JP2008184597A - Method of producing polishing pad - Google Patents

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Tomohiro Okamoto
知大 岡本
Shunji Kaneda
俊二 金田
Hirobumi Kikuchi
博文 菊池
Shinya Kato
晋哉 加藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of efficiently producing a polishing pad with a uniform thickness useful for precisely polishing a material to be polished, such as a semiconductor wafer with high polishing efficiency. <P>SOLUTION: The production method for the polishing pad involves a process of forming a sheet-like molded article by the injection compression molding of a thermoplastic resin. The production of the sheet-like molded article having a groove pattern is carried out, for example, by forming a sheet-like molded product free of a groove pattern by injection compression molding of a thermoplastic resin, and then the groove pattern is formed thereon, or by forming the sheet-like molded article having the groove pattern by injection compression molding of a thermoplastic resin with use of a mold equipped with a stamper. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は研磨パッドの製造方法に関する。本発明によれば、半導体ウェハー等の被研磨物を精度よく且つ高い研磨効率で研磨するために有用な、厚さが均一な研磨パッドを効率よく製造することができる。   The present invention relates to a method for manufacturing a polishing pad. According to the present invention, it is possible to efficiently manufacture a polishing pad having a uniform thickness that is useful for polishing an object to be polished such as a semiconductor wafer with high accuracy and high polishing efficiency.

集積回路を形成するための基材として使用される半導体ウェハーの鏡面加工に用いられる研磨パッドとしては、一般に、ベロア調やスエード調などの繊維と樹脂の複合材料、あるいは熱可塑性ポリウレタン樹脂を不織布に含浸させ湿式凝固させた、圧縮変形特性が大きく比較的柔らかいシートが多用されていた。   As a polishing pad used for mirror processing of a semiconductor wafer used as a base material for forming an integrated circuit, a fiber-resin composite material such as a velor tone or a suede tone, or a thermoplastic polyurethane resin is generally used as a nonwoven fabric. Sheets that were impregnated and wet-solidified and that had a large compression deformation characteristic and were relatively soft were frequently used.

近年、半導体ウェハーは、高集積化、多層配線化に伴い、一層の高平坦化等の品質向上に加えて低価格化の要求が増々高まっている。それに伴い、研磨パッドに対しても、従来以上の平坦化を可能にする等の高機能化や長時間使用可能であることなどが要求されている。   In recent years, as semiconductor wafers have been highly integrated and multilayered, there has been an increasing demand for lower prices in addition to higher quality such as higher planarization. Accordingly, the polishing pad is also required to have high functionality such as enabling flattening more than before and to be usable for a long time.

従来の比較的柔軟な不織布タイプの研磨パッドは、半導体ウェハーとの接触性が良く、研磨時に使用される研磨スラリーの保持性も良好であるが、その柔軟性のために被研磨面の平坦化が十分でない。しかも、研磨スラリーや研磨時に生じる研磨屑が不織布の空隙に目詰まりし、これが原因で半導体ウェハー表面に傷を生じやすかった。また、研磨スラリーや研磨屑が目詰まりした場合には、これらが空隙深くまで侵入しているためこれらを除去することが困難であり、結果として研磨パッドの寿命が短くなるという問題点も有していた。   Conventional relatively soft non-woven polishing pad has good contact with the semiconductor wafer and good holding of the polishing slurry used during polishing, but the surface to be polished is flattened due to its flexibility. Is not enough. In addition, the polishing slurry and polishing scraps generated during polishing are clogged in the voids of the nonwoven fabric, which easily causes scratches on the surface of the semiconductor wafer. Also, when the polishing slurry or polishing debris is clogged, it is difficult to remove these because they have penetrated deep into the gap, resulting in a problem that the life of the polishing pad is shortened. It was.

一方、高分子発泡体を使用した研磨パッドも知られており、不織布タイプの研磨パッドに比べて剛性が高いため、より高い平坦化が要求される用途によく使用されている。また、独立気泡構造を有する高分子発泡体を使用した研磨パッドは、研磨スラリーや研磨屑が不織布タイプの研磨パッドのように空隙の奥まで侵入しないので、研磨パッドの洗浄が比較的容易であり、長時間の使用にも耐えられるものである。このような高分子発泡体としては、特に耐摩耗性に優れることから発泡ポリウレタンがよく用いられている。   On the other hand, a polishing pad using a polymer foam is also known, and since the rigidity is higher than that of a non-woven type polishing pad, it is often used for applications requiring higher leveling. In addition, the polishing pad using the polymer foam having the closed cell structure is relatively easy to clean the polishing pad because the polishing slurry and polishing debris do not penetrate into the back of the gap like the nonwoven fabric type polishing pad. Can withstand long-term use. As such a polymer foam, polyurethane foam is often used because it is particularly excellent in abrasion resistance.

発泡ポリウレタンを使用した研磨パッドは、通常、発泡ポリウレタンを適宜研削またはスライスすることにより製造される。従来、研磨パッドに用いられる発泡ポリウレタンは、2液硬化型ポリウレタンを用いて注型発泡硬化することによって製造されていた(特許文献1〜4などを参照)。しかしながら、この方法では、反応・発泡の均一化が困難である上、厚さが均一な研磨パッドを効率良く製造することが難しかった。   A polishing pad using foamed polyurethane is usually produced by appropriately grinding or slicing foamed polyurethane. Conventionally, the foamed polyurethane used for the polishing pad has been produced by casting foam curing using a two-component curable polyurethane (see Patent Documents 1 to 4, etc.). However, in this method, it is difficult to make the reaction and foam uniform, and it is difficult to efficiently produce a polishing pad having a uniform thickness.

厚さが均一な研磨パッドとしては、例えば、発泡ポリウレタンブロックをスライス加工して得たシートをバフ加工することによって、厚みのバラツキを100μm以下とした研磨パッドが知られている(特許文献5参照)。しかしながら、この方法では、スライス加工およびバフ加工によるパッド製造工程が煩雑であることに加え、バフ加工における研磨粒子が研磨パッド表面に残り、ウェハーなどを研磨する際にスクラッチが発生する問題があった。   As a polishing pad having a uniform thickness, for example, a polishing pad having a thickness variation of 100 μm or less by buffing a sheet obtained by slicing a foamed polyurethane block is known (see Patent Document 5). ). However, this method has a problem that the pad manufacturing process by slicing and buffing is complicated, and the abrasive particles in the buffing remain on the surface of the polishing pad, and scratches occur when polishing a wafer or the like. .

また、ポリエステル樹脂等からなるマトリックス中に、ポリスチレン樹脂やポリオレフィン樹脂等からなるマトリックス相と非相容性の樹脂を分散させて、押出しシートとした後、延伸によって界面剥離をさせて空孔を有する厚さの均一な研磨パッドとする方法が知られている(特許文献6参照)。しかし、この方法によると、押出しシートを製造する際に生じた厚さ斑が研磨パッドの斑となるため、緻密な厚み精度を有する研磨パッドを製造することが難しく、結局、後加工によって厚み精度を調整する必要があった。   In addition, a matrix phase made of polystyrene resin, polyolefin resin, or the like is dispersed in a matrix made of polyester resin or the like to form an extruded sheet, and then interfacial peeling is performed by stretching to have pores. A method of making a polishing pad with a uniform thickness is known (see Patent Document 6). However, according to this method, it is difficult to manufacture a polishing pad having a precise thickness accuracy because the thickness unevenness generated when the extruded sheet is manufactured becomes the unevenness of the polishing pad. There was a need to adjust.

特開2000−178374号公報JP 2000-178374 A 特開2000−248034号公報JP 2000-248034 A 特開2001−89548号公報JP 2001-89548 A 特開平11−322878号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-322878 特開2002−192455号公報JP 2002-192455 A 特開2001−88013号公報JP 2001-88013 A

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、半導体ウェハー等の被研磨物を、精度よく且つ高い研磨効率で研磨するために有用な、厚さが均一な研磨パッドを効率よく製造する方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and a polishing pad having a uniform thickness, which is useful for polishing an object to be polished such as a semiconductor wafer with high accuracy and high polishing efficiency. The object is to provide a method of manufacturing.

上記目的を達成すべく検討を重ねた結果、本発明者らは、熱可塑性樹脂を特定の成形方法で成形することにより、目的とする研磨パッドが効率よく得られることを見出し、さらに検討を重ねて本発明を完成させた。   As a result of repeated studies to achieve the above object, the present inventors have found that the desired polishing pad can be efficiently obtained by molding a thermoplastic resin by a specific molding method, and further studies have been made. The present invention has been completed.

すなわち、本発明は、
[1] 熱可塑性樹脂を射出圧縮成形してシート状成形体とする工程を含む研磨パッドの製造方法、
[2] 射出圧縮成形において、射出前の半型開状態から射出後の型締状態に至るまでの金型移動幅を成形品肉厚で除した値で定義される圧縮率が5〜400%である上記[1]の製造方法、
[3] 熱可塑性樹脂を射出圧縮成形して溝パターンを有さないシート状成形体とし、その後、該シート状成形体に溝パターンを形成する上記[1]または[2]の製造方法、
[4] スタンパーを装着した金型を用いて熱可塑性樹脂を射出圧縮成形して溝パターンを有するシート状成形体とする上記[1]または[2]の製造方法、
[5] 前記熱可塑性樹脂が、50℃の水で飽和膨潤させた後の50℃における引張り弾性率が130〜800MPa、50℃における損失正接(tanδ)が0.2以下、水との接触角が80度以下である上記[1]〜[4]のいずれかの製造方法、
[6] 前記熱可塑性樹脂が熱可塑性ポリウレタンである上記[5]の製造方法、
に関する。
That is, the present invention
[1] A method for producing a polishing pad comprising a step of injection compression molding a thermoplastic resin into a sheet-like molded body,
[2] In the injection compression molding, the compression rate defined by the value obtained by dividing the mold movement width from the half mold open state before injection to the mold clamped state after injection divided by the thickness of the molded product is 5 to 400%. The production method of [1] above,
[3] The production method according to [1] or [2] above, wherein a thermoplastic resin is injection compression molded into a sheet-like molded body having no groove pattern, and then a groove pattern is formed on the sheet-shaped molded body.
[4] The method according to [1] or [2] above, wherein a thermoplastic resin is injection compression molded using a mold equipped with a stamper to obtain a sheet-like molded body having a groove pattern,
[5] Tensile modulus at 50 ° C after the thermoplastic resin is saturated and swelled with water at 50 ° C is 130 to 800 MPa, loss tangent (tan δ) at 50 ° C is 0.2 or less, contact angle with water The production method according to any one of the above [1] to [4], wherein is 80 degrees or less,
[6] The method according to [5], wherein the thermoplastic resin is a thermoplastic polyurethane,
About.

