JP2024024757A - 研磨パッド及びその製造方法、並びに、研磨加工品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】面品位や研磨レートにすぐれる研磨パッドの製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】原料を重合器に連続供給し、前記連続重合器の混合室内で前記原料をロータによって混合して、混合室から硬化性組成物を連続排出する混合工程と、排出された前記硬化性組成物を、複数の凹部を有する成形型に流し込む流込工程と、前記成形型に流し込まれた前記硬化性組成物を硬化して、研磨層を得る硬化工程と、を備え、前記ロータが、回転方向と同方向に配向した攪拌翼又は回転方向と交差する方向に配向した攪拌翼を有するロータである、研磨パッドの製造方法。【選択図】なし

Description

本発明は、研磨パッド及びその製造方法、並びに、研磨加工品の製造方法に関する。

光学材料、半導体デバイス、ハードディスク用のガラス基板などの研磨には研磨パッドが用いられる。また、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際にも研磨パッドが用いられる。従来の研磨パッドとしては、ポリウレタン等の合成樹脂から形成された研磨層を有し、研磨層表面に同心円状や格子状の溝形状を有するものが用いられてきた。このような溝形状は、研磨の際において研磨スラリーの供給や排出に寄与し得る。

近年、半導体デバイスの配線の微細化などにより、さらに精密な研磨が求められており、研磨パッドの研磨面の凹凸もさらに微細化されたものが要求されている。例えば、特許文献１には、金属からなるマスター金型を用いてマイクロモールディング法により表面に微細加工を施して研磨パッドを得る方法が開示されている。このようなモールド法を用いる手法では、細かい凹凸パターンを有する金型を用いることにより、細かい凹凸パターンを形成することができる。

特開2005-74614号公報

しかしながら、金型は高価であり、凹凸パターンを変更したい場合には高価な金型を改めて作製しなおす必要がある。また、金型に代えて、スクリーン印刷法により基材上に凹凸パターンを形成する方法が考えられる。しかしながら、スクリーン印刷法では高さのある凹凸パターンを形成することは困難であり、また微細な凹凸パターンが得られにくいという問題もある。

ところで、研磨工程経ることにより研磨パッドの研磨面は摩耗し、その性状は経時的に変化し得る。研磨面が摩耗することにより、ワークと研磨パッドの接触面積が変化するために、経時的に研磨点ごとの面圧が変化する。本発明者らが検討をしたところ、このような研磨点面圧の変化が、被研磨物の表面品位に影響することが分かってきた。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、面品位や研磨レートにすぐれる研磨パッドの製造方法を提供することを目的とする。

すなわち、本発明は以下のとおりである。
〔１〕
原料を重合器に連続供給し、前記連続重合器の混合室内で前記原料をロータによって混合して、混合室から硬化性組成物を連続排出する混合工程と、
排出された前記硬化性組成物を、複数の凹部を有する成形型に流し込む流込工程と、
前記成形型に流し込まれた前記硬化性組成物を硬化して、研磨層を得る硬化工程と、を備え、
前記ロータが、回転方向と同方向に配向した攪拌翼又は回転方向と交差する方向に配向した攪拌翼を有するロータである、
研磨パッドの製造方法。
〔２〕
前記成形型が、シリコーン製の成形型である、
〔１〕に記載の研磨パッドの製造方法。
〔３〕
前記原料が、ポリイソシアネートと、ポリオールと、を含む、
〔１〕又は〔２〕に記載の研磨パッドの製造方法。
〔４〕
前記混合室の体積が、一つの前記成形型に流し込まれる前記硬化性組成物の総量よりも小さく、
前記混合工程から前記流込工程までを連続的に行う、
〔１〕～〔３〕のいずれか一項に記載の研磨パッドの製造方法。
〔５〕
前記流込工程において、排出された前記硬化性組成物を、前記成形型の中心部へ流し込む、
〔１〕～〔４〕のいずれか一項に記載の研磨パッドの製造方法。
〔６〕
前記流込工程において、前記成形型の中心部に円錐邪魔板を配し、前記円錐邪魔板を伝わらせながら、排出された前記硬化性組成物を前記成形型へ流し込む、
〔１〕～〔５〕のいずれか一項に記載の研磨パッドの製造方法。
〔７〕
前記流込工程において、前記円錐邪魔板を前記中心部から除いて、排出された前記硬化性組成物を前記成形型へさらに流し込む、
〔６〕に記載の研磨パッドの製造方法。
〔８〕
前記流込工程において、前記成形型の外周部に堰を配する、
〔１〕～〔７〕のいずれか一項に記載の研磨パッドの製造方法。
〔９〕
前記硬化性組成物が、ポリイソシアネートとポリオールとが反応したプレポリマーを含む、
〔１〕～〔８〕のいずれか一項に記載の研磨パッドの製造方法。
〔１０〕
前記硬化工程において、７５～１２５℃で前記硬化性組成物を硬化する、
〔１〕～〔９〕のいずれか一項に記載の研磨パッドの製造方法。
〔１１〕
前記混合工程前に、原料を脱気する脱気工程をさらに有する、
〔１〕～〔１０〕のいずれか一項に記載の研磨パッドの製造方法。

