JP2009214220A - Polishing pad - Google Patents

Polishing pad Download PDF

Info

Publication number
JP2009214220A
JP2009214220A JP2008059710A JP2008059710A JP2009214220A JP 2009214220 A JP2009214220 A JP 2009214220A JP 2008059710 A JP2008059710 A JP 2008059710A JP 2008059710 A JP2008059710 A JP 2008059710A JP 2009214220 A JP2009214220 A JP 2009214220A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polishing
polyurethane foam
polishing pad
layer
molecular weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2008059710A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masato Doura
真人 堂浦
Junji Hirose
純司 廣瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyo Tire Corp
Original Assignee
Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyo Tire and Rubber Co Ltd filed Critical Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Priority to JP2008059710A priority Critical patent/JP2009214220A/en
Publication of JP2009214220A publication Critical patent/JP2009214220A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polishing pad excellent in durability, hardly generating edge-dropping and making shortening of a dummy polishing time and long life of the pad compatible. <P>SOLUTION: In the polishing pad provided with a polishing layer on a substrate layer, the polishing layer includes a thermosetting polyurethane foam having approximately spherical open cells and is self-adhered to the substrate layer, and thickness is 0.5-1 mm. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明はレンズ、反射ミラー等の光学材料やシリコンウエハ、ハードディスク用のガラス基板、及びアルミ基板等の表面を研磨する際に用いられる研磨パッド(粗研磨用又は仕上げ研磨用)に関する。特に、本発明の研磨パッドは、仕上げ用の研磨パッドとして好適に用いられる。   The present invention relates to a polishing pad (for rough polishing or finish polishing) used for polishing surfaces of optical materials such as lenses and reflection mirrors, silicon wafers, glass substrates for hard disks, and aluminum substrates. In particular, the polishing pad of the present invention is suitably used as a polishing pad for finishing.

一般に、シリコンウエハ等の半導体ウエハ、レンズ、及びガラス基板などの鏡面研磨には、平坦度及び面内均一度の調整を主目的とする粗研磨と、表面粗さの改善及びスクラッチの除去を主目的とする仕上げ研磨とがある。   In general, mirror polishing of semiconductor wafers such as silicon wafers, lenses, and glass substrates mainly involves rough polishing for the purpose of adjusting flatness and in-plane uniformity, improvement of surface roughness, and removal of scratches. There is intended finish polishing.

前記仕上げ研磨は、通常、回転可能な定盤の上に軟質な発泡ウレタンよりなるスエード調の人工皮革を貼り付け、その上にアルカリベース水溶液にコロイダルシリカを含有した研磨剤を供給しながら、ウエハを擦りつけることにより行われる(特許文献1)。   The finish polishing is usually performed by attaching a suede-like artificial leather made of soft urethane foam on a rotatable surface plate and supplying an abrasive containing colloidal silica to an alkali-based aqueous solution. (Patent Document 1).

仕上げ研磨に用いられる研磨パッドとしては、上記の他に以下のようなものが提案されている。   In addition to the above, the following have been proposed as polishing pads used for finish polishing.

ポリウレタン樹脂に、発泡剤を利用して厚さ方向に形成させた細長い微細な穴(ナップ)を多数形成したナップ層とナップ層を補強する基布からなるスエード調の仕上げ研磨パッドが提案されている(特許文献2)。   A suede-like finish polishing pad consisting of a nap layer in which polyurethane foam is formed with a number of elongated fine holes (nap) formed in the thickness direction using a foaming agent and a base fabric that reinforces the nap layer has been proposed. (Patent Document 2).

また、厚みが0.2〜2.0mmであり、弾性圧縮率が50〜4%である表面層と、該表面層の裏面側に積層されており、厚みが0.2〜2mmであり、弾性圧縮率が2〜0.1%である中間支持層と、該中間支持層の裏面側に積層されており、厚みが0.15〜2.0mmであり、弾性圧縮率が50〜4%である裏面層と、を有する研磨クロスが提案されている(特許文献3)。   Moreover, it is laminated | stacked on the back surface side of the surface layer whose thickness is 0.2-2.0 mm, and an elastic compressibility is 50-4%, and this surface layer is 0.2-2 mm, It is laminated | stacked on the back surface side of the intermediate | middle support layer whose elastic compressibility is 2-0.1%, and this intermediate | middle support layer, thickness is 0.15-2.0 mm, and elastic compressibility is 50-4%. A polishing cloth having a back surface layer is proposed (Patent Document 3).

また、スエード調であり、表面粗さが算術平均粗さ(Ra)で5μm以下である仕上げ研磨用研磨布が提案されている(特許文献4)。   Further, a polishing cloth for finish polishing that is suede-like and has a surface roughness of 5 μm or less in arithmetic mean roughness (Ra) has been proposed (Patent Document 4).

また、基材部とこの基材部上に形成される表面層(ナップ層)とを備え、前記表面層に、ポリハロゲン化ビニルまたはハロゲン化ビニル共重合体を含有させた仕上げ研磨用研磨布が提案されている(特許文献5)。   Also, a polishing cloth for finishing polishing comprising a base material part and a surface layer (nap layer) formed on the base material part, wherein the surface layer contains a polyvinyl halide or a vinyl halide copolymer. Has been proposed (Patent Document 5).

従来の研磨パッドは、いわゆる湿式硬化法により製造されていた。湿式硬化法とは、ウレタン樹脂をジメチルホルムアミドなどの水溶性有機溶媒に溶解させたウレタン樹脂溶液を基材上に塗布し、これを水中で処理し湿式凝固して多孔質銀面層を形成し、水洗乾燥後に該銀面層表面を研削して表面層(ナップ層)を形成する方法である。例えば、特許文献6では、平均径が1〜30μmの略球状の孔を有する仕上げ用研磨布を湿式硬化法により製造している。   Conventional polishing pads have been manufactured by a so-called wet curing method. The wet curing method is a method in which a urethane resin solution in which a urethane resin is dissolved in a water-soluble organic solvent such as dimethylformamide is applied onto a substrate, which is treated in water and wet solidified to form a porous silver surface layer. The surface layer (nap layer) is formed by grinding the surface of the silver surface layer after washing and drying. For example, in Patent Document 6, a finishing polishing cloth having a substantially spherical hole having an average diameter of 1 to 30 μm is manufactured by a wet curing method.

しかし、従来の研磨パッドは、気泡が細長い構造であるため又は表面層の材料自体の機械的強度が低いため、耐久性に乏しく、平坦化特性が次第に悪化するという問題があった。また、従来の研磨パッドは、研磨対象物の縁で過研磨(いわゆる「縁ダレ」)が起こりやすいという問題もあった。   However, the conventional polishing pad has a problem that the durability is low and the planarization characteristics are gradually deteriorated because the bubbles have an elongated structure or the mechanical strength of the surface layer material itself is low. In addition, the conventional polishing pad has a problem that overpolishing (so-called “edge sagging”) tends to occur at the edge of the object to be polished.

特開2003−37089号公報JP 2003-37089 A 特開2003−100681号公報JP 2003-1000068 A1 特開2002−307293号公報JP 2002-307293 A 特開2004−291155号公報JP 2004-291155 A 特開2004−335713号公報JP 2004-335713 A 特開2006−75914号公報JP 2006-75914 A

本発明は、耐久性に優れ、縁ダレが起こりにくく、かつダミー研磨時間の短縮とパッドの長寿命化を両立した研磨パッドを提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a polishing pad that is excellent in durability, is less likely to cause edge sagging, and has both a reduced dummy polishing time and a longer pad life.

本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、以下に示す研磨パッドにより上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that the above object can be achieved by the polishing pad described below, and have completed the present invention.

すなわち、本発明は、基材層上に研磨層が設けられている研磨パッドにおいて、前記研磨層は、略球状の連続気泡を有する熱硬化性ポリウレタン発泡体からなり、前記基材層に自己接着しており、かつ厚さが0.5〜1mmであることを特徴とする研磨パッド、に関する。   That is, the present invention provides a polishing pad in which a polishing layer is provided on a base material layer, wherein the polishing layer is made of a thermosetting polyurethane foam having substantially spherical open cells and is self-adhering to the base material layer. And a polishing pad having a thickness of 0.5 to 1 mm.

従来の仕上げ用研磨パッドは、気泡が細長い構造をしているため又は研磨層の材料自体の機械的強度が低いため、研磨層に繰り返し圧力が加わると「へたり」が生じて耐久性に乏しくなると考えられる。一方、上記のように、略球状の連続気泡を有する熱硬化性ポリウレタン発泡体で研磨層を形成することにより、研磨層の耐久性を向上させることができる。そのため、本発明の研磨パッドを用いた場合には、長期間平坦化特性を高く維持することができる。ここで、略球状とは、球状及び楕円球状をいう。楕円球状の気泡とは、長径Lと短径Sの比(L/S)が5以下のものであり、好ましくは3以下、より好ましくは1.5以下である。   The conventional polishing pad for finishing has a long and slender structure or the mechanical strength of the material of the polishing layer itself is low. Therefore, when pressure is repeatedly applied to the polishing layer, “sagging” occurs, resulting in poor durability. It is considered to be. On the other hand, as described above, the durability of the polishing layer can be improved by forming the polishing layer with a thermosetting polyurethane foam having substantially spherical open cells. Therefore, when the polishing pad of the present invention is used, the planarization characteristics can be maintained high for a long time. Here, the substantially spherical shape means a spherical shape and an elliptical shape. Oval and spherical bubbles are those having a major axis L to minor axis S ratio (L / S) of 5 or less, preferably 3 or less, more preferably 1.5 or less.

研磨層は、基材層に自己接着していることが必要である。それにより、研磨中に研磨層と基材層とが剥離することを防止することができる。   The polishing layer needs to be self-adhering to the base material layer. Thereby, it can prevent that a grinding | polishing layer and a base material layer peel during grinding | polishing.

また、研磨層は、厚さが0.5〜1mmであることが必要であり、好ましくは0.8〜1mmである。それにより、ダミー研磨時間の短縮とパッドの長寿命化を両立させることができる。研磨層の厚さが0.5mm未満の場合には、パッドの寿命が短くなり生産性が低下するため好ましくない。一方、研磨層の厚さが1mmを超える場合には、圧力が加わった際に研磨対象物が研磨層内に沈み込みやすくなって研磨対象物に縁ダレが発生したり、また研磨層内部の連続気泡にスラリーが浸透するまでの時間が長くなって研磨速度が安定するまでのダミー研磨が長くなるため好ましくない。   Further, the polishing layer needs to have a thickness of 0.5 to 1 mm, preferably 0.8 to 1 mm. Thereby, both shortening of the dummy polishing time and extending the life of the pad can be achieved. When the thickness of the polishing layer is less than 0.5 mm, it is not preferable because the life of the pad is shortened and the productivity is lowered. On the other hand, when the thickness of the polishing layer exceeds 1 mm, the object to be polished easily sinks into the polishing layer when pressure is applied, and the edge of the object to be polished is generated. This is not preferable because the dummy polishing until the time until the slurry permeates into the open bubbles becomes long and the polishing speed becomes stable becomes long.

