【발명의 명칭】

폴리우레탄 지지 패드의 제조 방법 【기술분야】

본 발명은 폴리우레탄 지지 패드의 제조 방법에 관한 것으로서， 보다 상세하게는 내부에 길고 큰 기공을 균일하게 형성하여 낮은 경도， 우수한 압축률 및 높은 탄성률을 가지며， 보다 균일하고 높은 효율의 연마를 구현할 수 있는 폴리우레탄 지지 패드를 용이하고， 신속하게 제조하는 방법에 관한 것이다.

【발명의 배경이 되는 기술】

고집적도를 요구하는 반도체 장치 또는 디스플레아 장치에 사용 되는 기판은 미세하고 정밀한 표면이 요구되기 때문에 다양한 평탄화 방법이 적용되고 있다. 특히， 반도체 소자 또는 디스플레이 장치의 고집적화 및 고성능화 추세에 따라， 연마 패드와 피연마체 사이에 연마 입자 및 다양한 화학 성분을 포함하는 슬러리 조성물을 공급하면서， 연마 패드와 피연마체를 상대적으로 이동시켜 연마 하는 방법이 일반적으로 사용되고 있다. 이러한 연마 방법에서는 보다 정밀한 연마를 위해서 연마 또는 가공 과정에서 일정한 위치와 자세를 유지할 수 있도록 상기 피연마체를 일정한 지지 패드 상에 고정시키고 있다.

특히, 디스플레이용 유리 기판으로 사용되기 위해서는 유리 기판 표면의 거칠기 (roughness) 및 위치별 단차 차이 (TTV)가 주요 관리 인자이며， 서브 마이크론 (sub-mi cron) 내지 수십 마이크론 범위 내에서 조절이 가능하여야 한다. 또한, waviness 를 40nm 수준으로 관리하여야 하며， 특히 TFT 용 유리 기판으로 적용하기 위해서는 20nm 내외의 waviness 관리가 필요하다.

이러한 세밀한 연마가 가능하기 위해서는 연마 공정의 조건 및 장치의 조절뿐만 아니라， 사용되는 지지 패드가 높은 압축률 및 압축 회복률을 가져야 하며， 지지 패드 전 영역에 걸쳐서 보다 균일한 두께， 압력 분포 및 장력 분포를 가져야 한다.

그러나， 이전에 알려진 지지 패드는 내부에 형성된 기포가 불균일한 크기 및 분포를 나타내고 압축률 및 압축 회복률 등의 물성도 좋지 않아, 보다 균일하고 세밀한 연마가 요구되는 분야， 예를 들어 디스플레이용 유리 기판의 연마에 적용하기에는 충분하지 못하였다.

따라서， 균일하고 일정한 형태의 기공을 내부에 포함하며， 압축률 및 압축 회복률 등의 물성이 개선되고， 보다 균알하고 높은 효율의 연마를 구현할 수 있는 폴리우레탄 지지 패드를 용이하고， 신속하게 제조하는 방법에 대한 개발이 필요하다.

【발명의 내용】

【해결하고자 하는 과제】

― 본 발명은， 제조되는 패드 내부에 길고 큰 기공을 균일하게 형성하여 낮은 경도， 우수한 압축를 등을 나타나게 할 수 있으며， 보다 균일하고 높은 효율의 연마를 구현할 수 있는 폴리우레탄 지지 패드를 용이하고， 신속하게 제조하는 방법을 제공하기 위한 것이다.

[과제의 해결 수단】

본 명세서에서는， 플리우레탄 수지 및 DMF 용매를 포함하는 수지 조성물을 습식 응고하는 단계; 및 상기 습식 응고물을 산 촉매 또는 염기,촉매를 포함하는 수용액에 침지하는 단계; 를 포함하는 폴리우레탄 지지 패드의 제조 방법을 제공한다.

이하 발명의 구체적인 구현예에 따른 폴리우레탄 지지 패드의 제조 방법 및 폴리우레탄 지지 패드에 관하여 보다 상세하게 설명하기로 한다. 본 명세서에서, '지지 패드'는 반도체 또는 디스플레이 장치에 사용되는 기판 제조 과정 중， 연마 공정에서 연마 대상막을 캐리어에 밀착 또는 고정시켜주는 역할을 하는 패드를 의미한다.

발명의 일 구현예에 따르면， 폴리우레탄 수지 및 DMF 용매를 포함하는 수지 조성물을 습식 응고하는 단계 ; 및 상기 습식 응고물을 산 촉매 또는 염기 촉매를 포함하는 수용액에 침지하는 단계; 를 포함하는 폴리우레탄 지지 패드의 제조 방법이 제공될 수 있다.

본 발명자들은 폴리우레탄 지지 패드의 제조에 관한 연구를 진행하여， 폴리우레탄 수지 조성물을 습식 웅고하면 내부에 긴 타원형의 기공이 균일하게 형성될 수 있으며， 상기 결과물을 산 촉매 또는 염기 촉매를 포함하는 특정 온도의 수용액에 침지함으로서， 폴리우레탄 수지의 분자량을 낮춰 최종 제조되는 폴리우레탄 지지 패드가 보다 높은 압축률 및 압축 회복률과 우수한 탄성 및 지지 성능을 가질 수 있음을 실험을 통하여 확인하고 발명을 완성하였다.

