JP2009214222A - 研磨パッド - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 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、前記熱硬化性ポリウレタン発泡体は、イソシアネート成分及び活性水素基含有成分を1.5〜2の官能基モル比(イソシアネート成分のイソシアネート基のモル数/活性水素基含有成分の活性水素基のモル数)で含むプレポリマー組成物を反応して得られるイソシアネート末端プレポリマーと、鎖延長剤とを原料成分として含有することを特徴とする研磨パッド。
【選択図】 図1
Description
(ポットライフの測定方法)
TV−10H形粘度計(ロータ:H−3、回転数100rpm、東機産業製)を用いて、実施例及び比較例の方法で調製した気泡分散ウレタン組成物の粘度上昇を測定した。混合物を容器内に加えた混合開始時から気泡分散ウレタン組成物の粘度が50Pa・sに達するまでの時間をポットライフとした。
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。
前記方法で測定した全気泡径をもとに標準偏差を算出して気泡径分布を求めた。気泡径分布の値は13以下であることが好ましく、より好ましくは11以下である。
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。
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。
研磨装置としてSPP600S(岡本工作機械社製)を用い、作製した研磨パッドの研磨速度安定性の評価を行った。評価結果を表3に示す。研磨条件は以下の通りである。
ガラス板:6インチφ、厚さ1.1mm(光学ガラス、BK7)
スラリー:セリアスラリー(昭和電工GPL C1010)
スラリー量:100ml/min
研磨加工圧力:10kPa
研磨定盤回転数:55rpm
ガラス板回転数:50rpm
研磨時間:10min/枚
研磨したガラス板枚数:500枚
まず、研磨したガラス板1枚ごとの研磨速度(Å/min)を算出する。算出方法は以下の通りである。
研磨速度=〔研磨前後のガラス板の重量変化量[g]/(ガラス板密度[g/cm3]×ガラス板の研磨面積[cm2]×研磨時間[min])〕×108
研磨速度安定性(%)は、ガラス板1枚目から処理枚数(100枚、300枚、又は500枚)までにおける最大研磨速度、最小研磨速度、及び全平均研磨速度(1枚目から処理枚数までの各研磨速度の平均値)を求めて、その値を下記式に代入することにより算出する。研磨速度安定性(%)は数値が低いほど、多数のガラス板を研磨しても研磨速度が変化しにくいことを示す。本発明においては、500枚処理した後の研磨速度安定性が10%以内であることが好ましい。
研磨速度安定性(%)={(最大研磨速度−最小研磨速度)/全平均研磨速度}×100
容器に4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(以下、MDIと略す)44重量部、数平均分子量1000のポリテトラメチレンエーテルグリコール(以下、PTMG1000と略す)51重量部、及び1,2−プロピレングリコール(以下、PGと略す)5重量部を入れ、70℃で2時間反応させてイソシアネート末端プレポリマーを得た。容器にイソシアネート末端プレポリマー100重量部、及びシリコン系界面活性剤(ゴールドシュミット社製、B−8443)6重量部を入れ、70℃に調整して減圧脱泡した。その後、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、容器内に、PTMG1000(5重量部)、PCL305(ダイセル化学工業社製、ポリエステルポリオール)2重量部、1,4−ブタンジオール(以下、1,4−BGと略す)3重量部、トリメチロールプロパン(以下、TMPと略す)1重量部、及び触媒(花王製、カオーライザーNo.25)0.14重量部を含む混合物(70℃)を加え、約1分間撹拌して気泡分散ウレタン組成物を調製した。
表1、2記載の配合比を採用した以外は実施例1と同様の方法でイソシアネート末端プレポリマーを合成し、気泡分散ウレタン組成物を調製し、研磨パッドを作製した。表1中の1,3−BGは1,3−ブタンジオールである。
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
Claims (5)
- 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、前記熱硬化性ポリウレタン発泡体は、イソシアネート成分及び活性水素基含有成分を1.5〜2の官能基モル比(イソシアネート成分のイソシアネート基のモル数/活性水素基含有成分の活性水素基のモル数)で含むプレポリマー組成物を反応して得られるイソシアネート末端プレポリマーと、鎖延長剤とを原料成分として含有することを特徴とする研磨パッド。
- 研磨層は、基材層に自己接着している請求項1記載の研磨パッド。
- イソシアネート成分及び活性水素基含有成分を1.5〜2の官能基モル比(イソシアネート成分のイソシアネート基のモル数/活性水素基含有成分の活性水素基のモル数)で含むプレポリマー組成物を反応して得られるイソシアネート末端プレポリマーを含む第1成分にシリコン系界面活性剤を熱硬化性ポリウレタン発泡体中に0.1〜10重量%になるように添加し、さらに前記第1成分を非反応性気体と撹拌して前記非反応性気体を微細気泡として分散させた気泡分散液を調製する工程、前記気泡分散液に鎖延長剤を含む第2成分を混合して気泡分散ウレタン組成物を調製する工程、基材層上に気泡分散ウレタン組成物を塗布する工程、気泡分散ウレタン組成物を硬化させて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を形成する工程、及び熱硬化性ポリウレタン発泡体の厚さを均一に調整する工程を含む研磨パッドの製造方法。
- イソシアネート成分及び活性水素基含有成分を1.5〜2の官能基モル比(イソシアネート成分のイソシアネート基のモル数/活性水素基含有成分の活性水素基のモル数)で含むプレポリマー組成物を反応して得られるイソシアネート末端プレポリマーを含む第1成分にシリコン系界面活性剤を熱硬化性ポリウレタン発泡体中に0.1〜10重量%になるように添加し、さらに前記第1成分を非反応性気体と撹拌して前記非反応性気体を微細気泡として分散させた気泡分散液を調製する工程、前記気泡分散液に鎖延長剤を含む第2成分を混合して気泡分散ウレタン組成物を調製する工程、離型シート上に気泡分散ウレタン組成物を塗布する工程、気泡分散ウレタン組成物上に基材層を積層する工程、押圧手段により厚さを均一にしつつ気泡分散ウレタン組成物を硬化させて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を形成する工程、及び熱硬化性ポリウレタン発泡体下の離型シートを剥離する工程を含む研磨パッドの製造方法。
- 請求項1又は2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。
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