また、熱硬化性ポリウレタン発泡体は、比重が0.2〜0.6、アスカーC硬度が20〜50度であることが好ましい。比重が0.2未満の場合には、研磨層の耐久性が低下する傾向にある。一方、比重が0.6より大きい場合は、目的の弾性率にするために材料を低架橋密度にする必要がある。その場合、永久歪が増大して耐久性が悪くなる傾向にある。また、アスカーC硬度が20度未満の場合には、研磨層の耐久性が低下したり、研磨後の被研磨材の表面平滑性が悪くなる傾向にある。一方、アスカーC硬度が50度を超える場合は、研磨対象物の表面にスクラッチが発生しやすくなる。   The thermosetting polyurethane foam preferably has a specific gravity of 0.2 to 0.6 and an Asker C hardness of 20 to 50 degrees. When the specific gravity is less than 0.2, the durability of the polishing layer tends to decrease. On the other hand, when the specific gravity is larger than 0.6, it is necessary to make the material have a low crosslinking density in order to obtain the desired elastic modulus. In that case, permanent set tends to increase and durability tends to deteriorate. Moreover, when Asker C hardness is less than 20 degree | times, it exists in the tendency for durability of a polishing layer to fall or for the surface smoothness of the to-be-polished material after grinding | polishing to worsen. On the other hand, when the Asker C hardness exceeds 50 degrees, scratches are likely to occur on the surface of the object to be polished.

前記熱硬化性ポリウレタン発泡体は、イソシアネート成分と活性水素基含有化合物とを原料成分として含有し、前記イソシアネート成分は芳香族イソシアネートであり、前記活性水素基含有化合物は、水酸基価が100〜250mgKOH/gの高分子量ポリオールを70〜95重量%含有することが好ましい。   The thermosetting polyurethane foam contains an isocyanate component and an active hydrogen group-containing compound as raw material components, the isocyanate component is an aromatic isocyanate, and the active hydrogen group-containing compound has a hydroxyl value of 100 to 250 mgKOH / It is preferable to contain 70 to 95% by weight of high molecular weight polyol of g.

前記芳香族イソシアネートは、カルボジイミド変性MDIであることが好ましい。   The aromatic isocyanate is preferably carbodiimide-modified MDI.

また、前記活性水素基含有化合物は、低分子量ポリオール、低分子量ポリアミン、及びアルコールアミンからなる群より選択される少なくとも1種の低分子量成分を合計2〜15重量%含有することが好ましい。   The active hydrogen group-containing compound preferably contains a total of 2 to 15% by weight of at least one low molecular weight component selected from the group consisting of low molecular weight polyols, low molecular weight polyamines, and alcohol amines.

また、前記低分子量成分は、水酸基及び/又はアミノ基を有する官能基数3の化合物であることが好ましい。   The low molecular weight component is preferably a compound having 3 functional groups having a hydroxyl group and / or an amino group.

これら原料で熱硬化性ポリウレタン発泡体を形成することにより、耐久性に優れる研磨層を得ることができる。   By forming a thermosetting polyurethane foam from these raw materials, a polishing layer having excellent durability can be obtained.

さらに、本発明は、前記研磨パッドを用いて半導体ウエハの表面を研磨する工程を含む半導体デバイスの製造方法、に関する。   Furthermore, this invention relates to the manufacturing method of the semiconductor device including the process of grind | polishing the surface of a semiconductor wafer using the said polishing pad.

本発明の研磨パッドは、略球状の連続気泡を有する熱硬化性ポリウレタン発泡体(以下、ポリウレタン発泡体という)からなる研磨層と、基材層を含む。   The polishing pad of the present invention includes a polishing layer made of a thermosetting polyurethane foam (hereinafter referred to as polyurethane foam) having substantially spherical open cells, and a base material layer.

ポリウレタン樹脂は耐摩耗性に優れ、原料組成を種々変えることにより所望の物性を有するポリマーを容易に得ることができ、また機械発泡法(メカニカルフロス法を含む)により略球状の微細気泡を容易に形成することができるため研磨層の形成材料として好ましい材料である。   Polyurethane resin is excellent in abrasion resistance, and it is possible to easily obtain polymers having desired physical properties by changing the raw material composition. Also, it is easy to form almost spherical fine bubbles by mechanical foaming (including mechanical flossing). Since it can be formed, it is a preferable material for forming the polishing layer.

ポリウレタン樹脂は、イソシアネート成分、ポリオール成分(高分子量ポリオール、低分子量ポリオール、及びアルコールアミン等)、鎖延長剤からなるものである。   The polyurethane resin comprises an isocyanate component, a polyol component (high molecular weight polyol, low molecular weight polyol, alcohol amine, etc.), and a chain extender.

イソシアネート成分としては、ポリウレタンの分野において公知の化合物を特に限定なく使用できる。例えば、2,4−トルエンジイソシアネート、2,6−トルエンジイソシアネート、2,2’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリメリックMDI、カルボジイミド変性MDI(例えば、商品名ミリオネートMTL、日本ポリウレタン工業製)、1,5−ナフタレンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、m−フェニレンジイソシアネート、p−キシリレンジイソシアネート、m−キシリレンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート、エチレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、4,4’−ジシクロへキシルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート等の脂環式ジイソシアネートが挙げられる。これらは1種で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   As the isocyanate component, a known compound in the field of polyurethane can be used without particular limitation. For example, 2,4-toluene diisocyanate, 2,6-toluene diisocyanate, 2,2′-diphenylmethane diisocyanate, 2,4′-diphenylmethane diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, polymeric MDI, carbodiimide-modified MDI (for example, commercial products) Name Millionate MTL, manufactured by Nippon Polyurethane Industry), 1,5-naphthalene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, m-phenylene diisocyanate, p-xylylene diisocyanate, m-xylylene diisocyanate, and other aromatic diisocyanates, ethylene diisocyanate, 2,2 1,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, aliphatic diisocyanates such as 1,6-hexamethylene diisocyanate, 1,4-cyclohexane San diisocyanate, cyclohexane diisocyanate, 4,4'-dicyclohexyl methane diisocyanate, isophorone diisocyanate, and cycloaliphatic diisocyanates such as norbornane diisocyanate. These may be used alone or in combination of two or more.

イソシアネート成分としては、上記ジイソシアネート化合物の他に、3官能以上の多官能ポリイソシアネート化合物も使用可能である。多官能のイソシアネート化合物としては、デスモジュール−N(バイエル社製)や商品名デュラネート(旭化成工業社製)として一連のジイソシアネートアダクト体化合物が市販されている。   As the isocyanate component, a trifunctional or higher polyfunctional polyisocyanate compound can be used in addition to the diisocyanate compound. As a polyfunctional isocyanate compound, a series of diisocyanate adduct compounds are commercially available as Desmodur-N (manufactured by Bayer) or trade name Duranate (manufactured by Asahi Kasei Kogyo Co., Ltd.).

上記のイソシアネート成分のうち、カルボジイミド変性MDIを用いることが好ましい。   Of the above isocyanate components, carbodiimide-modified MDI is preferably used.

高分子量ポリオールとしては、ポリウレタンの技術分野において、通常用いられるものを挙げることができる。例えば、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリエチレングリコール等に代表されるポリエーテルポリオール、ポリブチレンアジペートに代表されるポリエステルポリオール、ポリカプロラクトンポリオール、ポリカプロラクトンのようなポリエステルグリコールとアルキレンカーボネートとの反応物などで例示されるポリエステルポリカーボネートポリオール、エチレンカーボネートを多価アルコールと反応させ、次いでえられた反応混合物を有機ジカルボン酸と反応させたポリエステルポリカーボネートポリオール、ポリヒドロキシル化合物とアリールカーボネートとのエステル交換反応により得られるポリカーボネートポリオール、ポリマー粒子を分散させたポリエーテルポリオールであるポリマーポリオールなどが挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   Examples of the high molecular weight polyol include those usually used in the technical field of polyurethane. Examples include polyether polyols typified by polytetramethylene ether glycol, polyethylene glycol, etc., polyester polyols typified by polybutylene adipate, polycaprolactone polyols, reactants of polyester glycols such as polycaprolactone and alkylene carbonate, etc. Polyester polycarbonate polyol obtained by reacting ethylene carbonate with polyhydric alcohol and then reacting the obtained reaction mixture with organic dicarboxylic acid, polycarbonate polyol obtained by transesterification of polyhydroxyl compound and aryl carbonate And polymer polyol which is a polyether polyol in which polymer particles are dispersed.These may be used alone or in combination of two or more.

前記高分子量ポリオールのうち、水酸基価が100〜250mgKOH/gの高分子量ポリオールを用いることが好ましい。水酸基価は100〜150mgKOH/gであることがより好ましい。水酸基価が100mgKOH/g未満の場合には、ポリウレタンのハードセグメント量が少なくなって耐久性が低下する傾向にあり、250mgKOH/gを超える場合には、ポリウレタン発泡体の架橋度が高くなりすぎて脆くなる傾向にある。   Among the high molecular weight polyols, it is preferable to use a high molecular weight polyol having a hydroxyl value of 100 to 250 mgKOH / g. The hydroxyl value is more preferably 100 to 150 mgKOH / g. When the hydroxyl value is less than 100 mgKOH / g, the amount of polyurethane hard segments tends to decrease and the durability tends to decrease. When the hydroxyl value exceeds 250 mgKOH / g, the degree of crosslinking of the polyurethane foam becomes too high. Tend to be brittle.

前記高分子量ポリオールは、活性水素基含有化合物中に70〜95重量%含有させることが好ましく、より好ましくは80〜95重量%である。前記高分子量ポリオールを特定量用いることにより気泡膜が破れやすくなり、連続気泡構造を形成しやすくなる。   The high molecular weight polyol is preferably contained in the active hydrogen group-containing compound in an amount of 70 to 95% by weight, more preferably 80 to 95% by weight. By using a specific amount of the high molecular weight polyol, the cell membrane is easily broken, and an open cell structure is easily formed.

また、ポリウレタン発泡体を連続気泡構造にするには、ポリマーポリオールを用いてもよい。特に、アクリロニトリル及び/又はスチレン−アクリロニトリル共重合体からなるポリマー粒子を分散させたポリマーポリオールが好適に用いられる。   Moreover, in order to make a polyurethane foam into an open cell structure, a polymer polyol may be used. In particular, a polymer polyol in which polymer particles made of acrylonitrile and / or styrene-acrylonitrile copolymer are dispersed is preferably used.

