JP2019063903A - Polishing pad - Google Patents

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Abstract

To provide a polishing pad which is excellent in wet heat resistance and can suppress occurrence of defects in a polished object.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 curing agent and a polyol curing agent, and an amount of the polyol curing agent detected by an elute test is performed on the polishing layer is 0.10% or less with respect to the weight of the polishing layer.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、光学材料、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 pad for polishing materials requiring high surface flatness such as optical materials, semiconductor wafers, hard disk substrates, glass substrates for liquid crystals, semiconductor devices and the like. The present invention is suitably used particularly for polishing a device in which an oxide layer, a metal layer and the like are formed on a semiconductor wafer.

光学材料、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は非常に精密な平坦性が要求される。特に半導体デバイス製造工程での材料の表面は、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 wafers, hard disk substrates, glass substrates for liquid crystals, semiconductor devices, etc. are required to have extremely precise flatness. In particular, on the surface of the material in the semiconductor device manufacturing process, various materials with different hardness such as metal, organic and inorganic insulating materials are exposed. In order to flatten the surface of such a material, 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 can not be achieved.

例えば、研磨開始から研磨パッドの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(被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、パッドの変形・目詰まり等でディフェクトが増加しやすい傾向となる。   For example, considerable polishing debris is generated from the start of polishing to the end of one polishing operation of the polishing pad. The surface temperature of the material to be polished during one polishing operation is from the beginning to the end of the polishing operation, since the accumulation of polishing debris causes the opening to be clogged, resulting in deterioration of the retention of the slurry and generation of frictional heat. It rises and changes in a wide temperature range including 20 ° C-70 ° C. In addition, the polishing solution used for chemical mechanical polishing becomes stronger in chemical action (corrosion of the surface of the object to be polished) as the temperature rises. Therefore, precise flatness can not be achieved due to the surface of the polishing pad whose rigidity is locally reduced due to the temperature change of the object to be polished and the polishing solution, and defects are likely to increase due to deformation or clogging of the pad. It becomes a tendency.

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中間体であるウレタンプレポリマーを用い、ジアミン類及び/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抑制するため、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 use urethane prepolymers, which are reaction intermediates between polyol components and isocyanate components, and add and mix curing agents (chain extenders) such as diamines and / or diols, blowing agents, catalysts, etc. Manufactured by a prepolymer method which cures the resulting polyurethane composition. When modifying the polyurethane composition in the prepolymer method, for example, in order to suppress the decrease in hardness of the polishing pad due to frictional heat at the time of polishing, the polyol component of the urethane prepolymer, the diamine component of the isocyanate component and the curing agent Investigation of materials to be blended such as diols is in progress.

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。   Patent Document 1 discloses that relatively low molecular weight polymers are dispersed in a polyurethane resin by using an amine curing agent in combination with an aromatic compound having one hydroxyl group and / or an aromatic compound having one amino group. It is disclosed that the "toughness" of the polyurethane resin itself is reduced while the hardness of the polyurethane resin is maintained, and the dressing property is improved.

特開2013−066977号公報JP, 2013-066977, A

しかしながら、本発明者らが検討したところ、硬化剤としてジアミン類とジオール類を併用すると、ジオール類はジアミン類よりも反応速度が低いため、ジオール類が反応せずに未反応残留物として硬化後のポリウレタン樹脂組成物に含まれていることが分かった。そして、この未反応残留物が研磨時に有機残渣として被研磨物に付着し、ディフェクトを発生させていることが分かった。そこで、本発明者らが鋭意検討した結果、研磨層を溶出物試験により測定して得られた結果が未反応の硬化剤の量と関係していることを見出し、未反応の硬化剤の少ない研磨層とすることにより、研磨時における有機残渣の発生を抑制し、被研磨物におけるディフェクトの発生を抑制できる本発明を完成した。   However, when examined by the present inventors, when a diamine and a diol are used in combination as a curing agent, the reaction rate of the diol is lower than that of the diamine, so the diol does not react and is cured as an unreacted residue. It was found to be contained in the polyurethane resin composition of And it turned out that this unreacted residue adheres to a thing to be ground as an organic residue at the time of grinding, and generates a defect. Therefore, as a result of intensive studies by the present inventors, it was found that the result obtained by measuring the abrasive layer by the elution test was related to the amount of unreacted curing agent, and the amount of unreacted curing agent was small. By using the polishing layer, the present invention can be completed, which can suppress the generation of organic residues during polishing and can suppress the generation of defects in an object to be polished.

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ポリオール硬化剤を含み、
前記研磨層に対して溶出物試験を行った際に検出される、前記ポリオール硬化剤の量が前記研磨層の重量に対して0.10%以下である、前記研磨パッド。
That is, the present invention provides the following.
[1]
A polishing pad having a polishing layer made of polyurethane resin, comprising:
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,
The polishing pad, wherein the amount of the polyol curing agent detected when an elution test is performed on the polishing layer is 0.10% or less of the weight of the polishing layer.

[2]
前記ポリオール硬化剤の1級水酸基化率が60%以上であるポリオールを含む、[1]に記載の研磨パッド。
[2]
The polishing pad as described in [1] which contains the polyol whose primary hydroxylation ratio of the said polyol hardening | curing agent is 60% or more.

