JP2010242064A - Method for producing interpenetrating polymer network structure and polishing pad - Google Patents

Method for producing interpenetrating polymer network structure and polishing pad Download PDF

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Kenichi Tabata
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an interpenetrating polymer network structure having high thermal resistance, to provide a method of producing the interpenetrating polymer network structure, and to provide a polishing pad made of the interpenetrating polymer network structure. <P>SOLUTION: The method for producing the interpenetrating polymer network structure includes: a process of immersing a polymer molding body into a radically polymerizable composition A consisting of an ethylenic unsaturated compound A, a radical polymerization initiator A and a chain transfer agent A; a process of polymerizing the ethylenic unsaturated compound A while swelling the polymer molding body impregnated with the radically polymerizable composition A; a process of further immersing the polymer molding body in which the ethylenic unsaturated compound A is polymerized into a radically polymerizable composition B consisting of an ethylenic unsaturated compound B, a radical polymerization initiator B and a chain transfer agent B; and a process of polymerizing the ethylenic unsaturated compound B while swelling the polymer molding body which has the polymerized ethylenic unsaturated compound A therein and is impregnated with the radically polymerizable composition B, in this order. The polishing pad including the interpenetrating polymer network structure is also disclosed. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、相互侵入高分子網目構造体の製造方法に関する。また、本発明は、研磨パッドに関する。特に、シリコンなどの半導体基板上に形成された層間絶縁膜や配線形成用金属膜を研磨、平坦化する、および光学部材の研磨に使用する、研磨パッドに関する。   The present invention relates to a method for producing an interpenetrating polymer network structure. The present invention also relates to a polishing pad. In particular, the present invention relates to a polishing pad used for polishing and planarizing an interlayer insulating film and a wiring forming metal film formed on a semiconductor substrate such as silicon and for polishing an optical member.

ポリウレタンとビニル化合物から重合される重合体からなる研磨パッドが特許文献1に開示されている。また、重合用モノマーを含む溶液に高分子成形体を浸漬した後、モノマーの重合反応を起こさせる工程を含む研磨パッドの製造方法が特許文献2に開示されている。   A polishing pad made of a polymer polymerized from polyurethane and a vinyl compound is disclosed in Patent Document 1. Further, Patent Document 2 discloses a method for producing a polishing pad including a step of causing a polymerization reaction of a monomer after immersing a polymer molded body in a solution containing a monomer for polymerization.

しかしながら、これらの研磨パッドでは、銅などの金属薄膜を研磨して微細な配線を形成する、配線−絶縁体の平坦化工程において、金属配線の中央部が縁部よりも厚さが薄くなる、いわゆる「ディッシング」が顕著に生じる。ディッシングが大きいほど、配線の断面積がより小さくなるため、金属配線の電気抵抗が増加して好ましくない。また、より上層の配線形成時に研磨残りが発生する原因となるため好ましくない。   However, in these polishing pads, the metal wiring is made thinner by polishing the metal thin film such as copper to form fine wiring, and the central portion of the metal wiring is thinner than the edge in the wiring-insulator planarization step. So-called “dishing” is noticeable. The larger the dishing, the smaller the cross-sectional area of the wiring, which is not preferable because the electrical resistance of the metal wiring increases. Moreover, it is not preferable because it causes a polishing residue when an upper wiring layer is formed.

このディッシングは、研磨パッドのたわみによって生じると考えられているが、銅などの金属を研磨する際、研磨パッドの表面温度は約70℃にまで達する為、高温時でも剛性が変化しないことが必要である。   This dishing is thought to be caused by the deflection of the polishing pad. However, when polishing a metal such as copper, the surface temperature of the polishing pad reaches about 70 ° C, so the rigidity must not change even at high temperatures. It is.

また、特許文献3にプロピレン系重合体にビニルモノマーを含浸させた後、異なるビニルモノマーと開始剤を含浸し、重合させるグラフト重合体含有樹脂組成物の製法が開示されている。   Patent Document 3 discloses a method for producing a graft polymer-containing resin composition in which a propylene-based polymer is impregnated with a vinyl monomer and then impregnated with a different vinyl monomer and an initiator and polymerized.

国際公開第00/12262号パンフレットInternational Publication No. 00/12262 特開2000−218551号公報JP 2000-218551 A 特開平5−295047号公報JP-A-5-295047

本発明の目的は、耐熱性に優れた相互侵入網目構造体の製造方法を提供することにある。また、温度による物性変化が生じにくいため、研磨レートの変動が小さく、しかも配線に生じるディッシングが低減され、パッド寿命が延長された研磨パッドを提供することにある。   The objective of this invention is providing the manufacturing method of the interpenetrating network structure excellent in heat resistance. It is another object of the present invention to provide a polishing pad in which a change in physical properties due to temperature hardly occurs, a fluctuation in polishing rate is small, dishing generated in wiring is reduced, and a pad life is extended.

本発明者らは、耐熱性を向上させる方法として、分子間相互作用を増大させることに着目した。そこで、高分子成形体へのラジカル重合性組成物の含浸・重合を2段階にすることによって、高分子成形体内部に均一にラジカル重合性組成物が浸入でき、高分子成形体とラジカル重合性組成物から重合された重合体が相互作用する領域、すなわち有効表面積が増大し、分子間相互作用が増大するのではないかと考えた。   The present inventors have focused on increasing the intermolecular interaction as a method for improving heat resistance. Therefore, the radically polymerizable composition can be uniformly infiltrated into the polymer molding by impregnating and polymerizing the radically polymerizable composition into the polymer molding in two stages. The region where the polymer polymerized from the composition interacts, that is, the effective surface area increases, and the intermolecular interaction may increase.

ここで、前出の特許文献3にある、プロピレン系重合体にビニルモノマーを含浸させた後、異なるビニルモノマーと開始剤を含浸し、重合させるグラフト重合体含有樹脂組成物の製法は、初めのモノマーが含浸した後、重合させずに異なるモノマー及び重合開始剤を含浸させており、本発明とはその思想を異にするものである。   Here, the method for producing a graft polymer-containing resin composition in which the propylene-based polymer described above in Patent Document 3 is impregnated with a vinyl monomer and then impregnated with a different vinyl monomer and an initiator, is polymerized. After the impregnation with the monomer, different monomers and polymerization initiators are impregnated without polymerization, and the idea is different from the present invention.

そこで、本発明者らは鋭意検討の結果、特開2006−233198号公報に開示されている研磨パッド作製方法において、高耐熱性を有する研磨パッドを作製するため、エチレン性不飽和化合物A、ラジカル重合開始剤A、連鎖移動剤Aからなるラジカル重合性組成物Aに高分子成形体を浸漬させる工程、ラジカル重合性組成物を含浸させた高分子成形体の膨潤状態下においてエチレン性不飽和化合物Aを重合させる工程、エチレン性不飽和化合物Aが重合した高分子成形体をさらにエチレン性不飽和化合物B、ラジカル重合開始剤B、連鎖移動剤Bからなるラジカル重合性組成物Bに浸漬させる工程、ラジカル重合性組成物を含浸させたエチレン性不飽和化合物Bが重合した高分子成形体の膨潤状態下においてエチレン性不飽和化合物を重合させる工程、をこの順に含むことによって製造される相互侵入高分子網目構造体から研磨パッドを作製することで本発明の目的が達せられることを見出した。   Therefore, as a result of intensive studies, the inventors of the present invention have prepared a polishing pad having a high heat resistance in the polishing pad preparation method disclosed in JP-A-2006-233198. The step of immersing the polymer molded body in the radical polymerizable composition A comprising the polymerization initiator A and the chain transfer agent A, and the ethylenically unsaturated compound in the swollen state of the polymer molded body impregnated with the radical polymerizable composition A step of polymerizing A, a step of immersing a polymer molded body obtained by polymerizing ethylenically unsaturated compound A in radical polymerizable composition B comprising ethylenically unsaturated compound B, radical polymerization initiator B, and chain transfer agent B In the swollen state of the polymer molded body obtained by polymerizing the ethylenically unsaturated compound B impregnated with the radical polymerizable composition, Step engaged, it was found that the object of the present invention is achieved by making the polishing pad from the interpenetrating polymer network structure produced by including in this order.

すなわち、本発明は以下の構成からなる。   That is, the present invention has the following configuration.

(1)エチレン性不飽和化合物A、ラジカル重合開始剤A、連鎖移動剤Aからなるラジカル重合性組成物Aに高分子成形体を浸漬させる工程、ラジカル重合性組成物Aを含浸させた高分子成形体の膨潤状態下においてエチレン性不飽和化合物Aを重合させる工程、エチレン性不飽和化合物Aが重合した高分子成形体をさらにエチレン性不飽和化合物B、ラジカル重合開始剤B、連鎖移動剤Bからなるラジカル重合性組成物Bに浸漬させる工程、ラジカル重合性組成物Bを含浸させたエチレン性不飽和化合物Aが重合した高分子成形体の膨潤状態下においてエチレン性不飽和化合物Bを重合させる工程、をこの順に含むことを特徴とする相互侵入高分子網目構造体の製造方法。   (1) A step of immersing a polymer molding in a radical polymerizable composition A comprising an ethylenically unsaturated compound A, a radical polymerization initiator A, and a chain transfer agent A, a polymer impregnated with the radical polymerizable composition A The step of polymerizing the ethylenically unsaturated compound A under the swollen state of the molded body, the polymer molded body obtained by polymerizing the ethylenically unsaturated compound A further comprising the ethylenically unsaturated compound B, the radical polymerization initiator B, and the chain transfer agent B A step of immersing in a radically polymerizable composition B comprising: an ethylenically unsaturated compound B is polymerized in a swollen state of a polymer molded body obtained by polymerizing the ethylenically unsaturated compound A impregnated with the radically polymerizable composition B A method for producing an interpenetrating polymer network structure comprising the steps in this order.

(2)エチレン性不飽和化合物Aの重量をa、エチレン性不飽和化合物Bの重量をbとして、その重量割合(a/(a+b))が15/100〜35/100あるいは65/100〜85/100である(1)に記載の相互侵入高分子網目構造体の製造方法。   (2) The weight ratio (a / (a + b)) is 15/100 to 35/100 or 65/100 to 85, where a is the weight of ethylenically unsaturated compound A and b is the weight of ethylenically unsaturated compound B. The method for producing an interpenetrating polymer network structure according to (1), which is / 100.

(3)エチレン性不飽和化合物Bがスチレンモノマーであり、エチレン性不飽和化合物Aがスチレンモノマー以外のモノマーである(1)に記載の相互侵入高分子網目構造体の製造方法。   (3) The method for producing an interpenetrating polymer network according to (1), wherein the ethylenically unsaturated compound B is a styrene monomer and the ethylenically unsaturated compound A is a monomer other than the styrene monomer.

(4)(1)に記載の相互侵入高分子網目構造体の製造方法によって製造された相互侵入高分子網目構造体を含む研磨パッド。   (4) A polishing pad comprising an interpenetrating polymer network produced by the method for producing an interpenetrating polymer network described in (1).

