CN116917081A - 研磨垫及研磨加工物的制造方法 - Google Patents

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Abstract

研磨垫，其具备聚氨酯片材作为研磨层，该聚氨酯片材的、在频率1.6Hz的弯曲模式条件下进行的动态粘弹性测定中的40℃的储能模量E’B40相对于在频率1.6Hz的拉伸模式条件下进行的动态粘弹性测定中的40℃的储能模量E’T40之比(E’B40/E’T40)为0.60～1.60。

Description

研磨垫及研磨加工物的制造方法
技术领域
本发明涉及研磨垫及研磨加工物的制造方法。
背景技术
在半导体器件、电子部件等的材料、尤其是Si基板(硅晶片)、硬盘用基板、玻璃、LCD(液晶显示器)用基板等薄型基板(被研磨物)的表面(加工面)，使用研磨浆料实施基于研磨垫的化学机械研磨加工。
作为这样的研磨加工中使用的研磨垫，例如已知：以减少凹陷为目的，使用具备具有约1～3.6的30℃～90℃时的E’之比的研磨层的研磨垫(专利文献1)；另外，以同时实现平坦化性能和低缺陷性能率为目的，使用具备下述聚合物材料作为研磨层的研磨垫，所述聚合物材料具有0.1容量％的气孔率，并且具有在40℃及1rad/sec下为385～750l/Pa的KEL能量损耗因子以及在40℃℃及1rad/sec下为100～400MPa的弹性模量E’(专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特表2004-507076号公报
专利文献2：日本特开2005-136400号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而，已发现在使用了上述专利文献1及2中记载的研磨垫的情况下，并不能说所得到的被研磨物的面品相高，例如会产生划痕等。
本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的在于提供能够减少划痕产生的研磨垫及研磨加工物的制造方法。
用于解决课题的手段
本申请的发明人为了解决上述课题而进行了深入研究，结果发现，通过使用在拉伸模式和弯曲模式下进行了动态粘弹性测定的情况下所得到的储能模量的值在规定范围内的聚氨酯片材作为研磨层，能解决上述课题，从而完成了本发明。
即，本发明如下所述。
〔1〕
研磨垫，其具备聚氨酯片材作为研磨层，
该聚氨酯片材的、在频率1.6Hz的弯曲模式条件下进行的动态粘弹性测定中的40℃的储能模量E’B40相对于在频率1.6Hz的拉伸模式条件下进行的动态粘弹性测定中的40℃的储能模量E’T40之比(E’B40/E’T40)为0.60～1.60。
〔2〕
如〔1〕所述的研磨垫，其中，前述储能模量E’B40为1.50×108～4.50×108Pa。
〔3〕
如〔1〕或〔2〕所述的研磨垫，其中，前述储能模量E’T40为1.50×108～4.50×108Pa。
〔4〕
如〔1〕～〔3〕中任一项所述的研磨垫，其中，前述聚氨酯片材的、在频率1.6Hz的弯曲模式条件下进行的动态粘弹性测定中的30℃的储能模量E’B30相对于50℃的储能模量E’B50之比(E’B30/E’B50)为1.00～2.60。
〔5〕
如〔1〕～〔4〕中任一项所述的研磨垫，其中，前述聚氨酯片材包含聚氨酯树脂和分散于该聚氨酯树脂中的中空微粒。
〔6〕
如〔5〕所述的研磨垫，其中，前述中空微粒的平均粒径为30μm以下。
〔7〕
研磨加工物的制造方法，其具有在研磨浆料的存在下使用〔1〕～〔6〕中任一项所述的研磨垫对被研磨物进行研磨的研磨工序。
发明效果
根据本发明，可以提供能够减少划痕产生的研磨垫及研磨加工物的制造方法。
附图说明
[图1]为示出实施例1中的动态粘弹性测定的结果的图。
[图2]为示出比较例1中的动态粘弹性测定的结果的图。
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式(以下称为“本实施方式”)进行详细说明，但本发明并不限定于此，可在不脱离其要旨的范围内进行各种变形。
〔研磨垫〕
