JP2011235416A - Method for manufacturing polishing pad - Google Patents

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Shinkichi Ishizaka
信吉 石坂
Masato Doura
真人 堂浦
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Toyo Tire Corp
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Toyo Tire and Rubber Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a polishing pad having fine and uniform bubbles and increased polishing speed, and to provide the polishing pad obtained by the method.SOLUTION: This method includes a process for preparing a bubble dispersion urethane composition containing an isocyanate compound, an active hydrogen-containing compound and a silicon-based surfactant by a mechanical foaming method, a process for injecting the bubble dispersion urethane composition into a mold, a process for preparing a thermosetting polyurethane foam block by curing the bubble dispersion urethane composition and a process for preparing a thermosetting polyurethane foam sheet by cutting the thermosetting polyurethane foam block. An average hydroxyl value of the active hydrogen containing compound is 260-400 mgKOH/g. The bubble dispersion urethane composition contains 10-40 pts.wt. of a heat storage agent having a melting point of 70-110°C and a hydroxy group or an urethane group in 100 pts.wt. of the active hydrogen containing compound.

Description

本発明はレンズ、反射ミラー等の光学材料、シリコンウエハ、シリコンカーバイド、サファイア等の化合物半導体基板、ハードディスク用のガラス基板、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及びその製造方法に関する。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 an optical material such as a lens and a reflection mirror, a compound semiconductor substrate such as a silicon wafer, silicon carbide, and sapphire, a glass substrate for a hard disk, and a polishing pad used for polishing the surface of an aluminum substrate and a method for manufacturing the same. . In particular, the polishing pad of the present invention is suitably used as a polishing pad for finishing.

半導体装置を製造する際には、ウエハ表面に導電性膜を形成し、フォトリソグラフィー、エッチング等をすることにより配線層を形成する工程や、配線層の上に層間絶縁膜を形成する工程等が行われ、これらの工程によってウエハ表面に金属等の導電体や絶縁体からなる凹凸が生じる。近年、半導体集積回路の高密度化を目的として配線の微細化や多層配線化が進んでいるが、これに伴い、ウエハ表面の凹凸を平坦化する技術が重要となってきた。   When manufacturing a semiconductor device, a process of forming a conductive film on the wafer surface and forming a wiring layer by photolithography, etching, or the like, a process of forming an interlayer insulating film on the wiring layer, etc. These steps are performed, and irregularities made of a conductor such as metal or an insulator are generated on the wafer surface. In recent years, miniaturization of wiring and multilayer wiring have been advanced for the purpose of increasing the density of semiconductor integrated circuits, and along with this, technology for flattening the irregularities on the wafer surface has become important.

ウエハ表面の凹凸を平坦化する方法としては、一般的にケミカルメカニカルポリシング(以下、CMPという)が採用されている。CMPは、ウエハの被研磨面を研磨パッドの研磨面に押し付けた状態で、砥粒が分散されたスラリー状の研磨剤(以下、スラリーという)を用いて研磨する技術である。CMPで一般的に使用する研磨装置は、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、被研磨材(半導体ウエハ)4を支持する支持台(ポリシングヘッド)5とウエハの均一加圧を行うためのバッキング材と、スラリーの供給機構を備えている。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と被研磨材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、被研磨材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。   As a method for flattening the irregularities on the wafer surface, chemical mechanical polishing (hereinafter referred to as CMP) is generally employed. CMP is a technique of polishing using a slurry-like abrasive (hereinafter referred to as slurry) in which abrasive grains are dispersed in a state where the surface to be polished of a wafer is pressed against the polishing surface of a polishing pad. As shown in FIG. 1, for example, a polishing apparatus generally used in CMP includes a polishing surface plate 2 that supports a polishing pad 1 and a support base (polishing head) 5 that supports a material to be polished (semiconductor wafer) 4. And a backing material for uniformly pressing the wafer, and a slurry 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 material to be polished 4 supported by each of the polishing surface plate 2 and the support base 5 are opposed to each other, and are provided with rotating shafts 6 and 7 respectively. Further, a pressurizing mechanism for pressing the workpiece 4 against the polishing pad 1 is provided on the support base 5 side.

このような研磨操作に使用される研磨パッドの製造方法としては、例えば以下の製造方法が提案されている。   As a manufacturing method of a polishing pad used for such a polishing operation, for example, the following manufacturing method has been proposed.

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。前記気泡分散液に鎖延長剤を含む第2成分を混合して発泡反応液を調製する。前記発泡反応液を金型に流し込み、加熱し、反応硬化させてポリウレタン樹脂発泡体ブロックを作製する。その後、ポリウレタン樹脂発泡体ブロックをスライスしてポリウレタン樹脂発泡体シートからなる研磨パッドを製造する方法が提案されている(特許文献1)。   A silicon-based surfactant is added to the first component containing the isocyanate-terminated prepolymer, and the first component is further stirred with a non-reactive gas to prepare a bubble dispersion in which the non-reactive gas is dispersed as fine bubbles. To do. A foaming reaction solution is prepared by mixing a second component containing a chain extender into the cell dispersion. The foaming reaction liquid is poured into a mold, heated, and cured by reaction to produce a polyurethane resin foam block. Thereafter, a method of manufacturing a polishing pad made of a polyurethane resin foam sheet by slicing a polyurethane resin foam block has been proposed (Patent Document 1).

特許文献1のように、イソシアネート末端プレポリマーと鎖延長剤とを用いてポリウレタン樹脂発泡体ブロックを作製する方法(いわゆるプレポリマー法)の場合には、ブロック内部の反応温度はそれほど高くはならない。そのため、ブロック内部の気泡はそれほど熱膨張せず、微細で均一な気泡が形成される。   In the case of a method of producing a polyurethane resin foam block using an isocyanate-terminated prepolymer and a chain extender as in Patent Document 1 (so-called prepolymer method), the reaction temperature inside the block is not so high. Therefore, the bubbles inside the block do not expand so much, and fine and uniform bubbles are formed.

しかし、イソシアネート化合物と平均水酸基価が大きい活性水素含有化合物とを用いてポリウレタン樹脂発泡体ブロックを作製する方法(いわゆるワンショット法)の場合には、ブロック内部の反応温度がかなり高くなる。そのため、厚さが30mm以上のブロックを作製する場合には、ブロック内部の気泡が熱膨張したり、熱膨張により気泡同士が結合して気泡が粗大化しやすい。その結果、粗大化した気泡や大きさが不均一な気泡が形成される。粗大化した気泡や大きさが不均一な気泡を有するポリウレタン樹脂発泡体シートからなる研磨パッドは、研磨速度が小さい、被研磨材の表面にスクラッチが発生しやすいなどの問題がある。   However, in the case of a method for producing a polyurethane resin foam block using an isocyanate compound and an active hydrogen-containing compound having a large average hydroxyl value (so-called one-shot method), the reaction temperature inside the block becomes considerably high. Therefore, when a block having a thickness of 30 mm or more is produced, the bubbles inside the block are thermally expanded, or the bubbles are liable to be coarsened due to the combination of the bubbles due to thermal expansion. As a result, coarse bubbles and non-uniform bubbles are formed. A polishing pad made of a polyurethane resin foam sheet having coarse bubbles and non-uniform bubbles has problems such as a low polishing rate and a tendency to scratch on the surface of the material to be polished.

特許文献2には、均一で微細な気泡を持つ表面平滑な高倍率の発泡体を製造するために、熱可塑性樹脂を押出機内で溶融し、該溶融物に無機ガスを圧入すると共に、0.3〜80重量%の水を吸収させた吸水性ポリマーを熱可塑性樹脂100重量部に対して0.1〜30重量部圧入し、溶融混練後、溶融物を押出機から押し出して発泡せしめることを特徴とする熱可塑性樹脂発泡体の製造方法を提案している。   In Patent Document 2, in order to produce a high-magnification foam with uniform and fine bubbles and a smooth surface, a thermoplastic resin is melted in an extruder, and an inorganic gas is injected into the melt. The water-absorbing polymer having absorbed 3 to 80% by weight of water is press-fitted in an amount of 0.1 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic resin, and after melt-kneading, the melt is extruded from the extruder and foamed. A method for producing a featured thermoplastic resin foam is proposed.