(5)高分子成形体がポリウレタンを含む(4)に記載の研磨パッド。   (5) The polishing pad according to (4), wherein the polymer molded body contains polyurethane.

(6)高分子成形体の重量と含浸されたエチレン性不飽和化合物Aおよびエチレン性不飽和化合物Bから重合された重合体の総重量との重量比が100/5〜100/300である(4)または(5)に記載の研磨パッド。   (6) The weight ratio of the weight of the polymer molded body to the total weight of the polymer polymerized from the impregnated ethylenically unsaturated compound A and ethylenically unsaturated compound B is 100/5 to 100/300 ( The polishing pad according to 4) or (5).

(7)半導体基板の研磨および/または光学部材の研磨に使用される(4)〜(6)のいずれかに記載の研磨パッド。   (7) The polishing pad according to any one of (4) to (6), which is used for polishing a semiconductor substrate and / or polishing an optical member.

高耐熱性を有する相互侵入高分子網目構造体が得られる。また、温度による物性変化が生じにくいため、研磨レートの変動が小さく、しかも配線に生じるディッシングが低減され、パッド寿命が延長された研磨パッドを製造することができる。   An interpenetrating polymer network having high heat resistance is obtained. In addition, since a change in physical properties due to temperature is unlikely to occur, a polishing pad with a small variation in the polishing rate, a reduced dishing in the wiring, and an extended pad life can be manufactured.

本発明において、相互侵入高分子網目構造体とは、高分子混合系において、相互に化学結合することなく独立な異種の高分子網目が互いに侵入しあった高分子を言う。具体的には、複数の種類の高分子が数nm〜数百nmで分散した構造を形成する。分散の程度は、5nm〜300nmが好ましく、5nm〜100nmが特に好ましい。また、異種高分子が互いに連続層となる構造が架橋点形成により安定化された構造であってもよい。   In the present invention, the interpenetrating polymer network structure refers to a polymer in which independent different types of polymer networks enter each other without chemically bonding to each other in the polymer mixed system. Specifically, a structure in which a plurality of types of polymers are dispersed at several nm to several hundred nm is formed. The degree of dispersion is preferably 5 nm to 300 nm, and particularly preferably 5 nm to 100 nm. In addition, a structure in which different types of polymers are continuous layers may be stabilized by forming cross-linking points.

相互侵入高分子網目構造体は、ラジカル重合性組成物に高分子成形体を浸漬させ、ラジカル重合性組成物中のエチレン性不飽和化合物を重合させる製造方法から、相互侵入高分子網目構造を形成することができる。そして、本発明の研磨パッドは相互侵入高分子網目構造体からなる。   The interpenetrating polymer network structure forms an interpenetrating polymer network structure from a manufacturing method in which a polymer molding is immersed in a radically polymerizable composition and the ethylenically unsaturated compound in the radically polymerizable composition is polymerized. can do. The polishing pad of the present invention comprises an interpenetrating polymer network structure.

本発明において、エチレン性不飽和化合物A、ラジカル重合開始剤A、連鎖移動剤Aからなるラジカル重合性組成物Aに高分子成形体を浸漬させる工程、ラジカル重合性組成物を含浸させた高分子成形体の膨潤状態下においてエチレン性不飽和化合物Aを重合させる工程、エチレン性不飽和化合物Aが重合した高分子成形体をさらにエチレン性不飽和化合物B、ラジカル重合開始剤B、連鎖移動剤Bからなるラジカル重合性組成物Bに浸漬させる工程、ラジカル重合性組成物を含浸させたエチレン性不飽和化合物Bが重合した高分子成形体の膨潤状態下においてエチレン性不飽和化合物を重合させる工程、をこの順に含むことによって製造される相互侵入高分子網目構造体が高耐熱性を有する理由は、必ずしも明確ではないが、高分子成形体へのラジカル重合性組成物の含浸・重合を2段階以上にすることによって、高分子成形体内部に均一にラジカル重合性組成物が浸入でき、高分子成形体とラジカル重合性組成物から重合された重合体が相互作用する領域、すなわち有効表面積が増大することによって耐熱性が向上したと推測される。   In the present invention, a step of immersing a polymer molding in a radical polymerizable composition A comprising an ethylenically unsaturated compound A, a radical polymerization initiator A, and a chain transfer agent A, a polymer impregnated with the radical polymerizable composition The step of polymerizing the ethylenically unsaturated compound A under the swollen state of the molded body, the polymer molded body obtained by polymerizing the ethylenically unsaturated compound A further comprising the ethylenically unsaturated compound B, the radical polymerization initiator B, and the chain transfer agent B A step of immersing in a radical polymerizable composition B comprising: a step of polymerizing an ethylenically unsaturated compound in a swollen state of a polymer molded body obtained by polymerizing an ethylenically unsaturated compound B impregnated with the radical polymerizable composition; The reason why the interpenetrating polymer network structure produced by containing the components in this order has high heat resistance is not necessarily clear, but is a polymer molded body The radical polymerizable composition can be uniformly infiltrated into the polymer molded body by being impregnated and polymerized in two or more stages, and polymerized from the polymer molded body and the radical polymerizable composition. It is presumed that the heat resistance is improved by increasing the region where the polymer interacts, that is, the effective surface area.

その結果、この相互侵入網目高分子構造体を用いた研磨パッドは研磨時にパッドが温度上昇しても、その物性の変化が小さい。特に、剛性の低下が生じにくいため、研磨レートが高く、かつ研磨レートの変動が小さく、しかも配線に生じるディッシングが低減され、パッド寿命が長くなると推察される。   As a result, a polishing pad using this interpenetrating network polymer structure has little change in physical properties even when the temperature of the pad rises during polishing. In particular, since it is difficult for the rigidity to be lowered, it is presumed that the polishing rate is high, the fluctuation of the polishing rate is small, the dishing generated in the wiring is reduced, and the pad life is extended.

本発明におけるエチレン性不飽和化合物とは、ラジカル重合性の炭素−炭素二重結合を有する化合物をいう。具体的にはメチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、プロピルアクリレート、プロピルメタクリレート、n−ブチルアクリレート、n−ブチルメタクリレート、イソブチルアクリレート、イソブチルメタクリレート、メチル(α−エチル)アクリレート、エチル(α−エチル)アクリレート、プロピル(α−エチル)アクリレート、ブチル(α−エチル)アクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、イソデシルメタクリレート、n−ラウリルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、2−ヒドロキシブチルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、イソボルニルメタクリレート、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、フマル酸ジメチル、フマル酸ジエチル、フマル酸ジプロピル、マレイン酸、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジプロピル、N−イソプロピルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、N−フェニルマレイミド、N,N’−(4,4’−ジフェニルメタン)ビスマレイミド、ビス(3−エチル−5−メチル−4−マレイミドフェニル)メタン、アクリロニトリル、アクリルアミド、塩化ビニル、塩化ビニリデン、スチレン、α−メチルスチレン、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、アリルメタクリレート等が挙げられる。   The ethylenically unsaturated compound in the present invention refers to a compound having a radical polymerizable carbon-carbon double bond. Specifically, methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, propyl acrylate, propyl methacrylate, n-butyl acrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl acrylate, isobutyl methacrylate, methyl (α-ethyl) acrylate, ethyl (α- Ethyl) acrylate, propyl (α-ethyl) acrylate, butyl (α-ethyl) acrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, isodecyl methacrylate, n-lauryl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, 2-hydroxybutyl Methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, diethylaminoethyl methacrylate, glycidyl methacrylate , Isobornyl methacrylate, acrylic acid, methacrylic acid, fumaric acid, dimethyl fumarate, diethyl fumarate, dipropyl fumarate, maleic acid, dimethyl maleate, diethyl maleate, dipropyl maleate, N-isopropylmaleimide, N- Cyclohexylmaleimide, N-phenylmaleimide, N, N ′-(4,4′-diphenylmethane) bismaleimide, bis (3-ethyl-5-methyl-4-maleimidophenyl) methane, acrylonitrile, acrylamide, vinyl chloride, vinylidene chloride , Styrene, α-methylstyrene, divinylbenzene, ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, tetraethylene glycol dimethacrylate, Methacrylate, and the like.

これらの中でも、アクリル酸、メタクリル酸、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、プロピルアクリレート、プロピルメタクリレート、n−ブチルアクリレート、n−ブチルメタクリレート、イソブチルアクリレート、イソブチルメタクリレート、メチル(α−エチル)アクリレート、エチル(α−エチル)アクリレート、プロピル(α−エチル)アクリレート、ブチル(α−エチル)アクリレートが高分子成形体への含浸、重合が容易な点で好ましい。   Among these, acrylic acid, methacrylic acid, methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, propyl acrylate, propyl methacrylate, n-butyl acrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl acrylate, isobutyl methacrylate, methyl (α-ethyl) Acrylate, ethyl (α-ethyl) acrylate, propyl (α-ethyl) acrylate, and butyl (α-ethyl) acrylate are preferable in terms of easy impregnation and polymerization of the polymer molded body.

また、エチレン性不飽和化合物Aおよびエチレン性不飽和化合物Bは同一化合物であってもよいし、異なる化合物であってもよい。さらに、エチレン性不飽和化合物Aおよびエチレン性不飽和化合物Bは異なるエチレン性不飽和化合物を含んでもよい。すなわちエチレン性不飽和化合物Aにエチレン性不飽和化合物Bが含まれていたり、エチレン性不飽和化合物Bにエチレン性不飽和化合物Aが含まれていたりしてもよい。また、高分子成形体へのラジカル重合性組成物の含浸・重合は2段階に限らず、さらに多段にしてもよい。   The ethylenically unsaturated compound A and the ethylenically unsaturated compound B may be the same compound or different compounds. Furthermore, the ethylenically unsaturated compound A and the ethylenically unsaturated compound B may include different ethylenically unsaturated compounds. That is, the ethylenically unsaturated compound B may be contained in the ethylenically unsaturated compound A, or the ethylenically unsaturated compound A may be contained in the ethylenically unsaturated compound B. In addition, the impregnation / polymerization of the radically polymerizable composition into the polymer molded body is not limited to two stages, and may be further multistaged.