本発明によれば、半導体ウェハー等の被研磨物を、精度よく且つ高い研磨効率で研磨するために有用な、厚さが均一な研磨パッドを効率よく製造する方法が提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the method of manufacturing efficiently the polishing pad with uniform thickness useful in order to grind | polish to-be-polished objects, such as a semiconductor wafer, with high polishing efficiency is provided.

本発明の研磨パッドの製造方法は、熱可塑性樹脂を射出圧縮成形してシート状成形体とする工程を含む。射出圧縮成形法は、溶融樹脂を金型に射出充填した後、金型の一部(可動型)を動かしたり、または型締力を利用して溶融樹脂全体に均等な圧力を加えながら成形品を製造する成形方法である。射出圧縮成形の具体的な方法としては、例えば、ローリンクス法、マイクロモールド法等が挙げられる。ローリンクス法は、金型を予め僅かに広げておくか、射出時の樹脂圧によりキャビティ容積を増大させ、キャビティ内に樹脂を充填した後、金型を完全に閉じて加圧し、キャビティ内の樹脂を加圧して成形する方法である。また、マイクロモールド法は、キャビティの一部を可動型にしておき、キャビティの一部の容積を増大させた状態で射出し、キャビティ内に樹脂を充填した後、可動型を圧縮して成形する方法である。マイクロモールド法は、成形体の必要な部分を必要な量だけ圧縮することができる利点があるが、本発明の製造方法においては、シート状成形体全体にわたって均一に圧縮することができ、残留歪が少なく、また厚さ斑が小さいシート状成形体を得ることができることから、ローリンクス法を採用することが好ましい。   The manufacturing method of the polishing pad of this invention includes the process of carrying out the injection compression molding of the thermoplastic resin to make a sheet-like molded object. In the injection compression molding method, after the molten resin is injected and filled into the mold, a part of the mold (movable mold) is moved, or the molded product is applied while applying uniform pressure to the entire molten resin using the clamping force. This is a molding method for manufacturing. Specific methods of injection compression molding include, for example, a low link method, a micro mold method, and the like. In the Low Links method, the mold is slightly expanded in advance or the cavity volume is increased by the resin pressure at the time of injection, and after filling the cavity with resin, the mold is completely closed and pressurized, This is a method of molding by pressing a resin. In the micromold method, a part of the cavity is made a movable mold, the mold is injected with the volume of a part of the cavity increased, and after filling the cavity with resin, the movable mold is compressed and molded. Is the method. The micromold method has an advantage that a necessary portion of the molded body can be compressed by a necessary amount. However, in the manufacturing method of the present invention, the entire sheet-shaped molded body can be compressed uniformly, and the residual strain is reduced. Therefore, it is preferable to employ a low link method because a sheet-like molded body having a small thickness variation and a small thickness unevenness can be obtained.

射出圧縮成形における圧縮は、射出前の半型開状態から射出後の型締状態に至るまでの金型移動幅(圧縮幅)を成形品肉厚で除した値で定義される圧縮率で規定される。本発明における研磨パッドの製造方法において、圧縮率は5%から400%の範囲内であることが好ましい。圧縮率が5%未満の場合には、得られるシート状成形体の歪が大きく、平坦性が低下する傾向がある。一方、圧縮率が400%を超える場合には、シート状成形体の厚さ斑が大きくなる傾向がある。平坦性が高く、厚さ斑の小さい研磨パッドを得る観点から、圧縮率は30〜300%の範囲内であることがより好ましい。   Compression in injection compression molding is defined by a compression ratio defined by the value obtained by dividing the mold movement width (compression width) from the half mold open state before injection to the mold clamping state after injection divided by the thickness of the molded product. Is done. In the method for producing a polishing pad according to the present invention, the compression rate is preferably in the range of 5% to 400%. When the compression ratio is less than 5%, the obtained sheet-like molded product has a large strain and flatness tends to be lowered. On the other hand, when the compression ratio exceeds 400%, the thickness unevenness of the sheet-like molded product tends to increase. From the viewpoint of obtaining a polishing pad having high flatness and small thickness unevenness, the compression rate is more preferably in the range of 30 to 300%.

射出圧縮成形におけるシリンダー温度としては、用いる熱可塑性樹脂にもよるが、例えば、熱可塑性ポリウレタンを用いる場合には、160〜250℃の範囲内であることが好ましい。シリンダー温度が160℃未満の場合には、十分な流動性が得られずショートショットなどの成形不良を生じたり、シート状成形体に歪が発生して平坦性が低下することがある。また、シリンダー温度が250℃を超える場合には熱可塑性ポリウレタンが分解し、得られる研磨パッドの物性が低下することがある。
また、金型温度は20〜80℃の範囲内であることが好ましい。金型温度が20℃未満の場合には、ショートショットなどの成形不良を生じたり、シート状成形体に歪が発生して平坦性が低下することがある。一方、金型温度が80℃を超える場合には、金型からの離型性が低下する傾向がある。
Although the cylinder temperature in the injection compression molding depends on the thermoplastic resin used, for example, when using thermoplastic polyurethane, it is preferably in the range of 160 to 250 ° C. When the cylinder temperature is lower than 160 ° C., sufficient fluidity cannot be obtained, and molding defects such as short shots may occur, or distortion may occur in the sheet-like molded product, resulting in reduced flatness. On the other hand, when the cylinder temperature exceeds 250 ° C., the thermoplastic polyurethane may be decomposed and the physical properties of the resulting polishing pad may be lowered.
The mold temperature is preferably in the range of 20 to 80 ° C. When the mold temperature is less than 20 ° C., molding defects such as short shots may occur, or distortion may occur in the sheet-like molded product, resulting in a decrease in flatness. On the other hand, when the mold temperature exceeds 80 ° C., the releasability from the mold tends to decrease.

射出圧縮成形して得られたシート状成形体の厚さとしては、目的とする研磨パッドによって適宜設定可能であるが、好ましくは1.0〜4.0mmの範囲内であることが好ましい。シート状成形体の厚さが1.0mm未満である場合には、後述する溝形成を行う際に該溝形成が困難となる傾向があり、一方、シート状成形体の厚さが4.0mmを超える場合には、射出圧縮成形後の冷却に長時間を要し、研磨パッドの製造の効率が低下する傾向がある。溝形成の容易さおよび研磨パッドの製造の効率の観点から、シート状成形体の厚さは1.5〜2.5mmの範囲内であることがより好ましい。
また、シート状成形体の大きさや形状についても、目的とする研磨パッドによって適宜設定可能であり、直径300〜1000mmの円形状であることが好ましく、直径500〜900mmの円形状であることがさらに好ましい。
The thickness of the sheet-like molded product obtained by injection compression molding can be appropriately set depending on the intended polishing pad, but is preferably in the range of 1.0 to 4.0 mm. When the thickness of the sheet-shaped molded body is less than 1.0 mm, the groove formation tends to be difficult when the groove formation described later is performed, while the thickness of the sheet-shaped molded body is 4.0 mm. If it exceeds 1, cooling after injection compression molding takes a long time, and the production efficiency of the polishing pad tends to decrease. From the viewpoint of the ease of groove formation and the production efficiency of the polishing pad, the thickness of the sheet-like molded body is more preferably in the range of 1.5 to 2.5 mm.
Further, the size and shape of the sheet-like molded body can be appropriately set depending on the intended polishing pad, and preferably a circular shape having a diameter of 300 to 1000 mm, and further a circular shape having a diameter of 500 to 900 mm. preferable.

射出圧縮成形して得られたシート状成形体は、そのまま、または後述する溝形成をおこなった後に研磨パッドとすることが可能であるが、より小さな厚さ斑を有するシート状成形体とするために、バフ研磨やバイトを用いた表面切削等の方法によって、シート状成形体の表面にさらに平坦化加工を施してもよい。平坦化加工後のシート状成形体の厚さ斑は、30μm以下であることが好ましく、10μm以下であることがさらに好ましい。   The sheet-like molded body obtained by injection compression molding can be used as a polishing pad as it is or after groove formation described later is performed, but in order to obtain a sheet-like molded body having smaller thickness spots. Further, the surface of the sheet-like molded body may be further flattened by a method such as buffing or surface cutting using a cutting tool. The thickness unevenness of the sheet-like molded body after the planarization is preferably 30 μm or less, and more preferably 10 μm or less.

