴레이트화 폴리우레탄, 에폭시화 폴리우레탄, 에폭시화 고무, 비닐 수지, 사이클로펜타디엔 수지, 비닐 에테르 수지, 폴리아크릴레이트, 또는 이들의 조합을 포함한다.The composition of the polishing pad as described above comprises a continuous polymer phase filled with a non-interacting organic filler. The continuous polymer phase is characterized as being a thermoplastic or thermoset elastomer, while the dispersed phase is characterized as a thermoplastic or thermoset polymer. In some exemplary embodiments of the polishing pad as described above, at least a portion of the polishing surface is a thermoplastic polyurethane, acrylated polyurethane, epoxidized polyurethane, epoxidized rubber, vinyl resin, cyclopentadiene resin, vinyl ether resin , And combinations thereof. In some exemplary embodiments of a polishing pad comprising a plurality of polishing elements 4, at least some of the polishing elements are a continuous polyurethane phase as thermoplastic polyurethane, acrylated polyurethane, epoxidized polyurethane, epoxidized rubber, Vinyl resins, cyclopentadiene resins, vinyl ether resins, polyacrylates, or combinations thereof.

소정의 예시적인 실시 형태에서, 유기 미립자 충전제는 열가소성 중합체 또는 열경화성 중합체 중 적어도 하나를 포함한다. 일부 예시적인 실시 형태에서, 유기 미립자 충전제는 폴리올레핀, 환형 폴리올레핀, 또는 폴리올레핀계 열가소성 탄성중합체 중 적어도 하나를 포함한다. 일부 특정의 예시적인 실시 형태에서, 폴리올레핀은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 폴리아이소부틸렌, 폴리옥텐, 이들의 공중합체, 및 이들의 조합으로부터 선택된다. 다른 예시적인 실시 형태에서, 유기 미립자 충전제는 예를 들어 폴리비닐 알코올, 폴리(에틸렌 옥사이드), 폴리(비닐 알코올), 폴리(비닐 피롤리돈), 폴리아크릴산, 폴리(메트)아크릴산, 이들의 조합 등과 같은 수용성 또는 수 팽창성 중합체를 포함한다.In certain exemplary embodiments, the organic particulate filler comprises at least one of a thermoplastic polymer or a thermoset polymer. In some exemplary embodiments, the organic particulate filler comprises at least one of a polyolefin, a cyclic polyolefin, or a polyolefin-based thermoplastic elastomer. In some specific exemplary embodiments, the polyolefin is selected from polyethylene, polypropylene, polybutylene, polyisobutylene, polyoctene, copolymers thereof, and combinations thereof. In another exemplary embodiment, the organic particulate filler is, for example, polyvinyl alcohol, poly (ethylene oxide), poly (vinyl alcohol), poly (vinyl pyrrolidone), polyacrylic acid, poly (meth) acrylic acid, combinations thereof Water-soluble or water-swellable polymers such as and the like.

추가의 예시적인 실시 형태에서, 유기 미립자 충전제는 각각의 폴리싱 요소의 중량을 기준으로 약 5% 내지 약 90%로 포함된다. 추가의 예시적인 실시 형태에서, 유기 미립자 충전제는 5 내지 5,000 마이크로미터의 길이, 5 내지 250 마이크로미터의 폭, 5 내지 100 마이크로미터의 등가 구 직경(equivalent spherical diameter), 또는 이들의 조합 중 적어도 하나를 특징으로 한다.In further exemplary embodiments, the organic particulate filler is included from about 5% to about 90% by weight of each polishing element. In further exemplary embodiments, the organic particulate filler comprises at least one of a length of 5 to 5,000 micrometers, a width of 5 to 250 micrometers, an equivalent spherical diameter of 5 to 100 micrometers, or a combination thereof. It is characterized by.

폴리싱 요소는 또한 예를 들어 금속 미립자, 세라믹 미립자, 중합체 미립자, 섬유, 이들의 조합 등을 포함한 강화 중합체 또는 다른 복합 재료를 포함할 수 있다. 소정의 실시 형태에서, 폴리싱 요소는 탄소, 흑연, 금속 또는 이들의 조합과 같은 충전제를 내부에 포함시킴으로써 전기 전도성 및/또는 열 전도성이도록 될 수 있다. 다른 실시 형태에서, 예를 들어 상표명 "오르메콤(ORMECOM)"(독일 암머스벡 소재의 오르메콘 케미(Ormecon Chemie)로부터 입수가능함)으로 판매되는 폴리아닐린(PANI)과 같은 전기 전도성 중합체가 전술된 전기 전도성 충전제 또는 열 전도성 충전제 없이 또는 이와 함께 사용될 수 있다.The polishing element may also include reinforcing polymers or other composite materials, including, for example, metal particulates, ceramic particulates, polymeric particulates, fibers, combinations thereof, and the like. In certain embodiments, the polishing element may be made electrically conductive and / or thermally conductive by including a filler therein, such as carbon, graphite, metal, or a combination thereof. In another embodiment, an electrically conductive polymer, such as polyaniline (PANI), sold for example under the trade name "ORMECOM" (available from Ormecon Chemie, Ammersbeck, Germany), is described above. It may be used without or with a conductive filler or a thermally conductive filler.

일부 예시적인 실시 형태에서, 폴리싱 요소를 생성하기 위해, 연속 상 중합체 수지 전구체 시스템이 분산 유기 미립자 상을 포함하는 반응성 슬러리를 생성하도록 미소화된 유기 미립자 분말과 함께 밀링될 수 있다. 충전된 반응성 슬러리가 이어서 주형 내로 직접 캐스팅되거나 b-단계화되고(b-staged) 압력 하에서 성형되어 일체로 성형된 폴리싱 요소들을 포함하는 패턴화된 표면을 생성할 수 있다. 중합체 수지 전구체를 적어도 부분적으로 경화시키자마자, 폴리싱 요소들의 원하는 패턴을 갖는 시트가 획득될 수 있으며, 시트는 후속적으로 유연성 지지 층에 고정되어 유연성 폴리싱 패드를 형성할 수 있다. 대안적으로, 유연성 지지 층이 필름 캐스팅 또는 성형 작업 동안에 일체로 성형된 폴리싱 표면에 라미네이팅(laminating)될 수 있다. 유연성 재료의 바닥 표면을 반도체 폴리싱에 사용되는 폴리싱 플레이트의 표면에 점착시키는 데 감압 접착제가 또한 사용될 수 있다.In some exemplary embodiments, to produce a polishing element, the continuous phase polymer resin precursor system may be milled with the micronized organic particulate powder to produce a reactive slurry comprising a dispersed organic particulate phase. The filled reactive slurry can then be cast directly into the mold or b-staged and molded under pressure to create a patterned surface comprising integrally shaped polishing elements. As soon as the polymer resin precursor is at least partially cured, a sheet having a desired pattern of polishing elements can be obtained, and the sheet can subsequently be secured to the flexible support layer to form a flexible polishing pad. Alternatively, the flexible support layer may be laminated to the integrally molded polishing surface during film casting or molding operations. Pressure sensitive adhesives can also be used to adhere the bottom surface of the flexible material to the surface of the polishing plate used for semiconductor polishing.

전술된 바와 같은 폴리싱 패드의 예시적인 실시 형태들 중 임의의 것에서, 폴리싱 표면은 연속 중합체 상 및 실온에서 연속 중합체 상 중에 혼합될 수 없는 유기 미립자 충전제를 포함하는 상 분리된 중합체 블렌드(blend)에 의해 형성된다. 분산 유기 미립자 상의 크기는 분산된 유기 미립자들의 입자 크기를 조절함으로써, 예를 들어 밀링 조건 및/또는 지속 시간을 조절함으로써 조절될 수 있다. 이들 유형의 혼합불가능 블렌드 시스템으로부터 생성된 중합체 필름은 특징적으로 파쇄(fracture) 또는 스코어링(scoring)에 처해질 때 분산 유기 미립자 상을 방출한다. 따라서, 패드 표면이 이러한 유형의 중합체 블렌드로부터 생성되는 경우, 표면은 분산 유기 미립자 상의 방출 또는 배출로부터 유래하는 다공성을 갖는 것으로 특성화될 것이다.In any of the exemplary embodiments of the polishing pad as described above, the polishing surface is separated by a phase separated polymer blend comprising organic particulate filler that cannot be mixed in the continuous polymer phase and in the continuous polymer phase at room temperature. Is formed. The size of the dispersed organic particulate phase can be adjusted by adjusting the particle size of the dispersed organic particulates, for example by adjusting the milling conditions and / or duration. Polymer films resulting from these types of immiscible blend systems characteristically release the dispersed organic particulate phase when subjected to fracture or scoring. Thus, if the pad surface is produced from this type of polymer blend, the surface will be characterized as having a porosity resulting from the release or discharge of dispersed organic particulates.

다른 예시적인 실시 형태에서, 폴리싱 패드(2, 2')의 폴리싱 요소(4)들 중 적어도 일부로부터 유기 미립자 충전제(15)의 적어도 일부분을 적어도 부분적으로 제거하여서, 유기 미립자 충전제(15)에 의해 이전에 점유된 체적에 대응하는 보이드 또는 기공 체적을 남겨둠으로써, 폴리싱 요소들 중 적어도 일부에 복수의 기공이 생성된다. 일부 예시적인 실시 형태에서, 유기 미립자 충전제는 제1 연속 중합체 상(13)이 실질적으로 용해불가능하거나 부분적으로만 용해가능한 용매에 용해가능할 수 있다.In another exemplary embodiment, at least a portion of the organic particulate filler 15 is at least partially removed from at least some of the polishing elements 4 of the polishing pads 2, 2 ′, thereby allowing the organic particulate filler 15 to be removed by the organic particulate filler 15. By leaving the void or pore volume corresponding to the previously occupied volume, a plurality of pores are created in at least some of the polishing elements. In some exemplary embodiments, the organic particulate filler may be soluble in a solvent in which the first continuous polymer phase 13 is substantially insoluble or only partially soluble.

일부 예시적인 실시 형태에서, 유기 미립자 충전제는 수용성, 수 팽창성 또는 친수성 열가소성 중합체를 포함하고, 물 또는 수성 용매가 하나 이상의 폴리싱 요소(4)로부터 유기 미립자 충전제(15)의 적어도 일부분을 용해시켜 제거하여서, 하나 이상의 다공성 폴리싱 요소를 생성하는 데 사용된다. 적합한 수용성 중합체는 폴리(에틸렌 옥사이드), 폴리(비닐 알코올), 폴리(비닐 피롤리돈), 폴리아크릴산, 폴리(메트)아크릴산, 이들과 다른 단량체의 공중합체, 및 이들의 조합을 포함한다.In some exemplary embodiments, the organic particulate filler comprises a water soluble, water expandable or hydrophilic thermoplastic polymer, wherein water or an aqueous solvent dissolves and removes at least a portion of the organic particulate filler 15 from one or more polishing elements 4. It is used to create one or more porous polishing elements. Suitable water soluble polymers include poly (ethylene oxide), poly (vinyl alcohol), poly (vinyl pyrrolidone), polyacrylic acid, poly (meth) acrylic acid, copolymers of these and other monomers, and combinations thereof.

소정의 예시적인 실시 형태에서, 수성 용매는 화학 기계적 폴리싱 공정에 사용되는 작업 액체이도록 선택되고, 이러한 작업 액체는 하나 이상의 폴리싱 요소(4)로부터 유기 미립자 충전제(15)의 적어도 일부분을 용해시켜 제거하여서, 하나 이상의 다공성 폴리싱 요소를 생성하는 데 사용된다.In certain exemplary embodiments, the aqueous solvent is selected to be a working liquid used in a chemical mechanical polishing process, which working liquid is dissolved and removed by dissolving at least a portion of the organic particulate filler 15 from one or more polishing elements 4. It is used to create one or more porous polishing elements.

전술된 바와 같은 폴리싱 패드의 추가의 예시적인 실시 형태에서, 유기 미립자 충전제는 각각의 폴리싱 요소의 중량을 기준으로 약 1%, 2.5%, 5%, 또는 10%; 내지 약 50%, 60%, 70%, 80%, 또는 90%로 포함된다. 소정의 예시적인 실시 형태에서, 유기 미립자 충전제는 5 내지 5,000 ㎛의 길이, 5 내지 250 ㎛의 폭, 5 내지 100 ㎛의 등가 구 직경, 또는 이들의 조합 중 적어도 하나를 특징으로 한다. 바람직하게는, 유기 미립자 충전제는 실질적으로 균일한 구형 형상이며, 1 ㎛, 5 ㎛, 10 ㎛, 20 ㎛, 30 ㎛, 40 ㎛, 50 ㎛ 이상; 그리고 200 ㎛, 150 ㎛, 100 ㎛, 90 ㎛, 80 ㎛, 70 ㎛, 또는 60 ㎛ 이하의 중위 직경을 나타낸다.In further exemplary embodiments of the polishing pad as described above, the organic particulate filler may comprise about 1%, 2.5%, 5%, or 10% by weight of each polishing element; To about 50%, 60%, 70%, 80%, or 90%. In certain exemplary embodiments, the organic particulate filler is characterized by at least one of a length of 5 to 5,000 μm, a width of 5 to 250 μm, an equivalent sphere diameter of 5 to 100 μm, or a combination thereof. Preferably, the organic particulate filler is substantially uniform spherical in shape and comprises at least 1 μm, 5 μm, 10 μm, 20 μm, 30 μm, 40 μm, 50 μm; And median diameters of 200 μm, 150 μm, 100 μm, 90 μm, 80 μm, 70 μm, or 60 μm or less.

전술된 폴리싱 패드들 중 임의의 것의 추가의 예시적인 실시 형태에서, 시트(13'), 지지 층(10) 또는 텍스처링된 폴리싱 패드는 강성 필름 또는 다른 경질 기재와 같이 실질적으로 비압축성일 수 있지만, 바람직하게는 폴리싱 표면을 향해 지향된 양압(positive pressure)을 제공하도록 압축성이다. 일부 예시적인 실시 형태에서, 시트 또는 지지 층은 유연성 고무 또는 중합체와 같은 가요성이고 유연성인 재료를 포함할 수 있다. 다른 예시적인 실시 형태에서, 시트, 지지 층 또는 패드는 바람직하게는 압축성 중합체 재료로 제조되며, 발포형 중합체 재료가 바람직하다. 소정 실시 형태에서, 폐쇄 셀 폼이 바람직할 수 있지만, 다른 실시 형태에서, 개방 셀 폼이 사용될 수 있다. 추가의 예시적인 실시 형태에서, 폴리싱 요소는 압축성 또는 유연성 지지 층일 수 있는 지지 층에 부착된 폴리싱 요소들의 단일형 시트로서 지지 층과 함께 형성될 수 있다.In further exemplary embodiments of any of the polishing pads described above, the sheet 13 ′, support layer 10, or textured polishing pad may be substantially incompressible, such as a rigid film or other rigid substrate, but is preferred. Preferably compressive to provide positive pressure directed towards the polishing surface. In some exemplary embodiments, the sheet or support layer may comprise a flexible and flexible material, such as a flexible rubber or polymer. In another exemplary embodiment, the sheet, support layer or pad is preferably made from a compressible polymer material, with a foamed polymer material being preferred. In certain embodiments, closed cell foam may be preferred, but in other embodiments, open cell foam may be used. In further exemplary embodiments, the polishing element may be formed with the support layer as a unitary sheet of polishing elements attached to the support layer, which may be a compressible or flexible support layer.