[3]
前記ポリオール硬化剤に含まれるポリオールの数平均分子量が500〜6000である、[1]又は[2]に記載の研磨パッド
[3]
The polishing pad according to [1] or [2], wherein the number average molecular weight of the polyol contained in the polyol curing agent is 500 to 6000.

[4]
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]〜[3]のいずれかに記載の研磨パッド。
[4]
The polishing pad according to any one of [1] to [3], wherein the amine curing agent contains 3,3′-dichloro-4,4′-diaminodiphenylmethane.

[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さらに含む、[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 further comprises micro hollow spheres.

[6]
[1]〜[5]のいずれかに記載の研磨パッドの製造方法であって、
前記研磨層を成形する工程を含む、前記方法。
[6]
It is a manufacturing method of the polishing pad in any one of [1]-[5],
Forming the polishing layer.

[7]
光学材料又は半導体材料の表面を研磨する方法であって、[1]〜[5]のいずれかに記載の研磨パッドを使用することを特徴とする、前記方法。
[7]
A method of polishing a surface of an optical material or a semiconductor material, characterized in that the polishing pad according to any one of [1] to [5] is used.

[8]
[1]〜[5]のいずれかに記載の研磨パッドを使用して光学材料又は半導体材料の表面を研磨する際のディフェクトを低減する方法。
[8]
The method to reduce the defect at the time of grinding | polishing the surface of an optical material or a semiconductor material using the polishing pad in any one of [1]-[5].

本発明の研磨パッドにおいては、特定のポリオール硬化剤を硬化剤として含むことにより湿潤耐熱性を向上させることができ、さらに、研磨層に残留物として含まれている未反応のポリオール硬化剤の量を低減させることにより、研磨時に被研磨物に付着する有機残渣を低減させることができる。結果として、本発明によれば、湿潤耐熱性に優れ、被研磨物におけるディフェクトの発生を抑制できる研磨パッドを提供することができる。   In the polishing pad of the present invention, the wet heat resistance can be improved by including a specific polyol curing agent as a curing agent, and further, the amount of unreacted polyol curing agent contained as a residue in the polishing layer By reducing the amount of organic residues attached to the object to be polished during polishing. As a result, according to the present invention, it is possible to provide a polishing pad which is excellent in wet heat resistance and can suppress the occurrence of defects in an object to be polished.

(作用)
本発明の研磨パッドにおいては、研磨層に対して溶出物試験を行った際に検出される、ポリオール硬化剤の量が研磨層の重量に対して0.10%以下である。
(Action)
In the polishing pad of the present invention, the amount of the polyol curing agent detected when the elution test is performed on the polishing layer is 0.10% or less with respect to the weight of the polishing layer.

本発明においては、ポリオール硬化剤をポリイソシアネート化合物と反応させ、分子量が大きいポリウレタン樹脂の分子内により多くのポリオール硬化剤が取り込まれるようにすることにより、溶出物試験を行った際に検出されるポリオール硬化剤の量が研磨層の重量に対して0.10%以下の研磨層を有する研磨パッドを得ることができる。溶出物試験を行った際に検出されるポリオール硬化剤の量が研磨層の重量に対して0.10%以下の研磨層を有する研磨パッドを得るために必要なポリオール硬化剤に含まれるポリオールの特性としては、特に限定されないが、ポリオールの1級水酸基化率(全水酸基数に対する1級水酸基数の比率)、数平均分子量、水酸基の官能基数などを所定の数値範囲とすることにより達成することができる。   In the present invention, a polyol curing agent is reacted with a polyisocyanate compound so that more polyol curing agent is incorporated into the molecule of the polyurethane resin having a large molecular weight, and this is detected when an elution test is conducted. It is possible to obtain a polishing pad having a polishing layer whose amount of polyol curing agent is 0.10% or less with respect to the weight of the polishing layer. Polyol curing agent contained in the polyol curing agent necessary to obtain a polishing pad having an abrasive layer having an amount of a polyol curing agent of 0.10% or less based on the weight of the polishing layer detected in the elution test The characteristics are not particularly limited, but the primary hydroxylation ratio of the polyol (the ratio of the number of primary hydroxyl groups to the total number of hydroxyl groups), the number average molecular weight, the number of functional groups of hydroxyl groups, etc. Can.