' 특히ᅳ 상기 발명의 일 구현예의 제조 방법은 상기 특정의 침지 단계를 포함하여， 습식 응고 과정에서 폴리우레탄 수지 내부에 형성된 기공의 형상을 그대로 유지하면서도, 최종적으로 얻어지는 폴리우레탄 지지 패드에 포함되는 폴리우레탄 수지 자체의 중량평균분자량을 단 시간 내에 낮출 수 있다.

즉， 상기 발명의 일 구현예에 따라 제공되는 폴리우레탄 지지 패드는 이와 동등 수준의 중량평균분자량을 갖는 폴리우레탄 수지가 포함하기 어려운 형태의 기공， 예를 들어 큰 편평비를 갖는 긴 타원형의 기공이 내부에 균일하게 분포할 수 있다. 또한， 상기 발명의 일 구현예에 따라 제공되는 폴리우레탄 지지 패드는 이전에 알려진 통상적인 방법으로 얻어지는 폴리우레탄 수지에 비하여 보다 낮은 밀도 및 경도를 가질 수 있어서， 보다 높은 압축률 및 압축 회복률 등을 구현할 수 있다.

이에 따라， 상기 발명의 일 구현예에 따라 제공되는 폴리우레탄 지지 패드의 내부에는 긴 타원형의 기공이 균일하게 다수 분포되어 지지 패드와 연마 대상막 사이에 갇혀있는 _{( t rap} ) 공기를 용이하게 내부로 전달받을 수 있고， 연마 단계에서 가해지는 힘을 지지 패드 전체 및 피연마체 전체로 균일하게 분배하여 보다 균일하고 세밀한 연마를 할 수 있다. 즉， 상기 폴리우레탄 지지 패드는 보다 높은 압축률 및 압축 회복률과 우수한 탄성 및 지지 성능 등을 가질 수 있다.

상기 일 구현예의 폴리우레탄 지지 패드의 제조 방법은 폴리우레탄 수지 및 DMF 용매를 포함하는 수지 조성물을 습식 웅고하는 단계 이후에， 상기 습식 웅고물을 산 촉매 또는 염기 촉매를 포함하는 수용액에 침지하는 단계를 포함할 수 있다. .

상술한 바와 같이， 상기 침지 과정에서는 상기 폴리우레탄 수지 조성물의 습식 웅고물 내부에 형성된 기공의 형상이 유지되면서도， 상기 폴리우레탄 수지의 우레탄 결합 또는 에스테르 결합 부분이 상기 침지 단계의 수용액 내에서 가수분해 (hydrolysi s) 또는 에스테르 교환반응 (trans-ester i i i cat ion)을 하여， 최종적으로 얻어지는 풀리우레탄 지지 패드의 중량평균분자량 및 경도를 낮출 수 있다.

이러한 침지 단계의 침지 용액은 산 촉매 또는 염기 촉매를 포함하며， 물， 알코을 수용액 또는 글리세린 수용액 등을 더 포함할 수 있다. 상기 알코올 수용액의 구체적인 예로는 에탄올과 IPA 수용액 등을 들 수 있으며， 알코을의 농도가 높으면 패드 표면에서 swel l ing 현상이 나타날 수 있어 알코올의 농도는 10% 이하인 것이 바람직하다.

그리고， 상기 산 촉매 또는 염기 촉매는 침지 단계의 용액 내에서 폴리우레탄 수지의 soft segment 의 에스터 (ester )결합 부위나 우레탄 결합 부위의 가수분해 또는 에스테르 교환반응을 촉진시켜 폴리우레탄 지지패드의 중량평균분자량 및 경도를 단 시간에 낮출 수 있다.

또한， 침지 용액인 상기 산 촉매. 또는 염기 촉매를 포함하는 수용액의 온도는 약 10 ^° C 내지 95 ^° C , 바람직하게는 약 20 ^° C 내지 90 ^° C일 수 있다. 상기 수용액의 은도가 너무 낮은 경우， 높은 압축률을 구현할 수 있는 범위까지 층분히 분자량을 낮출 수 없어 폴리우레탄 지지 패드가 고른 압력 분포 또는 장력 분포를 갖기 어려우며， 이러한 폴리우레탄 지지 패드를 사용하는 경우 블균일한 연마 또는 제품 불량이 발생할 수 있다. 또한, 상기 수용액의 온도가 너무 높은 경우, 폴리우레탄 수지층이 변성될 수 있으며， 추가로 포함할 수 있는 접착층 등이 휘발되거나 변성될 수 있다.