시트 또는 지지 층은 바람직하게는 지지 층 내로의 또는 지지 층을 통한 작업 액체의 침투 또는 투과를 방지하기 위해 액체 불투과성이다. 그러나, 일부 실시 형태에서, 시트 또는 지지 층은, 지지 층을 통한 액체 침투 또는 투과를 방지하거나 억제하도록 작용하는 선택적인 장벽(barrier)과 조합되어 또는 단독으로, 액체 투과성 재료를 포함할 수 있다. 또한, 다른 실시 형태에서, 예를 들어 폴리싱 동안에 작업 액체(예를 들어, 폴리싱 슬러리)를 폴리싱 패드와 공작물 사이의 계면에 보유하는 데 다공성 시트 또는 지지 층이 유리하게 사용될 수 있다.The sheet or support layer is preferably liquid impermeable to prevent penetration or permeation of the working liquid into or through the support layer. However, in some embodiments, the sheet or support layer may comprise a liquid permeable material, alone or in combination with an optional barrier that acts to prevent or inhibit liquid penetration or permeation through the support layer. Also in other embodiments, porous sheets or support layers may be advantageously used to retain the working liquid (eg, polishing slurry) at the interface between the polishing pad and the workpiece, for example, during polishing.

소정의 예시적인 실시 형태에서, 시트 또는 지지 층은 실리콘, 천연 고무, 스티렌-부타디엔 고무, 네오프렌, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 및 이들의 조합으로부터 선택된 중합체 재료를 포함할 수 있다. 시트 또는 지지 층은 매우 다양한 추가 재료, 예를 들어 충전제, 미립자, 섬유, 강화제 등을 추가로 포함할 수 있다.In certain exemplary embodiments, the sheet or support layer may comprise a polymeric material selected from silicone, natural rubber, styrene-butadiene rubber, neoprene, polyurethane, polyester, polyethylene, and combinations thereof. The sheet or support layer may further comprise a wide variety of additional materials such as fillers, particulates, fibers, reinforcing agents and the like.

폴리우레탄이 특히 유용한 시트 또는 지지 층 재료인 것으로 확인되었으며, 열가소성 폴리우레탄(TPU)이 특히 바람직하다. 현재 바람직한 일부 실시 형태에서, 지지 층은 하나 이상의 TPU, 예를 들어 에스테인(ESTANE) TPU(미국 오하이오주 클리블랜드 소재의 루브리졸 어드밴스드 머티리얼즈, 인크.(Lubrizol Advanced Materials, Inc.)로부터 입수가능함), 텍신(TEXIN) 또는 데스모팬(DESMOPAN) TPU(미국 펜실베이니아주 피츠버그 소재의 베이어 머티리얼 사이언스(Bayer Material Science)로부터 입수가능함), 펠레탄(PELLETHANE) TPU(미국 미시간주 미들랜드 소재의 다우 케미칼 컴퍼니(Dow Chemical Company)로부터 입수가능함) 등을 포함하는 필름이다.Polyurethanes have been found to be particularly useful sheet or support layer materials, with thermoplastic polyurethanes (TPUs) being particularly preferred. In some presently preferred embodiments, the support layer is available from one or more TPUs, such as ESTANE TPU (Lubrizol Advanced Materials, Inc., Cleveland, Ohio). ), TEXIN or DESMOPAN TPU (available from Bayer Material Science, Pittsburgh, Pa.), PELLETHANE TPU (Dow Chemical Company, Midland, Mich.) Available from Dow Chemical Company).

일부 예시적인 실시 형태에서, 폴리싱 패드는 폴리싱 요소의 반대편의 지지 층에 부착된 유연성 층(16)을 추가로 포함한다. 유연성 층은 표면들을 접합하는 임의의 수단에 의해 지지 층에 부착될 수 있지만, 바람직하게는 유연성 층과 지지 층 사이의 계면에 위치된 접착제 층이 지지 층을 폴리싱 요소의 반대편의 유연성 층에 부착시키는 데 사용된다.In some exemplary embodiments, the polishing pad further includes a flexible layer 16 attached to a support layer opposite the polishing element. The flexible layer may be attached to the support layer by any means of bonding the surfaces, but preferably an adhesive layer located at the interface between the flexible layer and the support layer attaches the support layer to the flexible layer opposite the polishing element. Used to.

소정 실시 형태에서, 유연성 층은 바람직하게는 폴리싱 동안에 폴리싱 요소의 폴리싱 표면을 공작물을 향해 지향시키는 양압을 제공하도록 압축성이다. 일부 예시적인 실시 형태에서, 지지 층은 유연성 고무 또는 중합체와 같은 가요성이고 유연성인 재료를 포함할 수 있다. 다른 예시적인 실시 형태에서, 지지 층은 바람직하게는 압축성 중합체 재료로 제조되며, 발포형 중합체 재료가 바람직하다. 소정 실시 형태에서, 폐쇄 셀 폼이 바람직할 수 있지만, 다른 실시 형태에서, 개방 셀 폼이 사용될 수 있다.In certain embodiments, the flexible layer is preferably compressible to provide a positive pressure that directs the polishing surface of the polishing element towards the workpiece during polishing. In some exemplary embodiments, the support layer may comprise a flexible and flexible material, such as a flexible rubber or polymer. In another exemplary embodiment, the support layer is preferably made of a compressible polymeric material, with foamed polymeric materials being preferred. In certain embodiments, closed cell foam may be preferred, but in other embodiments, open cell foam may be used.

일부 특정 실시 형태에서, 유연성 층은 실리콘, 천연 고무, 스티렌-부타디엔 고무, 네오프렌, 폴리우레탄, 폴리에틸렌 및 이들의 공중합체, 및 이들의 조합으로부터 선택된 중합체 재료를 포함할 수 있다. 유연성 층은 매우 다양한 추가 재료, 예를 들어 충전제, 미립자, 섬유, 강화제 등을 추가로 포함할 수 있다. 유연성 층은 바람직하게는 액체 불투과성이다(그러나 투과성 재료가 유연성 층 내로의 액체 침투를 방지하거나 억제하는 선택적인 장벽과 조합되어 사용될 수 있음).In some specific embodiments, the flexible layer may comprise a polymeric material selected from silicone, natural rubber, styrene-butadiene rubber, neoprene, polyurethane, polyethylene and copolymers thereof, and combinations thereof. The flexible layer can further include a wide variety of additional materials, such as fillers, particulates, fibers, reinforcing agents, and the like. The flexible layer is preferably liquid impermeable (though the permeable material can be used in combination with an optional barrier that prevents or inhibits liquid penetration into the flexible layer).

유연성 층에 사용하기에 현재 바람직한 중합체 재료는 폴리우레탄이며, TPU가 특히 바람직하다. 적합한 폴리우레탄은 예를 들어 미국 코네티컷주 로저스 소재의 로저스 코포레이션(Rogers Corp.)으로부터 상표명 "포론(PORON)"으로 입수가능한 것뿐만 아니라, 미국 미시간주 미들랜드 소재의 다우 케미칼로부터 상표명 "펠레탄"으로 입수가능한 것, 특히 펠레탄 2102-65D를 포함한다. 다른 적합한 재료는 예를 들어 상표명 "마일라(MYLAR)"로 널리 입수가능한 2축 배향된 PET와 같은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)뿐만 아니라, 접합 고무 시트(예를 들어, 미국 캘리포니아주 산타 애나 소재의 러버라이트 사이프레스 스펀지 러버 프로덕츠, 인크.(Rubberite Cypress Sponge Rubber Products, Inc.)로부터 상표명 "본드텍스(BONDTEX)"로 입수가능한 고무 시트)를 포함한다.The presently preferred polymer material for use in the flexible layer is polyurethane, with TPU being particularly preferred. Suitable polyurethanes are available, for example, under the trade name "PORON" from Rogers Corp. of Rogers, Connecticut, as well as under the trade name "Peletan" from Dow Chemical of Midland, Michigan, USA. Available ones, in particular Peletan 2102-65D. Other suitable materials are, for example, polyethylene terephthalate (PET), such as biaxially oriented PET, widely available under the trade name "MYLAR", as well as bonded rubber sheets (e.g., of Santa Ana, CA, USA). Rubberlite Cypress Sponge Rubber Products, Inc., a rubber sheet available under the trade name " BONDTEX " from Rubberite Cypress Rubber Products, Inc.

일부 예시적인 실시 형태에서, 본 발명에 따른 폴리싱 패드(2, 2')는 CMP 공정에 사용될 때 소정의 이점, 예를 들어 개선된 웨이퍼 내 폴리싱 균일성, 더 평평한 폴리싱된 웨이퍼 표면, 웨이퍼로부터의 에지 다이(edge die) 산출의 증가, 및 개선된 CMP 공정 작업 허용도 및 일관성을 가질 수 있다. 임의의 특정 이론에 의해 구애되고자 하는 것은 아니지만, 이들 이점은 지지 층 밑에 있는 유연성 층으로부터 폴리싱 요소의 폴리싱 표면을 분리시켜서, 폴리싱 공정 동안에 폴리싱 패드를 공작물에 접촉시킬 때 폴리싱 요소가 요소의 폴리싱 표면에 실질적으로 수직인 방향에서 "부유(float)"하게 하는 것으로부터 유래할 수 있다.In some exemplary embodiments, the polishing pads 2, 2 ′ according to the present invention have certain advantages when used in CMP processes, such as improved polishing uniformity in wafers, flatter polished wafer surfaces, from wafers. Increasing edge die yield and improved CMP process operation tolerance and consistency can be achieved. While not wishing to be bound by any particular theory, these advantages separate the polishing surface of the polishing element from the flexible layer underneath the support layer, such that the polishing element contacts the polishing surface of the element when the polishing pad contacts the workpiece during the polishing process. From "float" in a substantially vertical direction.

폴리싱 패드(2')의 일부 실시 형태에서, 유연성 하부층으로부터의 폴리싱 요소의 폴리싱 표면의 분리는 폴리싱 용품 내에 선택적인 가이드 플레이트(28) - 가이드 플레이트를 통과해 제1 주 표면으로부터 제2 주 표면까지 연장되는 복수의 개구를 포함함 - 를 포함시킴으로써 증대될 수 있으며, 여기서 각각의 폴리싱 요소의 적어도 일부분은 대응 개구 내로 연장되고, 각각의 폴리싱 요소는 가이드 플레이트의 제2 주 표면으로부터 외향으로 연장된다. 바람직하게는 강직성이거나 비-유연성인 재료를 포함하는 선택적인 가이드 플레이트는 폴리싱 표면의 공간적 배향을 유지하는 것뿐만 아니라, 폴리싱 패드 상에서의 요소의 측방향 이동을 유지하는 데 사용될 수 있다. 그러나, 다른 실시 형태에서, 선택적인 가이드 플레이트는 필요하지 않은데, 그 이유는 요소를 지지 층에 접합함으로써, 바람직하게는 폴리싱 요소를 지지 층에 직접 열 접합함으로써 폴리싱 요소의 공간적 배향이 유지되고 측방향 이동이 방지되기 때문이다.In some embodiments of the polishing pad 2 ', the separation of the polishing surface of the polishing element from the flexible underlayer is passed through the optional guide plate 28 -guide plate from the first major surface to the second major surface in the polishing article. Including a plurality of openings extending, wherein at least a portion of each polishing element extends into a corresponding opening, and each polishing element extends outwardly from the second major surface of the guide plate. An optional guide plate, preferably comprising a rigid or non-flexible material, can be used to maintain the lateral movement of the element on the polishing pad as well as to maintain the spatial orientation of the polishing surface. However, in other embodiments, an optional guide plate is not necessary, because the spatial orientation of the polishing element is maintained and lateral by bonding the element to the support layer, preferably by direct thermal bonding of the polishing element to the support layer. This is because movement is prevented.

선택적인 가이드 플레이트(28)는 매우 다양한 재료, 예를 들어 중합체, 공중합체, 중합체 블렌드, 중합체 복합물, 또는 이들의 조합으로 제조될 수 있다. 강성이고, 비-유연성이며, 비-전도성이고, 액체 불투과성인 중합체 재료가 일반적으로 바람직하며, 폴리카르보네이트가 특히 유용한 것으로 확인되었다.The optional guide plate 28 can be made from a wide variety of materials, for example polymers, copolymers, polymer blends, polymer composites, or combinations thereof. Rigid, non-flexible, non-conductive, liquid impermeable polymeric materials are generally preferred, and polycarbonates have been found to be particularly useful.

추가의 실시 형태에서, 본 발명의 폴리싱 패드는 시트 또는 지지 층의 제1 주 면뿐만 아니라 선택적인 가이드 플레이트(존재하는 경우)의 제1 주 표면의 적어도 일부분을 덮는 선택적인 폴리싱 조성물 분배 층(8, 8')을 추가로 포함할 수 있다. 선택적인 폴리싱 조성물 분배 층은 매우 다양한 중합체 재료로 제조될 수 있다. 선택적인 폴리싱 조성물 분배 층은 일부 실시 형태에서 적어도 하나의 친수성 중합체를 포함할 수 있다. 바람직한 친수성 중합체는 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트, 폴리비닐 알코올, 폴리옥시메틸렌, 및 이들의 조합을 포함한다. 하나의 특정 실시 형태에서, 폴리싱 조성물 층은 예를 들어 폴리싱 작업 동안에 미끄러운 표면을 제공하도록, 바람직하게는 약 5 내지 약 60 중량% 범위의, 물을 흡수할 수 있는 친수성 폴리우레탄 또는 폴리아크릴레이트와 같은 하이드로젤 재료를 포함할 수 있다.In further embodiments, the polishing pad of the present invention covers an optional polishing composition distribution layer 8 that covers at least a portion of the first major surface of the optional guide plate (if present) as well as the first major surface of the sheet or support layer. , 8 ') may be further included. Optional polishing composition distribution layers can be made from a wide variety of polymeric materials. The optional polishing composition distribution layer may comprise at least one hydrophilic polymer in some embodiments. Preferred hydrophilic polymers include polyurethanes, polyacrylates, polyvinyl alcohols, polyoxymethylenes, and combinations thereof. In one particular embodiment, the polishing composition layer preferably comprises water absorbing hydrophilic polyurethane or polyacrylate, preferably in the range of about 5 to about 60 weight percent, to provide a slippery surface during polishing operations, for example. The same hydrogel material may be included.

추가의 예시적인 실시 형태에서, 선택적인 폴리싱 조성물 분배 층은 폴리싱 작업 동안에 폴리싱 조성물 분배 층이 압축될 때 기재를 향해 지향된 양압을 제공하도록 유연성 재료, 예를 들어 다공성 중합체 또는 폼을 포함한다. 소정의 예시적인 실시 형태에서, 폴리싱 조성물 분배 층의 컴플라이언스(compliance)는 선택적인 유연성 층의 컴플라이언스보다 작도록 선택된다. 개방 또는 폐쇄 셀을 갖는 다공성 또는 발포형 재료가 소정 실시 형태에서 선택적인 폴리싱 조성물 분배 층에 사용하기에 바람직한 유연성 재료일 수 있다. 일부 특정 실시 형태에서, 선택적인 폴리싱 조성물 분배 층은 약 10 내지 약 90% 다공도를 갖는다.In further exemplary embodiments, the optional polishing composition distribution layer includes a flexible material, such as a porous polymer or foam, to provide a positive pressure directed towards the substrate when the polishing composition distribution layer is compressed during the polishing operation. In certain exemplary embodiments, the compliance of the polishing composition distribution layer is selected to be less than the compliance of the optional flexible layer. Porous or foamed materials with open or closed cells may be preferred flexible materials for use in the optional polishing composition distribution layer in certain embodiments. In some specific embodiments, the optional polishing composition distribution layer has about 10 to about 90% porosity.

소정의 예시적인 실시 형태에서, 유연성 층은 유연성 층과 제2 주 면 사이의 계면에 있는 접착제 층에 의해 제2 주 면에 부착된다.In certain exemplary embodiments, the flexible layer is attached to the second major face by an adhesive layer at the interface between the flexible layer and the second major face.

