JP2022092842A - Abrasive pad - Google Patents

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JP2022092842A JP2020205786A JP2020205786A JP2022092842A JP 2022092842 A JP2022092842 A JP 2022092842A JP 2020205786 A JP2020205786 A JP 2020205786A JP 2020205786 A JP2020205786 A JP 2020205786A JP 2022092842 A JP2022092842 A JP 2022092842A
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polishing
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陽平 村上
Yohei Murakami
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Nitta DuPont Inc
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Abstract

To provide an abrasive pad that has excellent hydrophilicity and can improve peripheral flatness of a polishing object.SOLUTION: The inventive abrasive pad has a polyurethane resin foam containing a polyurethane resin. The abrasive pad has a polishing face. The polishing face is constituted by the surface of the polyurethane resin foam. The polyurethane resin foam includes an aqueous phase solution dispersed in the polyurethane resin.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、研磨パッドに関する。 The present invention relates to a polishing pad.

半導体基板として用いられるシリコンウェハ等の被研磨物の鏡面研磨処理では、ポリウレタン樹脂発泡体によって形成されたウレタン系の研磨パッドが広く用いられている。 In the mirror polishing treatment of an object to be polished such as a silicon wafer used as a semiconductor substrate, a urethane-based polishing pad formed of a polyurethane resin foam is widely used.

近年、半導体チップ製品の歩留まり向上を目的として、被研磨物の平坦度をより高めることが求められている。特に、被研磨物の外周部分における平坦度への要求が高まっている。かかる平坦度を向上させるためには、より高硬度なウレタン系の研磨パッドを用いることが有効であると考えられている。 In recent years, for the purpose of improving the yield of semiconductor chip products, it has been required to further improve the flatness of the object to be polished. In particular, there is an increasing demand for flatness in the outer peripheral portion of the object to be polished. In order to improve the flatness, it is considered effective to use a urethane-based polishing pad having a higher hardness.

また、従来、ウレタン系の研磨パッドでは、研磨レート等の研磨品質を向上させる目的で、ウレタンプレポリマーに親水基を導入するか、ウレタンプレポリマーと親水基を有する化合物とを反応させることにより親水性を高めて、スラリーとのなじみ性を良好にしている(例えば、特許文献1~4)。 Further, conventionally, in urethane-based polishing pads, in order to improve the polishing quality such as the polishing rate, hydrophilic groups are introduced into the urethane prepolymer, or the urethane prepolymer is reacted with a compound having a hydrophilic group to make it hydrophilic. The properties are enhanced to improve the compatibility with the slurry (for example, Patent Documents 1 to 4).

特開2019-034385号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2019-0343885 特開2018-043342号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-043342 特開2016-215368号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-215368 特開2003-128910号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-128910

しかしながら、研磨パッドの硬度を単に高くしても、被研磨物が摩耗されて適切な表面状態を得られないことから、被研磨物の外周部分における平坦度を高めることができない。また、従来の方法を用いて研磨パッドを親水化させると、水と接触した際に研磨パッドが軟質化して硬度が低くなるため、被研磨物の平坦度を低下させる虞がある。 However, even if the hardness of the polishing pad is simply increased, the object to be polished is worn and an appropriate surface condition cannot be obtained, so that the flatness in the outer peripheral portion of the object to be polished cannot be increased. Further, when the polishing pad is made hydrophilic by using a conventional method, the polishing pad becomes soft when it comes into contact with water and the hardness becomes low, so that there is a possibility that the flatness of the object to be polished is lowered.

本発明は、このような現状に鑑み、親水性に優れるとともに、被研磨物の外周平坦度を高めることが可能な研磨パッドを提供することを課題とする。 In view of such a current situation, it is an object of the present invention to provide a polishing pad which is excellent in hydrophilicity and can improve the outer peripheral flatness of the object to be polished.

本発明に係る研磨パッドは、ポリウレタン樹脂を含むポリウレタン樹脂発泡体を備えた研磨パッドであって、研磨面を有し、該研磨面が、前記ポリウレタン樹脂発泡体の表面で構成され、前記ポリウレタン樹脂発泡体が、前記ポリウレタン樹脂中に分散されている水相溶液体を含む。 The polishing pad according to the present invention is a polishing pad provided with a polyurethane resin foam containing a polyurethane resin, and has a polishing surface, the polishing surface being composed of the surface of the polyurethane resin foam, and the polyurethane resin. The foam contains an aqueous phase solution dispersed in the polyurethane resin.