高分子量ポリオールの数平均分子量は特に限定されるものではないが、得られるポリウレタンの弾性特性等の観点から500〜3500であることが好ましい。数平均分子量が500未満であると、これを用いたポリウレタンは十分な弾性特性を有さず、脆いポリマーとなりやすい。そのため、このポリウレタン発泡体からなる研磨層は硬くなりすぎ、研磨対象物の表面にスクラッチが発生しやすくなる。一方、数平均分子量が3500を超えると、これを用いたポリウレタンは軟らかくなりすぎる。そのため、このポリウレタン発泡体からなる研磨層は耐久性が悪くなる傾向にある。   The number average molecular weight of the high molecular weight polyol is not particularly limited, but is preferably 500 to 3500 from the viewpoint of the elastic properties of the resulting polyurethane. If the number average molecular weight is less than 500, a polyurethane using the number average molecular weight does not have sufficient elastic properties and tends to be a brittle polymer. Therefore, the polishing layer made of this polyurethane foam becomes too hard, and scratches are likely to occur on the surface of the object to be polished. On the other hand, when the number average molecular weight exceeds 3500, polyurethane using the same becomes too soft. Therefore, the durability of the polishing layer made of this polyurethane foam tends to deteriorate.

高分子量ポリオールと共に、エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,4−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)ベンゼン、トリメチロールプロパン、グリセリン、1,2,6−ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール、テトラメチロールシクロヘキサン、メチルグルコシド、ソルビトール、マンニトール、ズルシトール、スクロース、2,2,6,6−テトラキス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサノール、ジエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、及びトリエタノールアミン等の低分子量ポリオール;エチレンジアミン、トリレンジアミン、ジフェニルメタンジアミン、及びジエチレントリアミン等の低分子量ポリアミン;モノエタノールアミン、2−(2−アミノエチルアミノ)エタノール、及びモノプロパノールアミン等のアルコールアミンなどの低分子量成分を併用してもよい。これら低分子量成分は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   Along with high molecular weight polyol, ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 3-methyl-1,5-pentanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,4-bis (2-hydroxyethoxy) benzene, tri Methylolpropane, glycerin, 1,2,6-hexanetriol, pentaerythritol, tetramethylolcyclohexane, methyl glucoside, sorbitol, mannitol, dulcitol, sucrose, 2,2,6,6-tetrakis (hydroxymethyl) cyclo Low molecular weight polyols such as xanol, diethanolamine, N-methyldiethanolamine, and triethanolamine; low molecular weight polyamines such as ethylenediamine, tolylenediamine, diphenylmethanediamine, and diethylenetriamine; monoethanolamine, 2- (2-aminoethylamino) ethanol , And low molecular weight components such as alcohol amines such as monopropanolamine may be used in combination. These low molecular weight components may be used alone or in combination of two or more.

これらのうち、水酸基価又はアミン価が1000〜2000mgKOH/gの低分子量成分を用いることが好ましい。水酸基価又はアミン価は1000〜1500mgKOH/gであることがより好ましい。水酸基価又はアミン価が1000mgKOH/g未満の場合には、連続気泡化の向上効果が十分に得られない傾向にある。一方、水酸基価又はアミン価が2000mgKOH/gを超える場合には、ウエハ表面にスクラッチが発生しやすくなる傾向にある。特に、ジエチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオールを用いることが好ましい。   Among these, it is preferable to use a low molecular weight component having a hydroxyl value or an amine value of 1000 to 2000 mgKOH / g. The hydroxyl value or amine value is more preferably 1000 to 1500 mgKOH / g. When the hydroxyl value or the amine value is less than 1000 mgKOH / g, the effect of improving the formation of open cells tends to be insufficient. On the other hand, when the hydroxyl value or amine value exceeds 2000 mgKOH / g, scratches tend to occur on the wafer surface. In particular, it is preferable to use diethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-butanediol, or 1,4-butanediol.

また、水酸基及び/又はアミノ基を有する官能基数3の低分子量成分を用いることが好ましい。該低分子量成分としては、トリメチロールプロパン、グリセリン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、1,2,6−ヘキサントリオールなどが挙げられる。   Further, it is preferable to use a low molecular weight component having 3 functional groups having a hydroxyl group and / or an amino group. Examples of the low molecular weight component include trimethylolpropane, glycerin, diethanolamine, triethanolamine, and 1,2,6-hexanetriol.

ポリウレタン発泡体を連続気泡構造にするには、上記低分子量成分は、活性水素基含有化合物中に合計2〜15重量%含有させることが好ましく、より好ましくは2〜10重量%である。上記低分子量ポリオール等を特定量用いることにより気泡膜が破れやすくなり、連続気泡を形成しやすくなるだけでなく、ポリウレタン発泡体の機械的特性が良好になる。   In order to make the polyurethane foam into an open cell structure, the low molecular weight component is preferably contained in the active hydrogen group-containing compound in a total amount of 2 to 15% by weight, more preferably 2 to 10% by weight. By using a specific amount of the low molecular weight polyol or the like, not only the bubble film is easily broken and it becomes easy to form open cells, but also the mechanical properties of the polyurethane foam are improved.

ポリウレタン樹脂をプレポリマー法により製造する場合において、イソシアネート末端プレポリマーの硬化には鎖延長剤を使用する。鎖延長剤は、少なくとも2個以上の活性水素基を有する有機化合物であり、活性水素基としては、水酸基、第1級もしくは第2級アミノ基、チオール基(SH)等が例示できる。具体的には、4,4’−メチレンビス(o−クロロアニリン)(MOCA)、2,6−ジクロロ−p−フェニレンジアミン、4,4’−メチレンビス(2,3−ジクロロアニリン)、3,5−ビス(メチルチオ)−2,4−トルエンジアミン、3,5−ビス(メチルチオ)−2,6−トルエンジアミン、3,5−ジエチルトルエン−2,4−ジアミン、3,5−ジエチルトルエン−2,6−ジアミン、トリメチレングリコール−ジ−p−アミノベンゾエート、1,2−ビス(2−アミノフェニルチオ)エタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジエチル−5,5’−ジメチルジフェニルメタン、N,N’−ジ−sec−ブチル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’−ジエチル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、m−キシリレンジアミン、N,N’−ジ−sec−ブチル−p−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、及びp−キシリレンジアミン等に例示されるポリアミン類、あるいは、上述した低分子量ポリオールや低分子量ポリアミン等を挙げることができる。これらは1種で用いても、2種以上を混合しても差し支えない。   When the polyurethane resin is produced by the prepolymer method, a chain extender is used for curing the isocyanate-terminated prepolymer. The chain extender is an organic compound having at least two active hydrogen groups, and examples of the active hydrogen group include a hydroxyl group, a primary or secondary amino group, and a thiol group (SH). Specifically, 4,4′-methylenebis (o-chloroaniline) (MOCA), 2,6-dichloro-p-phenylenediamine, 4,4′-methylenebis (2,3-dichloroaniline), 3,5 -Bis (methylthio) -2,4-toluenediamine, 3,5-bis (methylthio) -2,6-toluenediamine, 3,5-diethyltoluene-2,4-diamine, 3,5-diethyltoluene-2 , 6-diamine, trimethylene glycol-di-p-aminobenzoate, 1,2-bis (2-aminophenylthio) ethane, 4,4′-diamino-3,3′-diethyl-5,5′-dimethyl Diphenylmethane, N, N′-di-sec-butyl-4,4′-diaminodiphenylmethane, 3,3′-diethyl-4,4′-diaminodiphenylmethane, m-xyl Polyamines exemplified by N-diamine, N, N′-di-sec-butyl-p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, and p-xylylenediamine, or the low molecular weight polyols and low molecular weight polyamines mentioned above. Can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.

イソシアネート成分、ポリオール成分、及び鎖延長剤の比は、各々の分子量やポリウレタン発泡体の所望物性などにより種々変え得る。所望する特性を有する発泡体を得るためには、ポリオール成分と鎖延長剤の合計活性水素基(水酸基+アミノ基)数に対するイソシアネート成分のイソシアネート基数は、0.80〜1.20であることが好ましく、さらに好ましくは0.99〜1.15である。イソシアネート基数が前記範囲外の場合には、硬化不良が生じて要求される比重、硬度、及び圧縮率などが得られない傾向にある。   The ratio of the isocyanate component, the polyol component, and the chain extender can be variously changed depending on the molecular weight of each, the desired physical properties of the polyurethane foam, and the like. In order to obtain a foam having desired characteristics, the number of isocyanate groups of the isocyanate component relative to the total number of active hydrogen groups (hydroxyl group + amino group) of the polyol component and the chain extender is 0.80 to 1.20. Preferably, it is 0.99 to 1.15. When the number of isocyanate groups is outside the above range, curing failure occurs and the required specific gravity, hardness, compression ratio, etc. tend not to be obtained.

ポリウレタン樹脂は、溶融法、溶液法など公知のウレタン化技術を応用して製造することができるが、コスト、作業環境などを考慮した場合、溶融法で製造することが好ましい。   The polyurethane resin can be produced by applying a known urethanization technique such as a melting method or a solution method, but it is preferably produced by a melting method in consideration of cost, working environment, and the like.

ポリウレタン樹脂の製造は、プレポリマー法、ワンショット法のどちらでも可能である。   The polyurethane resin can be produced by either the prepolymer method or the one-shot method.

なお、プレポリマー法の場合、イソシアネート末端プレポリマーは、分子量が800〜5000程度のものが加工性、物理的特性等が優れており好適である。   In the case of the prepolymer method, an isocyanate-terminated prepolymer having a molecular weight of about 800 to 5000 is preferable because it has excellent processability and physical characteristics.

前記ポリウレタン樹脂の製造は、イソシアネート基含有化合物を含む第1成分、及び活性水素基含有化合物を含む第2成分を混合して硬化させるものである。プレポリマー法では、イソシアネート末端プレポリマーがイソシアネート基含有化合物となり、鎖延長剤が活性水素基含有化合物となる。ワンショット法では、イソシアネート成分がイソシアネート基含有化合物となり、鎖延長剤及びポリオール成分が活性水素基含有化合物となる。   In the production of the polyurethane resin, a first component containing an isocyanate group-containing compound and a second component containing an active hydrogen group-containing compound are mixed and cured. In the prepolymer method, the isocyanate-terminated prepolymer becomes an isocyanate group-containing compound, and the chain extender becomes an active hydrogen group-containing compound. In the one-shot method, the isocyanate component becomes an isocyanate group-containing compound, and the chain extender and the polyol component become active hydrogen group-containing compounds.

本発明の研磨層の形成材料であるポリウレタン発泡体は、シリコン系界面活性剤を使用した機械発泡法(メカニカルフロス法を含む)により作製できる。   The polyurethane foam, which is a material for forming the polishing layer of the present invention, can be produced by a mechanical foaming method (including a mechanical floss method) using a silicon surfactant.