추가의 예시적인 실시 형태에서, 폴리싱 요소의 폴리싱 표면은 선택적인 폴리싱 조성물 분배 층의 노출된 주 표면과 동일 평면이거나 그 아래로 만입되도록 될 수 있다. 그러한 실시 형태는 작업 액체, 예를 들어 폴리싱 슬러리를 폴리싱 요소의 노출된 폴리싱 표면과 공작물 사이의 계면에 유지하는 데 유리하게 채용될 수 있다. 그러한 실시 형태에서, 폴리싱 조성물 분배 층은 폴리싱 공정 동안에, 또는 공작물과의 접촉 전에, 접촉 동안에, 또는 접촉 후에 폴리싱 패드의 폴리싱 표면에 적용되는 선택적인 컨디셔닝 공정에서 마모되거나 침식되는 재료를 포함하도록 유리하게 선택될 수 있다.In further exemplary embodiments, the polishing surface of the polishing element may be adapted to coplanar or be indented below the exposed major surface of the optional polishing composition distribution layer. Such embodiments can be advantageously employed to maintain a working liquid, for example a polishing slurry, at the interface between the workpiece and the exposed polishing surface of the polishing element. In such embodiments, the polishing composition dispensing layer advantageously includes a material that is worn or eroded during the polishing process or in an optional conditioning process applied to the polishing surface of the polishing pad prior to, during, or after contact with the workpiece. Can be selected.

추가의 예시적인 실시 형태에서, 폴리싱 조성물 분배 층은 폴리싱을 겪고 있는 기재의 표면에 걸쳐 폴리싱 조성물을 실질적으로 균일하게 분배하도록 작용할 수 있으며, 이는 더 균일한 폴리싱을 제공할 수 있다. 폴리싱 조성물 분배 층은 폴리싱 동안에 폴리싱 조성물의 유량을 조절하기 위해 유동 저항성 요소, 예를 들어 배플(baffle), 홈(도면에 도시되지 않음), 기공 등을 선택적으로 포함할 수 있다. 추가의 예시적인 실시 형태에서, 폴리싱 조성물 분배 층은 폴리싱 표면으로부터의 다양한 깊이에서 원하는 폴리싱 조성물 유량을 성취하기 위해 상이한 재료들의 다양한 층을 포함할 수 있다.In further exemplary embodiments, the polishing composition distribution layer can serve to distribute the polishing composition substantially uniformly over the surface of the substrate undergoing polishing, which can provide more uniform polishing. The polishing composition distribution layer may optionally include flow resistive elements such as baffles, grooves (not shown in the figure), pores, and the like to adjust the flow rate of the polishing composition during polishing. In further exemplary embodiments, the polishing composition distribution layer can include various layers of different materials to achieve the desired polishing composition flow rate at various depths from the polishing surface.

일부 예시적인 실시 형태에서, 폴리싱 요소들 중 하나 이상은 폴리싱 요소 내에 한정된 개방 코어 영역 또는 공동(cavity)을 포함할 수 있지만, 그러한 배열이 요구되는 것은 아니다. 일부 실시 형태에서, PCT 국제 공개 WO 2006/055720호에 기재된 바와 같이, 폴리싱 요소의 코어는 압력, 전도율, 커패시턴스, 맴돌이 전류 등을 검출하는 센서를 포함할 수 있다. 또 다른 실시 형태에서, 폴리싱 패드는 PCT 국제 공개 WO 2009/140622호에 기재된 바와 같이 폴리싱 공정의 광학적 종료-지시를 허용하도록, 폴리싱 표면에 수직인 방향으로 패드를 통과해 연장되는 윈도우(window)를 포함할 수 있거나, 투명 층 및/또는 투명 폴리싱 요소를 사용할 수 있다.In some demonstrative embodiments, one or more of the polishing elements may include an open core region or cavity defined within the polishing element, but such an arrangement is not required. In some embodiments, as described in PCT International Publication No. WO 2006/055720, the core of the polishing element may comprise a sensor that detects pressure, conductivity, capacitance, eddy current, and the like. In yet another embodiment, the polishing pad has a window extending through the pad in a direction perpendicular to the polishing surface to allow optical termination-instruction of the polishing process as described in PCT International Publication WO 2009/140622. Or transparent layers and / or transparent polishing elements can be used.

본 발명은 또한 전술된 바와 같은 폴리싱 패드를 폴리싱 공정에 사용하는 방법에 관한 것이며, 방법은 적어도 일부가 다공성인 복수의 폴리싱 요소를 포함하는 폴리싱 패드의 폴리싱 표면과 기재의 표면을 접촉시키는 단계, 및 기재에 대해 폴리싱 패드를 상대적으로 이동시켜 기재의 표면을 마모시키는 단계를 포함한다. 소정의 예시적인 실시 형태에서, 작업 액체가 폴리싱 패드 표면과 기재 표면 사이의 계면에 제공될 수 있다. 적합한 작업 액체가 당업계에 알려져 있으며, 예를 들어 미국 특허 제6,238,592 B1호; 제6,491,843 B1호; 및 PCT 국제 공개 WO 2002/33736호에서 찾아볼 수 있다.The invention also relates to a method of using a polishing pad as described above in a polishing process, the method comprising contacting a surface of a substrate with a polishing surface of a polishing pad comprising a plurality of polishing elements at least partially porous; and Moving the polishing pad relative to the substrate to wear the surface of the substrate. In certain exemplary embodiments, a working liquid may be provided at the interface between the polishing pad surface and the substrate surface. Suitable working liquids are known in the art and are described, for example, in US Pat. No. 6,238,592 B1; 6,491,843 B1; And PCT International Publication WO 2002/33736.

본 명세서에 기술된 폴리싱 패드는 일부 실시 형태에서 제조하기에 비교적 용이하고 저렴할 수 있다. 본 발명에 따른 폴리싱 패드를 제조하기 위한 일부 예시적인 방법의 간단한 논의가 아래에 기재되며, 이 논의는 모든 것을 망라하거나 달리 제한하고자 하는 것은 아니다.The polishing pads described herein can be relatively easy and inexpensive to manufacture in some embodiments. A brief discussion of some exemplary methods for manufacturing a polishing pad according to the present invention is described below, which is not intended to be exhaustive or otherwise limiting.

따라서, 다른 예시적인 실시 형태에서, 본 발명은 전술된 바와 같은 폴리싱 패드를 제조하는 방법을 제공하며, 방법은 열을 인가해 제1 중합체와 제2 중합체를 혼합하여 유체 성형 조성물을 형성하는 단계, 유체 성형 조성물을 주형 내로 분배하는 단계, 유체 성형 조성물을 냉각시켜 제1 중합체를 포함하는 제1 연속 중합체 상, 및 제2 중합체를 포함하는 유기 미립자 충전제를 포함하는 폴리싱 패드를 형성하는 단계를 포함하며, 여기서 폴리싱 패드는 제1 주 면 또는 표면, 및 제1 주 면 또는 표면의 반대편의 제2 주 면 또는 표면을 갖는다.Thus, in another exemplary embodiment, the present invention provides a method of making a polishing pad as described above, the method comprising applying heat to mix a first polymer and a second polymer to form a fluid molding composition, Dispensing the fluid molding composition into a mold, cooling the fluid molding composition to form a polishing pad comprising a first continuous polymer phase comprising a first polymer and an organic particulate filler comprising a second polymer; , Wherein the polishing pad has a first major face or surface, and a second major face or surface opposite the first major face or surface.

추가의 실시 형태에서, 본 발명은 전술된 바와 같은 폴리싱 패드를 제조하는 방법을 제공하며, 방법은 중합체 전구체 물질을 포함하는 경화성 조성물 중에 유기 미립자 충전제를 분산시키는 단계, 경화성 조성물을 주형 내로 분배하는 단계, 주형 내의 경화성 조성물을 경화시켜, 분산된 유기 미립자 충전제를 포함하고 제1 주 면 및 제1 주 면의 반대편의 제2 주 면을 갖는 중합체 시트, 및 제1 주 면에 실질적으로 수직인 제1 방향을 따라 제1 주 면으로부터 외향으로 연장되는 복수의 폴리싱 요소를 형성하는 단계를 포함하고, 여기서 폴리싱 요소들은 시트와 일체로 형성되고, 다른 폴리싱 요소들 중 하나 이상에 대한 폴리싱 요소의 측방향 이동을 제한하도록 측방향으로 연결되지만, 폴리싱 요소의 폴리싱 표면에 실질적으로 수직인 축에서는 여전히 이동가능하다.In a further embodiment, the present invention provides a method of making a polishing pad as described above, the method comprising dispersing an organic particulate filler in a curable composition comprising a polymer precursor material, dispensing the curable composition into a mold A curable composition in the mold, the polymer sheet comprising dispersed organic particulate filler and having a second major face opposite the first major face and the first major face, and a first substantially perpendicular to the first major face Forming a plurality of polishing elements extending outwardly from the first major surface along the direction, wherein the polishing elements are integrally formed with the sheet and move laterally of the polishing element relative to at least one of the other polishing elements. Are laterally connected to limit the angle, but still in an axis substantially perpendicular to the polishing surface of the polishing element. It is possible.

일부 예시적인 실시 형태에서, 연속 중합체 상 중에 유기 미립자 충전제를 분산시키는 단계는 용융 혼합, 혼련, 압출, 또는 이들의 조합을 포함한다. 소정의 예시적인 실시 형태에서, 유체 성형 조성물을 주형 내로 분배하는 단계는 반응 사출 성형, 압출 성형, 압축 성형, 진공 성형, 또는 이들의 조합 중 적어도 하나를 포함한다. 일부 특정의 예시적인 실시 형태에서, 분배하는 단계는 유체 성형 조성물을 필름 다이를 통해 캐스팅 롤러 상으로 연속적으로 압출하는 단계를 포함하며, 또한 여기서 캐스팅 롤러의 표면은 주형을 포함한다.In some exemplary embodiments, dispersing the organic particulate filler in the continuous polymer phase comprises melt mixing, kneading, extrusion, or a combination thereof. In certain exemplary embodiments, dispensing the fluid molding composition into a mold includes at least one of reaction injection molding, extrusion molding, compression molding, vacuum molding, or a combination thereof. In some particular exemplary embodiments, dispensing includes continuously extruding the fluid molding composition through the film die onto the casting roller, where the surface of the casting roller comprises a mold.

전술된 바와 같은 텍스처링된 폴리싱 패드를 제조하는 추가의 예시적인 실시 형태에서, 방법은 제1 주 면 및 제2 주 면 중 적어도 하나를 밀링하여 면 내로 연장되는 다수의 홈을 형성하는 단계를 추가로 포함한다. 소정의 예시적인 실시 형태에서, 홈은 약 1 ㎛ 내지 약 5,000 ㎛의 깊이를 갖는다. 일부 특정의 예시적인 실시 형태에서, 폴리싱 패드는 제1 면 및 제2 면에 실질적으로 수직인 방향에서 원형 단면을 가지며, 여기서 원은 반경 방향을 한정하고, 또한 복수의 홈은 원형이고, 동심이며, 반경 방향에서 이격되어 있다.In a further exemplary embodiment of making a textured polishing pad as described above, the method further comprises milling at least one of the first and second major faces to form a plurality of grooves extending into the face. Include. In certain exemplary embodiments, the groove has a depth of about 1 μm to about 5,000 μm. In some particular exemplary embodiments, the polishing pad has a circular cross section in a direction substantially perpendicular to the first and second faces, wherein the circle defines a radial direction and the plurality of grooves are circular, concentric , Radially spaced apart.

복수의 폴리싱 요소 중 적어도 일부가 전술된 바와 같은 연속 중합체 상 중에 분산된 유기 미립자 충전제를 포함하는 폴리싱 패드(2)를 제조하는 대안적이고 예시적인 실시 형태에서, 주형은 3차원 패턴을 포함하고, 제1 주 표면은 3차원 패턴의 인상에 대응하는 다수의 폴리싱 요소를 포함하며, 여기서 복수의 폴리싱 요소는 제1 주 면에 실질적으로 수직인 제1 방향을 따라 제1 주 면으로부터 외향으로 연장되고, 또한 폴리싱 요소들은 시트와 일체로 형성되고, 다른 폴리싱 요소들 중 하나 이상에 대한 폴리싱 요소의 측방향 이동을 제한하도록 측방향으로 연결되지만, 폴리싱 요소의 폴리싱 표면에 실질적으로 수직인 축에서는 여전히 이동가능하다.In an alternative and exemplary embodiment in which the polishing pad 2 comprises organic particulate filler wherein at least some of the plurality of polishing elements are dispersed in a continuous polymer phase as described above, the mold comprises a three-dimensional pattern, The first major surface comprises a plurality of polishing elements corresponding to the impression of the three-dimensional pattern, wherein the plurality of polishing elements extend outwardly from the first major plane along a first direction substantially perpendicular to the first major plane, The polishing elements are also formed integrally with the sheet and are laterally connected to limit the lateral movement of the polishing element relative to one or more of the other polishing elements, but still moveable on an axis substantially perpendicular to the polishing surface of the polishing element. Do.

복수의 폴리싱 요소는 예를 들어 압출 성형 또는 압축 성형을 사용해 분산된 유기 미립자를 포함하는 용융 중합체 연속 상으로부터 형성될 수 있다. 압출 성형을 사용해 폴리싱 요소를 생성하기 위해, 분산된 유기 미립자를 포함하는 용융 중합체의 혼합물이 폴리싱 요소들의 원하는 미리-결정된 패턴을 갖고 있는 캐스팅 롤 및 필름 다이를 구비한 2축(twin screw) 압출기 내로 공급될 수 있다. 대안적으로, 분산된 유기 미립자를 포함하는 중합체 필름이 제조되고, 폴리싱 요소들의 원하는 미리-결정된 패턴을 갖고 있는 성형 플레이트에 의해 제2 작업에서 압축 성형될 수 있다. 시트 상에 폴리싱 요소들의 원하는 패턴의 생성시, 시트는 예를 들어 열 접합 필름에 열 접합함으로써 또는 접착제의 사용에 의해 유연성 지지 층에 고정될 수 있다. 대안적으로, 유연성 지지 층은 필름 캐스팅 또는 압축 성형 동안에 폴리싱 표면에 라미네이팅될 수 있다.The plurality of polishing elements may be formed from a molten polymer continuous phase comprising organic particulates dispersed using, for example, extrusion or compression molding. To produce a polishing element using extrusion molding, a mixture of molten polymer comprising dispersed organic particulates is introduced into a twin screw extruder with a casting roll and film die having a desired pre-determined pattern of polishing elements. Can be supplied. Alternatively, a polymer film comprising dispersed organic particulates may be produced and compression molded in a second operation by a forming plate having a desired pre-determined pattern of polishing elements. In creating the desired pattern of polishing elements on the sheet, the sheet can be fixed to the flexible support layer, for example by thermal bonding to a thermal bonding film or by the use of an adhesive. Alternatively, the flexible support layer can be laminated to the polishing surface during film casting or compression molding.

단일형 폴리싱 패드를 예시하는 하나의 특히 유리한 실시 형태에서, 다-공동(multi-cavity) 주형에 되메움(back-fill) 챔버가 제공될 수 있으며, 여기서 각각의 공동은 폴리싱 요소에 대응한다. 본 명세서에 기재된 바와 같은 다공성 폴리싱 요소 및 비-다공성 폴리싱 요소를 포함할 수 있는 복수의 폴리싱 요소가, 적합한 중합체 용융물을 다-공동 주형 내로 사출 성형하고, 되메움 챔버를 동일한 중합체 용융물 또는 다른 중합체 용융물로 되메움하여 지지 층을 형성함으로써 형성될 수 있다. 폴리싱 요소는 주형의 냉각시 지지 층에 여전히 부착되어 있어서, 폴리싱 요소와 지지 층의 단일형 시트로서 복수의 폴리싱 요소를 형성한다. 주형은 일부 실시 형태에서 회전 롤 주형을 포함할 수 있다.In one particularly advantageous embodiment illustrating a unitary polishing pad, a back-fill chamber may be provided in a multi-cavity mold, where each cavity corresponds to a polishing element. A plurality of polishing elements, which may include porous polishing elements and non-porous polishing elements as described herein, injection molded a suitable polymer melt into a multi-cavity mold and the backfill chamber into the same polymer melt or another polymer melt. It can be formed by backfilling to form a support layer. The polishing element is still attached to the support layer upon cooling of the mold, forming a plurality of polishing elements as a unitary sheet of polishing element and support layer. The mold may include a rotating roll mold in some embodiments.