本発明におけるラジカル重合開始剤とは、加熱、光照射、放射線照射などにより分解してラジカルを生成する化合物をいう。このようなラジカル重合開始剤としては、アゾ化合物や過酸化物などを挙げることができる。具体的には、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、4,4’−アゾビス(4−シアノ吉草酸)1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)などのアゾ系重合開始剤、クメンヒドロパーオキシド、t-ブチルヒドロパーオキシド、ジクミルパーオキシド、ジ−t−ブチルパーオキシド、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシイソブチレート、t−ブチルパーオキシビバレートt−ブチルパーオキシベンゾエート、t−ブチルパーオキシアセテート、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−s−ブチルパーオキシジカーボネート、過酸化ベンゾイル、過酸化アセチル、過酸化ラウロイル、などの過酸化物系重合開始剤を挙げることができる。ラジカル重合開始剤の添加量は、前記水素結合性化合物も含んだエチレン性不飽和化合物に対して0.01〜5重量%が好ましく、0.05〜5重量%がさらに好ましい。また、ラジカル重合開始剤Aおよびラジカル重合開始剤Bは同一化合物であってもよいし、異なる化合物であってもよい。   The radical polymerization initiator in the present invention refers to a compound that decomposes by heating, light irradiation, radiation irradiation or the like to generate radicals. Examples of such radical polymerization initiators include azo compounds and peroxides. Specifically, 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile), 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 4, Azo-based polymerization such as 4'-azobis (4-cyanovaleric acid) 1,1'-azobis (cyclohexane-1-carbonitrile), 2,2'-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile) Initiator, cumene hydroperoxide, t-butyl hydroperoxide, dicumyl peroxide, di-t-butyl peroxide, t-butyl peroxy-2-ethylhexanoate, t-butyl peroxyisobutyrate, t-butyl peroxybivalate t-butyl peroxybenzoate, t-butyl peroxyacetate, diisopropyl peroxydicarbonate, di- - it can be exemplified butyl peroxydicarbonate, benzoyl peroxide, acetyl peroxide, lauroyl peroxide, a peroxide polymerization initiator such as. The amount of radical polymerization initiator added is preferably 0.01 to 5% by weight, more preferably 0.05 to 5% by weight, based on the ethylenically unsaturated compound including the hydrogen bonding compound. Further, the radical polymerization initiator A and the radical polymerization initiator B may be the same compound or different compounds.

本発明のラジカル重合性組成物は、上記エチレン性不飽和化合物、上記ラジカル重合開始剤、上記連鎖移動剤からなる組成物を言う。ラジカル重合禁止剤、酸化防止剤、老化防止剤、充填剤、着色剤、防黴剤、抗菌剤、難燃剤、紫外線吸収剤をラジカル重合性組成物中に添加しても良い。これら化合物の添加量は、エチレン性不飽和化合物に対して合計で3重量%を越えない範囲で使用することが好ましい。   The radically polymerizable composition of the present invention refers to a composition comprising the ethylenically unsaturated compound, the radical polymerization initiator, and the chain transfer agent. A radical polymerization inhibitor, an antioxidant, an anti-aging agent, a filler, a colorant, an antifungal agent, an antibacterial agent, a flame retardant, and an ultraviolet absorber may be added to the radical polymerizable composition. The amount of these compounds added is preferably within a range not exceeding 3% by weight based on the ethylenically unsaturated compound.

ラジカル重合性組成物は、有機溶媒を実質的に含まない組成物であることが有機溶媒の除去工程が不要になるという経済上の観点から好ましい。   The radically polymerizable composition is preferably a composition that does not substantially contain an organic solvent from the viewpoint of economy that an organic solvent removing step is not required.

本発明の有機溶媒とは、エチレン性不飽和化合物の重合時に実質的に反応しない化合物であって、常温において液体の有機化合物をいう。具体的には、ヘキサン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、エタノール、メタノール等を挙げることができる。有機溶媒を実質的に含有しない、とは、エチレン性不飽和化合物に対して有機溶媒が1重量%未満であることをいう。四塩化炭素、トルエン、エチルベンゼン、などは通常有機溶媒として知られているが、ラジカル重合過程において成長ラジカルが水素や塩素を引き抜いて安定な高分子となり、新たに生成したラジカルがエチレン性不飽和化合物に付加して重合が進行する、という連鎖移動剤としての効果が知られているため、これら化合物はここでいうエチレン性不飽和化合物と実質的に反応しない有機溶媒にはあたらない。   The organic solvent of the present invention is a compound that does not substantially react during the polymerization of the ethylenically unsaturated compound, and is an organic compound that is liquid at room temperature. Specific examples include hexane, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, ethanol, methanol, and the like. “Substantially free of organic solvent” means that the organic solvent is less than 1% by weight based on the ethylenically unsaturated compound. Carbon tetrachloride, toluene, ethylbenzene, etc. are usually known as organic solvents, but in the radical polymerization process, the growing radicals extract hydrogen and chlorine to become stable polymers, and the newly generated radicals become ethylenically unsaturated compounds. Since the effect as a chain transfer agent that the polymerization proceeds by addition to is known, these compounds do not hit the organic solvent that does not substantially react with the ethylenically unsaturated compound mentioned here.

ラジカル重合性組成物に添加できる、常温で固体のラジカル重合禁止剤としては、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、トパノールA、カテコール、t−ブチルカテコール、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール、フェノチアジン、ジフェニルアミン、N,N’−ジフェニエル−p−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミンなどを挙げることができる。これらの化合物から選択された1種あるいは2種以上の化合物を使用することができる。ラジカル重合禁止剤は、ラジカル重合性組成物に添加して使用しても良い。また、高分子成形体製造時に予め添加しておいてもよい。さらに、ラジカル重合性組成物および高分子成形体の両方に含有させても良い。ラジカル重合性組成物および高分子成形体の両方にラジカル重合禁止剤を使用する場合、ラジカル重合禁止剤の種類は同一の化合物であっても、異なっても良い。加えて、重合禁止効果を高める目的で、酸素ガスまたは酸素含有ガス共存下に含浸および/または重合を行うことが好ましい。   Examples of the radical polymerization inhibitor that can be added to the radical polymerizable composition and are solid at room temperature include hydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, topanol A, catechol, t-butylcatechol, 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol. Phenothiazine, diphenylamine, N, N′-diphenyl-p-phenylenediamine, p-phenylenediamine and the like. One or two or more compounds selected from these compounds can be used. The radical polymerization inhibitor may be used by being added to the radical polymerizable composition. Moreover, you may add beforehand at the time of polymer molded object manufacture. Furthermore, you may make it contain in both a radically polymerizable composition and a polymer molded object. When a radical polymerization inhibitor is used for both the radical polymerizable composition and the polymer molded article, the type of radical polymerization inhibitor may be the same compound or different. In addition, for the purpose of enhancing the polymerization inhibition effect, it is preferable to perform impregnation and / or polymerization in the presence of oxygen gas or oxygen-containing gas.

酸素ガスあるいは酸素含有ガス共存下において含浸および/または重合を行うことが好ましいラジカル重合禁止剤として、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、トパノールA、カテコール、t−ブチルカテコール、p−フェニレンジアミンなどを挙げることができる。上記酸素含有ガスとしては、空気、酸素、酸素を不活性ガスで希釈したガスが用いられ、不活性ガスとしては窒素、ヘリウム、アルゴンなどが挙げられる。希釈した場合の酸素濃度には特に限定はないが、好ましくは1体積%以上である。使用する酸素含有ガスとしては、乾燥空気、乾燥空気を窒素で希釈したガスが安価で好ましい。   Examples of the radical polymerization inhibitor that is preferably impregnated and / or polymerized in the presence of oxygen gas or oxygen-containing gas include hydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, topanol A, catechol, t-butylcatechol, p-phenylenediamine, and the like. it can. As the oxygen-containing gas, air, oxygen, or a gas obtained by diluting oxygen with an inert gas is used. Examples of the inert gas include nitrogen, helium, and argon. The oxygen concentration when diluted is not particularly limited, but is preferably 1% by volume or more. As the oxygen-containing gas to be used, dry air or a gas obtained by diluting dry air with nitrogen is preferable because it is inexpensive.

ラジカル重合性組成物に添加できる、連鎖移動剤とは、成長ラジカルと反応してポリマー鎖長の増加を止め、再開始能のある低分子ラジカルを生成する化合物を言う。   The chain transfer agent that can be added to the radically polymerizable composition refers to a compound that reacts with a growing radical to stop an increase in the polymer chain length and generate a low-molecular radical capable of reinitiating.

連鎖移動剤としては、n−ブチルメルカプタン、イソブチルメルカプタン、n−オクチルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタン、sec−ブチルメルカプタン、sec−ドデシルメルカプタン、t−ブチルメルカプタンなどのアルキル基または置換基アルキル基を有する第1級、第2級または第3級メルカプタン、フェニルメルカプタン、チオクレゾール、4−t−ブチル−o−チオクレゾールなどの芳香族メルカプタン、チオグリコール酸−2−エチルヘキシル、チオグリコール酸エチルなどのチオグリコール酸エステル、エチレンチオグリコールなどの炭素数3〜18のメルカプタン、α−メチルスチレンダイマー、四塩化炭素、トルエン、エチルベンゼン、トリエチルアミン、等を挙げる事ができる。これらは、単独で用いても、2種類以上を組み合わせて用いても良い。このうち、t−ブチルメルカプタン、n−ブチルメルカプタン、イソブチルメルカプタン、n−オクチルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタンなどのアルキルメルカプタンやα−メチルスチレンダイマーを用いることが好ましい。また、連鎖移動剤Aおよび連鎖移動剤Bは同一化合物であってもよいし、異なる化合物であってもよい。   As the chain transfer agent, n-butyl mercaptan, isobutyl mercaptan, n-octyl mercaptan, n-dodecyl mercaptan, sec-butyl mercaptan, sec-dodecyl mercaptan, t-butyl mercaptan and the like are those having an alkyl group or a substituent alkyl group. Aromatic mercaptans such as primary, secondary or tertiary mercaptan, phenyl mercaptan, thiocresol, 4-t-butyl-o-thiocresol, thioglycol such as thioglycolic acid-2-ethylhexyl, ethyl thioglycolate Examples thereof include acid esters, mercaptans having 3 to 18 carbon atoms such as ethylene thioglycol, α-methylstyrene dimer, carbon tetrachloride, toluene, ethylbenzene, triethylamine and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Of these, alkyl mercaptans such as t-butyl mercaptan, n-butyl mercaptan, isobutyl mercaptan, n-octyl mercaptan, n-dodecyl mercaptan, and α-methylstyrene dimer are preferably used. Further, the chain transfer agent A and the chain transfer agent B may be the same compound or different compounds.

連鎖移動剤の使用量は、エチレン性不飽和化合物に対して0.01〜5重量%が好ましく0.05〜3重量%がさらに好ましい。使用量が0.01重量%以下であると連鎖移動剤としての効果が十分ではない。また、5重量%以上であると高分子鎖の分子量が短くなりすぎ、機械的特性が劣る。   The amount of chain transfer agent used is preferably 0.01 to 5% by weight, more preferably 0.05 to 3% by weight, based on the ethylenically unsaturated compound. When the amount used is 0.01% by weight or less, the effect as a chain transfer agent is not sufficient. On the other hand, if it is 5% by weight or more, the molecular weight of the polymer chain becomes too short, resulting in poor mechanical properties.