本発明によれば、面品位や研磨レートにすぐれる研磨パッドの製造方法を提供することができる。

本実施形態の版作製工程の一例を示す概略図である。 本実施形態の成形型作製工程の一例を示す概略図である。 本実施形態の流込工程の一例を示す概略図である。 本実施形態の流込工程の一例を示す概略図である。 本実施形態の流込工程の一例を示す概略図である。 本実施形態の流込工程の一例を示す概略図である。 本実施形態の流込工程の一例を示す概略図である。 本実施形態の硬化工程、剥離工程の一例を示す概略図である。 本実施形態の硬化工程、剥離工程の他の例を示す概略図である。 本実施形態の研磨パッドの一例を示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態（以下、「本実施形態」という。）について詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。

本開示において記載する数値については、複数の上限の候補値のうちの任意の１つと、複数の下限の候補値のうちの任意の１つとを組み合わせることによって、数値範囲を画定してもよい。このほか、特に言及しなくとも、複数の上限の候補値のうちの任意の２つを組み合わせることによって数値範囲を画定してもよいし、複数の下限の候補値のうちの任意の２つを組み合わせることによって数値範囲を画定してもよい。

１．研磨パッドの製造方法
本実施形態の研磨パッドの製造方法は、原料を重合器に連続供給し、連続重合器の混合室内で原料をロータによって混合して、混合室から硬化性組成物を連続排出する混合工程と、排出された硬化性組成物を、複数の凹部を有する成形型に流し込む流込工程と、成形型に流し込まれた硬化性組成物を硬化して、研磨層を得る硬化工程と、を備える。

また、本実施形態の研磨パッドの製造方法は、支持体と支持体上に設けられた感光性樹脂層とを備える版材の感光性樹脂層上にマスクを形成し、マスク側から感光性樹脂層へ光を照射し、感光性樹脂層の光が照射された部分又は光が照射されなかった部分を選択的に取り除くことにより凹凸パターンを形成した凹版を作製する版作製工程をさらに有していてもよい。

さらに、本実施形態の研磨パッドの製造方法は、版作製工程で得られた凹版に形成された凹凸パターンに対して、成形型用樹脂組成物を接触させた状態で硬化させた後、凹版から硬化物を剥離することにより、凹凸パターンを転写した成形型を作製する成形型作製工程をさらに有してもよい。

以下、図１Ａ～１Ｄを参照しつつ各工程について説明する。

１．１．版作製工程
版作製工程Ｓ１は、支持体３１と支持体３１上に設けられた感光性樹脂層３２とを備える版材３０の感光性樹脂層３２上にマスク３３を形成し、マスク３３側から感光性樹脂層３２へ光を照射し、該感光性樹脂層３２の光が照射された部分又は光が照射されなかった部分を選択的に取り除くことにより凹凸パターンを形成した凹版を作製する工程である。以下においては、光照射によって硬化する感光性樹脂層３２を例に説明するが、これに限定されない。

版作製工程Ｓ１においては、初めに、支持体３１と感光性樹脂層３２とカバーシート３４を備える版材３０を用意し（Ｓ１１）、支持体３１側から感光性樹脂層３２に対して光を照射する（Ｓ１２）。これにより、支持体３１側の感光性樹脂層３２の一部３２ａが部分的に硬化する。

次いで、カバーシート３４を剥離してマスク３３を形成し、マスク３３側から感光性樹脂層３２へ光を照射する（Ｓ１３）。これにより、マスク３３を通過した光により感光性樹脂層３２が部分的に硬化する。この際、マスク３３側からの露光で硬化した感光性樹脂層３２と、支持体３１側の露光で硬化した感光性樹脂層３２は、一体となった硬化物を構成してもよい。

そしてその後、その後、マスク３３を剥離し（Ｓ１４）、光が照射されなかった部分を選択的に取り除く（Ｓ１５）。これによって、支持体３１上に任意の凹凸パターンを形成した凹版４０を得ることができる。なお、支持体３１は凹版４０から剥離してもよい。

ここで、版材としては、支持体と支持体上に設けられた感光性樹脂層とを備えるものであれば特に制限されない。ここで、感光性樹脂層と上記支持体とを有するものとしては、特に制限されないが、例えば、カバーフィルムを剥離して感光性樹脂層を露出させた後の東洋紡社製のプリンタイト（商品名）、東レ社製のトレリーフ（商品名）などが挙げられる。

