JP2018051745A - Polishing pad - Google Patents

Polishing pad Download PDF

Info

Publication number
JP2018051745A
JP2018051745A JP2016194757A JP2016194757A JP2018051745A JP 2018051745 A JP2018051745 A JP 2018051745A JP 2016194757 A JP2016194757 A JP 2016194757A JP 2016194757 A JP2016194757 A JP 2016194757A JP 2018051745 A JP2018051745 A JP 2018051745A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
curing agent
polishing pad
polishing
bisphenol
moles
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.)
Granted
Application number
JP2016194757A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6855202B2 (en
Inventor
博仁 宮坂
Hirohito Miyasaka
博仁 宮坂
哲平 立野
Teppei Tateno
哲平 立野
立馬 松岡
Ryuma Matsuoka
立馬 松岡
匠 三國
Takumi Mikuni
匠 三國
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.)
Fujibo Holdins Inc
Original Assignee
Fujibo Holdins Inc
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 Fujibo Holdins Inc filed Critical Fujibo Holdins Inc
Priority to JP2016194757A priority Critical patent/JP6855202B2/en
Publication of JP2018051745A publication Critical patent/JP2018051745A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6855202B2 publication Critical patent/JP6855202B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

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

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polishing pad which is excellent in heat resistance, suppresses lowering of hardness by frictional heat at the time of polishing and is excellent in dressing properties.SOLUTION: A polishing pad has a polishing layer formed of a polyurethane resin, where the polishing layer is formed by curing a polyurethane resin curable composition containing a polyisocyanate compound and a curing agent, the curing agent contains an amine-based curing agent and a polyol curing agent having a bisphenol A structure represented by formula (I), a molar ratio of the amine-based curing agent to the polyol curing agent having the bisphenol A structure is 90:10 to 70:30, and a ratio ((molar number of NH+molar number of OH)/molar number of NCO) of the total of a molar number of NH of the amine-based curing agent and a molar number of OH of the polyol curing agent having the bisphenol A structure to the molar number of NCO of the polyisocyanate compound is 0.7 to 1.1. In formula (I), R is an alkylene group having 2 or 3 carbon atoms; and n and m are each independently an integer of 1 to 7.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、光学材料、半導体用基板、半導体ウエハ、ハードディスク基板、液晶用ガラス基板、半導体デバイスなどの高度の表面平坦性を要求される材料の研磨を行うための研磨シート乃至研磨パッドに関する。本発明は、特に半導体ウエハの上に酸化物層、金属層等が形成されたデバイスを研磨するのに好適に用いられる。   The present invention relates to a polishing sheet or a polishing pad for polishing materials that require high surface flatness such as optical materials, semiconductor substrates, semiconductor wafers, hard disk substrates, liquid crystal glass substrates, and semiconductor devices. The present invention is particularly suitable for polishing a device in which an oxide layer, a metal layer or the like is formed on a semiconductor wafer.

光学材料、半導体基板、半導体ウエハ、ハードディスク基板、液晶用ガラス基板、半導体デバイスは非常に精密な平坦性が要求される。また半導体材料の表面は、金属、有機及び無機の絶縁材料など硬度の異なる様々な材料が露出している。このような材料の表面を平坦に研磨するためには、研磨パッドの表面も均一な剛性を維持していることが必要である。研磨パッドの表面の剛性が研磨作業の間に変化する場合には、所望の平坦性は達成できない。   Optical materials, semiconductor substrates, semiconductor wafers, hard disk substrates, liquid crystal glass substrates, and semiconductor devices are required to have very precise flatness. In addition, various materials having different hardnesses such as metal, organic and inorganic insulating materials are exposed on the surface of the semiconductor material. In order to polish the surface of such a material flatly, it is necessary that the surface of the polishing pad also maintain uniform rigidity. If the stiffness of the surface of the polishing pad changes during the polishing operation, the desired flatness cannot be achieved.

例えば、研磨開始から研磨パッド及び砥液を交換するまでの1回の研磨作業の終期には相当の研磨屑が発生している。研磨屑の蓄積が原因で開口部に目詰まりして、スラリーの保持が悪化し、摩擦熱が発生するので、1回の研磨作業の間に、研磨される材料の表面の温度は初期から終期にかけて上昇し、20℃〜70℃を含む幅広い温度範囲で変化する。また、化学機械研磨に使用される研磨液は温度上昇とともに化学的作用(非研磨物の表面の腐食)が強くなる。したがって、被研磨物や研磨液の温度変化により、局部的に剛性が低下した研磨パッドの表面により、精密な平坦性は達成できず、また金属部分のみが優先的に研磨される現象(ディッシング)などが起こやすい傾向となる。   For example, considerable polishing scraps are generated at the end of one polishing operation from the start of polishing to the replacement of the polishing pad and the polishing liquid. Since the clogging of the opening due to accumulation of polishing debris, the retention of slurry deteriorates and frictional heat is generated, the temperature of the surface of the material to be polished is from the initial to the end during one polishing operation And changes over a wide temperature range including 20 ° C to 70 ° C. Moreover, the chemical action (corrosion of the surface of a non-polishing object) becomes strong with the temperature rise in the polishing liquid used for chemical mechanical polishing. Therefore, precise flatness cannot be achieved due to the surface of the polishing pad whose rigidity has been locally lowered due to temperature changes of the workpiece or polishing liquid, and only metal parts are preferentially polished (dishing). It tends to occur.

また、研磨屑の蓄積は、通常、ドレッサーを用いて研磨パッドの表面を粗面化(ドレス)することにより解消する。このドレスに要する時間がかかり過ぎると、即ちドレス速度が低いと、研磨効率が悪くなる。   Also, accumulation of polishing waste is usually eliminated by roughening (dressing) the surface of the polishing pad using a dresser. If this dressing takes too much time, that is, if the dressing speed is low, the polishing efficiency is deteriorated.

多くの硬質研磨パッドは、ポリオール成分とイソシアネート成分との反応物であるウレタンプレポリマーを用い、ジアミン類又はジオール類等の硬化剤(鎖延長剤)、発泡剤、触媒等を添加混合して得られるポリウレタン組成物を硬化させるプレポリマー法により製造されている。プレポリマー法において、ポリウレタン組成物の改質を行う場合、例えば、研磨時の摩擦熱による研磨パッドの硬度の低下を防止するため、ウレタンプレポリマーのポリオール成分やイソシアネート成分や硬化剤のジアミン類やジオール類等、配合する材料の検討が進められている。   Many hard polishing pads are obtained by using urethane prepolymer, which is a reaction product of polyol component and isocyanate component, and adding and mixing curing agents (chain extenders) such as diamines or diols, foaming agents, catalysts, etc. Manufactured by a prepolymer method for curing a polyurethane composition. In the case of modifying the polyurethane composition in the prepolymer method, for example, in order to prevent the hardness of the polishing pad from decreasing due to frictional heat during polishing, the polyol component or isocyanate component of the urethane prepolymer, the diamines of the curing agent, Studies on materials to be blended such as diols are underway.

特許文献1には、アミン系硬化剤に水酸基を1つ有する芳香族化合物及び/又はアミノ基を一つ有する芳香族化合物組み合わせて使用して、ポリウレタン樹脂中に比較的低分子量のポリマーを分散させて、ポリウレタン樹脂の硬度を維持したままポリウレタン樹脂自体の「ねばり」を低減し、ドレス性を向上させることが開示されている。   In Patent Document 1, an amine curing agent is used in combination with an aromatic compound having one hydroxyl group and / or an aromatic compound having one amino group to disperse a relatively low molecular weight polymer in a polyurethane resin. Thus, it is disclosed that the “stickiness” of the polyurethane resin itself is reduced and the dressability is improved while maintaining the hardness of the polyurethane resin.