斯かる研磨パッドは、ポリウレタン樹脂発泡体が、ポリウレタン樹脂中に分散されている水相溶液体を含むことにより、水と接触した際の軟質化を抑制しつつ、親水性を高めることができる。これにより、研磨パッドとスラリーとのなじみ性を良好にして、該パッド表面のスラリー保持性を向上させることができる。その結果、被研磨物の外周部分への応力を緩和し、外周平坦度を高めることができる。 In such a polishing pad, the polyurethane resin foam contains an aqueous phase solution body dispersed in the polyurethane resin, so that the hydrophilicity can be enhanced while suppressing softening when in contact with water. As a result, the compatibility between the polishing pad and the slurry can be improved, and the slurry retention on the surface of the pad can be improved. As a result, the stress on the outer peripheral portion of the object to be polished can be relaxed and the outer peripheral flatness can be improved.

以上より、本発明によれば、親水性に優れるとともに、被研磨物の外周平坦度を高めることが可能な研磨パッドを提供し得る。 From the above, according to the present invention, it is possible to provide a polishing pad which is excellent in hydrophilicity and can improve the outer peripheral flatness of the object to be polished.

以下、本発明の一実施形態について説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described.

本実施形態に係る研磨パッドは、ポリウレタン樹脂を含むポリウレタン樹脂発泡体を備えた研磨パッドである。また、前記研磨パッドは、研磨面を有し、該研磨面が、前記ポリウレタン樹脂発泡体の表面で構成されている。 The polishing pad according to the present embodiment is a polishing pad provided with a polyurethane resin foam containing a polyurethane resin. Further, the polishing pad has a polishing surface, and the polishing surface is formed of the surface of the polyurethane resin foam.

前記ポリウレタン樹脂発泡体は、前記ポリウレタン樹脂中に分散されている水相溶液体を含む。水相溶液体とは、水と1:1で混ぜてもゲル化、分離又は増粘しない液体をいう。水相溶液体は、後述するイソシアネート化合物や活性水素化合物とほぼ反応しない形で、前記ポリウレタン樹脂中に分散されている。 The polyurethane resin foam contains an aqueous phase solution body dispersed in the polyurethane resin. An aqueous phase solution is a liquid that does not gel, separate or thicken even when mixed with water at a ratio of 1: 1. The aqueous phase solution is dispersed in the polyurethane resin in a form that hardly reacts with the isocyanate compound or the active hydrogen compound described later.

水相溶液体としては、例えば、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、分子量600以下のポリエチレングリコール等のアルコール系溶液;エチレンジアミン、1,3-プロパンジアミン等のアミン系溶液等が挙げられる。これらの中でも、水相溶液体は、親水性を良好にする観点から、ジエチレングリコール、分子量600以下のポリエチレングリコール、及び、エチレンジアミンからなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。 Examples of the aqueous phase solution include alcohol-based solutions such as diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, and polyethylene glycol having a molecular weight of 600 or less; amines such as ethylenediamine and 1,3-propanediamine. Examples include system solutions. Among these, the aqueous phase solution is preferably at least one selected from the group consisting of diethylene glycol, polyethylene glycol having a molecular weight of 600 or less, and ethylenediamine from the viewpoint of improving hydrophilicity.

前記ポリウレタン樹脂発泡体は、親水性を良好にする観点から、前記ポリウレタン樹脂中に水非相溶液体が分散されていないことが好ましい。水非相溶液体とは、水と1:1で混ぜた時にゲル化、分離又は増粘する液体をいう。水非相溶液体としては、例えば、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、イオン性界面活性剤等の整泡剤;シリコーン系界面活性剤、アセチレン系界面活性剤等の消泡剤等が挙げられる。 From the viewpoint of improving the hydrophilicity of the polyurethane resin foam, it is preferable that the aqueous non-phase solution is not dispersed in the polyurethane resin. An aqueous non-phase solution is a liquid that gels, separates, or thickens when mixed with water at a ratio of 1: 1. Examples of the aqueous non-phase solution include a foam stabilizer such as a silicone-based surfactant, a fluorine-based surfactant, and an ionic surfactant; a defoaming agent such as a silicone-based surfactant and an acetylene-based surfactant. Can be mentioned.

