CN101583464A - 研磨垫及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明目的在于提供耐久性优良、并且研磨层与基材层的粘合性良好的研磨垫。本发明的第一发明是在基材层上设置研磨层的研磨垫，其特征在于，所述研磨层包含具有平均气泡直径20～300μm的近似球状的连续气泡的热固性聚氨酯发泡体，所述聚氨酯发泡体含有异氰酸酯成分和含活性氢化合物作为原料成分，所述含活性氢化合物含有30～85重量％官能团数2～4、羟值20～100mgKOH/g的高分子量多元醇。

Description

研磨垫及其制造方法

技术领域

本发明涉及研磨垫及其制造方法，所述研磨垫能够稳定且以高研磨效率进行透镜、反射镜等光学材料、硅晶片、硬盘用玻璃衬底、铝衬底、以及一般的金属研磨加工等要求高度表面平坦性的材料的平坦化加工。本发明的研磨垫特别是在硅晶片和玻璃的精研磨中有用。

背景技术

一般在硅晶片等半导体晶片、透镜以及玻璃衬底等镜面研磨中，存在以平坦度及面内均匀度的调节为主要目的的粗研磨和以表面粗糙度的改善及划痕的去除为主要目的的精研磨。

所述精研磨通常是通过在可旋转的台板上粘贴由软质发泡氨基甲酸酯形成的仿麂皮风格的人造皮革，向其上供给在碱性水溶液中含有胶态二氧化硅的研磨剂的同时磨擦晶片来进行(专利文献1)。

作为精研磨中使用的研磨垫，除以上之外提出了以下的研磨垫。

提出了一种仿麂皮风格的精研磨垫，其由在聚氨酯树脂中形成了大量利用发泡剂在厚度方向上形成的细长微孔(绒毛)的绒毛层和用于加固绒毛层的基布形成(专利文献2)。

另外，提出了一种精研磨用研磨布，其为仿麂皮风格，表面粗糙度以算术平均粗糙度(Ra)计为5μm以下(专利文献3)。

另外，提出了一种精研磨用研磨布，其具有基材部和在该基材部上形成的表面层(绒毛层)，所述表面层含有聚卤乙烯或卤乙烯共聚物(专利文献4)。

现有的研磨垫，是通过所谓的湿式固化法制造的。湿式固化法是在基材上涂布将氨基甲酸酯树脂溶解于二甲基甲酰胺等水溶性有机溶剂中而形成的氨基甲酸酯树脂溶液，将其在水中处理进行湿式凝固而形成多孔光面层，水洗干燥后磨削该光面层表面而形成表面层(绒毛层)的方法。例如，专利文献5中，通过湿式固化法制造具有平均直径1～30μm的近似球状的孔的精研磨布。

但是，湿式固化法需要使用大量不含金属杂质的纯水，另外需要昂贵的设备投资，因此存在制造成本非常高的问题。另外，也存在必须使用溶剂因而环境负荷大的问题。另外，现有的研磨垫中，由于气泡为细长结构或者表面层材料自身的机械强度低，因此存在缺乏耐久性、平坦化特性逐渐变差、或者研磨速度的稳定性差的问题。另外，现有的研磨垫中，存在研磨层与基材层的粘合性弱、在界面处容易剥离的问题。另外，现有的研磨垫还存在自修整性(self-dressing)差、研磨中容易产生垫表面堵塞的问题。

专利文献1：日本特开2003-37089号公报

专利文献2：日本特开2003-100681号公报

专利文献3：日本特开2004-291155号公报

专利文献4：日本特开2004-335713号公报

专利文献5：日本特开2006-75914号公报

发明内容

本发明第一发明的目的在于提供耐久性优良、并且研磨层与基材层的粘合性良好的研磨垫。本发明第二发明的目的在于提供耐久性优良、自修整性好、并且研磨层与基材层的粘合性良好的研磨垫。本发明第三发明的目的在于提供廉价且容易地制造耐久性和研磨速度的稳定性非常优良的研磨垫的方法。本发明第四发明的目的在于提供耐久性优良的研磨垫。

为了解决上述问题，本发明人重复进行了深入的研究，结果发现，通过以下所示的研磨垫及其制造方法能够实现上述目的，并且完成了本发明。

[本发明第一发明]

即，本发明第一发明涉及一种研磨垫，在基材层上设置研磨层，其特征在于，所述研磨层包含具有平均气泡直径20～300μm的近似球状的连续气泡的热固性聚氨酯发泡体，所述聚氨酯发泡体含有异氰酸酯成分和含活性氢化合物作为原料成分，所述含活性氢化合物含有30～85重量％官能团数2～4、羟值20～100mgKOH/g的高分子量多元醇。

现有的研磨垫由于气泡具有细长结构或者研磨层材料自身的机械强度低，因此，对研磨层反复施加压力时产生“坍塌”，耐久性变得不足。另一方面，如上所述，通过使用具有平均气泡直径20～300μm的近似球状的连续气泡的热固性聚氨酯发泡体形成研磨层，能够提高研磨层的耐久性。因此，使用本发明第一发明的研磨垫时，能够长时间维持高平坦化特性，研磨速度的稳定性也提高。另外，由于具有连续气泡结构，因此浆料的保持性优良。在此，近似球状是指球状及椭球状。椭球状的气泡是指长径L与短径S的比(L/S)为5以下，优选为3以下，更优选为1.5以下。

平均气泡直径偏离20～300μm的范围时，研磨速度下降或者耐久性下降。

另外，作为热固性聚氨酯发泡体形成材料的含活性氢化合物，含有30～85重量％官能团数2～4、羟值20～100mgKOH/g的高分子量多元醇。通过使用特定量的该高分子量多元醇，能够稳定地形成目标连续气泡，并且研磨层的机械特性良好。官能团数为5以上时，热固性聚氨酯发泡体的交联度过高从而变得过脆，或者容易在被研磨材料表面产生划痕。羟值小于20mgKOH/g时，聚氨酯的硬链段量变少从而耐久性下降，超过100mgKOH/g时，热固性聚氨酯发泡体的交联度过高从而变得过脆，或者容易在被研磨材料表面产生划痕。

所述高分子量多元醇，优选含有20～100重量％分散有选自由聚苯乙烯、聚丙烯腈和苯乙烯-丙烯腈共聚物组成的组中的至少一种聚合物粒子的聚合物多元醇。通过使用特定量的所述聚合物多元醇，气泡膜变得容易破裂，容易形成目标连续气泡。

所述含活性氢化合物优选含有2～15重量％羟值400～1830mgKOH/g的低分子量多元醇和/或胺值400～1870mgKOH/g的低分子量多胺。通过将羟值或胺值高的低分子量多元醇或低分子量多胺与羟值20～100mgKOH/g的高分子量多元醇一起使用，气泡膜变得容易破裂，容易形成目标连续气泡。羟值小于400mgKOH/g或胺值小于400mgKOH/g时，不能充分得到提高连续气泡化的效果。另一方面，羟值超过1830mgKOH/g时或胺值超过1870mgKOH/g时，热固性聚氨酯发泡体变得过硬，从而容易在被研磨材料表面产生划痕。另外，将所述低分子量多元醇与低分子量多胺一起使用时，总计使用2～15重量％。

热固性聚氨酯发泡体，也可以同时含有所述连续气泡和独立气泡，但该聚氨酯发泡体的连续气泡率优选为50％以上，更优选为60％以上。

另外，所述含活性氢化合物，优选含有5～60重量％聚酯型多元醇。通过添加聚酯型多元醇，研磨层与基材层的粘合性进一步提高。聚酯型多元醇的混合量小于5重量％时，研磨层与基材层的粘合性难以提高，超过60重量％时，研磨层变得过脆，有垫寿命变短的倾向。

另外，本发明第一发明涉及一种研磨垫制造方法，包括：通过机械发泡法制备气泡分散的氨基甲酸酯组合物的工序，所述气泡分散的氨基甲酸酯组合物含有异氰酸酯成分和含活性氢化合物作为原料成分，所述含活性氢化合物含有30～85重量％官能团数2～4、羟值20～100mgKOH/g的高分子量多元醇；将气泡分散的氨基甲酸酯组合物涂布于基材层上的工序；通过使气泡分散的氨基甲酸酯组合物固化而形成具有平均气泡直径20～300μm的近似球状的连续气泡的热固性聚氨酯发泡层的工序；和将热固性聚氨酯发泡层的厚度调节均匀的工序。

另外，本发明第一发明涉及一种研磨垫制造方法，包括：通过机械发泡法制备气泡分散的氨基甲酸酯组合物的工序，所述气泡分散的氨基甲酸酯组合物含有异氰酸酯成分和含活性氢化合物作为原料成分，所述含活性氢化合物含有30～85重量％官能团数2～4、羟值20～100mgKOH/g的高分子量多元醇；将气泡分散的氨基甲酸酯组合物涂布于脱模片上的工序；将基材层层压到气泡分散的氨基甲酸酯组合物上的工序；通过在利用挤压手段使厚度均匀的同时使气泡分散的氨基甲酸酯组合物固化而形成具有平均气泡直径20～300μm的近似球状的连续气泡的热固性聚氨酯发泡层的工序；和剥离热固性聚氨酯发泡层下的脱模片的工序。

[本发明第二发明]

另一方面，本发明第二发明涉及一种研磨垫，在基材层上设置研磨层，其特征在于，所述研磨层包含具有平均气泡直径20～300μm的近似球状的连续气泡的热固性聚氨酯发泡体，所述聚氨酯发泡体含有异氰酸酯成分和含活性氢化合物作为原料成分，所述含活性氢化合物含有1～20重量％官能团数3～8且羟值400～1830mgKOH/g的低分子量多元醇和/或官能团数3～8且胺值400～1870mgKOH/g的低分子量多胺。

通过如上所述利用具有平均气泡直径20～300μm的近似球状的连续气泡的热固性聚氨酯发泡体形成研磨层，能够提高研磨层的耐久性。因此，使用本发明第二发明的研磨垫时，能够长时间维持高平坦化特性，研磨速度的稳定性也提高。另外，由于具有连续气泡结构，因此浆料的保持性优良。在此，近似球状是指球状及椭球状。椭球状的气泡是指长径L与短径S的比(L/S)为5以下，优选为3以下，更优选为1.5以下。