特許文献3には、発泡プロセス中に混合物の一部の過熱によってフォームの品質が低下することを防止し、高品質のポリマーフォームを製造するために、発泡性混合物中に少なくとも80℃の温度で吸熱分解しうる化合物を添加することが記載されている。 In US Pat. No. 6,057,033, in order to prevent the quality of the foam from being deteriorated by overheating of a part of the mixture during the foaming process and to produce a high-quality polymer foam, the temperature in the foamable mixture is The addition of compounds capable of endothermic decomposition is described.

特許文献4には、寝具や衣類等の用途における蒸れを防止することができ、また、精密OA機器等の衝撃吸収用梱包材用途における調温機能を付与した蓄熱性メカニカルフロスタイプポリウレタンフォームを製造するために、メカニカルフロスタイプポリウレタンフォームに蓄熱性粒子を配合することが記載されている。蓄熱性粒子としては、シェル内に潜熱蓄熱剤が内包されたマイクロカプセルが記載されている。特許文献4の発明は、寝具や衣類等が蓄熱して蒸れることを防止するためにポリウレタンフォームに蓄熱性粒子を配合しており、製造時に気泡が熱膨張することを防止するために蓄熱性粒子を配合しているわけではない。 Patent Document 4 manufactures a heat storage mechanical floss type polyurethane foam that can prevent stuffiness in applications such as bedding and clothing, and that has a temperature control function in shock absorbing packaging materials such as precision OA equipment. In order to achieve this, it is described that heat storage particles are blended in a mechanical floss type polyurethane foam. As the heat storage particles, a microcapsule in which a latent heat storage agent is included in a shell is described. The invention of Patent Document 4 contains heat storage particles in polyurethane foam in order to prevent bedding, clothing, etc. from being stored and steamed, and heat storage particles to prevent bubbles from thermally expanding during production. It is not necessarily blended.

特開2006−282993号公報JP 2006-282993 A 特開平5−320400号公報JP-A-5-320400 特表2007−501885号公報Special table 2007-50185 gazette 特開2001−294640号公報JP 2001-294640 A

本発明は、微細で均一な気泡を有し、研磨速度が大きい研磨パッドの製造方法、及び該製造方法により得られる研磨パッドを提供することを目的とする。また、該研磨パッドを用いた半導体デバイスの製造方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a method for producing a polishing pad having fine and uniform bubbles and a high polishing rate, and a polishing pad obtained by the production method. Moreover, it aims at providing the manufacturing method of the semiconductor device using this polishing pad.

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の製造方法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-mentioned problems, the present inventors have found that the above object can be achieved by the following polishing pad manufacturing method, and have completed the present invention.

すなわち、本発明は、イソシアネート化合物、活性水素含有化合物、及びシリコン系界面活性剤を含有する気泡分散ウレタン組成物を機械発泡法により調製する工程、モールド内に気泡分散ウレタン組成物を注入する工程、気泡分散ウレタン組成物を硬化させることにより熱硬化性ポリウレタン発泡体ブロックを作製する工程、及び熱硬化性ポリウレタン発泡体ブロックを切断して熱硬化性ポリウレタン発泡体シートを作製する工程を含む研磨パッドの製造方法において、
前記活性水素含有化合物は、平均水酸基価が260〜400mgKOH/gであり、
前記気泡分散ウレタン組成物は、融解点が70〜110℃かつ水酸基又はウレタン基を有する蓄熱剤を活性水素含有化合物100重量部に対して10〜40重量部含有することを特徴とする研磨パッドの製造方法、に関する。
That is, the present invention includes a step of preparing a cell-dispersed urethane composition containing an isocyanate compound, an active hydrogen-containing compound, and a silicon-based surfactant by a mechanical foaming method, a step of injecting the cell-dispersed urethane composition into a mold, A polishing pad comprising a step of producing a thermosetting polyurethane foam block by curing a cell-dispersed urethane composition, and a step of producing a thermosetting polyurethane foam sheet by cutting the thermosetting polyurethane foam block In the manufacturing method,
The active hydrogen-containing compound has an average hydroxyl value of 260 to 400 mgKOH / g,
The cell-dispersed urethane composition contains a heat storage agent having a melting point of 70 to 110 ° C. and a hydroxyl group or a urethane group in an amount of 10 to 40 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the active hydrogen-containing compound. Manufacturing method.

活性水素含有化合物の平均水酸基価が260mgKOH/g以上の場合には、イソシアネート化合物との反応により組成物が発熱しやすく、ブロック内部の温度がかなり高くなる。そのため、ブロック内部の気泡が熱膨張したり、熱膨張により気泡同士が結合して気泡が粗大化しやすい。本発明のように、融解点が70〜110℃かつ水酸基又はウレタン基を有する蓄熱剤を気泡分散ウレタン組成物中に添加しておくことにより、ブロック内部の気泡が熱膨張することを効果的に防止することができる。その結果、微細で均一な気泡を有するポリウレタン発泡体シートが得られる。   When the average hydroxyl value of the active hydrogen-containing compound is 260 mgKOH / g or more, the composition easily generates heat due to the reaction with the isocyanate compound, and the temperature inside the block becomes considerably high. For this reason, the bubbles inside the block are thermally expanded, or the bubbles are likely to become coarse due to the combination of the bubbles due to thermal expansion. As in the present invention, by adding a heat storage agent having a melting point of 70 to 110 ° C. and having a hydroxyl group or a urethane group to the cell-dispersed urethane composition, the bubbles inside the block are effectively expanded. Can be prevented. As a result, a polyurethane foam sheet having fine and uniform cells is obtained.

活性水素含有化合物の平均水酸基価が400mgKOH/gを超える場合には、ポットライフが短くなりすぎるため、組成物を十分に撹拌することができず、非反応性気体を微細気泡として分散させることができない。また、組成物が非常に発熱しやすくなり、大量の蓄熱剤を添加しても気泡の熱膨張を防止することが難しくなる。さらに、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。   When the average hydroxyl value of the active hydrogen-containing compound exceeds 400 mgKOH / g, the pot life becomes too short, so that the composition cannot be sufficiently stirred, and the non-reactive gas can be dispersed as fine bubbles. Can not. Further, the composition is very likely to generate heat, and even if a large amount of heat storage agent is added, it is difficult to prevent thermal expansion of bubbles. Furthermore, the degree of crosslinking of the polyurethane foam becomes too high and becomes brittle.

本発明においては、融解点が70〜110℃かつ水酸基又はウレタン基を有する蓄熱剤を用いることが必要である。融解点が70℃未満の場合には、ウレタン化反応がスムーズに進行せず、ポットライフが長くなりすぎるため製造上好ましくない。一方、融解点が110℃を超える場合には、融解点が高すぎるためウレタン化反応で発生した熱を吸収することができず、ブロック内部の気泡の熱膨張を防止することができない。 In the present invention, it is necessary to use a heat storage agent having a melting point of 70 to 110 ° C. and having a hydroxyl group or a urethane group. When the melting point is less than 70 ° C., the urethanization reaction does not proceed smoothly and the pot life becomes too long, which is not preferable for production. On the other hand, when the melting point exceeds 110 ° C., the melting point is too high to absorb heat generated by the urethanization reaction, and thermal expansion of bubbles inside the block cannot be prevented.