상기 침지 용액에는 고분자의 침지 단계에서 사용될 수 있는 것으로 알려진 산 촉매를 큰 제한 없이 사용할 수 있는데， 산 촉매의 구체적인 예로는 DBSA ( dodecy 1 benzenesu 1 f on i c ac id) , SDSCsodium dodecyl sul fate) , HC1 , BSA(benzenesul foni c ac id) , 인산， Alkyl sul foni c acid , Alkyl benzenesul foni c ac id, Butane sul foni c ac i d , 질산， 호박산, 이들의 2 종 이상의 흔합물 또는 이들의 염을 들 수 있으며， 상기 alkyl 은 탄소수 1 내지 18 의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기를 의미한다.

그리고， 이러한 산 촉매는 0.0001 내지 3 몰농도， 또는 1M 이하의 농도를 가질 수 있다. 상기 산 촉매가 너무 낮으면 폴리우레탄 수지의 분자량을 낮추는 과정을 충분히 촉진하지 못하여 반웅시간이 오래 걸릴 수 있고， 상기 산 촉매의 농도가 너무 높으면 최종 생성되는 지지패드의 표면에 변형이 발생할 수 있고， 지지패드의 세척에 어려움이 있을 수 있다.

또한, 상기 침지 용액에는 고분자의 침지 단계에서 사용될 수 있는 것으로 알려진 염기 촉매를 큰 제한 없이 사용할 수 있는데， EDA(ethylene diamine) , TMEDA(tetramethyl ethylenedi amine) , KOH, NaOH, NaHC0 ₃ , Pyrolidine Guanidine, Glycine, TMAH(tetramethyl ammonium hydroxide) ,

TEAH tetraethyla瞧 onium hydroxide), 이들의 2 종 이상의 흔합물 또는 이들의 염을 들 수 있다.

그리고， 이러한 염기 촉매는 0.0001 내지 3 몰 농도 일 수 있다. 상기 염기 촉매가 0.0001 몰 미만이면 폴리우레탄 수지의 분자량을 낮추는 과정을 충분히 촉진하지 못하여 반응시간이 오래 걸릴 수 있고, 3 몰 농도를 초과하면 최종 생성되는 지지패드의 표면에 변형이 발생할 수 있고， 지지패드의 세척에 어려움이 있을 수 있다.

특히， 상기 침지 용액에 포함되는 산 촉매 또는 염기 촉매로 계면 활성 능력이 우수한 촉매를 사용하는 경우， 폴리우레탄 수지의 우레탄 결합 또는 에스테르 결합 부분의 가수분해 또는 에스테르 교환반웅을 촉진시켜 폴리우레탄 지지패드의 중량평균분자량 및 경도를 단 시간에 낮출 수 있으며， 이러한 계면 활성 능력이 우수한 촉매로 DBSA(dodecylbenzenesulfonic acid), SDS( sodium dodecyl sulfate), HCl , BSA(benzenesulfonic acid), 인산 등을 사용할 수 있다. 그리고， 상기 침지 단계는 1 분 내지 24 시간 동안ᅳ 바람직하게는 10 분 내자 15시간 동안 이루어질 수 있다.

상기 폴리우레탄 수지는 220,000 내지 1,000,000 의 중량평균분자량을 가질 _. 수 있다. 220,000 미만의 중량평균분자량을 가지는 폴리우레탄 수지는 기공을 잘 형성하지 못해 균일하고， 일정한 형태의 기공을 포함하는 지지 패드를 제조하기 어렵고， 1,000,000 을 초과하는 중량평균분자량을 가지는 폴리우레탄 수지는 점도가 높아서 배합 및 코팅 단계에서의 공정성이 좋지 못하며， 수지의 분자량을 침지 공정을 통하여 원하는 범위로 낮추는데 시간이 많이 소요될 수 있다.

한편， 상기 침지 단계 이후에 상기 습식 웅고물의 폴리우레탄 수지의 중량평균분자량은 10 내지 80% 감소할 수 있다. 습식 웅고물의 중량평균분자량은 침지 시간이 지남에 따라 감소량이 증가하며, 20 분 침지한 경우 10 내지 40 , 1 시간 침지한 경우 20 내지 50 %， 3 시간 침지한 경우 30 내지 80% 감소할 수 있다.

특히， 상기 침지 단계 이후에 폴리우레탄 수지의 중량평균분자량은 100,000 내지 350,000 일 수 있다. 상술한 바와 같이， 상기 침지 단계에서는 기공의 형태 및 크기는 유지되면서도, 폴리우레탄 수지 조성물이 웅고된 결과물의 중량평균분자량은 감소하여 최종 얻어지는 지지 패드의 경도를 낮출 수 있으며， 이러한 지지 패드는 보다 높은 압축률 및 압축 회복를과 우수한 탄성 및 지지 성능 등을 가질 수 있다.

상기 발명의 일 구현예의 제조 방법에 따라 제공되는 폴리우레탄 지지 패드 내부에는 50 μ 내지 3 匪， 바람직하게는 300 j 내지 2 讓 의 최장 직경을 갖는 기공이 형성될 수 있다. 그리고， 이러한 폴리우페탄 지지 패드 내부에 분포하는 기¾은 3 내지 10 의 평편비 (폭에 대한 길이의 비율)를 가질 수 있고， 바람직하게는 4 내지 9의 평편비를 가질 수 있다.

