JP2024050520A - Polishing Pad - Google Patents

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哲平 立野
浩 栗原
大和 ▲高▼見沢
恵介 越智
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Abstract

【課題】 優れたディフェクト性能を有し、かつ、優れた研磨レートを有する研磨パッドを提供することを目的とする。【解決手段】 イソシアネート末端プレポリマーと、硬化剤とを材料とするポリウレタン樹脂発泡体からなる研磨層を有する研磨パッドであって、パルスNMR法によって40℃で測定される研磨層における中間相の含有重量割合(IC40)に対する、パルスNMR法によって80℃で測定される研磨層における中間相の含有重量割合(IC80)の比(IC80/IC40)が0.40~1.00である、研磨パッド。【選択図】図1[Problem] To provide a polishing pad having excellent defect performance and excellent polishing rate. [Solution] The polishing pad has a polishing layer made of a polyurethane resin foam made from an isocyanate-terminated prepolymer and a curing agent, and the ratio (IC80/IC40) of the mesophase content weight percentage in the polishing layer measured at 80°C by pulse NMR method (IC80) to the mesophase content weight percentage in the polishing layer measured at 40°C by pulse NMR method (IC40) is 0.40 to 1.00. [Selected Figure] Figure 1

Description

本発明は研磨パッドに関する。本発明の研磨パッドは、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等の研磨に用いられ、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 pad. The polishing pad of the present invention is used for polishing optical materials, semiconductor devices, glass substrates for hard disks, etc., and is particularly suitable for polishing devices in which an oxide layer, metal layer, etc. is formed on a semiconductor wafer.

光学材料、半導体ウエハ、半導体デバイス、ハードディスク用基板の表面を平坦化するための研磨法として、化学機械研磨(chemical mechanical polishing,CMP)法が一般的に用いられている。
CMP法について、図1を用いて説明する。図1のように、CMP法を実施する研磨装置1には、研磨パッド3が備えられ、当該研磨パッド3は、保持定盤16及び被研磨物8がずれないように保持するリテーナリング(図1では図示しない)に保持された被研磨物8に当接するとともに、研磨を行う層である研磨層4と研磨層4を支持するクッション層6を含む。研磨パッド3は、被研磨物8が押圧された状態で回転駆動され、被研磨物8を研磨する。その際、研磨パッド3と被研磨物8との間には、スラリー9が供給される。スラリー9は、水と各種化学成分や硬質の微細な砥粒の混合物(分散液)であり、その中の化学成分や砥粒が流されながら、被研磨物8との相対運動により、研磨効果を増大させるものである。スラリー9は溝又は孔を介して研磨面に供給され、排出される。
2. Description of the Related Art Chemical mechanical polishing (CMP) is commonly used as a polishing method for planarizing the surfaces of optical materials, semiconductor wafers, semiconductor devices, and hard disk substrates.
The CMP method will be described with reference to FIG. 1. As shown in FIG. 1, a polishing apparatus 1 for carrying out the CMP method is provided with a polishing pad 3, which contacts a holding platen 16 and a polished object 8 held by a retainer ring (not shown in FIG. 1) that holds the polished object 8 so as not to shift, and includes a polishing layer 4, which is a layer for polishing, and a cushion layer 6 that supports the polishing layer 4. The polishing pad 3 is rotated while the polished object 8 is pressed against it, and polishes the polished object 8. At that time, a slurry 9 is supplied between the polishing pad 3 and the polished object 8. The slurry 9 is a mixture (dispersion liquid) of water, various chemical components, and hard fine abrasive grains, and the chemical components and abrasive grains in the slurry are flowed and move relative to the polished object 8 to increase the polishing effect. The slurry 9 is supplied to the polishing surface through grooves or holes and discharged.

ところで、半導体デバイスの研磨に用いられる研磨層の材料として、イソシアネート成分(トルエンジイソシアネート(TDI)など)及び高分子量ポリオール(ポリオキシテトラメチレングリコール(PTMG)など)を含むプレポリマーと、ジアミン系硬化剤(4,4’-メチレンビス(2-クロロアニリン)(MOCA)など)とを反応させて得られる硬質ポリウレタン材料が用いられる。この硬質ポリウレタン材料は、高分子量ポリオールで形成されるソフトセグメントと、ウレタン結合やウレア結合で形成されるハードセグメントにより構成されている。近年、半導体デバイスの配線の微細化に伴い、従来の研磨層又は研磨パッドでは、研磨レート、やディフェクト性能(スクラッチ等)が不十分である場合があり、さらなる検討がなされている。 The material of the polishing layer used in polishing semiconductor devices is a hard polyurethane material obtained by reacting a prepolymer containing an isocyanate component (such as toluene diisocyanate (TDI)) and a high molecular weight polyol (such as polyoxytetramethylene glycol (PTMG)) with a diamine-based hardener (such as 4,4'-methylenebis(2-chloroaniline) (MOCA)). This hard polyurethane material is composed of a soft segment formed from a high molecular weight polyol and a hard segment formed from a urethane bond or urea bond. In recent years, with the miniaturization of wiring in semiconductor devices, conventional polishing layers or polishing pads may not have sufficient polishing rate or defect performance (such as scratches), and further investigation is being conducted.

特許文献1は、パルスNMR法で測定して得られる結晶相(S相)が70%を超える含有割合である研磨層を用いることにより、熱による硬度変化が少なくなり、その結果十分な研磨ができる、傷がつきにくくなる、といった安定的に研磨できる研磨パッドが開示されている。 Patent Document 1 discloses a polishing pad that uses a polishing layer with a content of more than 70% crystalline phase (S phase) measured by pulse NMR, which reduces hardness changes due to heat, resulting in sufficient polishing and less scratching, and thus enabling stable polishing.