感光性樹脂としては、光の作用により化学変化を起こし、その結果溶媒に対する溶解度または親和性に変化を生ずるものであれば特に制限さない。本実施形態において、感光性樹脂層を構成する感光性樹脂としては、光によって化学的または構造的な変化を生じる樹脂の他、樹脂自体が感光性をもたない場合でも光増感剤などを混入することにより感光性を発揮し得る樹脂組成物も含まれる。

このような感光性樹脂としては、特に制限されないが、例えば、ポリエーテルアミド、ポリエーテルエステルアミド、アンモニウム塩型三級窒素原子含有ポリアミド、アミド結合を１つ以上有するアミド化合物と有機ジイソシアネート化合物の付加重合体、アミド結合を有しないジアミンと有機ジイソシアネート化合物の付加重合体などが例示できる。

また、感光性樹脂は、従来公知のもの用いることができ、官能基の光２量化により不溶化する樹脂、官能基の光分解によりラジカルを生成してラジカル再結合で不溶化する樹脂、光照射により低分子モノマーが重合して不溶化する樹脂などの光不溶化系樹脂；光照射により架橋結合の切断により可溶化する樹脂、光照射により極性が変化する官能基を有する樹脂、光照射により主鎖が切断されることにより可溶化する樹脂などの光可溶化系樹脂が挙げられる。感光性樹脂は、１種単独で用いても、２種以上を併用してもよい。

支持体としては、特に制限されないが、例えば、ポリエチレンフィルム、ポリエステルフィルムなどのプラスチック板；スチール、アルミニウムなどの金属板；ガラスなどのその他の板が挙げられる。支持体は、凹版とした場合において、感光性樹脂層を選択的に取り除いて形成される凹凸パターンを支持する機能を有し得る。

マスクは、感光性樹脂層へ照射される光を部分的に遮るものであり、版作製工程においてマスクの有するパターンが、光照射により感光性樹脂層へ転写される。マスクとしては、感光性樹脂層へ照射される光を部分的に遮断できるものであれば特に制限されない。また、カバーフィルムを剥離して感光性樹脂層を露出させた後に所望のパターンを有するマスクを密着させるものでも、感光性樹脂層上に密着させたマスクにパターンを形成するものでもよい。

照射する光としては、上記感光性樹脂の性状を変化させることが可能なものであれば特に制限されないが、例えば、紫外線などが挙げられる。また、このような光を発する光源としては、ケミカルランプ又は超高圧水銀灯などが挙げられる。

感光性樹脂層の選択的な除去としては、各々の感光性樹脂に適した方法であれば特に制限されないが、例えば、水や有機溶媒を用いた洗い出し処理などが挙げられる。このようにして得られる凹版は、感光性樹脂層のうち光が照射された部分又は光が照射されなかった部分が選択的に取り除かれた凹凸パターンを有する。

なお、感光性樹脂層が光不溶化系樹脂である場合には、光が照射されなかった部分を選択的に取り除き、感光性樹脂層が光可溶化系樹脂である場合には、光が照射された部分を選択的に取り除く。

凹凸パターンの形状は、用いるマスクにより適宜変更することができ、また、凹凸パターンの高さｈ（深さ若しくは厚さ）は、用いた感光性樹脂層の厚み及び照射（露光）した光の強さにより適宜調整することができる。凹凸パターンの高さは、研磨層の凸部の高さＨと実質的に同等となる。また、凹凸パターンの高さは選択的に除去された感光性樹脂層の深さと同義となる。

得られた凹版は、洗い出し処理などの後に乾燥させ、さらに、凹凸パターンに対して光を照射（後露光）してもよい。後露光をすることにより、支持体と凹凸パターンの密着性を向上させたり、凹凸パターンの硬度をより向上させたりすることができる。

１．２．成形型作製工程
成形型作製工程Ｓ２は、版作製工程Ｓ１で得られた凹版４０に形成された凹凸パターンに対して、成形型用樹脂組成物４１を接触させた状態で硬化させた後（Ｓ２１，Ｓ２２）、凹版４０から硬化物４３を剥離することにより（Ｓ２３）、凹凸パターンを転写した成形型５０を作製する工程である。

成形型用樹脂組成物としては、製造法上の観点からは、比較的低温で硬化が進むものが好ましく、また、硬化後には耐熱性及び可撓性に優れる硬化物を与えるものが好ましい。このような樹脂組成物としては、特に制限されないが、例えば、常温（低温）硬化型の樹脂組成物、２液を混合することにより硬化する混合型の樹脂組成物が挙げられる。