本発明の高分子成形体とは、常温において固体の高分子物質をいう。成形体は、中実であってもよいし、中空であっても発泡体であってもよい。その特性については、特に限定されるものではないが、ラジカル重合性組成物に浸漬することにより、該組成物を成形体に取り込み、含浸できることが必要である。したがって、ラジカル重合性組成物と親和性のある材質からなり、またラジカル重合性組成物を取り込み、高分子成形体自体が膨潤できる程度の柔軟性を有することが必要である。   The polymer molded body of the present invention refers to a polymer substance that is solid at room temperature. The molded body may be solid, hollow or foamed. The characteristics are not particularly limited, but it is necessary that the composition can be taken into the molded body and impregnated by being immersed in the radical polymerizable composition. Therefore, it is necessary to be made of a material having an affinity for the radical polymerizable composition, and to be flexible enough to take in the radical polymerizable composition and swell the polymer molded body itself.

高分子成形体としては、柔軟でラジカル重合性組成物により膨潤可能な化学構造としてポリエチレングリコール鎖、ポリプロピレングリコール鎖、ポリテトラメチレングリコール鎖、ポリ(オキシエチレン・オキシプロピレン)鎖などを含有する高分子成形体が好ましい。具体的には、ポリエステルやポリウレタンを挙げることができる。ラジカル重合性組成物の密度や含浸量にもよるが、含浸後の高分子成形体の体積は、元の体積の約1.03〜5倍程度に膨潤し、多くは1.03〜3倍程度に膨潤する。   The polymer molded body is a polymer containing a polyethylene glycol chain, a polypropylene glycol chain, a polytetramethylene glycol chain, a poly (oxyethylene / oxypropylene) chain, etc. as a chemical structure that is flexible and can be swollen by a radically polymerizable composition. A molded body is preferred. Specific examples include polyester and polyurethane. Although depending on the density and the amount of impregnation of the radical polymerizable composition, the volume of the polymer molded body after impregnation swells to about 1.03 to 5 times the original volume, and most of the volume is 1.03 to 3 times. Swells to a degree.

高分子成形体の形態としては、平均気泡径10〜200μmの独立気泡を有する発泡体であることが好ましく、20〜150μmの独立気泡を有する発泡体であることがより好ましく、30〜120μmの独立気泡を有する発泡体であることが特に好ましい。平均気泡径は、研磨パッドの表面やスライス面を倍率200倍で走査型電子顕微鏡(SEM)像とし、その平均気泡径を画像処理して得ることができる。   The form of the polymer molded body is preferably a foam having closed cells having an average cell diameter of 10 to 200 μm, more preferably a foam having closed cells of 20 to 150 μm, and independent of 30 to 120 μm. A foam having bubbles is particularly preferable. The average bubble diameter can be obtained by forming the surface or sliced surface of the polishing pad into a scanning electron microscope (SEM) image at a magnification of 200 times and subjecting the average bubble diameter to image processing.

また、高分子成形体の見かけ密度としては、0.1〜1.2g/cm3であることが好ましく、0.5〜1.0g/cm3がさらに好ましい。見かけ密度は日本工業規格(JIS)K 7112記載の方法により測定することができる。さらに、高分子成形体に取り込まれたラジカル重合性組成物は、高分子成形体中の気泡には入り込まず、高分子成形体の膨潤状態下においてエチレン性不飽和化合物が重合した後も高分子成形体の気泡はそのまま気泡として残存していることが好ましい。その結果として得られる研磨パッドの密度は、0.2〜1.1g/cm3が好ましく、0.6〜1.1g/cm3がより好ましい。 As the apparent density of the polymer-extruded article is preferably 0.1~1.2g / cm 3, more preferably 0.5 to 1.0 g / cm 3. The apparent density can be measured by the method described in Japanese Industrial Standard (JIS) K7112. Furthermore, the radically polymerizable composition taken into the polymer molded body does not enter into the bubbles in the polymer molded body, and the polymer is polymerized after the ethylenically unsaturated compound is polymerized under the swelling state of the polymer molded body. It is preferable that the air bubbles in the molded body remain as air bubbles. The density of the obtained polishing pad as a result of which, preferably 0.2~1.1g / cm 3, more preferably 0.6~1.1g / cm 3.

本発明の高分子成形体はポリオールとポリイソシアネートから得られたポリウレタン成形体であることが好ましく、ポリオールとポリイソシアネートを2液混合して得られたポリウレタン成形体であることが特に好ましい。ここで、ポリオールとは、水酸基を2個以上有する化合物をいう。例えば、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリカプロラクトンポリオール、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリンなどから選ばれた1種および2種以上の混合物を挙げることができる。ポリオールの分子量としては、数平均分子量3000以上が好ましい。数平均分子量が3000未満であるとエポキシ基を含む架橋剤及びラジカル重合性組成物が含浸しない場合がある。   The polymer molded body of the present invention is preferably a polyurethane molded body obtained from a polyol and a polyisocyanate, and particularly preferably a polyurethane molded body obtained by mixing two liquids of a polyol and a polyisocyanate. Here, the polyol refers to a compound having two or more hydroxyl groups. For example, 1 type and 2 or more types of mixtures chosen from polyether polyol, polyester polyol, polycarbonate polyol, polycaprolactone polyol, ethylene glycol, propylene glycol, glycerol etc. can be mentioned. The molecular weight of the polyol is preferably a number average molecular weight of 3000 or more. When the number average molecular weight is less than 3000, the crosslinking agent containing an epoxy group and the radical polymerizable composition may not be impregnated.

また、ポリイソシアネートとしては、トリレンジイソシアネート(TDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、ポリメリックMDI、ナフタレンジイソシアネート、などの芳香族イソシアネート、テトラ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、などの脂肪族ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水素添加TDI、水素添加MDI、などの脂環式ジイソシアネート、などを挙げることができる。これらイソシアネートから選ばれた1種または2種以上の混合物として使用することができる。   Polyisocyanates include aromatic isocyanates such as tolylene diisocyanate (TDI), diphenylmethane diisocyanate (MDI), polymeric MDI, and naphthalene diisocyanate, aliphatic diisocyanates such as tetramethylene diisocyanate and hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, hydrogen Examples thereof include alicyclic diisocyanates such as added TDI and hydrogenated MDI. It can be used as a mixture of one or more selected from these isocyanates.

高分子成形体の調製にあたっては、ポリオール、ポリイソシアネートの他に、架橋剤、鎖延長剤、整泡剤、発泡剤、樹脂化触媒、泡化触媒、酸化防止剤、老化防止剤、充填剤、可塑剤、着色剤、防黴剤、抗菌剤、難燃剤、紫外線吸収剤を含有し、成形を行ってもよい。高分子成形体の調製方法は特に限定されないが、射出成形、反応成形などの方法で調製できる。特に、ポリウレタン成形体の調製では、ミキシングヘッド内で原料同士を衝突させて瞬時に混合する高圧注入機、ミキシングヘッドに供給された各原料を攪拌翼などによって機械的に混合するいわゆる低圧注入機に使用して、モールド成形やスラブ成形などに適用することが好ましい。   In preparation of the polymer molded body, in addition to polyol and polyisocyanate, crosslinking agent, chain extender, foam stabilizer, foaming agent, resination catalyst, foaming catalyst, antioxidant, anti-aging agent, filler, It may contain a plasticizer, a colorant, an antifungal agent, an antibacterial agent, a flame retardant, and an ultraviolet absorber, and may be molded. Although the preparation method of a polymer molded object is not specifically limited, It can prepare by methods, such as injection molding and reaction molding. In particular, in the preparation of a polyurethane molded body, a high-pressure injection machine that instantaneously mixes raw materials by colliding with each other in a mixing head, and a so-called low-pressure injection machine that mechanically mixes each raw material supplied to the mixing head with a stirring blade or the like. It is preferable to use it and apply it to molding or slab molding.

エチレン性不飽和化合物Aとエチレン性不飽和化合物Bの重量割合はエチレン性不飽和化合物Aの重量をa、エチレン性不飽和化合物Bの重量をbとして、その重量割合(a/(a+b))が15/100〜35/100あるいは65/100〜85/100であることが好ましい。エチレン性不飽和化合物Aとエチレン性不飽和化合物Bの重量割合が15/100よりも小さい場合、エチレン性不飽和化合物Bのみを含浸・重合させた場合とその特性があまり変わらず、エチレン性不飽和化合物Aとエチレン性不飽和化合物Bを含浸・重合させるメリットが小さい場合がある。一方、エチレン性不飽和化合物Aとエチレン性不飽和化合物Bの重量割合が85/100よりも大きい場合、同様にエチレン性不飽和化合物Aのみを含浸・重合させた場合とその特性があまり変わらず、エチレン性不飽和化合物Aとエチレン性不飽和化合物Bを含浸・重合させるメリットが小さい場合がある。   The weight ratio between the ethylenically unsaturated compound A and the ethylenically unsaturated compound B is the weight ratio (a / (a + b)) where the weight of the ethylenically unsaturated compound A is a and the weight of the ethylenically unsaturated compound B is b. Is preferably 15/100 to 35/100 or 65/100 to 85/100. When the weight ratio between the ethylenically unsaturated compound A and the ethylenically unsaturated compound B is less than 15/100, the characteristics are not so different from those when only the ethylenically unsaturated compound B is impregnated and polymerized. The merit of impregnating and polymerizing the saturated compound A and the ethylenically unsaturated compound B may be small. On the other hand, when the weight ratio of the ethylenically unsaturated compound A and the ethylenically unsaturated compound B is greater than 85/100, the characteristics are not so different from the case where only the ethylenically unsaturated compound A is impregnated and polymerized. The merit of impregnating and polymerizing the ethylenically unsaturated compound A and the ethylenically unsaturated compound B may be small.

また、エチレン性不飽和化合物Aとエチレン性不飽和化合物Bの重量割合が35/100〜65/100である場合、すなわち、エチレン性不飽和化合物Aとエチレン性不飽和化合物Bの重量の差が小さい場合、ラジカル重合性組成物が高分子成形体内部に均一に浸入する効果が低下し、エチレン性不飽和化合物Aとエチレン性不飽和化合物Bを含浸・重合させるメリットが小さい場合がある。   Moreover, when the weight ratio of the ethylenically unsaturated compound A and the ethylenically unsaturated compound B is 35/100 to 65/100, that is, the difference in weight between the ethylenically unsaturated compound A and the ethylenically unsaturated compound B is If it is small, the effect that the radical polymerizable composition uniformly penetrates into the polymer molded body is reduced, and the merit of impregnating and polymerizing the ethylenically unsaturated compound A and the ethylenically unsaturated compound B may be small.