特許文献2には、特定の硬化剤を複数使用することにより、硬度を大きく低下させることなく、適度な剛性及び靱性を備えた研磨パッドが得られることが開示されている。   Patent Document 2 discloses that by using a plurality of specific curing agents, a polishing pad having appropriate rigidity and toughness can be obtained without greatly reducing the hardness.

特開2013−066977号公報JP 2013-066977 A 特許5725300号公報Japanese Patent No. 5725300

本発明者らは、従来の研磨パッドは耐熱性及びドレス性が十分でなく、このため、研磨時の摩擦熱によって研磨パッドの硬度が低下し、また、ドレス時間が増大すると考えた。この課題を解決するために、研磨パッドの耐熱性及びドレス性を向上させるべく、プレポリマーに添加混合する硬化剤について鋭意検討を行った。   The inventors of the present invention have considered that the conventional polishing pad has insufficient heat resistance and dressability, and therefore the hardness of the polishing pad is reduced by frictional heat during polishing, and the dressing time is increased. In order to solve this problem, in order to improve the heat resistance and dressing property of the polishing pad, intensive studies were conducted on a curing agent added to and mixed with the prepolymer.

即ち、本発明は以下のものを提供する。
[1]
ポリウレタン樹脂からなる研磨層を有する研磨パッドであって、
前記研磨層が、ポリイソシアネート化合物、及び硬化剤を含むポリウレタン樹脂硬化性組成物を硬化させて形成され、
前記硬化剤は、アミン系硬化剤及び下記式(I)に示されるビスフェノールA構造を有するポリオール硬化剤を含み、
前記アミン系硬化剤と前記ビスフェノールA構造を有するポリオール硬化剤とのモル比が、90:10〜70:30であり、
前記ポリイソシアネート化合物のNCOのモル数に対する、前記アミン系硬化剤のNHのモル数と前記ビスフェノールA構造を有するポリオール硬化剤のOHのモル数との合計の比率((NHのモル数+OHのモル数)/NCOのモル数)が0.7〜1.1である、研磨パッド。
That is, the present invention provides the following.
[1]
A polishing pad having a polishing layer made of polyurethane resin,
The polishing layer is formed by curing a polyurethane resin curable composition containing a polyisocyanate compound and a curing agent,
The curing agent includes an amine curing agent and a polyol curing agent having a bisphenol A structure represented by the following formula (I):
The molar ratio of the amine curing agent and the polyol curing agent having the bisphenol A structure is 90:10 to 70:30,
Ratio of the total number of moles of NH of the amine curing agent and the number of moles of OH of the polyol curing agent having the bisphenol A structure to the number of moles of NCO of the polyisocyanate compound ((number of moles of NH + mol of OH) Number) / number of moles of NCO) of 0.7 to 1.1.

Figure 2018051745
Figure 2018051745

(式中、Rは炭素数2又は3のアルキレン基であり、n及びmはそれぞれ独立して1〜7の整数である)
[2]
前記ビスフェノールA構造を有するポリオール硬化剤の数平均分子量が350〜600である、[1]に記載の研磨パッド。
(In the formula, R is an alkylene group having 2 or 3 carbon atoms, and n and m are each independently an integer of 1 to 7)
[2]
The polishing pad according to [1], wherein the polyol curing agent having the bisphenol A structure has a number average molecular weight of 350 to 600.

[3]
前記アミン系硬化剤が3,3’−ジクロロ−4,4’−ジアミノジフェニルメタンを含む、[1]又は[2]に記載の研磨パッド。
[3]
The polishing pad according to [1] or [2], wherein the amine curing agent includes 3,3′-dichloro-4,4′-diaminodiphenylmethane.

[4]
下記式(II)
{(20℃の水で飽和膨潤させた研磨パッドのD硬度)−(50℃の温水で飽和膨潤させた研磨パッドのD硬度)}/(20℃の水で飽和膨潤させた研磨パッドのD硬度) (II)
の値が、0.2以下である、[1]〜[3]のいずれかに記載の研磨パッド。
[4]
Following formula (II)
{(D hardness of polishing pad saturated and swollen with 20 ° C. water) − (D hardness of polishing pad saturated and swollen with hot water at 50 ° C.)} / (D of polishing pad saturated and swollen with water at 20 ° C.) Hardness) (II)
The polishing pad according to any one of [1] to [3], in which the value of is less than or equal to 0.2.

[5]
前記ポリウレタン樹脂硬化性組成物が微小中空球体を含む、[1]〜[4]のいずれかに記載の研磨パッド。
[5]
The polishing pad according to any one of [1] to [4], wherein the polyurethane resin curable composition contains fine hollow spheres.

[6]
前記研磨層の連続1000回のテーバー摩耗試験による摩耗質量が100mg以上である、[1]〜[5]のいずれかに記載の研磨パッド。
[6]
The polishing pad according to any one of [1] to [5], wherein the abrasion mass of the polishing layer by continuous 1000 times Taber abrasion test is 100 mg or more.

本発明によれば、耐熱性に優れ、研磨時の摩擦熱による硬度の低下が抑制され、ドレス性に優れた研磨パッドを得ることができる。   According to the present invention, it is possible to obtain a polishing pad that has excellent heat resistance, suppresses a decrease in hardness due to frictional heat during polishing, and has excellent dressability.

(作用)
硬化剤は、プレポリマー中のイソシアネート基と反応させて、ポリウレタン樹脂を完成させる化合物である。本発明では、硬化剤としてアミン系硬化剤に下記式に示されるビスフェノールA構造を有するポリオール硬化剤を組み合わせて使用する。
(Function)
The curing agent is a compound that reacts with the isocyanate group in the prepolymer to complete the polyurethane resin. In the present invention, a polyol curing agent having a bisphenol A structure represented by the following formula is used in combination with an amine curing agent as a curing agent.

Figure 2018051745
Figure 2018051745

(式中、Rは炭素数2又は3のアルキレン基であり、n及びmはそれぞれ独立して1〜7の整数である)
理論に縛られるものではないが、本発明の研磨パッドにおいては、複数のビスフェノールA構造を有するポリオール硬化剤の間でビスフェノールAの芳香環同士のスタッキング(積み重ね)相互作用が働くために、耐熱性及びドレス性に優れているものと推察される。
(In the formula, R is an alkylene group having 2 or 3 carbon atoms, and n and m are each independently an integer of 1 to 7)
Although not bound by theory, in the polishing pad of the present invention, the stacking (stacking) interaction between the aromatic rings of bisphenol A works between polyol curing agents having a plurality of bisphenol A structures. And it is presumed that the dressing is excellent.

アルキレン基はスペーサーとして利用するために炭素数2以上であることが望ましいが、アルキレン基の炭素数が大きすぎると、式(I)のビスフェノールA構造を有するポリオール硬化剤を用いた研磨層の耐熱性が低くなってしまう。このため、Rの炭素数は2又は3の範囲であることが本発明において重要である。   The alkylene group preferably has 2 or more carbon atoms for use as a spacer. However, if the alkylene group has too many carbon atoms, the heat resistance of the polishing layer using the polyol curing agent having the bisphenol A structure of formula (I) It becomes low. For this reason, it is important in the present invention that the carbon number of R is in the range of 2 or 3.