平均气泡直径偏离20～300μm的范围时，研磨速度下降或者耐久性下降。

另外，作为热固性聚氨酯发泡体形成材料的含活性氢化合物，含有1～20重量％官能团数3～8且羟值400～1830mgKOH/g的低分子量多元醇和/或官能团数3～8且胺值400～1870mgKOH/g的低分子量多胺。通过使用特定量的该低分子量多元醇和/或低分子量多胺，不仅气泡膜变得容易破裂而容易形成连续气泡，而且研磨速度的稳定性变得良好。另外，由于使用多官能低分子量多元醇或低分子量多胺，因此，形成交联结构发达的聚氨酯，由此自修整性能提高，研磨中不易产生垫表面的堵塞。

官能团数小于3时，聚氨酯的交联结构不够发达，因此自修整性能不充分，官能团数超过8时，聚氨酯的交联结构过于发达而使聚氨酯变得过脆，从而对研磨特性产生不良影响。

羟值小于400mgKOH/g或胺值小于400mgKOH/g时，不能充分得到提高连续气泡化的效果。另一方面，羟值超过1830mgKOH/g时或者胺值超过1870mgKOH/g时，聚氨酯发泡体变得过硬，从而容易在晶片表面产生划痕。

另外，同时使用所述低分子量多元醇与低分子量多胺时，总计使用1～20重量％。

优选所述低分子量多元醇为选自由三羟甲基丙烷、甘油、双甘油、1，2，6-己三醇、三乙醇胺、季戊四醇、四羟甲基环己烷、甲基葡糖苷及它们的环氧烷加成物组成的组中的至少一种；所述低分子量多胺为选自由乙二胺、甲苯二胺、二苯基甲烷二胺及它们的环氧烷加成物组成的组中的至少一种。

所述含活性氢化合物，优选含有30～85重量％官能团数2～4且羟值20～150mgKOH/g的高分子量多元醇。通过使用特定量的该高分子量多元醇，能够稳定地形成目标连续气泡，并且研磨层的机械特性良好。

另外，在本发明第二发明中，作为热固性聚氨酯发泡体形成材料的异氰酸酯成分，优选碳二亚胺改性的MDI。通过将所述低分子量多元醇和/或低分子量多胺与碳二亚胺改性的MDI组合使用，研磨层与基材层的粘合性进一步提高。

另外，本发明第二发明涉及一种研磨垫制造方法，包括：通过机械发泡法制备气泡分散的氨基甲酸酯组合物的工序，所述气泡分散的氨基甲酸酯组合物含有碳二亚胺改性的MDI和含活性氢化合物作为原料成分，所述含活性氢化合物含有1～20重量％官能团数3～8且羟值400～1830mgKOH/g的低分子量多元醇和/或官能团数3～8且胺值400～1870mgKOH/g的低分子量多胺；将气泡分散的氨基甲酸酯组合物涂布于基材层上的工序；通过使气泡分散的氨基甲酸酯组合物固化而形成具有平均气泡直径20～300μm的近似球状的连续气泡的热固性聚氨酯发泡层的工序；和将热固性聚氨酯发泡层的厚度调节均匀的工序。

另外，本发明第二发明涉及一种研磨垫制造方法，包括：通过机械发泡法制备气泡分散的氨基甲酸酯组合物的工序，所述气泡分散的氨基甲酸酯组合物含有碳二亚胺改性的MDI和含活性氢化合物作为原料成分，所述含活性氢化合物含有1～20重量％官能团数3～8且羟值400～1830mgKOH/g的低分子量多元醇和/或官能团数3～8且胺值400～1870mgKOH/g的低分子量多胺；将气泡分散的氨基甲酸酯组合物涂布于脱模片上的工序；将基材层层压到气泡分散的氨基甲酸酯组合物上的工序；通过在利用挤压手段使厚度均匀的同时使气泡分散的氨基甲酸酯组合物固化而形成具有平均气泡直径20～300μm的近似球状的连续气泡的热固性聚氨酯发泡层的工序；和剥离热固性聚氨酯发泡层下的脱模片的工序。

[本发明第三发明]

另一方面，本发明第三发明涉及一种研磨垫制造方法，包括：通过机械发泡法制备气泡分散的氨基甲酸酯组合物的工序；将气泡分散的氨基甲酸酯组合物涂布于脱模片上的工序；将基材层层压到气泡分散的氨基甲酸酯组合物上的工序；通过在利用挤压手段使厚度均匀的同时使气泡分散的氨基甲酸酯组合物固化而形成具有近似球状的连续气泡的热固性聚氨酯发泡层的工序；和剥离热固性聚氨酯发泡层下面侧的脱模片的工序。

通过如上所述利用机械发泡法(包括机械起泡法)使空气等气体作为微小气泡分散于原料中而制备气泡分散的氨基甲酸酯组合物、并使该气泡分散的氨基甲酸酯组合物固化，能够非常容易地形成具有近似球状(球状及椭球状)的连续气泡的聚氨酯发泡层(研磨层)。另外，在本发明的机械发泡法中，不使空气等气体溶解而使其分散于原料中，因此具有下述优点：能够抑制将聚氨酯发泡层的厚度调节均匀的工序后产生新的气泡(后发泡现象)，从而容易控制厚度精度和比重。另外，不必使用溶剂或氯氟烃等发泡剂，因此不仅成本方面优良，而且从环境方面考虑也优选。

另外，上述聚氨酯发泡层，由于具有近似球状的气泡，因而耐久性优良。因此，使用具有该发泡层的研磨垫研磨被研磨材料时，研磨速度的稳定性提高。

另外，本发明第三发明的制造方法，具有以下特征：以下面材料作为脱模片、以上面材料作为基材层来使用，并将得到的聚氨酯发泡层的下面侧的脱模片剥离。已知如上所述通过机械发泡法形成聚氨酯发泡层时，聚氨酯发泡层的上面侧的气泡偏差比下面侧大。因此，通过将形成的聚氨酯发泡层的下面侧作为研磨表面而成为气泡偏差小的研磨表面，因此研磨速度的稳定性进一步提高。

本发明第三发明的研磨垫中，将沿厚度方向将聚氨酯发泡层4等分的各直线从研磨表面侧向基材层方向设定为第一直线、第二直线和第三直线时，优选第一直线的气泡直径分布(气泡直径最大值/气泡直径最小值)最小，第三直线的气泡直径分布最大。即，优选聚氨酯发泡层的气泡直径分布从研磨表面向基材层方向增大。另外，第一直线的气泡直径分布优选为3.5以下。第一直线的气泡直径分布如果为3.5以下，则能够得到充分的研磨速度稳定性。另外，从研磨特性的观点考虑，优选第一至第三直线的平均气泡直径的平均值为35～300μm。

[本发明第四发明]

另一方面，本发明第四发明涉及一种研磨垫制造方法，包括：通过机械发泡法制备气泡分散的氨基甲酸酯组合物的工序；将气泡分散的氨基甲酸酯组合物涂布于氮气透过速度为1×10^-7[cm³/cm²·s·cmHg]以下的片材A上的工序；将氮气透过速度为1×10^-7[cm³/cm²·s·cmHg]以下的片材B层压于涂布的气泡分散的氨基甲酸酯组合物上的工序；通过在利用挤压手段使厚度均匀的同时使气泡分散的氨基甲酸酯组合物固化、从而形成具有连续气泡的热固性聚氨酯发泡层的工序。

通过如上所述利用机械发泡法使空气等气体作为微小气泡分散于原料中而制备气泡分散的氨基甲酸酯组合物、并使该气泡分散的氨基甲酸酯组合物固化，能够容易地形成气泡直径极小、并且具有球状(包括椭球状)的连续气泡的聚氨酯发泡层(研磨层)。另外，在本发明第四发明的机械发泡法中，不使空气等气体溶解而使其分散于原料中，因此具有下述优点：能够抑制将热固性聚氨酯发泡层的厚度调节均匀的工序后产生新的气泡(后发泡现象)，从而容易控制厚度精度和比重。另外，不必使用溶剂，因此不仅成本方面优良，而且从环境方面考虑也优选。

另外，本发明第四发明的制造方法中，通过将氮气透过速度为1×10^-7[cm³/cm²·s·cmHg]以下的片材A和B层压，能够在气泡分散的氨基甲酸酯组合物中的微小气泡破裂而形成连续气泡时使微小气泡内部的气体保持在该组合物中，能够防止其排出到外部环境中。由此，能够抑制气泡分散的氨基甲酸酯组合物的厚度在固化工序时产生变化，从而能够提高固化后的聚氨酯发泡层的表面精度。

在本发明第四发明的制造方法中，所述固化工序至少包括一次固化和二次固化，优选一次固化的固化温度为30～50℃、固化时间为5～60分钟；优选二次固化的固化温度为60～80℃、固化时间为30分钟以上。通过如此进行多步固化，能够形成微小且均匀性高的连续气泡。如果进行一步固化，则有气泡直径容易变大、研磨垫的耐久性下降的倾向。另外，如果在上述固化条件的范围之外，则有不能形成微小且均匀性高的连续气泡、研磨速度的稳定性变差的倾向。

另外，本发明第四发明中，优选所述片材A和B为聚对苯二甲酸乙二醇酯片材。PET的氮气透过速度特别小，因此是优选的材料。

本发明第四发明的研磨垫的研磨层，由于具有球状的微小气泡，因而耐久性优良。因此，使用该研磨垫研磨被研磨材料时，研磨速度的稳定性提高。

另外，本发明第一至第四发明涉及一种半导体器件制造方法，包括：使用所述研磨垫研磨半导体晶片表面的工序。

附图说明

图1是表示CMP研磨中使用的研磨装置的一例的示意结构图。

图2是本发明第三发明的实施例1的研磨垫的显微镜照片(SEM照片)。

图3是本发明第三发明的比较例1的研磨垫的显微镜照片(SEM照片)。

标记说明

1：研磨垫

2：研磨平台

3：研磨剂(浆料)

4：被研磨材料(半导体晶片、透镜、玻璃板)

5：支撑台(磨头)

6、7：旋转轴

具体实施方式

本发明第一及第二发明的研磨垫，包含研磨层和基材层，所述研磨层包含具有平均气泡直径20～300μm的近似球状的连续气泡的热固性聚氨酯发泡体(以下称为聚氨酯发泡体)。

聚氨酯树脂耐磨损性优良，通过对原料组成进行各种改变能够容易地得到具有所需物性的聚合物，并且通过机械发泡法(包括机械起泡法)能够容易地形成近似球状的连续气泡，因此，优选作为研磨层的形成材料。