高分子成形体の重量と、含浸されたエチレン性不飽和化合物Aおよびエチレン性不飽和化合物Bから重合された重合体の総重量の比は、100/5〜100/300が好ましく、100/50〜100/200がより好ましい。高分子成形体の重量と、含浸されたエチレン性不飽和化合物Aおよびエチレン性不飽和化合物Bから重合された重合体の総重量の比が100/5よりも小さい場合、高分子成形体のみの場合とその特性があまり変わらず、含浸・重合させるメリットが小さい場合がある。一方、高分子成形体の重量と、含浸されたエチレン性不飽和化合物Aおよびエチレン性不飽和化合物Bから重合された重合体の総重量の比が100/300よりも大きい場合、含浸に要する時間が長くなりすぎるため好ましくない場合がある。   The ratio of the weight of the polymer molded body to the total weight of the polymer polymerized from the impregnated ethylenically unsaturated compound A and the ethylenically unsaturated compound B is preferably 100/5 to 100/300, and preferably 100/50. ~ 100/200 is more preferred. When the ratio of the weight of the polymer molded body to the total weight of the polymer polymerized from the impregnated ethylenically unsaturated compound A and the ethylenically unsaturated compound B is less than 100/5, only the polymer molded body In some cases, the characteristics do not change so much and the merit of impregnation and polymerization is small. On the other hand, when the ratio of the weight of the polymer molded body to the total weight of the polymer polymerized from the impregnated ethylenically unsaturated compound A and the ethylenically unsaturated compound B is greater than 100/300, the time required for impregnation May become unpreferable because it becomes too long.

ラジカル重合性組成物に高分子成形体を含浸させる工程は、15〜60℃の温度で3時間〜20日間が好ましく、3時間〜10日間がさらに好ましい。   The step of impregnating the polymer molding with the radically polymerizable composition is preferably 3 hours to 20 days at a temperature of 15 to 60 ° C., more preferably 3 hours to 10 days.

本発明の研磨パッドは、10〜200μmの独立気泡を有することが好ましく、20〜150μmの独立気泡を有する発泡体であることがより好ましく、30〜120μmの独立気泡を有する発泡体であることが特に好ましい。平均気泡径は、研磨パッドの表面やスライス面を倍率200倍で走査型電子顕微鏡(SEM)の像とし、その平均気泡径を画像処理して得る。研磨パッドの表面に適度な割合で平坦面と気泡に由来する開口部が存在することが好ましい。任意のスライス面における気泡数は、20〜1000個/mmが好ましく、200〜600個/mmがより好ましい。研磨パッドの密度は0.2〜1.1g/cmが好ましい。密度は、日本工業規格(JIS) K 7112記載の方法により測定することができる。 The polishing pad of the present invention preferably has a closed cell of 10 to 200 μm, more preferably a foam having a closed cell of 20 to 150 μm, and a foam having a closed cell of 30 to 120 μm. Particularly preferred. The average bubble diameter is obtained by imaging the surface of the polishing pad or the sliced surface with an image of a scanning electron microscope (SEM) at a magnification of 200 and processing the average bubble diameter. It is preferable that the surface of the polishing pad has a flat surface and openings derived from bubbles at an appropriate ratio. Cell count at any slice plane is preferably 20 to 1000 pieces / mm 2, and more preferably 200 to 600 pieces / mm 2. The density of the polishing pad is preferably 0.2 to 1.1 g / cm 2 . The density can be measured by the method described in Japanese Industrial Standard (JIS) K7112.

本発明の研磨パッドにおける被研磨物は特に限定されるものではない。具体的には、半導体基板,光学ガラス,光学レンズ,磁気ヘッド、ハードディスク、液晶ディスプレイ用カラーフィルター,プラズマディスプレイ用背面板等の光学部材、セラミックス、サファイア等を挙げることができる。これらの中でも特に化学機械的研磨(CMP;Chemical Mechanical Polishing)技術による半導体ウエハーの平坦化を目的とした研磨に用いることが好ましい。CMP工程において、研磨剤と薬液からなる研磨スラリーを用いて、半導体ウエハーと研磨パッドを相対運動させることにより、半導体ウエハー面を研磨して、半導体ウエハー面を平坦に、滑らかにする目的で研磨パッドが使用される。   The object to be polished in the polishing pad of the present invention is not particularly limited. Specific examples include semiconductor substrates, optical glass, optical lenses, magnetic heads, hard disks, color filters for liquid crystal displays, optical members such as a back plate for plasma displays, ceramics, sapphire, and the like. Among these, it is particularly preferable to use for polishing for the purpose of planarization of a semiconductor wafer by a chemical mechanical polishing (CMP) technique. In the CMP process, a polishing pad made up of a polishing agent and a chemical solution is used to polish the semiconductor wafer surface by moving the semiconductor wafer and the polishing pad relative to each other, thereby making the semiconductor wafer surface flat and smooth. Is used.

以下、本発明を実施例によってさらに詳しく説明するが、これらは本発明を限定するものではない。なお、評価方法は以下のようにして行った。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, these do not limit this invention. The evaluation method was performed as follows.

[密度]JIS K 7112記載の方法にしたがってピクノメーター(ハーバード型)を使用して測定した。   [Density] The density was measured using a pycnometer (Harvard type) according to the method described in JIS K7112.

[平均気泡径]平均気泡径は、走査型電子顕微鏡“SEM2400”(日立製作所(株)製)を使用し、パッド断面を倍率200倍で観察した写真を画像処理装置で解析することにより、写真中に存在するすべての気泡径を計測し、その平均値を平均気泡径とした。   [Average bubble diameter] The average bubble diameter was obtained by analyzing a photograph of a cross section of the pad observed at 200 times magnification with an image processing apparatus using a scanning electron microscope “SEM2400” (manufactured by Hitachi, Ltd.). All the bubble diameters present therein were measured, and the average value was taken as the average bubble diameter.

[引張試験] 引張試験機RTM−100((株)オリエンテック製)を用い、次のような測定条件で破断強度、破断伸度を測定した。5本の試験片を測定値とした。
試験温度:25℃
試験片形状:1号形小形試験片
試験片厚み:1〜2mm
チャック間距離:58mm
試験速度:50mm/分
[ガラス転移温度]ガラス転移温度は、動的粘弾性測定装置“DVE−V4”((株)レオロジー製)を用い、次のような測定条件で測定した際のtanδ極大値温度とした。なお、tanδ極大値温度が2つ以上存在する場合は、低い方をガラス転移点とした。
治具:引張り
チャック間距離:20mm
波形:正弦波歪
周波数:10Hz
変位振幅:3.0μm
測定温度:0〜150℃
昇温速度:2℃/分
[研磨評価] 研磨評価は以下のようにして行った。
[Tensile Test] Using a tensile tester RTM-100 (manufactured by Orientec Co., Ltd.), breaking strength and breaking elongation were measured under the following measurement conditions. Five test pieces were used as measured values.
Test temperature: 25 ° C
Test piece shape: No. 1 type small test piece Test piece thickness: 1-2 mm
Distance between chucks: 58mm
Test speed: 50 mm / min [Glass transition temperature] The glass transition temperature is tan δ maximum when measured under the following measurement conditions using a dynamic viscoelasticity measuring device “DVE-V4” (manufactured by Rheology Co., Ltd.). Value temperature. When two or more tan δ maximum temperatures exist, the lower one was set as the glass transition point.
Jig: Distance between tension chucks: 20 mm
Waveform: Sine wave Distortion frequency: 10Hz
Displacement amplitude: 3.0 μm
Measurement temperature: 0 to 150 ° C
Temperature increase rate: 2 ° C / min
[Polishing Evaluation] Polishing evaluation was performed as follows.

銅用研磨スラリー(キャボット社製iCue(登録商標)5003)1000mLに対して、30wt%過酸化水素水5mLを使用直前に添加、混合してスラリーを調製した。   A slurry was prepared by adding and mixing 5 mL of 30 wt% hydrogen peroxide water immediately before use with respect to 1000 mL of a polishing slurry for copper (iCue (registered trademark) 5003 manufactured by Cabot Corporation).

両面接着テープを研磨層シートと貼り合わせ、単層研磨パッドを作製した。単層研磨パッドを研磨機の定盤上に貼り付け、ダイヤモンドコンディショナーを押しつけ圧力0.8psi、研磨定盤回転数30rpm、コンディショナー回転数28rpmで研磨定盤と同方向に回転させた。精製水を100mL/分の割合で研磨パッド上に供給しながら30分間、研磨パッドのコンディショニングを行った。   A double-sided adhesive tape was bonded to the polishing layer sheet to produce a single-layer polishing pad. A single-layer polishing pad was affixed on the surface plate of the polishing machine, and the diamond conditioner was pressed in the same direction as the polishing surface plate at a pressure of 0.8 psi, a polishing surface plate rotation speed of 30 rpm, and a conditioner rotation speed of 28 rpm. The polishing pad was conditioned for 30 minutes while supplying purified water onto the polishing pad at a rate of 100 mL / min.

評価用8インチウエハーを研磨装置の研磨ヘッドに装着し、33rpmで回転させ、単層研磨パッドを研磨機のプラテンに固定して、30rpmで研磨ヘッドの回転方向と同方向に回転させて、調整済みの銅用研磨スラリー(キャボット社製iCue(登録商標)5003)を220mL/分で供給しながら研磨圧力4psiで1分間研磨を行い、銅膜の研磨レートを測定した。50枚目および400枚目の銅膜の研磨レートを測定した。50枚目の研磨レートを測定後、ディッシング評価用のパターン付きウエハーを研磨し、ディッシング量の測定を行った。研磨の終了は光学式終点信号検出により行った。続いて、銅ベタ膜の研磨を行い、パーティクル数の測定を行った。   An 8-inch wafer for evaluation is mounted on a polishing head of a polishing apparatus, rotated at 33 rpm, a single-layer polishing pad is fixed to a platen of a polishing machine, and rotated at 30 rpm in the same direction as the rotation direction of the polishing head. Polishing slurry for copper (iCue (registered trademark) 5003 manufactured by Cabot Corporation) was fed at 220 mL / min for 1 minute at a polishing pressure of 4 psi, and the polishing rate of the copper film was measured. The polishing rates of the 50th and 400th copper films were measured. After measuring the polishing rate of the 50th wafer, the wafer with a pattern for dishing evaluation was polished, and the dishing amount was measured. The polishing was completed by detecting an optical end point signal. Subsequently, the copper solid film was polished, and the number of particles was measured.

[研磨レート] 研磨前後のウエハーを抵抗率測定器VR−120S(国際電気アルファ(株)製)で測定することにより、単位時間当たりの研磨量(研磨レート)を算出した。8インチのシリコンウエハー上に10000オングストロームの銅膜を製膜したものを使用した。なお、50枚目と400枚目の研磨レートの差が小さいほど研磨レート変動が小さく、望ましい。   [Polishing Rate] The amount of polishing (polishing rate) per unit time was calculated by measuring the wafers before and after polishing with a resistivity meter VR-120S (made by Kokusai Denki Alpha Co., Ltd.). A copper film having a thickness of 10,000 angstroms formed on an 8-inch silicon wafer was used. The smaller the difference between the polishing rates of the 50th and 400th sheets, the smaller the fluctuation of the polishing rate, which is desirable.