(溶出物試験)
本発明において、研磨層に対して溶出物試験を行った際に検出されるポリオール硬化剤の量は、以下の測定方法及び測定条件により測定したものを意味する。溶出物試験を行った際に検出されるポリオール硬化剤の量は、研磨層の重量に対して0.10%以下であり、0.09%以下がより好ましい。
(測定方法)
研磨層を有する研磨パッドにおいて、研磨層の一部0.5gを採取し、それにDMF(N,N−ジメチルホルムアミド)を10g加え、50℃で5日間振とうさせた。その後常温で5日間放置し、溶液の上澄みを0.5μl測り取り、80℃の乾燥機にて溶媒を揮発させ測定試料とした。そして、測定試料について、下記測定条件においてガスクロマトグラフ質量分析計で測定を行う。ガスクロマトグラフ質量分析計の分析結果からポリオール硬化剤を同定する。ポリプロピレングリコール、ポリオキシプロピレントリオールを硬化剤に用いた場合、ガスクロマトグラフ質量分析では、ポリプロピレングリコール、ポリオキシプロピレントリオールに由来する、例えば1−(1−メチルエトキシ)−2−プロパノン等が検出される。
(ガスクロマトグラフの測定条件)
<熱分解条件>
熱分解装置:PY2020iD(フロンティア・ラボ株式会社製)
熱分解温度:550℃で30秒間
<GC条件>
ガスクロマトグラフ装置:Agilent6890N(アジレントテクノロジー株式会社製)
カラム: UltraALLOY-5(MT/HT)-30M-0.25F(フロンティア・ラボ株式会社製)
注入口温度:360℃
キャリアガス:ヘリウム
キャリアガス流量:1ml/分
スプリット比:1:100
昇温条件:50℃で5分間保持後、30℃/分で320℃まで昇温し、320℃で5分間保持
試料量:10μl
<MS条件>
質量分析装置:日本電子(株)製JMS-Q100OGCK9
質量分析装置温度:インターフェイス320℃、イオン源250℃
検出器電圧:-800V
(Dissolution test)
In the present invention, the amount of the polyol curing agent detected when the elution test is performed on the polishing layer means one measured according to the following measurement method and measurement conditions. The amount of the polyol curing agent detected in the elution test is 0.10% or less, more preferably 0.09% or less, based on the weight of the polishing layer.
(Measuring method)
In a polishing pad having a polishing layer, 0.5 g of a part of the polishing layer was collected, 10 g of DMF (N, N-dimethylformamide) was added to it, and shaken at 50 ° C. for 5 days. Thereafter, the solution was left to stand for 5 days at room temperature, 0.5 μl of the solution supernatant was measured, and the solvent was volatilized with a dryer at 80 ° C. to prepare a measurement sample. Then, the measurement sample is measured by a gas chromatograph mass spectrometer under the following measurement conditions. The polyol curing agent is identified from the analysis result of the gas chromatograph mass spectrometer. When polypropylene glycol or polyoxypropylene triol is used as a curing agent, gas chromatography mass spectrometry detects polypropylene glycol or polyoxypropylene triol derived from, for example, 1- (1-methylethoxy) -2-propanone etc. .
(Measurement conditions of gas chromatograph)
<Thermal decomposition conditions>
Thermal decomposition system: PY2020iD (manufactured by Frontier Lab Co., Ltd.)
Thermal decomposition temperature: 30 minutes at 550 ° C
<GC conditions>
Gas chromatograph: Agilent 6890N (manufactured by Agilent Technologies, Inc.)
Column: UltraALLOY-5 (MT / HT) -30M-0.25F (manufactured by Frontier Lab Co., Ltd.)
Inlet temperature: 360 ° C
Carrier gas: helium carrier gas flow rate: 1 ml / min split ratio: 1: 100
Temperature rising conditions: After holding for 5 minutes at 50 ° C., the temperature is raised to 320 ° C. at 30 ° C./min and held for 5 minutes at 320 ° C. Sample amount: 10 μl
<MS condition>
Mass spectrometer: JMS-Q100OGCK9 manufactured by JEOL Ltd.
Mass spectrometer temperature: interface 320 ° C, ion source 250 ° C
Detector voltage: -800V

次に、同定したポリオール硬化剤を用いて検量線を作成する。ポリオール硬化剤を5mg、10mg、50mgを採取し、それぞれにDMF(N,N−ジメチルホルムアミド)を10g加え、溶解させ検量線用試料とした。検量線用試料について下記測定条件でゲル浸透クロマトグラフィー(Gel Permeation Chromatography:GPC)測定を行い、得られたチャートから濃度と各ピーク面積を基に検量線を作成した。   Next, a calibration curve is created using the identified polyol curing agent. 5 mg, 10 mg, and 50 mg of the polyol curing agent were collected, and 10 g of DMF (N, N-dimethylformamide) was added to each to dissolve it for use as a sample for calibration curve. Gel permeation chromatography (GPC) measurement was performed on the sample for calibration curve under the following measurement conditions, and a calibration curve was created based on the concentration and each peak area from the chart obtained.