しかしながら、特許文献1を検討した結果、常温で結晶相70%を超えるという条件のみでは、スクラッチが発生しやすく、ディフェクト性能が望ましいものではない場合があることがわかった。 However, after examining Patent Document 1, it was found that scratches may easily occur and the defect performance may not be desirable if the crystal phase exceeds 70% at room temperature.

再表 2016/158348号公報Relisted 2016/158348

そして、一般的に研磨は40℃程度で実施しているが、研磨時に発生する摩擦熱により、研磨パッドが局所的に80℃程度(高温時)なることもある。研磨パッド(特に研磨層)は摩擦熱により物性が変化しやすいため、研磨時に発生し得る温度域(40~80℃)で研磨特性が不安定となり、研磨レートとディフェクト性能が望ましいものではなかった。
本発明者らは、検討した結果、特許文献1の研磨パッドは、研磨中に異物が混入したときに、異物により温度が上昇することにより、結晶相、中間相、非晶相の存在割合が変化し、研磨層の特性が変化する可能性があることがわかった。
本発明者らは、研磨層の結晶相、中間相、非晶相の割合を検討し、パルスNMR法によって40℃で測定される研磨層における中間相の重量割合(IC40)に対する、パルスNMR法によって80℃で測定される研磨層における中間相の重量割合(IC80)の比(IC80/IC40)が0.40~1.00である場合、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を達成した。すなわち、本発明は以下を包含する。
Generally, polishing is performed at about 40° C., but frictional heat generated during polishing can cause the polishing pad to reach localized temperatures of about 80° C. (high temperatures). Since the physical properties of the polishing pad (particularly the polishing layer) are easily changed by frictional heat, the polishing characteristics become unstable in the temperature range (40 to 80° C.) that can occur during polishing, resulting in undesirable polishing rate and defect performance.
As a result of their investigations, the inventors have found that when foreign matter is mixed into the polishing pad of Patent Document 1 during polishing, the foreign matter causes a rise in temperature, which can change the proportions of crystalline phase, intermediate phase, and amorphous phase, and thus change the characteristics of the polishing layer.
The present inventors have investigated the proportions of the crystalline phase, mesophase and amorphous phase in the polishing layer, and have found that the above-mentioned problems can be solved when the ratio (IC80/IC40) of the weight proportion of the mesophase in the polishing layer measured at 80°C by pulse NMR (IC80) to the weight proportion of the mesophase in the polishing layer measured at 40°C by pulse NMR (IC40) is 0.40 to 1.00, thereby achieving the present invention.

[1] イソシアネート末端プレポリマーと、硬化剤とを材料とするポリウレタン樹脂発泡体からなる研磨層を有する研磨パッドであって、
パルスNMR法によって40℃で測定される研磨層における中間相の重量割合(IC40)に対する、パルスNMR法によって80℃で測定される研磨層における中間相の重量割合(IC80)の比(IC80/IC40)が0.40~1.00である、研磨パッド。
[2] パルスNMR法によって40℃で測定される研磨層における非晶相の重量割合(NC40)に対する、パルスNMR法によって80℃で測定される研磨層における非晶相の重量割合(NC80)の比(NC80/NC40)が1.00~2.00である、[1]に記載の研磨パッド。
[3] パルスNMR法によって40℃及び80℃で測定される前記研磨層における中間相の重量割合(IC40、IC80)が15.0重量%以下である、[1]に記載の研磨パッド。
[4] パルスNMR法によって40℃及び80℃で測定される前記研磨層における結晶相の重量割合(CC40、CC80)が、15.0~30.0重量%である、[1]に記載の研磨パッド。
[5] 前記研磨層はPPG及びPEPCDを含む、[1]に記載の研磨パッド。
[6] 前記研磨層におけるPPGとPEPCDの合計に対するPEPCDの割合が80%未満である、[5]に記載の研磨パッド。
[1] A polishing pad having a polishing layer made of a polyurethane resin foam made from an isocyanate-terminated prepolymer and a curing agent,
A polishing pad in which the ratio (IC80/IC40) of the weight proportion (IC80) of the mesophase in the polishing layer measured at 80°C by pulse NMR to the weight proportion (IC40) of the mesophase in the polishing layer measured at 40°C by pulse NMR is 0.40 to 1.00.
[2] The polishing pad according to [1], wherein the ratio (NC80/NC40) of the weight proportion of the amorphous phase in the polishing layer measured at 80°C by pulse NMR to the weight proportion (NC40) of the amorphous phase in the polishing layer measured at 40°C by pulse NMR is 1.00 to 2.00.
[3] The polishing pad according to [1], wherein the weight percentage (IC40, IC80) of the mesophase in the polishing layer measured at 40°C and 80°C by pulse NMR method is 15.0% by weight or less.
[4] The polishing pad according to [1], wherein the weight percentages of the crystalline phase in the polishing layer (CC40, CC80) measured at 40°C and 80°C by pulse NMR are 15.0 to 30.0% by weight.
[5] The polishing pad according to [1], wherein the polishing layer comprises PPG and PEPCD.
[6] The polishing pad according to [5], wherein the ratio of PEPCD to the total of PPG and PEPCD in the polishing layer is less than 80%.

研磨パッドは、研磨時に発生する摩擦熱により、局所的に80℃程度になることもあるが、本発明の研磨パッドは、パルスNMR法によって40℃で測定される研磨層における中間相の重量割合(IC40)に対する、パルスNMR法によって80℃で測定される研磨層における中間相の重量割合(IC80)の比(IC80/IC40)が0.40~1.00であることにより、研磨時の温度域(40℃~80℃)の中間相の割合が維持され、優れたディフェクト性能を有し、かつ、優れた研磨レートを有する。 The polishing pad may reach localized temperatures of around 80°C due to frictional heat generated during polishing, but the polishing pad of the present invention has a ratio (IC80/IC40) of the weight percentage of the intermediate phase in the polishing layer measured at 80°C by pulse NMR to the weight percentage of the intermediate phase in the polishing layer measured at 40°C by pulse NMR, which is 0.40 to 1.00, so that the proportion of the intermediate phase is maintained in the temperature range during polishing (40°C to 80°C), and the pad has excellent defect performance and an excellent polishing rate.