また、アルキレン基をスペーサーとして利用するために、n及び/又はmの値が一定数以上であることが望ましいが、n及び/又はmの値が大きすぎると、式(I)のビスフェノールA構造を有するポリオール硬化剤を用いた研磨層の耐熱性が低くなってしまう。また、n及び/又はmの値が大きくなりすぎると、硬化後に得られるポリウレタンの分子量が大きくなりすぎ、ドレス性が低下する。このため、n及びmはそれぞれ独立して1〜7の整数であることが本発明において重要である。
(ビスフェノールA構造を有するポリオール硬化剤)
式(I)で表される特定のビスフェノールA構造を有するポリオール硬化剤を使用することにより、予想外にも得られる研磨パッドの耐熱性及びドレス性を適度に向上させることができた。上記式(I)において、Rは炭素数2又は3のアルキレン基であり、具体的には、エチレン、n−プロピレン、イソプロピレンであり、好ましくは、エチレン、n−プロピレンである。nは1〜7の整数であり、2〜6の整数がより好ましく、3〜5の整数が特に好ましい。mは1〜7の整数であり、2〜6の整数がより好ましく、3〜5の整数が特に好ましい。
In order to use an alkylene group as a spacer, it is desirable that the value of n and / or m is a certain number or more, but if the value of n and / or m is too large, the bisphenol A structure of formula (I) Therefore, the heat resistance of the polishing layer using the polyol curing agent having a lower value is lowered. Moreover, when the value of n and / or m becomes too large, the molecular weight of the polyurethane obtained after curing becomes too large and the dressing property is lowered. For this reason, it is important in the present invention that n and m are each independently an integer of 1 to 7.
(Polyol curing agent having bisphenol A structure)
By using a polyol curing agent having a specific bisphenol A structure represented by the formula (I), the heat resistance and dressing property of a polishing pad obtained unexpectedly could be improved moderately. In the above formula (I), R is an alkylene group having 2 or 3 carbon atoms, specifically ethylene, n-propylene or isopropylene, preferably ethylene or n-propylene. n is an integer of 1 to 7, an integer of 2 to 6 is more preferable, and an integer of 3 to 5 is particularly preferable. m is an integer of 1 to 7, an integer of 2 to 6 is more preferable, and an integer of 3 to 5 is particularly preferable.

式(I)で表される特定のビスフェノールA構造を有するポリオール硬化剤の数平均分子量は、350〜600が好ましく、370〜580がより好ましく、400〜550が特に好ましい。式(I)で表される特定のビスフェノールA構造を有するポリオール硬化剤の数平均分子量が後述するポリイソシアネート化合物中におけるポリオール成分の数平均分子量よりも小さいことで、相分離が起こりやすくなり、弾性に優れた研磨パッドを得ることができる。
(アミン系硬化剤)
本発明では、例えば、以下に説明するアミン系硬化剤を例示できる。
The number average molecular weight of the polyol curing agent having a specific bisphenol A structure represented by the formula (I) is preferably 350 to 600, more preferably 370 to 580, and particularly preferably 400 to 550. Since the number average molecular weight of the polyol curing agent having the specific bisphenol A structure represented by the formula (I) is smaller than the number average molecular weight of the polyol component in the polyisocyanate compound described later, phase separation is likely to occur, and elasticity An excellent polishing pad can be obtained.
(Amine-based curing agent)
In this invention, the amine hardening | curing agent demonstrated below can be illustrated, for example.

ポリアミンとしては、例えば、ジアミンが挙げられ、これには、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなどのアルキレンジアミン;イソホロンジアミン、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジアミンなどの脂肪族環を有するジアミン;3,3’−ジクロロ−4,4’−ジアミノジフェニルメタン(別名:メチレンビス−o−クロロアニリン)(以下、MOCAと略記する。)などの芳香族環を有するジアミン;2−ヒドロキシエチルエチレンジアミン、2−ヒドロキシエチルプロピレンジアミン、ジ−2−ヒドロキシエチルエチレンジアミン、ジ−2−ヒドロキシエチルプロピレンジアミン、2−ヒドロキシプロピルエチレンジアミン、ジ−2−ヒドロキシプロピルエチレンジアミン等の水酸基を有するジアミン、特にヒドロキシアルキルアルキレンジアミン;等が挙げられる。また、3官能のトリアミン化合物、4官能以上のポリアミン化合物も使用可能である。   Examples of the polyamine include diamines, which include alkylene diamines such as ethylene diamine, propylene diamine, and hexamethylene diamine; diamines having an aliphatic ring such as isophorone diamine and dicyclohexylmethane-4,4′-diamine; 3 Diamine having an aromatic ring such as 3,3′-dichloro-4,4′-diaminodiphenylmethane (also known as methylenebis-o-chloroaniline) (hereinafter abbreviated as MOCA); 2-hydroxyethylethylenediamine, 2-hydroxy Diamines having hydroxyl groups such as ethylpropylenediamine, di-2-hydroxyethylethylenediamine, di-2-hydroxyethylpropylenediamine, 2-hydroxypropylethylenediamine, di-2-hydroxypropylethylenediamine, etc. , Hydroxyalkyl alkylene diamine particular; and the like. Trifunctional triamine compounds and tetrafunctional or higher polyamine compounds can also be used.

特に好ましい硬化剤は、前述したMOCAであり、このMOCAの化学構造は、以下のとおりである。   A particularly preferred curing agent is MOCA described above, and the chemical structure of MOCA is as follows.

Figure 2018051745
Figure 2018051745

(硬化剤の使用量)
研磨パッドの耐熱性は、ビスフェノールA構造を有するポリオール硬化剤の化学構造によって調節できるが、アミン系硬化剤とビスフェノールA構造を有するポリオール硬化剤との配合比によっても調節できる。この配合比は、好ましくは、アミン系硬化剤:ビスフェノールA構造を有するポリオール硬化剤の重量比で、60:40〜80:20であり、より好ましくは、65:35〜75:25である。
(Amount of curing agent used)
The heat resistance of the polishing pad can be adjusted by the chemical structure of the polyol curing agent having a bisphenol A structure, but can also be adjusted by the blending ratio of the amine curing agent and the polyol curing agent having the bisphenol A structure. This mixing ratio is preferably 60:40 to 80:20, more preferably 65:35 to 75:25, by weight ratio of amine curing agent: polyol curing agent having a bisphenol A structure.

また、アミン系硬化剤とビスフェノールA構造を有するポリオール硬化剤とのモル比は、90:10〜70:30であり、より好ましくは85:15〜75:25である。
さらに、ポリイソシアネート化合物のNCOのモル数に対する、アミン系硬化剤のNHのモル数とビスフェノールA構造を有するポリオール硬化剤のOHのモル数との合計の比率((NHのモル数+OHのモル数)/NCOのモル数)が0.7〜1.1であり、好ましくは0.8〜1.0である。
The molar ratio between the amine curing agent and the polyol curing agent having a bisphenol A structure is 90:10 to 70:30, more preferably 85:15 to 75:25.
Furthermore, the ratio of the total number of moles of NH of the amine curing agent and the number of moles of OH of the polyol curing agent having a bisphenol A structure to the number of moles of NCO of the polyisocyanate compound ((number of moles of NH + number of moles of OH) ) / NCO mole number) is 0.7 to 1.1, preferably 0.8 to 1.0.