本発明により製造される研磨パッドは、溝パターンを有していることが好ましい。溝パターンを有する研磨パッドは、例えば、熱可塑性樹脂を射出圧縮成形して溝パターンを有さないシート状成形体とし、その後、該シート状成形体に溝パターンを形成する(A法)か、またはスタンパーを装着した金型を用いて熱可塑性樹脂を射出圧縮成形して溝パターンを有するシート状成形体とし(B法)、これらの溝パターンを有するシート状成形体から製造することができる。   The polishing pad produced according to the present invention preferably has a groove pattern. The polishing pad having the groove pattern is, for example, a sheet-like molded body having no groove pattern by injection compression molding of a thermoplastic resin, and then forming the groove pattern in the sheet-like molded body (Method A), Alternatively, a thermoplastic resin can be injection compression molded using a mold equipped with a stamper to obtain a sheet-like molded body having a groove pattern (Method B), and can be produced from the sheet-like molded body having these groove patterns.

上記B法におけるスタンパーは、(1)金属板、ガラス板等の平坦な基板に、エッチング、機械加工等の方法によって直接凹凸パターンを付与した後、電鋳によって該パターンを転写する方法、(2)金属板、ガラス板等の平坦な基板上にフォトレジストを塗布し、マスクを介して露光するか、レーザー光線等によって直接露光するなどした後、現像して凹凸パターンを付与し、その後、電鋳によって該パターンを転写する方法、などによって得ることができる。なお、スタンパーを金型に装着する際、スタンパーの金型側の面にポリイミド等から形成された断熱層を設けると、溝パターン形状の再現性をより向上させることができることから好ましい。   The stamper in the above-mentioned method B is (1) A method of transferring a pattern by electroforming after directly imparting an uneven pattern to a flat substrate such as a metal plate or glass plate by a method such as etching or machining, (2 ) Apply a photoresist on a flat substrate such as a metal plate or glass plate and expose it through a mask, or directly expose it with a laser beam, etc., then develop it to give a concavo-convex pattern, then electroforming The pattern can be obtained by a method of transferring the pattern. When the stamper is mounted on the mold, it is preferable to provide a heat insulating layer formed of polyimide or the like on the mold side of the stamper because the reproducibility of the groove pattern shape can be further improved.

上記溝パターンの形状としては、例えば、同心円状、螺旋状、クロスハッチ状、X−Y格子状、六角形状、三角形状、またはこれらの組合せなどが挙げられる。
溝パターンの溝深さとしては、0.2〜2mmの範囲内であることが好ましい。溝深さが0.2mm未満の場合には研磨パッドの寿命が短くなり、一方、溝深さが2mmを超える場合には研磨パッドが柔軟になり、段差緩和性等の研磨特性が低下する傾向がある。研磨パッドの寿命と研磨特性の観点から、溝深さは0.4〜1.8mmの範囲内であることがより好ましい。
Examples of the shape of the groove pattern include concentric circles, spirals, cross hatches, XY lattices, hexagons, triangles, and combinations thereof.
The groove depth of the groove pattern is preferably in the range of 0.2 to 2 mm. When the groove depth is less than 0.2 mm, the life of the polishing pad is shortened. On the other hand, when the groove depth is more than 2 mm, the polishing pad becomes flexible, and the polishing characteristics such as level difference relaxation tend to be lowered. There is. From the viewpoint of the life and polishing characteristics of the polishing pad, the groove depth is more preferably in the range of 0.4 to 1.8 mm.

溝パターンの溝幅としては、0.3〜3mmの範囲内であることが好ましい。溝幅が0.3mm未満の場合には研磨時に使用される研磨スラリーが効率的に排泄されず、研磨速度が低下する傾向があり、一方、溝幅が3mmを超える場合には研磨パッドが柔軟になり、段差緩和性等の研磨特性が低下する傾向がある。研磨速度、段差緩和性等の研磨特性の観点から、溝幅は0.5〜2.5mmの範囲内であることがより好ましい。   The groove width of the groove pattern is preferably in the range of 0.3 to 3 mm. When the groove width is less than 0.3 mm, the polishing slurry used at the time of polishing is not efficiently excreted, and the polishing speed tends to decrease. On the other hand, when the groove width exceeds 3 mm, the polishing pad is flexible. As a result, the polishing characteristics such as the step relaxation property tend to be lowered. From the viewpoint of polishing characteristics such as polishing speed and leveling mitigation, the groove width is more preferably in the range of 0.5 to 2.5 mm.

溝パターンの溝ピッチとしては、1〜20mmの範囲内であることが好ましい。溝ピッチが1mm未満の場合には研磨パッドが柔軟になり、段差緩和性等の研磨特性が低下する傾向があり、一方、溝ピッチが20mmを越える場合には研磨スラリーが効率的に排泄されず、研磨速度が低下する傾向がある。研磨速度、段差緩和性等の研磨特性の観点から、溝ピッチは1.5〜18mmの範囲内であることがより好ましい。   The groove pitch of the groove pattern is preferably in the range of 1 to 20 mm. When the groove pitch is less than 1 mm, the polishing pad becomes flexible and the polishing characteristics such as the step-relieving property tend to deteriorate. On the other hand, when the groove pitch exceeds 20 mm, the polishing slurry is not efficiently excreted. The polishing rate tends to decrease. From the viewpoint of polishing characteristics such as polishing rate and leveling mitigation, the groove pitch is more preferably in the range of 1.5 to 18 mm.

本発明において使用される熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン等が挙げられる。熱可塑性樹脂は1種を単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。上記した熱可塑性樹脂の中でも、得られる研磨パッドが耐摩耗性に優れるものとなることから特にポリウレタン(熱可塑性ポリウレタン)が好ましい。   Examples of the thermoplastic resin used in the present invention include polyethylene, polypropylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, polystyrene, polyvinyl chloride, polyester, polyamide, polyurethane and the like. A thermoplastic resin may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together. Among the thermoplastic resins described above, polyurethane (thermoplastic polyurethane) is particularly preferable because the resulting polishing pad has excellent wear resistance.

上記の熱可塑性ポリウレタンは、高分子ジオール、有機ジイソシアネートおよび鎖伸長剤を反応させることにより製造することができる。このようにして得られた熱可塑性ポリウレタンは、高分子ジオールからソフトセグメントが構成され、有機ジイソシアネートおよび鎖伸長剤からハードセグメントが構成されたブロック共重合体となる。   The thermoplastic polyurethane can be produced by reacting a polymer diol, an organic diisocyanate, and a chain extender. The thermoplastic polyurethane thus obtained becomes a block copolymer in which a soft segment is composed of a polymer diol and a hard segment is composed of an organic diisocyanate and a chain extender.

熱可塑性ポリウレタンの製造に使用される高分子ジオールとしては、例えば、ポリエーテルジオール、ポリエステルジオール、ポリカーボネートジオール等が挙げられる。これらの高分子ジオールは1種を単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。高分子ジオールは、ポリエーテルジオールおよび/またはポリエステルジオールであることが好ましい。   Examples of the polymer diol used for the production of the thermoplastic polyurethane include polyether diol, polyester diol, polycarbonate diol and the like. These polymer diols may be used alone or in combination of two or more. The polymer diol is preferably a polyether diol and / or a polyester diol.

上記のポリエーテルジオールとしては、例えば、ポリ(エチレングリコール)、ポリ(プロピレングリコール)、ポリ(テトラメチレングリコール)、ポリ(メチルテトラメチレングリコール)、グリセリンベースポリアルキレンエーテルグリコール等が挙げられる。これらのポリエーテルジオールは、1種を単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。これらの中でもポリ(エチレングリコール)、ポリ(テトラメチレングリコール)が好ましい。   Examples of the polyether diol include poly (ethylene glycol), poly (propylene glycol), poly (tetramethylene glycol), poly (methyltetramethylene glycol), glycerin-based polyalkylene ether glycol, and the like. These polyether diols may be used alone or in combination of two or more. Among these, poly (ethylene glycol) and poly (tetramethylene glycol) are preferable.

上記のポリエステルジオールとしては、例えば、常法に従い、ジカルボン酸またはそのエステル、無水物等のエステル形成性誘導体と低分子ジオールとを直接エステル化反応またはエステル交換反応させることにより製造されるものを使用することができる。   As the above polyester diol, for example, those produced by direct esterification or transesterification of an ester-forming derivative such as dicarboxylic acid or its ester or anhydride and a low molecular diol according to a conventional method are used. can do.

ポリエステルジオールを構成するジカルボン酸としては、例えば、シュウ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、2−メチルコハク酸、3−メチルペンタン二酸、2−メチルアジピン酸、3−メチルアジピン酸、2−メチルオクタン二酸、3,8−ジメチルデカン二酸、3,7−ジメチルデカン二酸等の炭素数2〜12の脂肪族ジカルボン酸;トリグリセリドの分留により得られる不飽和脂肪酸を二量化した炭素数14〜48の二量化脂肪族ジカルボン酸(ダイマー酸)及びこれらの水素添加物(水添ダイマー酸)等の長鎖脂肪族ジカルボン酸;1,4−シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環族ジカルボン酸;テレフタル酸、イソフタル酸、オルトフタル酸等の芳香族ジカルボン酸などが挙げられる。これらのジカルボン酸は、1種を単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、炭素数2〜12の脂肪族ジカルボン酸が好ましく、アジピン酸がより好ましい。   Examples of the dicarboxylic acid constituting the polyester diol include oxalic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedicarboxylic acid, 2-methylsuccinic acid, and 3-methylpentane diacid. C2-C12 aliphatic dicarboxylic acid such as acid, 2-methyladipic acid, 3-methyladipic acid, 2-methyloctanedioic acid, 3,8-dimethyldecanedioic acid, 3,7-dimethyldecanedioic acid Long chain aliphatic dicarboxylic acids such as dimerized aliphatic dicarboxylic acids having 14 to 48 carbon atoms (dimer acid) obtained by dimerization of unsaturated fatty acids obtained by fractionation of triglycerides and hydrogenated products thereof (hydrogenated dimer acid); Acid; alicyclic dicarboxylic acid such as 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid; terephthalic acid, isophthalic acid, orthophthalic acid, etc. And aromatic dicarboxylic acids. These dicarboxylic acids may be used alone or in combination of two or more. Among these, C2-C12 aliphatic dicarboxylic acid is preferable and adipic acid is more preferable.