다른 실시 형태에서, 폴리싱 요소들의 일체 성형된 시트가 개개의 융기된 폴리싱 요소들 사이에서 스코어링되어 개별 부유형(floating) 폴리싱 요소들의 폴리싱 표면을 생성할 수 있다. 대안적으로, 개개의 융기된 요소들 사이의 주형 내에 융기된 영역을 포함시킴으로써 성형 공정에서 분리(segregation)가 또한 성취될 수 있다.In another embodiment, an integrally molded sheet of polishing elements may be scored between the individual raised polishing elements to create a polishing surface of individual floating polishing elements. Alternatively, segregation in the molding process can also be achieved by including raised areas in the mold between the individual raised elements.

폴리싱 요소들의 일체형 시트를 형성하는 적합한 성형 재료, 주형, 장치 및 방법이 하기의 실시예에 그리고 PCT 국제 공개 WO 2009/158665호에 기재되어 있다.Suitable molding materials, molds, apparatus and methods for forming an integral sheet of polishing elements are described in the examples below and in PCT International Publication No. WO 2009/158665.

추가의 대안적인 실시 형태에서, 본 발명은 전술된 바와 같은 폴리싱 패드(2')를 제조하는 방법을 제공하며, 방법은 제1 연속 중합체 상 및 그 중에 분산된 유기 미립자 충전제를 포함하는 다수의 폴리싱 요소를 형성하는 단계, 및 폴리싱 요소를 지지 층의 제1 주 면 - 상기 지지 층은 제1 주 면의 반대편의 제2 주 면을 가짐 - 에 접합하여 폴리싱 패드를 형성하는 단계를 포함한다. 일부 예시적인 실시 형태에서, 방법은 유연성 층을 제2 주 면에 부착하는 단계를 추가로 포함한다. 추가의 예시적인 실시 형태에서, 방법은 제1 주 면의 적어도 일부분을 덮는 폴리싱 조성물 분배 층을 부착하는 단계를 추가로 포함한다.In a further alternative embodiment, the present invention provides a method of manufacturing the polishing pad 2 'as described above, wherein the method comprises a plurality of polishings comprising a first continuous polymer phase and an organic particulate filler dispersed therein. Forming an element, and bonding the polishing element to a first major face of the support layer, the support layer having a second major face opposite the first major face, to form a polishing pad. In some exemplary embodiments, the method further includes attaching the flexible layer to the second major face. In a further exemplary embodiment, the method further includes attaching a polishing composition distribution layer covering at least a portion of the first major face.

일부 예시적인 실시 형태에서, 방법은 제1 주 면 상에 폴리싱 요소들로 패턴을 형성하는 단계를 추가로 포함한다. 소정의 예시적인 실시 형태에서, 패턴을 형성하는 단계는 폴리싱 요소들을 패턴으로 반응 사출 성형하는 단계, 폴리싱 요소들을 패턴으로 압출 성형하는 단계, 폴리싱 요소들을 패턴으로 압축 성형하는 단계, 패턴에 대응하는 템플릿 내에 폴리싱 요소들을 배열하는 단계, 또는 폴리싱 요소들을 지지 층 상에 패턴으로 배열하는 단계를 포함한다. 일부 특정의 예시적인 실시 형태에서, 폴리싱 요소를 지지 층에 접합하는 단계는 열 접합, 초음파 접합, 화학 방사선 접합, 접착제 접합, 및 이들의 조합을 포함한다.In some demonstrative embodiments, the method further includes forming a pattern with polishing elements on the first major face. In certain exemplary embodiments, forming the pattern may include reacting injection molding the polishing elements into a pattern, extruding the polishing elements into a pattern, compression molding the polishing elements into a pattern, and a template corresponding to the pattern. Arranging the polishing elements within, or arranging the polishing elements in a pattern on the support layer. In some particular exemplary embodiments, bonding the polishing element to the support layer includes thermal bonding, ultrasonic bonding, actinic radiation bonding, adhesive bonding, and combinations thereof.

현재 바람직한 소정 실시 형태에서, 폴리싱 요소는 지지 층에 열 접합된다. 열 접합은 예를 들어 지지 층의 주 표면을 각각의 폴리싱 요소의 표면과 접촉시켜 접합 계면을 형성하고, 폴리싱 요소 및 지지 층이 함께 연화되거나, 용융되거나, 유동하여 접합 계면에 접합부를 형성하는 온도까지 폴리싱 요소 및 지지 층을 가열함으로써 성취될 수 있다. 지지 층에 대한 폴리싱 요소의 열 접합을 실시하는 데 초음파 용접이 또한 사용될 수 있다. 현재 바람직한 일부 실시 형태에서, 폴리싱 요소 및 지지 층을 가열하는 동안 접합 계면에 압력이 가해진다. 현재 바람직한 추가의 실시 형태에서, 폴리싱 요소가 가열되는 온도보다 높은 온도까지 지지 층이 가열된다.In certain presently preferred embodiments, the polishing element is thermally bonded to the support layer. Thermal bonding, for example, is the temperature at which the major surface of the support layer is in contact with the surface of each polishing element to form a bond interface, and the polishing element and the support layer soften, melt, or flow together to form a bond at the bond interface. By heating the polishing element and the support layer up to. Ultrasonic welding can also be used to effect thermal bonding of the polishing element to the support layer. In some presently preferred embodiments, pressure is applied to the bonding interface while heating the polishing element and the support layer. In a further presently preferred embodiment, the support layer is heated up to a temperature higher than the temperature at which the polishing element is heated.

다른 예시적인 실시 형태에서, 폴리싱 요소를 지지 층에 접합하는 단계는 폴리싱 요소와 지지 층의 주 표면 사이의 계면에 물리적 및/또는 화학적 결합을 형성하는 접합 재료를 사용하는 단계를 포함한다. 그러한 물리적 및/또는 화학적 결합은 소정 실시 형태에서 각각의 폴리싱 요소와 지지 층의 주 표면 사이의 접합 계면에 위치된 접착제를 사용해 형성될 수 있다. 다른 실시 형태에서, 접합 재료는 경화에 의해, 예를 들어 열 경화, 방사선 경화(예를 들어, 자외 광, 가시 광, 적외 광, 전자 빔 또는 다른 방사선원과 같은 화학 방사선을 사용하는 경화) 등에 의해 접합부를 형성하는 재료일 수 있다.In another exemplary embodiment, bonding the polishing element to the support layer includes using a bonding material to form a physical and / or chemical bond at the interface between the polishing element and the major surface of the support layer. Such physical and / or chemical bonds may be formed using an adhesive located at the bonding interface between each polishing element and the major surface of the support layer in certain embodiments. In other embodiments, the bonding material may be cured, for example, by thermal curing, radiation curing (e.g., curing using actinic radiation such as ultraviolet light, visible light, infrared light, electron beams or other radiation sources), or the like. It may be a material forming the junction.

적합한 접합 필름 재료, 장치 및 방법이 PCT 국제 공개 WO 2010/009420호에 기재되어 있다.Suitable bonding film materials, devices and methods are described in PCT International Publication No. WO 2010/009420.

현재 바람직한 추가의 예시적인 실시 형태에서, 폴리싱 요소들 중 적어도 일부는 다공성 폴리싱 요소를 포함한다. 일부 예시적인 실시 형태에서, 폴리싱 요소들 중 적어도 일부는 실질적으로 비-다공성인 폴리싱 요소를 포함한다. 일부 특정의 예시적인 실시 형태에서, 다공성 폴리싱 요소는 가스 포화 중합체 용융물의 사출 성형, 반응시 가스를 방출하여 중합체를 형성하는 반응성 혼합물의 사출 성형, 초임계 가스 중에 용해된 중합체를 포함하는 혼합물의 사출 성형, 용매 중 불상용성 중합체의 혼합물의 사출 성형, 열가소성 중합체 중에 분산된 다공성 열경화성 미립자의 사출 성형, 마이크로벌룬을 포함하는 혼합물의 사출 성형, 및 이들의 조합에 의해 형성된다. 추가의 예시적인 실시 형태에서, 기공은 반응 사출 성형, 가스 분산 발포, 및 이들의 조합에 의해 형성된다.In a further exemplary embodiment presently preferred, at least some of the polishing elements comprise a porous polishing element. In some demonstrative embodiments, at least some of the polishing elements comprise a polishing element that is substantially non-porous. In some particular exemplary embodiments, the porous polishing element is injection molding of a gas saturated polymer melt, injection molding of a reactive mixture that releases gas upon reaction to form a polymer, injection of a mixture comprising a polymer dissolved in a supercritical gas. It is formed by molding, injection molding of a mixture of incompatible polymers in a solvent, injection molding of porous thermosetting fine particles dispersed in a thermoplastic polymer, injection molding of a mixture comprising microballoons, and combinations thereof. In further exemplary embodiments, the pores are formed by reaction injection molding, gas dispersed foaming, and combinations thereof.

일부 예시적인 실시 형태에서, 다공성 폴리싱 요소는 실질적으로 폴리싱 요소 전체에 걸쳐 분포된 기공을 갖는다. 다른 실시 형태에서, 기공은 다공성 폴리싱 요소의 실질적으로 폴리싱 표면에 분포될 수 있다. 일부 추가의 실시 형태에서, 다공성 폴리싱 요소의 폴리싱 표면에 부여된 다공성은 예를 들어 사출 성형, 캘린더링(calendaring), 기계적 드릴링, 레이저 드릴링, 니들 펀칭(needle punching), 가스 분산 발포, 화학적 처리, 및 이들의 조합에 의해 부여될 수 있다.In some exemplary embodiments, the porous polishing element has pores distributed substantially throughout the polishing element. In other embodiments, the pores may be distributed over the substantially polishing surface of the porous polishing element. In some further embodiments, the porosity imparted to the polishing surface of the porous polishing element is, for example, injection molding, calendaring, mechanical drilling, laser drilling, needle punching, gas dispersion foaming, chemical treatment, And combinations thereof.

폴리싱 패드가 실질적으로 동일한 폴리싱 요소들만을 포함할 필요가 없음을 이해할 것이다. 따라서, 예를 들어, 임의의 조합 또는 배열의 다공성 폴리싱 요소 및 비-다공성 폴리싱 요소가 복수의 다공성 폴리싱 요소를 구성할 수 있다. 임의의 개수, 조합 또는 배열의 다공성 폴리싱 요소 및 실질적으로 비-다공성인 폴리싱 요소가 소정 실시 형태에서 지지 층에 접합된 부유형 폴리싱 요소를 갖는 폴리싱 패드를 형성하는 데 유리하게 사용될 수 있음을 또한 이해할 것이다.It will be appreciated that the polishing pad need not include only substantially identical polishing elements. Thus, for example, any combination or arrangement of porous polishing elements and non-porous polishing elements can constitute a plurality of porous polishing elements. It will also be appreciated that any number, combination or arrangement of porous polishing elements and substantially non-porous polishing elements can be advantageously used to form a polishing pad having floating polishing elements bonded to a support layer in certain embodiments. will be.

추가의 예시적인 실시 형태에서, 폴리싱 요소들은 패턴을 형성하도록 배열될 수 있다. 임의의 패턴이 유리하게 채용될 수 있다. 예를 들어, 폴리싱 요소들은 2차원 어레이, 예를 들어 폴리싱 요소들의 직사각형, 삼각형, 또는 원형 어레이를 형성하도록 배열될 수 있다. 추가의 예시적인 실시 형태에서, 폴리싱 요소는 지지 층 상에 패턴으로 배열된 다공성 폴리싱 요소와 실질적으로 비-다공성인 폴리싱 요소 둘 모두를 포함할 수 있다. 소정의 예시적인 실시 형태에서, 다공성 폴리싱 요소는 지지 층의 주 표면 상에 다공성 폴리싱 요소 및 비-다공성 폴리싱 요소의 배열을 형성하도록 임의의 실질적으로 비-다공성인 폴리싱 요소에 대해 유리하게 배열될 수 있다. 그러한 실시 형태에서, 실질적으로 비-다공성인 폴리싱 요소에 대한 다공성 폴리싱 요소의 개수 및 배열은 바람직한 폴리싱 성능을 달성하도록 유리하게 선택될 수 있다.In further exemplary embodiments, the polishing elements can be arranged to form a pattern. Any pattern can be advantageously employed. For example, the polishing elements can be arranged to form a two-dimensional array, for example a rectangular, triangular, or circular array of polishing elements. In a further exemplary embodiment, the polishing element may comprise both a porous polishing element arranged in a pattern on the support layer and a polishing element that is substantially non-porous. In certain exemplary embodiments, the porous polishing element can be advantageously arranged for any substantially non-porous polishing element to form an arrangement of the porous polishing element and the non-porous polishing element on the major surface of the support layer. have. In such embodiments, the number and arrangement of porous polishing elements relative to the substantially non-porous polishing element can be advantageously selected to achieve the desired polishing performance.

예를 들어, 일부 예시적인 실시 형태에서, 다공성 폴리싱 요소가 폴리싱 패드의 주 표면의 실질적으로 중심 부근에 배열될 수 있고, 실질적으로 비-다공성인 폴리싱 요소가 폴리싱 패드의 주 표면의 실질적으로 주연 에지 부근에 배열될 수 있다. 그러한 예시적인 실시 형태는 바람직하게 작업 액체, 예를 들어 연마 폴리싱 슬러리를 폴리싱 패드와 웨이퍼 표면 사이의 접촉 구역 내에 더 효과적으로 보유할 수 있어서, 웨이퍼 표면 폴리싱 균일성을 개선(예를 들어, 웨이퍼 표면에서의 감소된 디싱)시킬 뿐만 아니라 CMP 공정에 의해 발생되는 폐슬러리의 양을 감소시킨다. 그러한 예시적인 실시 형태는 또한 바람직하게 다이의 에지에서 더 적극적인 폴리싱을 제공할 수 있어서, 에지 리지(edge ridge)의 형성을 감소시키거나 제거하고, 산출량 및 다이 폴리싱 균일성을 개선시킨다.For example, in some exemplary embodiments, the porous polishing element may be arranged near substantially the center of the major surface of the polishing pad, and the substantially non-porous polishing element is the substantially peripheral edge of the major surface of the polishing pad. Can be arranged in the vicinity. Such exemplary embodiments preferably can more effectively retain a working liquid, such as an abrasive polishing slurry, in the contact area between the polishing pad and the wafer surface, thereby improving wafer surface polishing uniformity (eg, at the wafer surface). Reduced dishing) as well as reducing the amount of waste sludge produced by the CMP process. Such exemplary embodiments may also preferably provide more aggressive polishing at the edge of the die, thereby reducing or eliminating the formation of edge ridges and improving yield and die polishing uniformity.

다른 예시적인 실시 형태에서, 다공성 폴리싱 요소가 폴리싱 패드의 주 표면의 실질적으로 에지 부근에 배열될 수 있고, 실질적으로 비-다공성인 폴리싱 요소가 폴리싱 패드의 주 표면의 실질적으로 중심 부근에 배열될 수 있다. 폴리싱 요소들의 다른 배열 및/또는 패턴이 본 발명의 범주 내에 속하는 것으로 고려된다.In another exemplary embodiment, the porous polishing element can be arranged near the substantially edge of the major surface of the polishing pad, and the substantially non-porous polishing element can be arranged near the substantially center of the major surface of the polishing pad. have. Other arrangements and / or patterns of polishing elements are contemplated as falling within the scope of the present invention.