前記ポリウレタン樹脂は、活性水素を含む化合物(以下、「活性水素化合物」ともいう。)の第1の構成単位と、イソシアネート基を含む化合物(以下、「イソシアネート化合物」ともいう。)の第2の構成単位と、を備える。 The polyurethane resin has a first structural unit of a compound containing active hydrogen (hereinafter, also referred to as “active hydrogen compound”) and a second structural unit of a compound containing an isocyanate group (hereinafter, also referred to as “isocyanate compound”). It has a structural unit and.

また、前記ポリウレタン樹脂は、活性水素化合物とイソシアネート化合物とが結合して、活性水素化合物の第1の構成単位とイソシアネート化合物の第2の構成単位とがウレタン結合して、交互に繰り返した構造となっている。 Further, the polyurethane resin has a structure in which an active hydrogen compound and an isocyanate compound are bonded, and a first structural unit of the active hydrogen compound and a second structural unit of the isocyanate compound are urethane-bonded and alternately repeated. It has become.

前記活性水素化合物は、イソシアネート基と反応し得る活性水素基を分子内に有する有機化合物である。該活性水素基として、具体的には、ヒドロキシ基、第1級アミノ基、第2級アミノ基、チオール基等の官能基が挙げられる。前記活性水素化合物は、分子中に該官能基を1種のみ有していてもよいし、複数種有していてもよい。 The active hydrogen compound is an organic compound having an active hydrogen group capable of reacting with an isocyanate group in the molecule. Specific examples of the active hydrogen group include functional groups such as a hydroxy group, a primary amino group, a secondary amino group and a thiol group. The active hydrogen compound may have only one kind of the functional group in the molecule, or may have a plurality of kinds.

前記活性水素化合物としては、例えば、分子中に複数のヒドロキシ基を有するポリオール化合物、分子内に複数の第1級アミノ基又は第2級アミノ基を有するポリアミン化合物等が挙げられる。 Examples of the active hydrogen compound include a polyol compound having a plurality of hydroxy groups in the molecule, a polyamine compound having a plurality of primary amino groups or a secondary amino group in the molecule, and the like.

前記ポリオール化合物としては、例えば、ポリオールモノマー、ポリオールポリマー等が挙げられる。 Examples of the polyol compound include polyol monomers and polyol polymers.

前記ポリオールモノマーとしては、例えば、1,4-ベンゼンジメタノール、1,4-ビス(2-ヒドロキシエトキシ)ベンゼン、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,3-ブタンジオール、1,5-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、1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール等の直鎖脂肪族グリコール;ネオペンチルグリコール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、2-メチル-1,3-プロパンジオール、2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオール、2-メチル-1,8-オクタンジオール等の分岐脂肪族グリコール;1,4-シクロヘキサンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、水添加ビスフェノールA等の脂環族ジオール;グリセリン、トリメチロールプロパン、トリブチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール等の多官能ポリオール等が挙げられる。 Examples of the polyol monomer include 1,4-benzenedimethanol, 1,4-bis (2-hydroxyethoxy) benzene, ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, and 1, , 5-Pentanediol, 3-Methyl-1,5-Pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol and other linear aliphatic glycols; neopentyl glycol, 3 Branched fats such as -methyl-1,5-pentanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol, 2-methyl-1,8-octanediol, etc. Group glycol; alicyclic diols such as 1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, and water-added bisphenol A; polyfunctional polyols such as glycerin, trimethylolpropane, tributylolpropane, pentaerythritol, and sorbitol. Can be mentioned.

前記ポリオールモノマーとしては、反応時の強度がより高くなりやすいとともに、製造されたポリウレタン樹脂発泡体を備えた研磨パッドの剛性がより高くなりやすく、かつ、比較的安価であるという観点から、エチレングリコール又はジエチレングリコールであることが好ましい。 As the polyol monomer, ethylene glycol is likely to have higher strength during reaction, and the rigidity of the produced polishing pad provided with the polyurethane resin foam is likely to be higher, and is relatively inexpensive. Alternatively, it is preferably diethylene glycol.

前記ポリオールポリマーとしては、例えば、ポリエステルポリオール、ポリエステルポリカーボネートポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートポリオール等が挙げられる。なお、ポリオールポリマーとしては、ヒドロキシ基を分子中に3以上有する多官能ポリオールポリマーも挙げられる。 Examples of the polyol polymer include polyester polyols, polyester polycarbonate polyols, polyether polyols, polycarbonate polyols and the like. Examples of the polyol polymer include a polyfunctional polyol polymer having 3 or more hydroxy groups in the molecule.