ポリエステルジオールを構成する低分子ジオールとしては、例えば、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール等の脂肪族ジオール;シクロヘキサンジメタノール、シクロヘキサンジオール等の脂環式ジオールなどを挙げることができる。これらの低分子ジオールは、1種を単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。これらの中でも炭素数6〜12のジオールが好ましく、炭素数8〜10のジオールがより好ましく、炭素数9のジオールがさらに好ましい。   Examples of the low molecular diol constituting the polyester diol include ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, neopentyl glycol, and 1,4-butane. Diol, 1,5-pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, 2-methyl-1,8-octane Examples thereof include aliphatic diols such as diol, 1,9-nonanediol, and 1,10-decanediol; alicyclic diols such as cyclohexanedimethanol and cyclohexanediol. These low molecular diols may be used alone or in combination of two or more. Among these, diols having 6 to 12 carbon atoms are preferable, diols having 8 to 10 carbon atoms are more preferable, and diols having 9 carbon atoms are more preferable.

上記のポリカーボネートジオールとしては、低分子ジオールとジアルキルカーボネート、アルキレンカーボネート、ジアリールカーボネート等のカーボネート化合物との反応により得られるものを使用することができる。ポリカーボネートジオールを構成する低分子ジオールとしては、ポリエステルジオールの構成成分として先に例示した低分子ジオールを用いることができる。また、ジアルキルカーボネートとしては、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート等が挙げられる。アルキレンカーボネートとしてはエチレンカーボネート等が挙げられる。ジアリールカーボネートとしてはジフェニルカーボネート等が挙げられる。   As said polycarbonate diol, what is obtained by reaction with carbonate compounds, such as low molecular diol, dialkyl carbonate, alkylene carbonate, diaryl carbonate, can be used. As the low molecular weight diol constituting the polycarbonate diol, the low molecular weight diol exemplified above as a constituent component of the polyester diol can be used. Examples of the dialkyl carbonate include dimethyl carbonate and diethyl carbonate. Examples of the alkylene carbonate include ethylene carbonate. Examples of the diaryl carbonate include diphenyl carbonate.

高分子ジオールは1種類または2種類以上の高分子ジオールを用いることができるが、少なくとも1種類の高分子ジオールの数平均分子量が1300〜5000の範囲内であることが好ましい。高分子ジオールの数平均分子量が1300未満であると、ハードセグメントとソフトセグメントの明確な相分離が生じず、結果として得られる熱可塑性ポリウレタンの弾性率が高くなり、研磨パッドとした際にスクラッチが発生し易くなる傾向がある。一方、高分子ジオールの数平均分子量が5000を越えると、熱可塑性ポリウレタンを製造する際の押出し成形または射出成形時に成形機中で増粘現象を起こして不溶融物が発生し易くなり、成形運転を中断し内部を洗浄しなければならなくなることがある。ハードセグメントとソフトセグメントが相分離構造を形成して適度な弾性率を有する熱可塑性ポリウレタンを製造することができ、且つ熱可塑性ポリウレタンを製造する際の押出し成形または射出成形時に増粘現象を生じさせないために、使用する少なくとも1種類の高分子ジオールの数平均分子量が1400〜4000の範囲内であることがより好ましく、1500〜3500の範囲内がさらに好ましく、1500〜2500の範囲内が特に好ましい。なお、本明細書でいう高分子ジオールの数平均分子量は、いずれもJIS K1557に準拠して測定した水酸基価に基づいて算出した数平均分子量を意味する。   As the polymer diol, one kind or two or more kinds of polymer diols can be used, but the number average molecular weight of at least one kind of polymer diol is preferably in the range of 1300 to 5000. If the number average molecular weight of the polymer diol is less than 1300, a clear phase separation between the hard segment and the soft segment does not occur, and the resulting thermoplastic polyurethane has a high elastic modulus, and when it is used as a polishing pad, scratches are generated. It tends to occur easily. On the other hand, when the number average molecular weight of the polymer diol exceeds 5000, a thickening phenomenon occurs in the molding machine at the time of extrusion molding or injection molding when producing a thermoplastic polyurethane, and insoluble matter is likely to be generated. You may have to interrupt and clean the inside. Hard segment and soft segment can form a phase-separated structure to produce a thermoplastic polyurethane having an appropriate elastic modulus, and does not cause a thickening phenomenon during extrusion molding or injection molding when producing a thermoplastic polyurethane. Therefore, the number average molecular weight of the at least one polymer diol to be used is more preferably in the range of 1400 to 4000, more preferably in the range of 1500 to 3500, and particularly preferably in the range of 1500 to 2500. The number average molecular weight of the polymer diol referred to in this specification means the number average molecular weight calculated based on the hydroxyl value measured according to JIS K1557.

熱可塑性ポリウレタンの製造に使用される有機ジイソシアネートとしては、通常のポリウレタンの製造に従来から使用されている有機ジイソシアネートのいずれを使用してもよく、例えば、エチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ペンタメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、シクロヘキシレンジイソシアネート、メチルシクロヘキサンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、イソプロピリデンビス(4−イソシアナトシクロヘキシル)、リジンジイソシアネート、2,6−ジイソシアナトメチルカプロエート、ビス(2−イソシアナトエチル)フマレート、ビス(2−イソシアナトエチル)カーボネート、2−イソシアナトエチル−2,6−ジイソシアナトヘキサノエート、ビス(2−イソシアナトエチル)−4−シクロへキセン等の脂肪族又は脂環式ジイソシアネート;2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、m−フェニレンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、m−キシリレンジイソシアネート、p−キシリレンジイソシアネート、1,5−ナフチレンジイソシアネート、4,4’−ジイソシアナトビフェニル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジイソシアナトビフェニル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジイソシアナトジフェニルメタン、クロロフェニレン−2,4−ジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネートなどを挙げることができる。これらの有機ジイソシアネートは1種を単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートが、得られる研磨パッドの耐摩耗性等の点から好ましい。   As the organic diisocyanate used in the production of the thermoplastic polyurethane, any of organic diisocyanates conventionally used in the production of ordinary polyurethanes may be used. For example, ethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, pentamethylene diisocyanate, Hexamethylene diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, dodecamethylene diisocyanate, cyclohexylene diisocyanate, methylcyclohexane diisocyanate, isophorone diisocyanate, 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate, Isopropylidenebis (4-isocyanatocyclohexyl), lysine diisocyanate, 2, -Diisocyanatomethyl caproate, bis (2-isocyanatoethyl) fumarate, bis (2-isocyanatoethyl) carbonate, 2-isocyanatoethyl-2,6-diisocyanatohexanoate, bis (2-isocyanate) Aliphatic or cycloaliphatic diisocyanates such as natoethyl) -4-cyclohexene; 2,4′-diphenylmethane diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, m-phenylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, 2,4-tri Diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, m-xylylene diisocyanate, p-xylylene diisocyanate, 1,5-naphthylene diisocyanate, 4,4'-diisocyanatobiphenyl, 3,3'-dimethyl-4, 4'-diiso Anat biphenyl, 3,3'-dimethyl-4,4'-diisocyanatodiphenylmethane, chloro-phenylene-2,4-diisocyanate, and aromatic diisocyanates such as tetramethylxylylene diisocyanate and the like. These organic diisocyanates may be used alone or in combination of two or more. Among these, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate is preferable from the viewpoint of wear resistance of the resulting polishing pad.