この中でも、１３０℃以下の低温又は室温で硬化して固形ゴム製の成形型となる樹脂組成物が好ましく、シリコーン製の成形型となる樹脂組成物がより好ましい。このような固形ゴムからなる成形型は、適度な可撓性を有し凹版や硬化性組成物が硬化した硬化物から剥離しやすいため好ましい。また、凹版から剥離しやすいことから、凹版に成形型用樹脂組成物の硬化物が残留しにくくなる傾向にある。

凹版に形成された凹凸パターンと、樹脂組成物とを接触させる方法としては、凹版の凹部に樹脂組成物が充填（流し込み）される態様であれば特に制限されないが、例えば、常温常圧で成形型用組成物自身の重さによって凹部に流し込む重力注型法や、型と樹脂を真空容器に入れて減圧し大気圧で凹部に流し込む真空注型法が挙げられる。

また、成形型は、芯材を含有していてもよい。芯材を有することにより、成形型の寸法安定性がより向上する傾向にある。芯材を含有する成形型の製造方法としては、特に制限されないが、例えば、成形型作製工程において成形型用樹脂組成物が芯材に接触した状態で硬化させる方法や、硬化後の成形型の凹凸パターンの転写面とは反対側の面に芯材を接着させる方法が挙げられる。

また、成形型用樹脂組成物が芯材に接触した状態で硬化させる方法の例として、凹版に形成された凹凸パターンと、成形型用樹脂組成物とを接触させた後、成形型用樹脂組成物を硬化させる前に、成形型用樹脂組成物の凹版と接する面と反対側の面に芯材を接合させ、露出した芯材の面をさらに成形型用樹脂組成物で芯材を覆うことにより、成形型内部に芯材を埋め込んでもよい。

芯材としては、特に制限されないが、例えば、成形型用樹脂組成物の硬化物よりも機械的強度の高いものが挙げられる。

成形型用樹脂組成物を硬化させる方法としては、各々の成形型用樹脂組成物に適した方法であれば特に制限されないが、例えば、常温で放置することにより硬化させる硬化方法、熱を加える熱硬化方法、又は２液混合型のように混合して放置する方法等が挙げられる。このなかでも、感光性樹脂からなる樹脂材で構成されている凹版の耐熱性を考慮する観点から、常温にて硬化が進むものが好ましい。

また、凹版の耐熱性及び耐久性の観点から、成形型用樹脂組成物の硬化時における凹版の温度は、好ましくは１３０℃以下であり、より好ましくは１００℃以下であり、さらに好ましくは７５℃以下である。また、凹版の温度の下限は特に制限されないが、１５℃以上とすることができる。成形型作製工程における凹版の温度が１３０℃以下であることにより、熱による凹版の変形などを抑制することができる。

この凹版の温度は、熱硬化方法により凹版とそれに接触した硬化性組成物を加熱するような場合のほかにも、光硬化方法及び２液混合型樹脂を用いた場合であって、光照射による昇温や反応による発熱が生じることにより凹版が加熱され得る状況においても同様に考慮されることが好ましい。

１．３．脱気工程
混合工程前に、原料を脱気する脱気工程をさらに有してもよい。これにより、続く混合工程や流込工程において、気泡の混入を回避することができる。そのため、硬化工程において、研磨層への気泡の混入を回避できる。そのため、研磨レートや面品位がより向上する。

脱気方法としては、特に制限されないが、例えば、原料を陰圧下に置くことが考えられる。特に、遠心力をかけたり、攪拌したりしながら、原料を陰圧下に置くことが好ましい。また、遠心力をかける際には、自転又は公転運動させてもよい。

１．４．混合工程
混合工程Ｓ３は、原料を重合器に連続供給し、連続重合器の混合室内で原料をロータによって混合して、混合室から硬化性組成物を連続排出する工程である。原料によっては、混合したときから重合反応が進行し得る。そのような原料についてバッチ式で混合していたのでは、後述する流込工程において混合した組成物を流し込む前に、組成物が部分的に硬化するリスクがある。

混合工程では、回転方向と同方向に配向した攪拌翼又は回転方向と交差する方向に配向した攪拌翼を有するロータを用いる。回転方向と同方向に配向した攪拌翼を有するロータを用いることにより、攪拌効率がより向上する傾向にある。そのため、得られる硬化物が部分的に物性のムラがより抑制される傾向にある。また、回転方向と交差する方向に配向した攪拌翼を有するロータを用いることにより、混合される原料が気泡を巻き込みにくい傾向にある。そのため、得られる硬化物に気泡の巻き込みによる欠陥などより抑制される傾向にある。回転方向と同方向に配向した攪拌翼を有するロータはパラレルタイプのロータ若しくはピンロータともいい、回転方向と交差する方向に配向した攪拌翼を有するロータはクロスタイプのロータともいう。