本实施方式的研磨垫具备聚氨酯片材作为研磨层，该聚氨酯片材的、在频率1.6Hz的弯曲模式条件下进行的动态粘弹性测定中的40℃的储能模量E’B40相对于在频率1.6Hz的拉伸模式条件下进行的动态粘弹性测定中的40℃的储能模量E’T40之比(E’B40/E’T40)为0.60～1.60。
储能模量E’是表示成为测定对象的物质在测定条件下显示出的弹性成分的指标。在用研磨垫对被研磨物进行研磨前，可实施调整研磨面的平坦性、表面粗糙度的修整处理。在修整处理中，施加将修整器压抵至研磨垫的垂直方向的力(修整压力)、和使修整器对研磨垫进行摩擦的水平方向的力(旋转方向的力)。另外，在被研磨物与研磨垫接触的研磨工序中，施加将研磨垫压抵至被研磨物的垂直方向的力(研磨压力)、和使研磨垫对被研磨物进行摩擦的水平方向的力(旋转方向的力)。此时，由于被施以这两种力的研磨垫一定程度地追随修整器、被研磨物，因此能够得到面品相优异的研磨加工物。因此，本实施方式中，通过规定在拉伸模式和弯曲模式下进行了动态粘弹性测定的情况下所得到的储能模量E’之比，从而抑制划痕的产生。需要说明的是，拉伸模式和弯曲模式下的动态粘弹性测定的结果也有时可以说大体一致，但在研磨垫中至少显示出不同的行为。
从如上所述的观点考虑，本实施方式中，将在频率1.6Hz的弯曲模式条件下进行的动态粘弹性测定中的40℃的储能模量E’B40相对于在频率1.6Hz的拉伸模式条件下进行的动态粘弹性测定中的40℃的储能模量E’T40之比(E’B40/E’T40)作为指标。比(E’B40/E’T40)为0.60～1.60，优选为0.70～1.40，更优选为0.75～1.20，进一步优选为0.80～1.00。通过使比(E’B40/E’T40)在上述范围内，尤其是通过使比(E’B40/E’T40)为0.60以上，在垂直方向及水平方向的力的作用下，研磨垫更有效地追随修整器，研磨面的状态变好，能够抑制划痕的产生。其理由没有特别限制，可认为是因为，通过使响应水平方向的力的拉伸的储能模量、和响应垂直方向的力而追随被研磨物表面的弯曲的储能模量在上述范围内，从而在垂直方向及水平方向的力的作用下，研磨垫容易更有效地追随修整器。但是，抑制划痕的产生的理由并不限定于上述理由。
另外，E’B40优选为1.50×108～4.50×108Pa，优选为1.75×108～4.10×108Pa，优选为2.00×108～3.70×108Pa。通过使E’B40在上述范围内，从而在垂直方向的力的作用下，研磨垫更有效地追随修整器，研磨面的状态变好，存在划痕的产生被进一步抑制的倾向。
E’T40优选为1.50×108～4.50×108Pa，优选为2.00×108～4.20×108Pa，优选为2.30×108～3.90×108Pa。通过使E’T40在上述范围内，从而在水平方向的力的作用下，研磨垫更有效地追随修整器，研磨面的状态变好，存在划痕的产生被进一步抑制的倾向。
研磨工序中的研磨垫的温度大约为40℃左右的情况较多，因此，本实施方式中，规定40℃时的弯曲模式与拉伸模式的储能模量的比率。另外，与之相关地，也可以进一步规定弯曲模式的储能模量的倾向。具体而言，在频率1.6Hz的弯曲模式条件下进行的动态粘弹性测定中的30℃的储能模量E’B30相对于50℃的储能模量E’B50之比(E’B30/E’B50)优选为1.00～2.60，更优选为1.20～2.30，进一步优选为1.30～2.00。通过使比(E’B30/E’B50)在上述范围内，从而30～50℃时的储能模量的变化率小，在40℃附近，弯曲模式与拉伸模式的储能模量之比(E’B40/E’T40)容易满足规定的范围。因此，在研磨工序中，在垂直方向及水平方向的力的作用下，研磨垫更有效地追随修整器，研磨面的状态变好，存在划痕的产生被进一步抑制的倾向。
需要说明的是，E’B30优选为2.50×108～5.50×108Pa，优选为2.60×108～5.00×108Pa，优选为2.70×108～4.50×108Pa。另外，E’B50优选为1.00×108～3.50×108Pa，优选为1.25×108～3.20×108Pa，优选为1.50×108～2.90×108Pa。通过使E’B30及/或E’B50在上述范围内，从而存在划痕的产生被进一步抑制的倾向。