図1は、研磨の状態を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a state of polishing. 図2は、研磨パッドの斜視図(a)及び断面図(b)を示す図である。FIG. 2A is a perspective view and FIG. 2B is a cross-sectional view of the polishing pad.

以下、発明を実施するための形態について説明するが、本発明は、発明を実施するための形態に限定されるものではない。 The following describes the mode for carrying out the invention, but the present invention is not limited to the mode for carrying out the invention.

<<研磨パッド>>
研磨パッド3の構造について図2を用いて説明する。研磨パッド3は、図2のように、研磨層4と、クッション層6とを含む。研磨パッド3の形状は円盤状が好ましいが、特に限定されるものではなく、また、大きさ(径)も、研磨パッド3を備える研磨装置1のサイズ等に応じて適宜決定することができ、例えば、直径10cm~2m程度とすることができる。
なお、本発明の研磨パッド3は、好ましくは図2に示すように、研磨層4がクッション層6に接着層7を介して接着されている。
研磨パッド3は、クッション層6に配設された両面テープ等によって研磨装置1の研磨定盤10に貼付される。研磨パッド3は、研磨装置1によって被研磨物8を押圧した状態で回転駆動され、被研磨物8を研磨する。
<<Polishing pad>>
The structure of the polishing pad 3 will be described with reference to Fig. 2. As shown in Fig. 2, the polishing pad 3 includes a polishing layer 4 and a cushion layer 6. The shape of the polishing pad 3 is preferably disk-shaped, but is not particularly limited thereto, and the size (diameter) can also be appropriately determined depending on the size of the polishing apparatus 1 equipped with the polishing pad 3, and can be, for example, about 10 cm to 2 m in diameter.
In the polishing pad 3 of the present invention, the polishing layer 4 is preferably bonded to the cushion layer 6 via an adhesive layer 7 as shown in FIG.
The polishing pad 3 is attached to a polishing platen 10 of the polishing device 1 by double-sided tape or the like arranged on the cushion layer 6. The polishing pad 3 is rotated by the polishing device 1 while being pressed against the object 8 to be polished, thereby polishing the object 8 to be polished.

<研磨層>
(構成)
研磨パッド3は、被研磨物8を研磨するための層である研磨層4を備える。研磨層4を構成する材料は、ポリウレタン樹脂発泡体である。ポリウレタン樹脂発泡体の材料、製造方法等は後述する。
研磨層4の大きさ(径)は、研磨パッド3と同様であり、直径10cm~2m程度とすることができ、研磨層4の厚みは、0.8~5mm程度とすることができる。
研磨層4は、研磨装置1の研磨定盤10と共に回転され、その上にスラリー9を流しながら、スラリー9の中に含まれる化学成分や砥粒を、被研磨物8と一緒に相対運動させることにより、被研磨物8を研磨する。
研磨層4は、中空微小球体4A(発泡)が分散されていることが好ましい。中空微小球体4Aが分散されている場合、研磨層4が摩耗されると中空微小球体4Aが研磨面に露出され研磨面に微小な空隙が生じる。この微小な空隙がスラリーを保持することで被研磨物8の研磨をより進行させることができる。また、研磨層4は、乾式成型されているものである。
<Polishing layer>
(composition)
The polishing pad 3 includes a polishing layer 4 for polishing an object to be polished 8. The material constituting the polishing layer 4 is a polyurethane resin foam. The material and manufacturing method of the polyurethane resin foam will be described later.
The size (diameter) of the polishing layer 4 is the same as that of the polishing pad 3 and can be about 10 cm to 2 mm in diameter, and the thickness of the polishing layer 4 can be about 0.8 to 5 mm.
The polishing layer 4 is rotated together with the polishing table 10 of the polishing device 1, and while a slurry 9 is poured onto it, the chemical components and abrasive grains contained in the slurry 9 are moved relative to the object 8 to be polished, thereby polishing the object 8 to be polished.
The polishing layer 4 preferably has hollow microspheres 4A (foamed) dispersed therein. When the hollow microspheres 4A are dispersed therein, when the polishing layer 4 is worn, the hollow microspheres 4A are exposed to the polishing surface, generating minute voids on the polishing surface. These minute voids hold the slurry, allowing the polishing of the workpiece 8 to proceed more rapidly. The polishing layer 4 is also dry molded.

(溝加工)
本発明の研磨層4の被研磨物8側の表面には、必要に応じ溝加工を設けることが好ましい。溝は、特に限定されるものではなく、研磨層4の周囲に連通しているスラリー排出溝、及び研磨層4の周囲に連通していないスラリー保持溝のいずれでもよく、また、スラリー排出溝とスラリー保持溝の両方を有してもよい。スラリー排出溝としては、格子状溝、放射状溝などが挙げられ、スラリー保持溝としては、同心円状溝、パーフォレーション(貫通孔)などが挙げられ、これらを組み合わせることもできる。
(Groove processing)
It is preferable to provide grooves on the surface of the polishing layer 4 of the present invention on the side of the polished object 8, as necessary. The grooves are not particularly limited, and may be either slurry discharge grooves that communicate with the periphery of the polishing layer 4 or slurry holding grooves that do not communicate with the periphery of the polishing layer 4, or may have both slurry discharge grooves and slurry holding grooves. Examples of the slurry discharge grooves include lattice grooves and radial grooves, and examples of the slurry holding grooves include concentric grooves and perforations (through holes), and these may also be combined.