聚氨酯树脂由异氰酸酯成分和含活性氢化合物(高分子量多元醇、低分子量多元醇、低分子量多胺、增链剂等)形成。

作为异氰酸酯成分，可以不受限制地使用聚氨酯领域公知的化合物。可以列举例如：芳香族二异氰酸酯，如2，4-甲苯二异氰酸酯、2，6-甲苯二异氰酸酯、2，2’-二苯基甲烷二异氰酸酯、2，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、聚合MDI、碳二亚胺改性的MDI(例如，商品名ミリオネ一トMTL，日本聚氨酯工业制造)、1，5-萘二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、间苯二异氰酸酯、对苯二亚甲基二异氰酸酯、间苯二亚甲基二异氰酸酯等；脂肪族二异氰酸酯，如乙二异氰酸酯、2，2，4-三甲基己二异氰酸酯、1，6-己二异氰酸酯等；脂环式二异氰酸酯，如1，4-环己烷二异氰酸酯、4，4’-二环己基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、降冰片烷二异氰酸酯等。这些物质可以使用一种，也可以组合使用两种以上。

作为异氰酸酯成分，除上述的二异氰酸酯化合物以外，也可以使用三官能以上的多官能多异氰酸酯化合物。作为多官能异氰酸酯化合物，市售的有デスモジユ一ル一N(バイエル公司制造)和商品名デユラネ一ト(旭化成工业公司制造)的一系列二异氰酸酯加成物化合物。

上述的异氰酸酯成分中，优选使用4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯等芳香族二异氰酸酯，特别优选使用碳二亚胺改性的MDI。

作为高分子量多元醇，可以列举聚氨酯技术领域中通常使用的那些。可以列举例如：以聚四亚甲基醚二醇、聚乙二醇为代表的聚醚多元醇；以聚己二酸丁二醇酯为代表的聚酯多元醇；以聚己内酯多元醇、聚己内酯那样的聚酯二醇与碳酸亚烷酯的反应物等为例的聚酯聚碳酸酯多元醇；使碳酸亚乙酯与多元醇反应、然后使得到的反应混合物与有机二羧酸反应而得到的聚酯聚碳酸酯多元醇；通过多羟基化合物与碳酸芳酯的酯交换反应而得到的聚碳酸酯多元醇；作为分散有聚合物粒子的聚酯多元醇的聚合物多元醇等。这些物质可以单独使用，也可以两种以上组合使用。

在本发明第一发明中，相对于含活性氢化合物总量，需要使用30～85重量％的官能团数2～4、羟值20～100mgKOH/g的高分子量多元醇。所述高分子量多元醇的羟值优选为20～60mgKOH/g，其混合量优选为35～80重量％。

上述高分子量多元醇中，优选使用分散有选自聚苯乙烯、聚丙烯腈和苯乙烯-丙烯腈共聚物组成的组中的至少一种聚合物粒子的聚合物多元醇。所述聚合物多元醇的混合量相对于高分子量多元醇总量优选为20～100重量％，更优选为50～100重量％。另外，聚合物多元醇中的聚合物粒子含量优选为1～20重量％，更优选为1～10重量％。

另外，上述高分子量多元醇中，优选使用聚酯型多元醇。聚酯型多元醇的混合量相对于含活性氢化合物总量优选为5～60重量％，更优选为10～50重量％。

另一方面，本发明第二发明中，优选使用官能团数2～4且羟值20～150mgKOH/g的高分子量多元醇。更优选羟值为50～120mgKOH/g。羟值小于20mgKOH/g时，聚氨酯的硬链段量变少，有耐久性下降的倾向，超过150mgKOH/g时，聚氨酯发泡体的交联度过高，有变脆的倾向。该高分子量多元醇相对于含活性氢化合物总量优选使用30～85重量％，更优选30～60重量％。

另一方面，在本发明第三发明中，为了使聚氨酯发泡层形成连续气泡结构，优选使用聚合物多元醇，特别优选使用分散有包含丙烯腈和/或苯乙烯-丙烯腈共聚物的聚合物粒子的聚合物多元醇。该聚合物多元醇在使用的高分子量多元醇总量中的含量优选为20～100重量％，更优选为30～60重量％。所述高分子量多元醇(包括聚合物多元醇)在含活性氢化合物中的含量优选为60～85重量％，更优选为70～80重量％。通过使用特定量的所述高分子量多元醇，气泡膜变得容易破裂，从而容易形成连续气泡结构。

另外，上述高分子量多元醇中，优选使用羟值20～100mgKOH/g的高分子量多元醇。更优选羟值为25～60mgKOH/g。羟值小于20mgKOH/g时，聚氨酯的硬链段量变少从而有耐久性下降的倾向，超过100mgKOH/g时，聚氨酯发泡体的交联度过高从而有变脆的倾向。

另一方面，本发明第四发明中，上述高分子量多元醇中，优选官能团数2～4、羟值20～100mgKOH/g的高分子量多元醇。更优选羟值为25～60mgKOH/g。通过使用该高分子量多元醇，能够稳定地形成目标连续气泡，并且研磨层的机械特性良好。官能团数为5以上时，热固性聚氨酯发泡体的交联度过高从而变得过脆，或者容易在被研磨材料表面产生划痕。羟值小于20mgKOH/g时，聚氨酯的硬链段量变少从而耐久性下降，超过100mgKOH/g时，热固性聚氨酯发泡体的交联度过高从而变得过脆，或者容易在被研磨材料表面产生划痕。

另外，也优选使用聚合物多元醇，特别优选使用分散有包含丙烯腈和/或苯乙烯-丙烯腈共聚物的聚合物粒子的聚合物多元醇。该聚合物多元醇在使用的高分子量多元醇总量中的含量优选为20～100重量％，更优选为30～60重量％。

这些特定的高分子量多元醇，在含活性氢化合物中的含量优选为60～85重量％，更优选为70～80重量％。通过使用特定量的上述特定高分子量多元醇，气泡膜变得容易破裂，从而容易形成目标连续气泡。

高分子量多元醇的数均分子量没有特别限定，从得到的聚氨酯的弹性特性等的观点考虑优选为1500～6000。数均分子量如果小于1500，则使用其的聚氨酯不具有充分的弹性特性，容易成为脆性聚合物。因此，包含该聚氨酯的发泡层变得过硬，容易在晶片表面产生划痕。另一方面，数均分子量如果超过6000，则使用其的聚氨酯树脂变得过软，因此由该聚氨酯构成的发泡层有耐久性变差的倾向。

可以与所述高分子量多元醇一起使用低分子量多元醇，如乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，2-丁二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、2，3-丁二醇、1，6-己二醇、新戊二醇、1，4-环己烷二甲醇、3-甲基-1，5-戊二醇、二乙二醇、三乙二醇、1，4-双(2-羟基乙氧基)苯、三羟甲基丙烷、甘油、1，2，6-己三醇、季戊四醇、四羟甲基环己烷、甲基葡糖苷、山梨醇、甘露醇、卫矛醇、蔗糖、2，2，6，6-四(羟甲基)环己醇、二乙醇胺、N-甲基二乙二醇胺和三乙醇胺等。另外，也可以并用乙二胺、甲苯二胺、二苯基甲烷二胺和二亚乙三胺等低分子量多胺。另外，也可以并用在上述低分子量多元醇或低分子量多胺上加成环氧乙烷或环氧丙烷等环氧烷而得到的多元醇。另外，也可以并用一乙醇胺、2-(2-氨基乙基氨基)乙醇及一丙醇胺等醇胺。这些低分子量多元醇、低分子量多胺等可以单独使用一种，也可以两种以上组合使用。

本发明第一及第三发明中，在这些物质中优选使用羟值400～1830mgKOH/g的低分子量多元醇和/或胺值400～1870mgKOH/g的低分子量多胺。更优选羟值为700～1250mgKOH/g，更优选胺值为400～950mgKOH/g。羟值小于400mgKOH/g或胺值小于400mgKOH/g时，有不能充分得到提高连续气泡化的效果的倾向。另一方面，羟值超过1830mgKOH/g或胺值超过1870mgKOH/g时，有容易在晶片表面产生划痕的倾向。特别优选使用二乙二醇、三乙二醇或1，4-丁二醇。

为了使聚氨酯发泡体(发泡层)形成连续气泡结构，低分子量多元醇、低分子量多胺及醇胺在含活性氢化合物中的合计含量优选为2～15重量％，更优选为5～10重量％。通过使用特定量的上述低分子量多元醇等，不仅气泡膜变得容易破裂而容易形成目标连续气泡，而且聚氨酯发泡体的机械特性良好。

另一方面，在本发明第二发明中，需要与高分子量多元醇一起使用相对于含活性氢化合物总量为1～20重量％的官能团数3～8且羟值400～1830mgKOH/g的低分子量多元醇和/或官能团数3～8且胺值400～1870mgKOH/g的低分子量多胺。低分子量多元醇和/或低分子量多胺的添加量优选为5～15重量％。

作为具有所述官能团数及羟值的低分子量多元醇，可以列举例如：三羟甲基丙烷、甘油、双甘油、1，2，6-己三醇、三乙醇胺、季戊四醇、四羟甲基环己烷、甲基葡糖苷以及它们的环氧烷(EO、PO等)加成物。这些物质可以单独使用，也可以两种以上组合使用。特别优选使用三羟甲基丙烷。

作为具有所述官能团数及羟值的低分子量多胺，可以列举例如：乙二胺、甲苯二胺、二苯基甲烷二胺以及它们的环氧烷(EO、PO等)加成物。这些物质可以单独使用，也可以两种以上组合使用。特别优选使用乙二胺的EO加成物。

在通过预聚物法制造聚氨酯树脂时，在异氰酸酯封端的预聚物的固化中使用增链剂。增链剂是具有至少两个以上活性氢基的有机化合物，作为活性氢基，可以例示羟基、伯氨基或仲氨基、硫醇基(SH)等。具体而言，可以列举以4，4’-亚甲基双(邻氯苯胺)(MOCA)、2，6-二氯对苯二胺、4，4’-亚甲基双(2，3-二氯苯胺)、3，5-双(甲硫基)-2，4-甲苯二胺、3，5-双(甲硫基)-2，6-甲苯二胺、3，5-二乙基甲苯-2，4-二胺、3，5-二乙基甲苯-2，6-二胺、丙二醇二对氨基苯甲酸酯、1，2-双(2-氨基苯硫基)乙烷、4，4’-二氨基-3，3’-二乙基-5，5’-二甲基二苯基甲烷、N，N’-二仲丁基-4，4’-二氨基二苯基甲烷、3，3’-二乙基-4，4’-二氨基二苯基甲烷、间苯二甲胺、N，N’-二仲丁基对苯二胺、间苯二胺以及对苯二甲胺等为例的多胺类、或者上述低分子量多元醇或低分子量多胺等。这些物质可以使用一种，也可以两种以上混合使用。