前記ポリエステルポリオールとしては、例えば、ポリエチレンアジペートグリコール、ポリブチレンアジペートグリコール、ポリカプロラクトンポリオール、ポリヘキサメチレンアジペートグリコール等が挙げられる。 Examples of the polyester polyol include polyethylene adipate glycol, polybutylene adipate glycol, polycaprolactone polyol, polyhexamethylene adipate glycol and the like.

前記ポリエステルポリカーボネートポリオールとしては、例えば、ポリカプロラクトンポリオール等のポリエステルグリコールとアルキレンカーボネートとの反応生成物が挙げられる。また、エチレンカーボネートを多価アルコールと反応させて得られた反応混合物をさらに有機ジカルボン酸と反応させた反応生成物も挙げられる。 Examples of the polyester polycarbonate polyol include a reaction product of a polyester glycol such as polycaprolactone polyol and an alkylene carbonate. Further, a reaction product obtained by further reacting a reaction mixture obtained by reacting ethylene carbonate with a polyhydric alcohol with an organic dicarboxylic acid can also be mentioned.

前記ポリエーテルポリオールとしては、ポリテトラメチレンエーテルグリコール(PTMG)、ポリプロピレングリコール(PPG)、ポリエチレングリコール(PEG)、エチレンオキサイド付加ポリプロピレンポリオール等が挙げられる。 Examples of the polyether polyol include polytetramethylene ether glycol (PTMG), polypropylene glycol (PPG), polyethylene glycol (PEG), ethylene oxide-added polypropylene polyol, and the like.

前記ポリカーボネートポリオールとしては、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、又はポリテトラメチレンエーテルグリコールなどのジオールと、ホスゲン、ジアリルカーボネート(例えばジフェニルカーボネート)又は環式カーボネート(例えばプロピレンカーボネート)との反応生成物などが挙げられる。 Examples of the polycarbonate polyol include diols such as 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, diethylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, or polytetramethylene ether glycol, and phosgen and diallyl carbonate. Examples include reaction products with (eg, diphenyl carbonate) or cyclic carbonate (eg, propylene carbonate).

前記ポリオール化合物としては、その他に、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、分子量400以下のポリエチレングリコール等が挙げられる。 Examples of the polyol compound include diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, polyethylene glycol having a molecular weight of 400 or less, and the like.

前記ポリアミン化合物としては、4,4’-メチレンビス(2-クロロアニリン)(MOCA)、4,4’-メチレンジアニリン、トリメチレン ビス(4-アミノベンゾアート)、2-メチル4,6-ビス(メチルチオ)ベンゼン-1,3-ジアミン、2-メチル4,6-ビス(メチルチオ)-1,5-ベンゼンジアミン、2,6-ジクロロ-p-フェニレンジアミン、4,4’-メチレンビス(2,3-ジクロロアニリン)、3,5-ビス(メチルチオ)-2,4-トルエンジアミン、3,5-ビス(メチルチオ)-2,6-トルエンジアミン、3,5-ジエチルトルエン-2,4-ジアミン、3,5-ジエチルトルエン-2,6-ジアミン、トリメチレングリコール-ジ-p-アミノベンゾエート、1,2-ビス(2-アミノフェニルチオ)エタン、4,4’-ジアミノ-3,3’-ジエチル-5,5’-ジメチルジフェニルメタン等が挙げられる。 Examples of the polyamine compound include 4,4'-methylenebis (2-chloroaniline) (MOCA), 4,4'-methylenedianiline, trimethylenebis (4-aminobenzoate), and 2-methyl4,56-bis ( Methylthio) benzene-1,3-diamine, 2-methyl4,6-bis (methylthio) -1,5-benzenediamine, 2,6-dichloro-p-phenylenediamine, 4,4'-methylenebis (2,3) -Dichloroaniline), 3,5-bis (methylthio) -2,4-toluenediamine, 3,5-bis (methylthio) -2,6-toluenediamine, 3,5-diethyltoluene-2,4-diamine, 3,5-diethyltoluene-2,6-diamine, trimethylene glycol-di-p-aminobenzoate, 1,2-bis (2-aminophenylthio) ethane, 4,4'-diamino-3,3'- Diamine-5,5'-dimethyldiphenylmethane and the like can be mentioned.