전술된 바와 같은 폴리싱 패드(2')를 제조하는 소정 실시 형태에서, 폴리싱 요소들은 지지 층의 주 표면 상에의 배치에 의해 패턴으로 배열될 수 있다. 다른 예시적인 실시 형태에서, 폴리싱 요소들은 원하는 패턴의 템플릿을 사용해 패턴으로 배열될 수 있고, 지지 층은 접합 전에 폴리싱 요소들 및 템플릿 위에 또는 아래에 위치될 수 있으며, 이때 지지 층의 주 표면은 접합 계면에서 각각의 폴리싱 요소와 접촉한다.In certain embodiments of manufacturing the polishing pad 2 'as described above, the polishing elements may be arranged in a pattern by placement on the major surface of the support layer. In another exemplary embodiment, the polishing elements can be arranged in a pattern using a template of a desired pattern, and the support layer can be positioned above or below the polishing elements and template before bonding, wherein the major surface of the support layer is bonded In contact with each polishing element at the interface.

본 발명에 따른 폴리싱 요소를 갖는 폴리싱 패드의 예시적인 실시 형태는 다양한 폴리싱 응용에서 그의 사용을 가능하게 하는 다양한 특징 및 특성을 가질 수 있다. 현재 바람직한 일부 실시 형태에서, 본 발명의 폴리싱 패드는 집적 회로 및 반도체 소자를 제조하는 데 사용되는 웨이퍼의 화학 기계적 평탄화(CMP)에 특히 매우 적합할 수 있다. 소정의 예시적인 실시 형태에서, 본 명세서에 기재된 폴리싱 패드는 당업계에 알려져 있는 폴리싱 패드에 비해 이점을 제공할 수 있다.Exemplary embodiments of polishing pads with a polishing element according to the present invention may have various features and characteristics that enable their use in a variety of polishing applications. In some presently preferred embodiments, the polishing pad of the present invention may be particularly well suited for chemical mechanical planarization (CMP) of wafers used to fabricate integrated circuits and semiconductor devices. In certain exemplary embodiments, the polishing pads described herein can provide advantages over polishing pads known in the art.

예를 들어, 일부 예시적인 실시 형태에서, 본 발명에 따른 폴리싱 패드는 CMP 공정에 사용되는 작업 액체를 패드의 폴리싱 표면과 폴리싱되고 있는 기재 표면 사이의 계면에 더 잘 보유하여, 증대하는 폴리싱에서의 작업 액체의 유효성을 개선시키도록 작용할 수 있다. 다른 예시적인 실시 형태에서, 본 발명에 따른 폴리싱 패드는 폴리싱 동안의 웨이퍼 표면의 디싱 및/또는 에지 침식을 감소시키거나 제거할 수 있다. 일부 예시적인 실시 형태에서, CMP 공정에서의 본 발명에 따른 폴리싱 패드의 사용은 개선된 웨이퍼 내 폴리싱 균일성, 더 평평한 폴리싱된 웨이퍼 표면, 웨이퍼로부터의 에지 다이 산출의 증가, 및 개선된 CMP 공정 작업 허용도 및 일관성의 결과를 가져올 수 있다.For example, in some exemplary embodiments, the polishing pad according to the present invention retains the working liquid used in the CMP process at the interface between the polishing surface of the pad and the substrate surface being polished, thereby increasing the It can act to improve the effectiveness of the working liquid. In another exemplary embodiment, the polishing pad according to the present invention can reduce or eliminate dishing and / or edge erosion of the wafer surface during polishing. In some exemplary embodiments, the use of a polishing pad according to the present invention in a CMP process may result in improved in-wafer polishing uniformity, flatter polished wafer surface, increased edge die yield from the wafer, and improved CMP process operation. This can result in tolerance and consistency.

추가의 예시적인 실시 형태에서, 본 발명의 예시적인 실시 형태에 따른 다공성 요소를 갖는 폴리싱 패드의 사용은 요구되는 표면 균일도를 유지하면서 더 큰 직경의 웨이퍼를 처리하여 높은 칩 산출량을 달성하는 것, 웨이퍼 표면의 폴리싱 균일성을 유지하기 위해 패드 표면의 컨디셔닝이 요구되기 전에 더 많은 웨이퍼를 처리하는 것, 또는 처리 시간 및 패드 컨디셔너 상의 마모를 감소시키는 것을 가능하게 할 수 있다.In a further exemplary embodiment, the use of a polishing pad having a porous element according to an exemplary embodiment of the present invention is to process a larger diameter wafer while maintaining the required surface uniformity to achieve high chip yield, wafer It may be possible to process more wafers before conditioning of the pad surface is required to maintain polishing uniformity of the surface, or to reduce processing time and wear on the pad conditioner.

텍스처링된 폴리싱 패드를 형성함에 있어서 연속 중합체 상 중의 분산된 유기 미립자를 사용하는 다른 이점은 표면의 기계가공 또는 밀링의 명백한 용이함이다. 구매가능한 CMP 패드는 전형적으로 밀링에 저항하는 가교결합된 폴리우레탄 폼으로 구성되며, 이 폼은 폼을 인열시키거나 손상시킴이 없이 밀링하기에 극히 어렵다. 본 명세서에 기재된 바와 같은 중실형(solid) 열가소성 텍스처링된 폴리싱 패드 재료는 밀링 작업 동안에 덜 변형되고, 이에 따라서 밀링하는 것 그리고 깨끗한 표면을 생성하는 것을 더 용이하게 한다.Another advantage of using dispersed organic particulates in the continuous polymer phase in forming a textured polishing pad is the apparent ease of machining or milling the surface. Commercially available CMP pads typically consist of crosslinked polyurethane foam resistant to milling, which is extremely difficult to mill without tearing or damaging the foam. Solid thermoplastic textured polishing pad materials as described herein are less deformed during milling operations, thus making it easier to mill and to produce a clean surface.

이제 본 발명에 따른 예시적인 폴리싱 패드가 하기의 비제한적인 실시예와 관련하여 설명될 것이다.Exemplary polishing pads according to the present invention will now be described with reference to the following non-limiting examples.

실시예Example

하기의 비제한적인 실시예는 지지 층에 접합된 복수의 폴리싱 요소를 포함하는 폴리싱 패드를 제조하는 데 사용될 수 있는 다공성 폴리싱 요소와 비-다공성 폴리싱 요소 둘 모두를 제조하기 위한 다양한 방법을 설명한다.The non-limiting examples below describe various methods for making both porous and non-porous polishing elements that can be used to make a polishing pad comprising a plurality of polishing elements bonded to a support layer.

실시예 1Example 1

본 발명의 예시적인 실시 형태에 따른 폴리싱 패드(2)의 제조를 하기의 절차를 사용해 수행하였다. 용기 내에서, 미소화된 합성 왁스, MP-22XF(미국 뉴욕주 태리타운 소재의 마이크로 파우더스, 인크.(Micro Powders, Inc.)로부터의 것) 14.9 g을 TDI-폴리에테르 예비중합체, 에어탄(Airthane)(등록상표) PHP-75D(미국 펜실베이니아주 알렌타운 소재의 에어 프로덕츠 앤드 케미칼즈, 인크.(Air Products and Chemicals, Inc.)로부터의 것) 92.5 g과 혼합하여, 분산액을 형성하였다. 1 파인트(pint)의 금속 용기 내에서, 올리고머 다이아민, 폴리테트라메틸렌-옥사이드-다이-p-아미노벤조에이트, 베르사링크피(VERSALINKP)-650(등록상표) 올리고머 다이아민(에어 프로덕츠 앤드 케미칼즈, 인크.로부터의 것) 12.0 g과, 4,4'-메틸렌-비스(3-클로로-2,6-다이에틸아닐린), 베르사링크(Versalink)(등록상표) MCDEA 경화제(에어 프로덕츠 앤드 케미칼즈, 인크.로부터의 것) 50.0 g을 화합시켰다. 금속 용기를 고온 플레이트 상에 둠으로써, 혼합물이 용융되는 온도까지 혼합물을 가열하였다. 이어서 MP-22XF/에어탄(등록상표) PHP-75D 분산액을 1 파인트의 용기에 부가하여 수지계 슬러리를 형성하였다. 생성된 수지계 슬러리를 아와토리-렌타로(Awatori-Rentaro) AR-500 싱키 혼합기(Thinky Mixer)(일본 도쿄 소재의 싱키 코로페이션(Thinky Corporation)으로부터의 것) 내에서 25초 동안 1,000 rpm에서 혼합하고 1분 동안 1,500 rpm에서 탈기시켰다.Preparation of the polishing pad 2 according to an exemplary embodiment of the present invention was carried out using the following procedure. In a container, 14.9 g of micronized synthetic wax, MP-22XF (from Micro Powders, Inc., Tarrytown, NY) was added TDI-polyether prepolymer, airtane. Airthane® was mixed with 92.5 g of PHP-75D (from Air Products and Chemicals, Inc., Allentown, Pa.) To form a dispersion. Oligomer diamine, polytetramethylene-dioxide-di-p-aminobenzoate, VERSALINKP-650® oligomer diamine (air products and chemicals) in 1 pint metal container 12.0 g, 4,4'-methylene-bis (3-chloro-2,6-diethylaniline), Versalink® MCDEA curing agent (Air Products and Chemicals) 50.0 g). By placing the metal container on a hot plate, the mixture was heated to the temperature at which the mixture melts. MP-22XF / Airtan® PHP-75D dispersion was then added to a 1 pint vessel to form a resinous slurry. The resulting resin-based slurry was poured at 1,000 rpm for 25 seconds in an Awatori-Rentaro AR-500 Thinky Mixer (from Thinky Corporation, Tokyo, Japan). Mix and degas at 1,500 rpm for 1 minute.

폭이 약 53.3 ㎝(21 인치)인 나이프 코터(knife coater)를 사용해, 슬러리를 30.5 ㎝(12 인치) 폭, 51 마이크로미터 두께의 PET 필름 라이너와 48 ㎝(19 인치) 폭의 이형 라이너, 쓰리엠(3M)™ 세컨더리 라이너(Secondary Liner) 4935(미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 쓰리엠 컴퍼니(3M Company)로부터의 것) 사이에 코팅하고, 주위 온도에서 10분 동안 b-단계 경화되게 하였다. 이형 특성을 갖는 이형 라이너의 면을 슬러리와 접촉시켰다. 수지계 슬러리 코팅의 두께는 약 1,016 ㎛였다. 이형 라이너를 신속하게 제거하여, 부분적으로 경화된 수지의 표면을 노출시켰다.Using a knife coater measuring approximately 53.3 cm (21 inches) wide, the slurry was subjected to a 30.5 cm (12 inch) wide, 51 micron thick PET film liner and a 48 cm (19 inch) release liner, 3M. (3M) Secondary Liner 4935 (from 3M Company, St. Paul, Minn.) Was coated and allowed to b-step cure for 10 minutes at ambient temperature. The face of the release liner with release properties was contacted with the slurry. The thickness of the resin slurry coating was about 1,016 μm. The release liner was quickly removed to expose the surface of the partially cured resin.

직경이 각각 약 6.2 ㎜이고 중심간 거리가 약 8 ㎜인 원형 구멍들의 육각형 어레이를 갖는, 약 30.5 ㎝ × 45.7 ㎝(12 인치 × 18 인치)이고 두께가 약 1.6 ㎜(0.0625 인치)인 테프론(Teflon)(등록상표) 코팅된 금속 스크린을 b-단계 경화된 수지의 상부에 배치하였다. PET 라이너, b-단계 경화된 수지 및 금속 스크린을 30.5 ㎝ × 45.7 ㎝(12 인치 × 18 인치)이고 두께가 3.2 ㎜(0.125 인치)인 알루미늄 플레이트 상에 배치하였다. 30.5 ㎝ × 45.7 ㎝(12 인치 × 18 인치)이고 두께가 1.6 ㎜(0.0625 인치)인 테프론(등록상표) 시트를 스크린의 상부에 배치하였다. 이어서 전체 스택을 0.23 kg/㎝(필름 폭의 선형 인치당 질량)까지 로딩된 고무 롤 및 0.6 m/sec의 속도를 갖는 2개의 롤 라미네이터를 통과시켰다.Teflon, about 30.5 cm × 45.7 cm (12 inches × 18 inches), with a thickness of about 1.6 mm (0.0625 inches), with a hexagonal array of circular holes each about 6.2 mm in diameter and about 8 mm in center distance. The coated metal screen was placed on top of the b-step cured resin. PET liners, b-staged cured resins and metal screens were placed on aluminum plates 30.5 cm × 45.7 cm (12 inches × 18 inches) and 3.2 mm (0.125 inches) thick. A Teflon® sheet of 30.5 cm × 45.7 cm (12 inches × 18 inches) and 1.6 mm (0.0625 inches) thick was placed on top of the screen. The entire stack was then passed through a rubber roll loaded up to 0.23 kg / cm (mass per linear inch of film width) and two roll laminators with a speed of 0.6 m / sec.

스택을 125℃로 설정된 공기 유동 통과 오븐에 넣었다. 수지를 2시간 동안 오븐 내에서 경화시켰다. 오븐에 대한 전원을 차단하고 수지를 오븐 내에서 하룻밤 동안 냉각되게 하였다. 오븐으로부터 제거한 후에, 금속 스크린을 경화된 수지로부터 제거하여, 원래의 PET 라이너에 점착된 텍스처링된 패드 표면을 형성하였다. 127 ㎛ 두께의 전사 접착제, 쓰리엠 접착제 전사 테이프 9672(쓰리엠 컴퍼니로부터의 것)를 사용해, 구조화된(structured) 패드 표면의 PET 라이너를 폴리우레탄 폼, 로저스 포론(Rogers Poron) 우레탄 폼, 부품 번호 4701-50-20062-04(미국 미네소타주 차스카 소재의 아메리칸 플렉시블 프로덕츠, 인크.(American Flexible Products, Inc.)로부터의 것)의 30.5 ㎝ × 30.5 ㎝(12 인치 × 12 인치)이고 두께가 1.59 ㎜(0.0625 인치)인 조각에 손으로 라미네이팅하였다. 생성된 라미네이트로부터 23 ㎝(9 인치) 직경의 패드를 다이 절단(die cutting)하여, 본 발명의 예시적인 폴리싱 패드(2)를 형성하였다.The stack was placed in an air flow through oven set at 125 ° C. The resin was cured in the oven for 2 hours. The oven was turned off and the resin was allowed to cool in the oven overnight. After removal from the oven, the metal screen was removed from the cured resin to form a textured pad surface that adhered to the original PET liner. Using a 127 μm thick transfer adhesive, 3M adhesive transfer tape 9672 (from 3M Company), the PET liner on the structured pad surface was polyurethane foam, Rogers Poron urethane foam, part number 4701- 30.5 cm x 30.5 cm (12 inches x 12 inches) of 50-20062-04 (from American Flexible Products, Inc., Chaska, Minnesota, USA) and having a thickness of 1.59 mm ( 0.0625 inches) by hand lamination. A 23 cm (9 inch) diameter pad was die cut from the resulting laminate to form an exemplary polishing pad 2 of the present invention.