熱可塑性ポリウレタンの製造に使用される鎖伸長剤としては、通常のポリウレタンの製造に従来から使用されている鎖伸長剤のいずれを使用してもよい。鎖伸長剤としては、イソシアネート基と反応し得る活性水素原子を分子中に2個以上有する分子量300以下の低分子化合物を使用することが好ましく、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,9−ノナンジオール、1,4−ビス(β−ヒドロキシエトキシ)ベンゼン、ビス(β−ヒドロキシエチル)テレフタレート、m−キシリレングリコール、p−キシリレングリコール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール等のジオール;ヒドラジン、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、1,2−ジアミノプロパン、3−メチルペンタメチレンジアミン、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン、o−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、2,4−ジアミノクロロベンゼン、トリレンジアミン、キシリレンジアミン、2,2’−ジアミノ−1,1’−ビナフタレン、1,2−ジアミノアントラキノン、1,4−ジアミノアントラキノン、1,2−シクロヘキサンジアミン、1,3−シクロヘキサンジアミン、1,4−シクロヘキサンジアミン、イソホロンジアミン、ピペラジン、アジピン酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’−ジアミノジフェニルスルフォン、3,4’−ジアミノジフェニルスルフォン、3,3’−ジアミノジフェニルスルフォン、3,3’−ジアミノベンゾフェノン、3,4−ジアミノベンゾフェノン、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、4,4’−メチレン−ビス(2−クロロアニリン)、4,4’−ジアミノビベンジル、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4’−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニル、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)アルカン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)アルカン、1,5−ビス(4−アミノフェノキシ)アルカン等の1,n−ビス(4−アミノフェノキシ)アルカン(nは3〜10)、1,2−ビス[2−(4−アミノフェノキシ)エトキシ]エタン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、4,4’−ジアミノベンズアニリド等のジアミン類などが挙げられる。これらの鎖伸長剤は1種を単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、1,4−ブタンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノールが好ましい。   As the chain extender used in the production of the thermoplastic polyurethane, any chain extender conventionally used in the production of ordinary polyurethane may be used. As the chain extender, it is preferable to use a low molecular weight compound having a molecular weight of 300 or less having two or more active hydrogen atoms capable of reacting with an isocyanate group, for example, ethylene glycol, diethylene glycol, 1,2-propanediol. 1,3-propanediol, neopentyl glycol, 2,2-diethyl-1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 2,3-butanediol, 1,4- Butanediol, 1,5-pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,9-nonanediol, 1,4-bis (β-hydroxyethoxy) benzene, bis ( β-hydroxyethyl) terephthalate, m-xylylene glycol, p-xylylene glycol, 1,4 -Diols such as cyclohexanediol and 1,4-cyclohexanedimethanol; hydrazine, ethylenediamine, trimethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, heptamethylenediamine, octamethylenediamine, nonamethylenediamine, decamethylenediamine, undecamethylene Diamine, dodecamethylenediamine, 1,2-diaminopropane, 3-methylpentamethylenediamine, 2,2,4-trimethylhexamethylenediamine, 2,4,4-trimethylhexamethylenediamine, o-phenylenediamine, m-phenylene Diamine, p-phenylenediamine, 2,4-diaminochlorobenzene, tolylenediamine, xylylenediamine, 2,2'-diamino-1,1'-binaphthalene, 1,2-dia Noanthraquinone, 1,4-diaminoanthraquinone, 1,2-cyclohexanediamine, 1,3-cyclohexanediamine, 1,4-cyclohexanediamine, isophoronediamine, piperazine, adipic acid dihydrazide, isophthalic acid dihydrazide, 4,4'-diamino Diphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 3,4′-diaminodiphenyl ether, 3,3′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 4,4′-diaminodiphenyl sulfide, 4,4′-diaminodiphenyl sulfone 3,4′-diaminodiphenylsulfone, 3,3′-diaminodiphenylsulfone, 3,3′-diaminobenzophenone, 3,4-diaminobenzophenone, 4,4′-diaminobenzophenone, 4,4′-methy -Bis (2-chloroaniline), 4,4'-diaminobibenzyl, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene, 4,4′-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, 4,4′-bis (3-aminophenoxy) biphenyl, 1,3-bis (4-aminophenoxy) alkane, 1 1, n-bis (4-aminophenoxy) alkane (n is 3 to 10) such as 1,4-bis (4-aminophenoxy) alkane, 1,5-bis (4-aminophenoxy) alkane, 1,2- And diamines such as bis [2- (4-aminophenoxy) ethoxy] ethane, 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene, 4,4′-diaminobenzanilide, and the like. It is. These chain extenders may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together. Among these, 1,4-butanediol and 1,4-cyclohexanedimethanol are preferable.

熱可塑性ポリウレタンは、上記の高分子ジオール、有機ジイソシアネートおよび鎖伸長剤を所定の比率で溶融混錬することにより製造することができる。上記各成分の使用比率は熱可塑性ポリウレタンに付与すべき物性、耐摩耗性などを考慮して適宜決定されるが、高分子ジオールおよび鎖伸長剤に含まれる活性水素原子1モルに対して、有機ジイソシアネートに含まれるイソシアネート基が0.95〜1.3モルとなる割合で各成分を使用することが好ましい。イソシアネート基の割合が0.95モルより低いと、得られる研磨パッドの機械的強度および耐摩耗性が低下する場合があり、一方、1.3モルを越えると熱可塑性ポリウレタンの生産性、保存安定性が低下する場合がある。得られる研磨パッドの機械的強度、耐摩耗性、および熱可塑性ポリウレタンの生産性、保存安定性の観点から、高分子ジオール、有機ジイソシアネートおよび鎖伸長剤は、高分子ジオールおよび鎖伸長剤に含まれる活性水素原子1モルに対して、有機ジイソシアネートに含まれるイソシアネート基が0.96〜1.10の範囲となる比率で使用することがより好ましく、0.97〜1.05の範囲となる比率がさらに好ましい。   The thermoplastic polyurethane can be produced by melt-kneading the above polymer diol, organic diisocyanate and chain extender in a predetermined ratio. The use ratio of each of the above components is appropriately determined in consideration of the physical properties to be imparted to the thermoplastic polyurethane, the wear resistance, etc., but it is organic with respect to 1 mol of active hydrogen atoms contained in the polymer diol and the chain extender. It is preferable to use each component in such a ratio that the isocyanate group contained in the diisocyanate is 0.95 to 1.3 mol. If the proportion of isocyanate group is lower than 0.95 mol, the mechanical strength and abrasion resistance of the resulting polishing pad may be reduced. On the other hand, if it exceeds 1.3 mol, the productivity and storage stability of thermoplastic polyurethane are reduced. May decrease. From the viewpoints of mechanical strength, abrasion resistance, and thermoplastic polyurethane productivity and storage stability of the resulting polishing pad, the polymer diol, organic diisocyanate and chain extender are included in the polymer diol and chain extender. More preferably, the isocyanate group contained in the organic diisocyanate is used in a ratio in the range of 0.96 to 1.10, and the ratio in the range of 0.97 to 1.05 with respect to 1 mol of the active hydrogen atom. Further preferred.

熱可塑性ポリウレタンは、上記の高分子ジオール、有機ジイソシアネートおよび鎖伸長剤を使用し、公知のウレタン化反応を利用したプレポリマー法またはワンショット法のいずれの方法によっても製造することができる。熱可塑性ポリウレタンは、実質的に溶剤の非存在下に溶融重合する方法によって製造することが好ましく、多軸スクリュー型押出機を用いて連続溶融重合する方法によって製造することがより好ましい。   The thermoplastic polyurethane can be produced by any of the pre-polymer method and the one-shot method using the above-mentioned polymer diol, organic diisocyanate, and chain extender and utilizing a known urethanization reaction. The thermoplastic polyurethane is preferably produced by a method of melt polymerization substantially in the absence of a solvent, and more preferably produced by a method of continuous melt polymerization using a multi-screw extruder.

本発明において使用される熱可塑性樹脂の、50℃の水で飽和膨潤させた後の50℃における引張り弾性率は130〜800MPaであることが好ましい。使用される熱可塑性樹脂の50℃の水で飽和膨潤させた後の50℃における引張り弾性率が130MPa未満であると、得られる研磨パッドが柔らかくなりすぎるため、被研磨面の平坦性が低下したり、研磨効率が低下したりする場合がある。一方、800MPaを越えると、研磨時にスクラッチが発生し易くなる。被研磨面の平坦性とスクラッチ抑制の観点から、使用される熱可塑性樹脂の50℃の水で飽和膨潤させた後の50℃における引張り弾性率は、180〜750MPaの範囲内であることがより好ましく、200〜700MPaの範囲内がさらに好ましい。   The thermoplastic resin used in the present invention preferably has a tensile elastic modulus at 50 ° C. of 130 to 800 MPa after saturated swelling with 50 ° C. water. If the tensile elastic modulus at 50 ° C. after the saturated swelling of the thermoplastic resin used with water at 50 ° C. is less than 130 MPa, the resulting polishing pad becomes too soft and the flatness of the surface to be polished decreases. Or the polishing efficiency may decrease. On the other hand, if it exceeds 800 MPa, scratches are likely to occur during polishing. From the viewpoint of the flatness of the surface to be polished and the suppression of scratches, the tensile elastic modulus at 50 ° C. of the thermoplastic resin used after saturation swelling with 50 ° C. water is more preferably in the range of 180 to 750 MPa. Preferably, the range of 200 to 700 MPa is more preferable.

本発明において使用される熱可塑性樹脂の、50℃における損失正接(tanδ)は0.2以下であることが好ましい。使用される熱可塑性樹脂の50℃における損失正接(tanδ)が0.2を超えると、得られる研磨パッドが柔らかくなりすぎるため、被研磨面の平坦性が低下したり、研磨効率が低下したりする場合がある。被研磨面の平坦性の観点から、熱可塑性樹脂の50℃における損失正接(tanδ)は、0.15以下であることがより好ましく、0.13以下であることがさらに好ましい。なお、該損失正接(tanδ)とは、損失弾性率(E”)と貯蔵弾性率(E’)との比(E”/E’)である。   The loss tangent (tan δ) at 50 ° C. of the thermoplastic resin used in the present invention is preferably 0.2 or less. If the loss tangent (tan δ) at 50 ° C. of the thermoplastic resin used exceeds 0.2, the resulting polishing pad becomes too soft, so that the flatness of the surface to be polished is lowered, or the polishing efficiency is lowered. There is a case. From the viewpoint of flatness of the surface to be polished, the loss tangent (tan δ) of the thermoplastic resin at 50 ° C. is more preferably 0.15 or less, and further preferably 0.13 or less. The loss tangent (tan δ) is a ratio (E ″ / E ′) between the loss elastic modulus (E ″) and the storage elastic modulus (E ′).

本発明において使用される熱可塑性樹脂の、水との接触角は80度以下であることが好ましい。使用される熱可塑性樹脂の水との接触角が80度を超えると、得られる研磨パッドを用いて研磨を行う際にスクラッチが発生し易くなる。研磨時のスクラッチ抑制の観点から、熱可塑性樹脂の水との接触角は、75度以下であることがより好ましい。   The contact angle with water of the thermoplastic resin used in the present invention is preferably 80 degrees or less. If the contact angle of the thermoplastic resin used with water exceeds 80 degrees, scratches are likely to occur when polishing is performed using the resulting polishing pad. From the viewpoint of suppressing scratching during polishing, the contact angle of the thermoplastic resin with water is more preferably 75 ° or less.