在本发明第一及第四发明中，优选使用的含活性氢化合物的平均羟值(OHVav)在下式的范围内。

(350-80×fav-120/fav)≤OHVav≤(350-80×fav+120/fav)

上式中，OHVav及fav(平均官能团数)由下式计算。

$\mathrm{OHVav}=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}(\mathrm{ai}\×\mathrm{ci})/\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{ci}$

$\mathrm{fav}=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}(\mathrm{bi}\×\mathrm{ci})/\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{ci}$

上式中，n为多元醇成分的数目，ai为羟值，bi为官能团数，ci为添加的重量份。

例如，使用的含活性氢化合物有第1～第n多元醇成分时，设第1多元醇成分的羟值为a1、官能团数为b1、及添加的重量份为c1、...、第n多元醇成分的羟值为an、官能团数为bn、及添加的重量份为cn。其中，由于聚合物多元醇中有聚合物粒子分散，因此无论哪一种均以官能团为3进行计算。

在通过预聚物法制造聚氨酯时，异氰酸酯封端的预聚物合成时及固化时使用的含活性氢化合物的种类、配比没有特别限制，优选在异氰酸酯封端的预聚物合成时在含活性氢化合物中使用80重量％以上高分子量多元醇，在异氰酸酯封端的预聚物固化时在含活性氢化合物中使用80重量％以上低分子量多元醇和/或低分子量多胺。这种含活性氢化合物的分别使用，从得到的聚氨酯的物理特性的稳定性及生产率的观点考虑是优选的方法。

异氰酸酯成分、含活性氢化合物的比可以根据各自的分子量或聚氨酯发泡体的所需物性等进行变化。为了得到具有所需物性的发泡体，异氰酸酯成分的异氰酸酯基数相对于含活性氢化合物的活性氢基总数(羟基+氨基)优选为0.80～1.20、进一步优选为0.90～1.15。异氰酸酯基数在所述范围之外时，有产生固化不良从而得不到所要求的比重、硬度及压缩率等的倾向。

另外，对于异氰酸酯封端的预聚物而言，分子量为约800～约10000时加工性、物理特性等优良，因此优选。另外，预聚物在常温下为固体时，预热到适当的温度而熔融后使用。

聚氨酯树脂可以应用熔融法、溶液法等公知的氨基甲酸酯化技术来制造，在考虑成本和作业环境等因素的情况下，优选以熔融法制造。另外，聚氨酯树脂的制造也可以采用预聚物法、一步法的任何一种方法。

作为研磨层形成材料的热固性聚氨酯发泡体，通过机械发泡法(包括机械起泡法)制造。

特别优选使用作为聚烷基硅氧烷与聚醚的共聚物的聚硅氧烷(silicone)类表面活性剂的机械发泡法。作为所述的聚硅氧烷类表面活性剂，可以列举SH-192及L-5340(東レダウコ一ニングシリコ一ン公司制造)、B8443(ゴ一ルドシユミツト公司制造)等作为优选的化合物。

另外，根据需要，也可以添加抗氧化剂等稳定剂、润滑剂、颜料、填充剂、防静电剂、其它添加剂。

以下对构成研磨层的聚氨酯发泡体(发泡层)的制造方法的例子进行说明。所述聚氨酯发泡体的制造方法包括以下工序。

(1)在使异氰酸酯成分和高分子量多元醇等反应得到的异氰酸酯封端的预聚物中添加聚硅氧烷类表面活性剂而得到第一成分，在非反应性气体的存在下对该第一成分进行机械搅拌，使非反应性气体作为微小气泡分散，得到气泡分散液。然后，在该气泡分散液中添加含有低分子量多元醇或低分子量多胺等含活性氢化合物的第二成分并进行混合，制备气泡分散的氨基甲酸酯组合物。第二成分中也可以添加适当的催化剂和炭黑等填料。

(2)在含有异氰酸酯成分(或异氰酸酯封端的预聚物)的第一成分及含有含活性氢化合物的第二成分中的至少一种成分中添加聚硅氧烷类表面活性剂，在非反应性气体的存在下对添加了聚硅氧烷类表面活性剂的成分进行机械搅拌，使非反应性气体作为微小气泡分散，得到气泡分散液。然后，向该气泡分散液中添加其余的成分并进行混合，制备气泡分散的氨基甲酸酯组合物。

(3)在含有异氰酸酯成分(或异氰酸酯封端的预聚物)的第一成分及含有含活性氢化合物的第二成分中的至少一种成分中添加聚硅氧烷类表面活性剂，在非反应性气体的存在下对所述第一成分和第二成分进行机械搅拌，使非反应性气体作为微小气泡分散，得到气泡分散的氨基甲酸酯组合物。

另外，气泡分散的氨基甲酸酯组合物也可以通过机械起泡法制备。机械起泡法是将原料成分装入混合头的混合室内、同时混入非反应性气体、利用Oakes混合器等混合器进行混合搅拌、由此使非反应性气体成为微小气泡状态而分散到原料混合物中的方法。机械起泡法通过调节非反应性气体的混入量能够容易地调节聚氨酯发泡体的密度，因此是优选的方法。另外，由于能够连续形成具有近似球状的微小气泡的聚氨酯发泡体，因此制造效率高。

作为所述用于形成微小气泡的非反应性气体，优选非可燃性气体，具体地可以列举氮气、氧气、二氧化碳、氦或氩等惰性气体、以及它们的混合气体，从成本方面考虑最优选使用进行干燥除去水分后的空气。

作为使非反应性气体呈微小气泡状而分散的搅拌装置，可以没有特定限制地使用公知的搅拌装置，具体可以列举均化器、溶解器、双轴行星式混合器(planetary mixer)、机械起泡发泡机等。搅拌装置的搅拌叶片的形状也没有特别限制，使用搅打器型搅拌叶片能够得到微小气泡，因此优选。为了得到目标聚氨酯发泡体，搅拌叶片的转数优选为500～2000rpm，更优选为800～1500rpm。另外，搅拌时间根据目标密度适当调节。

另外，在发泡工序的制备气泡分散液的搅拌与将第一成分和第二成分进行混合的搅拌中使用不同的搅拌装置也是优选的方式。混合工序中的搅拌不形成气泡也可以，优选使用不会卷入大气泡的搅拌装置。作为这样的搅拌装置，行星式混合器是优选的。制备气泡分散液的发泡工序与将各成分混合的混合工序的搅拌装置也可以使用相同的搅拌装置，优选根据需要进行搅拌叶片的旋转速度调节等搅拌条件的调节后使用。

本发明第一和第二发明中，之后，将通过上述方法制备的气泡分散的氨基甲酸酯组合物涂布于基材层上，使该气泡分散的氨基甲酸酯组合物固化，在基材层上直接形成聚氨酯发泡层(研磨层)。

另一方面，本发明第三发明中，之后，将通过上述方法制备的气泡分散的氨基甲酸酯组合物涂布于脱模片上，并在该气泡分散的氨基甲酸酯组合物上层压基材层。之后，通过在利用挤压手段使厚度均匀，同时使气泡分散的氨基甲酸酯组合物固化而形成聚氨酯发泡层(研磨层)。

基材层没有特别限制，可以列举例如：尼龙、聚丙烯、聚乙烯、聚酯及聚氯乙烯等塑料膜、聚酯无纺布、尼龙无纺布、丙烯酸无纺布等纤维无纺布、如聚氨酯浸渍的聚酯无纺布那样的树脂浸渍的无纺布、聚氨酯泡沫、聚乙烯泡沫等高分子树脂发泡体、丁二烯橡胶、异戊二烯橡胶等橡胶树脂、感光树脂等。其中，优选使用尼龙、聚丙烯、聚乙烯、聚酯及聚氯乙烯等塑料膜、聚氨酯泡沫、聚乙烯泡沫等高分子树脂发泡体。另外，作为基材层，也可以使用双面胶带、单面胶带(单面的胶粘层用于粘贴到台板上)。

为了对研磨垫赋予韧性，优选基材层具有与聚氨酯发泡体同等的硬度或者更硬。另外，基材层(在双面胶带及单面胶带的情况下是基材)的厚度没有特别限制，从强度、可挠性等观点考虑优选为20～1000μm、更优选为50～800μm。

脱模片的形成材料没有特别限制，可以列举与所述基材层同样的树脂或纸等。优选脱模片的热尺寸变化小。另外，脱模片的表面可以进行脱模处理。

另一方面，本发明第四发明中，之后，将通过上述方法制备的气泡分散的氨基甲酸酯组合物涂布于氮气透过速度1×10^-7[cm³/cm²·s·cmHg]以下的片材A上。片材A的氮气透过速度优选为1×10^-8[cm³/cm²·s·cmHg]以下。

作为片材A的形成材料，可以列举例如：聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯及聚乙烯等。片材A也可以是在由前述材料形成的基材片的双面具有胶粘层的双面胶带。

片材A(双面胶带的情况下是基材片)的厚度没有特别限制，从抑制聚氨酯发泡层中内含的气体的透过性、以及强度、可挠性等观点考虑，优选为0.025～0.3mm，更优选为0.05～0.2mm。

片材A也可以是进行了脱模处理的脱模片。另外，片材A在聚氨酯发泡层(研磨层)的制造后可以不剥离而直接作为支撑层使用。

作为将气泡分散的氨基甲酸酯组合物涂布于脱模片或片材A上的方法，可以采用例如：凹版、辊舐(Kiss)、刮刀(Comma)等辊涂机、狭缝、模池(Fountain)等模涂机、挤压涂布机、帘涂机等涂布方法，只要能够在基材层、脱模片或者片材A上形成均匀的涂膜，任何一种方法都可以。

将气泡分散的氨基甲酸酯组合物涂布于基材层、脱模片或片材A上并反应至不流动而得到聚氨酯发泡体，将该聚氨酯发泡体加热而进行后固化，这具有提高聚氨酯发泡体的物理特性的效果，因此非常优选。后固化优选在40～70℃下进行10分钟～24小时，另外在常压下进行时气泡形状稳定，因此优选。