本实施方式的动态粘弹性测定可以按照弯曲模式及拉伸模式的常规方法进行，关于其他条件，没有特别限制，可以利用实施例中记载的条件进行测定。
(聚氨酯片材)
作为具有上述特性的研磨层，使用聚氨酯片材。作为构成聚氨酯片材的聚氨酯树脂，没有特别限制，例如可举出聚酯系聚氨酯树脂、聚醚系聚氨酯树脂及聚碳酸酯系聚氨酯树脂。作为这样的聚氨酯树脂，只要是氨基甲酸酯预聚物与固化剂的反应物即可，没有特别限定，可以应用各种已知的聚氨酯树脂。它们可以单独使用1种或者组合使用2种以上。
(氨基甲酸酯预聚物)
作为氨基甲酸酯预聚物，没有特别限制，可以适宜地使用多异氰酸酯化合物与多元醇化合物的反应物、或者市售的氨基甲酸酯预聚物。
作为多异氰酸酯化合物，只要是在分子内具有2个以上异氰酸酯基的化合物即可，没有特别限制，例如可举出间苯二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯、萘-1,4-二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、4,4’-亚甲基双(环己基异氰酸酯)、3,3’-二甲氧基-4,4’-联苯二异氰酸酯、3,3’-二甲基二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、亚二甲苯基-1,4-二异氰酸酯、4,4’-二苯基丙烷二异氰酸酯、三亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、亚丙基-1,2-二异氰酸酯、亚丁基-1,2-二异氰酸酯、亚环己基-1,2-二异氰酸酯、亚环己基-1,4-二异氰酸酯、对苯二异硫氰酸酯、亚二甲苯基-1,4-二异硫氰酸酯、次乙基二异硫氰酸酯等。
其中，优选2,6-甲苯二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯，更优选2,6-甲苯二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯。多异氰酸酯化合物可以单独使用1种，也可以并用2种以上。
作为多元醇化合物，只要是在分子内具有2个以上羟基的化合物即可，没有特别限制，例如可举出乙二醇、二乙二醇、丁二醇等二醇化合物；三醇化合物等；聚丙二醇、聚(氧四亚甲基)二醇等聚醚多元醇化合物；乙二醇与己二酸的反应物、丁二醇与己二酸的反应物等聚酯多元醇化合物；聚碳酸酯多元醇化合物、聚己内酯多元醇化合物；加成有环氧乙烷的3官能性丙二醇等。
它们之中，优选聚(氧四亚甲基)二醇、聚丙二醇、二乙二醇，更优选聚(氧四亚甲基)二醇。多元醇化合物可以单独使用1种，也可以并用2种以上。
多元醇化合物也可以将聚(氧四亚甲基)二醇、聚丙二醇等高分子系多元醇、与二乙二醇等低分子系多元醇并用。高分子系多元醇的数均分子量优选为300～2000，更优选为400～1750，进一步优选为500～1500。另外，高分子系多元醇也可以包含数均分子量不同的2种以上。
氨基甲酸酯预聚物的NCO当量优选为300～700，更优选为350～600，进一步优选为400～500。需要说明的是，“NCO当量”可通过“(多异氰酸酯化合物的质量份+多元醇化合物的质量份)/[(每1分子多异氰酸酯化合物的官能团数×多异氰酸酯化合物的质量份/多异氰酸酯化合物的分子量)-(每1分子多元醇化合物的官能团数×多元醇化合物的质量份/多元醇化合物的分子量)]”求出，是表示按每1个NCO基计的氨基甲酸酯预聚物的分子量的数值。
(固化剂)
作为固化剂，没有特别限定，例如可举出多元胺化合物、多元醇化合物。固化剂可以单独使用1种，也可以并用2种以上。
作为多元胺化合物，没有特别限制，例如可举出乙二胺、丙二胺、六亚甲基二胺、异佛尔酮二胺、二环己基甲烷-4,4’-二胺、3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯基甲烷(MOCA)、4-甲基-2,6-双(甲基硫基)-1,3-苯二胺、2-甲基-4,6-双(甲基硫基)-1,3-苯二胺、2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双[3-(异丙基氨基)-4-羟基苯基]丙烷、2,2-双[3-(1-甲基丙基氨基)-4-羟基苯基]丙烷、2,2-双[3-(1-甲基戊基氨基)-4-羟基苯基]丙烷、2,2-双(3,5-二氨基-4-羟基苯基)丙烷、2,6-二氨基-4-甲基苯酚、三甲基亚乙基双-4-氨基苯甲酸酯、及聚四亚甲基氧基-二对氨基苯甲酸酯等。