また、水酸基又はウレタン基を有する蓄熱剤は、イソシアネート化合物又は活性水素含有化合物と反応することが可能であり、ポリウレタン分子に結合させることができるため、ブルームの発生を効果的に防止することができる。また、水酸基又はウレタン基を有する蓄熱剤を用いると、気泡分散ウレタン組成物中への分散性が向上するため、ブロック内部全体において気泡の熱膨張を効果的に防止することができる。その結果、微細で均一な気泡を有するポリウレタン発泡体シートが得られる。   Moreover, since the heat storage agent having a hydroxyl group or a urethane group can react with an isocyanate compound or an active hydrogen-containing compound and can be bonded to a polyurethane molecule, the generation of bloom can be effectively prevented. . In addition, when a heat storage agent having a hydroxyl group or a urethane group is used, dispersibility in the cell-dispersed urethane composition is improved, so that thermal expansion of the cells can be effectively prevented throughout the block. As a result, a polyurethane foam sheet having fine and uniform cells is obtained.

前記蓄熱剤は、活性水素含有化合物100重量部に対して10〜40重量部添加することが必要である。蓄熱剤の添加量が10重量部未満の場合には、ウレタン化反応で発生した熱を十分に吸収することができないため、ブロック内部の気泡の熱膨張を防止することができない。一方、40重量部を超える場合には、ウレタンマトリックス自体の物性が可塑化により低下するため、研磨パッドの研磨特性(特に研磨速度)が悪化する。   It is necessary to add 10 to 40 parts by weight of the heat storage agent with respect to 100 parts by weight of the active hydrogen-containing compound. When the addition amount of the heat storage agent is less than 10 parts by weight, the heat generated by the urethanization reaction cannot be sufficiently absorbed, and thus thermal expansion of bubbles inside the block cannot be prevented. On the other hand, when the amount exceeds 40 parts by weight, the physical properties of the urethane matrix itself are lowered by plasticization, so that the polishing characteristics (particularly the polishing rate) of the polishing pad are deteriorated.

前記蓄熱剤は、融解熱量が100kJ/kg以上の変性ワックス系潜熱蓄熱剤であることが好ましい。融解熱量が100kJ/kg未満の場合には、ウレタン化反応で発生した熱を十分に吸収できないため、蓄熱剤の添加量を多くする必要がある。潜熱タイプの蓄熱剤は、吸熱効果が大きく、少量添加した場合でも発生した熱を十分に吸収できるため好ましい。また、水和物タイプの蓄熱剤は、融解時に水分が気化し、ブロック内にボイドが発生しやすくなるため好ましくない。そのため、変性ワックス系の蓄熱剤を用いることが好ましい。   The heat storage agent is preferably a modified wax-based latent heat storage agent having a heat of fusion of 100 kJ / kg or more. When the amount of heat of fusion is less than 100 kJ / kg, the heat generated by the urethanization reaction cannot be sufficiently absorbed, so it is necessary to increase the amount of heat storage agent added. The latent heat type heat storage agent is preferable because it has a large endothermic effect and can sufficiently absorb the generated heat even when added in a small amount. In addition, a hydrate type heat storage agent is not preferable because moisture is vaporized at the time of melting and voids are easily generated in the block. Therefore, it is preferable to use a modified wax-based heat storage agent.

また本発明は、前記製造方法により得られる研磨パッド、に関する。 Moreover, this invention relates to the polishing pad obtained by the said manufacturing method.

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, the present invention relates to a semiconductor device manufacturing method including a step of polishing a surface of a semiconductor wafer using the polishing pad.

本発明の製造方法により得られる研磨パッドは、微細で均一な気泡を有しており、研磨速度が大きく、スクラッチの発生を効果的に抑制することができる。   The polishing pad obtained by the production method of the present invention has fine and uniform bubbles, has a high polishing rate, and can effectively suppress the generation of scratches.

CMP研磨で使用する研磨装置の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the grinding | polishing apparatus used by CMP grinding | polishing.

本発明の研磨パッドの製造方法は、イソシアネート化合物、活性水素含有化合物、及びシリコン系界面活性剤を含有する気泡分散ウレタン組成物を機械発泡法により調製する工程、モールド内に気泡分散ウレタン組成物を注入する工程、気泡分散ウレタン組成物を硬化させることにより熱硬化性ポリウレタン発泡体ブロック(以下、ポリウレタン発泡体ブロックという)を作製する工程、及びポリウレタン発泡体ブロックを切断して熱硬化性ポリウレタン発泡体シート(以下、ポリウレタン発泡体シートという)を作製する工程を含む。   The method for producing a polishing pad of the present invention comprises a step of preparing a cell-dispersed urethane composition containing an isocyanate compound, an active hydrogen-containing compound, and a silicon surfactant by a mechanical foaming method, and a cell-dispersed urethane composition in a mold. A step of injecting, a step of producing a thermosetting polyurethane foam block (hereinafter referred to as a polyurethane foam block) by curing the cell-dispersed urethane composition, and a thermosetting polyurethane foam by cutting the polyurethane foam block A step of producing a sheet (hereinafter referred to as a polyurethane foam sheet) is included.

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、イソシアネート化合物、及び活性水素含有化合物(高分子量ポリオール、低分子量ポリオール、低分子量ポリアミン等)からなるものである。   The polyurethane resin is composed of an isocyanate compound and an active hydrogen-containing compound (high molecular weight polyol, low molecular weight polyol, low molecular weight polyamine, etc.).

本発明の研磨パッドの製造方法は、活性水素含有化合物の平均水酸基価が260〜400mgKOH/gである場合に有効な製造方法であり、活性水素含有化合物の平均水酸基価が260〜400mgKOH/gになるように各成分を調整することが必要である。   The manufacturing method of the polishing pad of the present invention is an effective manufacturing method when the average hydroxyl value of the active hydrogen-containing compound is 260 to 400 mgKOH / g, and the average hydroxyl value of the active hydrogen-containing compound is 260 to 400 mgKOH / g. It is necessary to adjust each component so that it becomes.

イソシアネート化合物としては、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 compound, 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.

イソシアネート化合物としては、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 compound, in addition to the diisocyanate compound, a polyfunctional polyisocyanate compound having three or more functions can be used. 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化合物のうち、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート又は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 compounds, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate or 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.

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樹脂の弾性特性等の観点から500〜2000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樹脂は十分な弾性特性を有さず、脆いポリマーとなる。そのためこのポリウレタン樹脂から製造される研磨層は硬くなりすぎ、ウエハ表面のスクラッチの原因となる。また、摩耗しやすくなるため、パッド寿命の観点からも好ましくない。一方、数平均分子量が2000を超えると、これを用いたポリウレタン樹脂は軟らかくなりすぎるため、このポリウレタン樹脂から製造される研磨層は平坦化特性に劣る傾向にある。   The number average molecular weight of the high molecular weight polyol is not particularly limited, but is preferably 500 to 2000 from the viewpoint of the elastic properties of the resulting polyurethane resin. When the number average molecular weight is less than 500, a polyurethane resin using the number average molecular weight does not have sufficient elastic properties and becomes a brittle polymer. Therefore, the polishing layer produced from this polyurethane resin becomes too hard and causes a scratch on the wafer surface. Moreover, since it becomes easy to wear, it is not preferable from the viewpoint of the pad life. On the other hand, when the number average molecular weight exceeds 2000, a polyurethane resin using the number average molecular weight becomes too soft, and a polishing layer produced from this polyurethane resin tends to have poor planarization characteristics.

また、上記高分子量ポリオールのうち、水酸基価が150〜400mgKOH/gの3官能ポリオールを用いることが好ましい。水酸基価は200〜350mgKOH/gであることがより好ましい。また、3官能ポリオールはポリカプロラクトントリオールであることがより好ましい。水酸基価が150mgKOH/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、400mgKOH/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。   Of the above high molecular weight polyols, it is preferable to use a trifunctional polyol having a hydroxyl value of 150 to 400 mgKOH / g. The hydroxyl value is more preferably 200 to 350 mgKOH / g. The trifunctional polyol is more preferably polycaprolactone triol. When the hydroxyl value is less than 150 mgKOH / g, the amount of polyurethane hard segments tends to decrease and durability tends to decrease. When the hydroxyl value exceeds 400 mgKOH / g, the degree of crosslinking of the polyurethane foam becomes too high. Tend to be brittle.