상기 폴리우레탄 지지 패드는 0.3 내지 3議， 바람직하게는 0.5 내지

2mm 의 두께를 가질 수 있으며， 0.10 내지 0.50g/cirf, 바람직하게는 0.15 내지 0.30 g/cffl ³ 의 밀도를 가질 수 있다.

또한, 상기 폴리우레탄 지지 패드는 JIS L1021-16 에 따른 압축를이 50% 이상이고 압축 회복률이 90% 이상일 수 있다.

상기 폴리우레탄 지지 패드는 다른 통상적인 폴리우레탄 시트， 예를 들어 폴리우레탄 연마 패드 또는 폴리우레탄 합성 피혁 등과 구분될 수 있다. 구체적으로， 폴리우레탄 연마 패드는 높은 내마모성과 높은 경도를 가져야 하여， 가교 반응이 이루어잔 플리우레탄 수지를 사용하여야 하고， 제조 방법 또한 습식 웅고 과정이 아니라 Prepoiymer 와 다른 단량체를 in situ 로 흔합하고 몰드 (mold)에서 반옹 및 경화시켜 제조하는 것이 일반적이다.

그리고， 상기 폴리우레탄 지지 패드의 제조 방법은 폴리우레탄 수지 및 DMF 용매를 포함하는 수지 조성물을 습식 웅고하는 단계; 및 상기 습식 웅고물을 산 촉매 또는 염기 촉매를 포함하는 40 내지 200°C의 수용액에 침지하는 단계; 이외에 상기 습식 웅고물을 수세 및 건조 하는 단계; 상기 습식 응고물의 표면을 연마하는 단계; 또는 상기 습식 웅고물의 표면에 접착층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

폴리우레탄 수지와 DMF 용매 등의 유기 용매를 포함하는 조성물을 유기 용매와 물이 담겨 있는 응고조에서 웅고시키면， 수지 조성물 성분의 상분리 현상， 예를 들어 폴리우레탄 수지， 물 및 유기 용매의 상분리 현상이 일어나는데， 이러한 상분리 현상에 의하여 다수의 기공이 내부에 형성된 폴리우레탄 수지가 얻어질 수 있다.

구체적으로， 상기 플리우레탄 수지 및 DMF 용매를 포함하는 수지 조성물을 습식 웅고하는 단계는, 상기 폴리우레탄 수지 조성물을 형성하는 단계; 상기 폴리우레탄 수지 조성물을 일정한 기재나 틀에 도포 또는 투입하여 코팅층을 형성하는 단계 ; 및 상기 코팅층을 응고하는 단계를 포함할 수 있다. 그리고， 이러한 폴리우레탄 수지 및 DMF 용매를 포함하는 수지 조성물을 습식 웅고하는 단계 이후에 상기 조성물의 웅고물을 수세， 탈수 및 건조하는 단계가 연속하여 이루어질 수 있다. 이러한 수지 조성물의 웅고물을 수세， 탈수 및 건조하는 단계에서는 지지 패드의 제조 방법에서 사용 가능한 것으로 알려진 방법 및 장치를 큰 제한 없이 사용할 수 있다.

상기 코팅층을 웅고하는 단계에서는 상기 코팅층이 형성된 기재나 를을 디메틸포름아미드 수용액 또는 물이 채워져 있는 응고조에 투입하여 이루어질 수 있다. 상기 웅고 과정에서는 폴리우레탄 수지 내부의 디메틸포름아미드가 물과 교체되면서 폴리우레탄 수지가 서서히 웅고되고 이에 따라 다수의 기공이 형성될 수 있다. 상기 응고조에 채워져 있는 수용액의 농도 및 수용액 또는 물의 양은 크게 제한되는 것은 아니며， 반웅 조건 및 제조되는 지지 패드의 물성에 따라서 적절히 조절할 수 있다. 상기 웅고 과정 후 연마 패드 내부에는 물과 DMF 가 적절히 남아 있는 상태일 수 있으며， 이러한 웅고물을 세척하고 오븐에서 건조함으로서 연마 패드 내부에서 물， DMF 용매 및 기타 성분을 제거할 수 있다. 한편， 상기 폴리우레탄 지지 패드의 제조 방법은 상기 습식 웅고물의 표면을 연마 (또는 버핑 (buf f ing) )하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 연마 단계는, 고속으로 회전하는 샌드페이퍼가 감긴 를 (Rol l )를 이용하여 경도가 낮은 폴리우레탄 필름 ( 100% 모듈러스 1 내지 10)의 표면을 깍는 공장으로서， 높은 에너지가 가해지는 공정이다. 이러한 연마 (또는 버핑 (buf f ing) ) 공정에서는， 피연마막을 한번에 수백 函 를 깍을 수도 있으며， 수십 urn 씩 여러 번에 걸쳐 칵을.수도 있다. 낮은 경도의 필름을 한번에 많이 연마하는 경우， MKmachine di rect i on)방향으로 두께 차이 또는 연마 (버핑) 수준의 차이가 발생할 수 있으며， 지지 패드에 불균일하게 쌓인 에너지는 연마 장비에서 피연마막， 예를 들어 디스플레이의 유리 기판 등으로 불균일하게 전사되어 TD(Transverse Di rect ion) 방향의 라인 또는 줄무늬가 발생할 수 있다.