실시예 2Example 2

본 발명의 다른 예시적인 폴리싱 패드(2)의 제조를 하기의 절차를 사용해 수행하였다. 용기 내에서, 45 내지 75 ㎛ 구형 폴리에틸렌 비드(bead)(미국 캘리포니아주 산타 바바라 소재의 코스페릭, 엘엘씨(Cospheric, LLC)로부터의 것) 67.25 g을 TDI-폴리에테르 예비중합체, 에어탄(등록상표) PHP-75D(에어 프로덕츠 앤드 케미칼즈, 인크.로부터의 것) 185.00 g과 혼합하여, 균질 분산액을 형성하였다. 1 파인트의 금속 용기 내에서, 올리고머 다이아민, 폴리테트라메틸렌옥사이드-다이-p-아미노벤조에이트, 베르사링크피-650(등록상표) 올리고머 다이아민(에어 프로덕츠 앤드 케미칼즈, 인크.로부터의 것) 24.0 g과, 4,4'-메틸렌-비스(3-클로로-2,6-다이에틸아닐린), 베르사링크(등록상표) MCDEA 경화제(에어 프로덕츠 앤드 케미칼즈, 인크.로부터의 것) 60.0 g을 화합시켰다. 금속 용기를 고온 플레이트 상에 둠으로써, 혼합물이 용융되는 온도까지 혼합물을 가열하였다. 이어서 폴리에틸렌 비드/에어탄(등록상표) PHP-75D 분산액을 1 파인트의 용기에 부가하여 수지계 슬러리를 형성하였다. 생성된 수지계 슬러리를 아와토리-렌타로 AR-500 싱키 혼합기(싱키 코로페이션으로부터의 것) 내에서 1분 동안 1,000 rpm에서 혼합하고 30초 동안 2,000 rpm에서 탈기시켰다.Preparation of another exemplary polishing pad 2 of the present invention was carried out using the following procedure. In a vessel, 67.25 g of 45-75 μm spherical polyethylene beads (from Cospheric, LLC, Santa Barbara, Calif.) Were added TDI-polyether prepolymer, airtan (registered). Trade mark) PHP-75D (from Air Products and Chemicals, Inc.) 185.00 g to form a homogeneous dispersion. Oligomer diamine, polytetramethylene oxide-di-p-aminobenzoate, Versalinkpi-650® oligomeric diamine (from Air Products and Chemicals, Inc.) in one pint of metal containers 24.0 g and 60.0 g of 4,4'-methylene-bis (3-chloro-2,6-diethylaniline), Versalink® MCDEA curing agent (from Air Products and Chemicals, Inc.) United. By placing the metal container on a hot plate, the mixture was heated to the temperature at which the mixture melts. A polyethylene bead / airtan® PHP-75D dispersion was then added to a 1 pint vessel to form a resinous slurry. The resulting resin-based slurry was mixed in an AR-500 Sinky mixer (from Sinky Coroation) for 1 minute at 1,000 rpm and degassed at 2,000 rpm for 30 seconds.

폭이 약 53 ㎝(21 인치)인 나이프 코터를 사용해, 열가소성 폴리우레탄(TPU), 에스테인(ESTANE) 58887-NAT02(미국 오하이오주 클리블랜드 소재의 루브리졸 어드밴스드 머티리얼즈, 인크.로부터 입수가능함)를 182℃에서 종이 이형 라이너 상으로 필름 형태로 압출함으로써 형성된 26 ㎛ 두께의 지지층 상에, 1,448 ㎛ 두께, 53 ㎝(21 인치) 폭의 슬러리의 코팅을 준비하였다. 코팅된 슬러리 및 지지 층을 61 ㎝ × 61 ㎝(24 인치 × 24 인치)이고 두께가 6.35 ㎜(0.25 인치)인 알루미늄 플레이트 상에 배치하였다. 직경이 1.25 ㎝(0.5 인치)이고 두께가 0.48 ㎝(3/16 인치)인 36개의 자석을 알루미늄 플레이트의 배면의 리세스(recess) 내로 끼워맞춤하였다. 자석들을 정사각형 어레이로 균일하게 분포시켰다.Thermoplastic polyurethane (TPU), ESTANE 58887-NAT02 (available from Lubrizol Advanced Materials, Inc., Cleveland, Ohio) using a knife coater approximately 21 inches (53 inches) wide. A slurry of 1,448 μm thick, 53 cm (21 inch) wide was prepared on a 26 μm thick support layer formed by extruding the film at 182 ° C. onto a paper release liner in the form of a film. The coated slurry and support layer were placed on an aluminum plate 61 cm by 61 cm (24 inches by 24 inches) and 6.35 mm (0.25 inches) thick. 36 magnets with a diameter of 1.25 cm (0.5 inch) and a thickness of 0.48 cm (3/16 inch) were fitted into the recesses on the back of the aluminum plate. The magnets were evenly distributed in a square array.

테프론(등록상표) 코팅된 금속 스크린을 실시예 1에 기재된 바와 같이 수지의 상부에 배치하고 전체 스택을 125℃로 설정된 공기 유동 통과 오븐에 넣었다. 수지를 2시간 동안 오븐 내에서 경화시켰다. 오븐으로부터 제거한 후에, 금속 스크린을 경화된 수지로부터 제거하여, 원래의 종이 배킹된 폴리우레탄 지지 층에 점착된 텍스처링된 패드 표면을 형성하였다. 종이를 제거하여 폴리우레탄 지지 층의 반대측을 노출시켰다.A Teflon® coated metal screen was placed on top of the resin as described in Example 1 and the entire stack was placed in an air flow through oven set to 125 ° C. The resin was cured in the oven for 2 hours. After removal from the oven, the metal screen was removed from the cured resin to form a textured pad surface that adhered to the original paper backed polyurethane support layer. The paper was removed to expose the opposite side of the polyurethane support layer.

127 ㎛ 두께의 전사 접착제, 쓰리엠 접착제 전사 테이프 9672(쓰리엠 컴퍼니로부터의 것)를 사용해, 텍스처링된 패드 표면의 폴리우레탄 지지 층을 폴리우레탄 폼, 로저스 포론 우레탄 폼, 부품 번호 4701-50-20062-04(아메리칸 플렉시블 프로덕츠, 인크.로부터의 것)의 61 ㎝ × 61 ㎝(24 인치 × 24 인치)이고 두께가 1.59 ㎜(0.0625 인치)인 조각에 손으로 라미네이팅하였다. 라미네이트로부터 51 ㎝(20 인치) 직경의 패드를 다이 절단하여 본 발명의 패드를 형성하였다.Using a 127 μm thick transfer adhesive, 3M adhesive transfer tape 9672 (from 3M Company), the polyurethane support layer on the textured pad surface was polyurethane foam, Rogers Poron urethane foam, part number 4701-50-20062-04. (61 inches by 61 inches (24 inches by 24 inches)) (from American Flexible Products, Inc.) and laminated by hand to 1.59 mm (0.0625 inches) thick. A 20 inch diameter pad was die cut from the laminate to form the pad of the present invention.

상기의 실시예 1 및 실시예 2는 제1 주 면 및 제1 주 면의 반대편의 제2 주 면을 갖는 시트, 및 제1 주 면에 실질적으로 수직인 제1 방향을 따라 제1 주 면으로부터 외향으로 연장되는 복수의 폴리싱 요소를 포함하는 폴리싱 패드를 제조하는 것에 관한 것이며, 여기서 폴리싱 요소들 중 적어도 일부는 시트와 일체로 형성되고, 다른 폴리싱 요소들 중 하나 이상에 대한 폴리싱 요소의 측방향 이동을 제한하도록 측방향으로 연결되지만, 폴리싱 요소의 폴리싱 표면에 실질적으로 수직인 축에서는 여전히 이동가능하며, 복수의 폴리싱 요소 중 적어도 일부는 연속 중합체 상 중의 유기 미립자 충전제를 포함한다.Embodiments 1 and 2 above are a sheet having a first main surface and a second main surface opposite the first main surface, and from the first main surface along a first direction substantially perpendicular to the first main surface. And to a polishing pad comprising a plurality of polishing elements extending outwardly, wherein at least some of the polishing elements are integrally formed with the sheet and the lateral movement of the polishing elements relative to at least one of the other polishing elements. Although connected laterally to limit, it is still movable in an axis substantially perpendicular to the polishing surface of the polishing element, at least some of the plurality of polishing elements comprising organic particulate filler in the continuous polymer phase.

그러나, 실시예 1 및 실시예 2의 상기의 성형된 또는 롤러 엠보싱된 필름들 중 임의의 것이 제1 주 면 및 제1 주 면의 반대편의 제2 주 면을 갖는 지지 층, 및 지지 층의 제1 주 면에 접합된 다수의 폴리싱 요소를 포함하고, 여기서 각각의 폴리싱 요소는 노출된 폴리싱 표면을 가지며, 폴리싱 요소는 제1 주 면에 실질적으로 수직인 제1 방향을 따라 지지 층의 제1 주 면으로부터 연장되고, 또한 복수의 폴리싱 요소 중 적어도 일부는 제1 연속 중합체 상 및 유기 미립자 충전제를 포함하는 폴리싱 패드(2')를 제조하는 데 사용하기 위한 폴리싱 요소(4)를 생성하는 데 사용될 수 있음을 이해할 것이다. 성형된 또는 엠보싱된 폴리싱 요소는 예를 들어 필름으로부터 절단(예를 들어, 다이 절단을 사용함)되고, 전술된 바와 같이, 바람직하게는 직접 열 접합을 사용해, 지지 층의 제1 주 면에 후속적으로 접합될 수 있다.However, any of the above molded or roller embossed films of Examples 1 and 2 has a first major face and a second major face opposite the first major face, and a support layer A plurality of polishing elements bonded to one major face, wherein each polishing element has an exposed polishing surface, the polishing element being along a first direction substantially perpendicular to the first major face; Extending from the face, at least some of the plurality of polishing elements may be used to produce a polishing element 4 for use in making a polishing pad 2 'comprising a first continuous polymer phase and an organic particulate filler. I will understand that. The molded or embossed polishing element is for example cut from the film (eg using die cutting) and, as described above, is preferably subsequently used to direct the first major face of the support layer, using direct thermal bonding. Can be bonded.

예시적인 폴리싱 패드 및 방법에 있어서 요소들의 상대적 순서 및 배열이 본 발명의 범주로부터 벗어남이 없이 달라질 수 있음을 또한 이해할 것이다. 따라서, 예를 들어, 지지 층은, 예를 들어 PCT 국제 공개 WO 2010/009420호에 기재된 바와 같이, 폴리싱 요소들을 템플릿 내에 2차원 어레이 패턴으로 정렬하고, 덮어씌워진 지지 층(즉, 열 접합 필름)에 폴리싱 요소를 열 접합하기 전에, 일시적인 이형 층 상에 배치되고 폴리싱 요소에 대한 원하는 패턴을 가지고 있는 템플릿으로 덮어씌워질 수 있다.It will also be appreciated that in the exemplary polishing pads and methods, the relative order and arrangement of the elements may vary without departing from the scope of the present invention. Thus, for example, the support layer aligns the polishing elements in a template in a two-dimensional array pattern, for example as described in PCT International Publication No. WO 2010/009420, and is overlaid on the support layer (ie, thermal bonding film). Prior to thermal bonding the polishing element to the substrate, it may be overlaid with a template disposed on the temporary release layer and having a desired pattern for the polishing element.

전술된 예시적인 폴리싱 패드 및 방법에 있어서 요소들의 상대적 순서 및 배열이 본 발명의 범주로부터 벗어남이 없이 달라질 수 있음을 또한 이해할 것이다. 본 발명의 예시적인 실시 형태의 폴리싱 패드가 실질적으로 동일한 폴리싱 요소들만을 포함할 필요가 없음을 부가적으로 이해할 것이다. 따라서, 예를 들어, 임의의 조합 또는 배열의 다공성 폴리싱 요소 및 비-다공성 폴리싱 요소가 복수의 다공성 폴리싱 요소를 구성할 수 있다. 임의의 개수, 조합 또는 배열의 다공성 폴리싱 요소 및 실질적으로 비-다공성인 폴리싱 요소가 소정 실시 형태에서 지지 층에 접합된 부유형 폴리싱 요소를 갖는 폴리싱 패드를 형성하는 데 유리하게 사용될 수 있음을 또한 이해할 것이다. 또한, 다공성 폴리싱 요소가 임의의 개수, 배열 또는 조합의 비-다공성 폴리싱 요소를 대신할 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명 및 실시예에 제공된 교시를 사용해, 개개의 다공성 폴리싱 요소 및 선택적으로 비-다공성 폴리싱 요소가 지지 층에 부착되어(또는 이와 일체로 형성되어) 본 발명의 다양한 추가 실시 형태의 폴리싱 패드를 제공할 수 있다.It will also be appreciated that the relative order and arrangement of elements in the exemplary polishing pads and methods described above may vary without departing from the scope of the present invention. It will further be appreciated that the polishing pad of an exemplary embodiment of the present invention need not include only substantially identical polishing elements. Thus, for example, any combination or arrangement of porous polishing elements and non-porous polishing elements can constitute a plurality of porous polishing elements. It will also be appreciated that any number, combination or arrangement of porous polishing elements and substantially non-porous polishing elements can be advantageously used to form a polishing pad having floating polishing elements bonded to a support layer in certain embodiments. will be. In addition, porous polishing elements may replace any number, arrangement, or combination of non-porous polishing elements. Thus, using the teachings provided in the description and examples above, individual porous polishing elements and optionally non-porous polishing elements are attached to (or integrally formed with) a support layer to provide various additional embodiments of the present invention. A polishing pad can be provided.

마지막으로, 본 명세서에 개시된 바와 같은 폴리싱 패드는 일반적으로 임의의 조합의 본 명세서에 개시된 선택적인 요소들, 예를 들어 선택적인 접착제 층으로 제2 주 면에 부착된 선택적인 유연성 층, 제2 주 면의 반대편의 유연성 층에 부착된 선택적인 감압 접착제 층, 선택적인 가이드 플레이트(2'과 같은 폴리싱 패드 실시 형태의 경우), 선택적인 폴리싱 조성물 분배 층 등을 포함할 수 있음을 이해할 것이다.Finally, a polishing pad as disclosed herein generally comprises any combination of optional elements disclosed herein, for example, an optional flexible layer attached to the second major face with an optional adhesive layer, a second note. It will be appreciated that it may include an optional pressure sensitive adhesive layer attached to the flexible layer opposite the face, an optional guide plate (for a polishing pad embodiment such as 2 '), an optional polishing composition distribution layer, and the like.

본 명세서의 전체에 걸쳐 "일 실시 형태", "소정 실시 형태", "하나 이상의 실시 형태" 또는 "실시 형태"에 대한 언급은, 용어 "실시 형태"에 선행하는 용어 "예시적인"을 포함하든지 또는 포함하지 않든지 간에, 그 실시 형태와 관련하여 기술된 특정의 특징, 구조, 재료, 또는 특성이 본 발명의 소정의 예시적인 실시 행태들 중 적어도 하나의 실시 형태에 포함됨을 의미한다. 따라서, 본 명세서의 전체에 걸쳐 여러 곳에서 "하나 이상의 실시 형태에서", "소정 실시 형태에서", "일 실시 형태에서" 또는 "실시 형태에서"와 같은 문구의 등장은, 반드시 본 발명의 소정의 예시적인 실시 형태들 중 동일한 실시 형태를 말하는 것은 아니다. 또한, 특정한 특징, 구조, 재료, 또는 특성이 하나 이상의 실시 형태에서 임의의 적합한 방식으로 조합될 수 있다.Reference throughout this specification to “one embodiment”, “predetermined embodiment”, “one or more embodiments” or “embodiment” includes the term “exemplary” preceding the term “embodiment”. Whether or not included, it means that a particular feature, structure, material, or characteristic described in connection with the embodiment is included in at least one embodiment of certain exemplary embodiments of the invention. Thus, the appearances of the phrases such as "in one or more embodiments", "in certain embodiments", "in one embodiment" or "in an embodiment" in various places throughout this specification are not necessarily limited to certain aspects of the invention. It is not intended to say the same among the exemplary embodiments of. In addition, certain features, structures, materials, or properties may be combined in any suitable manner in one or more embodiments.