聚氨酯发泡体的制造中，也可以使用叔胺类等公知的促进聚氨酯反应的催化剂。催化剂的种类和添加量考虑在各成分的混合工序后涂布到基材层上所用的流动时间而进行选择。

聚氨酯发泡体的制造可以是将各成分计量后投入容器并进行机械搅拌的间歇方式，或者也可以是将各成分和非反应性气体连续供给搅拌装置并进行机械搅拌、输出气泡分散的氨基甲酸酯组合物并制造成形品的连续生产方式。

本发明第一至第三发明的研磨垫的制造方法中，需要在基材层上形成聚氨酯发泡体后或者在形成聚氨酯发泡体的同时，将聚氨酯发泡体的厚度调节均匀。将聚氨酯发泡体厚度调节均匀的方法没有特别限制，可以列举例如：用研磨材料抛光的方法、用切片机切片的方法、用压板挤压的方法等。抛光或切片的情况下，得到在聚氨酯发泡体的表面不具有表皮层的研磨层，挤压的情况下，得到在聚氨酯发泡体的表面具有表皮层的研磨层。挤压时的条件没有特别限制，优选调节温度至玻璃化转变温度以上。

另一方面，将通过上述方法制备的气泡分散的氨基甲酸酯组合物涂布于脱模片上，并在该气泡分散的氨基甲酸酯组合物上层压基材层。之后，可以在利用挤压手段使厚度均匀的同时使气泡分散的氨基甲酸酯组合物固化而形成聚氨酯发泡体。该方法能够极其均匀地控制研磨层的厚度，因而是特别优选的方法。

使包含脱模片、气泡分散的氨基甲酸酯组合物(气泡分散的氨基甲酸酯层)及基材层的夹层片材的厚度均匀的挤压手段没有特别限制，可以列举例如：通过涂布辊、夹辊等压缩至一定厚度的方法。考虑到压缩后发泡层中的气泡增大约1.2倍～约2倍，优选在压缩时使(涂布辊或夹辊的间隙)-(基材层及脱模片的厚度)＝(固化后的聚氨酯发泡体的厚度的50～85％)。另外，为了得到比重为0.2～0.5的聚氨酯发泡体，优选通过辊之前的气泡分散的氨基甲酸酯组合物的比重为0.24～1。

然后，对使所述夹层片材的厚度均匀并反应至不流动而得到的聚氨酯发泡体加热，进行后固化。后固化的条件与前述相同。

之后，将聚氨酯发泡体下的脱模片剥离。此时，聚氨酯发泡体的表面形成有表皮层。如上所述通过机械发泡法形成聚氨酯发泡体时，聚氨酯发泡体的上面侧的气泡偏差比下面侧大。这样，通过将形成的聚氨酯发泡体的下侧作为研磨表面而成为气泡偏差小的研磨表面，因此研磨速度的稳定性更加提高。另外，剥离脱模片后可以通过对聚氨酯发泡体进行抛光或切片等除去表皮层。

另一方面，本发明第四发明的研磨垫的制造方法中，将气泡分散的氨基甲酸酯组合物涂布于片材A上后，在该气泡分散的氨基甲酸酯组合物上层压片材B。之后，在通过挤压手段使厚度均匀的同时使气泡分散的氨基甲酸酯组合物固化而形成聚氨酯发泡层。

使用的片材B的氮气透过速度需要为1×10^-7[cm³/cm²·s·cmHg]以下，优选为1×10^-8[cm³/cm²·s·cmHg]以下。作为满足该条件的形成材料，可以列举聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯及聚乙烯等。优选片材B的热尺寸变化小。片材B也可以是在由前述材料形成的基材片的两面具有胶粘层的双面胶带。另外，片材B也可以是进行了脱模处理的脱模片。另外，片材B在聚氨酯发泡层(研磨层)的制造后可以不剥离而直接作为支撑层使用。

片材B(双面胶带时的情况下是基材片)的厚度没有特别限制，从抑制聚氨酯发泡层中内含的气体的透过性、以及强度、可挠性等观点考虑，优选为0.025～0.3mm，更优选0.05～0.2mm。

使包含片材A、气泡分散的氨基甲酸酯组合物(气泡分散的氨基甲酸酯层)及片材B的夹层片材的厚度均匀的挤压手段没有特别限制，可以列举例如：通过涂布辊、夹辊等压缩至一定厚度的方法。考虑到压缩后发泡层中的气泡增大约1.2倍～约2倍，优选在压缩时使(涂布辊或夹辊的间隙)-(片材A及B的厚度)＝(固化后的聚氨酯发泡体的厚度的50～85％)。另外，为了得到比重为0.2～0.7的聚氨酯发泡体，优选通过辊之前的气泡分散的氨基甲酸酯组合物的比重为0.24～1。

然后，对使所述夹层片材的厚度均匀并反应至不流动而得到的聚氨酯发泡体加热，进行后固化而形成聚氨酯发泡层。后固化具有提高聚氨酯发泡体的物理特性的效果，因此非常优选。后固化优选在60～80℃进行30分钟以上，另外在常压下进行时气泡形状稳定，因此优选。

本发明第四发明中，优选在通过挤压手段使厚度均匀的同时使气泡分散的氨基甲酸酯组合物分多步固化。此时的固化工序至少包括一次固化和二次固化，优选一次固化的固化温度为30～50℃、固化时间为5～60分钟，优选二次固化的固化温度为60～80℃、固化时间为30分钟以上。另外，可以在一次固化后直接升温进行二次固化，也可以在一次固化后暂时冷却至约室温、然后进行二次固化。

之后，将聚氨酯发泡层上和/或下的片材(脱模片)剥离。此时，在聚氨酯发泡层的表面形成有表皮层。另外，剥离脱模片后可以通过对聚氨酯发泡层进行抛光、切片等除去表皮层。使用片材A和B作为支撑层时，通过将聚氨酯发泡层一切为二，能够制作两片在支撑层上具有聚氨酯发泡层(研磨层)的研磨片。

如上所述通过机械发泡法形成聚氨酯发泡层时，聚氨酯发泡层的上面侧的气泡偏差比下面侧大。因此，通过将形成的聚氨酯发泡层的下面侧作为研磨表面而成为气泡偏差小的研磨表面，因而研磨速度的稳定性更加提高。

聚氨酯发泡体的厚度没有特别限制，优选为0.2～3mm，更优选为0.5～2mm。

通过上述方法制造的聚氨酯发泡体，主要具有连续气泡结构，其连续气泡率为50％以上，优选为60％以上。

聚氨酯发泡体具有在气泡表面形成圆形孔的近似球状的连续气泡。另外，该连续气泡不能通过压溃来形成。

本发明第一、二及四的发明中，聚氨酯发泡体中的连续气泡的平均气泡直径为20～300μm，优选为50～100μm。另外，气泡表面的圆形孔的平均直径优选为100μm以下，更优选为50μm以下。偏离该范围时，研磨速度下降或者耐久性下降。

另一方面，本发明第三发明中，将沿厚度方向将聚氨酯发泡层4等分的各直线从研磨表面侧向基材层方向设定为第一直线、第二直线和第三直线时，第一至第三直线的平均气泡直径的平均值优选为35～300μm，更优选为35～100μm，特别优选为40～80μm。偏离该范围时，有研磨速度下降或者耐久性下降的倾向。另外，聚氨酯发泡层通过连续气泡结构具有适度的保水性。

另外，优选第一直线的气泡直径分布(气泡直径最大值/气泡直径最小值)最小、第三直线的气泡直径分布最大。即，优选聚氨酯发泡层的气泡直径分布从研磨表面向基材层方向增大。并且，第一直线的气泡直径分布优选为3.5以下，更优选为3以下。另外，第二直线的气泡直径分布通常为4～6，第三直线的气泡直径分布通常为7以上。

聚氨酯发泡体的比重优选为0.2～0.6、更优选为0.3～0.5。比重小于0.2时，有气泡率过高、耐久性变差的倾向。另一方面，比重超过0.6时，为了得到一定程度的弹性模量，需要使材料具有低交联密度。此时，有永久变形增大、耐久性下降的倾向。

聚氨酯发泡体的硬度以Asker C硬度计优选为10～80度，更优选为15～70度，特别优选为15～35度。Asker C硬度低于10度时，有耐久性下降或者研磨后的被研磨材料的平坦性变差的倾向。另一方面，超过80度时，容易在被研磨材料的表面产生划痕。

本发明的研磨垫形状没有特别限制，可以是长度约5m～约10m的长条形状，也可以是直径约50cm～约150cm的圆形。

研磨层的表面也可以具有用于保持和更新浆料的凹凸结构。包含发泡体的研磨层，在研磨表面具有许多开口，起到保持和更新浆料的作用，通过在研磨表面形成凹凸结构，能够更有效地进行浆料的保持和更新，另外能够防止因与研磨对象物的吸附而造成研磨对象物破坏。凹凸结构只要是可保持和更新浆料的形状则没有特别限定，可以列举例如：X(条纹)沟、XY格子沟、同心圆状沟、贯通孔、未贯通孔、多棱柱、圆柱、螺旋状沟、偏心圆状沟、放射状沟以及这些沟的组合。另外，这些凹凸结构一般具有规则性，但是为了得到期望的浆料保持和更新性能，也可以在各预定范围内改变沟间距、沟宽度、沟深度等。

所述凹凸结构的制作方法没有特别限制，可以列举例如：使用规定尺寸的车刀那样的工具进行机械切削的方法、将树脂倒入具有规定表面形状的模具并使其固化而进行制作的方法、利用具有规定表面形状的压板挤压树脂而进行制作的方法、使用光刻法进行制作的方法、使用印刷方法进行制作的方法、使用二氧化碳激光器等的激光制作方法等。

本发明第一至第三发明的研磨垫，也可以是在所述基材层的单面粘贴有缓冲片材的研磨垫。

本发明第四发明的研磨垫，也可以是在所述研磨层的单面或所述支撑层的单面粘贴有缓冲片材的研磨垫。

所述缓冲片材(缓冲层)用于补充研磨层的特性。缓冲片材是为了使CMP中兼具处于权衡关系的平坦性和均匀性所需要的。平坦性是指对具有形成图案时产生的微小凹凸的被研磨材料进行研磨时的图案部的平坦性，均匀性是指被研磨材料整体的均匀性。通过研磨层的特性改善平坦性，通过缓冲片材的特性改善均匀性。本发明的研磨垫中，优选使用比研磨层更柔软的缓冲片材。