また、流込工程前に組成物の硬化が進行すると、成形型の細部にまで組成物が進入せず、研磨層の形状に欠陥が生じやすくなる。さらに、流込工程前に効果が進行すると、硬化が先に進行した部分と遅く進行した部分とで、物性の変化も生じうる。

これに対して、本実施形態においては、原料を重合器に連続供給し、連続重合器の混合室内で原料をロータによって混合して、混合室から硬化性組成物を連続排出することにより、均一に混合した原料を重合が進行する前に速やかに流込工程へ供給できる。そのため、研磨層の形状に欠陥が生じることを抑制でき、物性の変化が生じにくく、研磨レートや面品位がより向上する。

混合室の体積は、一つの成形型に流し込まれる硬化性組成物の総量よりも小さく、混合工程から流込工程までを連続的に行うことが好ましい。混合室の体積が、一つの成形型に流し込まれる硬化性組成物の総量よりも小さい場合には、一回の混合では混合した組成物の量が不足する。そのため、バッチ式にではなく連続式で、混合工程と流込工程を実施することになる。

このように混合工程と流込工程を連続して実施することにより、混合工程と流込工程の過程で、原料の硬化が進行しすぎることを抑制できる。そのため、研磨層の形状に欠陥が生じることをより抑制でき、物性の変化が生じにくく、研磨レートや面品位がより向上する傾向にある。

原料は、ポリイソシアネートと、ポリオールと、を含むことが好ましく、ポリイソシアネートとポリオールとが反応したウレタンプレポリマーを含んでいてもよい。これにより、ポリウレタン系樹脂を得ることができる。また、原料は、必要に応じて、硬化剤を含んでいてもよい。これにより、研磨レートや面品位がより向上する傾向にある。

１．４．１．ポリイソシアネートに由来する構成単位
ポリイソシアネートに由来する構成単位は、特に限定されないが、例えば、脂環族イソシアネートに由来する構成単位、脂肪族イソシアネートに由来する構成単位、及び芳香族イソシアネートに由来する構成単位が挙げられる。このなかでも、芳香族イソシアネートが好ましく、ジフェニルメタン－４，４’－ジイソシアネー卜（ＭＤＩ）がより好ましい。

脂環族イソシアネートとしては、特に限定されないが、例えば、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）、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、イソホロンジイソシアネートなどが挙げられる。

脂肪族イソシアネートとしては、特に限定されないが、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、ペンタメチレンジイソシアネート（ＰＤＩ）、テトラ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、トリメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネートなどが挙げられる。

芳香族イソシアネートとしては、特に限定されないが、例えば、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）、キシリレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、ジフェニルメタン－４，４’－ジイソシアネー卜（ＭＤＩ）が挙げられる。

１．４．２．ポリオールに由来する構成単位
ポリオールに由来する構成単位としては、特に限定されないが、例えば、分子量３００未満の低分子ポリオールと、分子量３００以上の高分子ポリオールが挙げられる。このなかでも、少なくとも低分子ポリオールを用いることが好ましく、低分子ポリオールと高分子ポリオールとを併用すること好ましい。

低分子ポリオールとしては、特に限定されないが、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２－ブチレングリコール、１，３－ブチレングリコール、２，３－ブチレングリコール、１，４－ブチレングリコール、１，５－ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，６－ヘキサングリコール、２，５－ヘキサンジオール、ジプロピレングリコール、２，２，４－トリメチル－１，３－ペンタンジオール、トリシクロデカンジメタノール、１，４－シクロヘキサンジメタノール等の水酸基を２つ有する低分子ポリオール；グリセリン、ヘキサントリオール、トリメチロールプロパン、イソシアヌル酸、エリスリトール等の水酸基を３つ以上有する低分子ポリオールが挙げられる。低分子ポリオールは１種単独で用いても、２種以上を併用してもよい。

また、高分子ポリオールとしては、特に限定されないが、例えば、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリエーテルポリカーボネートポリオール、ポリウレタンポリオール、エポキシポリオール、植物油ポリオール、ポリオレフィンポリオール、アクリルポリオール、および、ビニルモノマー変性ポリオールが挙げられる。高分子ポリオールは１種単独で用いても、２種以上を併用してもよい。

なお、高分子ポリオールの数平均分子量は、好ましくは３００～１２００であり、より好ましくは４００～９５０であり、さらに好ましくは５００～８００である。このような高分子ポリオールを用いることにより、動的粘弾性特性やＤ硬度を上記範囲内に調整しやすい傾向にある。

このなかでも、ポリエステルポリオールが好ましく、アジピン酸とエチレングリコールから構成されるポリエステルポリオールがより好ましい。このような高分子ポリオールを用いることにより、動的粘弾性特性やＤ硬度を上記範囲内に調整しやすく、低温時における硬度を調整しやすく、温度上昇に伴う硬度の低下を抑制することができる。また、平坦性をより向上することができる。