作为多元醇化合物，没有特别限制，例如可举出乙二醇、丙二醇、二乙二醇、三亚甲基二醇、四乙二醇、三乙二醇、二丙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、2,3-丁二醇、1,2-丁二醇、3-甲基-1,2-丁二醇、1,2-戊二醇、1,4-戊二醇、2,4-戊二醇、2,3-二甲基三亚甲基二醇、四亚甲基二醇、3-甲基-4,3-戊二醇、3-甲基-4,5-戊二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、1,6-己二醇、1,5-己二醇、1,4-己二醇、2,5-己二醇、1,4-环己烷二甲醇、新戊二醇、甘油、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、三羟甲基甲烷、聚(氧四亚甲基)二醇、聚乙二醇、及聚丙二醇等。
需要说明的是，多元胺化合物也可以具有羟基，作为这样的胺系化合物，例如，可以举出2-羟基乙基乙二胺、2-羟基乙基丙二胺、二-2-羟基乙基乙二胺、二-2-羟基乙基丙二胺、2-羟基丙基乙二胺、二-2-羟基丙基乙二胺等。
其中，作为多元胺化合物，优选为二胺化合物，更优选为3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯基甲烷(MOCA)。作为MOCA的市售品，例如可举出PANDEX E(DIC公司制)、IHARA CUAMINEMT(KUMIAI CHEMICAL INDUSTRY CO.,LTD.制)等。固化剂可以单独使用1种，也可以并用2种以上。
相对于氨基甲酸酯预聚物100质量份而言，固化剂的添加量优选为10～60质量份，更优选为20～50质量份，进一步优选为20～40质量份。
可以通过氨基甲酸酯预聚物的分子量(聚合度)、氨基甲酸酯预聚物与固化剂的组合来调整弯曲模式及拉伸模式的储能模量。从这样的观点考虑，作为一个例子，可以将在固化剂中存在的活性氢基团(氨基及羟基)相对于在作为氨基甲酸酯预聚物的含有异氰酸酯基的化合物的末端存在的异氰酸酯基而言的当量比即R值作为指标。R值优选为0.70～1.30，更优选为0.75～1.20，进一步优选为0.80～1.10，更进一步优选为0.80～1.00，进一步更优选为0.85～0.95。
(气泡)
另外，聚氨酯片材优选为具有气泡的发泡聚氨酯片材。另外，发泡聚氨酯片材的气泡根据其形态而分为多个气泡独立存在的独立气泡、和多个气泡以连通孔相连接的连续气泡。其中，本实施方式的聚氨酯片材优选具有独立气泡，更优选为包含聚氨酯树脂和分散于该聚氨酯树脂中的中空微粒的聚氨酯片材。通过使用中空微粒，从而存在容易调整弯曲模式和拉伸模式下的储能模量的倾向。
具有独立气泡的聚氨酯片材可以通过使用具有外壳并且内部为中空状的中空微粒而制作。中空微粒可以使用市售品，也可以使用通过常规方法进行合成而得到的中空微粒。
作为中空微粒的外壳的材质，没有特别限制，例如可举出聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚(甲基)丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚乙二醇、聚羟基醚丙烯酸酯、马来酸共聚物、聚环氧乙烷、聚氨酯、聚(甲基)丙烯腈、聚偏氯乙烯、聚氯乙烯及有机硅系树脂、以及将2种以上的构成这些树脂的单体组合而得到的共聚物。另外，作为市售品的中空微粒，虽不限定于以下微粒，但可举出例如Expancel系列(AkzoNobel公司制商品名)、Matsumoto Microsphere(松本油脂(株)公司制商品名)等。