상기 폴리우레탄 지지 패드의 제조 방법은， 상기 버핑된 습식 웅고물의 표면에 접착층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이러한 접착층은 지지 패드의 최종 제품을 제조하는데 사용되는 것으로 알려진 방법 및 구성을 별 다른 제한 없이 사용하여 형성될 수 있다. 예를 들어， 상기 접착층은 상기 습식 웅고물의 표면 또는 상기 표면 연마된 습식 응고물의 표면에 일정한 접착제， 예를 들어 감압성 접착제 (PSA) 등을 도포함으로서 형성될 수 도 있으며， 상기 습식 웅고물의 표면 또는 상기 표면 연마된 습식 웅고물의 표면에 감압성 양면 접착 필름을 라미네이트함으로서 형성될 수도 있다.

한편, 상기 침지단계는 공정 순서에 제한되지 않고 이루어 질 수 있다. 예를 들어， 폴리우레탄 수지 조성물을 습식 웅고하는 단계， 상기 폴리우레탄 수지 조성물의 습식 웅고물을 수세하는 단계， 표면을 연마하는 단계， 또는 접착층을 형성하는 단계 후에 행해 질 수 있으나， 기형성된 기공 형상의 변형없이 폴리우레탄 수지의 증량평균분자량을 낮추기 위하여 습삭 응고된 수지 조성물을 수세하고 침지하는 것이 바람직하다 .

또한， 상기 폴리우레탄 수지는 상온에서 30%의 DMF Solut ion 상태에서 100 , 000 내지 1，000，000 cps 의 점도를 가질 수 있다. 상기 폴리우레탄 지지 패드의 제조 과정에서， 폴리우레탄 수지 내의 디메틸포름아미드가 물에 용해되어 빠져나가면서 기공이 형성될 수 있는데， 상기 범위의 분자량 또는 점도를 갖는 폴리우레탄 수지를 사용하면 다수의 기공이 균일한 크기와 균일한 분포로 형성될 수 있다. 상기 폴리우레탄 수지의 점도가 100 , 000cps 미만이면 지지 패드로서 적절한 물성을 갖지 못하며， 지지 패드 제조도 ^' 어려워질 수 있으며, 상기 점도가 l , 000 , 000cps 초과인 경우에는 지지 패드 내부에 기공을 형성시키기 어려우며 지지 패드의 경도가 크게 높아질 수 있다. 상기 수지 조성물은 상기 폴리우레탄 수지 1 내지 70 wt% , 바람직하게는 3 내지 50 %을 포함할 수 있다. 상기 수지 조성물에서 폴리우레탄 수지의 함량이 너무 작으면 지지 패드의 본체를 적절히 형성하기 어렵고， 조성물의 점도가 너무 낮아져서 지지 패드를 제조하기 위한 코팅 공정에 적용하기가 용이하지 않을 수 있다. 또한， 상기 수지 조성물에서 폴리우레탄 수지의 함량이 너무 크면， 얻어지는 폴리우레탄 지지 패드의 밀도가 필요 이상으로 커지거나 조성 ^' 물의 점도가 너무 커져서 지지 패드를 제조하기 위한 코팅 공정에 적용하기가 용이하지 않을 수 있다.

상기 수지 조성물은 디메틸포름아미드 (DMF) 용매를 포함할 수 있는데， 상기 디메틸포름아미드 (DMF)는 ^ -디메틸포름아미드^^ ¹ — dimethylmethanami de) 를 의미한다. 상기 폴리우레탄 수지 조성물을 웅고 시키면 수지 조성물 성분， 예를 들어 폴리우레탄 수지， 물 및 DMF 용매의 상분리 현상에 의하여， 내부에 기공이 형성된 폴리우레탄 지지 패드가 형성될 수 있다. 즉, 상기 수지 조성물의 응고 과정에서는 폴리우레탄 수지 내에 존재하는 DMF 용매가 응고조 내부의 물과 교체되고， 웅고 과정이 완료되면 내부에 기공이 형성된 지지 패드용 폴리우레탄 수지가 형성된다.

상기 수지 조성물은 상기 DMF 용매 30 내지 99wt% , 바람직하게는 40 내지 90 %를 포함할 수 있다. 상기 수지 조성물 상에서 DMF 용매의 함량이 너무 작으면 웅고 과정에서 수지 내부에 기공 형성이 원활하지 않을 수 있으며， 상기 함량이 너무 크면 폴리우레탄 수지의 비율이 크게 줄어 적절한 물성을 갖는 폴리우레탄 지지 패드를 제조하기 어려울 수 있다.