硬化剤全体の量は、ポリイソシアネート化合物の量(プレポリマーの量)を100重量部として、好ましくは10〜50重量部、より好ましくは20〜40重量部である。
(耐熱性)
本発明の研磨パッドは、下記式(II)
{(20℃の水で飽和膨潤させた研磨パッドのD硬度)−(50℃の温水で飽和膨潤させた研磨パッドのD硬度)}/(20℃の水で飽和膨潤させた研磨パッドのD硬度) (II)
の値が、0.2以下であることが好ましく、0.18以下であることがより好ましい。式(II)の値が0.2より大きいと、研磨パッドの耐熱性が不足し、研磨時の摩擦熱により研磨パッドが十分な硬度を保持することができず研磨性能を発揮できなくなる。
(ドレス性)
本発明の研磨パッドにおける研磨層は、連続1000回のテーバー摩耗試験による摩耗質量が100mg以上であることが好ましく、120mg以上であることがより好ましい。連続1000回のテーバー摩耗試験による摩耗質量の値が100mgより小さいと、研磨パッドのドレス性が不足し、ドレス時間が増大し研磨パッドの生産性が低下する。
(研磨パッド)
本発明の研磨パッドは、発泡ポリウレタン樹脂からなる研磨層を有する。研磨層は被研磨材料に直接接する位置に配置され、研磨パッドのその他の部分は、研磨パッドを支持するための材料、例えば、ゴムなどの弾性に富む材料で構成されてもよい。研磨パッドの剛性によっては、研磨パッド全体を1つの研磨層とすることができる。
The total amount of the curing agent is preferably 10 to 50 parts by weight, more preferably 20 to 40 parts by weight, with the amount of polyisocyanate compound (amount of prepolymer) being 100 parts by weight.
(Heat-resistant)
The polishing pad of the present invention has the following formula (II)
{(D hardness of polishing pad saturated and swollen with 20 ° C. water) − (D hardness of polishing pad saturated and swollen with hot water at 50 ° C.)} / (D of polishing pad saturated and swollen with water at 20 ° C.) Hardness) (II)
Is preferably 0.2 or less, and more preferably 0.18 or less. When the value of the formula (II) is larger than 0.2, the heat resistance of the polishing pad is insufficient, and the polishing pad cannot maintain sufficient hardness due to frictional heat during polishing, so that the polishing performance cannot be exhibited.
(Dressing)
The polishing layer in the polishing pad of the present invention preferably has a wear mass of 100 mg or more, more preferably 120 mg or more, as determined by 1000 continuous Taber abrasion tests. If the value of the wear mass by the continuous Taber abrasion test is less than 100 mg, the dressing property of the polishing pad is insufficient, the dressing time is increased, and the productivity of the polishing pad is lowered.
(Polishing pad)
The polishing pad of the present invention has a polishing layer made of a polyurethane foam resin. The polishing layer is disposed at a position in direct contact with the material to be polished, and the other part of the polishing pad may be made of a material for supporting the polishing pad, for example, an elastic material such as rubber. Depending on the rigidity of the polishing pad, the entire polishing pad can be a single polishing layer.

本発明の研磨パッドは、研磨屑の蓄積時に被研磨材料にスクラッチ等のディフェクトが生じにくいことを除けば、一般的な研磨パッドと形状に大きな差異は無く、一般的な研磨パッドと同様に使用することができ、例えば、研磨パッドを回転させながら研磨層を被研磨材料に押し当てて研磨することもできるし、被研磨材料を回転させながら研磨層に押し当てて研磨することもできる。
(研磨パッドの製造方法)
本発明の研磨パッドは、一般に知られたモールド成形、スラブ成形等の製造法より作成できる。まずは、それら製造法によりポリウレタンのブロックを形成し、ブロックをスライス等によりシート状とし、ポリウレタン樹脂から形成される研磨層を成形し、支持体などに貼り合わせることによって製造される。あるいは支持体上に直接研磨層を成形することもできる。
The polishing pad of the present invention is similar in shape to a general polishing pad except that it is difficult to cause defects such as scratches on the material to be polished when polishing scraps accumulate, and is used in the same manner as a general polishing pad. For example, the polishing layer can be pressed against the material to be polished while rotating the polishing pad, or can be polished against the polishing layer while rotating the material to be polished.
(Polishing pad manufacturing method)
The polishing pad of the present invention can be prepared by a generally known production method such as molding or slab molding. First, a polyurethane block is formed by these manufacturing methods, the block is formed into a sheet shape by slicing or the like, a polishing layer formed from a polyurethane resin is formed, and bonded to a support or the like. Alternatively, the polishing layer can be formed directly on the support.

より具体的には、研磨層は、研磨層の研磨面とは反対の面側に両面テープが貼り付けられ、所定形状にカットされて、本発明の研磨パッドとなる。両面テープに特に制限はなく、当技術分野において公知の両面テープの中から任意に選択して使用することが出来る。また、本発明の研磨パッドは、研磨層のみからなる単層構造であってもよく、研磨層の研磨面とは反対の面側に他の層(下層、支持層)を貼り合わせた複層からなっていてもよい。   More specifically, the polishing layer has a double-sided tape attached to the surface opposite to the polishing surface of the polishing layer, cut into a predetermined shape, and becomes the polishing pad of the present invention. The double-sided tape is not particularly limited, and any double-sided tape known in the art can be selected and used. In addition, the polishing pad of the present invention may have a single layer structure consisting only of a polishing layer, and a multilayer in which another layer (lower layer, support layer) is bonded to the surface of the polishing layer opposite to the polishing surface. It may consist of

研磨層は、ポリイソシアネート化合物を含むポリウレタン樹脂硬化性組成物を調製し、前記ポリウレタン樹脂硬化性組成物を硬化させることによって成形される。
研磨層は発泡ポリウレタン樹脂から構成されるが、発泡は微小中空球体を含む発泡剤をポリウレタン樹脂中に分散させて行うことができ、この場合、ポリイソシアネート化合物、及び発泡剤を含むポリウレタン樹脂発泡硬化性組成物を調製し、ポリウレタン樹脂発泡硬化性組成物を発泡硬化させることによって成形される。
The polishing layer is formed by preparing a polyurethane resin curable composition containing a polyisocyanate compound and curing the polyurethane resin curable composition.
The polishing layer is composed of a foamed polyurethane resin. Foaming can be carried out by dispersing a foaming agent containing fine hollow spheres in the polyurethane resin. In this case, the polyurethane resin is foamed and cured containing a polyisocyanate compound and a foaming agent. It is shape | molded by preparing an adhesive composition and foam-curing a polyurethane resin foam-curable composition.

ポリウレタン樹脂硬化性組成物は、例えば、ポリイソシアネート化合物を含むA液と、それ以外の成分を含むB液とを混合して調製する2液型の組成物とすることもできる。それ以外の成分を含むB液はさらに複数の液に分割して3液以上の液を混合して構成される組成物とすることができる。   The polyurethane resin curable composition may be a two-component composition prepared by mixing, for example, a liquid A containing a polyisocyanate compound and a liquid B containing other components. The B liquid containing the other components can be further divided into a plurality of liquids and mixed with three or more liquids to form a composition.