聚氨酯片材中的中空微粒的形状没有特别限定，例如，可以为球状及大致球状。中空微粒的平均粒径优选为30μm以下，更优选为25μm以下，进一步优选为20μm以下，更进一步优选为15μm以下，进一步更优选为10μm以下。另外，中空微粒的平均粒径优选为1μm以上，更优选为2μm以上，进一步优选为4μm以上。通过使用这样的中空微粒，也能够调整弯曲模式及拉伸模式的储能模量。需要说明的是，平均粒径可以利用激光衍射式粒度分布测定装置(例如Spectris(株)制，Mastersizer-2000)等进行测定。通过使中空微粒的平均粒径在上述范围内，从而能够减小由中空微粒形成的气泡的大小对储能模量造成的影响，能够将弯曲和拉伸的储能模量调整至所期望的范围内。需要说明的是，本实施方式中，所谓平均粒径，是指以体积为基准的中值粒径。
另外，中空微粒包括已经膨胀的状态的已膨胀型、和未膨胀的状态的未膨胀型，但优选为未膨胀型。通过使用未膨胀型的中空微粒，从而成为在聚氨酯片材中形成的直径小的气泡分散了的状态，能够将弯曲和拉伸的储能模量调整至所期望的范围内。
关于中空微粒的添加量，可以以相对于氨基甲酸酯预聚物100质量份而言成为优选0.1～10质量份、更优选1～5质量份、进一步优选1～4质量份的方式添加。通过将中空微粒的添加量调整至上述范围内，也能够调整弯曲模式及拉伸模式的储能模量。
(其他成分)
另外，除了上述的成分以外，在不损害本发明的效果的范围内，也可以将以往使用的发泡剂与中空微粒并用，还可以在下述混合工序中向各成分中吹入非反应性的气体。作为该发泡剂，可举出将水、碳原子数为5或6的烃作为主成分的发泡剂。作为该烃，例如可举出正戊烷、正己烷等链状烃、环戊烷、环己烷等脂环式烃。另外，除了上述各成分之外，也可以添加已知的稳泡剂、阻燃剂、着色剂、增塑剂等。
(聚氨酯片材的制造方法)
聚氨酯片材的制造方法没有特别限制，例如可举出具有下述工序的方法：反应工序，在中空微粒的存在下使氨基甲酸酯预聚物与固化剂反应而得到聚氨酯树脂块；和成型工序，从所得到的聚氨酯树脂块切出片材。以下，对各工序进行详细说明。
(反应工序)
在反应工序中，将氨基甲酸酯预聚物和固化剂供给至混合机内，进行搅拌·混合，进行反应。另外，在使用中空微粒的情况下，可以将氨基甲酸酯预聚物、固化剂和中空微粒混合，由此得到摄入有中空微粒的聚氨酯树脂块。将各成分混合的顺序没有特别限制，优选预先使氨基甲酸酯预聚物与中空微粒混合，针对其将固化剂供给至混合机内。
本实施方式中，从调整弯曲模式及拉伸模式的储能模量的观点考虑，期望减小聚氨酯片材内的气泡直径、在使用中空微粒时的其直径。因此，在氨基甲酸酯预聚物与固化剂的反应中，优选在中空微粒不会膨胀的这样的条件下进行混合。
作为这样的方法，例如可举出下述方法：在不太施加热的条件下，在第1罐中将中空微粒和氨基甲酸酯预聚物混合，与其分开地在第2液罐中对固化剂进行混合，接着，向混合器中添加第1罐的中空微粒及氨基甲酸酯预聚物、和第2罐的固化剂，进行混合。
作为不太施加热的条件，更具体而言，第1液罐的温度优选为30～80℃，更优选为35～70℃，进一步优选为40～65℃。由此，能够抑制中空微粒的膨胀。
接着，将如上所述地制备的混合液浇注到已预热至30～100℃的型箱内，于100～150℃左右的温度加热10分钟～5小时左右而使其固化，由此将聚氨酯树脂块成型。此时，氨基甲酸酯预聚物与固化剂反应，在气泡及/或中空微粒分散于聚氨酯树脂中的状态下，该混合液固化。由此，形成包含大量的大致球状的气泡的聚氨酯树脂块。
(成型工序)
然后将所得到的聚氨酯树脂块切成片状从而形成聚氨酯片材。通过进行切片，将会在片材表面设置开孔。此时，为了形成耐磨损性优异且不易堵塞的研磨层表面的开孔，可以于30～150℃进行1小时～24小时左右的老化。
然后，针对具有如上所述地得到的聚氨酯片材的研磨层，在研磨层的与研磨面相反的一侧的面上贴附双面胶带，切割成规定形状、优选为圆板状，作为本实施方式的研磨垫而完工。对双面胶带没有特别限制，可以在该技术领域中从已知的双面胶带中任意选择并使用。
另外，本实施方式的研磨垫可以为仅由研磨层形成的单层结构，也可以由在研磨层的与研磨面相反的一侧的面上贴合有其他层(下层、支撑层)的多层形成。其他层的特性没有特别限定，在研磨层的相反侧的面上粘贴有比研磨层软的层时，研磨平坦性进一步提高。另一方面，在研磨层的相反侧的面上粘贴有比研磨层硬的层时，研磨速率进一步提高。