상기 수지 조성물은 음이온성 계면활성제를 더 포함할 수 있다. 상기 음이온성 계면활성제는 웅고되는 조성물의 전 영역에 걸쳐 물이 균일하게 침투할 수 있게 하며， 폴리우레탄 수지 조성물의 각각 성분들의 상분리가 일정 부분에 집중되지 않게 할 수 있어서, 지지 패드 내부에 기공이 매우 균일하게 형성될 수 있게 할 수 있다. 이러한 음이온성 계면활성제는 제조되는 지지 패드의 물성이나 공정상 조건 등을 고려하여 함량을 적절히 조절하여 사용될 수 있고， 예를 들어 상기 지지 패드용 폴리우레탄 수지 조성물 중 0.01 내지 5 %로 포함될 수 있다. 상기 음이온성 계면활성제로는 도데실벤젠설폰산， 도데실벤젠설폰산 유도체， 호박산, 호박산 유도체, 도데실설페이트， 도데실설페이트 유도체 또는 이들의 1 이상의 흔합물을 들 수 있다. 그리고， 음이온성 계면활성제로 도데실벤젠설폰산 또는 이의 유도체와， 호박산 또는 이의 유도체를 흔합하여 사용하는 것이， 지지 패드 내부에 형성되는 기공의 형태나 크기를 적절히 조절하고 제조되는 지지 패드의 물성을 향상시키기 위해서 바람직하다. ^'

상기 수지 조성물은 지지 패드의 흡착력을 높이거나 패드의 표면을 평탄화 하기 위하여 비이온성 계면활성제를 더 포함할 수 있다. 이러한 비이온성 계면활성제의 예로는 실리콘계 고분자， 실리콘 오일， 글리세를 계열 고분자 또는 탄화수소 계열 고분자 등을 들 수 있다. 이러한 비온성 계면활성제는 제조되는 지지 패드의 물성이나 공정상 조건 등을 고려하여 함량을 적절히 조절하여 사용될 수 있고， 예를 들어 상기 지지 패드용 폴리우레탄 수지 조성물 중 0.01 내지 5 %로 포함될 수 있다.

또한, 상기 수지 조성물은 .착색제, 발수제， 층진제， 기공 크기 조절제 및 안료로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 이러한 첨가제는 제조되는 지지 패드의 물성이나 공정상 조건 등을 고려하여 함량을 적절히 조절하여 사용될 수 있고， 예를 들어 상기 수지 조성물에 각각의 첨가제가 0.01 내지 10 %로 포함될 수 있다.

상술한 제조 방법에 의하여 제조되는 폴리우레탄 지지 패드는 내부에 길고 큰 기공이 균일하게 형성되어 있어서 패드의 경도가 낮아져서 높은 압축률 및 압축 회복률을 구현할 수 있으며， 국지적으로 두께가 불균일하거나 지지 패드의 일부분에 압력 또는 장력이 집중되는 현상을 해소하여 보다 균일한 두께， 압력 분포 또는 장력 분포를 가질 수 있다.

[발명의 효과】

본 발명에 따르면， 제조되는 패드 전체 영역에서 보다 균일한 두께， 압력 분포 또는 장력 분포 등을 나타나게 할 수 있으며， 보다 균일하고 높은 효율의 연마를 구현할 수 있는 폴리우레탄 지지 패드를 용이하고， 신속하게 제조하는 방법이 제공될 수 있다:

【도면의 간단한 설명】 도 1 은 분자량 380 , 000 의 폴리우레탄을 사용하여 제조한 실시예의 지지 패드의 단면 SEM사진을 나타낸 것이다.

도 2는 분자량 210 , 000의 폴리우레탄을 사용하여 제조한 비교예 2의. 지지 패드의 단면 SEM사진을 나타낸 것이다.

【발명을 실시하기 위한 구체적인 내용】

발명을 하기의 실시예에서 보다 상세하게 설명한다. 단， 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐， 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1: 폴리우레탄지지 패드의 합성 및 이의 압축률 측정 > 하기 표 1 의 성분을 포함하는 수지 조성물을 PET 필름 상에 코팅한 후， 이러한 코팅층을 습식 움고, 수세， 탈수 및 건조함으로써， 내부에 기공이 형성된 폴리우레탄 수지 필름층을 얻었다. 얻어진 폴리우레탄 수지 필름층이 보다 균일한 두께 및 높은 균일도를 갖도록， 고속으로 회전하는 샌드페이퍼가 감긴 를 (Rol l )을 사용하여 버핑 (buf f ing) 처리하고， 상기 버핑된 폴리우레탄 수지 필름층의 일면에 감압성 양면 접착 테이프를 라미네이션하여 폴리우레탄 지지 패드를 얻었다.