(ショアD硬度)
本発明の研磨層4のショアD硬度は、特に限定されるものではないが、例えば、20~100であり、好ましくは30~80であり、さらに好ましくは40~70である。ショアD硬度が小さい場合には、低圧研磨加工で微細な凹凸を平坦化することが難しくなる。ショアD硬度が高すぎると、被研磨物8に強く擦りつけられ被研磨物8の加工面にスクラッチが発生する可能性がある。
(Shore D hardness)
The Shore D hardness of the polishing layer 4 of the present invention is not particularly limited, but is, for example, 20 to 100, preferably 30 to 80, and more preferably 40 to 70. If the Shore D hardness is low, it becomes difficult to flatten fine irregularities by low-pressure polishing. If the Shore D hardness is too high, it may be rubbed strongly against the polished object 8, causing scratches on the processed surface of the polished object 8.

本発明の研磨パッド3においては、中空微小球体4Aを用いて、ポリウレタン樹脂成形体内部に気泡を内包させる。中空微小球体とは、空隙を有する微小球体を意味する。中空微小球体4Aの形状には、球状、楕円状、及びこれらに近い形状のものが含まれる。例としては、既膨張タイプのもの、及び、未膨張の加熱膨張性微小球状体を加熱膨張させたものが挙げられる。 In the polishing pad 3 of the present invention, hollow microspheres 4A are used to encapsulate air bubbles inside the polyurethane resin molding. Hollow microspheres refer to microspheres with voids. The shapes of the hollow microspheres 4A include spherical, elliptical, and shapes similar to these. Examples include pre-expanded types and unexpanded thermally expandable microspheres that have been thermally expanded.

(結晶相、中間相、非晶相)
本発明の研磨パッドの研磨層において、パルスNMR法によって40℃で測定される研磨層における中間相の重量割合(IC40)に対する、パルスNMR法によって80℃で測定される研磨層における中間相の重量割合(IC80)の比(IC80/IC40)が0.40~1.00である。なお、本明細書で重量割合と記載がある場合は、重量基準で計算したもの(重量%)である。
パルスNMR法によって40℃で測定される研磨層における中間相の重量割合(IC40)に対する、パルスNMR法によって80℃で測定される研磨層における中間相の重量割合(IC80)の比(IC80/IC40)の下限は、好ましくは、0.45以上、より好ましくは、0.50以上である。一方、上限は、好ましくは0.95以下、より好ましくは、0.90以下である。
上記範囲を満たすことにより、研磨時に想定される温度域において、中間相の重量割合が増加しないため、結晶相及び非晶相の重量割合が増え、優れたディフェクト性能および研磨レートを両立でき、好ましい。
(Crystalline phase, mesophase, amorphous phase)
In the polishing layer of the polishing pad of the present invention, the ratio (IC80/IC40) of the weight percentage of the mesophase in the polishing layer measured at 80° C. by pulse NMR to the weight percentage (IC40) of the mesophase in the polishing layer measured at 40° C. by pulse NMR is 0.40 to 1.00. Note that when the term "weight percentage" is used in this specification, it is calculated on a weight basis (% by weight).
The ratio (IC80/IC40) of the weight fraction (IC80) of the mesophase in the polishing layer measured at 80° C. by pulse NMR to the weight fraction (IC40) of the mesophase in the polishing layer measured at 40° C. by pulse NMR is preferably 0.45 or more, more preferably 0.50 or more. On the other hand, the upper limit is preferably 0.95 or less, more preferably 0.90 or less.
By satisfying the above range, the weight proportion of the intermediate phase does not increase in the temperature range expected during polishing, and the weight proportions of the crystalline phase and amorphous phase increase, making it possible to achieve both excellent defect performance and polishing rate, which is preferable.

パルスNMR法によって40℃で測定される研磨層における非晶相の重量割合(NC40)に対する、パルスNMR法によって80℃で測定される研磨層における非晶相の重量割合(NC80)の比(NC80/NC40)が、好ましくは、1.00~2.00である。
NC80/NC40の下限は、より好ましくは、1.05以上である。一方、上限はより好ましくは、1.80以下である。
上記範囲を満たすことにより、研磨時に想定される温度において、優れたディフェクト性能および研磨レートを両立でき、好ましい。
The ratio (NC80/NC40) of the weight proportion of the amorphous phase in the polishing layer measured at 80°C by pulse NMR (NC80) to the weight proportion of the amorphous phase in the polishing layer measured at 40°C by pulse NMR (NC40) is preferably 1.00 to 2.00.
The lower limit of NC80/NC40 is more preferably 1.05 or more, while the upper limit is more preferably 1.80 or less.
By satisfying the above range, both excellent defect performance and polishing rate can be achieved at the temperature expected during polishing, which is preferable.

パルスNMR法によって40℃及び80℃で測定される研磨層における中間相の重量割合(IC40、IC80)が、好ましくは、いずれも15.0重量%以下であり、より好ましくは、いずれも12.0以下である。40℃及び80℃で測定される研磨層における中間相の重量割合を低くおさえることにより、結晶相、及び非晶相の重量割合が大きくなり、二分化しやすく、ハードセグメント成分及びソフトセグメント成分の特性が発現しやすくなり、適度な硬さや弾性を有する。 The weight percentages of the intermediate phase in the polishing layer measured by pulse NMR at 40°C and 80°C (IC40, IC80) are preferably 15.0% by weight or less, and more preferably 12.0% by weight or less. By keeping the weight percentages of the intermediate phase in the polishing layer measured at 40°C and 80°C low, the weight percentages of the crystalline phase and amorphous phase become large, which makes it easier for the phase to be bifurcated, and the characteristics of the hard segment component and the soft segment component are more easily expressed, resulting in appropriate hardness and elasticity.

パルスNMR法によって40℃及び80℃で測定される研磨層における結晶相の重量割合(CC40、CC80)が、好ましくは、15.0重量%以上、30.0重量%以下である。下限は、より好ましくは、17.0重量%である。一方、上限は、より好ましくは、29.0重量%である。
結晶相の重量割合が所定範囲にあることで、ハードセグメントの働きにより優れた研磨レートを維持できる傾向にある。
The weight percentage of the crystalline phase in the polishing layer measured by pulse NMR at 40° C. and 80° C. (CC40, CC80) is preferably 15.0% by weight or more and 30.0% by weight or less. The lower limit is more preferably 17.0% by weight. On the other hand, the upper limit is more preferably 29.0% by weight.
When the weight ratio of the crystalline phase is within a predetermined range, an excellent polishing rate tends to be maintained due to the action of the hard segment.