在具有多层结构的情况下，可以使用双面胶带、粘接剂等，将多个层彼此根据需要一边进行加压一边进行粘接·固定。对于此时所使用的双面胶带、粘接剂，没有特别限制，可以在该技术领域中从已知的双面胶带、粘接剂中任意选择并使用。
此外，就本实施方式的研磨垫而言，根据需要，可以对研磨层的表面及/或背面实施磨削处理、或者对表面实施槽加工、压纹加工、孔加工(冲孔加工)，也可以将基材及/或粘合层与研磨层粘贴，还可以具备透光部。对磨削处理的方法没有特别限制，可以利用已知的方法进行磨削。具体而言，可举出基于砂纸的磨削。对槽加工及压纹加工的形状没有特别限制，例如可举出格子型、同心圆型、放射型等的形状。
〔研磨加工物的制造方法〕
本实施方式的研磨加工物的制造方法具有在研磨浆料的存在下使用上述研磨垫对被研磨物进行研磨而得到研磨加工物的研磨工序。研磨工序可以为一次研磨(粗研磨)，也可以为精研磨，还可以兼具这两种研磨。其中，本实施方式的研磨垫优选用于化学机械研磨。以下，以化学机械研磨为例对本实施方式的研磨加工物的制造方法进行说明，但本实施方式的研磨加工物的制造方法并不限定于以下方法。
在该制造方法中，在供给研磨浆料的同时，在保持压盘上，一边将被研磨物向研磨垫侧按压，一边使保持压盘和研磨用压盘相对地旋转，由此，利用研磨垫通过化学机械研磨(CMP)对被研磨物的加工面进行研磨加工。保持压盘与研磨用压盘可以以彼此不同的旋转速度沿相同方向旋转，也可以沿不同方向旋转。另外，对于被研磨物而言，在研磨加工中，也可以一边在框部的内侧移动(自转)一边进行研磨加工。
研磨浆料可以根据被研磨物、研磨条件等而包含水、以过氧化氢为代表的氧化剂等化学成分、添加剂、磨粒(研磨粒子；例如，SiC、SiO2、Al2O3、CeO2)等。
另外，作为被研磨物，没有特别限定，例如可举出半导体器件、电子部件等的材料、尤其是Si基板(硅晶片)、硬盘用基板、玻璃、LCD(液晶显示器)用基板等薄型基板(被研磨物)。其中，本实施方式的研磨加工物的制造方法可以合适地用作形成有氧化层、铜等金属层的半导体器件等的制造方法。
实施例
以下，利用实施例及比较例来更具体地说明本发明。本发明不受以下实施例的任何限定。
〔实施例1〕
在使2,4-甲苯二异氰酸酯、聚(氧四亚甲基)二醇(数均分子量为1000)、聚(氧四亚甲基)二醇(数均分子量为650)及二乙二醇进行反应而形成的NCO当量为455的氨基甲酸酯预聚物100份中，添加壳部分由丙烯腈-偏氯乙烯共聚物形成且在壳内包封有异丁烷气体的未膨胀的中空微粒2.7份(平均粒径为8.5μm)并进行混合，得到氨基甲酸酯预聚物混合液。将所得到的氨基甲酸酯预聚物混合液投入至第1液罐中，于60℃保温。另外，与第1液罐分开地，将作为固化剂的3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯基甲烷(亚甲基双邻氯苯胺)(MOCA)25.8份装入第2液罐中，于120℃进行混合，进一步进行减压脱泡，得到固化剂熔融液。需要说明的是，为了抑制中空微粒的膨胀而设定为上述操作温度。
接下来，将第1液罐、第2液罐各自的液体从具备2个注入口的混合机的各个注入口注入，进行搅拌混合，得到混合液。需要说明的是，此时，以表示在固化剂中存在的氨基及羟基相对于在氨基甲酸酯预聚物的末端存在的异氰酸酯基而言的当量比的R值成为0.90的方式调整了混合比例。
将所得到的混合液浇铸到已预热至80℃的型箱中，于80℃进行30分钟的一次固化。将所形成的块状成型物从型箱取出，在烘箱中于120℃进行4小时的二次固化，得到聚氨酯树脂块。将所得到的聚氨酯树脂块放冷至25℃后，再次在烘箱中于120℃进行5小时加热，然后实施切片处理，得到发泡聚氨酯片材。在所得到的聚氨酯片材的背面贴附双面胶带，用作研磨垫。
〔比较例1〕
作为比较例1，准备NITTA HAAS公司制的研磨垫(制品名：IC1000)。
〔实施例2〕