[パーティクル数] パターンなしウエハー上におけるパーティクル数を欠陥/異物検査装置(KLAテンコール社製SP−1)を用いて評価した。0.2μm以上のパーティクルの合計数を測定した。なお、パーティクル数は少ないほど望ましい。   [Number of Particles] The number of particles on the wafer without pattern was evaluated using a defect / foreign particle inspection apparatus (SP-1 manufactured by KLA Tencor). The total number of particles of 0.2 μm or more was measured. The smaller the number of particles, the better.

[ディッシング量] 酸化膜内に孤立した銅配線(配線幅10μm)を有するパターン付きウエハーを用いて研磨を行い、表面計測プロファイラ(KLAテンコール社製P−15)を用いて評価した。なお、ディッシング量は小さいほど、望ましい。   [Dishing Amount] Polishing was performed using a patterned wafer having copper wiring (wiring width 10 μm) isolated in the oxide film, and evaluation was performed using a surface measurement profiler (P-15 manufactured by KLA Tencor). The smaller the dishing amount, the better.

(比較例1)
RIM成形機の第1原料タンク、第2原料タンクに以下のように原料組成物を仕込み、第1原料タンクに窒素ガスをローディング後、両タンクから原料組成物を金型に注入し、硬化させて、750mm×750mm、厚さ10mmのポリウレタン成形体を得た。ポリウレタンのみかけ密度は、0.84g/cm3であり、平均気泡径が31μmの独立気泡が形成された。
(Comparative Example 1)
The raw material composition is charged into the first raw material tank and the second raw material tank of the RIM molding machine as shown below, and after loading nitrogen gas into the first raw material tank, the raw material composition is injected from both tanks into a mold and cured. Thus, a polyurethane molded body having a size of 750 mm × 750 mm and a thickness of 10 mm was obtained. The apparent density of the polyurethane was 0.84 g / cm 3 , and closed cells having an average cell diameter of 31 μm were formed.

<第1原料タンク>
ポリプロピレングリコール 85重量部
1,2−ブタンジオール 15重量部
オクチル酸スズ 0.5重量部
シリコーン系整泡剤 3重量部
精製水 0.3重量部
<第2原料タンク>
ジフェニルメタンジイソシアネート 120重量部
次に、ポリウレタン成形体とラジカル重合性組成物の重量比が100/140の割合で、以下のラジカル重合性組成物を調製し、上記ポリウレタン成形体を20℃で7日間浸漬したところラジカル重合性組成物は全量がポリウレタン成形体に含浸されていた。(含浸工程)
メチルメタクリレート 300重量部
アゾビスイソブチロニトリル 0.8重量部
含浸により膨潤したポリウレタン成形体を、塩化ビニル製ガスケットを介して2枚のガラス板間に挟み込み、周囲を固定して密閉した後、70℃で5時間加熱し、続いて100℃オーブン中で3時間加熱することにより重合硬化させ相互侵入高分子網目構造体を得た。(重合工程)
ガラス板間から離型した後、重量測定を行った。その後、50℃で12時間、続いて100℃で12時間、乾燥を行った。さらに、常温で12時間乾燥し、直後に重量測定したところ、常温乾燥前後の重量減少はなかった。
<First raw material tank>
Polypropylene glycol 85 parts by weight 1,2-butanediol 15 parts by weight Tin octylate 0.5 parts by weight Silicone foam stabilizer 3 parts by weight Purified water 0.3 part by weight <Second raw material tank>
120 parts by weight of diphenylmethane diisocyanate Next, the following radical polymerizable composition was prepared at a weight ratio of 100/140 of the polyurethane molded product and the radical polymerizable composition, and the polyurethane molded product was immersed at 20 ° C. for 7 days. As a result, the entire amount of the radical polymerizable composition was impregnated in the polyurethane molded product. (Impregnation process)
Methyl methacrylate 300 parts by weight Azobisisobutyronitrile 0.8 part by weight The polyurethane molded body swollen by impregnation was sandwiched between two glass plates via a vinyl chloride gasket, and the periphery was fixed and sealed. The polymer was cured by heating at 70 ° C. for 5 hours and then in an oven at 100 ° C. for 3 hours to obtain an interpenetrating polymer network. (Polymerization process)
After releasing from between the glass plates, the weight was measured. Thereafter, drying was performed at 50 ° C. for 12 hours and subsequently at 100 ° C. for 12 hours. Furthermore, when it dried at normal temperature for 12 hours and measured immediately after that, there was no weight reduction before and after normal temperature drying.

このようにして得られた相互侵入高分子網目構造体の厚み方向の中央部分をスライスし、厚み2mmまで研削加工した。見かけ密度は0.80g/cm3、独立気泡の平均気泡径は43μmであった。表面には、213個/mmの気泡に由来する開口部が観察された。引張破断点伸度は、124%であった。 The central portion in the thickness direction of the interpenetrating polymer network thus obtained was sliced and ground to a thickness of 2 mm. The apparent density was 0.80 g / cm 3 , and the average cell diameter of closed cells was 43 μm. Openings derived from 213 bubbles / mm 2 bubbles were observed on the surface. The tensile elongation at break was 124%.

次に、両面テープを貼り合せた後、直径600nmの円に打ち抜き、その片面に幅1.0mm、深さ0.5mm、ピッチ幅30mmの格子状の溝加工を施した。研磨評価を行ったところ、研磨レートはそれぞれ460nm/分および320nm/分であった。また、ディッシング量は63nmであった。パーティクル数は65個であった。   Next, after bonding the double-sided tape, it was punched out into a circle with a diameter of 600 nm, and a lattice-like groove with a width of 1.0 mm, a depth of 0.5 mm, and a pitch width of 30 mm was applied to one side. When the polishing evaluation was performed, the polishing rates were 460 nm / min and 320 nm / min, respectively. The dishing amount was 63 nm. The number of particles was 65.

(実施例1)
比較例1と同様にして得られたポリウレタン成形体を用い、ポリウレタン成形体とラジカル重合性組成物の重量比が100/110の割合で、以下のラジカル重合性組成物を調製し、上記ポリウレタン成形体を20℃で7日間浸漬したところラジカル重合性組成物は全量がポリウレタン成形体に含浸されていた。(含浸工程A)
メチルメタクリレート 300重量部
アゾビスイソブチロニトリル 0.8重量部
比較例1と同様に重合硬化させた。(重合工程A)
さらに、この重合硬化物にポリウレタン成形体時の重量とラジカル重合性組成物の重量比が100/30の割合で以下のラジカル重合性組成物を調整し、20℃で7日間浸漬したところラジカル重合性組成物は全量が重合硬化物に含浸されていた。(含浸工程B)a/(a+b)は110/(110+30)すなわち79/100であった。
メチルメタクリレート 300重量部
アゾビスイソブチロニトリル 0.8重量部
比較例1と同様に重合硬化させ相互侵入高分子網目構造体を得た。(重合工程B)
ガラス板間から離型した後、重量測定を行った。その後、50℃で12時間、続いて100℃で12時間、乾燥を行った。さらに、常温で12時間乾燥し、直後に重量測定したところ、常温乾燥前後の重量減少はなかった。
Example 1
Using the polyurethane molded product obtained in the same manner as in Comparative Example 1, the following radical polymerizable composition was prepared at a weight ratio of 100/110 between the polyurethane molded product and the radical polymerizable composition. When the body was immersed at 20 ° C. for 7 days, the entire amount of the radical polymerizable composition was impregnated in the polyurethane molded body. (Impregnation step A)
Methyl methacrylate 300 parts by weight Azobisisobutyronitrile 0.8 part by weight Polymerized and cured in the same manner as in Comparative Example 1. (Polymerization step A)
Further, the following radical polymerizable composition was prepared in this polymerized cured product at a ratio of the weight of the polyurethane molded product to the weight of the radical polymerizable composition of 100/30, and immersed at 20 ° C. for 7 days. The entire composition was impregnated in the polymerized cured product. (Impregnation step B) a / (a + b) was 110 / (110 + 30) or 79/100.
Methyl methacrylate 300 parts by weight Azobisisobutyronitrile 0.8 part by weight Polymerization and curing was carried out in the same manner as in Comparative Example 1 to obtain an interpenetrating polymer network. (Polymerization process B)
After releasing from between the glass plates, the weight was measured. Thereafter, drying was performed at 50 ° C. for 12 hours and subsequently at 100 ° C. for 12 hours. Furthermore, when it dried at normal temperature for 12 hours and measured immediately after that, there was no weight reduction before and after normal temperature drying.

このようにして得られた相互侵入高分子網目構造体の厚み方向の中央部分をスライスし、厚み2mmまで研削加工した。見かけ密度は0.78g/cm3、独立気泡の平均気泡径は44μmであった。表面には、219個/mmの気泡に由来する開口部が観察された。引張破断点伸度は、123%であった。 The central portion in the thickness direction of the interpenetrating polymer network thus obtained was sliced and ground to a thickness of 2 mm. The apparent density was 0.78 g / cm 3 and the average cell diameter of closed cells was 44 μm. On the surface, openings derived from bubbles of 219 / mm 2 were observed. The tensile elongation at break was 123%.

次に、比較例1と同様に研磨評価を行ったところ、研磨レートはそれぞれ560nm/分および510nm/分であった。また、ディッシング量は38nmであった。パーティクル数は52個であった。   Next, when polishing evaluation was performed in the same manner as in Comparative Example 1, the polishing rates were 560 nm / min and 510 nm / min, respectively. The dishing amount was 38 nm. The number of particles was 52.

(実施例2)
含浸工程Aでポリウレタン成形体とラジカル重合性組成物の重量比を100/35の割合に調整し、含浸工程Bでポリウレタン成形体時の重量とラジカル重合性組成物の重量比が100/105の割合に調整した以外は実施例1と同様にして、相互侵入高分子網目構造体を得た。a/(a+b)は35/(35+105)すなわち25/100であった。
(Example 2)
In the impregnation step A, the weight ratio of the polyurethane molded product to the radical polymerizable composition is adjusted to a ratio of 100/35, and in the impregnation step B, the weight ratio of the polyurethane molded product to the radical polymerizable composition is 100/105. An interpenetrating polymer network structure was obtained in the same manner as in Example 1 except that the ratio was adjusted. a / (a + b) was 35 / (35 + 105) or 25/100.

ガラス板間から離型した後、重量測定を行った。その後、50℃で12時間、続いて100℃で12時間、乾燥を行った。さらに、常温で12時間乾燥し、直後に重量測定したところ、常温乾燥前後の重量減少はなかった。   After releasing from between the glass plates, the weight was measured. Thereafter, drying was performed at 50 ° C. for 12 hours and subsequently at 100 ° C. for 12 hours. Furthermore, when it dried at normal temperature for 12 hours and measured immediately after that, there was no weight reduction before and after normal temperature drying.