そして、研磨層を有する研磨パッドにおいて、研磨層の一部0.5gを採取し、それにDMFを10g加え、50℃で一晩振とうさせた。その後5日間常温で放置し、溶液の上澄みを1.5ml測り取り、30000G、60分遠心し、その上澄み0.5mlを測定試料とした。そして、測定試料について、下記測定条件においてGPC測定を行う。得られたチャートをデータ処理することにより、研磨層に含まれる未反応のポリオール硬化剤についてピーク面積を算出した。得られた未反応のポリオール硬化剤に関するピーク面積と上記のようにして作成した検量線により研磨層に含まれる未反応のポリオール硬化剤の重量を算出した。そして、研磨層の重量(0.5g)と得られた未反応のポリオール硬化剤の重量より、研磨層に対する未反応のポリオール硬化剤の重量%を算出した。   Then, on a polishing pad having a polishing layer, 0.5 g of a part of the polishing layer was collected, 10 g of DMF was added thereto, and shaken at 50 ° C. overnight. Then, it was left at normal temperature for 5 days, 1.5 ml of the supernatant of the solution was measured, centrifuged at 30,000 G for 60 minutes, and 0.5 ml of the supernatant was used as a measurement sample. And about a measurement sample, GPC measurement is performed on the following measurement conditions. The peak area of the unreacted polyol curing agent contained in the polishing layer was calculated by subjecting the obtained chart to data processing. The weight of the unreacted polyol curing agent contained in the polishing layer was calculated from the peak area of the obtained unreacted polyol curing agent and the calibration curve prepared as described above. Then, based on the weight of the polishing layer (0.5 g) and the weight of the obtained unreacted polyol curing agent, the weight% of the unreacted polyol curing agent to the polishing layer was calculated.

(GPC測定の測定条件)
使用分析機:Gel Permeation Chromatography L-7200(Hitachi)
カラム:Ohpak SB-803HQ(排除限界100000)
移動相:5mM LiBr/DMF
流速:0.3ml/min
オーブン:60℃
検出器:RI 40℃
試料量:20μL
(Measurement conditions of GPC measurement)
Analyzer: Gel Permeation Chromatography L-7200 (Hitachi)
Column: Ohpak SB-803 HQ (exclusion limit 100000)
Mobile phase: 5 mM LiBr / DMF
Flow rate: 0.3 ml / min
Oven: 60 ° C
Detector: RI 40 ° C
Sample volume: 20 μL

(ポリオール硬化剤)
本発明においては、ポリオール硬化剤を硬化剤として一部に用いることにより、研磨パッドの湿潤耐熱性を向上させることができる。
(Polyol curing agent)
In the present invention, the wet heat resistance of the polishing pad can be improved by partially using a polyol curing agent as a curing agent.

ポリオール硬化剤に含まれるポリオールの1級水酸基化率(全水酸基数に対する1級水酸基数の比率)は、60%以上が好ましく、65%以上がより好ましく、70%以上が特に好ましい。上記数値範囲内の1級水酸基化率を有するポリオール硬化剤を用いることにより、溶出物試験を行った際に検出されるポリオール硬化剤の量が研磨層の重量に対して0.10%以下の研磨層を有する研磨パッドを得ることができる。ポリオール硬化剤に含まれるポリオールの1級水酸基化率は、例えば、特開2000−344881号公報に記載の方法に準じて測定することができる。   60% or more is preferable, 65% or more of the primary hydroxylation ratio (ratio of the number of primary hydroxyl groups to the number of all hydroxyl groups) of the polyol contained in a polyol curing agent is more preferable, and 70% or more is especially preferable. By using a polyol curing agent having a primary hydroxylation ratio within the above numerical range, the amount of the polyol curing agent detected in the elution test is 0.10% or less based on the weight of the polishing layer A polishing pad having a polishing layer can be obtained. The primary hydroxylation ratio of the polyol contained in the polyol curing agent can be measured, for example, according to the method described in JP-A-2000-344881.

ポリオール硬化剤に含まれるポリオールの数平均分子量は、数平均分子量が500〜6000が好ましく、800〜5000がより好ましく、1000〜4000が特に好ましい。   The number average molecular weight of the polyol contained in the polyol curing agent is preferably 500 to 6000, more preferably 800 to 5000, and particularly preferably 1000 to 4000.

ポリオール硬化剤に含まれるポリオールの水酸基の官能基数は、2以上が好ましく、3以上がより好ましく、4以上が特に好ましい。
ポリオール硬化剤としては、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;
グリセリン、トリメチロールプロパン、およびペンタエリスリトールなどの3官能以上のポリオール;
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、ポリオキシプロピレントリオ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;
ビスフェノールA構造を有するポリオール;
等が挙げられる。
The functional group number of the hydroxyl group of the polyol contained in the polyol curing agent is preferably 2 or more, more preferably 3 or more, and particularly preferably 4 or more.
As a polyol curing agent, 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, 1,6-hexanediol;
Trifunctional or higher functional polyols such as glycerin, trimethylolpropane and pentaerythritol;
Polyether polyols such as polytetramethylene glycol (PTMG), polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyoxypropylene triol;
Polyester polyols such as a reaction product of ethylene glycol and adipic acid or a reaction product of butylene glycol and adipic acid;
Polycarbonate polyol;
Polycaprolactone polyol;
A polyol having a bisphenol A structure;
Etc.

(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。
(Polishing pad)
The polishing pad of the present invention has a polishing layer made of a foamed polyurethane resin. The polishing layer is disposed 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 one polishing layer.

本発明の研磨パッドは、被研磨材料に付着する有機残渣に起因する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。   The polishing pad according to the present invention has the same shape as that of a general polishing pad except that it is difficult to cause defects due to the organic residue adhering to the material to be polished, and is used similarly to a general polishing pad. For example, the polishing layer can be pressed against the material to be polished for polishing while rotating the polishing pad, or the material to be polished can be pressed against the polishing layer for polishing.