在使2,4-甲苯二异氰酸酯、聚(氧四亚甲基)二醇(数均分子量为1000)、聚(氧四亚甲基)二醇(数均分子量为650)及二乙二醇进行反应而形成的NCO当量为420的氨基甲酸酯预聚物100份中，添加壳部分由丙烯腈-偏氯乙烯共聚物形成且在壳内包封有异丁烷气体的未膨胀的中空微粒2.5份(平均粒径为8.5μm)并进行混合，得到氨基甲酸酯预聚物混合液。将所得到的氨基甲酸酯预聚物混合液投入至第1液罐中，于60℃保温。另外，与第1液罐分开地，将作为固化剂的3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯基甲烷(亚甲基双邻氯苯胺)(MOCA)28.3份装入第2液罐中，于120℃进行混合，进一步进行减压脱泡，得到固化剂熔融液。需要说明的是，为了抑制中空微粒的膨胀而设定为上述操作温度。除了上述操作以外，与实施例1同样地操作，制作实施例2的研磨垫。
〔实施例3〕
在使2,4-甲苯二异氰酸酯、聚(氧四亚甲基)二醇(数均分子量为1000)、聚(氧四亚甲基)二醇(数均分子量为650)及二乙二醇进行反应而形成的NCO当量为420的氨基甲酸酯预聚物100份中，添加壳部分由丙烯腈-偏氯乙烯共聚物形成且在壳内包封有异丁烷气体的未膨胀的中空微粒4.9份(平均粒径为5.3μm)并进行混合，得到氨基甲酸酯预聚物混合液。将所得到的氨基甲酸酯预聚物混合液投入至第1液罐中，于60℃保温。另外，与第1液罐分开地，将作为固化剂的3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯基甲烷(亚甲基双邻氯苯胺)(MOCA)27.8份装入第2液罐中，于120℃进行混合，进一步进行减压脱泡，得到固化剂熔融液。需要说明的是，为了抑制中空微粒的膨胀而设定为上述操作温度。除了上述操作以外，与实施例1同样地操作，制作实施例3的研磨垫。
〔实施例4〕
在使2,4-甲苯二异氰酸酯、聚(氧四亚甲基)二醇(数均分子量为650)及二乙二醇进行反应而形成的NCO当量为420的氨基甲酸酯预聚物100份中，添加壳部分由丙烯腈-偏氯乙烯共聚物形成且在壳内包封有异丁烷气体的未膨胀的中空微粒2.8份(平均粒径为6.9μm)并进行混合，得到氨基甲酸酯预聚物混合液。将所得到的氨基甲酸酯预聚物混合液投入至第1液罐中，于60℃保温。另外，与第1液罐分开地，将作为固化剂的3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯基甲烷(亚甲基双邻氯苯胺)(MOCA)28.1份装入第2液罐中，于120℃进行混合，进一步进行减压脱泡，得到固化剂熔融液。需要说明的是，为了抑制中空微粒的膨胀而设定为上述操作温度。除了上述操作以外，与实施例1同样地操作，制作实施例4的研磨垫。
〔实施例5〕
在使2,4-甲苯二异氰酸酯、聚(氧四亚甲基)二醇(数均分子量为650)及二乙二醇进行反应而形成的NCO当量为440的氨基甲酸酯预聚物100份中，添加壳部分由丙烯腈-偏氯乙烯共聚物形成且在壳内包封有异丁烷气体的未膨胀的中空微粒2.9份(平均粒径为6.9μm)并进行混合，得到氨基甲酸酯预聚物混合液。将所得到的氨基甲酸酯预聚物混合液投入至第1液罐中，于60℃保温。另外，与第1液罐分开地，将作为固化剂的3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯基甲烷(亚甲基双邻氯苯胺)(MOCA)26.7份装入第2液罐中，于120℃进行混合，进一步进行减压脱泡，得到固化剂熔融液。需要说明的是，为了抑制中空微粒的膨胀而设定为上述操作温度。除了上述操作以外，与实施例1同样地操作，制作实施例5的研磨垫。
〔实施例6〕
在使2,4-甲苯二异氰酸酯、聚丙二醇(数均分子量为100)及二乙二醇进行反应而形成的NCO当量为500的氨基甲酸酯预聚物100份中，添加壳部分由丙烯腈-偏氯乙烯共聚物形成且在壳内包封有异丁烷气体的已膨胀的中空微粒2.5份(平均粒径为20μm)并进行混合，得到氨基甲酸酯预聚物混合液。将所得到的氨基甲酸酯预聚物混合液投入至第1液罐中，于60℃保温。另外，与第1液罐分开地，将作为固化剂的3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯基甲烷(亚甲基双邻氯苯胺)(MOCA)23.1份装入第2液罐中，于120℃进行混合，进一步进行减压脱泡，得到固化剂熔融液。除了上述操作以外，与实施例1同样地操作，制作实施例6的研磨垫。