水酸基価が150〜400mgKOH/gの3官能ポリオールの配合量は特に限定されず、研磨層に要求される特性により適宜決定されるが、活性水素含有化合物中に10〜70重量%含有させることが好ましく、より好ましくは20〜60重量%である。   The blending amount of the trifunctional polyol having a hydroxyl value of 150 to 400 mgKOH / g is not particularly limited, and is appropriately determined depending on the properties required for the polishing layer. However, the active hydrogen-containing compound may contain 10 to 70% by weight. Preferably, it is 20 to 60% by weight.

また、水酸基価が150〜400mgKOH/gの3官能ポリオールと共に、水酸基価が50〜250mgKOH/gの2官能ポリオールを用いることが好ましい。2官能ポリオールの水酸基価は100〜150mgKOH/gであることがより好ましい。また、2官能ポリオールはポリカプロラクトンジオールであることがより好ましい。   Moreover, it is preferable to use the bifunctional polyol whose hydroxyl value is 50-250 mgKOH / g with the trifunctional polyol whose hydroxyl value is 150-400 mgKOH / g. The hydroxyl value of the bifunctional polyol is more preferably 100 to 150 mgKOH / g. The bifunctional polyol is more preferably polycaprolactone diol.

水酸基価が50〜250mgKOH/gの2官能ポリオールの配合量は特に限定されず、研磨層に要求される特性により適宜決定されるが、活性水素含有化合物中に20〜80重量%含有させることが好ましく、より好ましくは30〜70重量%である。   The blending amount of the bifunctional polyol having a hydroxyl value of 50 to 250 mgKOH / g is not particularly limited and is appropriately determined depending on the properties required for the polishing layer, but 20 to 80% by weight is contained in the active hydrogen-containing compound. Preferably, it is 30 to 70% by weight.

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を併用することができる。また、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を併用することもできる。また、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を併用することもできる。これら低分子量ポリオール、低分子量ポリアミン等は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。特に、ジエチレングリコール、1,4−ブタンジオール、又はトリメチロールプロパンを用いることが好ましい。低分子量ポリオール等の配合量は特に限定されず、研磨層に要求される特性により適宜決定されるが、活性水素含有化合物中に5〜25重量%であることが好ましい。   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 Hexanol, diethanolamine, N- methyldiethanolamine, and low molecular weight polyols such as triethanolamine may be used in combination. Moreover, low molecular weight polyamines, such as ethylenediamine, tolylenediamine, diphenylmethanediamine, and diethylenetriamine, can also be used in combination. Also, alcohol amines such as monoethanolamine, 2- (2-aminoethylamino) ethanol, and monopropanolamine can be used in combination. These low molecular weight polyols and low molecular weight polyamines may be used alone or in combination of two or more. In particular, it is preferable to use diethylene glycol, 1,4-butanediol, or trimethylolpropane. The blending amount of the low molecular weight polyol and the like is not particularly limited and is appropriately determined depending on the properties required for the polishing layer, but is preferably 5 to 25% by weight in the active hydrogen-containing compound.

イソシアネート化合物、活性水素含有化合物の比は、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、活性水素含有化合物の合計活性水素基(水酸基+アミノ基)数に対するイソシアネート化合物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 compound and the active hydrogen-containing compound can be variously changed depending on the molecular weight of each and the desired physical properties of the polyurethane foam. In order to obtain a foam having desired characteristics, the number of isocyanate groups of the isocyanate compound relative to the total number of active hydrogen groups (hydroxyl group + amino group) of the active hydrogen-containing compound is preferably 0.80 to 1.20, More 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.

本発明においては、ワンショット法によりポリウレタン発泡体ブロックを作製する。   In the present invention, a polyurethane foam block is produced by a one-shot method.

ポリウレタン発泡体ブロックは、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)により作製する。   The polyurethane foam block is produced by a mechanical foaming method (including a mechanical floss method) using a silicon-based surfactant.

特に、ポリアルキルシロキサンとポリエーテル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及びL−5340(東レダウコーニングシリコーン社製)、B8443、B8465(ゴールドシュミット社製)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 copolymer of polyalkylsiloxane and polyether is preferable. Examples of suitable silicon surfactants include SH-192 and L-5340 (manufactured by Toray Dow Corning Silicone), B8443, B8465 (manufactured by Goldschmidt), and the like.

シリコン系界面活性剤は、ポリウレタン発泡体中に0.1〜10重量%添加することが好ましく、より好ましくは0.5〜5重量%である。   The silicon-based surfactant is preferably added in an amount of 0.1 to 10% by weight, more preferably 0.5 to 5% by weight, in the polyurethane foam.

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。また、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添加してもかまわない。触媒の種類、添加量は、混合工程後、モールドに流し込む流動時間を考慮して選択する。   If necessary, stabilizers such as antioxidants, lubricants, pigments, fillers, antistatic agents, and other additives may be added. Moreover, you may add the catalyst which accelerates | stimulates well-known polyurethane reactions, such as a tertiary amine type | system | group. The type and amount of the catalyst are selected in consideration of the flow time that flows into the mold after the mixing step.

ポリウレタン発泡体シート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シートの製造方法は、以下の工程を有する。   An example of a method for producing a polyurethane foam sheet will be described below. The manufacturing method of this polyurethane foam sheet has the following processes.

(1)イソシアネート化合物を含む第1成分、及び活性水素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及び融解点が70〜110℃かつ水酸基又はウレタン基を有する蓄熱剤を添加し、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。   (1) A silicon-based surfactant and a heat storage agent having a melting point of 70 to 110 ° C. and a hydroxyl group or a urethane group are added to at least one of the first component containing the isocyanate compound and the second component containing the active hydrogen-containing compound. Then, the component to which the silicon-based surfactant is added is mechanically stirred in the presence of the non-reactive gas to disperse the non-reactive gas 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.

(2)イソシアネート化合物を含む第1成分、及び活性水素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及び融解点が70〜110℃かつ水酸基又はウレタン基を有する蓄熱剤を添加し、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ウレタン組成物を調製する。   (2) A silicon-based surfactant and a heat storage agent having a melting point of 70 to 110 ° C. and a hydroxyl group or a urethane group are added to at least one of the first component containing the isocyanate compound and the second component containing the active hydrogen-containing compound. The first component and the second component are 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.

融解点が70〜110℃かつ水酸基又はウレタン基を有する蓄熱剤は、マイクロカプセル等で被覆されていないもの(非被覆タイプ)であり、固相−液相変化タイプの蓄熱剤であることが好ましい。液相−気相変化タイプの蓄熱剤は融解時に水分が気化し、ブロック内にボイドが発生しやすくなるため好ましくない。融解点は75〜100℃であることが好ましい。また、水和物タイプの蓄熱剤は、融解時に水分が気化し、ブロック内にボイドが発生しやすくなるため好ましくない。そのため、変性ワックス系の蓄熱剤を用いることが好ましい。蓄熱剤の融解熱量は、100kJ/kg以上であることが好ましく、より好ましくは120kJ/kg以上である。   The heat storage agent having a melting point of 70 to 110 ° C. and having a hydroxyl group or a urethane group is not coated with a microcapsule or the like (uncoated type), and is preferably a solid-liquid phase change type heat storage agent. . The liquid phase-gas phase change type heat storage agent is not preferable because water is vaporized at the time of melting and voids are easily generated in the block. The melting point is preferably 75 to 100 ° C. In addition, a hydrate type heat storage agent is not preferable because moisture is vaporized at the time of melting and voids are easily generated in the block. Therefore, it is preferable to use a modified wax-based heat storage agent. The heat of fusion of the heat storage agent is preferably 100 kJ / kg or more, more preferably 120 kJ / kg or more.