特に、ポリアルキルシロキサン、又はアルキルシロキサンとポリエーテルアルキルシロキサンとの共重合体であるシリコン系界面活性剤を使用した機械発泡法が好ましい。かかるシリコン系界面活性剤としては、SH−192、L−5340、B8443(東レダウコーニングシリコーン社製)等が好適な化合物として例示される。   In particular, a mechanical foaming method using a silicon surfactant which is a polyalkylsiloxane or a copolymer of an alkylsiloxane and a polyetheralkylsiloxane is preferable. Examples of the silicon surfactant include SH-192, L-5340, B8443 (manufactured by Toray Dow Corning Silicone) and the like as suitable compounds.

シリコン系界面活性剤は、ポリウレタン発泡体中に0.1〜15重量%添加することが好ましく、より好ましくは2〜10重量%である。   The silicon-based surfactant is preferably added to the polyurethane foam in an amount of 0.1 to 15% by weight, more preferably 2 to 10% by weight.

なお、必要に応じて、酸化防止剤等の安定剤、滑剤、顔料、充填剤、帯電防止剤、その他の添加剤を加えてもよい。   In addition, you may add stabilizers, such as antioxidant, a lubricant, a pigment, a filler, an antistatic agent, and another additive as needed.

研磨層を構成するポリウレタン発泡体を製造する方法の例について以下に説明する。かかるポリウレタン発泡体の製造方法は、以下の工程を有する。   An example of a method for producing a polyurethane foam constituting the polishing layer will be described below. The manufacturing method of this polyurethane foam has the following processes.

(1)イソシアネート成分及び高分子量ポリオールなどを反応させてなるイソシアネート末端プレポリマーにシリコン系界面活性剤を添加した第1成分を、非反応性気体の存在下で機械撹拌し、非反応性気体を微細気泡として分散させて気泡分散液とする。そして、該気泡分散液に鎖延長剤を含む第2成分を添加し、混合して気泡分散ウレタン組成物を調製する。第2成分には、適宜触媒を添加してもよい。   (1) The first component obtained by adding a silicon surfactant to an isocyanate-terminated prepolymer obtained by reacting an isocyanate component and a high molecular weight polyol is mechanically stirred in the presence of a non-reactive gas, and the non-reactive gas is removed. Disperse as fine bubbles to obtain a cell dispersion. Then, a second component containing a chain extender is added to the cell dispersion and mixed to prepare a cell-dispersed urethane composition. A catalyst may be appropriately added to the second component.

(2)イソシアネート成分(又はイソシアネート末端プレポリマー)を含む第1成分、及び活性水素基含有化合物を含む第2成分の少なくとも一方にシリコン系界面活性剤を添加し、シリコン系界面活性剤を添加した成分を非反応性気体の存在下で機械攪拌し、非反応性気体を微細気泡として分散させて気泡分散液とする。そして、該気泡分散液に残りの成分を添加し、混合して気泡分散ウレタン組成物を調製する。   (2) A silicon-based surfactant was added to at least one of the first component containing the isocyanate component (or isocyanate-terminated prepolymer) and the second component containing the active hydrogen group-containing compound, and the silicon-based surfactant was added. The components are mechanically stirred in the presence of a non-reactive gas, and the non-reactive gas is dispersed as fine bubbles to obtain a bubble dispersion. Then, the remaining components are added to the cell dispersion and mixed to prepare a cell-dispersed urethane composition.

(3)イソシアネート成分(又はイソシアネート末端プレポリマー)を含む第1成分、及び活性水素基含有化合物を含む第2成分の少なくとも一方にシリコン系界面活性剤を添加し、前記第1成分及び第2成分を非反応性気体の存在下で機械攪拌し、非反応性気体を微細気泡として分散させて気泡分散ウレタン組成物を調製する。   (3) A silicon-based surfactant is added to at least one of the first component containing the isocyanate component (or isocyanate-terminated prepolymer) and the second component containing the active hydrogen group-containing compound, and the first component and the second component are added. Is mechanically stirred in the presence of a non-reactive gas, and the non-reactive gas is dispersed as fine bubbles to prepare a cell-dispersed urethane composition.

また、気泡分散ウレタン組成物は、メカニカルフロス法で調製してもよい。メカニカルフロス法とは、原料成分をミキシングヘッドの混合室内に入れるとともに非反応性気体を混入させ、オークスミキサー等のミキサーで混合撹拌することにより、非反応性気体を微細気泡状態にして原料混合物中に分散させる方法である。メカニカルフロス法は、非反応性気体の混入量を調節することにより、容易にポリウレタン発泡体の密度を調整することができるため好ましい方法である。また、略球状の微細気泡を有するポリウレタン発泡体を連続成形することができるため製造効率がよい。   The cell dispersed urethane composition may be prepared by a mechanical floss method. The mechanical floss method is a method in which raw material components are put into a mixing chamber of a mixing head and a non-reactive gas is mixed and mixed and stirred by a mixer such as an Oaks mixer to make the non-reactive gas into a fine bubble state in the raw material mixture. It is a method of dispersing in. The mechanical floss method is a preferable method because the density of the polyurethane foam can be easily adjusted by adjusting the amount of the non-reactive gas mixed therein. Moreover, since the polyurethane foam which has a substantially spherical fine cell can be continuously shape | molded, manufacturing efficiency is good.

前記微細気泡を形成するために使用される非反応性気体としては、可燃性でないものが好ましく、具体的には窒素、酸素、炭酸ガス、ヘリウムやアルゴン等の希ガスやこれらの混合気体が例示され、乾燥して水分を除去した空気の使用がコスト的にも最も好ましい。   As the non-reactive gas used to form the fine bubbles, non-flammable gases are preferable, and specific examples include nitrogen, oxygen, carbon dioxide, rare gases such as helium and argon, and mixed gases thereof. In view of cost, it is most preferable to use air that has been dried to remove moisture.

非反応性気体を微細気泡状にして分散させる撹拌装置としては、公知の撹拌装置を特に限定なく使用可能であり、具体的にはホモジナイザー、ディゾルバー、2軸遊星型ミキサー(プラネタリーミキサー)、メカニカルフロス発泡機などが例示される。撹拌装置の撹拌翼の形状も特に限定されないが、ホイッパー型の撹拌翼の使用にて微細気泡が得られ好ましい。目的とするポリウレタン発泡体を得るためには、撹拌翼の回転数は500〜2000rpmであることが好ましく、より好ましくは800〜1500rpmである。また、撹拌時間は目的とする密度に応じて適宜調整する。   As the stirring device for dispersing the non-reactive gas in the form of fine bubbles, a known stirring device can be used without any particular limitation. Specifically, a homogenizer, a dissolver, a two-axis planetary mixer (planetary mixer), a mechanical A floss foaming machine etc. are illustrated. The shape of the stirring blade of the stirring device is not particularly limited, but it is preferable to use a whipper type stirring blade because fine bubbles can be obtained. In order to obtain the target polyurethane foam, the rotational speed of the stirring blade is preferably 500 to 2000 rpm, more preferably 800 to 1500 rpm. The stirring time is appropriately adjusted according to the target density.

なお、発泡工程において気泡分散液を調製する撹拌と、第1成分と第2成分を混合する撹拌は、異なる撹拌装置を使用することも好ましい態様である。混合工程における撹拌は気泡を形成する撹拌でなくてもよく、大きな気泡を巻き込まない撹拌装置の使用が好ましい。このような撹拌装置としては、遊星型ミキサーが好適である。気泡分散液を調製する発泡工程と各成分を混合する混合工程の撹拌装置を同一の撹拌装置を使用しても支障はなく、必要に応じて撹拌翼の回転速度を調整する等の撹拌条件の調整を行って使用することも好適である。   In addition, it is also a preferable aspect that the stirring for preparing the cell dispersion in the foaming step and the stirring for mixing the first component and the second component use different stirring devices. The agitation in the mixing step may not be agitation that forms bubbles, and it is preferable to use an agitation device that does not involve large bubbles. As such an agitator, a planetary mixer is suitable. There is no problem even if the same stirring device is used as the stirring device for the foaming step for preparing the bubble dispersion and the mixing step for mixing each component, and the stirring conditions such as adjusting the rotation speed of the stirring blades are adjusted as necessary. It is also suitable to use after adjustment.

その後、上記方法で調製した気泡分散ウレタン組成物を基材層上に塗布し、該気泡分散ウレタン組成物を硬化させて、基材層上に直接ポリウレタン発泡体(研磨層)を形成する。   Thereafter, the cell-dispersed urethane composition prepared by the above method is applied onto the base material layer, and the cell-dispersed urethane composition is cured to form a polyurethane foam (polishing layer) directly on the base material layer.

基材層は特に制限されず、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリアミド、及びポリ塩化ビニルなどのプラスチックフィルム、ポリウレタンフォーム、ポリエチレンフォームなどの高分子樹脂発泡体、ブタジエンゴム、イソプレンゴムなどのゴム性樹脂、感光性樹脂などが挙げられる。これらのうち、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリアミド、及びポリ塩化ビニルなどのプラスチックフィルム、ポリウレタンフォーム、ポリエチレンフォームなどの高分子樹脂発泡体を用いることが好ましい。また、基材層として両面テープ、片面粘着テープ(片面の粘着層はプラテンに貼り合わせるためのもの)を用いてもよい。   The substrate layer is not particularly limited. For example, plastic films such as polypropylene, polyethylene, polyester, polyamide, and polyvinyl chloride, polymer resin foams such as polyurethane foam and polyethylene foam, rubber properties such as butadiene rubber and isoprene rubber. Examples thereof include resins and photosensitive resins. Among these, it is preferable to use polymer resin foams such as plastic films such as polypropylene, polyethylene, polyester, polyamide, and polyvinyl chloride, polyurethane foam, and polyethylene foam. Moreover, you may use a double-sided tape and a single-sided adhesive tape (a single-sided adhesive layer is for affixing on a platen) as a base material layer.

基材層は、研磨パッドに靭性を付与するためにポリウレタン発泡体と同等の硬さ、もしくはより硬いことが好ましい。また、基材層(両面テープ及び片面粘着テープの場合は基材)の厚さは特に制限されないが、強度、可とう性等の観点から20〜1000μmであることが好ましく、より好ましくは50〜800μmである。   The base material layer is preferably as hard as a polyurethane foam or harder in order to impart toughness to the polishing pad. Moreover, the thickness of the base material layer (the base material in the case of double-sided tape and single-sided adhesive tape) is not particularly limited, but is preferably 20 to 1000 μm, more preferably 50 to 50 μm from the viewpoint of strength, flexibility, and the like. 800 μm.

気泡分散ウレタン組成物を基材層上に塗布する方法としては、例えば、グラビア、キス、コンマなどのロールコーター、スロット、ファンテンなどのダイコーター、スクイズコーター、カーテンコーターなどの塗布方法を採用することができるが、基材層上に均一な塗膜を形成できればいかなる方法でもよい。   As a method for applying the cell-dispersed urethane composition onto the base material layer, for example, a roll coater such as gravure, kiss, or comma, a die coater such as slot or phanten, a squeeze coater, or a curtain coater is adopted. Any method may be used as long as a uniform coating film can be formed on the base material layer.