作为所述缓冲片材，可以列举例如：聚酯无纺布、尼龙无纺布、丙烯酸无纺布等纤维无纺布或浸渍了聚氨酯的聚酯无纺布那样的树脂浸渍的无纺布、聚氨酯泡沫、聚乙烯泡沫等高分子树脂发泡体、丁二烯橡胶、异戊二烯橡胶等橡胶树脂、感光树脂等。

作为粘贴缓冲片材的手段，可以列举例如：用双面胶带将基材层和缓冲片材夹住并进行挤压的方法。

另外，本发明的研磨垫，可以在与台板粘合的面上设置双面胶带。

半导体器件经由使用所述研磨垫对半导体晶片的表面进行研磨的工序而制造。半导体晶片一般是在硅晶片上层压布线金属及氧化膜而成的晶片。半导体晶片的研磨方法、研磨装置没有特别限制，例如可以使用如图1所示的研磨装置等进行，其具有：支撑研磨垫1的研磨平台2、支撑半导体晶片4的支撑台(抛光头)5、用于对晶片进行均匀加压的衬垫材料和研磨剂3的供给装置。研磨垫1例如通过用双面胶带粘贴而安装在研磨平台2上。研磨平台2和支撑台5以使各自所支撑的研磨垫1和半导体晶片4相对的方式设置，各自具有旋转轴6和7。另外，支撑台5侧设置有用于将半导体晶片4压在研磨垫1上的加压装置。研磨时，在使研磨平台2和支撑台5旋转的同时将半导体晶片4压在研磨垫1上，一边供给浆料一边进行研磨。浆料的流量、研磨负荷、研磨平台转数以及晶片转数没有特别限制，适当调节后进行。

由此能够改善半导体晶片4表面的表面粗糙度，除去划痕。之后，通过切割、抛光和封装等制造半导体器件。半导体器件用于运算处理装置或存储器等。另外，透镜或硬盘用玻璃衬底也可以通过与前述同样的方法进行精研磨。

实施例

以下，列举实施例说明本发明，但是本发明不限定于这些实施例。

[测定、评价方法]

(氮气透过速度的测定)

片材的氮气透过速度[cm³/cm²·s·cmHg]根据ASTM-D-1434进行测定。具体地通过下述方法测定。将片材切割为12cmφ的尺寸来制作样品。用2片具有10cmφ气体透过面积的板夹住所述样品，在该样品的两面施加压力差，由25℃下氮气透过体积的相对于时间的变化梯度计算氮气透过速度。其中，样品为树脂时压力差设定为0.5MPa、样品为纸时压力差设定为0.3MPa。

(平均气泡直径的测定)

将制作的聚氨酯发泡体用剃刀片尽可能薄地平行切割至厚度1mm以下作为样品。将样品固定到载玻片上，用SEM(S-3500N、日立ScienceSystems(株))在200倍下进行观察。对于得到的图像，使用图像分析软件(WinRoof、三谷商事(株))测定任意范围的总气泡直径，并计算平均气泡直径。其中，椭球状气泡的情况下，将其面积换算为圆的面积，将圆当量直径作为气泡直径。

(本发明第三发明中平均气泡直径的测定)

使用SEM(S-3500N、日立Science Systems(株))在45倍下观察制作的聚氨酯发泡层的断面。在得到的图像上画出将聚氨酯发泡层沿厚度方向4等分的三条直线。测定该直线的任意2mm间与气泡相交的直线的线段长度，并求其平均值。对三条直线分别求平均值，将得到的三个平均值进一步平均而得到的值作为平均气泡直径。

(气泡直径分布的测定)

将沿厚度方向将制作的聚氨酯发泡层4等分的各直线从研磨表面一侧向基材层方向设定为第一直线、第二直线和第三直线。测定各直线内气泡直径的最大值和最小值，通过下式进行计算。

气泡直径分布＝气泡直径最大值/气泡直径最小值

(连续气泡率的测定)

连续气泡率根据ASTM-2856-94-C法进行测定。其中，将10片冲裁为圆形的聚氨酯发泡体重叠而得到测定样品。测定器使用空气比重计930型(Beckman株式会社制造)。连续气泡率通过下式计算。

连续气泡率(％)＝[(V-V1)/V]×100

V：由样品尺寸计算出的表观容积(cm³)

V1：使用空气比重计测定的样品的容积(cm³)

(比重的测定)

根据JIS Z8807-1976进行测定。将制作的聚氨酯发泡体切割为4cm×8.5cm的条形(厚度：任意)作为样品，在温度23℃±2℃、湿度50％±5％的环境中静置16小时。测定中使用比重计(ザルトリウス公司制造)测定比重。

(硬度的测定)

根据JIS K-7312进行测定。将制作的聚氨酯发泡体切割为5cm×5cm(厚度：任意)的大小作为样品，在温度23℃±2℃、湿度50％±5％的环境中静置16小时。测定时将样品重叠，使厚度为10mm以上。使用硬度计(高分子计器公司制造、Asker C型硬度计、加压面高度：3mm)，测定接触加压面30秒后的硬度。

(粘合强度的测定)

将制作的研磨垫切割为宽25mm、长130mm的大小，在端部留出50mm长度，将聚氨酯发泡层从基材层剥离。之后，在相对于基材层剥离角度180°、剥离速度50mm/分钟的条件下将聚氨酯发泡层剥离，测定此时的最大应力(N)，将其值作为粘合强度(N)。

(修整速度的测定)

使用金刚石修整器(旭ダイヤモンド公司制造、M型#100、20cmφ圆形)，使其在旋转的同时均匀地修整制作的研磨层的表面。此时的修整器负荷为100g/cm²、研磨平台转数为30rpm、修整器转数为15rpm、修整时间为30分钟。然后，由修整前后的研磨层厚度计算出修整速度。

(研磨速度稳定性的评价)

使用SPP600S(冈本工作机械公司制造)作为研磨装置，对制作的研磨垫的研磨速度稳定性进行评价。评价结果如表1所示。研磨条件如下所示。

玻璃板：6英寸φ、厚度1.1mm(光学玻璃、BK7)

浆料：氧化铈浆料(昭和电工GPL C1010)

浆量：100ml/分钟

研磨加工压力：10kPa

研磨平台转数：55rpm

玻璃板转数：50rpm

研磨时间：10分钟/片

研磨的玻璃板片数：500片

首先，计算每一片研磨的玻璃板的研磨速度(

/分钟)。计算方法如下所述。

研磨速度＝[研磨前后的玻璃板的重量变化量[g]/(玻璃板密度[g/cm³]×玻璃板的研磨面积[cm²]×研磨时间[分钟])]×10⁸

研磨速度稳定性(％)通过求出从第一片玻璃板至处理片数(100片、300片或500片)的最大研磨速度、最小研磨速度及总平均研磨速度(从第一片至处理片数的各研磨速度的平均值)并将其值代入下式而算出。研磨速度稳定性(％)的数值越低，表示即使研磨多片玻璃板研磨速度也不易变化。本发明中，优选处理500片后的研磨速度稳定性为15％以内，更优选为10％以内。另外，计算出处理500片后的平均研磨速度。

研磨速度稳定性(％)＝{(最大研磨速度-最小研磨速度)/总平均研磨速度}×100

[本发明第一发明]

实施例1

在容器中加入高分子量多元醇EX-5030(旭硝子株式会社制，OHV：33，官能团数：3)80重量份、聚己内酯三醇(ダイセル化学(株)制，プラクセル305，OHV：305，官能团数：3)5重量份、聚己内酯二醇(ダイセル化学(株)制，プラクセル205，OHV：208，官能团数：2)5重量份、二乙二醇(OHV：1057，官能团数：2)10重量份、聚硅氧烷类表面活性剂(SH-192，東レ·ダウコ一ニング·シリコ一ン公司制)6重量份及催化剂(No.25，花王制)0.30重量份，并进行混合，制备第二成分(40℃)。另外，平均羟值(OHVav)为157.8mgKOH/g(计算值)、平均官能团数(fav)为2.9(计算值)。然后，使用搅拌叶片以转数900rpm进行约4分钟剧烈搅拌，使气泡混入反应体系内。之后，将作为第一成分的碳二亚胺改性的MDI(日本聚氨酯工业(株)制，ミリオネ一トMTL，NCO重量％：29重量％，40℃)44.8重量份添加到所述第二成分中(NCO/OH＝1.1)并搅拌约1分钟，制备气泡分散的氨基甲酸酯组合物。

将制备的气泡分散的氨基甲酸酯组合物涂布于经脱模处理的脱模片(聚对苯二甲酸乙二醇酯，东洋纺绩公司制，東洋紡エステルE7002，厚度：0.05mm)上，形成气泡分散的氨基甲酸酯层。然后，在该气泡分散的氨基甲酸酯层上覆盖基材层(聚对苯二甲酸乙二醇酯，东洋纺绩公司制，東洋紡エステルE5001，厚度：0.188mm)。利用夹辊(间隙1.5mm)将气泡分散的氨基甲酸酯层的厚度调节为1.6mm，之后在60℃进行60分钟固化，形成聚氨酯发泡层。之后，剥离聚氨酯发泡层下的脱模片。然后，使用切片机(フエツケン公司制)使聚氨酯发泡层的厚度为1.3mm，调节厚度精度。之后，使用层压机在基材层表面上粘贴双面胶带(ダブルタツクテ一プ，积水化学工业制)，制成研磨垫。用显微镜观察聚氨酯发泡层的断面，发现主要形成了气泡表面形成有圆形孔的球状连续气泡。

实施例2

使用分散有包含苯乙烯-丙烯腈共聚物的聚合物粒子的聚合物多元醇EX-940(旭硝子株式会社制，OHV：28，官能团数：3)80重量份代替实施例1中的EX-5030，并将ミリオネ一ト MTL的混合量由44.8重量份变更为43.7重量份，除此以外，通过与实施例1同样的方法制作研磨垫。另外，平均羟值(OHVav)为153.8mgKOH/g(计算值)，平均官能团数(fav)为2.9(计算值)。用显微镜观察聚氨酯发泡层的断面，发现主要形成了气泡表面形成有圆形孔的球状连续气泡。