前記イソシアネート化合物としては、例えば、ポリイソシアネート、ウレタンプレポリマー等が挙げられる。 Examples of the isocyanate compound include polyisocyanate and urethane prepolymer.

前記ポリイソシアネートとしては、例えば、芳香族ジイソシアネート、脂肪族ジイソシアネート、脂環族ジイソシアネート等が挙げられる。 Examples of the polyisocyanate include aromatic diisocyanates, aliphatic diisocyanates, and alicyclic diisocyanates.

前記芳香族ジイソシアネートとしては、例えば、トリレンジイソシアネート(TDI)、1,5-ナフタレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、1,3-フェニレンジイソシアネート、1,4-フェニレンジイソシアネート等が挙げられる。また、前記芳香族ジイソシアネートとしては、例えば、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)の変性物等が挙げられる。 Examples of the aromatic diisocyanate include tolylene diisocyanate (TDI), 1,5-naphthalene diisocyanate, xylylene diisocyanate, 1,3-phenylenedi isocyanate, 1,4-phenylenedi isocyanate and the like. Examples of the aromatic diisocyanate include modified products of diphenylmethane diisocyanate (MDI) and diphenylmethane diisocyanate (MDI).

ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)の変性物としては、例えば、カルボジイミド変性物、ウレタン変性物、アロファネート変性物、ウレア変性物、ビューレット変性物、イソシアヌレート変性物、オキサゾリドン変性物等が挙げられる。斯かる変性物として、具体的には、例えば、カルボジイミド変性ジフェニルメタンジイソシアネート(カルボジイミド変性MDI)が挙げられる。 Examples of the modified product of diphenylmethane diisocyanate (MDI) include a carbodiimide modified product, a urethane modified product, an allophanate modified product, a urea modified product, a burette modified product, an isocyanurate modified product, and an oxazolidone modified product. Specific examples of such a modified product include carbodiimide-modified diphenylmethane diisocyanate (carbodiimide-modified MDI).

前記脂肪族ジイソシアネートとしては、例えば、エチレンジイソシアネート、2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)等が挙げられる。 Examples of the aliphatic diisocyanate include ethylene diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate (HDI) and the like.

前記脂環族ジイソシアネートとしては、例えば、1,4-シクロヘキサンジイソシアネート、4,4’-ジシクロへキシルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート、メチレンビス(4,1-シクロヘキシレン)=ジイソシアネート等が挙げられる。 Examples of the alicyclic diisocyanate include 1,4-cyclohexanediisocyanate, 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate, isophorone diisocyanate, norbornane diisocyanate, methylenebis (4,1-cyclohexylene) = diisocyanate and the like.

前記ウレタンプレポリマーは、ポリオールとポリイソシアネートとが結合されてなるポリマーであって、末端基としてイソシアネート基を有する。 The urethane prepolymer is a polymer in which a polyol and a polyisocyanate are bonded, and has an isocyanate group as a terminal group.

前記ポリウレタン樹脂は、被研磨物の外周平坦度を高める観点から、前記イソシアネート化合物が親水性基を含まないことが好ましく、また、前記イソシアネート化合物が親水基を有する化合物と反応しないことが好ましい。親水性基としては、例えば、エチレンオキサイド基、プロピレンオキサイド基、エチレンプロピレンオキサイド基等が挙げられる。 From the viewpoint of increasing the outer peripheral flatness of the object to be polished, the polyurethane resin preferably does not contain a hydrophilic group, and the isocyanate compound preferably does not react with a compound having a hydrophilic group. Examples of the hydrophilic group include an ethylene oxide group, a propylene oxide group, and an ethylene propylene oxide group.

本実施形態に係る研磨パッドの一態様として、前記ポリウレタン樹脂は、ポリアミン化合物の第1の構成単位と、ウレタンプレポリマーの第2の構成単位と、を備えることが好ましい。すなわち、前記ポリウレタン樹脂発泡体は、ウレタンプレポリマー及びポリアミン化合物を含む硬化性樹脂組成物を硬化した硬化物であることが好ましい。なお、本態様において、前記水相溶液体は、ウレタンプレポリマー及びポリアミン化合物とほぼ反応しない形で、前記ポリウレタン樹脂中に分散されている。また、前記ウレタンプレポリマーは、被研磨物の外周平坦度を高める観点から、親水性基を含まないことが好ましい。 As one aspect of the polishing pad according to the present embodiment, it is preferable that the polyurethane resin includes a first structural unit of the polyamine compound and a second structural unit of the urethane prepolymer. That is, the polyurethane resin foam is preferably a cured product obtained by curing a curable resin composition containing a urethane prepolymer and a polyamine compound. In this embodiment, the aqueous phase solution is dispersed in the polyurethane resin in a form that hardly reacts with the urethane prepolymer and the polyamine compound. Further, the urethane prepolymer preferably does not contain a hydrophilic group from the viewpoint of increasing the outer peripheral flatness of the object to be polished.