본 명세서가 소정의 예시적인 실시 형태를 상세히 기술하고 있지만, 당업자가 이상의 내용을 이해할 때 이들 실시 형태에 대한 수정, 변형 및 그 등가물을 용이하게 안출할 수 있음을 인식할 것이다. 따라서, 본 발명이 상기에 기재된 예시적인 실시 형태로 부당하게 제한되어서는 안됨을 이해하여야 한다. 특히, 본 명세서에 사용된 바와 같이, 종점(endpoint)에 의한 수치 범위의 언급은 그 범위 내에 포함되는 모든 숫자를 포함하고자 한다(예를 들어, 1 내지 5는 1, 1.5, 2, 2.75, 3, 3.80, 4, 및 5를 포함함). 또한, 본 명세서에 사용된 모든 숫자는 용어 "약"에 의해 수식되는 것으로 가정된다. 또한, 본 명세서에 참조된 모든 간행물 및 특허는, 각각의 개별 간행물 또는 특허가 참조에 의해 포함되는 것으로 구체적으로 그리고 개별적으로 명시된 것과 동일한 정도로, 참조에 의해 그 전체 내용이 포함된다.While the specification has described certain exemplary embodiments in detail, it will be appreciated that those skilled in the art will readily recognize modifications, variations, and equivalents thereof, upon understanding the above. Therefore, it should be understood that the present invention should not be unduly limited to the exemplary embodiments described above. In particular, as used herein, reference to a numerical range by an endpoint is intended to include all numbers falling within the range (eg, 1 to 5 is 1, 1.5, 2, 2.75, 3). , 3.80, 4, and 5). In addition, all numbers used herein are assumed to be modified by the term “about”. In addition, all publications and patents referenced herein are incorporated by reference in their entirety to the same extent as if each individual publication or patent was specifically and individually indicated to be incorporated by reference.

다양한 예시적인 실시 형태가 설명되었다. 이들 및 다른 실시 형태는 하기의 특허청구범위의 범주 내에 있다.
Various exemplary embodiments have been described. These and other embodiments are within the scope of the following claims.

Claims (69)