気泡分散ウレタン組成物を基材層上に塗布して流動しなくなるまで反応したポリウレタン発泡体を加熱し、ポストキュアすることは、ポリウレタン発泡体の物理的特性を向上させる効果があり、極めて好適である。ポストキュアは、30〜80℃で10分〜6時間行うことが好ましく、また常圧で行うと気泡形状が安定するため好ましい。   Heating and post-curing the polyurethane foam that has reacted until the cell-dispersed urethane composition is applied to the base material layer and no longer flows is effective in improving the physical properties of the polyurethane foam and is extremely suitable. is there. Post-cure is preferably performed at 30 to 80 ° C. for 10 minutes to 6 hours, and it is preferable to perform at normal pressure because the bubble shape becomes stable.

ポリウレタン発泡体の製造において、第3級アミン系等の公知のポリウレタン反応を促進する触媒を使用してもかまわない。触媒の種類や添加量は、各成分の混合工程後、基材層上に塗布するための流動時間を考慮して選択する。   In the production of a polyurethane foam, a known catalyst for promoting a polyurethane reaction such as a tertiary amine may be used. The type and addition amount of the catalyst are selected in consideration of the flow time for coating on the substrate layer after the mixing step of each component.

ポリウレタン発泡体の製造は、各成分を計量して容器に投入し、機械撹拌するバッチ方式であってもよく、また撹拌装置に各成分と非反応性気体を連続して供給して機械撹拌し、気泡分散ウレタン組成物を送り出して成形品を製造する連続生産方式であってもよい。   The polyurethane foam may be produced by a batch method in which each component is weighed and put into a container and mechanically stirred, and each component and a non-reactive gas are continuously supplied to a stirring device and mechanically stirred. Further, a continuous production method in which a cell-dispersed urethane composition is sent out to produce a molded product may be used.

本発明においては、基材層上にポリウレタン発泡体を形成した後又はポリウレタン発泡体を形成するのと同時に、ポリウレタン発泡体の厚さを0.5〜1mmの範囲で均一に調整する必要がある。ポリウレタン発泡体の厚さを0.5〜1mmに調整する方法は特に制限されないが、例えば、研磨材でバフがけする方法、プレス板でプレスする方法、スライサーでスライスする方法などが挙げられる。   In the present invention, it is necessary to uniformly adjust the thickness of the polyurethane foam in the range of 0.5 to 1 mm after forming the polyurethane foam on the base material layer or simultaneously with forming the polyurethane foam. . The method for adjusting the thickness of the polyurethane foam to 0.5 to 1 mm is not particularly limited, and examples thereof include a method of buffing with an abrasive, a method of pressing with a press plate, and a method of slicing with a slicer.

また、上記方法で調製した気泡分散ウレタン組成物を基材層上に塗布し、該気泡分散ウレタン組成物上に離型シートを積層する。その後、押圧手段により厚さを調整しつつ気泡分散ウレタン組成物を硬化させてポリウレタン発泡体を形成してもよい。   Moreover, the cell-dispersed urethane composition prepared by the above method is applied on the base material layer, and a release sheet is laminated on the cell-dispersed urethane composition. Thereafter, the foam-dispersed urethane composition may be cured by adjusting the thickness with a pressing means to form a polyurethane foam.

一方、上記方法で調製した気泡分散ウレタン組成物を離型シート上に塗布し、該気泡分散ウレタン組成物上に基材層を積層する。その後、押圧手段により厚さを調整しつつ気泡分散ウレタン組成物を硬化させてポリウレタン発泡体を形成してもよい。   On the other hand, the cell-dispersed urethane composition prepared by the above method is applied onto a release sheet, and a base material layer is laminated on the cell-dispersed urethane composition. Thereafter, the foam-dispersed urethane composition may be cured by adjusting the thickness with a pressing means to form a polyurethane foam.

離型シートの形成材料は特に制限されず、一般的な樹脂や紙などを挙げることができる。離型シートは、熱による寸法変化が小さいものが好ましい。なお、離型シートの表面は離型処理が施されていてもよい。   The material for forming the release sheet is not particularly limited, and examples thereof include general resin and paper. The release sheet preferably has a small dimensional change due to heat. The surface of the release sheet may be subjected to a release treatment.

基材層、気泡分散ウレタン組成物(気泡分散ウレタン層)、及び離型シートからなるサンドイッチシートの厚さを均一にする押圧手段は特に制限されないが、例えば、コーターロール、ニップロールなどにより一定厚さに圧縮する方法が挙げられる。圧縮後に発泡体中の気泡が1.2〜2倍程度大きくなることを考慮して、圧縮に際しては、(コーター又はニップのクリアランス)−(基材層及び離型シートの厚み)=(硬化後のポリウレタン発泡体の厚みの50〜85%)とすることが好ましい。   The pressing means for making the thickness of the sandwich sheet composed of the base material layer, the cell-dispersed urethane composition (cell-dispersed urethane layer), and the release sheet is not particularly limited. For example, the thickness may be constant by a coater roll, a nip roll, or the like. The method of compressing is mentioned. In consideration of the fact that the bubbles in the foam are increased by about 1.2 to 2 times after compression, (coating or nip clearance)-(base layer and release sheet thickness) = (after curing) The thickness of the polyurethane foam is preferably 50 to 85%.

そして、前記サンドイッチシートの厚さを均一にした後に、流動しなくなるまで反応したポリウレタン発泡体を加熱し、ポストキュアして研磨層を形成する。ポストキュアの条件は前記と同様である。   Then, after the thickness of the sandwich sheet is made uniform, the reacted polyurethane foam is heated until it does not flow and post-cured to form a polishing layer. Post cure conditions are the same as described above.

その後、ポリウレタン発泡体の上面側又は下面側の離型シートを剥離して研磨パッドを得る。この場合、ポリウレタン発泡体上にはスキン層が形成されているため、バフがけ等することによりスキン層を除去する。また、上記のように機械発泡法によりポリウレタン発泡体を形成した場合、気泡のバラツキは、ポリウレタン発泡体の上面側よりも下面側の方が小さい。したがって、下面側の離型シートを剥離してポリウレタン発泡体の下面側を研磨表面にした場合には、気泡のバラツキが小さい研磨表面となるため研磨速度の安定性がより向上する。   Thereafter, the release sheet on the upper surface side or the lower surface side of the polyurethane foam is peeled to obtain a polishing pad. In this case, since the skin layer is formed on the polyurethane foam, the skin layer is removed by buffing or the like. Further, when the polyurethane foam is formed by the mechanical foaming method as described above, the variation in bubbles is smaller on the lower surface side than on the upper surface side of the polyurethane foam. Therefore, when the release sheet on the lower surface side is peeled off and the lower surface side of the polyurethane foam is used as the polishing surface, the polishing surface has a small variation in bubbles, and the stability of the polishing rate is further improved.

ポリウレタン発泡体の平均気泡径は、35〜300μmであることが好ましく、より好ましくは35〜100μm、特に好ましくは40〜80μmである。この範囲から逸脱する場合は、研磨速度が低下したり、耐久性が低下する。   The average cell diameter of the polyurethane foam is preferably 35 to 300 μm, more preferably 35 to 100 μm, and particularly preferably 40 to 80 μm. When deviating from this range, the polishing rate decreases or the durability decreases.

ポリウレタン発泡体の比重は、0.2〜0.6であることが好ましく、より好ましくは0.3〜0.5である。   The specific gravity of the polyurethane foam is preferably 0.2 to 0.6, more preferably 0.3 to 0.5.

ポリウレタン発泡体の硬度は、アスカーC硬度計にて、20〜50度であることが好ましく、より好ましくは30〜50度である。   The hardness of the polyurethane foam is preferably 20 to 50 degrees, more preferably 30 to 50 degrees, using an Asker C hardness meter.

本発明の研磨パッドの形状は特に制限されず、長さ数m程度の長尺状であってもよく、直径数十cmのラウンド状でもよい。   The shape of the polishing pad of the present invention is not particularly limited, and may be a long shape of about several meters in length or a round shape having a diameter of several tens of centimeters.

研磨層の表面は、スラリーを保持・更新するための凹凸構造を有していてもよい。発泡体からなる研磨層は、研磨表面に多くの開口を有し、スラリーを保持・更新する働きを持っているが、研磨表面に凹凸構造を形成することにより、スラリーの保持と更新をさらに効率よく行うことができ、また研磨対象物との吸着による研磨対象物の破壊を防ぐことができる。凹凸構造は、スラリーを保持・更新する形状であれば特に限定されるものではなく、例えば、XY格子溝、同心円状溝、貫通孔、貫通していない穴、多角柱、円柱、螺旋状溝、偏心円状溝、放射状溝、及びこれらの溝を組み合わせたものが挙げられる。また、これらの凹凸構造は規則性のあるものが一般的であるが、スラリーの保持・更新性を望ましいものにするため、ある範囲ごとに溝ピッチ、溝幅、溝深さ等を変化させることも可能である。   The surface of the polishing layer may have a concavo-convex structure for holding and renewing the slurry. The polishing layer made of foam has many openings on the polishing surface and has the function of holding and updating the slurry. By forming a concavo-convex structure on the polishing surface, the slurry can be held and updated more efficiently. It can be performed well, and destruction of the polishing object due to adsorption with the polishing object can be prevented. The concavo-convex structure is not particularly limited as long as it is a shape that holds and renews the slurry. For example, an XY lattice groove, a concentric circular groove, a through hole, a non-penetrating hole, a polygonal column, a cylinder, a spiral groove, Examples include eccentric circular grooves, radial grooves, and combinations of these grooves. In addition, these uneven structures are generally regular, but in order to make the slurry retention and renewability desirable, the groove pitch, groove width, groove depth, etc. should be changed for each range. Is also possible.

前記凹凸構造の作製方法は特に限定されるものではないが、例えば、所定サイズのバイトのような治具を用い機械切削する方法、所定の表面形状を有した金型に樹脂を流しこみ、硬化させることにより作製する方法、所定の表面形状を有したプレス板で樹脂をプレスし作製する方法、フォトリソグラフィを用いて作製する方法、印刷手法を用いて作製する方法、炭酸ガスレーザーなどを用いたレーザー光による作製方法などが挙げられる。   The method for producing the concavo-convex structure is not particularly limited. For example, a method of machine cutting using a jig such as a tool of a predetermined size, pouring a resin into a mold having a predetermined surface shape, and curing. Using a press plate having a predetermined surface shape, a method of producing a resin by pressing, a method of producing using photolithography, a method of producing using a printing technique, a carbon dioxide laser, etc. Examples include a manufacturing method using laser light.