〔动态粘弹性测定〕
(拉伸模式)
基于下述条件进行聚氨酯片材的动态粘弹性测定。使用在温度为23℃(±2℃)、相对湿度为50％(±5％)的恒温恒湿槽中将聚氨酯片材保持40小时而得到的干燥状态的聚氨酯片材作为样品，在通常的大气气氛下(干燥状态)进行基于拉伸模式的动态粘弹性测定。以下示出拉伸模式的测定条件。
(测定条件)
测定装置：RSA3(TA Instruments公司制)
样品：纵4cm×横0.5cm×厚0.125cm
试验长度：1cm
样品的前处理：在温度为23℃、相对湿度为50％的条件下保持40小时
试验模式：拉伸
频率：1.6Hz(10rad/sec)
温度范围：25～60℃
升温速度：1.5℃/min
应变范围：0.10％
初始负荷：148g
测定间隔：2点/℃(point/℃)
(弯曲模式)
另外，使用同样的样品，进行基于弯曲模式的动态粘弹性测定。以下示出弯曲模式的测定条件。
(测定条件)
测定装置：RSA3(TA Instruments公司制)
样品：纵5cm×横0.5cm×厚0.125cm
试验长度：-
样品的前处理：在温度为23℃、相对湿度为50％的条件下保持40小时
试验模式：弯曲
频率：1.6Hz(10rad/sec)
温度范围：25～60℃
升温速度：1.5℃/min
应变范围：0.10％
初始负荷：-
测定间隔：2点/℃
图1及图2中示出实施例1及比较例1的拉伸模式和弯曲模式的储能模量的标绘图。
〔面品相确认试验〕
将研磨垫介由具有丙烯酸系粘接剂的双面胶带设置于研磨装置的规定位置，在下述条件下对Cu膜基板实施研磨加工。
(研磨条件)
研磨机：F-REX300(荏原制作所公司制)
Disk：A188(3M公司制)
转速：(压盘)70rpm，(顶环)71rpm
研磨压力：3.5psi
研磨剂温度：20℃
研磨剂排出量：200ml/min
研磨剂：PLANERLITE 7000(Fujimi Corporation制)
被研磨物：Cu膜基板
研磨时间：60秒
垫调节(pad break)：35N 10分钟
调整：Ex-situ，35N，4次扫描
针对上述研磨加工后的被研磨物第11片以后至第51片，利用eDR5210(KLA-Tencor公司制)的ReviewSEM，通过目视对被研磨面的大于155nm的点状研磨伤(微划痕)进行确认，得到平均值。基于划痕的确认结果，对面品相进行评价。
[表1]
产业上的可利用性
本发明的研磨垫作为用于光学材料、半导体器件、硬盘用基板等的研磨、尤其是适合用于对在半导体晶片上形成有氧化物层、铜等金属层等的器件进行研磨的研磨垫，具有产业上的可利用性。

Claims (7)

1.研磨垫，其具备聚氨酯片材作为研磨层，
该聚氨酯片材的、在频率1.6Hz的弯曲模式条件下进行的动态粘弹性测定中的40℃的储能模量E’B40相对于在频率1.6Hz的拉伸模式条件下进行的动态粘弹性测定中的40℃的储能模量E’T40之比(E’B40/E’T40)为0.60～1.60。
2.如权利要求1所述的研磨垫，其中，所述储能模量E’B40为1.50×108～4.50×108Pa。
3.如权利要求1或2所述的研磨垫，其中，所述储能模量E’T40为1.50×108～4.50×108Pa。
4.如权利要求1～3中任一项所述的研磨垫，其中，所述聚氨酯片材的、在频率1.6Hz的弯曲模式条件下进行的动态粘弹性测定中的30℃的储能模量E’B30相对于50℃的储能模量E’B50之比(E’B30/E’B50)为1.00～2.60。
5.如权利要求1～4中任一项所述的研磨垫，其中，所述聚氨酯片材包含聚氨酯树脂和分散于该聚氨酯树脂中的中空微粒。
6.如权利要求5所述的研磨垫，其中，所述中空微粒的平均粒径为30μm以下。
7.研磨加工物的制造方法，其具有在研磨浆料的存在下使用权利要求1～6中任一项所述的研磨垫对被研磨物进行研磨的研磨工序。
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