폴리싱 패드(polishing pad)로서,
제1 주 면(major side) 및 제1 주 면의 반대편의 제2 주 면을 갖는 시트(sheet); 및
제1 주 면에 실질적으로 수직인 제1 방향을 따라 제1 주 면으로부터 외향으로 연장되는 복수의 폴리싱 요소를 포함하고, 폴리싱 요소들 중 적어도 일부는 시트와 일체로 형성되고, 다른 폴리싱 요소들 중 하나 이상에 대한 폴리싱 요소의 측방향 이동을 제한하도록 측방향으로 연결되지만, 폴리싱 요소의 폴리싱 표면에 실질적으로 수직인 축에서는 여전히 이동가능하며, 복수의 폴리싱 요소 중 적어도 일부는 연속 중합체 상(continuous polymer phase) 중의 유기 미립자 충전제를 포함하는 폴리싱 패드.
As a polishing pad,
A sheet having a first major side and a second major side opposite the first major side; And
A plurality of polishing elements extending outwardly from the first main surface along a first direction substantially perpendicular to the first major surface, wherein at least some of the polishing elements are integrally formed with the sheet, among other polishing elements Are laterally connected to limit lateral movement of the polishing element relative to one or more, but are still movable in an axis substantially perpendicular to the polishing surface of the polishing element, at least some of the plurality of polishing elements being a continuous polymer phase polishing pad comprising organic particulate filler in phase).
폴리싱 패드로서,
제1 주 면 및 제1 주 면의 반대편의 제2 주 면을 갖는 지지 층; 및
지지 층의 제1 주 면에 접합된 복수의 폴리싱 요소를 포함하고, 각각의 폴리싱 요소는 노출된 폴리싱 표면을 가지며,
폴리싱 요소는 제1 주 면에 실질적으로 수직인 제1 방향을 따라 지지 층의 제1 주 면으로부터 연장되고, 또한 복수의 폴리싱 요소 중 적어도 일부는 연속 중합체 상 중의 유기 미립자 충전제를 포함하는 폴리싱 패드.
As a polishing pad,
A support layer having a first major face and a second major face opposite the first major face; And
A plurality of polishing elements bonded to the first major face of the support layer, each polishing element having an exposed polishing surface,
The polishing element extends from the first major face of the support layer along a first direction substantially perpendicular to the first major face, and wherein at least some of the plurality of polishing elements comprise organic particulate filler in the continuous polymer phase.
제2항에 있어서, 각각의 폴리싱 요소는 지지 층에 대한 접합에 의해 제1 주 면에 부착되는 폴리싱 패드.The polishing pad of claim 2, wherein each polishing element is attached to the first major surface by bonding to a support layer. 제3항에 있어서, 지지 층의 반대편의 가이드 플레이트(guide plate)를 추가로 포함하고, 가이드 플레이트는 가이드 플레이트를 통과해 연장되는 복수의 개구를 포함하며, 또한 각각의 폴리싱 요소의 적어도 일부분은 대응 개구 내로 연장되는 폴리싱 패드.The device of claim 3, further comprising a guide plate opposite the support layer, the guide plate comprising a plurality of openings extending through the guide plate, wherein at least a portion of each polishing element is correspondingly corresponding. Polishing pads extending into the openings. 제4항에 있어서, 각각의 폴리싱 요소의 일부분은 대응 개구를 통과하는 폴리싱 패드.The polishing pad of claim 4, wherein a portion of each polishing element passes through the corresponding opening. 제4항에 있어서, 각각의 폴리싱 요소는 플랜지를 갖고, 각각의 플랜지는 대응 개구의 주연부(perimeter)보다 큰 주연부를 갖는 폴리싱 패드.5. The polishing pad of claim 4 wherein each polishing element has a flange and each flange has a perimeter greater than the perimeter of the corresponding opening. 제2항에 있어서, 가이드 플레이트는 중합체, 공중합체, 중합체 블렌드(blend), 중합체 복합물, 또는 이들의 조합을 포함하는 폴리싱 패드.The polishing pad of claim 2, wherein the guide plate comprises a polymer, a copolymer, a polymer blend, a polymer composite, or a combination thereof. 제2항에 있어서, 가이드 플레이트는 제1 방향을 따른 폴리싱 요소들의 배향을 유지하는 동시에, 폴리싱 요소들이 가이드 플레이트에 대해 제1 방향을 따라 독립적으로 병진하게 하는 폴리싱 패드.The polishing pad of claim 2, wherein the guide plate maintains the orientation of the polishing elements along the first direction while allowing the polishing elements to independently translate along the first direction relative to the guide plate. 제2항에 있어서, 가이드 플레이트의 적어도 일부분을 덮는 폴리싱 조성물 분배 층을 추가로 포함하는 폴리싱 패드.The polishing pad of claim 2, further comprising a polishing composition distribution layer covering at least a portion of the guide plate. 제1항에 있어서, 제1 주 면의 적어도 일부분을 덮는 폴리싱 조성물 분배 층을 추가로 포함하는 폴리싱 패드.The polishing pad of claim 1, further comprising a polishing composition distribution layer covering at least a portion of the first major face. 제9항 또는 제10항에 있어서, 각각의 폴리싱 요소는 폴리싱 조성물 분배 층을 포함하는 평면 위로 제1 방향을 따라 약 0.25 ㎜ 이상 연장되는 폴리싱 패드.The polishing pad of claim 9, wherein each polishing element extends at least about 0.25 mm in a first direction above a plane comprising the polishing composition distribution layer. 제9항 또는 제10항에 있어서, 폴리싱 요소들 중 적어도 일부는 폴리싱 조성물 분배 층의 노출된 표면과 동일 평면인 폴리싱 표면을 갖는 폴리싱 패드.The polishing pad of claim 9, wherein at least some of the polishing elements have a polishing surface coplanar with the exposed surface of the polishing composition distribution layer. 제9항 또는 제10항에 있어서, 폴리싱 요소들 중 적어도 일부는 폴리싱 조성물 분배 층의 노출된 표면 아래로 만입된 폴리싱 표면을 갖는 폴리싱 패드.The polishing pad of claim 9, wherein at least some of the polishing elements have a polishing surface indented below the exposed surface of the polishing composition distribution layer. 제12항 또는 제13항에 있어서, 폴리싱 조성물 분배 층은 폴리싱 요소의 경도보다 작은 경도를 갖는 마모성 재료를 포함하는 폴리싱 패드.The polishing pad of claim 12 or 13, wherein the polishing composition distribution layer comprises an abrasive material having a hardness less than that of the polishing element. 제9항 또는 제10항에 있어서, 폴리싱 조성물 분배 층은 적어도 하나의 친수성 중합체를 포함하는 폴리싱 패드.The polishing pad of claim 9, wherein the polishing composition distribution layer comprises at least one hydrophilic polymer. 제9항 또는 제10항에 있어서, 폴리싱 조성물 분배 층은 폼(foam)을 포함하는 폴리싱 패드.The polishing pad of claim 9, wherein the polishing composition distribution layer comprises a foam. 제2항 또는 제9항에 있어서, 각각의 폴리싱 요소는 지지 층에 열 접합되는 폴리싱 패드.10. The polishing pad of claim 2 or 9 wherein each polishing element is thermally bonded to a support layer. 제2항 또는 제9항에 있어서, 지지 층은 열가소성 폴리우레탄을 포함하는 폴리싱 패드.10. The polishing pad of claim 2 or 9 wherein the support layer comprises a thermoplastic polyurethane. 제1항, 제2항, 제9항, 및 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 폴리싱 요소의 반대편의 제2 주 면에 부착된 유연성(compliant) 층을 추가로 포함하는 폴리싱 패드.11. The polishing pad of any one of claims 1, 2, 9, and 10 further comprising a compliant layer attached to the second major side opposite the plurality of polishing elements. 제19항에 있어서, 폴리싱 조성물 분배 층의 컴플라이언스(compliance)는 유연성 층의 컴플라이언스보다 작은 폴리싱 패드.The polishing pad of claim 19, wherein the compliance of the polishing composition distribution layer is less than the compliance of the flexible layer. 제19항에 있어서, 유연성 층은 유연성 층과 제2 주 면 사이의 계면에 있는 접착제 층에 의해 제2 주 면에 부착되는 폴리싱 패드.20. The polishing pad of claim 19 wherein the flexible layer is attached to the second major face by an adhesive layer at an interface between the flexible layer and the second major face. 제19항에 있어서, 유연성 층은 실리콘, 천연 고무, 스티렌-부타디엔 고무, 네오프렌, 폴리우레탄, 폴리에틸렌, 및 이들의 조합으로부터 선택된 중합체 재료를 포함하는 폴리싱 패드.20. The polishing pad of claim 19 wherein the flexible layer comprises a polymeric material selected from silicone, natural rubber, styrene-butadiene rubber, neoprene, polyurethane, polyethylene, and combinations thereof. 제19항에 있어서, 제2 주 면의 반대편의 유연성 층에 부착된 감압 접착제 층을 추가로 포함하는 폴리싱 패드.20. The polishing pad of claim 19 further comprising a pressure sensitive adhesive layer attached to the flexible layer opposite the second major face. 제1항, 제2항, 제9항, 및 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 폴리싱 요소는 제1 주 면을 포함하는 평면 위로 제1 방향을 따라 약 0.25 ㎜ 이상 연장되는 폴리싱 패드.11. A polishing pad according to any one of the preceding claims, wherein each polishing element extends at least about 0.25 mm in a first direction over a plane comprising the first major surface. . 제1항, 제2항, 제9항, 및 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 연속 중합체 상은 열가소성 폴리우레탄, 아크릴레이트화 폴리우레탄, 에폭시화 폴리우레탄, 에폭시화 고무, 비닐 수지, 사이클로펜타디엔 수지, 비닐 에테르 수지, 및 이들의 조합을 포함하는 폴리싱 패드.The process of claim 1, 2, 9, or 10, wherein the continuous polymer phase is a thermoplastic polyurethane, acrylated polyurethane, epoxidized polyurethane, epoxidized rubber, vinyl resin, cyclopenta. A polishing pad comprising diene resin, vinyl ether resin, and combinations thereof. 제1항, 제2항, 제9항, 및 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 유기 미립자 충전제는 열가소성 중합체, 열경화성 중합체, 수용성 중합체, 또는 이들의 조합 중 적어도 하나를 포함하는 폴리싱 패드.The polishing pad of claim 1, 2, 9, or 10, wherein the organic particulate filler comprises at least one of a thermoplastic polymer, a thermoset polymer, a water soluble polymer, or a combination thereof. 제26항에 있어서, 유기 미립자 충전제는 폴리올레핀, 환형 폴리올레핀, 폴리올레핀계 열가소성 탄성중합체, 폴리비닐 알코올, 폴리(에틸렌 옥사이드), 폴리(비닐 알코올), 폴리(비닐 피롤리돈), 폴리아크릴산, 폴리(메트)아크릴산, 또는 이들의 조합 중 적어도 하나를 포함하는 폴리싱 패드.27. The method of claim 26, wherein the organic particulate filler comprises a polyolefin, a cyclic polyolefin, a polyolefin-based thermoplastic elastomer, polyvinyl alcohol, poly (ethylene oxide), poly (vinyl alcohol), poly (vinyl pyrrolidone), polyacrylic acid, poly ( A polishing pad comprising at least one of meth) acrylic acid, or a combination thereof. 제27항에 있어서, 폴리올레핀은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 폴리아이소부틸렌, 폴리옥텐, 이들의 공중합체, 및 이들의 조합으로부터 선택되는 폴리싱 패드.The polishing pad of claim 27 wherein the polyolefin is selected from polyethylene, polypropylene, polybutylene, polyisobutylene, polyoctene, copolymers thereof, and combinations thereof. 제1항, 제2항, 제9항, 및 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 유기 미립자 충전제는 각각의 폴리싱 요소의 중량을 기준으로 약 5% 내지 약 90%로 포함되는 폴리싱 패드.The polishing pad of claim 1, 2, 9, or 10, wherein the organic particulate filler is comprised from about 5% to about 90% by weight of each polishing element. 제1항, 제2항, 제9항, 및 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 유기 미립자 충전제는 5 내지 5,000 마이크로미터의 길이, 5 내지 250 마이크로미터의 폭, 5 내지 100 마이크로미터의 등가 구 직경(equivalent spherical diameter), 또는 이들의 조합 중 적어도 하나를 특징으로 하는 폴리싱 패드.The organic particulate filler of any one of claims 1, 2, 9, and 10, wherein the organic particulate filler is 5 to 5,000 micrometers long, 5 to 250 micrometers wide, 5 to 100 micrometers equivalent. A polishing pad characterized by at least one of an equivalent spherical diameter, or a combination thereof. 제1항, 제2항, 제9항, 및 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리싱 요소는 중위 직경(median diameter)이 1 마이크로미터 미만인 연마 미립자를 추가로 포함하는 폴리싱 패드.The polishing pad of claim 1, 2, 9, or 10, wherein the polishing element further comprises abrasive particulates having a median diameter of less than 1 micron. 제1항, 제2항, 제9항, 및 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리싱 요소들 중 적어도 하나는 다공성(porous) 폴리싱 요소를 포함하고, 각각의 다공성 폴리싱 요소는 복수의 기공(pore)을 포함하는 폴리싱 패드.11. The method of any one of claims 1, 2, 9, and 10, wherein at least one of the polishing elements comprises a porous polishing element, each porous polishing element comprising a plurality of pores ( pore). 제32항에 있어서, 폴리싱 요소들의 실질적으로 전부가 다공성 폴리싱 요소인 폴리싱 패드.33. The polishing pad of claim 32 wherein substantially all of the polishing elements are porous polishing elements. 제32항에 있어서, 각각의 다공성 폴리싱 요소를 구성하는 기공들은 실질적으로 다공성 폴리싱 요소 전체에 걸쳐 분포되는 폴리싱 패드.33. The polishing pad of claim 32 wherein the pores constituting each porous polishing element are substantially distributed throughout the porous polishing element. 제32항에 있어서, 복수의 기공은 폐쇄 셀 폼(closed cell foam)을 구성하는 폴리싱 패드.33. The polishing pad of claim 32 wherein the plurality of pores constitute a closed cell foam. 제32항에 있어서, 복수의 기공은 개방 셀 폼(open cell foam)을 구성하는 폴리싱 패드.33. The polishing pad of claim 32 wherein the plurality of pores constitutes an open cell foam. 제32항에 있어서, 복수의 기공은 단봉형 기공 크기 분포를 나타내는 폴리싱 패드.33. The polishing pad of claim 32 wherein the plurality of pores exhibit a unimodal pore size distribution. 제32항에 있어서, 복수의 기공은 약 1 나노미터 내지 약 300 마이크로미터의 평균 기공 크기를 나타내는 폴리싱 패드.33. The polishing pad of claim 32, wherein the plurality of pores exhibits an average pore size of about 1 nanometer to about 300 micrometers. 제32항에 있어서, 복수의 기공은 약 1 마이크로미터 내지 약 100 마이크로미터의 평균 기공 크기를 나타내는 폴리싱 패드.33. The polishing pad of claim 32, wherein the plurality of pores exhibits an average pore size of about 1 micrometer to about 100 micrometers. 제1항, 제2항, 제9항, 및 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리싱 요소는 원형, 타원형, 삼각형, 정사각형, 직사각형, 및 사다리꼴, 및 이들의 조합으로부터 선택된, 제1 방향에서 취해진, 단면을 갖도록 선택되는 폴리싱 패드.The polishing element of claim 1, 2, 9, or 10, wherein the polishing element is selected in a first direction, selected from circular, oval, triangular, square, rectangular, and trapezoidal, and combinations thereof. A polishing pad selected to have a cross section taken. 제1항, 제2항, 제9항, 및 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리싱 요소는 약 0.1 ㎜ 내지 약 30 ㎜의 적어도 하나의 치수를 갖는 폴리싱 패드.The polishing pad of claim 1, 2, 9, or 10, wherein the polishing element has at least one dimension of about 0.1 mm to about 30 mm. 제1항, 제2항, 제9항, 및 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리싱 요소들은 제1 주 면 상에 2차원 어레이(array) 패턴으로 배열되는 폴리싱 패드.11. A polishing pad according to any one of the preceding claims, wherein the polishing elements are arranged in a two dimensional array pattern on the first major face. 제2항 또는 제9항에 있어서, 폴리싱 요소들 중 적어도 하나는 투명 폴리싱 요소인 폴리싱 패드.10. The polishing pad of claim 2 or 9 wherein at least one of the polishing elements is a transparent polishing element. 제9항에 있어서, 지지 층, 가이드 플레이트, 폴리싱 조성물 분배 층, 적어도 하나의 폴리싱 요소, 또는 이들의 조합이 투명한 폴리싱 패드.10. The polishing pad of claim 9 wherein the support layer, guide plate, polishing composition distribution layer, at least one polishing element, or a combination thereof is transparent. 제19항에 있어서, 지지 층, 가이드 플레이트, 폴리싱 조성물 분배 층, 유연성 층, 접착제 층, 적어도 하나의 폴리싱 요소, 또는 이들의 조합이 투명한 폴리싱 패드.The polishing pad of claim 19, wherein the support layer, guide plate, polishing composition distribution layer, flexible layer, adhesive layer, at least one polishing element, or a combination thereof is transparent. 제1항 또는 제10항에 있어서, 시트의 투명 부분에 부착된 적어도 하나의 투명 폴리싱 요소를 추가로 포함하는 폴리싱 패드.The polishing pad of claim 1, further comprising at least one transparent polishing element attached to the transparent portion of the sheet. 제1항 내지 제46항 중 어느 한 항에 따른 폴리싱 패드를 사용하는 방법으로서,
기재(substrate)의 표면을 제1항 내지 제46항 중 어느 한 항의 폴리싱 패드의 폴리싱 표면과 접촉시키는 단계; 및
기재에 대해 폴리싱 패드를 상대적으로 이동시켜 기재의 표면을 마모시키는 단계를 포함하는 방법.
47. A method of using the polishing pad according to any one of claims 1 to 46,
Contacting the surface of the substrate with the polishing surface of the polishing pad of any one of claims 1-46; And
Moving the polishing pad relative to the substrate to wear the surface of the substrate.
제47항에 있어서, 폴리싱 패드 표면과 기재 표면 사이의 계면에 폴리싱 조성물을 제공하는 단계를 추가로 포함하는 방법.48. The method of claim 47, further comprising providing a polishing composition at an interface between the polishing pad surface and the substrate surface. 제1항, 제10항 내지 제42항 및 제46항 중 어느 한 항에 따른 폴리싱 패드를 제조하는 방법으로서,
경화성 중합체 전구체 물질을 포함하는 경화성 조성물 중에 유기 미립자 충전제를 분산시키는 단계;
경화성 조성물을 주형 내로 분배하는 단계; 및
적어도 부분적으로 경화된 중합체 전구체 물질 중에 분산된 유기 미립자 충전제를 포함하고 제1 주 면 및 제1 주 면의 반대편의 제2 주 면을 갖는 중합체 시트, 및 제1 주 면에 실질적으로 수직인 제1 방향을 따라 제1 주 면으로부터 외향으로 연장되는 복수의 폴리싱 요소를 형성하도록 주형 내의 경화성 조성물을 경화시키는 단계를 포함하고, 폴리싱 요소들은 시트와 일체로 형성되고, 다른 폴리싱 요소들 중 하나 이상에 대한 폴리싱 요소의 측방향 이동을 제한하도록 측방향으로 연결되지만, 폴리싱 요소의 폴리싱 표면에 실질적으로 수직인 축에서는 여전히 이동가능한 방법.
47. A method of manufacturing the polishing pad according to any one of claims 1, 10-42 and 46,
Dispersing the organic particulate filler in the curable composition comprising the curable polymer precursor material;
Dispensing the curable composition into a mold; And
A polymer sheet comprising organic particulate filler dispersed in at least partially cured polymer precursor material and having a first major face and a second major face opposite the first major face, and a first substantially perpendicular to the first major face Curing the curable composition in the mold to form a plurality of polishing elements extending outwardly from the first major face along the direction, wherein the polishing elements are integrally formed with the sheet and to one or more of the other polishing elements. Connecting laterally to limit lateral movement of the polishing element, but still moveable in an axis substantially perpendicular to the polishing surface of the polishing element.
제49항에 있어서, 유기 미립자 충전제를 분산시키는 단계는 고 전단 혼합(high shear mixing), 매체 밀링(media milling), 무-매체 밀링(media-less milling), 또는 이들의 조합을 포함하는 방법.The method of claim 49, wherein dispersing the organic particulate filler comprises high shear mixing, media milling, media-less milling, or a combination thereof. 제49항 또는 제50항에 있어서, 경화성 조성물을 주형 내로 분배하는 단계는 반응 사출 성형(reaction injection molding), 압출 성형(extrusion molding), 압축 성형(compression molding), 또는 이들의 조합 중 적어도 하나를 포함하는 방법.51. The method of claim 49 or 50, wherein dispensing the curable composition into the mold comprises at least one of reaction injection molding, extrusion molding, compression molding, or a combination thereof. How to include. 제49항 내지 제51항 중 어느 한 항에 있어서, 경화성 조성물을 경화시키는 단계는 열 경화, 압력 하에서의 열 경화, 화학 방사선 경화, 또는 이들의 조합에 의해 성취되는 방법.The method of any one of claims 49-51, wherein curing the curable composition is accomplished by thermal curing, thermal curing under pressure, actinic radiation curing, or a combination thereof. 제2항 내지 제9항 및 제11항 내지 제45항 중 어느 한 항에 따른 폴리싱 패드를 제조하는 방법으로서,
연속 중합체 상 중에 분산된 유기 미립자 충전제를 포함하는 복수의 폴리싱 요소를 형성하는 단계; 및
폴리싱 패드를 형성하도록 폴리싱 요소를 지지 층의 제1 주 면 - 상기 지지 층은 제1 주 면의 반대편의 제2 주 면을 가짐 - 에 접합하는 단계를 포함하는 방법.
46. A method for manufacturing a polishing pad according to any one of claims 2 to 9 and 11 to 45,
Forming a plurality of polishing elements comprising organic particulate filler dispersed in the continuous polymer phase; And
Bonding the polishing element to a first major face of the support layer, the support layer having a second major face opposite the first major face, to form a polishing pad.
제49항 내지 제53항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 주 면 상에 복수의 폴리싱 요소로 패턴을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 방법.54. The method of any one of claims 49-53, further comprising forming a pattern with a plurality of polishing elements on the first major face. 제54항에 있어서, 패턴을 형성하는 단계는 폴리싱 요소들을 패턴으로 반응 사출 성형하는 단계, 폴리싱 요소들을 패턴으로 압출 성형하는 단계, 폴리싱 요소들을 패턴으로 압축 성형하는 단계, 패턴에 대응하는 템플릿(template) 내에 폴리싱 요소들을 배열하는 단계, 또는 폴리싱 요소들을 지지 층 상에 패턴으로 배열하는 단계를 포함하는 방법.55. The method of claim 54, wherein forming the pattern comprises reaction injection molding the polishing elements into a pattern, extruding the polishing elements into a pattern, compression molding the polishing elements into a pattern, and a template corresponding to the pattern. Arranging polishing elements), or arranging the polishing elements in a pattern on a support layer. 제50항 내지 제55항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리싱 요소를 지지 층에 접합하는 단계는 열 접합, 초음파 접합, 화학 방사선 접합, 접착제 접합, 및 이들의 조합을 포함하는 방법.56. The method of any one of claims 50-55, wherein bonding the polishing element to the support layer comprises thermal bonding, ultrasonic bonding, actinic radiation bonding, adhesive bonding, and combinations thereof. 제49항 내지 제56항 중 어느 한 항에 있어서, 연속 중합체 상은 열가소성 폴리우레탄, 아크릴레이트화 폴리우레탄, 에폭시화 폴리우레탄, 에폭시화 고무, 비닐 수지, 사이클로펜타디엔 수지, 비닐 에테르 수지, 및 이들의 조합을 포함하는 방법.The continuous polymer phase of claim 49, wherein the continuous polymer phase is a thermoplastic polyurethane, acrylated polyurethane, epoxidized polyurethane, epoxidized rubber, vinyl resin, cyclopentadiene resin, vinyl ether resin, and these How to include a combination of. 제49항 내지 제57항 중 어느 한 항에 있어서, 유기 미립자 충전제는 열가소성 중합체, 열경화성 중합체, 수용성 중합체, 또는 이들의 조합 중 적어도 하나를 포함하는 방법.58. The method of any one of claims 49-57, wherein the organic particulate filler comprises at least one of a thermoplastic polymer, a thermoset polymer, a water soluble polymer, or a combination thereof. 제58항에 있어서, 유기 미립자 충전제는 폴리올레핀, 환형 폴리올레핀, 폴리올레핀계 열가소성 탄성중합체, 폴리비닐 알코올, 폴리(에틸렌 옥사이드), 폴리(비닐 알코올), 폴리(비닐 피롤리돈), 폴리아크릴산, 폴리(메트)아크릴산, 또는 이들의 조합 중 적어도 하나를 포함하는 방법.59. The method of claim 58, wherein the organic particulate filler comprises polyolefin, cyclic polyolefin, polyolefin-based thermoplastic elastomer, polyvinyl alcohol, poly (ethylene oxide), poly (vinyl alcohol), poly (vinyl pyrrolidone), polyacrylic acid, poly ( Meth) acrylic acid, or a combination thereof. 제59항에 있어서, 폴리올레핀은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌, 폴리아이소부틸렌, 폴리옥텐, 이들의 공중합체, 및 이들의 조합으로부터 선택되는 방법.60. The method of claim 59, wherein the polyolefin is selected from polyethylene, polypropylene, polybutylene, polyisobutylene, polyoctene, copolymers thereof, and combinations thereof. 제49항 내지 제60항 중 어느 한 항에 있어서, 유기 미립자 충전제는 각각의 폴리싱 요소의 중량을 기준으로 약 5% 내지 약 90%로 포함되는 방법.61. The method of any one of claims 49-60, wherein the organic particulate filler is comprised from about 5% to about 90% by weight of each polishing element. 제49항 내지 제61항 중 어느 한 항에 있어서, 유기 미립자 충전제는 5 내지 5,000 마이크로미터의 길이, 5 내지 250 마이크로미터의 폭, 5 내지 100 마이크로미터의 등가 구 직경, 또는 이들의 조합 중 적어도 하나를 특징으로 하는 방법.62. The organic particulate filler of claim 49, wherein the organic particulate filler comprises at least 5 to 5,000 micrometers in length, 5 to 250 micrometers in width, 5 to 100 micrometers in equivalent sphere diameter, or a combination thereof. How to feature one. 제49항 내지 제62항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리싱 요소는 중위 직경이 1 마이크로미터 미만인 연마 미립자를 추가로 포함하는 방법.63. The method of any one of claims 49-62, wherein the polishing element further comprises abrasive particulates having a median diameter of less than 1 micrometer. 제49항 내지 제63항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리싱 요소들 중 적어도 일부는 다공성 폴리싱 요소를 포함하는 방법.64. The method of any one of claims 49-63, wherein at least some of the polishing elements comprise a porous polishing element. 제64항에 있어서, 다공성 폴리싱 요소는 가스 포화 중합체 용융물의 사출 성형, 반응시 가스를 방출하여 중합체를 형성하는 반응성 혼합물의 사출 성형, 초임계 가스 중에 용해된 중합체를 포함하는 혼합물의 사출 성형, 용매 중 불상용성 중합체의 혼합물의 사출 성형, 열가소성 중합체 중에 분산된 다공성 열경화성 미립자의 사출 성형, 마이크로-벌룬(micro-balloon)의 포함, 및 이들의 조합에 의해 형성되는 방법.65. The method of claim 64, wherein the porous polishing element is injection molding of a gas saturated polymer melt, injection molding of a reactive mixture that releases gas upon reaction to form a polymer, injection molding of a mixture comprising a polymer dissolved in a supercritical gas, solvent Injection molding of a mixture of heavy incompatible polymers, injection molding of porous thermosetting particulates dispersed in a thermoplastic polymer, including micro-balloons, and combinations thereof. 제65항에 있어서, 기공은 반응 사출 성형, 가스 분산 발포(gas dispersion foaming), 및 이들의 조합에 의해 형성되는 방법.66. The method of claim 65, wherein the pores are formed by reaction injection molding, gas dispersion foaming, and combinations thereof. 제49항 내지 제66항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리싱 요소들 중 적어도 일부는 실질적으로 비-다공성인 폴리싱 요소를 포함하는 방법.67. The method of any one of claims 49-66, wherein at least some of the polishing elements comprise a polishing element that is substantially non-porous. 제49항 내지 제67항 중 어느 한 항에 있어서, 유연성 층을 제2 주 면에 부착하는 단계를 추가로 포함하는 방법.68. The method of any one of claims 49-67, further comprising attaching the flexible layer to the second major face. 제49항 내지 제68항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 주 면의 적어도 일부분을 덮는 폴리싱 조성물 분배 층을 부착하는 단계를 추가로 포함하는 방법.69. The method of any one of claims 49-68, further comprising attaching a polishing composition distribution layer covering at least a portion of the first major face.
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