このようにして得られた相互侵入高分子網目構造体の厚み方向の中央部分をスライスし、厚み2mmまで研削加工した。見かけ密度は0.79g/cm3、独立気泡の平均気泡径は45μmであった。表面には、210個/mmの気泡に由来する開口部が観察された。引張破断点伸度は、106%であった。 The central portion in the thickness direction of the interpenetrating polymer network thus obtained was sliced and ground to a thickness of 2 mm. The apparent density was 0.79 g / cm 3 , and the average cell diameter of closed cells was 45 μm. On the surface, openings derived from 210 bubbles / mm 2 were observed. The tensile elongation at break was 106%.

次に、両面テープを貼り合せた後、直径600nmの円に打ち抜き、その片面に幅1.0mm、深さ0.5mm、ピッチ幅30mmの格子状の溝加工を施した。研磨評価を行ったところ、研磨レートはそれぞれ540nm/分および500nm/分であった。また、ディッシング量は39nmであった。パーティクル数は63個であった。   Next, after bonding the double-sided tape, it was punched out into a circle with a diameter of 600 nm, and a lattice-like groove with a width of 1.0 mm, a depth of 0.5 mm, and a pitch width of 30 mm was applied to one side. When the polishing evaluation was performed, the polishing rates were 540 nm / min and 500 nm / min, respectively. The dishing amount was 39 nm. The number of particles was 63.

(比較例2)
比較例1と同様にして得られたポリウレタン成形体を用い、ポリウレタン成形体とラジカル重合性組成物の重量比が100/140の割合で、以下のラジカル重合性組成物を調製し、上記ポリウレタン成形体を20℃で7日間浸漬したところラジカル重合性組成物は全量がポリウレタン成形体に含浸されていた。(含浸工程)
メチルメタクリレート 150重量部
スチレン 150重量部
アゾビスイソブチロニトリル 0.8重量部
比較例1と同様に重合硬化させ相互侵入高分子網目構造体を得た。(重合工程)
ガラス板間から離型した後、重量測定を行った。その後、50℃で12時間、続いて100℃で12時間、乾燥を行った。さらに、常温で12時間乾燥し、直後に重量測定したところ、常温乾燥前後の重量減少はなかった。
(Comparative Example 2)
Using the polyurethane molded product obtained in the same manner as in Comparative Example 1, the following radical polymerizable composition was prepared at a weight ratio of 100/140 between the polyurethane molded product and the radical polymerizable composition. When the body was immersed at 20 ° C. for 7 days, the entire amount of the radical polymerizable composition was impregnated in the polyurethane molded body. (Impregnation process)
Methyl methacrylate 150 parts by weight Styrene 150 parts by weight Azobisisobutyronitrile 0.8 part by weight Polymerization and curing was carried out in the same manner as in Comparative Example 1 to obtain an interpenetrating polymer network structure. (Polymerization process)
After releasing from between the glass plates, the weight was measured. Thereafter, drying was performed at 50 ° C. for 12 hours and subsequently at 100 ° C. for 12 hours. Furthermore, when it dried at normal temperature for 12 hours and measured immediately after that, there was no weight reduction before and after normal temperature drying.

このようにして得られた相互侵入高分子網目構造体の厚み方向の中央部分をスライスし、厚み2mmまで研削加工した。見かけ密度は0.89g/cm3、独立気泡の平均気泡径は41μmであった。また、表面には、185個/mmの気泡に由来する開口部が観察された。なお、走査型電子顕微鏡画像から、高分子成形体中の気泡の中にラジカル重合性組成物が入り込んでいるものが観察され、そのためにポリウレタン成形体のラジカル重合性組成物含浸硬化物の見かけ密度が高くなったと考えられる。引張破断点伸度は、116%であった。 The central portion in the thickness direction of the interpenetrating polymer network thus obtained was sliced and ground to a thickness of 2 mm. The apparent density was 0.89 g / cm 3 , and the average cell diameter of closed cells was 41 μm. Moreover, the opening part derived from the bubble of 185 piece / mm < 2 > was observed on the surface. In addition, from the scanning electron microscope image, it was observed that the radical polymerizable composition had entered into the bubbles in the polymer molded body. Therefore, the apparent density of the radical polymerizable composition-impregnated cured product of the polyurethane molded body was It is thought that became higher. The tensile elongation at break was 116%.

次に、比較例1と同様に研磨評価を行ったところ、研磨レートはそれぞれ460nm/分および260nm/分であった。また、ディッシング量は103nmであった。パーティクル数は72個であった。   Next, when polishing evaluation was performed in the same manner as in Comparative Example 1, the polishing rates were 460 nm / min and 260 nm / min, respectively. The dishing amount was 103 nm. The number of particles was 72.

(実施例3)
比較例1と同様にして得られたポリウレタン成形体を用い、ポリウレタン成形体とラジカル重合性組成物の重量比が100/70の割合で、以下のラジカル重合性組成物を調製し、上記ポリウレタン成形体を20℃で7日間浸漬したところラジカル重合性組成物は全量がポリウレタン成形体に含浸されていた。(含浸工程A)
メチルメタクリレート 300重量部
アゾビスイソブチロニトリル 0.8重量部
比較例1と同様に重合硬化させた。(重合工程A)
さらに、この重合硬化物にポリウレタン成形体時の重量とラジカル重合性組成物の重量比が100/70の割合で以下のラジカル重合性組成物を調整し、20℃で7日間浸漬したところラジカル重合性組成物は全量が重合硬化物に含浸されていた。(含浸工程B)a/(a+b)は70/(70+70)すなわち50/100であった。
スチレン 300重量部
アゾビスイソブチロニトリル 0.8重量部
比較例1と同様に重合硬化させ相互侵入高分子網目構造体を得た。(重合工程B)
ガラス板間から離型した後、重量測定を行った。その後、50℃で12時間、続いて100℃で12時間、乾燥を行った。さらに、常温で12時間乾燥し、直後に重量測定したところ、常温乾燥前後の重量減少はなかった。
Example 3
Using the polyurethane molded product obtained in the same manner as in Comparative Example 1, the following radical polymerizable composition was prepared at a weight ratio of 100/70 between the polyurethane molded product and the radical polymerizable composition. When the body was immersed at 20 ° C. for 7 days, the entire amount of the radical polymerizable composition was impregnated in the polyurethane molded body. (Impregnation step A)
Methyl methacrylate 300 parts by weight Azobisisobutyronitrile 0.8 part by weight Polymerized and cured in the same manner as in Comparative Example 1. (Polymerization step A)
Further, the following radical polymerizable composition was prepared in this polymerized cured product at a ratio of 100/70 by weight ratio of the weight of the polyurethane molded product to the radical polymerizable composition, and immersed at 20 ° C. for 7 days. The entire composition was impregnated in the polymerized cured product. (Impregnation step B) a / (a + b) was 70 / (70 + 70) or 50/100.
Styrene 300 parts by weight Azobisisobutyronitrile 0.8 parts by weight Polymerized and cured in the same manner as in Comparative Example 1 to obtain an interpenetrating polymer network. (Polymerization process B)
After releasing from between the glass plates, the weight was measured. Thereafter, drying was performed at 50 ° C. for 12 hours and subsequently at 100 ° C. for 12 hours. Furthermore, when it dried at normal temperature for 12 hours and measured immediately after that, there was no weight reduction before and after normal temperature drying.

このようにして得られた相互侵入高分子網目構造体の厚み方向の中央部分をスライスし、厚み2mmまで研削加工した。見かけ密度は0.78g/cm3、独立気泡の平均気泡径は41μmであった。また、表面には、205個/mmの気泡に由来する開口部が観察された。なお、高分子成形体中の気泡へのラジカル重合性組成物による入り込みは観察されなかった。引張破断点伸度は、124%であった。 The central portion in the thickness direction of the interpenetrating polymer network thus obtained was sliced and ground to a thickness of 2 mm. The apparent density was 0.78 g / cm 3 , and the average cell diameter of closed cells was 41 μm. Further, openings derived from 205 / mm 2 bubbles were observed on the surface. In addition, penetration by the radically polymerizable composition into the bubbles in the polymer molded body was not observed. The tensile elongation at break was 124%.

次に、比較例1と同様に研磨評価を行ったところ、研磨レートはそれぞれ470nm/分および320nm/分であった。また、ディッシング量は79nmであった。パーティクル数は52個であった。   Next, when the polishing evaluation was performed in the same manner as in Comparative Example 1, the polishing rates were 470 nm / min and 320 nm / min, respectively. The dishing amount was 79 nm. The number of particles was 52.

(比較例3)
比較例1と同様にして得られたポリウレタン成形体を用い、ポリウレタン成形体とラジカル重合性組成物の重量比が100/140の割合で、以下のラジカル重合性組成物を調製し、上記ポリウレタン成形体を20℃で7日間浸漬したところラジカル重合性組成物は全量がポリウレタン成形体に含浸されていた。(含浸工程)
メチルメタクリレート 150重量部
アクリロニトリル 150重量部
アゾビスイソブチロニトリル 0.8重量部
比較例1と同様に重合硬化させ相互侵入高分子網目構造体を得た。(重合工程)
ガラス板間から離型した後、重量測定を行った。その後、50℃で12時間、続いて100℃で12時間、乾燥を行った。さらに、常温で12時間乾燥し、直後に重量測定したところ、常温乾燥前後の重量減少はなかった。
(Comparative Example 3)
Using the polyurethane molded product obtained in the same manner as in Comparative Example 1, the following radical polymerizable composition was prepared at a weight ratio of 100/140 between the polyurethane molded product and the radical polymerizable composition. When the body was immersed at 20 ° C. for 7 days, the entire amount of the radical polymerizable composition was impregnated in the polyurethane molded body. (Impregnation process)
Methyl methacrylate 150 parts by weight Acrylonitrile 150 parts by weight Azobisisobutyronitrile 0.8 part by weight Polymerized and cured in the same manner as in Comparative Example 1 to obtain an interpenetrating polymer network structure. (Polymerization process)
After releasing from between the glass plates, the weight was measured. Thereafter, drying was performed at 50 ° C. for 12 hours and subsequently at 100 ° C. for 12 hours. Furthermore, when it dried at normal temperature for 12 hours and measured immediately after that, there was no weight reduction before and after normal temperature drying.

このようにして得られた相互侵入高分子網目構造体の厚み方向の中央部分をスライスし、厚み2mmまで研削加工した。見かけ密度は0.83g/cm3、独立気泡の平均気泡径は41μmであった。表面には、192個/mmの気泡に由来する開口部が観察された。引張破断点伸度は、122%であった。 The central portion in the thickness direction of the interpenetrating polymer network thus obtained was sliced and ground to a thickness of 2 mm. The apparent density was 0.83 g / cm 3 , and the average cell diameter of closed cells was 41 μm. On the surface, the opening was observed from bubbles 192 / mm 2. The tensile elongation at break was 122%.

次に、比較例1と同様に研磨評価を行ったところ、研磨レートはそれぞれ510nm/分および390nm/分であった。また、ディッシング量は57nmであった。パーティクル数は66個であった。   Next, when the polishing evaluation was performed in the same manner as in Comparative Example 1, the polishing rates were 510 nm / min and 390 nm / min, respectively. The dishing amount was 57 nm. The number of particles was 66.