ポリエステルポリオールに由来する構成単位の含有量は、ポリイソシアネートに由来する構成単位１００部に対して、好ましくは４０～１００部であり、好ましくは５０～９０部であり、より好ましくは６０～８４部である。ポリエーテルポリオールに由来する構成単位の含有量が上記範囲内であることにより、動的粘弾性特性やＤ硬度を上記範囲内に調整しやすく、平坦性をより向上することができる。

１．４．３．硬化剤
硬化剤としては、特に限定されないが、例えば、ポリアミンとポリオールが挙げられる。硬化剤は、１種単独で用いても、２種以上を併用してもよい。

ポリアミンとしては、特に限定されないが、例えば、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脂肪族ポリアミン；、イソホロンジアミン、ジシクロヘキシルメタン－４，４’－ジアミンなどの脂環族ポリアミン；３，３’－ジクロロ－４，４’－ジアミノジフェニルメタン（ＭＯＣＡ）、４－メチル－２，６－ビス（メチルチオ）－１，３－ベンゼンジアミン、２－メチル－４，６－ビス（メチルチオ）－１，３－ベンゼンジアミン、２，２－ビス（３－アミノ－４－ヒドロキシフェニル）プロパンなどの芳香族ポリアミンなどが挙げられる。

このなかでも、芳香族ポリアミンが好ましく、３’－ジクロロ－４，４’－ジアミノジフェニルメタン（ＭＯＣＡ）を用いることがより好ましい。

ポリオールとしては、上記ポリオールと同様ものを例示することができる。このなかでも、低分子ポリオールが好ましく、１，４－ブチレングリコールがさらに好ましい。

１．４．４．その他の硬化性組成物
上記以外のその他の硬化性組成物としては、特に制限されないが、例えば、熱硬化性樹脂；ＵＶ硬化性樹脂；光重合開始剤及び重合性化合物を含む光硬化性組成物；熱重合開始剤及び重合性化合物を含む熱硬化性組成物；２液混合型の硬化樹脂を含む硬化性組成物等が挙げられる。また、硬化性組成物は、必要に応じて、重合性官能基を２以上有する架橋剤等を含んでもよい。

上記重合性化合物としては、特に限定されないが、例えば、（メタ）アクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、及びマレイン酸などの重合性不飽和基を有する不飽和カルボン酸；（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリレート、ポリエステル（メタ）アクリレート等の重合性不飽和基を有する不飽和カルボン酸エステル；不飽和基を有するポリエステル；重合性不飽和基を有するポリエーテル；重合性不飽和基を有するポリアミド；重合性不飽和基を有するウレタン；スチレン等の重合性不飽和基を有する芳香族系化合物が挙げられる。

上記光重合開始剤としては、特に限定されないが、例えば、ベンゾフェノン系化合物、アセトフェノン系化合物、チオチサントン系化合物が挙げられる。また、熱重合開始剤としては、特に限定されないが、例えば、２，２’－アゾビスブチロニトリルのようなアゾ化合物；メチルエチルケトンパーオキサイド、過酸化ベンゾイル（ＢＰＯ）などの過酸化物が挙げられる。

また、熱硬化性樹脂としては、特に限定されないが、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ホルムアルデヒド樹脂等が挙げられる。

ＵＶ硬化性樹脂としては、特に限定されないが、例えば、数平均分子量１０００～１００００程度のプレポリマーが好ましく、材料としてはアクリル（メタクリル）系エステル樹脂やそのウレタン変性樹脂、チオコール系樹脂等が挙げられ、適宜用途に応じて反応性希釈剤や有機溶剤を用いることができる。

また、２液混合型の硬化樹脂としては、特に限定されないが、例えば、異なる物性のプレポリマーを用いることができ、エポキシ樹脂や、不飽和ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂などが挙げられる。

このなかでも、成形型の耐熱性を考慮する観点から、常温にて硬化が進むものが好ましい。このような硬化性組成物としては、特に制限されないが、例えば、常温にて作用する重合開始剤を含む硬化性組成物、光照射により硬化するＵＶ硬化性樹脂及び光硬化性組成物、２液を混合することにより硬化する混合型の硬化性組成物が挙げられる。

１．５．流込工程
流込工程Ｓ４は、硬化性組成物５１を、複数の凹部を有する成形型５０に流し込む工程である。成形型に形成された凹凸パターンと、硬化性組成物とを接触させる方法としては、成形型の凹部に硬化性組成物が充填（流し込み）される態様であれば特に制限されないが、例えば、常温常圧で硬化性組成物自身の重さによって凹部に流し込む重力注型法や、型と樹脂を真空容器に入れて減圧し大気圧で凹部に流し込む真空注型法が挙げられる。