前記一態様において、前記水相溶液体の配合量は、前記ウレタンプレポリマー100重量部に対して、0.1~10.0重量部であることが好ましく、0.1~5.0重量部であることがより好ましく、0.5~3.0重量部であることがさらに好ましく、1.0~2.0重量部であることが特に好ましい。 In the above aspect, the blending amount of the aqueous phase solution is preferably 0.1 to 10.0 parts by weight, preferably 0.1 to 5.0 parts by weight, based on 100 parts by weight of the urethane prepolymer. It is more preferably 0.5 to 3.0 parts by weight, and particularly preferably 1.0 to 2.0 parts by weight.

また、前記水非相溶液体の配合量は、前記ウレタンプレポリマー100重量部に対して、1.0重量部以下であることが好ましく、0.5重量部以下であることがより好ましく、水非相溶液体を含まないことがさらに好ましい。 The blending amount of the aqueous non-phase solution is preferably 1.0 part by weight or less, more preferably 0.5 part by weight or less, and more preferably water, with respect to 100 parts by weight of the urethane prepolymer. It is more preferable that it does not contain a non-phase solution.

本実施形態に係る研磨パッドは、上記の如く構成されているが、次に、本実施形態に係る研磨パッドの製造方法の一例について説明する。 The polishing pad according to the present embodiment is configured as described above, but next, an example of a method for manufacturing the polishing pad according to the present embodiment will be described.

本実施形態に係る研磨パッドは、例えば、プレポリマー法で製造することができる。具体的には、末端基としてイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーと、発泡剤として水と、を混合して得られた分散液に、硬化剤として活性水素化合物と、水相溶液体と、触媒と、を添加混合して重合させることにより、ポリウレタン樹脂発泡体を備えた研磨パッドを得ることができる。 The polishing pad according to the present embodiment can be manufactured by, for example, a prepolymer method. Specifically, a dispersion obtained by mixing a urethane prepolymer having an isocyanate group as a terminal group and water as a foaming agent, an active hydrogen compound as a curing agent, an aqueous phase solution, and a catalyst , Are added, mixed and polymerized to obtain a polishing pad provided with a polyurethane resin foam.

前記水相溶液体を含まない状態でのR値は、1.0以上に設計することが好ましく、1.05以上に設計することが好ましい。また、水相溶液体を含む状態でのR値は、1.05以上に設計することが好ましく、1.1以上に設計することが好ましい。なお、R値は、下記(1)式で表される値である。
R値=(NH基のモル数+OH基のモル数)/NCOのモル数 ・・・(1)
The R value in the state where the aqueous phase solution body is not contained is preferably designed to be 1.0 or more, and preferably 1.05 or more. Further, the R value in the state containing the aqueous phase solution is preferably designed to be 1.05 or more, and preferably 1.1 or more. The R value is a value represented by the following equation (1).
R value = (number of moles of 2 NH groups + number of moles of OH groups) / number of moles of NCO ... (1)

本実施形態に係る研磨パッドで研磨する被研磨物としては、シリコンウェーハ、光学材料、半導体デバイス、ハードディスク、ガラス板等が挙げられる。 Examples of the object to be polished by the polishing pad according to the present embodiment include a silicon wafer, an optical material, a semiconductor device, a hard disk, a glass plate and the like.

本実施形態に係る研磨パッドは、上記のように構成されているので、以下の利点を有するものである。 Since the polishing pad according to the present embodiment is configured as described above, it has the following advantages.