熱可塑性樹脂として好ましく使用される熱可塑性ポリウレタンについても、50℃の水で飽和膨潤させた後の50℃における引張り弾性率が130〜800MPa、50℃における損失正接(tanδ)が0.2以下、水との接触角が80度以下であることが好ましい。このような熱可塑性ポリウレタンは、例えば、数平均分子量が1400〜5000の高分子ジオールを使用し、且つ得られる熱可塑性ポリウレタンにおけるイソシアネート基由来の窒素原子の含有率が4.8質量%以上6.0質量%未満となるように、高分子ジオール、有機ジイソシアネートおよび鎖伸長剤を反応させることにより製造することができる。   Also for the thermoplastic polyurethane preferably used as the thermoplastic resin, the tensile modulus at 50 ° C. after saturation swelling with 50 ° C. water is 130 to 800 MPa, the loss tangent (tan δ) at 50 ° C. is 0.2 or less, The contact angle with water is preferably 80 degrees or less. Such thermoplastic polyurethane uses, for example, a polymer diol having a number average molecular weight of 1400 to 5000, and the content of nitrogen atoms derived from isocyanate groups in the obtained thermoplastic polyurethane is 4.8% by mass or more and 6. It can be produced by reacting a polymer diol, an organic diisocyanate and a chain extender so as to be less than 0% by mass.

本発明において使用される熱可塑性樹脂には、本発明の効果を損なわない範囲内において、有機系充填剤、無機系充填剤、架橋剤、架橋促進剤、架橋助剤、軟化剤、粘着付与剤、増粘剤、加工助剤、滑剤、ブルーミング防止剤、離型剤、密着性付与剤、結晶核剤、老化防止剤、耐熱安定剤、耐候安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、導電剤、着色剤、難燃剤、難燃助剤、熱分解型発泡剤(化学発泡剤)等の添加剤を配合させることができる。これらの添加剤の配合量としては、添加剤を配合した熱可塑性樹脂全体の質量に対して、50質量%以下であることが好ましく、20質量%以下であることがより好ましく、5質量%以下であることがさらに好ましい。   The thermoplastic resin used in the present invention includes an organic filler, an inorganic filler, a crosslinking agent, a crosslinking accelerator, a crosslinking aid, a softening agent, and a tackifier within a range not impairing the effects of the present invention. , Thickener, processing aid, lubricant, blooming inhibitor, mold release agent, adhesion promoter, crystal nucleating agent, anti-aging agent, heat stabilizer, weathering stabilizer, antioxidant, antistatic agent, conductive agent Additives such as colorants, flame retardants, flame retardant aids, and pyrolytic foaming agents (chemical foaming agents) can be blended. The blending amount of these additives is preferably 50% by mass or less, more preferably 20% by mass or less, and more preferably 5% by mass or less, based on the total mass of the thermoplastic resin blended with the additive. More preferably.

本発明の製造方法により得られた研磨パッドは、それ自体公知の研磨スラリーと共に、ケミカルメカニカル研磨(Chemical Mechanical Polishing;CMP)に使用することができる。研磨スラリーは、例えば、水やオイル等の液状媒体;シリカ、酸化アルミニウム、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、炭化ケイ素などの研磨剤;塩基、酸、界面活性剤などの成分を含有している。また、CMPを行うに際し、必要に応じ、研磨スラリーと共に、潤滑油、冷却剤などを併用してもよい。   The polishing pad obtained by the production method of the present invention can be used for chemical mechanical polishing (CMP) together with a polishing slurry known per se. The polishing slurry contains components such as a liquid medium such as water and oil; an abrasive such as silica, aluminum oxide, cerium oxide, zirconium oxide, and silicon carbide; a base, an acid, and a surfactant. Moreover, when performing CMP, you may use lubricating oil, a coolant, etc. together with polishing slurry as needed.

CMPは、公知のCMP用装置を使用し、研磨スラリーを介して被研磨面と研磨パッドを、加圧下、一定速度で、一定時間接触させることによって実施することができる。研磨の対象となる物品には特に制限はないが、例えば、水晶、シリコン、ガラス、光学基板、電子回路基板、多層配線基板、ハードディスクなどが挙げられる。特に、研磨の対象としては、シリコンウェハーや半導体ウェハーであることが好ましい。半導体ウェハーの具体例としては、例えば、酸化シリコン、酸化フッ化シリコン、有機ポリマー等の絶縁膜、銅、アルミニウム、タングステン等の配線材金属膜、タンタル、チタン、窒化タンタル、窒化チタン等のバリアメタル膜などを表面に有するものが挙げられる。   CMP can be carried out by using a known CMP apparatus and bringing the surface to be polished and the polishing pad into contact with each other at a constant speed under a pressure for a certain period of time via a polishing slurry. The article to be polished is not particularly limited, and examples thereof include quartz, silicon, glass, an optical substrate, an electronic circuit substrate, a multilayer wiring substrate, and a hard disk. In particular, the object to be polished is preferably a silicon wafer or a semiconductor wafer. Specific examples of semiconductor wafers include, for example, insulating films such as silicon oxide, silicon oxyfluoride, and organic polymers, wiring metal films such as copper, aluminum, and tungsten, and barrier metals such as tantalum, titanium, tantalum nitride, and titanium nitride. Examples thereof include those having a film or the like on the surface.

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。なお、実施例に記載した熱可塑性ポリウレタンおよび研磨パッドの物性評価は次の方法で実施した。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. The physical properties of the thermoplastic polyurethane and polishing pad described in the examples were evaluated by the following methods.

<熱可塑性ポリウレタンの物性評価>
50℃の水で飽和膨潤させた後の50℃における引張り弾性率
熱可塑性ポリウレタンを熱プレス法により厚さ300μmのフィルムとし、該フィルムから2号型試験片(JIS K7113)を打ち抜き、50℃の温水に3日間浸漬したものを水膨潤サンプルとした。該サンプルを用いて株式会社島津製作所製、「オートグラフAG5000」を用い、チャック間距離40mmでサンプルを装着後、雰囲気温度50℃において5分間静置した後、引張り速度50mm/分にて引張り弾性率を測定した。
<Evaluation of physical properties of thermoplastic polyurethane>
A tensile elastic modulus thermoplastic polyurethane at 50 ° C. after saturated swelling with water at 50 ° C. is formed into a film having a thickness of 300 μm by a hot press method, and a No. 2 type test piece (JIS K7113) is punched out from the film. What was immersed in warm water for 3 days was used as a water swelling sample. Using the sample, “Autograph AG5000” manufactured by Shimadzu Corporation, and mounting the sample at a distance between chucks of 40 mm, left standing at an ambient temperature of 50 ° C. for 5 minutes, and then tensile elasticity at a pulling speed of 50 mm / min. The rate was measured.

50℃における損失正接(tanδ)
熱可塑性ポリウレタンを厚さ2mmの射出成形シートとし、該シートを90℃で5時間熱処理した試験片を用いて、株式会社レオロジー製、動的粘弾性測定装置「DVEレオスペクトラー」を使用して、所定温度における動的粘弾性率を周波数11Hzで測定することにより、貯蔵弾性率(E’)及び損失弾性率(E”)を求めた。またこれらの値から50℃における損失正接(tanδ、E”/E’)を算出した。
Loss tangent at 50 ° C (tan δ)
Using thermoplastic polyurethane as an injection-molded sheet having a thickness of 2 mm and using a test piece obtained by heat-treating the sheet at 90 ° C. for 5 hours, a dynamic viscoelasticity measuring device “DVE Rheospectr” manufactured by Rheology Co., Ltd. is used. The storage elastic modulus (E ′) and the loss elastic modulus (E ″) were determined by measuring the dynamic viscoelastic modulus at a predetermined temperature at a frequency of 11 Hz. The loss tangent (tan δ, E ″ / E ′) was calculated.

水との接触角
熱可塑性ポリウレタンを熱プレス法により厚さ300μmのフィルムとし、該フィルムを20℃、65%RHに3日間放置したサンプルを用い、協和界面科学株式会社製、「Drop Master500」を用いて水との接触角を測定した。
A contact angle thermoplastic polyurethane with water was formed into a film having a thickness of 300 μm by a hot press method, and a sample of the film was allowed to stand at 20 ° C. and 65% RH for 3 days. The contact angle with water was measured.

<研磨パットの物性評価>
研磨レートおよびスクラッチ数(研磨特性評価)
下記の実施例および比較例において得られた研磨パッドを、株式会社野村製作所製、CMP研磨装置「PPO−60S」に設置し、三菱マテリアル株式会社製、ダイヤモンドドレッサー「MEC100−L」を用い、1.8Kgf/cm、ドレッサー回転数110回転/分にて18分間研磨パッド表面を研削(シーズニング)した。
次に、プラテン回転数50回転/分、ヘッド回転数49回転/分、研磨圧力45KPa、研磨時間100秒の条件において、キャボット社製研磨スラリーSS25を蒸留水で2倍に希釈した液を120mL/分の量を供給しつつ直径8インチの酸化膜表面を有するシリコンウェハーを100秒間研磨した。研磨後のシリコンウェハー表面の研磨レートを株式会社溝尻光学工業所製、エリプソメーター「DVA−36LS」を用いて研磨前後の膜厚変化を測定することにより評価した。また、研磨後のシリコンウェハーの表面に存在する0.16μm以上の大きさの傷の数をKLA−Tencor社製、「Surfscan SP1」を用いて測定し、スクラッチ数とした。
<Evaluation of physical properties of polishing pad>
Polishing rate and number of scratches (polishing characteristics evaluation)
The polishing pads obtained in the following Examples and Comparative Examples were installed in a CMP polishing apparatus “PPO-60S” manufactured by Nomura Seisakusho Co., Ltd., and a diamond dresser “MEC100-L” manufactured by Mitsubishi Materials Corporation was used. The surface of the polishing pad was ground (seasoned) for 18 minutes at 8 kgf / cm 2 and a dresser rotational speed of 110 revolutions / minute.
Next, a solution obtained by diluting Cabot polishing slurry SS25 twice with distilled water under the conditions of a platen rotation speed of 50 rotations / minute, a head rotation speed of 49 rotations / minute, a polishing pressure of 45 KPa, and a polishing time of 100 seconds is 120 mL / A silicon wafer having an oxide film surface of 8 inches in diameter was polished for 100 seconds while supplying an amount of minutes. The polishing rate on the surface of the silicon wafer after polishing was evaluated by measuring the change in film thickness before and after polishing using an ellipsometer “DVA-36LS” manufactured by Mizoji Optical Co., Ltd. Further, the number of scratches having a size of 0.16 μm or more present on the surface of the polished silicon wafer was measured using “Surfscan SP1” manufactured by KLA-Tencor, and used as the number of scratches.