また、成形型に形成された凹凸パターンと、硬化性組成物とを接触させた後、硬化性組成物を硬化させる前に、硬化性樹脂の成形型と接する面と反対側の面に基材を接合させる工程をさらに有していてもよい。基材を用いることにより、基材と成形型で硬化性組成物を挟んだ状態で、硬化性組成物を硬化させることになる。これにより、得られる硬化物の厚さの均一性が向上したり、得られる硬化物の裏面（成形型と接する面と反対側の面）の平坦性がより向上したりする傾向にある。

また、基材１１と成形型５０との位置関係は、図１Ｈに示すように、基材１１が成形型５０の凹凸パターンに接しないようにしてもよいし、図１Ｉに示すように、基材１１が成形型５０の凹凸パターンに接するようにしてもよい。基材１１が成形型５０の凹凸パターンに接しないようにした場合には、得られる硬化物は凹凸パターンを構成する凸部と、凸部同士を連結するための支持領域とを有するものとなる。また、基材１１が成形型５０の凹凸パターンに接するようにした場合には、得られる硬化物は凹凸パターンを構成する凸部となり、該凸部が基材１１上に形成されるものとなる。

流込工程において、排出された硬化性組成物５１を、成形型５０の中心部へ流し込むことが好ましい。これにより、成形型５０の凹凸の細部に硬化性組成物５１が侵入しやすくなる。そのため、研磨層の形状に欠陥が生じることをより抑制できる傾向にある。

また、図１Ｃ～図１Ｅに示すように、流込工程において、成形型５０の中心部に円錐邪魔板５２を配し、円錐邪魔板５２を伝わらせながら、排出された硬化性組成物５１を成形型５０へ流し込むことが好ましい。硬化性組成物５１は、方向Ｆ１へ円錐邪魔板５２を伝わり（図１Ｃ）、方向Ｆ２へ円錐邪魔板５２から成形型５０へと平面方向に広がり（図１Ｄ）、方向Ｆ３へ成形型５０の中心から縁へと平面方向に広がる（図１Ｅ）。これにより、研磨パッドの中心部と縁部の間にある中間部Ａ１と縁部Ａ２において、成形型の凹凸の細部に硬化性組成物が侵入しやすくなる。また、そのため、研磨層の形状に欠陥が生じることをより抑制できる傾向にある。

さらに、図１Ｃ～図１Ｅに示すように、円錐邪魔板５２を用いた場合には、そのあと、円錐邪魔板５２を中心部から除いて（図１Ｆ）、排出された硬化性組成物５１を成形型へさらに流し込むことが好ましい（図１Ｇ）。これにより、研磨パッドの中心部において、成形型の凹凸の細部に硬化性組成物が侵入しやすくなる。そのため、研磨層の形状に欠陥が生じることをより抑制できる傾向にある。

また、図１Ｃ～図１Ｇに示すように、流込工程において、成形型５０の外周部に堰５３を配することが好ましい。これにより、方向Ｆ３へ成形型５０の中心から縁へと平面方向に広がった硬化性組成物５１が堰５３でせき止められる。そのため、研磨パッドの縁部Ａ２において、成形型の凹凸の細部に硬化性組成物が侵入しやすくなる。そのため、研磨層の形状に欠陥が生じることをより抑制できる傾向にある。

１．６．硬化工程
硬化工程Ｓ５は、成形型５０に流し込まれた硬化性組成物５１を硬化して、研磨層１２を得る工程である。得られた成形型に形成された凹凸パターンに対して、硬化性組成物を接触させた状態で硬化させることにより、凹凸パターンが転写された硬化性組成物の硬化物を得ることができる。この工程で得られる硬化物の凹凸パターンの表面（凸部の表面）は、被研磨物を研磨するための研磨面となる。

硬化性組成物を硬化させる方法としては、各々の硬化性組成物に適した方法であれば特に制限されないが、例えば、紫外線などを照射する光硬化方法、熱を加える熱硬化方法（常温で放置する方法も含む）、又は２液混合型のように混合して放置する方法等が挙げられる。

硬化工程は、複数の成形型を用いて行ってもよい。成形型作製工程と同様に、作製する研磨パッドの大きさが一つの成形型よりも大きい場合には、複数の成形型を組み合わせて用いて所望の大きさの成形型を作製したうえで、組み合わせた成形型を用いて硬化物（研磨層）を形成することができる。これにより、研磨パッドの大きさに応じた成形型を作製する必要がなく、大小さまざまな成形型を作製する工程を省略することが可能となり、製造コストをより低減させることができる。また、上記例では、四角形の成形型を例示したが、この場合、円形の研磨パッドを得ようとする場合には、得られた硬化物（研磨層）を円形に切り出してもよい。