(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。
(Method of manufacturing polishing pad)
The polishing pad of the present invention can be produced by generally known production methods such as molding and slab molding. First, a block of polyurethane is formed by these manufacturing methods, the block is formed into a sheet by slicing or the like, an abrasive layer formed of a polyurethane resin is formed, and the block is laminated 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または多層からなっていてもよい。   More specifically, the polishing layer has a double-sided tape attached to the side opposite to the polishing surface of the polishing layer, and is cut into a predetermined shape to become the polishing pad of the present invention. There is no particular limitation on the double-sided tape, and any double-sided tape known in the art can be selected and used. The polishing pad of the present invention may have a single layer structure consisting only of the polishing layer, and a multilayer in which another layer (lower layer, support layer) is bonded to the surface opposite to the polishing surface of the polishing layer. Or it may consist of a multilayer.

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、硬化剤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, but foaming can be carried out by dispersing a foaming agent containing micro hollow spheres in the polyurethane resin, and in this case, a polyurethane resin comprising a polyisocyanate compound, a curing agent and a foaming agent It is molded by preparing a foam curable composition and curing the 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、それ以外の硬化剤成分を含む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 can also be prepared as a two-component composition prepared by mixing, for example, solution A containing a polyisocyanate compound and solution B containing other curing agent components. The liquid B containing other components can be further divided into a plurality of liquids to form a composition constituted by mixing three or more liquids.

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。   Here, the polyisocyanate compound refers to a prepolymer prepared by the reaction of the following polyisocyanate component and a polyol component as often used in the art. As prepolymers, those generally used in the art containing unreacted isocyanate groups can also be used in the present invention.

(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。
(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 and the like can be mentioned.

(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。
(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, 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 or a reaction product of butylene glycol and adipic acid;
Polycarbonate polyol;
Polycaprolactone polyol;
Etc.

(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。
アミン系硬化剤としては、例えば、ジアミンなどのポリアミンが挙げられ、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。
(Amine curing agent)
In the present invention, for example, amine curing agents described below can be exemplified.
Examples of the amine-based curing agent include polyamines such as diamines, and examples thereof include alkylene diamines such as ethylene diamine, propylene diamine and hexamethylene diamine; and aliphatics such as isophorone diamine and dicyclohexylmethane-4,4'-diamine. A diamine having a ring; a diamine having an aromatic ring such as 3,3'-dichloro-4,4'-diaminodiphenylmethane (alias: methylene bis-o-chloroaniline) (hereinafter abbreviated as MOCA); 2-hydroxy Hydroxic acid such as ethyl ethylenediamine, 2-hydroxyethylpropylenediamine, di-2-hydroxyethylethylenediamine, di-2-hydroxyethylpropylenediamine, 2-hydroxypropylethylenediamine, di-2-hydroxypropylethylenediamine Diamines having, hydroxyalkyl alkylene diamine particular; and the like. Further, trifunctional triamine compounds and tetrafunctional or higher functional 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 the aforementioned MOCA, the chemical structure of which is:

Figure 2019063903
Figure 2019063903

(硬化剤の使用量)
研磨パッドの湿潤耐熱性は、アミン系硬化剤とポリオール硬化剤との配合比によって調節できる。この配合比は、好ましくは、アミン系硬化剤:ポリオール硬化剤の重量比で、75:25〜45:55であり、より好ましくは、70:30〜50:50である。
(The amount of curing agent used)
The wet heat resistance of the polishing pad can be adjusted by the compounding ratio of the amine curing agent and the polyol curing agent. This compounding ratio is preferably 75:25 to 45:55, more preferably 70:30 to 50:50, in weight ratio of amine curing agent: polyol curing agent.

また、アミン系硬化剤と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0.6〜1.0であり、好ましくは0.7〜0.95である。
The molar ratio of the amine curing agent to the polyol curing agent is 90:10 to 70:30, and more preferably 85:15 to 75:25.
Furthermore, the ratio of the sum of the number of moles of NH 2 of the amine curing agent and the number of OH of the polyol curing agent to the number of moles of NCO of the polyisocyanate compound ((number of moles of NH 2 + number of moles of OH) / NCO The number of moles of is 0.6 to 1.0, preferably 0.7 to 0.95.

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。   The amount of the entire curing agent is preferably 10 to 50 parts by weight, more preferably 20 to 40 parts by weight based on 100 parts by weight of the amount of the polyisocyanate compound (the amount of prepolymer).

(微小中空球体)
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。
(Micro hollow spheres)
Foams can be formed by mixing micro hollow spheres with a polyurethane resin. Micro hollow spheres refer to those obtained by heating and expanding unexpanded heat expandable microspheres comprising an outer shell (polymer shell) made of a thermoplastic resin and a low boiling point hydrocarbon contained in the outer shell. . As said polymer shell, thermoplastic resins, such as an acrylonitrile vinylidene chloride copolymer, an acrylonitrile methyl methacrylate copolymer, a vinyl chloride ethylene copolymer, etc. can be used, for example. Similarly, as low boiling point hydrocarbons contained in the polymer shell, for example, isobutane, pentane, isopentane, petroleum ether and the like can be used.