实施例3

使用55重量份EX-940代替实施例1中的EX-5030，并将プラクセル305的混合量由5重量份变更为20重量份、プラクセル205的混合量由5重量份变更为20重量份、二乙二醇的混合量由10重量份变更为5重量份、No.25的混合量由0.30重量份变更为0.23重量份、以及ミリオネ一トMTL的混合量由44.8重量份变更为48.5重量份，除此以外，通过与实施例1同样的方法制作研磨垫。另外，平均羟值(OHVav)为170.9mgKOH/g(计算值)，平均官能团数(fav)为2.8(计算值)。用显微镜观察聚氨酯发泡层的断面，发现主要形成了气泡表面形成有圆形孔的球状连续气泡。

实施例4

使用35重量份EX-940代替实施例1中的EX-5030，并将プラクセル305的混合量由5重量份变更为30重量份、プラクセル205的混合量由5重量份变更为30重量份、二乙二醇的混合量由10重量份变更为5重量份、No.25的混合量由0.30重量份变更为0.10份、以及ミリオネ一トMTL的混合量由44.8重量份变更为61.5重量份，除此以外，通过与实施例1同样的方法制作研磨垫。另外，平均羟值(OHVav)为216.6mgKOH/g(计算值)，平均官能团数(fav)为2.7(计算值)。用显微镜观察聚氨酯发泡层的断面，发现主要形成了气泡表面形成有圆形孔的球状连续气泡。

比较例1

在容器中加入EX-5030(90重量份)、プラクセル305(8重量份)、二乙二醇(2重量份)、SH-192(6重量份)及催化剂(No.25)0.30重量份，并进行混合，制备第二成分(40℃)。另外，平均羟值(OHVav)为75.24mgKOH/g(计算值)，平均官能团数(fav)为2.98(计算值)。然后，使用搅拌叶片以转数900rpm进行约4分钟剧烈搅拌，使气泡混入反应体系内。之后，将作为第一成分的ミリオネ一トMTL(21重量份、40℃)添加到所述第二成分中(NCO/OH＝1.1)并搅拌约1分钟，制备气泡分散的氨基甲酸酯组合物。之后，通过与实施例1同样的方法制作研磨垫。用显微镜观察聚氨酯发泡层的断面，发现几乎都是独立气泡。

比较例2

将热塑性氨基甲酸酯(レザミン7285、大日精化制)10重量份溶解到二甲基甲酰胺90重量份中制成氨基甲酸酯溶液。将该氨基甲酸酯溶液涂布于通过抛光将厚度调节为0.8mm的基材层(东洋纺绩公司制，ボランス4211N，Asker C硬度为22)上，形成氨基甲酸酯膜。之后，将氨基甲酸酯膜-基材层在DMF-水混合液(DMF/水＝30/70)中浸渍30分钟，进而在水中浸渍24小时，用水置换二甲基甲酰胺而形成聚氨酯发泡层。然后，使用切片机(フエツケン公司制)使聚氨酯发泡层的厚度为1.3mm，调节厚度精度。之后，使用层压机在基材层表面上粘贴双面胶带(ダブルタツクテ一プ，积水化学工业制)，制成研磨垫。用显微镜观察聚氨酯发泡体的断面，发现形成了细长的滴状气泡。

表1

从表1可以看出，本发明的研磨垫的研磨速度稳定性优良，并且研磨层与基材层的粘合性良好。

[本发明第二发明]

实施例1

在容器中加入聚四亚甲基醚二醇(三菱化学公司制，PTMG1000，官能团数：2，羟值：110mgKOH/g)85重量份、聚己内酯多元醇(ダイセル化学(株)制，プラクセル205，官能团数：2，羟值：208mgKOH/g)5重量份、聚己内酯多元醇(ダイセル化学(株)制，プラクセル305，官能团数：3，羟值：305mgKOH/g)5重量份、三羟甲基丙烷(官能团数：3，羟值：1245mgKOH/g)5重量份、聚硅氧烷类表面活性剂(ゴ一ルドシユミツト公司制，B8443)6重量份及催化剂(花王制，Kao No.25)0.3重量份，并进行混合。然后，使用搅拌叶片以转数900rpm进行约4分钟剧烈搅拌，使气泡混入反应体系内。之后，添加碳二亚胺改性的MDI(日本聚氨酯工业(株)制，ミリオネ一トMTL)33重量份并搅拌约1分钟，制备气泡分散的氨基甲酸酯组合物。

将制备的气泡分散的氨基甲酸酯组合物涂布于经脱模处理的由PET片材制成的脱模片(东洋纺绩公司制，厚度：75μm)上，形成气泡分散的氨基甲酸酯层。然后，在该气泡分散的氨基甲酸酯层上覆盖由PET片材(东洋纺绩公司制，厚度：188μm)制成的基材层。利用夹辊将气泡分散的氨基甲酸酯层的厚度调节为1.5mm，在40℃进行30分钟一次固化，然后在70℃进行30分钟二次固化，形成聚氨酯发泡体(发泡层)。之后，剥离脱模片。然后，使用切片机(フエツケン公司制)使聚氨酯发泡体的厚度为1.3mm，调节厚度精度。之后，使用层压机在基材层表面上粘贴双面胶带(ダブルタツクテ一プ，积水化学工业制)，制成研磨垫。

实施例2～6及比较例1

根据表1所示的配比，通过与实施例1同样的方法制作研磨垫。

比较例2

将热塑性氨基甲酸酯(レザミン7285、大日精化制)10重量份溶解到二甲基甲酰胺90重量份中制成氨基甲酸酯溶液。将该氨基甲酸酯溶液涂布于通过抛光将厚度调节为0.8mm的基材层(东洋纺绩公司制，ボランス4211N，Asker C硬度为22)上，形成氨基甲酸酯膜。之后，将氨基甲酸酯膜-基材层在DMF-水混合液(DMF/水＝30/70)中浸渍30分钟，进而在水中浸渍24小时，用水置换二甲基甲酰胺而形成聚氨酯发泡体。然后，使用切片机(フエツケン公司制)使聚氨酯发泡层的厚度为1.3mm，调节厚度精度。之后，使用层压机在基材层表面上粘贴双面胶带(ダブルタツクテ一プ，积水化学工业制)，制成研磨垫。

表2

	羟值	官能团数	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5	实施例6	比较例1
									PTMG1000	110	2	60	35	60	60	60	90
プラクセル205	208	2	15	25	15	15	15	5
									プラクセル305	305	3	15	25	15	15	15	5
三羟甲基丙烷	1254	3	10	15	0	0	0	0
									甘油	1828	3	0	0	10	0	0	0
三乙醇胺	1128	3	0	0	0	10	0	0
									双甘油	1350	4	0	0	0	0	10	0
B8443	-	-	6	6	6	6	6	6
									Kao No.25	-	-	0.23	0.1	0.23	0.23	0.23	0.36
ミリオネ一トMTL	-	-	63	93	79	60	66	21

表3

从表3可以看出，本发明的研磨垫的研磨速度稳定性优良，自修整性好，且研磨层与基材层的粘合性良好。

[本发明第三发明]

制造例

在容器中加入POP36/28(三井化学株式会社制，聚合物多元醇，羟值：28mgKOH/g)40重量份、ED-37A(三井化学株式会社制，聚醚多元醇，羟值：38mgKOH/g)40重量份、PCL305(ダイセル化学(株)制，聚酯多元醇，羟值：305mgKOH/g)10重量份、二乙二醇10重量份、聚硅氧烷类表面活性剂(SH-192，東レ·ダウコ一ニング·シリコ一ン公司制)5.5重量份及催化剂(No.25，花王制)0.25重量份，并进行混合。然后，使用搅拌叶片以转数900rpm进行约4分钟剧烈搅拌，使气泡混入反应体系内。之后，添加ミリオネ一トMTL(日本聚氨酯工业(株)制)46.2重量份并搅拌约1分钟，制备气泡分散的氨基甲酸酯组合物A。

实施例1

将制备的气泡分散的氨基甲酸酯组合物A涂布于经脱模处理的脱模片(聚对苯二甲酸乙二醇酯，厚度：0.2mm)上，形成气泡分散的氨基甲酸酯层。然后，在该气泡分散的氨基甲酸酯层上覆盖基材层(东洋纺绩公司制，聚对苯二甲酸乙二醇酯膜，厚度：0.2mm)。利用夹辊将气泡分散的氨基甲酸酯层的厚度调节为1.2mm，之后在70℃进行3小时固化，形成聚氨酯发泡层。之后，将聚氨酯发泡层的下面侧的脱模片剥离。然后，使用抛光机(アミテツク公司制)对聚氨酯发泡层的表面进行抛光处理，使厚度为1.0mm，调节厚度精度。之后，使用层压机在基材层表面上粘贴双面胶带(ダブルタツクテ一プ，积水化学工业制)，制成研磨垫。图2中显示该研磨垫的断面显微镜照片。

比较例1

将制备的气泡分散的氨基甲酸酯组合物A涂布于基材层(东洋纺绩公司制，聚对苯二甲酸乙二醇酯膜，厚度：0.2mm)上，形成气泡分散的氨基甲酸酯层。然后，在该气泡分散的氨基甲酸酯层上覆盖经脱模处理的脱模片(聚对苯二甲酸乙二醇酯，厚度：0.2mm)。利用夹辊将气泡分散的氨基甲酸酯层的厚度调节为1.2mm，之后在70℃进行3小时固化，形成聚氨酯发泡层。之后，将聚氨酯发泡层的上面侧的脱模片剥离。之后，通过与实施例1同样的方法制作研磨垫。图3中显示该研磨垫的断面显微镜照片。

表4

从表4可以看出，本发明的研磨垫的研磨表面附近的气泡偏差小，因此，研磨速度的稳定性非常优良。

[本发明第四发明]

实施例1

在容器中加入高分子量多元醇EX-5030(旭硝子株式会社制，OHV：33，官能团数：3)70重量份、聚己内酯三醇(ダイセル化学(株)制，プラクセル305，OHV：305，官能团数：3)30重量份、聚硅氧烷类表面活性剂(L-5340，東レ·ダウコ一ニング·シリコ一ン公司制)5重量份及催化剂(No.25，花王制)0.18重量份，并进行混合，制备第二成分(25℃)。另外，平均羟值(OHVav)为114.6mgKOH/g(计算值)、平均官能团数(fav)为3(计算值)。然后，使用搅拌叶片以转数900rpm进行约4分钟剧烈搅拌，使气泡混入反应体系内。之后，将作为第一成分的碳二亚胺改性的MDI(日本聚氨酯工业(株)制，ミリオネ一トMTL，NCO重量％：29重量％，25℃)32.5重量份添加到所述第二成分中(NCO/OH＝1.1)并搅拌约1分钟，制备气泡分散的氨基甲酸酯组合物。