研磨層の厚みは0.5〜1mmである必要があり、好ましくは0.8〜1mmである。   The thickness of the polishing layer needs to be 0.5 to 1 mm, preferably 0.8 to 1 mm.

本発明の研磨パッドは、プラテンと接着する面に両面テープが設けられていてもよい。   The polishing pad of the present invention may be provided with a double-sided tape on the surface to be bonded to the platen.

半導体デバイスは、前記研磨パッドを用いて半導体ウエハの表面を研磨する工程を経て製造される。半導体ウエハとは、一般にシリコンウエハ上に配線金属及び酸化膜を積層したものである。半導体ウエハの研磨方法、研磨装置は特に制限されず、例えば、図1に示すように研磨パッド1を支持する研磨定盤2と、半導体ウエハ4を支持する支持台(ポリシングヘッド)5とウエハへの均一加圧を行うためのバッキング材と、研磨剤3の供給機構を備えた研磨装置などを用いて行われる。研磨パッド1は、例えば、両面テープで貼り付けることにより、研磨定盤2に装着される。研磨定盤2と支持台5とは、それぞれに支持された研磨パッド1と半導体ウエハ4が対向するように配置され、それぞれに回転軸6、7を備えている。また、支持台5側には、半導体ウエハ4を研磨パッド1に押し付けるための加圧機構が設けてある。研磨に際しては、研磨定盤2と支持台5とを回転させつつ半導体ウエハ4を研磨パッド1に押し付け、スラリーを供給しながら研磨を行う。スラリーの流量、研磨荷重、研磨定盤回転数、及びウエハ回転数は特に制限されず、適宜調整して行う。   The semiconductor device is manufactured through a step of polishing the surface of the semiconductor wafer using the polishing pad. A semiconductor wafer is generally a laminate of a wiring metal and an oxide film on a silicon wafer. The method and apparatus for polishing the semiconductor wafer are not particularly limited. For example, as shown in FIG. 1, a polishing surface plate 2 that supports the polishing pad 1, a support table (polishing head) 5 that supports the semiconductor wafer 4, and the wafer. This is performed using a backing material for performing uniform pressurization and a polishing apparatus equipped with a polishing agent 3 supply mechanism. The polishing pad 1 is attached to the polishing surface plate 2 by attaching it with a double-sided tape, for example. The polishing surface plate 2 and the support base 5 are disposed so that the polishing pad 1 and the semiconductor wafer 4 supported on each of the polishing surface plate 2 and the support table 5 face each other, and are provided with rotating shafts 6 and 7 respectively. Further, a pressurizing mechanism for pressing the semiconductor wafer 4 against the polishing pad 1 is provided on the support base 5 side. In polishing, the semiconductor wafer 4 is pressed against the polishing pad 1 while rotating the polishing surface plate 2 and the support base 5, and polishing is performed while supplying slurry. The flow rate of the slurry, the polishing load, the polishing platen rotation speed, and the wafer rotation speed are not particularly limited and are appropriately adjusted.

これにより半導体ウエハ4の表面の表面粗さが改善され、スクラッチが除去される。その後、ダイシング、ボンディング、パッケージング等することにより半導体デバイスが製造される。半導体デバイスは、演算処理装置やメモリー等に用いられる。また、レンズやハードディスク用のガラス基板も前記と同様の方法で仕上げ研磨することができる。   Thereby, the surface roughness of the surface of the semiconductor wafer 4 is improved, and scratches are removed. Thereafter, a semiconductor device is manufactured by dicing, bonding, packaging, or the like. The semiconductor device is used for an arithmetic processing device, a memory, and the like. Further, a glass substrate for a lens or hard disk can be finished and polished by the same method as described above.

以下、本発明を実施例を上げて説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

[測定、評価方法]
(平均気泡径の測定)
作製したポリウレタン発泡体を厚み1mm以下になるべく薄くカミソリ刃で平行に切り出したものをサンプルとした。サンプルをスライドガラス上に固定し、SEM(S−3500N、日立サイエンスシステムズ(株))を用いて100倍で観察した。得られた画像を画像解析ソフト(WinRoof、三谷商事(株))を用いて、任意範囲の全気泡径を測定し、平均気泡径を算出した。ただし、楕円球状の気泡の場合は、その面積を円の面積に換算し、円相当径を気泡径とした。
[Measurement and evaluation methods]
(Measurement of average bubble diameter)
A sample obtained by cutting the produced polyurethane foam in parallel with a razor blade as thin as possible to a thickness of 1 mm or less was used as a sample. The sample was fixed on a glass slide and observed at 100 times using SEM (S-3500N, Hitachi Science Systems, Ltd.). Using the image analysis software (WinRoof, Mitani Shoji Co., Ltd.) for the obtained image, the total bubble diameter in an arbitrary range was measured, and the average bubble diameter was calculated. However, in the case of an oval spherical bubble, the area was converted to a circle area, and the equivalent circle diameter was taken as the bubble diameter.

(比重の測定)
JIS Z8807−1976に準拠して行った。作製したポリウレタン発泡体を4cm×8.5cmの短冊状(厚み:任意)に切り出したものをサンプルとし、温度23℃±2℃、湿度50%±5%の環境で16時間静置した。測定には比重計(ザルトリウス社製)を用い、比重を測定した。
(Measurement of specific gravity)
This was performed according to JIS Z8807-1976. The produced polyurethane foam was cut into a 4 cm × 8.5 cm strip (thickness: arbitrary) as a sample and allowed to stand for 16 hours in an environment of temperature 23 ° C. ± 2 ° C. and humidity 50% ± 5%. The specific gravity was measured using a hydrometer (manufactured by Sartorius).

(硬度の測定)
JIS K−7312に準拠して行った。作製したポリウレタン発泡体を5cm×5cm(厚み:任意)の大きさに切り出したものをサンプルとし、温度23℃±2℃、湿度50%±5%の環境で16時間静置した。測定時には、サンプルを重ね合わせ、厚み10mm以上とした。硬度計(高分子計器社製、アスカーC型硬度計、加圧面高さ:3mm)を用い、加圧面を接触させてから60秒後の硬度を測定した。
(Measurement of hardness)
This was performed according to JIS K-7312. The produced polyurethane foam was cut into a size of 5 cm × 5 cm (thickness: arbitrary) as a sample and allowed to stand for 16 hours in an environment of temperature 23 ° C. ± 2 ° C. and humidity 50% ± 5%. At the time of measurement, the samples were overlapped to have a thickness of 10 mm or more. Using a hardness meter (manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd., Asker C type hardness meter, pressure surface height: 3 mm), the hardness 60 seconds after contacting the pressure surface was measured.

(ダミー研磨時間の測定)
作製した研磨パッドを用いて下記条件でワークを研磨しつつ、研磨速度を10分毎に測定し、初期値から定常値に達するまでの時間をダミー研磨時間とした。
研磨機:MAT社製、BC−15
圧力:100g/cm
ヘッド速度:50rpm
定盤速度:40rpm
スラリー:酸化セリウム(昭和電工製、SHOROX F−3)/水(100g/L)
スラリー供給量:100mL/min
ワーク:φ76 0.8t B270(SCHOTT DES AG社製)
ただし、(n−5)枚目からn枚目までの平均研磨速度と、その連続する5回の研磨速度の最大研磨速度と最小研磨速度から、下記式により求めた初期研磨速度安定性(%)が10%以下になった時点を定常値と判断した。
初期研磨速度安定性(%)={(最大研磨速度−最小研磨速度)/平均研磨速度}×100
(Dummy polishing time measurement)
The polishing rate was measured every 10 minutes while polishing the workpiece under the following conditions using the prepared polishing pad, and the time taken to reach the steady value from the initial value was defined as the dummy polishing time.
Polishing machine: BC-15, manufactured by MAT
Pressure: 100 g / cm 2
Head speed: 50 rpm
Surface plate speed: 40 rpm
Slurry: Cerium oxide (Showa Denko, SHOROX F-3) / Water (100 g / L)
Slurry supply amount: 100 mL / min
Workpiece: φ76 0.8t B270 (manufactured by SCHOTT DES AG)
However, the initial polishing rate stability (%) obtained from the following formula from the average polishing rate from the (n-5) th sheet to the nth sheet and the maximum polishing speed and the minimum polishing speed of the five consecutive polishing speeds. ) Was 10% or less, and was determined to be a steady value.
Initial polishing rate stability (%) = {(maximum polishing rate−minimum polishing rate) / average polishing rate} × 100

(縁ダレの評価)
ZYGO社製のNew View6300を用いて、レンズ倍率2.5、ズーム倍率0.5の条件でダミー研磨終了後のワークの外周部(ワークの中心から34.0mm〜38.0mmの領域)を測定した。ワークの中心から34.0mm、35.0mm、及び37.6mmの点を順にA点、B点、及びC点とし、A点とB点を結ぶ延長線がC点における厚み方向の直線と交差する点をD点とし、C点とD点の距離を縁ダレ(nm)とした。この値が小さいほど縁ダレが改善したと言える。
(Rating evaluation)
Using the New View 6300 manufactured by ZYGO, measure the outer periphery of the workpiece (region of 34.0 mm to 38.0 mm from the center of the workpiece) after dummy polishing is completed under the conditions of a lens magnification of 2.5 and a zoom magnification of 0.5. did. The points 34.0 mm, 35.0 mm, and 37.6 mm from the center of the workpiece are point A, B, and C in order, and the extension line that connects point A and point B intersects the straight line in the thickness direction at point C. The point to be used was D point, and the distance between C point and D point was edge sag (nm). It can be said that the smaller the value, the better the edge sagging.