그리고， 상기 지지 패드를 50 ^° C의 0. 1M DBSA수용액에서 3 시간 동안 침지 하고， 수세， 탈수 및 건조하여 최종 완제품의 폴리우레탄 지지 패드를 제조하였다.

[폴리우레탄층: 1200 ， 점착층 : 250 /皿]

제조한 폴리우레탄 지지 패드의 침지 시간에 따른 압축를과 최종 중량평균 분자량을 표 2에 함께 나타내었다.

【표 1】

레탄 수지 SW-80LM: 폴리우레탄 수지 20중량 %와 DMF 용액 <실시예 2: 폴리우레탄지지 패드의 합성 및 이의 압축률 측정 >

50 ^° C의 O.IM DBSA 대신 50 ^° C의 O.IM SDS 와 O.IM HC1 의 흔합물에서 침지한 것을 제외하고， 실시예 1 과 동일한 방법으로 폴리우레탄 지지 패드를 얻었다.

[폴리우레탄층 : 1200 ， 점착층 : 250 //Hi]

제조한 폴리우레탄 지지 패드의 침지 시간에 따른 압축률과 최종 중량평균 분자량을 표 2에 함께 나타내었다. <실시예 3: 폴리우레탄지지 패드의 합성 및 이의 압축률 측정 >

50 ^° C의 O.IM DBSA 대신 50 ^° C의 0.5M BSA수용액에서 침지한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리우레탄 지지 패드를 얻었다.

[폴리우레탄층: 1200 ， 점착층: 250 m]

제조한 폴리우레탄 .지지 패드의 침지 사간에 따른 압축를과 최종 증량평균 분자량을 표 2에 함께 나타내었다.

<실시예 4: 폴리우레탄 지지 패드의 합성 및 이의 압축률 촉정 >

50 ^° C의 O.IM DBSA 대신 25 ^° C의 0.001M DBSA 수용액에서 침지한 것을 제외하고， 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리우레탄 지지 패드를 얻었다.

[폴리우레탄층 : 1200 ， 점착층 : 250 m]

제조한 폴리우레탄 지지 패드의 침지 시간에 따른 압축를과 최종 중량평균 분.자량을 표 2에 함께 나타내었다.

<실시예 5: 폴리우레탄지지 패드의 합성 및 이의 압축률 측정 >

50 ^° C의 O.IM DBSA 대신 70 ^° C의 0.001M DBSA 수용액에서 침지한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리우레탄 지지 패드를 얻었다.

[폴리우레탄충: 1200 ， 점착층 : 250 ]

제조한 폴리우레탄 지지 패드의 침지 시간에 따른 압축률과 최종 중량평균 분자량을 표 2에 함께 나타내었다. <실시예 6: 폴리우레탄지지 패드의 합성 및 이의 압축률 측정 >

50 ^° C의 O . IM DBSA 대신 50 ^° C의 2M EDA 수용액에서 침지한 것을 제외하고， 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리우레탄 지지 패드를 얻었다.

[폴리우레탄층 : 1200 ， 점착층 : 250 ]

제조한 폴리우레탄 지지 패드의 침지 시간에 따른 압축률과 최종 중량평균 분자량을 표 2에 함께 나타내었다.

<실시예 7: 폴리우레탄지지 패드의 합성 및 이의 압축률 측정 >

50 ^° C의 O . IM DBSA 대신 70 ^° C의 2M EDA 수용액에서 침지한 것을 제외하고， 실시예 1과 동일한 방법으로 폴리우레탄 지지 패드를 얻었다.

[폴리우레탄층 : 1200 ， 점착층: 250 ]

제조한 폴리우레탄 지지 패드의 침지 시간에 따른 압축를과 최종 중량평균 분자량을 표 2에 함께 나타내었다. <비교예 1: 폴리우레탄지지 패드의 합성 및 이의 압축률 측정 >

침지 단계 대신 50 ^° C의 오븐에서 aging 한 것을 제외하고， 실시예 1 과 동일한 방법으로 폴리우레탄 지지 패드를 얻었다.

[폴리우레탄층: 1200 , 점착층: 250 ]

제조한 폴리우레탄 지지 패드의 침지 시간에 따른 압축를과 최종 중량평균 분자량을 표 2에 함께 나타내었다.

<비교예 2: 폴리우레탄지지 패드의 합성 및 이의 압축률 측정 >

침지 하지 않고， 210 , 000 분자량의 폴리우레탄 수지를 사용한 것을 제외하고， 실시예 1과 일한 방법으로 폴리우레탄 지지.패드를 얻었다.

[폴리우레탄층: 1200 ， 점착층: 250 ]

제조한 폴리우레탄 지지 패드의 침지 시간에 따른 압축를과 최종. 중량평균 분자량을 표 2에 함께 나타내었다.