ここで、ポリイソシアネート化合物は、当業界でよく用いられるような、以下のポリイソシアネート成分とポリオール成分との反応により調製されるプレポリマーをいう。プレポリマーは未反応のイソシアネート基を含む当業界で一般に使用されているものが本発明においても使用できる。
(ポリイソシアネート成分)
ポリイソシアネート成分としては、例えば、
m−フェニレンジイソシアネート、
p−フェニレンジイソシアネート、
2,6−トリレンジイソシアネート(2,6−TDI)、
2,4−トリレンジイソシアネート(2,4−TDI)、
ナフタレン−1,4−ジイソシアネート、
ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート(MDI)、
4,4’−メチレン−ビス(シクロヘキシルイソシアネート)(水添MDI)、
3,3’−ジメトキシ−4,4’−ビフェニルジイソシアネート、
3,3’−ジメチルジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート、
キシリレン−1,4−ジイソシアネート、
4,4’−ジフェニルプロパンジイソシアネート、
トリメチレンジイソシアネート、
ヘキサメチレンジイソシアネート、
プロピレン−1,2−ジイソシアネート、
ブチレン−1,2−ジイソシアネート、
シクロヘキシレン−1,2−ジイソシアネート、
シクロヘキシレン−1,4−ジイソシアネート、
p−フェニレンジイソチオシアネート、
キシリレン−1,4−ジイソチオシアネート、
エチリジンジイソチオシアネート
等が挙げられる。
(ポリオール成分)
ポリオール成分としては、例えば、
エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオールなどのジオール;
ポリテトラメチレングリコール(PTMG)、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのポリエーテルポリオール;
エチレングリコールとアジピン酸との反応物やブチレングリコールとアジピン酸との反応物等のポリエステルポリオール;
ポリカーボネートポリオール;
ポリカプロラクトンポリオール;
等が挙げられる。
Here, the polyisocyanate compound refers to a prepolymer prepared by a reaction of the following polyisocyanate component and polyol component, which is often used in the art. As the prepolymer, those commonly used in the art containing unreacted isocyanate groups can be used in the present invention.
(Polyisocyanate component)
As a polyisocyanate component, for example,
m-phenylene diisocyanate,
p-phenylene diisocyanate,
2,6-tolylene diisocyanate (2,6-TDI),
2,4-tolylene diisocyanate (2,4-TDI),
Naphthalene-1,4-diisocyanate,
Diphenylmethane-4,4′-diisocyanate (MDI),
4,4′-methylene-bis (cyclohexyl isocyanate) (hydrogenated MDI),
3,3′-dimethoxy-4,4′-biphenyl diisocyanate,
3,3′-dimethyldiphenylmethane-4,4′-diisocyanate,
Xylylene-1,4-diisocyanate,
4,4′-diphenylpropane diisocyanate,
Trimethylene diisocyanate,
Hexamethylene diisocyanate,
Propylene-1,2-diisocyanate,
Butylene-1,2-diisocyanate,
Cyclohexylene-1,2-diisocyanate,
Cyclohexylene-1,4-diisocyanate,
p-phenylene diisothiocyanate,
Xylylene-1,4-diisothiocyanate,
Ethylidine diisothiocyanate etc. are mentioned.
(Polyol component)
As a polyol component, for example,
Ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, pentanediol, 3-methyl-1, Diols such as 5-pentanediol and 1,6-hexanediol;
Polyether polyols such as polytetramethylene glycol (PTMG), polyethylene glycol, polypropylene glycol;
Polyester polyols such as a reaction product of ethylene glycol and adipic acid and a reaction product of butylene glycol and adipic acid;
Polycarbonate polyols;
Polycaprolactone polyol;
Etc.

ポリオール成分の数平均分子量は、1500〜5000であることが好ましい。ポリオール成分の数平均分子量がビスフェノールA構造を有するポリオール硬化剤の数平均分子量よりも大きいことで、相分離が起こりやすくなり、弾性に優れた研磨パッドを得ることができる。
(硬化剤)
硬化剤は、前述したとおり、アミン系硬化剤と式(I)に示されるビスフェノールA構造を有するポリオール硬化剤を組み合わせて使用する。アミン系硬化剤と式(I)に示されるビスフェノールA構造を有するポリオール硬化剤を組み合わせて使用すると、アミン系硬化剤のみを使用する場合に比べて、ポリウレタン樹脂硬化性組成物を硬化させて形成する際に生じる発熱を抑制することができる。発熱を抑制することで、ポリウレタン樹脂硬化性組成物に含まれる微小中空球体が過度に膨張することを抑制でき、研磨層の発泡形状、開孔径のバラつきを抑えることができる。
(発泡剤)
微小中空球体をポリウレタン樹脂に混合することによって発泡体を形成することができる。微小中空球体とは、熱可塑性樹脂からなる外殻(ポリマー殻)と、外殻に内包される低沸点炭化水素とからなる未発泡の加熱膨張性微小球状体を、加熱膨張させたものをいう。前記ポリマー殻としては、例えば、アクリロニトリル−塩化ビニリデン共重合体、アクリロニトリル−メチルメタクリレート共重合体、塩化ビニル−エチレン共重合体などの熱可塑性樹脂を用いることができる。同様に、ポリマー殻に内包される低沸点炭化水素としては、例えば、イソブタン、ペンタン、イソペンタン、石油エーテル等を用いることができる。
(その他の成分)
その他に当業界で一般的に使用される触媒などを発泡硬化性組成物に添加してもよい。
The number average molecular weight of the polyol component is preferably 1500 to 5000. When the number average molecular weight of the polyol component is larger than the number average molecular weight of the polyol curing agent having a bisphenol A structure, phase separation is likely to occur and a polishing pad having excellent elasticity can be obtained.
(Curing agent)
As described above, the curing agent is used in combination with an amine curing agent and a polyol curing agent having a bisphenol A structure represented by the formula (I). When a combination of an amine curing agent and a polyol curing agent having a bisphenol A structure represented by formula (I) is used, it is formed by curing a polyurethane resin curable composition as compared to the case of using only an amine curing agent. It is possible to suppress heat generation that occurs during the process. By suppressing the heat generation, it is possible to suppress the micro hollow spheres contained in the polyurethane resin curable composition from excessively expanding, and it is possible to suppress variations in the foamed shape and the aperture diameter of the polishing layer.
(Foaming agent)
A foam can be formed by mixing micro hollow spheres with polyurethane resin. The micro hollow sphere is obtained by heating and expanding an unfoamed heat-expandable microsphere composed of an outer shell (polymer shell) made of a thermoplastic resin and a low-boiling hydrocarbon encapsulated in the outer shell. . As the polymer shell, for example, thermoplastic resins such as acrylonitrile-vinylidene chloride copolymer, acrylonitrile-methyl methacrylate copolymer, vinyl chloride-ethylene copolymer can be used. Similarly, as the low boiling point hydrocarbon encapsulated in the polymer shell, for example, isobutane, pentane, isopentane, petroleum ether and the like can be used.
(Other ingredients)
In addition, a catalyst generally used in the art may be added to the foam curable composition.