即ち、本実施形態に係る研磨パッドは、ポリウレタン樹脂を含むポリウレタン樹脂発泡体を備えた研磨パッドであって、研磨面を有し、該研磨面が、前記ポリウレタン樹脂発泡体の表面で構成され、前記ポリウレタン樹脂発泡体が、前記ポリウレタン樹脂中に分散されている水相溶液体を含むことにより、水と接触した際の軟質化を抑制しつつ、親水性を高めることができる。これにより、研磨パッドとスラリーとのなじみ性を良好にして、該パッド表面のスラリー保持性を向上させることができる。その結果、被研磨物の外周部分への応力を緩和し、外周平坦度を高めることができる。 That is, the polishing pad according to the present embodiment is a polishing pad provided with a polyurethane resin foam containing a polyurethane resin, has a polishing surface, and the polishing surface is composed of the surface of the polyurethane resin foam. By including the aqueous phase solution body dispersed in the polyurethane resin, the polyurethane resin foam can enhance the hydrophilicity while suppressing the softening when it comes into contact with water. As a result, the compatibility between the polishing pad and the slurry can be improved, and the slurry retention on the surface of the pad can be improved. As a result, the stress on the outer peripheral portion of the object to be polished can be relaxed and the outer peripheral flatness can be improved.

なお、本発明に係る研磨パッドは、上記実施形態に限定されるものではない。また、本発明に係る研磨パッドは、上記した作用効果によっても限定されるものでもない。本発明に係る研磨パッドは、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。 The polishing pad according to the present invention is not limited to the above embodiment. Further, the polishing pad according to the present invention is not limited by the above-mentioned action and effect. The polishing pad according to the present invention can be variously modified without departing from the gist of the present invention.

次に、実施例および比較例を挙げて本発明についてさらに具体的に説明する。 Next, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples.

(実施例1~4)
TDI系ウレタンプレポリマーと、発泡剤として水と、を混合タンク内で撹拌羽根にて100℃下で混合することにより、空気が気泡として分散した分散液を得た。次に、前記混合タンク内で撹拌羽根にて前記分散液と、硬化剤としてMOCAと、触媒として3級アミン系触媒と、水相溶液体と、を混合して、プレポリマーを重合させることにより、ポリウレタン樹脂発泡体たる研磨パッドを得た。なお、各成分は、表1に示すR値となるように配合量を調整した。ウレタンプレポリマー100重量部に対する水相溶液体の配合量を表1に示す。
(Examples 1 to 4)
By mixing the TDI-based urethane prepolymer and water as a foaming agent in a mixing tank at 100 ° C. with a stirring blade, a dispersion liquid in which air was dispersed as bubbles was obtained. Next, in the mixing tank, the dispersion liquid, MOCA as a curing agent, a tertiary amine-based catalyst as a catalyst, and an aqueous phase solution are mixed with a stirring blade to polymerize the prepolymer. , A polishing pad, which is a polyurethane resin foam, was obtained. The blending amount of each component was adjusted so as to have the R value shown in Table 1. Table 1 shows the blending amount of the aqueous phase solution with respect to 100 parts by weight of the urethane prepolymer.

(比較例1)
水相溶液体を混合せず、分散液に整泡剤を配合したこと以外は、各実施例と同様に研磨パッドを得た。ウレタンプレポリマー100重量部に対する整泡剤の配合量を表1に示す。
(Comparative Example 1)
A polishing pad was obtained in the same manner as in each example, except that the aqueous phase solution was not mixed and the foam stabilizer was added to the dispersion. Table 1 shows the blending amount of the defoaming agent with respect to 100 parts by weight of the urethane prepolymer.

(比較例2)
水相溶液体を混合しなかったこと以外は、各実施例と同様に研磨パッドを得た。
(Comparative Example 2)
Polishing pads were obtained in the same manner as in each example, except that the aqueous phase solution was not mixed.

表1に示す成分の詳細を以下に示す。
・整泡剤:シリコーン系界面活性剤
・DEG:ジエチレングリコール
・PEG600:ポリエチレングリコール(分子量600)
Details of the components shown in Table 1 are shown below.
・ Defoaming agent: Silicone surfactant ・ DEG: Diethylene glycol ・ PEG600: Polyethylene glycol (molecular weight 600)

(研磨試験)
各実施例及び比較例の研磨パッドを用いて、下記の研磨条件で被研磨物の研磨を行った。
被研磨物:Etched wafer(厚み:約790μm)
研磨機:DMS 20B-5P-4D、Speed FAM社製
スラリーの流量:5L/min
スラリータイプ:NP6610を水で希釈したもの(NP6610:水=1:30(体積比))
評価機:ナノメトロ300TT-A(黒田精工社製)
(Polishing test)
Using the polishing pads of each Example and Comparative Example, the object to be polished was polished under the following polishing conditions.
Object to be polished: Etched wafer (thickness: about 790 μm)
Polishing machine: DMS 20B-5P-4D, Speed FAM slurry flow rate: 5L / min
Slurry type: NP6610 diluted with water (NP6610: water = 1:30 (volume ratio))
Evaluation machine: Nanometro 300TT-A (manufactured by Kuroda Precision Industries)