将制备的气泡分散的氨基甲酸酯组合物涂布于经脱模处理的脱模片(聚对苯二甲酸乙二醇酯，东洋纺绩公司制，東洋紡エステルE7002，厚度：0.05mm，氮气透过速度：1.15×10^-10[cm³/cm²·s·cmHg])上，形成气泡分散的氨基甲酸酯层。然后，在该气泡分散的氨基甲酸酯层上覆盖支撑片材(聚对苯二甲酸乙二醇酯，东洋纺绩公司制，東洋紡エステルE5001，厚度：0.188mm，氮气透过速度：3.72×10^-11[cm³/cm²·s·cmHg])。利用夹辊(间隙1.1mm)将气泡分散的氨基甲酸酯层的厚度调节为1.3mm，在40℃进行10分钟一次固化，之后在70℃进行2小时二次固化，形成聚氨酯发泡层。之后，剥离聚氨酯发泡层下的脱模片。然后，使用带锯型切片机(フエツケン公司制)刨切聚氨酯发泡层的表面，使厚度为1.0mm，调节厚度精度。之后，使用层压机在支撑片材表面上粘贴双面胶带(ダブルタツクテ一プ，积水化学工业制)，制成研磨垫。

实施例2

在70℃进行2小时一次固化、之后不进行二次固化，除此以外，通过与实施例1同样的方法制作研磨垫。

实施例3

使用脱模片(聚丙烯，东洋纺绩公司制，トヨパ一ルSS P4256，厚度：0.05mm，氮气透过速度：2.33×10^-9[cm³/cm²·s·cmHg])代替实施例1中记载的脱模片，除此以外，通过与实施例1同样的方法制作研磨垫。

比较例1

使用脱模片(纸，王子制纸公司制，セパレ一タ70GS，厚度：0.058mm，氮气透过速度：1.06×10^-6[cm³/cm²·s·cmHg])及支撑片材(纸，王子制纸公司制，セパレ一タ70GS，厚度：0.058mm，氮气透过速度：1.06×10^-6[cm³/cm²·s·cmHg])代替实施例1中记载的脱模片和支撑片材，除此以外，通过与实施例1同样的方法形成聚氨酯发泡层。之后，将聚氨酯发泡层上下的脱模片及支撑片材剥离。然后，使用带锯型切片机(フエツケン公司制)刨切聚氨酯发泡层的两个表面，使厚度为1.0mm，调节厚度精度。之后，使用层压机在聚氨酯发泡层上粘贴双面胶带(基材：聚对苯二甲酸乙二醇酯)，制成研磨垫。

表5

从表5可以看出，本发明的研磨垫的研磨速度稳定性优良。象比较例1那样使用氮气透过速度大的脱模片及支撑片材时，聚氨酯发泡层收缩，或得不到球状的气泡结构。

Claims (22)

1.一种研磨垫，在基材层上设置研磨层，其特征在于，所述研磨层包含具有平均气泡直径20～300μm的近似球状的连续气泡的热固性聚氨酯发泡体，所述聚氨酯发泡体含有异氰酸酯成分和含活性氢化合物作为原料成分，所述含活性氢化合物含有30～85重量％官能团数2～4、羟值20～100mgKOH/g的高分子量多元醇。

2.权利要求1所述的研磨垫，其中，所述高分子量多元醇含有20～100重量％分散有选自由聚苯乙烯、聚丙烯腈和苯乙烯-丙烯腈共聚物组成的组中的至少一种聚合物粒子的聚合物多元醇。

3.权利要求1所述的研磨垫，其中，所述含活性氢化合物含有2～15重量％羟值400～1830mgKOH/g的低分子量多元醇和/或胺值400～1870mgKOH/g的低分子量多胺。

4.权利要求1所述的研磨垫，其中，所述含活性氢化合物含有5～60重量％聚酯型多元醇。

5.一种研磨垫制造方法，包括：通过机械发泡法制备气泡分散的氨基甲酸酯组合物的工序，所述气泡分散的氨基甲酸酯组合物含有异氰酸酯成分和含活性氢化合物作为原料成分，所述含活性氢化合物含有30～85重量％官能团数2～4、羟值20～100mgKOH/g的高分子量多元醇；将气泡分散的氨基甲酸酯组合物涂布于基材层上的工序；通过使气泡分散的氨基甲酸酯组合物固化而形成具有平均气泡直径20～300μm的近似球状的连续气泡的热固性聚氨酯发泡层的工序；和将热固性聚氨酯发泡层的厚度调节均匀的工序。

6.一种研磨垫制造方法，包括：通过机械发泡法制备气泡分散的氨基甲酸酯组合物的工序，所述气泡分散的氨基甲酸酯组合物含有异氰酸酯成分和含活性氢化合物作为原料成分，所述含活性氢化合物含有30～85重量％官能团数2～4、羟值20～100mgKOH/g的高分子量多元醇；将气泡分散的氨基甲酸酯组合物涂布于脱模片上的工序；将基材层层压到气泡分散的氨基甲酸酯组合物上的工序；通过在利用挤压手段使厚度均匀的同时使气泡分散的氨基甲酸酯组合物固化而形成具有平均气泡直径20～300μm的近似球状的连续气泡的热固性聚氨酯发泡层的工序；和剥离热固性聚氨酯发泡层下的脱模片的工序。

7.一种研磨垫，在基材层上设置研磨层，其特征在于，所述研磨层包含具有平均气泡直径20～300μm的近似球状的连续气泡的热固性聚氨酯发泡体，所述聚氨酯发泡体含有异氰酸酯成分和含活性氢化合物作为原料成分，所述含活性氢化合物含有1～20重量％官能团数3～8且羟值400～1830mgKOH/g的低分子量多元醇和/或官能团数3～8且胺值400～1870mgKOH/g的低分子量多胺。

8.权利要求7所述的研磨垫，其中，所述低分子量多元醇为选自由三羟甲基丙烷、甘油、双甘油、1，2，6-己三醇、三乙醇胺、季戊四醇、四羟甲基环己烷、甲基葡糖苷及它们的环氧烷加成物组成的组中的至少一种；所述低分子量多胺为选自由乙二胺、甲苯二胺、二苯基甲烷二胺及它们的环氧烷加成物组成的组中的至少一种。

9.权利要求7所述的研磨垫，其中，所述含活性氢化合物含有30～85重量％官能团数2～4且羟值20～150mgKOH/g的高分子量多元醇。

10.权利要求7所述的研磨垫，其中，所述异氰酸酯成分为碳二亚胺改性的MDI。

11.一种研磨垫制造方法，包括：通过机械发泡法制备气泡分散的氨基甲酸酯组合物的工序，所述气泡分散的氨基甲酸酯组合物含有碳二亚胺改性的MDI和含活性氢化合物作为原料成分，所述含活性氢化合物含有1～20重量％官能团数3～8且羟值400～1830mgKOH/g的低分子量多元醇和/或官能团数3～8且胺值400～1870mgKOH/g的低分子量多胺；将气泡分散的氨基甲酸酯组合物涂布于基材层上的工序；通过使气泡分散的氨基甲酸酯组合物固化而形成具有平均气泡直径20～300μm的近似球状的连续气泡的热固性聚氨酯发泡层的工序；和将热固性聚氨酯发泡层的厚度调节均匀的工序。

12.一种研磨垫制造方法，包括：通过机械发泡法制备气泡分散的氨基甲酸酯组合物的工序，所述气泡分散的氨基甲酸酯组合物含有碳二亚胺改性的MDI和含活性氢化合物作为原料成分，所述含活性氢化合物含有1～20重量％官能团数3～8且羟值400～1830mgKOH/g的低分子量多元醇和/或官能团数3～8且胺值400～1870mgKOH/g的低分子量多胺；将气泡分散的氨基甲酸酯组合物涂布于脱模片上的工序；将基材层层压到气泡分散的氨基甲酸酯组合物上的工序；通过在利用挤压手段使厚度均匀的同时使气泡分散的氨基甲酸酯组合物固化而形成具有平均气泡直径20～300μm的近似球状的连续气泡的热固性聚氨酯发泡层的工序；和剥离热固性聚氨酯发泡层下的脱模片的工序。

13.一种研磨垫制造方法，包括：通过机械发泡法制备气泡分散的氨基甲酸酯组合物的工序；将气泡分散的氨基甲酸酯组合物涂布于脱模片上的工序；将基材层层压到气泡分散的氨基甲酸酯组合物上的工序；通过在利用挤压手段使厚度均匀的同时使气泡分散的氨基甲酸酯组合物固化而形成具有近似球状的连续气泡的聚氨酯发泡层的工序；和剥离聚氨酯发泡层下面侧的脱模片的工序。

14.通过权利要求13所述的方法制造的研磨垫。

15.权利要求14所述的研磨垫，其中，将沿厚度方向将聚氨酯发泡层4等分的各直线从研磨表面侧向基材层方向设定为第一直线、第二直线和第三直线时，第一直线的气泡直径分布(气泡直径最大值/气泡直径最小值)最小，第三直线的气泡直径分布最大。

16.权利要求15所述的研磨垫，其中，第一直线的气泡直径分布为3.5以下。

17.权利要求15所述的研磨垫，其中，第一至第三直线的平均气泡直径的平均值为35～300μm。

18.一种研磨垫制造方法，包括：通过机械发泡法制备气泡分散的氨基甲酸酯组合物的工序；将气泡分散的氨基甲酸酯组合物涂布于氮气透过速度为1×10^-7[cm³/cm²·s·cmHg]以下的片材A上的工序；将氮气透过速度为1×10^-7[cm³/cm²·s·cmHg]以下的片材B层压于涂布的气泡分散的氨基甲酸酯组合物上的工序；通过在利用挤压手段使厚度均匀的同时使气泡分散的氨基甲酸酯组合物固化而形成具有连续气泡的热固性聚氨酯发泡层的工序。

19.权利要求18所述的研磨垫制造方法，其中，固化工序至少包括一次固化和二次固化，一次固化的固化温度为30～50℃、固化时间为5～60分钟，二次固化的固化温度为60～80℃、固化时间为30分钟以上。

20.权利要求18所述的研磨垫制造方法，其中，所述片材A和B为聚对苯二甲酸乙二醇酯片材。

21.通过权利要求18所述的方法制造的研磨垫。

22.一种半导体器件制造方法，包括：使用权利要求1、7、14或21所述的研磨垫研磨半导体晶片的表面的工序。

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