パルスNMR法によって40℃で測定される結晶相の重量割合(CC40)に対する、80℃で測定される結晶相の重量割合(CC80)の比(CC80/CC40)が、好ましくは、0.70~1.50である。
CC80/CC40の下限はより好ましくは、0.75以上である。一方、上限は、好ましくは、1.40以下である。
一般的に研磨を実施すると、摩擦により研磨パッドの温度が上昇する。本発明の研磨パッドの研磨層は、中間相の重量割合が相対的に少なく、温度が上昇しても、非晶相や結晶相の重量割合の変化が少ない。よって、研磨温度範囲内において、研磨層の構造の変化が小さいため、安定して高い研磨レートを得ることが出来る。
The ratio (CC80/CC40) of the weight proportion of the crystalline phase (CC80) measured at 80° C. to the weight proportion of the crystalline phase (CC40) measured at 40° C. by pulse NMR is preferably 0.70 to 1.50.
The lower limit of CC80/CC40 is more preferably 0.75 or more, while the upper limit is preferably 1.40 or less.
Generally, when polishing is performed, the temperature of the polishing pad rises due to friction. The polishing layer of the polishing pad of the present invention has a relatively small weight ratio of intermediate phase, and even if the temperature rises, the weight ratio of amorphous phase and crystalline phase changes little. Therefore, within the polishing temperature range, the structure of the polishing layer changes little, so that a stable high polishing rate can be obtained.

また、研磨層の結晶相、中間相、非晶相の割合は、パルスNMRによる測定で行われる。パルスNMR測定では、スピン-スピン緩和時間が短い順に、ショート相(S相)ミドル相(M相)、ロング相(L相)のそれぞれにポリウレタン樹脂発泡体を分類して、それぞれの相の重量割合を求める。なお、S相、M相、及びL相の重量割合については、例えば、主として結晶相がパルスNMR測定においてS相となって観測され、主として非晶相(アモルファス相)がL相となって観測され、主として中間相がパルスNMR測定においてM相となって観測される。また、主としてハードセグメント部分がパルスNMR測定においてS相となって観測され、主としてソフトセグメント部分がL相となって観測される。
なお、上記のスピン-スピン緩和時間は、例えば、JEOL製の「JNM-MU25」を用い、Solid Echo法による測定を実施することなどで求めることができる。
本明細書では、パルスNMR法によって40℃で測定される研磨層における非晶相の重量割合を「NC40」と表記し、パルスNMR法によって40℃で測定される研磨層における中間相の重量割合を「IC40」と表記し、パルスNMR法によって40℃で測定される研磨層における結晶相の重量割合を「CC40」と表記する場合がある。また、40℃ではなく80℃で測定する場合は、例えば、結晶相の重量割合であればCC40の「40」を「80」と変更し、「CC80」とする。
The ratio of the crystalline phase, intermediate phase, and amorphous phase of the polishing layer is measured by pulse NMR. In the pulse NMR measurement, the polyurethane resin foam is classified into a short phase (S phase), a middle phase (M phase), and a long phase (L phase) in the order of shortest spin-spin relaxation time, and the weight ratio of each phase is obtained. Regarding the weight ratio of the S phase, M phase, and L phase, for example, the crystalline phase is mainly observed as the S phase in the pulse NMR measurement, the non-crystalline phase (amorphous phase) is mainly observed as the L phase, and the intermediate phase is mainly observed as the M phase in the pulse NMR measurement. Furthermore, the hard segment portion is mainly observed as the S phase in the pulse NMR measurement, and the soft segment portion is mainly observed as the L phase.
The spin-spin relaxation time can be determined, for example, by performing measurement by the Solid Echo method using a "JNM-MU25" manufactured by JEOL.
In this specification, the weight ratio of the amorphous phase in the polishing layer measured at 40°C by pulse NMR method may be expressed as "NC40", the weight ratio of the intermediate phase in the polishing layer measured at 40°C by pulse NMR method may be expressed as "IC40", and the weight ratio of the crystalline phase in the polishing layer measured at 40°C by pulse NMR method may be expressed as "CC40". In addition, when measuring at 80°C instead of 40°C, for example, if it is the weight ratio of the crystalline phase, change the "40" of CC40 to "80" and make it "CC80".

<クッション層>
(構成)
本発明の研磨パッド3は、クッション層6を有する。クッション層6は、研磨層4の被研磨物8への当接をより均一にすることが望ましい。クッション層6の材料としては、樹脂;前記樹脂を基材に含浸させた含浸材;合成樹脂やゴム等の可撓性を有する材料;及び前記樹脂を用いたスポンジ材が挙げられる。上記樹脂としては、例えば、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリブタジエン、シリコーン等の樹脂や天然ゴム、ニトリルゴム、ポリウレタンゴム等のゴムなどが挙げられる。
<Cushion layer>
(composition)
The polishing pad 3 of the present invention has a cushion layer 6. It is desirable for the cushion layer 6 to make the contact of the polishing layer 4 with the workpiece 8 more uniform. Examples of materials for the cushion layer 6 include resins; impregnated materials in which the resin is impregnated into a base material; flexible materials such as synthetic resins and rubbers; and sponge materials using the resins. Examples of the resins include resins such as polyurethane, polyethylene, polybutadiene, and silicone, and rubbers such as natural rubber, nitrile rubber, and polyurethane rubber.