前記特性の蓄熱剤としては、例えば、融解点が75℃かつ水酸基を有する変性ワックス系潜熱蓄熱剤(日本精蝋社製、NPS9210、融解熱量:150kJ/kg)、融解点が80℃かつウレタン基を有する変性ワックス系潜熱蓄熱剤(日本精蝋社製、NPS6115、融解熱量:150kJ/kg)、融解点が100℃かつウレタン基を有する変性ワックス系潜熱蓄熱剤(日本精蝋社製、HAD5150、融解熱量:130kJ/kg)などが挙げられる。   Examples of the heat storage agent having the above-described characteristics include a modified wax-based latent heat storage agent having a melting point of 75 ° C. and a hydroxyl group (Nippon Seiwa Co., Ltd., NPS9210, heat of fusion: 150 kJ / kg), melting point of 80 ° C. and urethane group Modified wax-based latent heat storage agent (manufactured by Nippon Seiwa Co., Ltd., NPS 6115, heat of fusion: 150 kJ / kg), modified wax-based latent heat storage agent having a melting point of 100 ° C. and having a urethane group (manufactured by Nippon Seiwa Co., Ltd., HAD5150, Heat of fusion: 130 kJ / kg).

固相−液相変化タイプの蓄熱剤の場合、粒径は10μm以下であることが好ましく、より好ましくは1μm以下である。   In the case of a solid-liquid phase change type heat storage agent, the particle size is preferably 10 μm or less, more preferably 1 μm or less.

前記蓄熱剤は、活性水素含有化合物100重量部に対して10〜40重量部添加することが必要であり、好ましくは15〜40重量部である。   The heat storage agent needs to be added in an amount of 10 to 40 parts by weight, preferably 15 to 40 parts by weight, based on 100 parts by weight of the active hydrogen-containing compound.

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比重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 means that raw material components are put into the mixing chamber of the mixing head and non-reactive gas is mixed, and mixed and stirred with 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 specific gravity 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1000〜2000rpmであることが好ましく、より好ましくは1000〜1500rpmである。また、撹拌時間は目的とする比重に応じて適宜調整する必要があるが、通常2〜5分程度である。   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 1000 to 2000 rpm, more preferably 1000 to 1500 rpm. Moreover, although stirring time needs to be suitably adjusted according to the target specific gravity, it is about 2 to 5 minutes normally.

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。混合工程における撹拌翼の回転数は1000〜2000rpmであることが好ましく、撹拌時間は、通常1〜3分程度である。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 stirring for preparing the cell dispersion in the foaming step and 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. The number of rotations of the stirring blade in the mixing step is preferably 1000 to 2000 rpm, and the stirring time is usually about 1 to 3 minutes. 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、モールド内に気泡分散ウレタン組成物を注入し、気泡分散ウレタン組成物を硬化させることによりポリウレタン発泡体ブロックを作製する。   Then, a polyurethane foam block is produced by injecting the cell-dispersed urethane composition into the mold and curing the cell-dispersed urethane composition.

ポリウレタン発泡体ブロックの製造方法においては、気泡分散ウレタン組成物をモールドに流し込んで流動しなくなるまで反応した発泡体を、加熱、ポストキュアすることは、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。ポストキュアの温度は、通常40〜70℃程度である。モールドに気泡分散ウレタン組成物を流し込んで直ちに加熱オーブン中に入れてポストキュアを行ってもよい。硬化反応は、常圧で行うと気泡形状が安定するために好ましい。   In the method for producing a polyurethane foam block, heating and post-curing the foam that has reacted until the cell-dispersed urethane composition flows into the mold and does not flow has the effect of improving the physical properties of the foam. Is very suitable. The temperature of the post cure is usually about 40 to 70 ° C. The foam-dispersed urethane composition may be poured into a mold and immediately placed in a heating oven for post cure. The curing reaction is preferably performed at normal pressure because the bubble shape is stable.

本発明の製造方法によると、ポリウレタン発泡体ブロックの厚さが30mm以上、さらには50mm以上であっても、蓄熱剤の効果によりブロック内部の気泡の熱膨張を効果的に防止することができる。そのため、微細で均一な気泡を有するポリウレタン発泡体シートが得られる。   According to the production method of the present invention, even if the thickness of the polyurethane foam block is 30 mm or more, and even 50 mm or more, the thermal expansion of bubbles inside the block can be effectively prevented by the effect of the heat storage agent. Therefore, a polyurethane foam sheet having fine and uniform cells can be obtained.

その後、ポリウレタン発泡体ブロックをバンドソー方式やカンナ方式のスライサーを用いて、所定厚みに切断してポリウレタン発泡体シート(研磨層)を作製する。   Thereafter, the polyurethane foam block is cut to a predetermined thickness using a band saw type or canna type slicer to produce a polyurethane foam sheet (polishing layer).

ポリウレタン発泡体シートの厚みバラツキは100μm以下であることが好ましい。厚みバラツキが100μmを越えるものは、研磨層が大きなうねりを持ったものとなり、被研磨材に対する接触状態が異なる部分ができ、研磨特性に悪影響を与える。また、研磨層の厚みバラツキを解消するため、一般的には、研磨初期に研磨層表面をダイヤモンド砥粒を電着、融着させたドレッサーを用いてドレッシングするが、上記範囲を超えたものは、ドレッシング時間が長くなり、生産効率を低下させるものとなる。   The thickness variation of the polyurethane foam sheet is preferably 100 μm or less. When the thickness variation exceeds 100 μm, the polishing layer has a large waviness, and there are portions where the contact state with the material to be polished is different, which adversely affects the polishing characteristics. In order to eliminate the thickness variation of the polishing layer, in general, the surface of the polishing layer is dressed with a dresser in which diamond abrasive grains are electrodeposited and fused in the initial stage of polishing. As a result, the dressing time becomes longer and the production efficiency is lowered.

ポリウレタン発泡体シートの厚みのバラツキを抑える方法としては、所定厚みにスライスしたシート表面をバフィングする方法が挙げられる。また、バフィングする際には、粒度などが異なる研磨材で段階的に行うことが好ましい。   Examples of the method for suppressing the variation in the thickness of the polyurethane foam sheet include a method of buffing the sheet surface sliced to a predetermined thickness. Moreover, when buffing, it is preferable to carry out stepwise with abrasives having different particle sizes.

ポリウレタン発泡体シートの厚みは特に限定されるものではないが、通常0.8〜4mm程度であり、1.5〜2.5mmであることが好ましい。   The thickness of the polyurethane foam sheet is not particularly limited, but is usually about 0.8 to 4 mm, and preferably 1.5 to 2.5 mm.

本発明の製造方法により得られるポリウレタン発泡体の平均気泡径は、100〜300μm程度であり、好ましくは150〜250μmである。   The average cell diameter of the polyurethane foam obtained by the production method of the present invention is about 100 to 300 μm, preferably 150 to 250 μm.

ポリウレタン発泡体の比重は、0.3〜0.8であることが好ましい。比重が0.3未満の場合、研磨層の耐久性が低下する傾向にある。一方、0.8より大きい場合は、気泡の砥粒保持性が悪くなり、研磨速度が低下する傾向にある。   The specific gravity of the polyurethane foam is preferably 0.3 to 0.8. When the specific gravity is less than 0.3, the durability of the polishing layer tends to decrease. On the other hand, when the ratio is larger than 0.8, the abrasive grain retention of bubbles is deteriorated, and the polishing rate tends to decrease.

ポリウレタン発泡体の硬度は、アスカーD硬度計にて、10〜50度であることが好ましい。アスカーD硬度が10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、50度より大きい場合は、被研磨材の表面にスクラッチが発生しやすくなる。   The hardness of the polyurethane foam is preferably 10 to 50 degrees with an Asker D hardness meter. When the Asker D hardness is less than 10 degrees, the durability of the polishing layer tends to decrease, or the surface smoothness of the polished material after polishing tends to deteriorate. On the other hand, when it is larger than 50 degrees, scratches are likely to occur on the surface of the material to be polished.