(実施例4)
比較例1と同様にして得られたポリウレタン成形体を用い、ポリウレタン成形体とラジカル重合性組成物の重量比が100/70の割合で、以下のラジカル重合性組成物を調製し、上記ポリウレタン成形体を20℃で7日間浸漬したところラジカル重合性組成物は全量がポリウレタン成形体に含浸されていた。(含浸工程A)
メチルメタクリレート 300重量部
アゾビスイソブチロニトリル 0.8重量部
比較例1と同様に重合硬化させた。(重合工程A)
さらに、この重合硬化物にポリウレタン成形体時の重量とラジカル重合性組成物の重量比が100/70の割合で以下のラジカル重合性組成物を調整し、20℃で7日間浸漬したところラジカル重合性組成物は全量が重合硬化物に含浸されていた。(含浸工程B)a/(a+b)は70/(70+70)すなわち50/100であった。
アクリロニトリル 300重量部
アゾビスイソブチロニトリル 0.8重量部
比較例1と同様に重合硬化させ相互侵入高分子網目構造体を得た。(重合工程B)
ガラス板間から離型した後、重量測定を行った。その後、50℃で12時間、続いて100℃で12時間、乾燥を行った。さらに、常温で12時間乾燥し、直後に重量測定したところ、常温乾燥前後の重量減少はなかった。
Example 4
Using the polyurethane molded product obtained in the same manner as in Comparative Example 1, the following radical polymerizable composition was prepared at a weight ratio of 100/70 between the polyurethane molded product and the radical polymerizable composition. When the body was immersed at 20 ° C. for 7 days, the entire amount of the radical polymerizable composition was impregnated in the polyurethane molded body. (Impregnation step A)
Methyl methacrylate 300 parts by weight Azobisisobutyronitrile 0.8 part by weight Polymerized and cured in the same manner as in Comparative Example 1. (Polymerization step A)
Further, the following radical polymerizable composition was prepared in this polymerized cured product at a ratio of 100/70 by weight ratio of the weight of the polyurethane molded product to the radical polymerizable composition, and immersed at 20 ° C. for 7 days. The entire composition was impregnated in the polymerized cured product. (Impregnation step B) a / (a + b) was 70 / (70 + 70) or 50/100.
Acrylonitrile 300 parts by weight Azobisisobutyronitrile 0.8 part by weight Polymerized and cured in the same manner as in Comparative Example 1 to obtain an interpenetrating polymer network. (Polymerization process B)
After releasing from between the glass plates, the weight was measured. Thereafter, drying was performed at 50 ° C. for 12 hours and subsequently at 100 ° C. for 12 hours. Furthermore, when it dried at normal temperature for 12 hours and measured immediately after that, there was no weight reduction before and after normal temperature drying.

このようにして得られた相互侵入高分子網目構造体の厚み方向の中央部分をスライスし、厚み2mmまで研削加工した。見かけ密度は0.80g/cm3、独立気泡の平均気泡径は43μmであった。表面には、207個/mmの気泡に由来する開口部が観察された。引張破断点伸度は、140%であった。 The central portion in the thickness direction of the interpenetrating polymer network thus obtained was sliced and ground to a thickness of 2 mm. The apparent density was 0.80 g / cm 3 , and the average cell diameter of closed cells was 43 μm. On the surface, openings derived from 207 bubbles / mm 2 bubbles were observed. The tensile elongation at break was 140%.

次に、比較例1と同様に研磨評価を行ったところ、研磨レートはそれぞれ580nm/分および550nm/分であった。また、ディッシング量は41nmであった。パーティクル数は52個であった。   Next, when polishing evaluation was performed in the same manner as in Comparative Example 1, the polishing rates were 580 nm / min and 550 nm / min, respectively. The dishing amount was 41 nm. The number of particles was 52.

(実施例5〜8)
含浸工程Aのポリウレタン成形体とラジカル重合性組成物の重量比と、含浸工程Bのポリウレタン成形体時の重量とラジカル重合性組成物の重量比を、それぞれ表1のとおりに変化させて調整した以外は実施例1と同様にして、相互侵入高分子網目構造体を得た。
(Examples 5 to 8)
The weight ratio of the polyurethane molded article and the radical polymerizable composition in the impregnation step A and the weight ratio of the polyurethane molded article and the radical polymerizable composition in the impregnation step B were adjusted as shown in Table 1, respectively. Except for the above, an interpenetrating polymer network structure was obtained in the same manner as in Example 1.

これらの結果を、それぞれの相互侵入高分子網目構造体のガラス転移温度も含めて表1にまとめた。   These results are summarized in Table 1, including the glass transition temperature of each interpenetrating polymer network.

Figure 2010242064
Figure 2010242064

以上から、エチレン性不飽和化合物A、ラジカル重合開始剤A、連鎖移動剤Aからなるラジカル重合性組成物Aに高分子成形体を浸漬させる工程、ラジカル重合性組成物Aを含浸させた高分子成形体の膨潤状態下においてエチレン性不飽和化合物Aを重合させる工程、エチレン性不飽和化合物Aが重合した高分子成形体をさらにエチレン性不飽和化合物B、ラジカル重合開始剤B、連鎖移動剤Bからなるラジカル重合性組成物Bに浸漬させる工程、ラジカル重合性組成物Bを含浸させたエチレン性不飽和化合物Aが重合した高分子成形体の膨潤状態下においてエチレン性不飽和化合物Bを重合させる工程、をこの順に含むことによって製造される相互侵入高分子網目構造体から作製された研磨パッドは、温度による物性変化が生じにくく、かつ研磨レートの変動が小さく、長寿命である。また、配線に生じるディッシングが低減されていることが分かる。   From the above, the step of immersing the polymer molding in the radical polymerizable composition A comprising the ethylenically unsaturated compound A, the radical polymerization initiator A, and the chain transfer agent A, the polymer impregnated with the radical polymerizable composition A The step of polymerizing the ethylenically unsaturated compound A under the swollen state of the molded body, the polymer molded body obtained by polymerizing the ethylenically unsaturated compound A further comprising the ethylenically unsaturated compound B, the radical polymerization initiator B, and the chain transfer agent B A step of immersing in a radically polymerizable composition B comprising: an ethylenically unsaturated compound B is polymerized in a swollen state of a polymer molded body obtained by polymerizing the ethylenically unsaturated compound A impregnated with the radically polymerizable composition B The polishing pad made from the interpenetrating polymer network produced by including the steps in this order is less susceptible to changes in physical properties due to temperature. Variations in the polishing rate is small, a long lifetime. It can also be seen that dishing that occurs in the wiring is reduced.

本発明の研磨パッドは、シリコンウエハーなどの半導体基板、レンズなどの光学部材、磁気ヘッド、ハードディスクなどの電子材料などの研磨に使用できる。特に、化学機械的研磨(CMP)技術による半導体ウエハーの平坦化の目的で被研磨物である半導体ウエハーの研磨処理を行う研磨パッドとして使用できる。 The polishing pad of the present invention can be used for polishing semiconductor substrates such as silicon wafers, optical members such as lenses, electronic materials such as magnetic heads and hard disks. In particular, it can be used as a polishing pad for polishing a semiconductor wafer as an object to be polished for the purpose of flattening the semiconductor wafer by a chemical mechanical polishing (CMP) technique.

Claims (7)

エチレン性不飽和化合物A、ラジカル重合開始剤A、連鎖移動剤Aからなるラジカル重合性組成物Aに高分子成形体を浸漬させる工程、ラジカル重合性組成物Aを含浸させた高分子成形体の膨潤状態下においてエチレン性不飽和化合物Aを重合させる工程、エチレン性不飽和化合物Aが重合した高分子成形体をさらにエチレン性不飽和化合物B、ラジカル重合開始剤B、連鎖移動剤Bからなるラジカル重合性組成物Bに浸漬させる工程、ラジカル重合性組成物Bを含浸させたエチレン性不飽和化合物Aが重合した高分子成形体の膨潤状態下においてエチレン性不飽和化合物Bを重合させる工程、をこの順に含むことを特徴とする相互侵入高分子網目構造体の製造方法。   A step of immersing the polymer molded article in a radical polymerizable composition A comprising an ethylenically unsaturated compound A, a radical polymerization initiator A, and a chain transfer agent A, and a polymer molded article impregnated with the radical polymerizable composition A. A step of polymerizing the ethylenically unsaturated compound A in a swollen state, a polymer molded body obtained by polymerizing the ethylenically unsaturated compound A, and a radical comprising an ethylenically unsaturated compound B, a radical polymerization initiator B, and a chain transfer agent B A step of immersing in the polymerizable composition B, a step of polymerizing the ethylenically unsaturated compound B in a swollen state of the polymer molded body obtained by polymerizing the ethylenically unsaturated compound A impregnated with the radical polymerizable composition B, The manufacturing method of the interpenetrating polymer network structure characterized by including in this order. エチレン性不飽和化合物Aの重量をa、エチレン性不飽和化合物Bの重量をbとして、その重量割合(a/(a+b))が15/100〜35/100あるいは65/100〜85/100である請求項1に記載の相互侵入高分子網目構造体の製造方法。   The weight ratio (a / (a + b)) is 15/100 to 35/100 or 65/100 to 85/100, where a is the weight of ethylenically unsaturated compound A and b is the weight of ethylenically unsaturated compound B. The method for producing an interpenetrating polymer network structure according to claim 1. エチレン性不飽和化合物Bがスチレンモノマーであり、エチレン性不飽和化合物Aがスチレンモノマー以外のモノマーである請求項1に記載の相互侵入高分子網目構造体の製造方法。   The method for producing an interpenetrating polymer network according to claim 1, wherein the ethylenically unsaturated compound B is a styrene monomer, and the ethylenically unsaturated compound A is a monomer other than the styrene monomer. 請求項1に記載の相互侵入高分子網目構造体の製造方法によって製造された相互侵入高分子網目構造体を含む研磨パッド。   A polishing pad comprising an interpenetrating polymer network structure produced by the method for producing an interpenetrating polymer network structure according to claim 1. 高分子成形体がポリウレタンを含む請求項4に記載の研磨パッド。   The polishing pad according to claim 4, wherein the polymer molded body contains polyurethane. 高分子成形体の重量と含浸されたエチレン性不飽和化合物Aおよびエチレン性不飽和化合物Bから重合された重合体の総重量との重量比が100/5〜100/300である請求項4または5に記載の研磨パッド。   The weight ratio of the weight of the polymer molding to the total weight of the polymer polymerized from the impregnated ethylenically unsaturated compound A and ethylenically unsaturated compound B is 100/5 to 100/300. 5. The polishing pad according to 5. 半導体基板の研磨および/または光学部材の研磨に使用される請求項4〜6のいずれかに記載の研磨パッド。   The polishing pad according to claim 4, which is used for polishing a semiconductor substrate and / or polishing an optical member.
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