クッション層6は気泡構造を有する発泡体等としてもよい。気泡構造としては、不織布等の内部に空隙が形成されたものの他、湿式成膜法により形成された涙型気泡を有するスウェード状のものや、微細な気泡が形成されたスポンジ状のものを好ましく用いることができる。
これらの中でも、ポリウレタンを不織布に含侵させたものやスポンジ状のものをクッション層とすると、研磨層との相性が良いため、ディフェクト性能を維持しつつ、高い研磨レートを得ることができる。
The cushion layer 6 may be a foam having a cellular structure. As the cellular structure, in addition to a nonwoven fabric having voids formed therein, a suede-like structure having teardrop-shaped bubbles formed by a wet film forming method, or a sponge-like structure having fine bubbles can be preferably used.
Among these, when a cushion layer is made of a nonwoven fabric impregnated with polyurethane or a sponge-like material, it has good compatibility with the polishing layer, and therefore it is possible to obtain a high polishing rate while maintaining the defect performance.

<接着層>
接着層7は、クッション層6と研磨層4を接着させるための層であり、通常、両面テープ又は接着剤から構成される。両面テープ又は接着剤は、当技術分野において公知のもの(例えば、接着シート)を使用することができる。
研磨層4およびクッション層6は、接着層7で貼り合わされている。接着層7は、例えば、アクリル系、エポキシ系、ウレタン系から選択される少なくとも1種の粘着剤で形成することができる。例えば、アクリル系粘着剤が用いられ、厚みは0.1mmに設定することができる。
<Adhesive Layer>
The adhesive layer 7 is a layer for adhering the cushion layer 6 and the polishing layer 4, and is usually made of a double-sided tape or an adhesive. The double-sided tape or adhesive may be any known double-sided tape or adhesive in the art (e.g., an adhesive sheet).
The polishing layer 4 and the cushion layer 6 are bonded together by an adhesive layer 7. The adhesive layer 7 can be made of at least one adhesive selected from, for example, acrylic, epoxy, and urethane adhesives. For example, an acrylic adhesive is used, and the thickness can be set to 0.1 mm.

「ディフェクト」とは、被研磨物の表面に付着した細かい粒子が残留したものを示す「パーティクル(Particle)」、被研磨物の表面に付着した研磨層の屑を示す「パッド屑(Pad Debris)」、被研磨物の表面についた傷を示す「スクラッチ(Scratch)」等を含めた欠陥の総称を意味し、ディフェクト性能とはこの「ディフェクト」を少なくする性能のことを言う。 "Defect" is a general term that includes defects such as "particles," which are fine particles remaining on the surface of the object being polished, "pad debris," which are debris from the polishing layer that is attached to the surface of the object being polished, and "scratch," which are scratches on the surface of the object being polished. Defect performance refers to the ability to reduce these "defects."

そして、研磨レートとは、単位時間あたりの研磨量のことを言う。 And the polishing rate refers to the amount of polishing done per unit time.

<<研磨パッドの製造方法>>
本発明の研磨パッド3の製造方法について説明する。
<<Method of manufacturing polishing pad>>
A method for producing the polishing pad 3 of the present invention will now be described.

<研磨層の材料>
研磨層4の材料としては、ポリウレタン樹脂発泡体を用いる。具体的な主成分の材料としては、例えば、イソシアネート末端プレポリマーと硬化剤とを反応させて得られる材料を挙げることができる。また、発泡させるため、材料の中に発泡剤を加える。
<Material for the polishing layer>
A polyurethane resin foam is used as the material for the polishing layer 4. A specific example of the main component material is a material obtained by reacting an isocyanate-terminated prepolymer with a curing agent. In addition, a foaming agent is added to the material to cause foaming.

以下、研磨層4の製造方法については、イソシアネート末端プレポリマーと硬化剤を用いた例を用いて説明する。 The manufacturing method for the polishing layer 4 will be explained below using an example that uses an isocyanate-terminated prepolymer and a curing agent.

イソシアネート末端プレポリマーと硬化剤とを用いた研磨層4の製造方法としては、例えば、少なくともイソシアネート末端プレポリマー、添加剤、硬化剤を準備する材料準備工程;少なくとも、前記イソシアネート末端プレポリマー、添加剤、硬化剤を混合して成形体成形用の混合液を得る混合工程;前記成形体成形用混合液から研磨層4を成形する成形工程;研磨層とクッション層を貼り合わせる接合工程を含む製造方法が挙げられる。 Examples of a method for producing the polishing layer 4 using an isocyanate-terminated prepolymer and a curing agent include a material preparation step of preparing at least an isocyanate-terminated prepolymer, an additive, and a curing agent; a mixing step of mixing at least the isocyanate-terminated prepolymer, the additive, and the curing agent to obtain a mixture for molding a molded body; a molding step of molding the polishing layer 4 from the mixture for molding a molded body; and a bonding step of bonding the polishing layer and the cushion layer.

以下、材料準備工程、混合工程、成形工程及び接合工程に分けて、それぞれ説明する。 The process is divided into the material preparation process, the mixing process, the molding process, and the joining process, and each process will be explained below.

<材料準備工程>
本発明の研磨層4の製造のために、ポリウレタン樹脂発泡体の原料として、イソシアネート末端プレポリマー、硬化剤を準備する。ここで、イソシアネート末端プレポリマーは、ポリウレタン樹脂発泡体を形成するための、ウレタンプレポリマーである。
<Material preparation process>
In order to manufacture the polishing layer 4 of the present invention, an isocyanate-terminated prepolymer and a curing agent are prepared as raw materials for the polyurethane resin foam. Here, the isocyanate-terminated prepolymer is a urethane prepolymer for forming the polyurethane resin foam.

以下、各成分について説明する。 Each ingredient is explained below.

(イソシアネート末端プレポリマー)
イソシアネート末端プレポリマーは、下記ポリイソシアネート化合物とポリオール化合物とを、通常用いられる条件で反応させることにより得られる化合物であり、ウレタン結合とイソシアネート基を分子内に含むものである。また、本発明の効果を損なわない範囲内で、他の成分がイソシアネート末端プレポリマーに含まれていてもよい。
(Isocyanate-terminated prepolymer)
The isocyanate-terminated prepolymer is a compound obtained by reacting the following polyisocyanate compound with a polyol compound under commonly used conditions, and contains a urethane bond and an isocyanate group in the molecule. In addition, other components may be contained in the isocyanate-terminated prepolymer within a range that does not impair the effects of the present invention.