(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ポリウレタン樹脂硬化性組成物に添加しても良い。
(Other ingredients)
In addition, catalysts commonly used in the art may be added to the polyurethane resin curable composition.

(湿潤耐熱性)
研磨パッドの湿熱耐熱性については下記式(I)により評価することができる。
{(20℃の水で湿潤させた研磨層のD硬度)−(50℃の水で湿潤させた研磨層のD硬度)}/(20℃の水で湿潤させた研磨層のD硬度)
(I)
式(I)では、20℃と50℃の水で湿潤させた研磨層のD硬度から、研磨パッドの温度が20℃から50℃に変化することで低下する研磨層のD硬度の割合を算出する。D硬度は、先端が小さい圧子を用いて測定するため研磨層の表面(研磨面)の変化を検出しやすい。また、式(I)の温度条件(20℃、50℃)は、研磨作業の間に変化する温度範囲(20℃〜70℃)のうち、研磨初期と研磨中の温度における評価を意味する。そして、研磨作業中の研磨パッドは常にスラリーに曝され湿潤した状態となることから湿潤させた研磨層を評価に用いる。
(Wet heat resistance)
The wet heat resistance of the polishing pad can be evaluated by the following formula (I).
{(D hardness of polishing layer wet with water at 20 ° C.)-(D hardness of polishing layer wet with water at 50 ° C.)} / (D hardness of polishing layer wet with water at 20 ° C.)
(I)
In formula (I), from the D hardness of the polishing layer wetted with water at 20 ° C. and 50 ° C., the ratio of the D hardness of the polishing layer is calculated by decreasing the temperature of the polishing pad from 20 ° C. to 50 ° C. Do. Since the D hardness is measured using an indenter with a small tip, it is easy to detect changes in the surface (polished surface) of the polishing layer. Moreover, the temperature conditions (20 ° C., 50 ° C.) of the formula (I) mean the evaluation at the temperature at the initial stage of polishing and during the polishing within the temperature range (20 ° C. to 70 ° C.) changing during the polishing operation. Since the polishing pad in the polishing operation is always exposed to the slurry and becomes wet, the wetted polishing layer is used for evaluation.

本発明の研磨パッドは、式(I)の値が、0.20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(I)の値が0.20以下であると、研磨パッドの湿潤耐熱性が十分にあり、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研磨性能を発揮できる。   The value of Formula (I) of the polishing pad of the present invention is preferably 0.20 or less, and more preferably 0.18 or less. When the value of the formula (I) is 0.20 or less, the wet heat resistance of the polishing pad is sufficient, and the frictional heat at the time of polishing can maintain sufficient hardness of the polishing pad, thereby exhibiting polishing performance.

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。   The invention will be described experimentally by means of the following examples, which are not intended to be construed as limiting the scope of the invention to the following examples.

(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:
2,4−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
・硬化剤:
アミン系硬化剤
MOCA・・・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)
ポリオール硬化剤
ポリオキシプロピレントリオール(1級水酸基化率65%、数平均分子量3000、OH当量=1000)
ポリプロピレングリコール(1級水酸基化率2%、数平均分子量2000、OH当量=1000)
・微小中空球体:
日本フィライト社製 EXPANCEL 551DE40d42
(material)
The materials used in the following examples are listed.
Urethane prepolymer:
Urethane prepolymer with NCO equivalent weight 460 based on 2,4-tolylene diisocyanate: Curing agent:
Amine curing agent MOCA ... 3,3'-dichloro-4,4'-diaminodiphenylmethane (alias: methylene bis-o-chloroaniline)
Polyol curing agent polyoxypropylene triol (65% primary hydroxylation, number average molecular weight 3000, OH equivalent = 1000)
Polypropylene glycol (primary hydroxylation ratio 2%, number average molecular weight 2000, OH equivalent = 1000)
・ Micro hollow spheres:
Nippon Fillite Ltd. EXPANCEL 551DE40d42

(実施例1)
A成分に2,4−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を100g(部)、B成分に硬化剤であるMOCA(NH当量=133.5)とポリオキシプロピレントリオール(数平均分子量=3000、OH当量=1000、1級水酸基化率=65%)を重量比50:50で混合したものを34g(部)、C成分に微小中空球体(EXPANCEL 551DE40d42)1g(部)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。なお、比率を示すためg表示として記載しており、ブロックの大きさに応じて必要な重量(部)を準備する。以下同様にg(部)表記で記載する。
Example 1
100 g (parts) of a urethane prepolymer of NCO equivalent 460 having 2,4-tolylene diisocyanate as a main component to A component, and MOCA (NH 2 equivalent = 133.5) and polyoxypropylene triol as a curing agent to B component 34 g (parts) of a mixture of (number average molecular weight = 3000, OH equivalent = 1000, primary hydroxylation ratio = 65%) at a weight ratio of 50: 50, C component to micro hollow spheres (EXPANCEL 551 DE 40 d 42) 1 g (parts I prepared each). The curing agent for the component B has a molar ratio of the amine curing agent to the polyol curing agent of 80:20. In addition, the ratio of the sum of the number of moles of NH 2 of the amine curing agent of component B to the number of moles of OH of the polyol curing agent to the number of moles of NCO of the prepolymer of component A ((number of moles of NH 2 + mole of OH Number) / number of NCO moles) is 0.9. In addition, in order to show a ratio, it describes as g indication, and prepares a required weight (part) according to the size of a block. The same applies to g (parts) notation.