[製造例1]
熱可塑性ポリウレタン(PU−1)の製造
数平均分子量2000のポリ(テトラメチレングリコール)[略号:PTMG2000]、数平均分子量2000のポリ(2−メチル−1,8−オクタメチレン−co−ノナメチレンアジペート)[略号:PNOA、ノナメチレン単位と2−メチル−1,8−オクタメチレン単位とのモル比=7対3]、1,4−シクロヘキサンジメタノール[略号:CHDM]、1,4−ブタンジオール[略号:BD]、および4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート[略号:MDI]を、PTMG2000:PNOA:CHDM:BD:MDIの質量比が20.1:8.4:5.7:14.2:51.6(窒素原子の含有率:5.8質量%)となるような割合で用い、且つそれらの合計供給量が300g/分になるようにして、定量ポンプにより同軸で回転する2軸押出機(30mmφ、L/D=36、シリンダー温度:75〜260℃)に連続的に供給して、連続溶融重合を行って熱可塑性ポリウレタンを製造した。生成した熱可塑性ポリウレタンの溶融物をストランド状に水中に連続的に押出した後、ペレタイザーでペレット状に細断し、このペレットを70℃で20時間除湿乾燥することにより、熱可塑性ポリウレタン(以下、これをPU−1という)を製造した。PU−1の50℃の水で飽和膨潤させた後の50℃における引張り弾性率、50℃における損失正接(tanδ)、水との接触角を表1に示した。
[Production Example 1]
Production of Thermoplastic Polyurethane (PU-1) Poly (tetramethylene glycol) [abbreviation: PTMG2000] with number average molecular weight 2000, Poly (2-methyl-1,8-octamethylene-co-nonamethylene adipate with number average molecular weight 2000 ) [Abbreviation: PNOA, molar ratio of nonamethylene unit to 2-methyl-1,8-octamethylene unit = 7 to 3], 1,4-cyclohexanedimethanol [abbreviation: CHDM], 1,4-butanediol [ Abbreviation: BD], and 4,4′-diphenylmethane diisocyanate [abbreviation: MDI] in a mass ratio of PTMG2000: PNOA: CHDM: BD: MDI of 20.1: 8.4: 5.7: 14.2: 51. .6 (nitrogen atom content: 5.8% by mass), and the total supply amount is 300 g / min. As shown in the figure, it is continuously supplied to a twin-screw extruder (30 mmφ, L / D = 36, cylinder temperature: 75 to 260 ° C.) that is coaxially rotated by a metering pump, and subjected to continuous melt polymerization and thermoplasticity. A polyurethane was produced. The resulting thermoplastic polyurethane melt was continuously extruded into water in a strand form, then chopped into pellets with a pelletizer, and the pellets were dehumidified and dried at 70 ° C. for 20 hours to obtain a thermoplastic polyurethane (hereinafter referred to as “polyurethane polyurethane”). This was called PU-1. Table 1 shows the tensile modulus of elasticity at 50 ° C., loss tangent (tan δ) at 50 ° C., and contact angle with water after saturation swelling of PU-1 with 50 ° C. water.

[製造例2]
熱可塑性ポリウレタン(PU−2)の製造
PNOA[ノナメチレン単位と2−メチル−1,8−オクタメチレン単位とのモル比=7対3]、数平均分子量600のポリ(エチレングリコール)[略号:PEG600]、CHDM、BD、およびMDIを、PNOA:PEG600:CHDM:BD:MDIの質量比が31.0:5.0:2.4:13.6:48.0(窒素原子の含有率:5.4質量%)となるような割合で用い、且つそれらの合計供給量が300g/分になるようにして、定量ポンプにより同軸で回転する2軸押出機(30mmφ、L/D=36、シリンダー温度:75〜260℃)に連続的に供給して、連続溶融重合を行って熱可塑性ポリウレタンを製造した。生成した熱可塑性ポリウレタンの溶融物をストランド状に水中に連続的に押出した後、ペレタイザーでペレット状に細断し、このペレットを70℃で20時間除湿乾燥することにより、熱可塑性ポリウレタン(以下、これをPU−2という)を製造した。PU−2の50℃の水で飽和膨潤させた後の50℃における引張り弾性率、50℃における損失正接(tanδ)、水との接触角を表1に示した。
[Production Example 2]
Production of thermoplastic polyurethane (PU-2) PNOA [molar ratio of nonamethylene units to 2-methyl-1,8-octamethylene units = 7 to 3], poly (ethylene glycol) having a number average molecular weight of 600 [abbreviation: PEG600 ], CHDM, BD, and MDI have a PNOA: PEG600: CHDM: BD: MDI mass ratio of 31.0: 5.0: 2.4: 13.6: 48.0 (nitrogen atom content: 5 .4 mass%) and a twin-screw extruder (30 mmφ, L / D = 36, cylinder) rotating coaxially with a metering pump so that the total supply amount is 300 g / min. (Temperature: 75-260 ° C.) and a continuous melt polymerization was carried out to produce a thermoplastic polyurethane. The resulting thermoplastic polyurethane melt was continuously extruded into water in a strand form, then chopped into pellets with a pelletizer, and the pellets were dehumidified and dried at 70 ° C. for 20 hours to obtain a thermoplastic polyurethane (hereinafter referred to as “polyurethane polyurethane”). This was referred to as PU-2). Table 1 shows the tensile modulus of elasticity at 50 ° C., the loss tangent (tan δ) at 50 ° C., and the contact angle with water after saturation swelling of PU-2 with water at 50 ° C.

Figure 2008184597
Figure 2008184597

[実施例1]
PU−1のペレットを株式会社名機製作所製、射出圧縮成形機「MDIP1400」に仕込み、厚さ300μmのニッケル層を表層に有し、厚さ400μmのポリイミドからなる断熱層を有する、溝を形成するためのパターンを有さない積層構造体を装着した50℃の金型内に、シリンダー温度170〜220℃、ノズル温度220℃で充填後、金型内において圧縮率140%で圧縮し、厚さ2mm(厚さ斑50μm)、直径510mmの円形のシート状成形体を作製した。
得られた円形のシート状成形体を、回転式定盤を有する表面加工装置に装着し、金属製バイトで表面を研削した。1回の研削で20μm研削し、2回研削することにより厚さ斑10μmのシートが得られた。得られたシートを溝形成装置に装着し、溝深さ1.2mm、溝幅2.2mm、溝ピッチ15mmのX−Y格子型溝を形成して研磨パッドとした。該研磨パッドの製造の容易さ、および研磨特性評価結果を表2に示した。
[Example 1]
The PU-1 pellets were charged into an injection compression molding machine “MDIP1400” manufactured by Meiki Seisakusho Co., Ltd., having a nickel layer with a thickness of 300 μm on the surface, and a heat insulating layer made of polyimide with a thickness of 400 μm, forming a groove. In a 50 ° C. mold equipped with a laminated structure that does not have a pattern for filling, a cylinder temperature of 170 to 220 ° C. and a nozzle temperature of 220 ° C. are filled and compressed in the mold at a compression ratio of 140%. A circular sheet-like molded body having a thickness of 2 mm (thickness unevenness 50 μm) and a diameter of 510 mm was produced.
The obtained circular sheet-like molded body was mounted on a surface processing apparatus having a rotary surface plate, and the surface was ground with a metal tool. A sheet having a thickness of 10 μm was obtained by grinding 20 μm by one grinding and grinding twice. The obtained sheet was mounted on a groove forming apparatus to form an XY lattice type groove having a groove depth of 1.2 mm, a groove width of 2.2 mm, and a groove pitch of 15 mm to obtain a polishing pad. Table 2 shows the ease of production of the polishing pad and the evaluation results of the polishing characteristics.

[実施例2]
PU−1のペレットを株式会社名機製作所製、射出圧縮成形機「MDIP1400」に仕込み、表面に高さ0.4mm、幅0.5mm、ピッチ1.5mmの同心円状の凸パターンが形成された厚さ600μmのニッケル層を表層に有し、厚さ400μmのポリイミドからなる断熱層を有する断熱スタンパーを装着した50℃の金型内に、シリンダー温度170〜220℃、ノズル温度220℃で充填後、金型内において圧縮率140%で圧縮し、厚さ2mm、直径510mmの円形のシート状成形体を作製した。
得られた円形のシート状成形体は溝深さ0.4mm、溝幅0.5mm、溝ピッチ1.5mmの同心円状の溝パターンを有しており、溝と溝の間を形成する部位の厚さ斑は30μmであり、そのまま研磨パッドとして使用した。該研磨パッドの製造の容易さ、および研磨特性評価結果を表2に示した。
[Example 2]
A pellet of PU-1 was charged into an injection compression molding machine “MDIP1400” manufactured by Meiki Seisakusho Co., Ltd., and a concentric convex pattern having a height of 0.4 mm, a width of 0.5 mm, and a pitch of 1.5 mm was formed on the surface. After filling with a cylinder temperature of 170-220 ° C. and a nozzle temperature of 220 ° C. in a 50 ° C. mold equipped with a heat insulation stamper having a nickel layer of 600 μm thickness on the surface and a heat insulation layer made of polyimide of 400 μm thickness Compressed in a mold at a compression rate of 140% to produce a circular sheet-like molded body having a thickness of 2 mm and a diameter of 510 mm.
The obtained circular sheet-like molded product has a concentric groove pattern with a groove depth of 0.4 mm, a groove width of 0.5 mm, and a groove pitch of 1.5 mm, The thickness unevenness was 30 μm and was used as a polishing pad as it was. Table 2 shows the ease of production of the polishing pad and the evaluation results of the polishing characteristics.