本発明を以下の例により実験的に説明するが、以下の説明は、本発明の範囲が以下の例に限定して解釈されることを意図するものではない。
(材料)
以下の例で使用した材料を列挙する。
・ウレタンプレポリマーの商品名:
三菱樹脂社製 ノバレタンUP−161
・硬化剤の商品名:
MOCA(アミン系硬化剤)
DIC社製 パンデックスE
ビスフェノールA構造を有するポリオール硬化剤
三洋化成社製 ニューポール BPE−40
三洋化成社製 ニューポール BP−3P
エーテル系ポリオール硬化剤
三菱化学社製 PTMG1000
・微小中空球体の商品名:
日本フィライト社製 EXPANCEL 551DE40d42
(実施例1)
A成分にトリレンジイソシアネートを主成分とするNCO当量460のウレタンプレポリマー(ノバレタンUP−161)を100g、B成分に硬化剤であるパンデックスE(NH当量=133.5)とニューポール BPE−40(数平均分子量=410、OH当量=205)を重量比70:30で混合したものを30g、C成分に微小中空球体(EXPANCEL 551DE40d42)1gをそれぞれ準備した。なお、B成分の硬化剤は、アミン系硬化剤とビスフェノールA構造を有するポリオール硬化剤とのモル比が80:20である。また、A成分のプレポリマーのNCOのモル数に対する、B成分のアミン系硬化剤のNHのモル数とビスフェノールA構造を有するポリオール硬化剤のOHのモル数の合計の比率((NHのモル数+OHのモル数)/NCOのモル数)が0.9である。
The invention is illustrated experimentally by the following examples, which are not intended to be construed as limiting the scope of the invention to the following examples.
(material)
The materials used in the following examples are listed.
・ Product name of urethane prepolymer:
Novaretan UP-161 manufactured by Mitsubishi Plastics
・ Product name of curing agent:
MOCA (amine curing agent)
Pandex E made by DIC
Polyol curing agent having bisphenol A structure New Pole BPE-40 manufactured by Sanyo Kasei Co., Ltd.
New pole BP-3P made by Sanyo Chemical
Ether type polyol curing agent PTMG1000 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation
・ Product name of micro hollow sphere:
EXPANCEL 551DE40d42 made by Nippon Philite
Example 1
100 g of NCO equivalent 460 urethane prepolymer (novaletane UP-161) with tolylene diisocyanate as the main component in component A, Pandex E (NH equivalent = 133.5) as a curing agent and Newpol BPE- in component B 30 g of 40 (number average molecular weight = 410, OH equivalent = 205) mixed at a weight ratio of 70:30, and 1 g of hollow microspheres (EXPANCEL 551DE40d42) were prepared for the C component. The B component curing agent has a molar ratio of 80:20 between the amine curing agent and the polyol curing agent having a bisphenol A structure. Also, the ratio of the total number of moles of NH of the amine-based curing agent of component B and the number of moles of OH of the polyol curing agent having a bisphenol A structure to the number of moles of NCO of the prepolymer of component A (number of moles of NH The number of moles of + OH) / number of moles of NCO) is 0.9.

A成分及びB成分をそれぞれ予め減圧脱泡した後、A成分、B成分及びC成分を混合機に供給した。
得られた混合液を80℃に加熱した型枠(200mm×300mmの正方形)に注型し、1時間加熱し硬化させた後、形成された樹脂発泡体を型枠から抜き出し、その後120℃で5時間キュアリングした。この発泡体を1.3mm厚にスライスしてウレタンシートを作成し、研磨パッドを得た。
The A component and the B component were degassed in advance in advance, and then the A component, the B component, and the C component were supplied to the mixer.
The obtained mixed liquid was poured into a mold (200 mm × 300 mm square) heated to 80 ° C., heated and cured for 1 hour, and then the formed resin foam was extracted from the mold, and then at 120 ° C. Cure for 5 hours. This foam was sliced to a thickness of 1.3 mm to prepare a urethane sheet, and a polishing pad was obtained.

(実施例2)
実施例1のB成分で用いた硬化剤に代えて、パンデックスE(NH当量=133.5)とニューポール BP−3P(数平均分子量=530、OH当量=265)を重量比70:30で混合したものを30g準備した。B成分の硬化剤は、アミン系硬化剤とビスフェノールA構造を有するポリオール硬化剤とのモル比が80:20である。また、A成分のプレポリマーのNCOのモル数に対する、B成分のアミン系硬化剤のNHのモル数とビスフェノールA構造を有するポリオール硬化剤のOHのモル数の合計の比率((NHのモル数+OHのモル数)/NCOのモル数)が0.9である。A成分及びC成分は実施例1と同様とした。
(Example 2)
Instead of the curing agent used in the B component of Example 1, Pandex E (NH equivalent = 133.5) and Newpol BP-3P (number average molecular weight = 530, OH equivalent = 265) were used in a weight ratio of 70:30. 30 g of what was mixed in the above was prepared. In the B component curing agent, the molar ratio of the amine curing agent and the polyol curing agent having a bisphenol A structure is 80:20. Also, the ratio of the total number of moles of NH of the amine-based curing agent of component B and the number of moles of OH of the polyol curing agent having a bisphenol A structure to the number of moles of NCO of the prepolymer of component A (number of moles of NH The number of moles of + OH) / number of moles of NCO) is 0.9. The A component and the C component were the same as in Example 1.

以降、実施例1と同様にしてウレタンシートを作成し、研磨パッドを得た。
(比較例1)
実施例1のB成分で用いた硬化剤に代えて、パンデックスE(NH当量=133.5)を30g準備した。B成分の硬化剤は、アミン系硬化剤とビスフェノールA構造を有するポリオール硬化剤とのモル比が100:0である。A成分のプレポリマーのNCOのモル数に対する、B成分のアミン系硬化剤のNHのモル数の比率(NHのモル数/NCOのモル数)が0.9である。A成分及びC成分は実施例1と同様とした。
Thereafter, a urethane sheet was prepared in the same manner as in Example 1 to obtain a polishing pad.
(Comparative Example 1)
Instead of the curing agent used in the B component of Example 1, 30 g of Pandex E (NH equivalent = 133.5) was prepared. In the B component curing agent, the molar ratio of the amine curing agent and the polyol curing agent having a bisphenol A structure is 100: 0. The ratio of the number of moles of NH in the amine-based curing agent of the component B to the number of moles of NCO in the prepolymer of the component A (number of moles of NH / number of moles of NCO) is 0.9. The A component and the C component were the same as in Example 1.

以降、実施例1と同様にしてウレタンシートを作成し、研磨パッドを得た。
(比較例2)
実施例1のB成分で用いた硬化剤に代えて、パンデックスE(NH当量=133.5)とPTMG1000(数平均分子量=1000、OH当量=500)を重量比50:50で混合したものを42g準備した。B成分の硬化剤は、アミン系硬化剤とエーテル系ポリオール硬化剤とのモル比が80:20であり、A成分のプレポリマーのNCOのモル数に対する、B成分のアミン系硬化剤のNHのモル数とエーテル系ポリオール硬化剤のOHのモル数の合計の比率((NHのモル数+OHのモル数)/NCOのモル数)が0.9である。A成分及びC成分は実施例1と同様とした。
Thereafter, a urethane sheet was prepared in the same manner as in Example 1 to obtain a polishing pad.
(Comparative Example 2)
In place of the curing agent used in the B component of Example 1, Pandex E (NH equivalent = 133.5) and PTMG1000 (number average molecular weight = 1000, OH equivalent = 500) were mixed at a weight ratio of 50:50. 42g was prepared. The B component curing agent has a molar ratio of the amine curing agent to the ether polyol curing agent of 80:20, and NH of the B component amine curing agent with respect to the number of moles of NCO of the A component prepolymer. The total ratio of the number of moles to the number of moles of OH of the ether-based polyol curing agent ((number of moles of NH + number of moles of OH) / number of moles of NCO) is 0.9. The A component and the C component were the same as in Example 1.