ポリウレタン発泡体シート(研磨層)の被研磨材と接触する研磨表面は、スラリーを保持・更新するための凹凸構造を有することが好ましい。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、また被研磨材との吸着による被研磨材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 polishing surface of the polyurethane foam sheet (polishing layer) that comes into contact with the material to be polished preferably has an uneven 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 material to be polished due to adsorption with the material to be polished can be prevented. The concavo-convex structure is not particularly limited as long as it is a shape that holds and renews the slurry. 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、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, or pressing a resin with a press plate having a predetermined surface shape. Examples thereof include a method, a manufacturing method using photolithography, and a manufacturing method using laser light using a carbon dioxide gas laser.

本発明の研磨パッドは、前記研磨層とクッション層とを貼り合わせたものであってもよい。   The polishing pad of the present invention may be obtained by bonding the polishing layer and the cushion layer.

クッション層は、研磨層の特性を補うものである。クッション層は、CMPにおいて、トレードオフの関係にあるプラナリティとユニフォーミティの両者を両立させるために必要なものである。プラナリティとは、パターン形成時に発生する微小凹凸のある被研磨材を研磨した時のパターン部の平坦性をいい、ユニフォーミティとは、被研磨材全体の均一性をいう。研磨層の特性によって、プラナリティを改善し、クッション層の特性によってユニフォーミティを改善する。本発明の研磨パッドにおいては、クッション層は研磨層より柔らかいものを用いることが好ましい。   The cushion layer supplements the characteristics of the polishing layer. The cushion layer is necessary in order to achieve both planarity and uniformity in a trade-off relationship in CMP. Planarity refers to the flatness of a pattern portion when a material having fine irregularities generated during pattern formation is polished, and uniformity refers to the uniformity of the entire material to be polished. The planarity is improved by the characteristics of the polishing layer, and the uniformity is improved by the characteristics of the cushion layer. In the polishing pad of the present invention, the cushion layer is preferably softer than the polishing layer.

クッション層としては、例えば、ポリエステル不織布、ナイロン不織布、アクリル不織布などの繊維不織布やポリウレタンを含浸したポリエステル不織布のような樹脂含浸不織布、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。   Examples of the cushion layer include fiber nonwoven fabrics such as polyester nonwoven fabric, nylon nonwoven fabric, and acrylic nonwoven fabric, resin-impregnated nonwoven fabrics such as polyester nonwoven fabric impregnated with polyurethane, polymer resin foams such as polyurethane foam and polyethylene foam, butadiene rubber, and isoprene. Examples thereof include rubber resins such as rubber and photosensitive resins.

研磨層とクッション層とを貼り合わせる手段としては、例えば、研磨層とクッション層とを両面テープで挟みプレスする方法が挙げられる。   As a means for bonding the polishing layer and the cushion layer, for example, a method in which the polishing layer and the cushion layer are sandwiched and pressed with a double-sided tape can be mentioned.

前記両面テープは、不織布やフィルム等の基材の両面に接着層を設けた一般的な構成を有するものである。クッション層へのスラリーの浸透等を防ぐことを考慮すると、基材にフィルムを用いることが好ましい。また、接着層の組成としては、例えば、ゴム系接着剤やアクリル系接着剤等が挙げられる。金属イオンの含有量を考慮すると、アクリル系接着剤は、金属イオン含有量が少ないため好ましい。また、研磨層とクッション層は組成が異なることもあるため、両面テープの各接着層の組成を異なるものとし、各層の接着力を適正化することも可能である。   The double-sided tape has a general configuration in which adhesive layers are provided on both sides of a substrate such as a nonwoven fabric or a film. In consideration of preventing the slurry from penetrating into the cushion layer, it is preferable to use a film for the substrate. Examples of the composition of the adhesive layer include rubber adhesives and acrylic adhesives. Considering the content of metal ions, an acrylic adhesive is preferable because the metal ion content is low. In addition, since the composition of the polishing layer and the cushion layer may be different, the composition of each adhesive layer of the double-sided tape can be made different so that the adhesive force of each layer can be optimized.

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。該両面テープとしては、上述と同様に基材の両面に接着層を設けた一般的な構成を有するものを用いることができる。基材としては、例えば不織布やフィルム等が挙げられる。研磨パッドの使用後のプラテンからの剥離を考慮すれば、基材にフィルムを用いることが好ましい。また、接着層の組成としては、例えば、ゴム系接着剤やアクリル系接着剤等が挙げられる。金属イオンの含有量を考慮すると、アクリル系接着剤は、金属イオン含有量が少ないため好ましい。   The polishing pad of the present invention may be provided with a double-sided tape on the surface to be bonded to the platen. As the double-sided tape, a tape having a general configuration in which an adhesive layer is provided on both surfaces of a base material can be used as described above. As a base material, a nonwoven fabric, a film, etc. are mentioned, for example. In consideration of peeling from the platen after use of the polishing pad, it is preferable to use a film for the substrate. Examples of the composition of the adhesive layer include rubber adhesives and acrylic adhesives. Considering the content of metal ions, an acrylic adhesive is preferable because the metal ion content is low.

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(研磨層)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 a polishing pad (polishing layer) 1 and a support table (polishing head) that supports the semiconductor wafer 4. 5 and a polishing apparatus equipped with a backing material for uniformly pressing the wafer and a supply mechanism of the abrasive 3. 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の表面の突出した部分が除去されて平坦状に研磨される。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。   As a result, the protruding portion of the surface of the semiconductor wafer 4 is removed and polished flat. 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.

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シートを厚み1mm以下になるべく薄くミクロトームカッターで平行に切り出したものを平均気泡径測定用試料とした。試料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。また、1mm以上のボイドの有無を観察した。
[Measurement and evaluation methods]
(Measurement of average bubble diameter)
A sample obtained by cutting the produced polyurethane foam sheet in parallel with a microtome cutter as thin as possible to a thickness of 1 mm or less was used as a sample for measuring the average cell diameter. The sample was fixed on a slide glass 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. Moreover, the presence or absence of a 1 mm or more void was observed.

(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シートを4cm×8.5cmの短冊状(厚み:任意)に切り出したものを比重測定用試料とし、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 sheet was cut into a 4 cm × 8.5 cm strip (thickness: arbitrary) and used as a sample for measuring specific gravity, and was allowed to stand still for 16 hours in an environment of a temperature of 23 ° C. ± 2 ° C. and a humidity of 50% ± 5%. I put it. The specific gravity was measured using a hydrometer (manufactured by Sartorius).

(D硬度の測定)
JIS K6253−1997に準拠して行った。作製したポリウレタン発泡体シートを2cm×2cm(厚み:任意)の大きさに切り出したものを硬度測定用試料とし、温度23℃±2℃、湿度50%±5%の環境で16時間静置した。測定時には、試料を重ね合わせ、厚み6mm以上とした。硬度計(高分子計器社製、アスカーD型硬度計)を用い、硬度を測定した。
(D hardness measurement)
This was performed in accordance with JIS K6253-1997. The produced polyurethane foam sheet was cut into a size of 2 cm × 2 cm (thickness: arbitrary) and used as a sample for hardness measurement, and was 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 a thickness of 6 mm or more. The hardness was measured using a hardness meter (manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd., Asker D type hardness meter).

(ブルームの有無)
作製したポリウレタン発泡体シートの表面を目視及び指触にて観察し、蓄熱剤が表面にブルームしているか否かを確認した。
(With or without bloom)
The surface of the produced polyurethane foam sheet was observed visually and by finger touch to confirm whether or not the heat storage agent was blooming on the surface.