[実施例3]
PU−2のペレットを株式会社名機製作所製、射出圧縮成形機「MDIP1400」に仕込み、厚さ300μmのニッケル層を表面に有し、厚さ400μmのポリイミドからなる断熱層を有する、溝を形成するためのパターンを有さない積層構造体を装着した50℃の金型内に、シリンダー温度170〜220℃、ノズル温度220℃で充填後、金型内において圧縮率140%で圧縮し、厚さ2mm(厚さ斑50μm)、直径510mmの円形のシート状成形体を作製した。
得られた円形のシート状成形体を、回転式定盤を有する表面加工装置に装着し、金属製バイトで表面を研削した。1回の研削で20μm研削し、2回研削することにより厚さ斑10μmのシートが得られた。得られたシートを溝形成装置に装着し、溝深さ1.0mm、溝幅0.5mm、溝ピッチ1.5mmの同心円状の溝を形成して研磨パッドとした。該研磨パッドの製造の容易さ、および研磨特性評価結果を表2に示した。
[Example 3]
The PU-2 pellets are charged into an MDMP1400 injection compression molding machine manufactured by Meiki Seisakusho Co., Ltd., having a nickel layer with a thickness of 300 μm on the surface and a heat insulating layer made of polyimide with a thickness of 400 μm, forming a groove. In a 50 ° C. mold equipped with a laminated structure that does not have a pattern for filling, a cylinder temperature of 170 to 220 ° C. and a nozzle temperature of 220 ° C. are filled and compressed in the mold at a compression ratio of 140%. A circular sheet-like molded body having a thickness of 2 mm (thickness unevenness 50 μm) and a diameter of 510 mm was produced.
The obtained circular sheet-like molded body was mounted on a surface processing apparatus having a rotary surface plate, and the surface was ground with a metal tool. A sheet having a thickness of 10 μm was obtained by grinding 20 μm by one grinding and grinding twice. The obtained sheet was mounted on a groove forming apparatus to form a concentric groove having a groove depth of 1.0 mm, a groove width of 0.5 mm, and a groove pitch of 1.5 mm to obtain a polishing pad. Table 2 shows the ease of production of the polishing pad and the evaluation results of the polishing characteristics.

[比較例1]
PU−1のペレットを単軸押出成形機(90mmφ)に仕込み、シリンダー温度215〜225℃、ダイス温度225℃にて、T−ダイより押出し、60℃に調温したギャップ間隔1.8mmのロールを通過させて、厚さ2mm(厚さ斑300μm)のシート状成形体とした。
得られたシート状成形体を、回転式定盤を有する表面加工装置に装着し、金属カッターで直径510mmの円形状に切り出した後、金属製バイトで表面を研削した。1回の研削で20μm研削し、15回研削することにより厚さ斑10μmのシートが得られた。得られたシートを溝形成装置に装着し、溝深さ1.2mm、溝幅2.2mm、溝ピッチ15mmのX−Y格子型溝を形成して研磨パッドとした。該研磨パッドの製造の容易さ、および研磨特性評価結果を表2に示した。
[Comparative Example 1]
Rolls with a gap interval of 1.8 mm were prepared by feeding PU-1 pellets into a single screw extruder (90 mmφ), extruding from a T-die at a cylinder temperature of 215 to 225 ° C and a die temperature of 225 ° C, and adjusting the temperature to 60 ° C. Was made into a sheet-like molded body having a thickness of 2 mm (thickness unevenness 300 μm).
The obtained sheet-like molded body was mounted on a surface processing apparatus having a rotary surface plate, cut into a circular shape with a diameter of 510 mm with a metal cutter, and then the surface was ground with a metal tool. A sheet having a thickness of 10 μm was obtained by grinding 20 μm by one grinding and grinding 15 times. The obtained sheet was mounted on a groove forming apparatus to form an XY lattice type groove having a groove depth of 1.2 mm, a groove width of 2.2 mm, and a groove pitch of 15 mm to obtain a polishing pad. Table 2 shows the ease of production of the polishing pad and the evaluation results of the polishing characteristics.

[比較例2]
PU−1のペレットを三菱重工プラスチックテクノロジー株式会社製、射出成形機「1450em」に仕込み、50℃の金型内に、シリンダー温度170〜220℃、ノズル温度220℃で充填し、厚さ2mm、直径510mmの円形のシート状成形体を作製した。得られたシート状成形体は射出成形において生じた歪により平坦性が低く、研磨パッドとして評価することができなかった。
[Comparative Example 2]
The pellets of PU-1 were put into an injection molding machine “1450em” manufactured by Mitsubishi Heavy Industries Plastic Technology Co., Ltd., and filled in a 50 ° C. mold at a cylinder temperature of 170 to 220 ° C. and a nozzle temperature of 220 ° C., with a thickness of 2 mm. A circular sheet-like molded body having a diameter of 510 mm was produced. The obtained sheet-like molded product was low in flatness due to distortion generated in injection molding, and could not be evaluated as a polishing pad.

[比較例3]
PU−1のペレットを関西ロール株式会社製、サイドシリンダー付き押下げ型圧縮成形機に仕込み、220℃でプレス後、金型を50℃に冷却して厚さ2mm、直径510mmの円形のシート状成形体を作製した。この時、220℃から50℃に冷却するのに15分要し、その間に熱可塑性ポリウレタンの劣化により分子量が低下し、シート状成形体の物性が著しく低下したため、研磨パッドとして評価することができなかった。
[Comparative Example 3]
The PU-1 pellets were loaded into a press-type compression molding machine with a side cylinder manufactured by Kansai Roll Co., Ltd. After pressing at 220 ° C, the mold was cooled to 50 ° C and a circular sheet with a thickness of 2 mm and a diameter of 510 mm A molded body was produced. At this time, it took 15 minutes to cool from 220 ° C. to 50 ° C., and during that time, the molecular weight decreased due to deterioration of the thermoplastic polyurethane, and the physical properties of the sheet-like molded product significantly decreased. There wasn't.

Figure 2008184597
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表2から明らかなように、実施例1〜3においては、研磨パッドの製造過程における研削回数が少ないにもかかわらず、厚さ斑の小さな研磨パッドが製造されており、厚さ斑の小さい研磨パッドが容易に製造されることが分かる。これに対して、比較例1においては、押出成形機を使用したため、得られた円形のシート状成形体は厚さ斑が大きく、厚さ斑を小さくするために、15回もの研削をする必要が生じ、効率的な製造とはいえない。   As is apparent from Table 2, in Examples 1 to 3, a polishing pad with a small thickness variation was manufactured despite the small number of grindings in the manufacturing process of the polishing pad, and polishing with a small thickness variation was performed. It can be seen that the pad is easily manufactured. On the other hand, in Comparative Example 1, since an extrusion molding machine was used, the obtained circular sheet-shaped molded body had large thickness spots, and it was necessary to grind as many as 15 times in order to reduce the thickness spots. This is not an efficient production.

本発明によれば、半導体ウェハー等の被研磨物を、精度よく且つ高い研磨効率で研磨するために有用な、厚さが均一な研磨パッドを効率よく製造する方法が提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the method of manufacturing efficiently the polishing pad with uniform thickness useful in order to grind | polish to-be-polished objects, such as a semiconductor wafer, with high polishing efficiency is provided.

Claims (6)

熱可塑性樹脂を射出圧縮成形してシート状成形体とする工程を含む研磨パッドの製造方法。   A method for producing a polishing pad comprising a step of injection compression molding a thermoplastic resin into a sheet-like molded body. 射出圧縮成形において、射出前の半型開状態から射出後の型締状態に至るまでの金型移動幅を成形品肉厚で除した値で定義される圧縮率が5〜400%である請求項1に記載の製造方法。   In the injection compression molding, the compression ratio defined by the value obtained by dividing the mold movement width from the half mold open state before injection to the mold clamped state after injection by the thickness of the molded product is 5 to 400%. Item 2. The manufacturing method according to Item 1. 熱可塑性樹脂を射出圧縮成形して溝パターンを有さないシート状成形体とし、その後、該シート状成形体に溝パターンを形成する請求項1または2に記載の製造方法。   The manufacturing method according to claim 1 or 2, wherein a thermoplastic resin is injection compression molded to form a sheet-like molded body having no groove pattern, and thereafter the groove pattern is formed on the sheet-shaped molded body. スタンパーを装着した金型を用いて熱可塑性樹脂を射出圧縮成形して溝パターンを有するシート状成形体とする請求項1または2に記載の製造方法。   The production method according to claim 1 or 2, wherein a thermoplastic resin is injection compression molded using a mold equipped with a stamper to form a sheet-like molded body having a groove pattern. 前記熱可塑性樹脂の、50℃の水で飽和膨潤させた後の50℃における引張り弾性率が130〜800MPa、50℃における損失正接(tanδ)が0.2以下、水との接触角が80度以下である請求項1〜4のいずれかに記載の製造方法。   The thermoplastic resin has a tensile modulus at 130 ° C. of 130 to 800 MPa after saturation swelling with water at 50 ° C., a loss tangent (tan δ) at 50 ° C. of 0.2 or less, and a contact angle with water of 80 degrees. It is the following, The manufacturing method in any one of Claims 1-4. 前記熱可塑性樹脂が熱可塑性ポリウレタンである請求項5に記載の製造方法。   The manufacturing method according to claim 5, wherein the thermoplastic resin is a thermoplastic polyurethane.
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