A成分とC成分を混合し、A成分とC成分の混合物及びB成分をそれぞれ減圧脱泡した後、A成分とC成分の混合物及びB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(890mm×890mm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、これを研磨層とした研磨パッドを得た。
After mixing the A component and the C component and degassing the mixture of the A component and the C component and the B component under reduced pressure respectively, the mixture of the A component and the C component and the B component were supplied to the mixer.
The resulting mixed solution is poured into a mold (890 mm × 890 mm square) heated to 80 ° C. and cured by heating for 1 hour, and then the formed resin foam is removed 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 having this as a polishing layer was obtained.

(比較例1)
実施例1のB成分で用いた硬化剤に代えて、MOCA(NH当量=133.5)とポリプロピレングリコール(数平均分子量=2000、OH当量=1000、1級水酸基化率=2%)を重量比50:50で混合したものを34g(部)準備した。なお、B成分の硬化剤は、アミン系硬化剤と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。
(Comparative example 1)
Instead of curing agent used in the B component of Example 1, MOCA and (NH 2 equivalent = 133.5) and polypropylene glycol (number average molecular weight = 2000, OH equivalent weight = 1000, hydroxyl group ratio = 2%) 34g (parts) of what was mixed by the weight ratio 50:50 was prepared. The curing agent for the component B has a molar ratio of the amine curing agent to the polyol curing agent of 80:20. In addition, the ratio of the sum of the number of moles of NH 2 of the amine curing agent of component B to the number of moles of OH of the polyol curing agent to the number of moles of NCO of the prepolymer of component A ((number of moles of NH 2 + mole of OH Number) / number of NCO moles) 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、これを研磨層とした研磨パッドを得た。
実施例1及び比較例1において得られた研磨パッドについて、上記測定方法及び測定条件によりガスクロマトグラフ質量分析及びGPC測定を行い、研磨層の重量に対する未反応のポリオール硬化剤の量を算出した。実施例1及び比較例1それぞれの研磨パッドについて、研磨層の重量に対する未反応のポリオール硬化剤の量は、実施例1:0.09%、比較例1:0.12%であった。
Thereafter, in the same manner as in Example 1, a urethane sheet was prepared, and a polishing pad having this as a polishing layer was obtained.
The polishing pads obtained in Example 1 and Comparative Example 1 were subjected to gas chromatography mass spectrometry and GPC measurement according to the above measurement method and measurement conditions to calculate the amount of unreacted polyol curing agent with respect to the weight of the polishing layer. For each of the polishing pads of Example 1 and Comparative Example 1, the amount of unreacted polyol curing agent with respect to the weight of the polishing layer was 0.09% in Example 1: 0.12% in Comparative Example 1.

実施例1及び比較例1で得られた研磨パッドについて、以下の湿潤耐熱性(D硬度)及びディフェクトの評価を行った。   The following evaluations of wet heat resistance (D hardness) and defects were performed on the polishing pads obtained in Example 1 and Comparative Example 1.

(D硬度)
D硬度はJISK6253−1997/ISO7619に準じて測定した。20℃の水で湿潤させた研磨層及び50℃の水で湿潤させた研磨層のD硬度をテクロック社製D型硬度計(GS702)で測定した。湿潤させた研磨層とは、所定温度の脱イオン水中に30分浸漬して湿潤したものをいう。脱イオン水中から湿潤させたウレタンシートを取り出し、軽くろ紙で水気を拭き取りすぐに測定を開始した。試料は、少なくとも総厚さ4.5mm以上になるように設定した。また、D硬度は、加圧板を試料に接触させた後、2秒後の数値を読み取った。実施例および比較例にかかるウレタンシート(厚さ約1.3mm)は4枚重ねにして測定した。
(D hardness)
The D hardness was measured according to JIS K6253-1997 / ISO 7619. The D hardness of the polishing layer wetted with water at 20 ° C. and the polishing layer wetted with water at 50 ° C. was measured using a Tekrok D-type hardness tester (GS 702). The wetted polishing layer refers to a layer that has been wetted by being immersed in deionized water at a predetermined temperature for 30 minutes. The wet urethane sheet was taken out of the deionized water and lightly wiped with filter paper to start measurement immediately. The sample was set to have a total thickness of at least 4.5 mm. Moreover, after making a pressure board contact a sample, D hardness read the numerical value 2 second after. The urethane sheets (about 1.3 mm in thickness) according to the examples and the comparative examples were measured in four sheets.