外周平坦度は、ナノメトロ300TT-Aによって測定される。具体的には、まず、外周部の指定した範囲にある放射状データ列の平均データ列のPV値を算出する。PV値は対象となる放射状データ列の解析範囲内ベストフィット後のデータ列に対して行う。区間内ベストフィット後に基準線からPeakまでの距離とVallyまでの距離のうち遠い方の数値を採用し、基準線より上向きの符号を「+」、下向きの符号を「-」として、外周平坦度を算出した。結果を表1に示す。 The outer peripheral flatness is measured by Nanometro 300TT-A. Specifically, first, the PV value of the average data string of the radial data string in the designated range of the outer peripheral portion is calculated. The PV value is set for the data string after the best fit within the analysis range of the target radial data string. After the best fit in the section, the farthest of the distance from the reference line to Peak and the distance to Valley is adopted, and the sign upward from the reference line is "+" and the sign downward is "-", and the outer peripheral flatness. Was calculated. The results are shown in Table 1.

研磨レートは、研磨によって減少した厚みを研磨時間で割ることにより求めた。測定結果を表1に示す。なお、研磨レートは、比較例1の研磨レートを1.0としたときの相対値である。 The polishing rate was determined by dividing the thickness reduced by polishing by the polishing time. The measurement results are shown in Table 1. The polishing rate is a relative value when the polishing rate of Comparative Example 1 is 1.0.

Figure 2022092842000001
Figure 2022092842000001

表1の結果から分かるように、本発明の構成要件をすべて満たす各実施例の研磨パッドは、水相溶液体を含むことにより、被研磨物の外周平坦度を高めることができる。また、研磨レートが良好であることから、親水性に優れた研磨パッドであると言える。 As can be seen from the results in Table 1, the polishing pad of each embodiment satisfying all the constituent requirements of the present invention can improve the outer peripheral flatness of the object to be polished by containing an aqueous phase solution. Further, since the polishing rate is good, it can be said that the polishing pad has excellent hydrophilicity.

一方で、水相溶液体を含まない各比較例の研磨パッドは、研磨レートが良好であるものの、被研磨物の外周平坦度を高めることができない。 On the other hand, although the polishing pads of each Comparative Example containing no aqueous phase solution have a good polishing rate, the outer peripheral flatness of the object to be polished cannot be improved.

Claims (4)

ポリウレタン樹脂を含むポリウレタン樹脂発泡体を備えた研磨パッドであって、
研磨面を有し、
該研磨面が、前記ポリウレタン樹脂発泡体の表面で構成され、
前記ポリウレタン樹脂発泡体が、前記ポリウレタン樹脂中に分散されている水相溶液体を含む、研磨パッド。
A polishing pad with a polyurethane resin foam containing polyurethane resin.
Has a polished surface,
The polished surface is composed of the surface of the polyurethane resin foam.
A polishing pad containing an aqueous phase solution in which the polyurethane resin foam is dispersed in the polyurethane resin.
前記水相溶液体が、ジエチレングリコール、分子量600以下のポリエチレングリコール、及び、エチレンジアミンからなる群より選択される少なくとも1種である、請求項1に記載の研磨パッド。 The polishing pad according to claim 1, wherein the aqueous phase solution is at least one selected from the group consisting of diethylene glycol, polyethylene glycol having a molecular weight of 600 or less, and ethylenediamine. 前記ポリウレタン樹脂発泡体が、ウレタンプレポリマー及びポリアミン化合物を含む硬化性樹脂組成物を硬化した硬化物である、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 polyurethane resin foam is a cured product obtained by curing a curable resin composition containing a urethane prepolymer and a polyamine compound. 前記水相溶液体の配合量は、前記ウレタンプレポリマー100重量部に対して、0.1~10.0重量部である、請求項3に記載の研磨パッド。 The polishing pad according to claim 3, wherein the amount of the aqueous phase solution is 0.1 to 10.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the urethane prepolymer.
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