以降、実施例1と同様にしてウレタンシートを作成し、研磨パッドを得た。
(試験方法)
(D硬度)
D硬度はJISK6253−1997/ISO7619に準じて測定した。20℃の水で飽和膨潤させた研磨パッド及び50℃の温水で飽和膨潤させた研磨パッドのD硬度を測定した。
Thereafter, a urethane sheet was prepared in the same manner as in Example 1 to obtain a polishing pad.
(Test method)
(D hardness)
The D hardness was measured according to JISK6253-1997 / ISO7619. The D hardness of the polishing pad saturated and swollen with 20 ° C. water and the polishing pad saturated and swollen with 50 ° C. warm water were measured.

(テーバー摩耗)
日本工業規格(JIS K 6902)のテーバー摩耗試験に準じた方法に従い測定した。
(Taber wear)
It measured according to the method according to the Taber abrasion test of Japanese Industrial Standard (JIS K 6902).

(ドレス性)
研磨パッドについて、ドレス処理を10分間施し、ドレス処理前後の研磨面を走査型電子顕微鏡(日本電子社製、JMS−5500LV)によって、100倍に拡大して観察した。得られた画像を画像処理ソフト(ニコン社製、ImageAnalyzerV20LABVer.1.3)により二値化処理をした。評価基準は、研磨面の開孔が閉塞していなかったものを○、研磨面の開孔に閉塞が見られたものを×とした。
(Dressing)
The polishing pad was dressed for 10 minutes, and the polished surface before and after the dressing was observed with a scanning electron microscope (JEOL Ltd., JMS-5500LV) at a magnification of 100 times. The obtained image was binarized by image processing software (Image Analyzer V20LAB Ver. 1.3, manufactured by Nikon Corporation). The evaluation criteria were ◯ when the polished surface was not closed, and x when the polished surface was closed.

(開孔径のバラつき)
研磨パッドの断面を走査型電子顕微鏡(日本電子社製、JMS−5500LV)によって、100倍に拡大して観察した。得られた画像を画像処理ソフト(ニコン社製、ImageAnalyzerV20LABVer.1.3)により二値化処理をした。開孔が均一であるものを○、変形した開孔が見られたものを×とした。
(Opening hole diameter variation)
The cross section of the polishing pad was observed with a scanning electron microscope (JEOL Co., Ltd., JMS-5500LV) magnified 100 times. The obtained image was binarized by image processing software (Image Analyzer V20LAB Ver. 1.3, manufactured by Nikon Corporation). The case where the opening was uniform was marked with ◯, and the case where a deformed opening was seen was marked with x.

(研磨レート)
研磨試験の条件は下記の通りである。
・使用研磨機:荏原製作所社製 F−REX300
・Disk:3MA188(#100)
・回転数:(定盤)70rpm、(トップリング)71rpm
・研磨圧力:3.5psi
・研磨剤:キャボット社製、品番:SS25(SS25原液:純水=1:1の混合液を使
用)
・研磨剤温度:20℃
・研磨剤吐出量:200ml/min
・使用ワーク(被研磨物):12インチのシリコンウエハ上にテトラエトキシシラン(TEOS)をPE−CVDで絶縁膜1μmの厚さになるように形成した基板研磨の初期温度が20℃から研磨中にパッド表面温度が上昇し、40〜50℃になる。
・研磨レートは、ドレス処理を10分間施した後、25枚のウエハをダミー研磨したときに測定した値である。
(Polishing rate)
The conditions of the polishing test are as follows.
・ Use polishing machine: F-REX300 manufactured by Ebara Corporation
Disk: 3MA188 (# 100)
・ Rotation speed: (Surface plate) 70 rpm, (Top ring) 71 rpm
Polishing pressure: 3.5 psi
・ Abrasive: manufactured by Cabot, product number: SS25 (SS25 undiluted solution: pure water = 1: 1 mixture)
・ Abrasive temperature: 20 ℃
・ Abrasive discharge rate: 200ml / min
Work to be used (object to be polished): Tetraethoxysilane (TEOS) is formed on a 12-inch silicon wafer by PE-CVD so that the insulating film has a thickness of 1 μm. The pad surface temperature rises to 40-50 ° C.
The polishing rate is a value measured when 25 wafers were subjected to dummy polishing after performing dressing for 10 minutes.

以上の結果を表1に示す。   The results are shown in Table 1.

Figure 2018051745
Figure 2018051745

表1に示すように、比較例1及び比較例2の場合、耐熱性が悪く、式IIから得られた値が0.2を超えたため、研磨パッドが軟質化し、ドレス性が低下し、研磨レートが低くなった。また、比較例1は、開孔径のバラつきが大きかった。さらに、比較例2は、テーバー摩耗量が多すぎることで、研磨に適切な研磨面を得ることができず、研磨レートが安定しなかった。   As shown in Table 1, in the case of Comparative Example 1 and Comparative Example 2, since the heat resistance was poor and the value obtained from Formula II exceeded 0.2, the polishing pad was softened, the dressability was reduced, and polishing was performed. The rate has dropped. Further, in Comparative Example 1, the variation in the aperture diameter was large. Furthermore, since the comparative example 2 had too much Taber abrasion amount, the grinding | polishing surface suitable for grinding | polishing could not be obtained, and the grinding | polishing rate was not stabilized.

一方、式(I)に示すビスフェノールA構造を有するポリオール硬化剤をアミン系硬化剤に混合させた硬化剤を用いた実施例1及び2の場合、耐熱性が向上し、式IIから得られた値を0.2以下に抑制することができ、研磨パッドの硬度を維持することができた。また、テーバー摩耗量も多く、研磨加工に好適な研磨面を得ることができた。そのため、高い研磨レートを得ることができた。   On the other hand, in the case of Examples 1 and 2 using a curing agent in which a polyol curing agent having a bisphenol A structure represented by formula (I) was mixed with an amine curing agent, the heat resistance was improved and obtained from Formula II The value could be suppressed to 0.2 or less, and the hardness of the polishing pad could be maintained. In addition, the amount of Taber wear was large, and a polished surface suitable for polishing could be obtained. Therefore, a high polishing rate could be obtained.

したがって、式(I)に示す特定のビスフェノールA構造を有するポリオール硬化剤をアミン系硬化剤に混合させた硬化剤を使用することにより、本発明の研磨パッドはスラリーを使用した研磨作業中に発生する摩擦熱等による研磨パッドの極端な軟質化が抑制され、研磨加工に好適な硬度を維持しており、この硬度維持が研磨性能の安定化に大きく寄与することがわかった。また、テーバー摩耗量が適切な量となり、容易に研磨に適切な研磨面を得ることができたことから、ドレス性能の向上に大きく寄与することがわかった。   Therefore, by using a curing agent obtained by mixing a polyol curing agent having a specific bisphenol A structure represented by formula (I) with an amine-based curing agent, the polishing pad of the present invention is generated during a polishing operation using a slurry. It has been found that extreme softening of the polishing pad due to frictional heat or the like is suppressed, and hardness suitable for polishing is maintained, and this hardness maintenance greatly contributes to stabilization of polishing performance. Further, it was found that the amount of wear on the Taber became an appropriate amount, and a polishing surface suitable for polishing could be easily obtained, which greatly contributed to the improvement of dress performance.