(ディフェクト)
ディフェクトの評価は、25枚の基板を研磨し、研磨加工後の21〜25枚目の基板5枚について、ウエハ表面検査装置(KLAテンコール社製、Surfscan SP1DLS)の高感度測定モードにて測定し、基板表面に付着した有機残渣に起因するディフェクトの個数を評価した。ディフェクトの評価では、12インチ(300mmφ)ウエハに0.16μm以上のディフェクトが200個未満を○、200個以上を×とした。
(Defect)
The defect is evaluated by polishing 25 substrates and measuring 5 substrates 21-25 after polishing in the high sensitivity measurement mode of a wafer surface inspection apparatus (Surfscan SP1DLS manufactured by KLA Tencor Corporation). The number of defects caused by the organic residue attached to the substrate surface was evaluated. In the evaluation of defects, less than 200 defects each having a diameter of 0.16 μm or more were evaluated as 、 and 200 or more as x on a 12-inch (300 mmφ) wafer.

(研磨条件)
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:3M A188(#60)
・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=重量比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φシリコンウエハ上にテトラエトキシシランを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。
(Polishing conditions)
The conditions of the polishing test are as follows.
・ Used polisher: F-REX 300 manufactured by Ebara Corporation
Disk: 3M A188 (# 60)
・ Number of rotations: (plate) 70 rpm, (top ring) 71 rpm
Polishing pressure: 3.5 psi
Abrasive: Cabot, product number: SS25 (SS25 stock solution: pure water = a mixture of 1: 1 weight ratio)
・ Abrasive temperature: 20 ° C
・ Abrasive discharge amount: 200 ml / min
Workpiece (object to be polished): Substrate formed by PE-CVD to have a thickness of 1 μm of insulating film of tetraethoxysilane on a 12 inch φ silicon wafer Initial temperature of polishing is from 20 ° C. Pad surface during polishing The temperature rises to 40-50 ° C.

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

Figure 2019063903
Figure 2019063903

表1に示すように、比較例1の場合、式Iから得られた値が0.2を超え、湿潤耐熱性が悪かった。また、比較例1で得られた研磨パッドは、基板表面に付着した有機残渣に起因するディフェクトの個数が多く、評価は×であった。   As shown in Table 1, in the case of Comparative Example 1, the value obtained from Formula I exceeded 0.2, and the wet heat resistance was poor. Moreover, the polishing pad obtained in Comparative Example 1 had a large number of defects caused by the organic residue attached to the substrate surface, and the evaluation was x.

一方、実施例1の場合、湿潤耐熱性が向上し、式I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、実施例1で得られた研磨パッドは、基板表面に付着した有機残渣に起因するディフェクトの個数が少なく、評価は○であった。   On the other hand, in the case of Example 1, the wet heat resistance was improved, the value obtained from the formula I could be suppressed to 0.2 or less, and the hardness of the polishing pad could be maintained. Moreover, the polishing pad obtained in Example 1 had a small number of defects due to the organic residue attached to the substrate surface, and the evaluation was ○.

したがって、本発明の研磨パッドは、湿潤耐熱性が高く、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できることがわかった。また、本発明の研磨パッドは、被研磨物におけるディフェクトの発生を抑制できることがわかった。   Therefore, the polishing pad of the present invention has high wet heat resistance, can suppress extreme softening of the polishing pad due to frictional heat generated during polishing using a slurry, and can maintain a hardness suitable for polishing. all right. Moreover, it was found that the polishing pad of the present invention can suppress the occurrence of defects in the object to be polished.

Claims (8)

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ポリオール硬化剤を含み、
前記研磨層に対して溶出物試験を行った際に検出される、前記ポリオール硬化剤の量が前記研磨層の重量に対して0.10%以下である、前記研磨パッド。
A polishing pad having a polishing layer made of polyurethane resin, comprising:
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,
The polishing pad, wherein the amount of the polyol curing agent detected when an elution test is performed on the polishing layer is 0.10% or less of the weight of the polishing layer.
前記ポリオール硬化剤の1級水酸基化率が60%以上であるポリオールを含む、請求項1に記載の研磨パッド。   The polishing pad according to claim 1, comprising a polyol having a primary hydroxylation ratio of 60% or more of the polyol curing agent. 前記ポリオール硬化剤に含まれるポリオールの数平均分子量が500〜6000である、請求項1又は2に記載の研磨パッド   The polishing pad according to claim 1 or 2, wherein the number average molecular weight of the polyol contained in the polyol curing agent is 500 to 6000. 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1〜3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 3, wherein the amine curing agent comprises 3,3'-dichloro-4,4'-diaminodiphenylmethane. 前記ポリウレタン樹脂硬化性組成物が微小中空球体をさらに含む、請求項1〜4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 4, wherein the polyurethane resin curable composition further comprises micro hollow spheres. 請求項1〜5のいずれかに記載の研磨パッドの製造方法であって、
前記研磨層を成形する工程を含む、前記方法。
A method of manufacturing a polishing pad according to any one of claims 1 to 5, wherein
Forming the polishing layer.
光学材料又は半導体材料の表面を研磨する方法であって、請求項1〜5のいずれかに記載の研磨パッドを使用することを特徴とする、前記方法。   A method of polishing a surface of an optical material or a semiconductor material, characterized by using the polishing pad according to any one of claims 1 to 5. 請求項1〜5のいずれかに記載の研磨パッドを使用して光学材料又は半導体材料の表面を研磨する際のディフェクトを低減する方法。   A method for reducing defects in polishing a surface of an optical material or a semiconductor material using the polishing pad according to any one of claims 1 to 5.
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