(パッド寿命の評価)
パッド寿命は、下記式により求めた研磨速度安定性が10%を超えた時点とした。平均研磨速度は、研磨速度が定常値に達したときのワークを1枚目とし、その後1分毎に研磨速度を測定し、1枚目から10枚目までの研磨速度を平均して算出した。最大研磨速度とは、1枚目から処理枚数n枚目までの研磨速度の最大値であり、最小研磨速度とは、1枚目から処理枚数n枚目までの研磨速度の最小値である。
研磨速度安定性(%)={(最大研磨速度−最小研磨速度)/平均研磨速度}×100
(Evaluation of pad life)
The pad life was defined as when the polishing rate stability obtained by the following formula exceeded 10%. The average polishing rate was calculated by taking the workpiece when the polishing rate reached a steady value as the first piece, measuring the polishing rate every minute thereafter, and averaging the polishing rates from the first to the tenth piece. . The maximum polishing rate is the maximum value of the polishing rate from the first sheet to the n-th processed sheet, and the minimum polishing rate is the minimum value of the polishing speed from the first sheet to the n-th processed sheet.
Polishing rate stability (%) = {(maximum polishing rate−minimum polishing rate) / average polishing rate} × 100

実施例1
容器に、ポリカプロラクトンジオール(ダイセル化学工業社製、プラクセル210N、水酸基価:110mgKOH/g、官能基数2)80重量部、ポリカプロラクトントリオール(ダイセル化学工業社製、プラクセル305、水酸基価:305mgKOH/g、官能基数3)18重量部、トリメチロールプロパン(水酸基価:1254mgKOH/g、官能基数3)2重量部、シリコン系界面活性剤(東レダウコーニングシリコーン社製、B8443)6重量部、及び触媒(花王製、No.25)0.1重量部を入れ、混合して第2成分(25℃)を調製した。そして、撹拌翼を用いて、回転数900rpmで反応系内に気泡を取り込むように約4分間激しく撹拌を行った。その後、第1成分であるカルボジイミド変性MDI(日本ポリウレタン工業製、ミリオネートMTL、NCOwt%:29wt%、25℃)47.7重量部を容器内に加え(NCO/OH=1.1)、約1分間撹拌して気泡分散ウレタン組成物を調製した。
Example 1
In a container, polycaprolactone diol (Daicel Chemical Industries, Plaxel 210N, hydroxyl value: 110 mgKOH / g, functional group number 2) 80 parts by weight, polycaprolactone triol (Daicel Chemical Industries, Plaxel 305, hydroxyl value: 305 mgKOH / g) , Functional group number 3) 18 parts by weight, trimethylolpropane (hydroxyl value: 1254 mg KOH / g, functional group number 3) 2 parts by weight, silicon surfactant (manufactured by Toray Dow Corning Silicone, B8443) 6 parts by weight, and catalyst ( A second component (25 ° C.) was prepared by adding 0.1 parts by weight of Kao, No. 25) and mixing them. And it stirred vigorously for about 4 minutes so that a bubble might be taken in in a reaction system with the rotation speed of 900 rpm using the stirring blade. Thereafter, 47.7 parts by weight of carbodiimide-modified MDI (manufactured by Nippon Polyurethane Industry, Millionate MTL, NCO wt%: 29 wt%, 25 ° C.) as the first component was added to the container (NCO / OH = 1.1), about 1 The foam-dispersed urethane composition was prepared by stirring for a minute.

調製した気泡分散ウレタン組成物を、離型処理した離型シート(東洋紡績製、ポリエチレンテレフタレート、厚さ:0.1mm)上に塗布して気泡分散ウレタン層を形成した。そして、該気泡分散ウレタン層上に基材層(ポリエチレンテレフタレート、厚さ:0.2mm)を被せた。ニップロールにて気泡分散ウレタン層を1.5mmの厚さにし、その後70℃で3時間キュアしてポリウレタン発泡体(連続気泡構造、平均気泡径:72μm、比重:0.40、C硬度:39度)を形成した。その後、ポリウレタン発泡体下の離型シートを剥離した。次に、バンドソータイプのスライサー(フェッケン社製)を用いてポリウレタン発泡体の表面をスライスして厚さを0.6mmにし、さらにバフ掛けにより厚み精度を調整して厚さ0.5mmの研磨層を形成した。ポリウレタン発泡体は、略球状の連続気泡を有していた。その後、基材層表面にラミ機を使用して両面テープ(ダブルタックテープ、積水化学工業製)を貼りあわせて研磨パッドを作製した。   The prepared cell-dispersed urethane composition was applied onto a release-treated release sheet (Toyobo, polyethylene terephthalate, thickness: 0.1 mm) to form a cell-dispersed urethane layer. And the base material layer (polyethylene terephthalate, thickness: 0.2 mm) was covered on this cell dispersion | distribution urethane layer. The cell-dispersed urethane layer is made 1.5 mm thick with a nip roll, and then cured at 70 ° C. for 3 hours to form a polyurethane foam (open cell structure, average cell diameter: 72 μm, specific gravity: 0.40, C hardness: 39 degrees. ) Was formed. Thereafter, the release sheet under the polyurethane foam was peeled off. Next, the surface of the polyurethane foam is sliced using a band saw type slicer (manufactured by Fecken) to a thickness of 0.6 mm, and the thickness accuracy is adjusted by buffing to obtain a 0.5 mm thick polishing layer. Formed. The polyurethane foam had substantially spherical open cells. Thereafter, a double-sided tape (double tack tape, manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) was bonded to the surface of the base material layer using a laminator to prepare a polishing pad.

実施例2
表面をスライスして厚さを0.9mmにし、さらにバフ掛けにより厚み精度を調整して厚さ0.8mmの研磨層を形成した以外は実施例1と同様の方法で研磨パッドを作製した。
Example 2
A polishing pad was produced in the same manner as in Example 1 except that the surface was sliced to a thickness of 0.9 mm, and the thickness accuracy was adjusted by buffing to form a 0.8 mm thick polishing layer.

実施例3
表面をスライスして厚さを1.1mmにし、さらにバフ掛けにより厚み精度を調整して厚さ1.0mmの研磨層を形成した以外は実施例1と同様の方法で研磨パッドを作製した。
Example 3
A polishing pad was prepared in the same manner as in Example 1 except that the surface was sliced to a thickness of 1.1 mm, and the thickness accuracy was adjusted by buffing to form a 1.0 mm thick polishing layer.

実施例4
容器に、ポリカプロラクトンジオール(ダイセル化学工業社製、プラクセル210N、水酸基価:110mgKOH/g、官能基数2)80重量部、ポリカプロラクトントリオール(ダイセル化学工業社製、プラクセル305、水酸基価:305mgKOH/g、官能基数3)18重量部、トリメチロールプロパン(水酸基価:1254mgKOH/g、官能基数3)2重量部、シリコン系界面活性剤(東レダウコーニングシリコーン社製、B8443)10重量部、及び触媒(花王製、No.25)0.1重量部を入れ、混合して第2成分(25℃)を調製した。そして、撹拌翼を用いて、回転数900rpmで反応系内に気泡を取り込むように約7分間激しく撹拌を行った。その後、第1成分であるカルボジイミド変性MDI(日本ポリウレタン工業製、ミリオネートMTL、NCOwt%:29wt%、25℃)47.7重量部を容器内に加え(NCO/OH=1.1)、約1分間撹拌して気泡分散ウレタン組成物を調製した。
その後、実施例2と同様の方法でポリウレタン発泡体(連続気泡構造、平均気泡径:120μm、比重:0.20、C硬度:35度)、及び研磨パッドを作製した。
Example 4
In a container, polycaprolactone diol (Daicel Chemical Industries, Plaxel 210N, hydroxyl value: 110 mgKOH / g, functional group number 2) 80 parts by weight, polycaprolactone triol (Daicel Chemical Industries, Plaxel 305, hydroxyl value: 305 mgKOH / g) , Functional group number 3) 18 parts by weight, trimethylolpropane (hydroxyl value: 1254 mg KOH / g, functional group number 3) 2 parts by weight, silicon surfactant (manufactured by Toray Dow Corning Silicone, B8443) 10 parts by weight, and catalyst ( A second component (25 ° C.) was prepared by adding 0.1 parts by weight of Kao, No. 25) and mixing them. And it stirred vigorously for about 7 minutes so that a bubble might be taken in in a reaction system with the rotation speed of 900 rpm using the stirring blade. Thereafter, 47.7 parts by weight of carbodiimide-modified MDI (manufactured by Nippon Polyurethane Industry, Millionate MTL, NCO wt%: 29 wt%, 25 ° C.) as the first component was added to the container (NCO / OH = 1.1), about 1 The foam-dispersed urethane composition was prepared by stirring for a minute.
Thereafter, a polyurethane foam (open cell structure, average cell diameter: 120 μm, specific gravity: 0.20, C hardness: 35 degrees) and a polishing pad were produced in the same manner as in Example 2.

実施例5
容器に、ポリカプロラクトンジオール(ダイセル化学工業社製、プラクセル210N、水酸基価:110mgKOH/g、官能基数2)80重量部、ポリカプロラクトントリオール(ダイセル化学工業社製、プラクセル305、水酸基価:305mgKOH/g、官能基数3)18重量部、トリメチロールプロパン(水酸基価:1254mgKOH/g、官能基数3)2重量部、シリコン系界面活性剤(東レダウコーニングシリコーン社製、B8443)3重量部、及び触媒(花王製、No.25)0.1重量部を入れ、混合して第2成分(25℃)を調製した。そして、撹拌翼を用いて、回転数900rpmで反応系内に気泡を取り込むように約3分間激しく撹拌を行った。その後、第1成分であるカルボジイミド変性MDI(日本ポリウレタン工業製、ミリオネートMTL、NCOwt%:29wt%、25℃)47.7重量部を容器内に加え(NCO/OH=1.1)、約1分間撹拌して気泡分散ウレタン組成物を調製した。
その後、実施例2と同様の方法でポリウレタン発泡体(連続気泡構造、平均気泡径:58μm、比重:0.60、C硬度:47度)、及び研磨パッドを作製した。
Example 5
In a container, polycaprolactone diol (Daicel Chemical Industries, Plaxel 210N, hydroxyl value: 110 mgKOH / g, functional group number 2) 80 parts by weight, polycaprolactone triol (Daicel Chemical Industries, Plaxel 305, hydroxyl value: 305 mgKOH / g) , Functional group number 3) 18 parts by weight, trimethylolpropane (hydroxyl value: 1254 mg KOH / g, functional group number 3) 2 parts by weight, silicon surfactant (manufactured by Toray Dow Corning Silicone, B8443), 3 parts by weight, and catalyst ( A second component (25 ° C.) was prepared by adding 0.1 parts by weight of Kao, No. 25) and mixing them. And it stirred vigorously for about 3 minutes so that a bubble might be taken in in a reaction system with the rotation speed of 900 rpm using the stirring blade. Thereafter, 47.7 parts by weight of carbodiimide-modified MDI (manufactured by Nippon Polyurethane Industry, Millionate MTL, NCO wt%: 29 wt%, 25 ° C.) as the first component was added to the container (NCO / OH = 1.1), about 1 The foam-dispersed urethane composition was prepared by stirring for a minute.
Thereafter, a polyurethane foam (open cell structure, average cell diameter: 58 μm, specific gravity: 0.60, C hardness: 47 degrees) and a polishing pad were prepared in the same manner as in Example 2.

実施例6
プラクセル210Nの量を91重量部、プラクセル305の量を7重量部に変更した以外は実施例1と同様の方法で気泡分散ウレタン組成物を調製した。該気泡分散ウレタン組成物を用いた以外は実施例3と同様の方法で研磨パッドを作製した。
Example 6
A cell-dispersed urethane composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that the amount of Plaxel 210N was changed to 91 parts by weight and the amount of Plaxel 305 was changed to 7 parts by weight. A polishing pad was prepared in the same manner as in Example 3 except that the cell-dispersed urethane composition was used.