Claims (6)

ポリウレタン樹脂からなる研磨層を有する研磨パッドであって、
前記研磨層が、ポリイソシアネート化合物、及び硬化剤を含むポリウレタン樹脂硬化性組成物を硬化させて形成され、
前記硬化剤は、アミン系硬化剤及び下記式(I)に示されるビスフェノールA構造を有するポリオール硬化剤を含み、
前記アミン系硬化剤と前記ビスフェノールA構造を有するポリオール硬化剤とのモル比が、90:10〜70:30であり、
前記ポリイソシアネート化合物のNCOのモル数に対する、前記アミン系硬化剤のNHのモル数と前記ビスフェノールA構造を有するポリオール硬化剤のOHのモル数との合計の比率((NHのモル数+OHのモル数)/NCOのモル数)が0.7〜1.1である、研磨パッド。
Figure 2018051745
(式中、Rは炭素数2又は3のアルキレン基であり、n及びmはそれぞれ独立して1〜7の整数である)
A polishing pad having a polishing layer made of polyurethane resin,
The polishing layer is formed by curing a polyurethane resin curable composition containing a polyisocyanate compound and a curing agent,
The curing agent includes an amine curing agent and a polyol curing agent having a bisphenol A structure represented by the following formula (I):
The molar ratio of the amine curing agent and the polyol curing agent having the bisphenol A structure is 90:10 to 70:30,
Ratio of the total number of moles of NH of the amine curing agent and the number of moles of OH of the polyol curing agent having the bisphenol A structure to the number of moles of NCO of the polyisocyanate compound ((number of moles of NH + mol of OH) Number) / number of moles of NCO) of 0.7 to 1.1.
Figure 2018051745
(In the formula, R is an alkylene group having 2 or 3 carbon atoms, and n and m are each independently an integer of 1 to 7)
前記ビスフェノールA構造を有するポリオール硬化剤の数平均分子量が350〜600である、請求項1に記載の研磨パッド。   The polishing pad according to claim 1, wherein the polyol curing agent having the bisphenol A structure has a number average molecular weight of 350 to 600. 前記アミン系硬化剤が3,3’−ジクロロ−4,4’−ジアミノジフェニルメタンを含む、請求項1又は2に記載の研磨パッド。   The polishing pad according to claim 1, wherein the amine-based curing agent includes 3,3′-dichloro-4,4′-diaminodiphenylmethane. 下記式(II)
{(20℃の水で飽和膨潤させた研磨パッドのD硬度)−(50℃の温水で飽和膨潤させた研磨パッドのD硬度)}/(20℃の水で飽和膨潤させた研磨パッドのD硬度) (II)
の値が、0.2以下である、請求項1〜3のいずれかに記載の研磨パッド。
Following formula (II)
{(D hardness of polishing pad saturated and swollen with 20 ° C. water) − (D hardness of polishing pad saturated and swollen with hot water at 50 ° C.)} / (D of polishing pad saturated and swollen with water at 20 ° C.) Hardness) (II)
The polishing pad in any one of Claims 1-3 whose value of is 0.2 or less.
前記ポリウレタン樹脂硬化性組成物が微小中空球体を含む、請求項1〜4のいずれかに記載の研磨パッド。   The polishing pad in any one of Claims 1-4 in which the said polyurethane resin curable composition contains a micro hollow sphere. 前記研磨層の連続1000回のテーバー摩耗試験による摩耗質量が100mg以上である、請求項1〜5のいずれかに記載の研磨パッド。   The polishing pad according to any one of claims 1 to 5, wherein the abrasion mass of the polishing layer by continuous 1000 Taber abrasion test is 100 mg or more.
JP2016194757A 2016-09-30 2016-09-30 Abrasive pad Active JP6855202B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016194757A JP6855202B2 (en) 2016-09-30 2016-09-30 Abrasive pad

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016194757A JP6855202B2 (en) 2016-09-30 2016-09-30 Abrasive pad

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018051745A true JP2018051745A (en) 2018-04-05
JP6855202B2 JP6855202B2 (en) 2021-04-07

Family

ID=61833379

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016194757A Active JP6855202B2 (en) 2016-09-30 2016-09-30 Abrasive pad

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6855202B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109651585A (en) * 2018-12-11 2019-04-19 成都杰晟蜀邦新材料科技有限公司 A kind of hydroxyl-terminated polyurethane and preparation method thereof

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003064143A (en) * 2001-08-23 2003-03-05 Showa Denko Kk Urethane molded product for polishing pad and the polishing pad
JP2012097200A (en) * 2010-11-02 2012-05-24 Canon Chemicals Inc Polyurethane resin composition
WO2016021317A1 (en) * 2014-08-05 2016-02-11 Dic株式会社 Urethane composition and polishing material
JP2016074044A (en) * 2014-10-02 2016-05-12 富士紡ホールディングス株式会社 Polishing pad, sheet for polishing pad, and manufacturing method of polishing material

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003064143A (en) * 2001-08-23 2003-03-05 Showa Denko Kk Urethane molded product for polishing pad and the polishing pad
JP2012097200A (en) * 2010-11-02 2012-05-24 Canon Chemicals Inc Polyurethane resin composition
WO2016021317A1 (en) * 2014-08-05 2016-02-11 Dic株式会社 Urethane composition and polishing material
JP2016074044A (en) * 2014-10-02 2016-05-12 富士紡ホールディングス株式会社 Polishing pad, sheet for polishing pad, and manufacturing method of polishing material

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109651585A (en) * 2018-12-11 2019-04-19 成都杰晟蜀邦新材料科技有限公司 A kind of hydroxyl-terminated polyurethane and preparation method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP6855202B2 (en) 2021-04-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6311183B2 (en) Polishing pad and manufacturing method thereof
JP6600149B2 (en) Polishing pad and manufacturing method thereof
WO2006123559A1 (en) Polishing pad
WO2019188577A1 (en) Polishing pad and method for producing same
JP2017132012A (en) Manufacturing method for polishing pad
TWI833693B (en) Polishing pad, manufacturing method of polishing pad, method of polishing the surface of optical material or semiconductor material, and method of reducing scratches when polishing the surface of optical material or semiconductor material
JP2014144507A (en) Polishing pad
JP6382659B2 (en) Polishing pad
JP7349774B2 (en) Polishing pad, method for manufacturing a polishing pad, method for polishing the surface of an object to be polished, method for reducing scratches when polishing the surface of an object to be polished
JP6855202B2 (en) Abrasive pad
JP2011235418A (en) Method for manufacturing polishing pad
JP6914144B2 (en) Abrasive pad
JP6803712B2 (en) Abrasive pad
CN111212705B (en) Polishing pad and method for manufacturing the same
WO2019188476A1 (en) Polishing pad, polishing pad production method, and method for polishing surface of optical material or semiconductor material
JP2017185563A (en) Polishing pad
JP6498498B2 (en) Polishing pad
JP2017113856A (en) Polishing pad and method for producing the same
JP7191749B2 (en) Polishing pad, method for manufacturing polishing pad, and method for polishing surface of optical material or semiconductor material
JP2020040129A (en) Polishing pad, method for manufacturing polishing pad and method for polishing surface of workpiece
JP7123722B2 (en) polishing pad
JP7072429B2 (en) Polishing pads, methods of manufacturing polishing pads, and methods of polishing the surface of optical or semiconductor materials.
JP2011235416A (en) Method for manufacturing polishing pad
JP2017064891A (en) Polishing pad
JP6513455B2 (en) Polishing pad

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190806

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200820

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200824

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201015

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20201125

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201223

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210311

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210317

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6855202

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250