(微小うねりの測定)
非接触表面形状測定機(ZYGO社製、New View6300)を使用し、レンズ倍率2.5倍、ズーム倍率0.5倍、バンドパスフィルターを200〜1250μmに設定して、被研磨材であるガラス板の表面5点のRa(nm)を測定し、その平均値を微小うねりとした。なお、前記ガラス板は、下記研磨方法で研磨した100枚目のものを用いた。
(Measurement of micro swell)
Using a non-contact surface shape measuring machine (New View 6300, manufactured by ZYGO), setting the lens magnification 2.5 times, the zoom magnification 0.5 times, and the bandpass filter 200 to 1250 μm, the glass as the material to be polished Ra (nm) at 5 points on the surface of the plate was measured, and the average value was defined as a microwaviness. In addition, the 100th thing grind | polished with the following grinding | polishing method was used for the said glass plate.

(研磨速度安定性の評価)
研磨装置として9B両面研磨機(スピードファム社製)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1に示す。研磨条件は以下の通りである。
ガラス板:オハラ社製、TS−10SX、2.5インチ、厚さ0.8mm
スラリー:セリアスラリー(昭和電工社製、SHOROX A−10)を水に添加し混合して比重を1.06〜1.09に調製したもの
スラリー供給量:4L/min
研磨加工圧力:100g/cm
研磨定盤回転数:50rpm
研磨時間:60min/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/cm]×ガラス板の研磨面積[cm]×研磨時間[min])〕×10
研磨速度安定性(%)は、ガラス板1枚目から500枚目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500枚目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
(Evaluation of polishing rate stability)
Using a 9B double-side polishing machine (manufactured by Speed Fam Co., Ltd.) as the polishing apparatus, the polishing rate stability of the prepared polishing pad was evaluated. The evaluation results are shown in Table 1. The polishing conditions are as follows.
Glass plate: manufactured by OHARA, TS-10SX, 2.5 inches, thickness 0.8 mm
Slurry: Ceria slurry (SHOROX A-10, manufactured by Showa Denko KK) was added to water and mixed to adjust the specific gravity to 1.06 to 1.09. Slurry supply amount: 4 L / min
Polishing pressure: 100 g / cm 2
Polishing platen rotation speed: 50rpm
Polishing time: 60 min / number of polished glass plates: 500 First, the polishing rate (Å / min) for each polished glass plate is calculated. The calculation method is as follows.
Polishing rate = [weight change amount of glass plate before and after polishing [g] / (glass plate density [g / cm 3 ] × polishing area of glass plate [cm 2 ] × polishing time [min])] × 10 8
The polishing rate stability (%) is the maximum polishing rate, the minimum polishing rate, and the total average polishing rate (the average value of each polishing rate from the first to the 500th sheet) from the first to the 500th glass plate. Is calculated by substituting the value into the following equation. As the polishing rate stability (%) is lower, the polishing rate is less likely to change even when a large number of glass plates are polished. In the present invention, the polishing rate stability after processing 500 sheets is preferably within 10%.
Polishing rate stability (%) = {(maximum polishing rate−minimum polishing rate) / total average polishing rate} × 100

(スクラッチの評価)
MicroMax社製のVMX−2200を用いて、上記方法で研磨した100枚目のガラス板の任意4×5mm範囲にスクラッチ又は研磨条痕があるか否かを観察し、全くない場合を○、少しでもある場合を×と評価した。
(Scratch evaluation)
Using VMX-2200 manufactured by MicroMax, observe whether there is a scratch or a scratch in the 4 × 5 mm range of the 100th glass plate polished by the above method. However, the case was evaluated as x.

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210、水酸基価:112mgKOH/g、官能基数2)65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)20重量部、ジエチレングリコール(水酸基価:1058mgKOH/g、官能基数2)13重量部、トリメチロールプロパンのプロピレンオキサイド付加物(旭硝子製、EX−890MP、水酸基価:865mgKOH/g、官能基数:3)2重量部、シリコン系界面活性剤(ゴールドシュミット社製、B8443)6重量部、触媒(花王製、Kao No.25)0.03重量部、及び変性ワックス系潜熱蓄熱剤(日本精蝋社製、NPS9210、水酸基含有タイプ、融解点:75℃、融解熱量:150kJ/kg、粒径:5μm)30重量部を入れ、混合して第2成分を調製した。そして、撹拌翼を用いて、回転数1500rpmで反応系内に気泡を取り込むように5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%)82重量部を容器内に加え(NCO/OH=1.1)、3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, 65 parts by weight of polycaprolactone diol (Daicel Chemical Industries, Plaxel 210, hydroxyl value: 112 mgKOH / g, functional group number 2), polycaprolactone triol (Daicel Chemical Industries, Plaxel 305, hydroxyl value: 305 mgKOH / g) , Functional group number 3) 20 parts by weight, diethylene glycol (hydroxyl value: 1058 mgKOH / g, functional group number 2) 13 parts by weight, propylene oxide adduct of trimethylolpropane (Asahi Glass, EX-890MP, hydroxyl value: 865 mgKOH / g, functional Number of bases: 3) 2 parts by weight, silicon surfactant (manufactured by Goldschmidt, B8443) 6 parts by weight, catalyst (manufactured by Kao, Kao No. 25) 0.03 part by weight, and modified wax-based latent heat storage agent (Japan) Made by Seiwa Co., Ltd., NPS9210, hydroxyl group-containing type , Melting point: 75 ° C., heat of fusion: 150 kJ / kg, particle size: 5 μm) 30 parts by weight were added and mixed to prepare a second component. And it stirred vigorously for 5 minutes so that a bubble might be taken in in a reaction system with the rotation speed of 1500 rpm using the stirring blade. Thereafter, 82 parts by weight of carbodiimide-modified MDI (manufactured by Nippon Polyurethane Industry, Millionate MTL, NCO wt%: 29 wt%) as the first component was added to the container (NCO / OH = 1.1), and the bubbles were dispersed by stirring for 3 minutes. A urethane composition was prepared.

調製した気泡分散ウレタン組成物をパン型のオープンモールド(縦1000mm、横1000mm、深さ50mm)へ流し込んだ。組成物の流動性がなくなった時点でオーブン内に入れ、70℃で16時間ポストキュアを行い、ポリウレタン発泡体ブロック(厚さ30mm)を得た。約80℃に加熱した前記ポリウレタン発泡体ブロックをスライサー(アミテック社製、VGW−125)を使用してスライスし、ポリウレタン発泡体シートを得た。次に、バフ機(アミテック社製)を使用して、厚さ1.20mmになるまで該シートの表面バフ処理をし、厚み精度を整えたシートとした。このバフ処理をしたシートを直径61cmの大きさで打ち抜き、溝加工機(テクノ社製)を用いて表面に溝幅2mm、溝ピッチ50mm、溝深さ0.5mmのXY格子状の溝加工を行い研磨層を得た。この研磨層の溝加工面と反対側の面にラミ機を使用して、両面テープ(積水化学工業社製、ダブルタックテープ)を貼り合わせて研磨パッドを作製した。   The prepared cell-dispersed urethane composition was poured into a pan-type open mold (length 1000 mm, width 1000 mm, depth 50 mm). When the fluidity of the composition disappeared, it was put in an oven and post-cured at 70 ° C. for 16 hours to obtain a polyurethane foam block (thickness 30 mm). The polyurethane foam block heated to about 80 ° C. was sliced using a slicer (AGW Tech, VGW-125) to obtain a polyurethane foam sheet. Next, using a buffing machine (Amitech Co., Ltd.), the surface of the sheet was buffed to a thickness of 1.20 mm to obtain a sheet with an adjusted thickness accuracy. This buffed sheet is punched out with a diameter of 61 cm, and an XY grid-like groove with a groove width of 2 mm, a groove pitch of 50 mm, and a groove depth of 0.5 mm is formed on the surface using a groove processing machine (manufactured by Techno). A polishing layer was obtained. Using a laminator on the surface of the polishing layer opposite to the grooved surface, a double-sided tape (manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd., double tack tape) was bonded to prepare a polishing pad.