硬化工程において、硬化性組成物を硬化する温度は、好ましくは、２５℃以上であってもよく、５０℃以上であってもよく、７５℃以上であってもよく、１００℃以上であってもよく、１２５℃以上であってもよい。また、硬化性組成物を硬化する温度は、好ましくは、２００℃以下であってもよく、１５０℃以下であってもよく、１２５℃以下であってもよく、１００℃以下であってもよく、７５℃以下であってもよい。温度は、硬化性組成物に応じて適宜調整できる。

１．７．剥離工程
剥離工程Ｓ６は、硬化した硬化物を成形型５０から剥離することにより、研磨層１２を得る工程である。この工程で得られる研磨層１２は成形型５０から転写された凹凸パターンを有し、その凹凸パターンの凸部の表面は、被研磨物を研磨するための研磨面となる。

このような方法により、本実施形態においては、切削工程を経ることなく、より低コストで簡便に十分な高さのある凹凸パターンを有する研磨パッドを製造することができる。

図２に、本実施形態の研磨パッドを表す概略斜視図を示す。本実施形態の研磨パッド１は、基材１１と、基材１１上に配された上記研磨層１２と、を有してもよい。図２では、基材１１の表面上に研磨層１２による複数の凸部が配置されて凹凸パターンが形成されている。

図２に示すように、研磨層１２は、同一の平面上に複数の錐台形状の凸部を有する。凸部の上面は、被研磨物を研磨するための研磨面となる。研磨層１２は、図２に示すように基材１１と共に凹凸パターンを構成するものであっても、研磨層１２単体で凹凸パターンを構成するものであってもよい。

本実施形態の研磨パッドの上記平面は、凸部が設けられていない領域において溝を有していてもよい。図２に溝１３が形成された研磨パッドの斜視図を示す。このような溝があることにより、研磨面へスラリーが供給されやすく、また、研磨くずが排出されやすくなる傾向にある。

本発明は、半導体デバイスなどを研磨する研磨パッドの製造方法として産業上の利用可能性を有する。

１…研磨パッド、１１…基材、１２…研磨層、１３…溝、３０…版材、３１…支持体、３２…部分、３２…感光性樹脂層、３２ａ…一部、３３…マスク、３４…カバーシート、４０…凹版、４１…成形型用樹脂組成物、４３…硬化物、５０…成形型、５１…硬化性組成物

Claims (11)

1. 原料を重合器に連続供給し、前記連続重合器の混合室内で前記原料をロータによって混合して、混合室から硬化性組成物を連続排出する混合工程と、
   排出された前記硬化性組成物を、複数の凹部を有する成形型に流し込む流込工程と、
   前記成形型に流し込まれた前記硬化性組成物を硬化して、研磨層を得る硬化工程と、を備え、
   前記ロータが、回転方向と同方向に配向した攪拌翼又は回転方向と交差する方向に配向した攪拌翼を有するロータである、
   研磨パッドの製造方法。
2. 前記成形型が、シリコーン製の成形型である、
   請求項１に記載の研磨パッドの製造方法。
3. 前記原料が、ポリイソシアネートと、ポリオールと、を含む、
   請求項１に記載の研磨パッドの製造方法。
4. 前記混合室の体積が、一つの前記成形型に流し込まれる前記硬化性組成物の総量よりも小さく、
   前記混合工程から前記流込工程までを連続的に行う、
   請求項１に記載の研磨パッドの製造方法。
5. 前記流込工程において、排出された前記硬化性組成物を、前記成形型の中心部へ流し込む、
   請求項１に記載の研磨パッドの製造方法。
6. 前記流込工程において、前記成形型の中心部に円錐邪魔板を配し、前記円錐邪魔板を伝わらせながら、排出された前記硬化性組成物を前記成形型へ流し込む、
   請求項１に記載の研磨パッドの製造方法。
7. 前記流込工程において、前記円錐邪魔板を前記中心部から除いて、排出された前記硬化性組成物を前記成形型へさらに流し込む、
   請求項６に記載の研磨パッドの製造方法。
8. 前記流込工程において、前記成形型の外周部に堰を配する、
   請求項１に記載の研磨パッドの製造方法。
9. 前記硬化性組成物が、ポリイソシアネートとポリオールとが反応したプレポリマーを含む、
   請求項１に記載の研磨パッドの製造方法。
10. 前記硬化工程において、７５～１２５℃で前記硬化性組成物を硬化する、
    請求項１に記載の研磨パッドの製造方法。
11. 前記混合工程前に、原料を脱気する脱気工程をさらに有する、
    請求項１に記載の研磨パッドの製造方法。