【표 2] 침지 시간 중량평균분자량 압축률 (%) 압축희복률 (%) 실시예 1 0 380,000 50 97

20분 266,000 56 97

1시간 198,000 57 96

3시간 183,000 58 93 실시예 2 0 380,000 48 95

20분 311,000 52 95

1시간 262,000 53 95

3시간 244,000 55 95

.실시예 3 0 380,000 47 95

20분 312,000 51 95

1시간 238,000 54 95

3시간 168,000 57 95 실시예 4 0 380,000 50 95

3시간 280,000 53 95

14시간 220,000 . 56 95 실시예 5 0 380,000 50 94

3시간 175,000 58 93 실시예 6 0 380,000 50 95

3시간 215,000 55 94

14시간 160,000 60 93 실시예 7 0 380,000 50 95

3시간 143,000 60 91 비교예 1 0 380,000 47 89

2일 371,000 49 94

6일 358,000 48 93

16일 330,000 48 93 '

22일 313,000 49 93 비교예 2 Oday 210,000 12 89

<실험예 1: 압축률및 압축회복를의 측정 > 상기 실시예 및 비교예에서 얻어진 폴리우레탄 지지 패드의 압축률은 J IS L1021-16 에 따라 측정하였다. 구체적으로， 상기 실시예 및 비교예에서 얻어진 폴리우레탄 지지 패드를 잘라서 25瞧 *30画 의 크기 시편을 준비하였다. 이러한 시편에 초기 하중 100g/cm ² 을 30 초간 가하고 초기 두께를 다이얼 게이지를 사용하여 측정하였다 (TO) . 상기 시편에 하중 1120g/cm ² 을 5 분간 가하고 가압 상태에서 두께를 측정하였다 ΟΊ) . 그리고， 모든 하중을 제거하고 5분간 방치 후， 다시 초기 하중 100 g/cm ² 을 30 초간 가하고 나서 두께를 측정하였다 (ΤΟ' ) . 측정된 각각의 두께를 하기 계산식을 적용하여 압축를 및 압축회복률을 산출하였다.

압축를 (%)=(Τ0-Τ1)*100/Τ0

압축회복률 (%) το'-τι)*.ιοο/(το-τι) <실시예 및 비교예의 비교 >

상기 표 2 에 나타난 바와 ^' 같이, 실시예 1 내지 7 의 폴리우레탄 지지 패드는 침지시간이 지남에 따라， 압축률이 점점 높아지는 경향을 보였고， 380 , 000 의 폴리우레탄을 사용하여 제조한 지지 패드의 최종 중량평균분자량은 183，000(실시예 1)， 244，000(실시예 2)， 168，000(실시예 3)으로 나타나 침지공정을 통해 분자량을 층분히 낮출 수 있음이 확인되었다. 또한， 압축률도 실시예 모두， 55% 이상으로 높게 나타나 실제 연마시에 피연마막인 유리 기판을 균일하고 높은 효율로 세밀하게 연마할 수 있을 것으로 보인다.

특히 , 상기 실시예 1내지 7의 결과는 약 3시간 정도의 짧은 침지 공정을 통하여 얻은 결과로, 적은 시간 동안의 침지로도 분자량을 낮추어 물성을 개선하고, 압축를을 높알 수 있어 보다 효율적이고 용이하게 지지 패드를 제조할 수 있음이 확인되었다.

이에 반하여， 침지 단계 대신에 실시예와 동일한 온도에서 aging 한 것을 제외하고 실시예와 동일하게 제조한 비교예 1 의 -지지패드는 압축률이 낮게 나타나며， 분자량의 변화도 미미하여， 침지 단계의 압축를의 ^' 개선 효과 및 분자량의 변화에 대한 효과가 확인되었다. 즉， 침지 없이 실시예와 같은 온도에서 시간을 경과시킨 경우 (aging) 분자량과 압축률이 큰 변화를 보이지 않아， 분자량이 작아 지고， 압축률이 높아지는 현상이 높은 은도나 시간이 경과함에 따른 현상이 아닌 침지단계에 의한 효과임을 확인하였다.

한편， 210 ,000 의 낮은 분자량의 폴리우레탄 수지를 출발물질로 사용하여 지지패드를 제조한 비교예 2 는 침지 공정을 포함하지 않아 분자량이 더 감소하지는 않았지만， 출발 물질의 분자량과 실시예의 최종 폴리우레탄 수지의 분자량이 동등한 수준이어서 동등한 수준의 밀도 및 경도를 나타낼 수 있다. 그럼에도 불구하고， 실시예의 지지패드가 비교예 2에 비하여 현저히 높은 압축를 및 압축회복률을 보여， 실시예의 제조방법이 지지패드 내부에 기공을 잘 형성하면서， 그 기공의 형태와 분포도 고르게 나타내어 상술한 효과들을 보이는 것을 확인할 수 있다.

이에 더하여， 도 1 및 도 2 에 나타난 바와 같이， 높은 분자량의 폴리우레탄을 사용한 실시예 1 의 폴리우레탄 지지 패드는 길고 고르게 분포한 기공을 포함하는 단면 형상을 보여， 낮은 분자량의 폴리우레탄을 사용한 비교예 2 의 단면 형상에 비하여 현저히 향상되고 개선된 기공 형태를 확인할 수 있었다.