実施例2〜8及び比較例1〜6
表1及び2記載の配合比を採用した以外は実施例1と同様の方法で研磨パッドを作製した。表1及び2中の化合物は以下のとおりである。
・PCL210:ポリカプロラクトンジオール(ダイセル化学工業社製、水酸基価:112mgKOH/g、官能基数2)
・PTMG1000:ポリテトラメチレンエーテルグリコール(三菱化学社製、水酸基価:112mgKOH/g、官能基数:2)
・DEG:ジエチレングリコール(水酸基価:1058mgKOH/g、官能基数2)
・1,4−BG:1,4−ブタンジオール(水酸基価:1245mgKOH/g、官能基数2)
・PCL305:ポリカプロラクトントリオール(ダイセル化学工業社製、水酸基価:305mgKOH/g、官能基数3)
・EX−890MP:トリメチロールプロパンのプロピレンオキサイド付加物(旭硝子製、水酸基価:865mgKOH/g、官能基数:3)
・B8443:シリコン系界面活性剤(ゴールドシュミット社製)
・Kao No.25:触媒(花王製)
・NPS9210:変性ワックス系潜熱蓄熱剤(日本精蝋社製、水酸基含有タイプ、融解点:75℃、融解熱量:150kJ/kg、粒径:5μm)
・NPS6115:変性ワックス系潜熱蓄熱剤(日本精蝋社製、ウレタン基含有タイプ、融解点:80℃、融解熱量:150kJ/kg、粒径:5μm)
・HAD5150:変性ワックス系潜熱蓄熱剤(日本精蝋社製、ウレタン基含有タイプ、融解点:100℃、融解熱量:130kJ/kg、粒径:5μm)
・PW155:パラフィン系潜熱蓄熱剤(日本精蝋社製、官能基なし、融解点:70℃、融解熱量:200kJ/kg、粒径:5μm)
・FT0070:パラフィン系潜熱蓄熱剤(日本精蝋社製、官能基なし、融解点:70℃、融解熱量:220kJ/kg、粒径:5μm)
・ミリオネートMTL:カルボジイミド変性MDI(日本ポリウレタン工業製、NCOwt%:29wt%)
Examples 2-8 and Comparative Examples 1-6
A polishing pad was produced in the same manner as in Example 1 except that the blending ratios shown in Tables 1 and 2 were adopted. The compounds in Tables 1 and 2 are as follows.
PCL210: Polycaprolactone diol (manufactured by Daicel Chemical Industries, hydroxyl value: 112 mg KOH / g, number of functional groups 2)
PTMG1000: polytetramethylene ether glycol (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, hydroxyl value: 112 mgKOH / g, number of functional groups: 2)
DEG: Diethylene glycol (hydroxyl value: 1058 mg KOH / g, number of functional groups 2)
1,4-BG: 1,4-butanediol (hydroxyl value: 1245 mg KOH / g, number of functional groups 2)
PCL305: Polycaprolactone triol (manufactured by Daicel Chemical Industries, hydroxyl value: 305 mgKOH / g, functional group number 3)
EX-890MP: Propylene oxide adduct of trimethylolpropane (manufactured by Asahi Glass, hydroxyl value: 865 mgKOH / g, number of functional groups: 3)
B8443: Silicon-based surfactant (manufactured by Goldschmidt)
・ Kao No. 25: Catalyst (manufactured by Kao)
NPS9210: Modified wax-based latent heat storage agent (Nippon Seiwa Co., Ltd., hydroxyl group-containing type, melting point: 75 ° C., heat of fusion: 150 kJ / kg, particle size: 5 μm)
NPS 6115: Modified wax-based latent heat storage agent (Nippon Seiwa Co., Ltd., urethane group-containing type, melting point: 80 ° C., heat of fusion: 150 kJ / kg, particle size: 5 μm)
HAD5150: Modified wax-based latent heat storage agent (Nippon Seiwa Co., Ltd., urethane group-containing type, melting point: 100 ° C., heat of fusion: 130 kJ / kg, particle size: 5 μm)
PW155: Paraffin-based latent heat storage agent (Nippon Seiwa Co., Ltd., no functional group, melting point: 70 ° C., heat of fusion: 200 kJ / kg, particle size: 5 μm)
FT0070: Paraffin-based latent heat storage agent (Nippon Seiwa Co., Ltd., no functional group, melting point: 70 ° C., heat of fusion: 220 kJ / kg, particle size: 5 μm)
Millionate MTL: Carbodiimide-modified MDI (Nippon Polyurethane Industry, NCO wt%: 29 wt%)

Figure 2011235416
Figure 2011235416

Figure 2011235416
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本発明の研磨パッドは、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、アルミ基板、及び一般的な金属研磨加工等の高度の表面平坦性を要求される材料の平坦化加工に用いられる。本発明の研磨パッドは、特にシリコンウエハ並びにその上に酸化物層、金属層等が形成されたデバイスを、さらにこれらの酸化物層や金属層を積層・形成する前に平坦化する工程に好適に使用される。   The polishing pad of the present invention is used to flatten optical materials such as lenses and reflection mirrors, silicon wafers, glass substrates for hard disks, aluminum substrates, and materials that require high surface flatness such as general metal polishing. Used for processing. The polishing pad of the present invention is particularly suitable for a step of planarizing a silicon wafer and a device having an oxide layer, a metal layer, etc. formed thereon, before further laminating and forming these oxide layers and metal layers. Used for.

1:研磨パッド
2:研磨定盤
3:研磨剤(スラリー)
4:被研磨材(半導体ウエハ)
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: Material to be polished (semiconductor wafer)
5: Support base (polishing head)
6, 7: Rotating shaft

Claims (4)

イソシアネート化合物、活性水素含有化合物、及びシリコン系界面活性剤を含有する気泡分散ウレタン組成物を機械発泡法により調製する工程、モールド内に気泡分散ウレタン組成物を注入する工程、気泡分散ウレタン組成物を硬化させることにより熱硬化性ポリウレタン発泡体ブロックを作製する工程、及び熱硬化性ポリウレタン発泡体ブロックを切断して熱硬化性ポリウレタン発泡体シートを作製する工程を含む研磨パッドの製造方法において、
前記活性水素含有化合物は、平均水酸基価が260〜400mgKOH/gであり、
前記気泡分散ウレタン組成物は、融解点が70〜110℃かつ水酸基又はウレタン基を有する蓄熱剤を活性水素含有化合物100重量部に対して10〜40重量部含有することを特徴とする研磨パッドの製造方法。
A step of preparing a cell-dispersed urethane composition containing an isocyanate compound, an active hydrogen-containing compound, and a silicon surfactant by a mechanical foaming method, a step of injecting a cell-dispersed urethane composition into a mold, and a cell-dispersed urethane composition In a method for producing a polishing pad comprising a step of producing a thermosetting polyurethane foam block by curing, and a step of producing a thermosetting polyurethane foam sheet by cutting the thermosetting polyurethane foam block,
The active hydrogen-containing compound has an average hydroxyl value of 260 to 400 mgKOH / g,
The cell-dispersed urethane composition contains a heat storage agent having a melting point of 70 to 110 ° C. and a hydroxyl group or a urethane group in an amount of 10 to 40 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the active hydrogen-containing compound. Production method.
前記蓄熱剤は、融解熱量が100kJ/kg以上の変性ワックス系潜熱蓄熱剤である請求項1記載の研磨パッドの製造方法。 The method for producing a polishing pad according to claim 1, wherein the heat storage agent is a modified wax-based latent heat storage agent having a heat of fusion of 100 kJ / kg or more. 請求項1又は2記載の製造方法により得られる研磨パッド。 A polishing pad obtained by the production method according to claim 1. 請求項3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 3.
JP2010110502A 2010-05-12 2010-05-12 Method for manufacturing polishing pad Withdrawn JP2011235416A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2016064455A (en) * 2014-09-24 2016-04-28 富士紡ホールディングス株式会社 Polishing pad
JP2016516122A (en) * 2013-04-19 2016-06-02 エボニック デグサ ゲーエムベーハーEvonik Degussa GmbH PUR foam with coarse cell structure

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