実施例7
プラクセル210Nの量を72重量部、トリメチロールプロパンの量を10重量部に変更した以外は実施例1と同様の方法で気泡分散ウレタン組成物を調製した。該気泡分散ウレタン組成物を用いた以外は実施例3と同様の方法で研磨パッドを作製した。
Example 7
A cell-dispersed urethane composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount of plaquecel 210N was changed to 72 parts by weight and the amount of trimethylolpropane was changed to 10 parts by weight. A polishing pad was prepared in the same manner as in Example 3 except that the cell-dispersed urethane composition was used.

実施例8
プラクセル210Nの代わりに、ポリカプロラクトンジオール(ダイセル化学工業社製、プラクセル205、水酸基価:208mgKOH/g、官能基数2)を用いた以外は実施例1と同様の方法で気泡分散ウレタン組成物を調製した。該気泡分散ウレタン組成物を用いた以外は実施例1と同様の方法で研磨パッドを作製した。
Example 8
A cell-dispersed urethane composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that polycaprolactone diol (manufactured by Daicel Chemical Industries, Plaxel 205, hydroxyl value: 208 mgKOH / g, functional group number 2) was used instead of Plaxel 210N. did. A polishing pad was prepared in the same manner as in Example 1 except that the cell-dispersed urethane composition was used.

比較例1
表面をスライスして厚さを0.5mmにし、さらにバフ掛けにより厚み精度を調整して厚さ0.2mmの研磨層を形成した以外は実施例1と同様の方法で研磨パッドを作製した。
Comparative Example 1
A polishing pad was prepared in the same manner as in Example 1 except that the surface was sliced to a thickness of 0.5 mm, and the thickness accuracy was adjusted by buffing to form a polishing layer having a thickness of 0.2 mm.

比較例2
ニップロールにて気泡分散ウレタン層を2.0mmの厚さにし、ポリウレタン発泡体の表面をスライスして厚さを1.6mmにし、さらにバフ掛けにより厚み精度を調整して厚さ1.5mmの研磨層を形成した以外は実施例1と同様の方法で研磨パッドを作製した。
Comparative Example 2
Use a nip roll to make the cell-dispersed urethane layer 2.0 mm thick, slice the surface of the polyurethane foam to 1.6 mm, and adjust the thickness accuracy by buffing to polish 1.5 mm thick A polishing pad was produced in the same manner as in Example 1 except that the layer was formed.

比較例3
熱可塑性ウレタン(レザミン7285、大日精化製)10重量部をジメチルホルムアミド90重量部に溶解させてウレタン溶液を調製した。該ウレタン溶液を、バフ掛けにより厚みを0.8mmに調整した基材層(東洋紡績社製、ボランス4211N、アスカーC硬度22)上に塗布してウレタン膜を形成した。その後、ウレタン膜−基材層をDMF−水混合液(DMF/水=30/70)に30分間浸漬し、さらに水中に24時間浸漬してジメチルホルムアミドを水で置換してポリウレタン発泡体(比重:0.26、C硬度:27度)を形成した。次に、バフ機を用いてポリウレタン発泡体表面をバフ処理して厚さを0.2mmにし、厚み精度を調整して研磨層を形成した。ポリウレタン発泡体は、細長い雫状の気泡を有していた。その後、基材層表面にラミ機を使用して両面テープ(ダブルタックテープ、積水化学工業製)を貼りあわせて研磨パッドを作製した。
Comparative Example 3
A urethane solution was prepared by dissolving 10 parts by weight of thermoplastic urethane (Rezamin 7285, manufactured by Dainichi Seika) in 90 parts by weight of dimethylformamide. The urethane solution was applied onto a base material layer (Toyobo Co., Ltd., Borance 4211N, Asker C hardness 22) whose thickness was adjusted to 0.8 mm by buffing to form a urethane film. Thereafter, the urethane membrane-base material layer was immersed in a DMF-water mixture (DMF / water = 30/70) for 30 minutes, and further immersed in water for 24 hours to replace dimethylformamide with water, thereby forming a polyurethane foam (specific gravity). : 0.26, C hardness: 27 degrees). Next, the surface of the polyurethane foam was buffed using a buffing machine to a thickness of 0.2 mm, and the thickness accuracy was adjusted to form a polishing layer. The polyurethane foam had elongated cocoon-shaped cells. Thereafter, a double-sided tape (double tack tape, manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) was bonded to the surface of the base material layer using a laminator to prepare a polishing pad.

Figure 2009214220
Figure 2009214220

CMP研磨で使用する研磨装置の一例を示す概略構成図Schematic configuration diagram showing an example of a polishing apparatus used in CMP polishing

符号の説明Explanation of symbols

1:研磨パッド
2:研磨定盤
3:研磨剤(スラリー)
4:研磨対象物(半導体ウエハ、レンズ、ガラス板)
5:支持台(ポリシングヘッド)
6、7:回転軸
1: Polishing pad 2: Polishing surface plate 3: Abrasive (slurry)
4: Polishing target (semiconductor wafer, lens, glass plate)
5: Support base (polishing head)
6, 7: Rotating shaft

Claims (7)

基材層上に研磨層が設けられている研磨パッドにおいて、前記研磨層は、略球状の連続気泡を有する熱硬化性ポリウレタン発泡体からなり、前記基材層に自己接着しており、かつ厚さが0.5〜1mmであることを特徴とする研磨パッド。 In the polishing pad provided with the polishing layer on the base material layer, the polishing layer is made of a thermosetting polyurethane foam having substantially spherical open cells, is self-adhering to the base material layer, and has a thickness. A polishing pad having a thickness of 0.5 to 1 mm. 前記熱硬化性ポリウレタン発泡体は、比重が0.2〜0.6、アスカーC硬度が20〜50度である請求項1記載の研磨パッド。 The polishing pad according to claim 1, wherein the thermosetting polyurethane foam has a specific gravity of 0.2 to 0.6 and an Asker C hardness of 20 to 50 degrees. 前記熱硬化性ポリウレタン発泡体は、イソシアネート成分と活性水素基含有化合物とを原料成分として含有し、前記イソシアネート成分は芳香族イソシアネートであり、前記活性水素基含有化合物は、水酸基価が100〜250mgKOH/gの高分子量ポリオールを70〜95重量%含有する請求項1又は2記載の研磨パッド。 The thermosetting polyurethane foam contains an isocyanate component and an active hydrogen group-containing compound as raw material components, the isocyanate component is an aromatic isocyanate, and the active hydrogen group-containing compound has a hydroxyl value of 100 to 250 mgKOH / The polishing pad according to claim 1 or 2, comprising 70 to 95% by weight of g of a high molecular weight polyol. 前記芳香族イソシアネートが、カルボジイミド変性MDIである請求項3記載の研磨パッド。 The polishing pad according to claim 3, wherein the aromatic isocyanate is carbodiimide-modified MDI. 前記活性水素基含有化合物は、低分子量ポリオール、低分子量ポリアミン、及びアルコールアミンからなる群より選択される少なくとも1種の低分子量成分を合計2〜15重量%含有する請求項3又は4記載の研磨パッド。 The polishing according to claim 3 or 4, wherein the active hydrogen group-containing compound contains a total of 2 to 15% by weight of at least one low molecular weight component selected from the group consisting of a low molecular weight polyol, a low molecular weight polyamine, and an alcohol amine. pad. 前記低分子量成分は、水酸基及び/又はアミノ基を有する官能基数3の化合物である請求項5記載の研磨パッド。 The polishing pad according to claim 5, wherein the low molecular weight component is a compound having 3 functional groups having a hydroxyl group and / or an amino group. 請求項1〜6のいずれかに記載の研磨パッドを用いて半導体ウエハの表面を研磨する工程を含む半導体デバイスの製造方法。 A method for manufacturing a semiconductor device, comprising a step of polishing a surface of a semiconductor wafer using the polishing pad according to claim 1.
JP2008059710A 2008-03-10 2008-03-10 Polishing pad Withdrawn JP2009214220A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008059710A JP2009214220A (en) 2008-03-10 2008-03-10 Polishing pad

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008059710A JP2009214220A (en) 2008-03-10 2008-03-10 Polishing pad

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009214220A true JP2009214220A (en) 2009-09-24

Family

ID=41186648

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008059710A Withdrawn JP2009214220A (en) 2008-03-10 2008-03-10 Polishing pad

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009214220A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016193487A (en) * 2015-03-31 2016-11-17 富士紡ホールディングス株式会社 Polishing pad and method for producing polishing pad
CN109422902A (en) * 2017-08-24 2019-03-05 山东理工大学 Foaming agent comprising alcohol amine salt and for the purposes in polyurethane continuous slab foam-body material
CN109679130A (en) * 2017-10-19 2019-04-26 山东理工大学 Composite foamable agent comprising hexafluorobutene and organic alcohol amine salt compound

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016193487A (en) * 2015-03-31 2016-11-17 富士紡ホールディングス株式会社 Polishing pad and method for producing polishing pad
CN109422902A (en) * 2017-08-24 2019-03-05 山东理工大学 Foaming agent comprising alcohol amine salt and for the purposes in polyurethane continuous slab foam-body material
CN109422902B (en) * 2017-08-24 2021-02-12 山东理工大学 Foaming agent comprising an alkanolamine salt and use in polyurethane continuous panel foam materials
CN109679130A (en) * 2017-10-19 2019-04-26 山东理工大学 Composite foamable agent comprising hexafluorobutene and organic alcohol amine salt compound
CN109679130B (en) * 2017-10-19 2021-09-07 山东理工大学 Composite blowing agent comprising hexafluorobutene and organic alcohol amine salt compound

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5393434B2 (en) Polishing pad and manufacturing method thereof
JP5248152B2 (en) Polishing pad
JP4593643B2 (en) Polishing pad
JP4261586B2 (en) Polishing pad manufacturing method
JP2008290244A (en) Polishing pad
JP4986129B2 (en) Polishing pad
JP5426469B2 (en) Polishing pad and glass substrate manufacturing method
JP5306677B2 (en) Polishing pad
JP5528169B2 (en) Polishing pad, method for manufacturing the same, and method for manufacturing a semiconductor device
JP5377909B2 (en) Polishing pad and manufacturing method thereof
JP5230227B2 (en) Polishing pad
JP5393040B2 (en) Polishing pad
JP5350309B2 (en) Polishing pad, method for manufacturing the same, and method for manufacturing a semiconductor device
JP4237800B2 (en) Polishing pad
JP5242427B2 (en) Polishing pad and manufacturing method thereof
JP4465376B2 (en) Polishing pad manufacturing method
JP2009214220A (en) Polishing pad
JP5184200B2 (en) Polishing pad
JP5132369B2 (en) Polishing pad
JP2011235426A (en) Polishing pad
JP5465578B2 (en) Polishing pad, method for manufacturing the same, and method for manufacturing a semiconductor device
JP4465368B2 (en) Polishing pad
JP4970963B2 (en) Polishing pad manufacturing method
JP5738729B2 (en) Polishing pad

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20110510