イソシアネート末端プレポリマーとしては、市販されているものを用いてもよく、ポリイソシアネート化合物とポリオール化合物とを反応させて合成したものを用いてもよい。前記反応に特に制限はなく、ポリウレタン樹脂の製造において公知の方法及び条件を用いて付加重合反応すればよい。例えば、40℃に加温したポリオール化合物に、窒素雰囲気にて撹拌しながら50℃に加温したポリイソシアネート化合物を添加し、30分後に80℃まで昇温させ更に80℃にて60分間反応させるといった方法で製造することができる。
なお、イソシアネート末端プレポリマーは、NCO当量が、300~700程度であることが好ましい。40℃から80℃に温度を高めても結晶相及び非晶相の重量割合が大きく変化しないという観点及びディフェクト性能が向上するという観点から、NCO当量が高いイソシアネート末端プレポリマーが好ましく、例えば480以上のNCO当量のイソシアネート末端プレポリマーが好ましい。したがって、イソシアネート末端プレポリマーが、市販品の場合は、NCO当量が上記範囲を満たすものが好ましく、合成によって製造する際は、下記する原料を適宜割合で用いることにより、上記範囲のNCO当量にすることが好ましい。
The isocyanate-terminated prepolymer may be a commercially available one, or may be one synthesized by reacting a polyisocyanate compound with a polyol compound. There is no particular limitation on the reaction, and the addition polymerization reaction may be carried out using a method and conditions known in the production of polyurethane resins. For example, the prepolymer may be produced by adding a polyisocyanate compound heated to 50°C to a polyol compound heated to 40°C while stirring in a nitrogen atmosphere, and then heating the compound to 80°C after 30 minutes and reacting at 80°C for 60 minutes.
The isocyanate-terminated prepolymer preferably has an NCO equivalent of about 300 to 700. From the viewpoint that the weight ratio of the crystalline phase and the amorphous phase does not change significantly even when the temperature is increased from 40° C. to 80° C., and from the viewpoint of improving defect performance, an isocyanate-terminated prepolymer having a high NCO equivalent is preferred, for example, an isocyanate-terminated prepolymer having an NCO equivalent of 480 or more is preferred. Therefore, when the isocyanate-terminated prepolymer is a commercially available product, it is preferred that the NCO equivalent falls within the above range, and when produced by synthesis, it is preferred to adjust the NCO equivalent to the above range by using the following raw materials in an appropriate ratio.

(ポリイソシアネート化合物)
本明細書において、ポリイソシアネート化合物とは、分子内に2つ以上のイソシアネート基を有する化合物を意味する。
ポリイソシアネート化合物としては、分子内に2つ以上のイソシアネート基を有していれば特に制限されるものではない。例えば、分子内に2つのイソシアネート基を有するジイソシアネート化合物としては、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’-ジイソシアネー卜(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を挙げることができる。これらのポリイソシアネート化合物は、単独で用いてもよく、複数のポリイソシアネート化合物を組み合わせて用いてもよい。
(Polyisocyanate Compound)
In this specification, the polyisocyanate compound means a compound having two or more isocyanate groups in the molecule.
The polyisocyanate compound is not particularly limited as long as it has two or more isocyanate groups in the molecule. For example, diisocyanate compounds having two isocyanate groups in the molecule include 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'-dimethyl- Examples of the polyisocyanate include diphenylmethane-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. These polyisocyanate compounds may be used alone, or a plurality of polyisocyanate compounds may be used in combination.

なお、ポリイソシアネート化合物としては、2,4-TDI及び/又は2,6-TDIを含むことが好ましい。 The polyisocyanate compound preferably contains 2,4-TDI and/or 2,6-TDI.

(プレポリマーの原料としてのポリオール化合物)
本明細書において、ポリオール化合物とは、分子内に2つ以上の水酸基(OH)を有する化合物を意味する。
プレポリマーとしてのウレタン結合含有ポリイソシアネート化合物の合成に用いられるポリオール化合物としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール(DEG)、ブチレングリコール等のジオール化合物、トリオール化合物等;ポリ(オキシテトラメチレン)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)(PTMG)、ポリプロピレングリコール(PPG)、ポリエーテルポリカーボネートジオール(PEPCD)等のポリエーテルポリオール化合物を挙げることができる。なお、PEPCDは、下記一般式で表される化合物である。
(Polyol Compound as Raw Material for Prepolymer)
In this specification, the polyol compound means a compound having two or more hydroxyl groups (OH) in the molecule.
Examples of polyol compounds used in the synthesis of a urethane bond-containing polyisocyanate compound as a prepolymer include diol compounds, triol compounds, etc., such as ethylene glycol, diethylene glycol (DEG), butylene glycol, etc.; and polyether polyol compounds, such as poly(oxytetramethylene) glycol (or polytetramethylene ether glycol) (PTMG), polypropylene glycol (PPG), polyether polycarbonate diol (PEPCD), etc. PEPCD is a compound represented by the following general formula:

上記式において、m、nは単位の繰り返し数を表し、それぞれ独立に実数を表す。PEPCDは一種でも使用することができ、二種以上を組み合わせて使用することもできる。
上記式において、m、nは単位の繰り返し数を表し、それぞれ独立に実数を表す。PEPCDは一種でも使用することができ、二種以上を組み合わせて使用することもできる。
上記成分の中でも、PEPCDとPPGを組み合わせると、パルスNMR法によって40℃で測定される研磨層における中間相の重量割合(IC40)に対する80℃で測定される研磨層における中間相の重量割合(IC80)の比(IC80/IC40)が0.40~1.00になるように調整しやすくなる点で好ましい。
さらに、PPGとPEPCDの合計に対するPEPCDの割合が、上限は80%未満であることが好ましく、70%以下であることがより好ましい。また、下限は、20%を超える割合であることが好ましく、30%以上であることがより好ましい。PPGとPEPCDの割合が所望の範囲内にあることにより、優れた研磨レートと優れたディフェクト性能を両立できる傾向にある。
PPGやPEPCD等の上記ポリオールの数平均分子量(Mn)は、特に限定されることはなく、例えば、500~3000であることが好ましく、800~2500とすることがより好ましい。ポリオールの数平均分子量を調整することにより、結晶相、中間相、非晶相の重量割合を調整することができる。ここで、数平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(Gel Permeation Chromatography:GPC)により測定することができる。なお、ポリウレタン樹脂からポリオール化合物の数平均分子量を測定する場合は、アミン分解等の常法により各成分を分解した後、GPCによって推定することもできる。
In the above formula, m and n represent the number of repeating units and each independently represents a real number. PEPCD can be used alone or in combination of two or more kinds.
In the above formula, m and n represent the number of repeating units and each independently represents a real number. PEPCD can be used alone or in combination of two or more kinds.
Among the above components, a combination of PEPCD and PPG is preferred since it makes it easier to adjust the ratio (IC80/IC40) of the weight fraction of the mesophase in the polishing layer measured at 80°C (IC80) to the weight fraction of the mesophase in the polishing layer measured at 40°C (IC40) by pulse NMR method to 0.40 to 1.00.
Furthermore, the upper limit of the ratio of PEPCD to the total of PPG and PEPCD is preferably less than 80%, more preferably 70% or less. The lower limit is preferably a ratio exceeding 20%, more preferably 30% or more. By having the ratio of PPG and PEPCD within the desired range, there is a tendency that both an excellent polishing rate and excellent defect performance can be achieved.
The number average molecular weight (Mn) of the polyol such as PPG or PEPCD is not particularly limited, and is preferably 500 to 3000, more preferably 800 to 2500. By adjusting the number average molecular weight of the polyol, the weight ratio of the crystalline phase, the mesophase, and the amorphous phase can be adjusted. Here, the number average molecular weight can be measured by gel permeation chromatography (GPC). In addition, when measuring the number average molecular weight of the polyol compound from the polyurethane resin, each component is decomposed by a conventional method such as amine decomposition, and then it can be estimated by GPC.

(添加剤)
上記したように、研磨層4の材料として、酸化剤等の添加剤を必要に応じて添加することができる。
(Additive)
As described above, additives such as an oxidizing agent can be added to the material of the polishing layer 4 as necessary.

(硬化剤)
本発明の研磨層4の製造方法では、混合工程において硬化剤(鎖伸長剤ともいう)をイソシアネート末端プレポリマーなどと混合させる。硬化剤を加えることにより、その後の成形体成形工程において、イソシアネート末端プレポリマーの主鎖末端が硬化剤と結合してポリマー鎖を形成し、硬化する。
硬化剤としては、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、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、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、2,2-ビス[3-(イソプロピルアミノ)-4-ヒドロキシフェニル]プロパン、2,2-ビス[3-(1-メチルプロピルアミノ)-4-ヒドロキシフェニル]プロパン、2,2-ビス[3-(1-メチルペンチルアミノ)-4-ヒドロキシフェニル]プロパン、2,2-ビス(3,5-ジアミノ-4-ヒドロキシフェニル)プロパン、2,6-ジアミノ-4-メチルフェノール、トリメチルエチレンビス-4-アミノベンゾネート、及びポリテトラメチレンオキサイド-di-p-アミノベンゾネート等の多価アミン化合物;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、トリメチレングリコール、テトラエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、2,3-ブタンジオール、1,2-ブタンジオール、3-メチル-1,2-ブタンジオール、1,2-ペンタンジオール、1,4-ペンタンジオール、2,4-ペンタンジオール、2,3-ジメチルトリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、3-メチル-4,3-ペンタンジオール、3-メチル-4,5-ペンタンジオール、2,2,4-トリメチル-1,3-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,5-ヘキサンジオール、1,4-ヘキサンジオール、2,5-ヘキサンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、トリメチロールメタン、ポリ(オキシテトラメチレン)グリコール、ポリエチレングリコール、及びポリプロピレングリコール等の多価アルコール化合物が挙げられる。また、多価アミン化合物が水酸基を有していてもよく、このようなアミン系化合物として、例えば、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を挙げることができる。多価アミン化合物としては、ジアミン化合物が好ましく、例えば、3,3’-ジクロロ-4,4’-ジアミノジフェニルメタン(メチレンビス-o-クロロアニリン)(以下、MOCAと略記する。)を用いることがさらに好ましい。
(Hardening agent)
In the method for producing the polishing layer 4 of the present invention, a curing agent (also called a chain extender) is mixed with the isocyanate-terminated prepolymer and the like in the mixing step. By adding the curing agent, in the subsequent molding step, the main chain end of the isocyanate-terminated prepolymer bonds with the curing agent to form a polymer chain, which then hardens.
Examples of the curing agent include ethylenediamine, propylenediamine, hexamethylenediamine, isophoronediamine, dicyclohexylmethane-4,4'-diamine, 3,3'-dichloro-4,4'-diaminodiphenylmethane (MOCA), 4-methyl-2,6-bis(methylthio)-1,3-benzenediamine, 2-methyl-4,6-bis(methylthio)-1,3-benzenediamine, 2,2-bis(3-amino-4-hydroxyphenyl)propane, 2,2-bis[3-(isopropylamino)-4- polyamine compounds such as 2,2-bis[3-(1-methylpropylamino)-4-hydroxyphenyl]propane, 2,2-bis[3-(1-methylpentylamino)-4-hydroxyphenyl]propane, 2,2-bis(3,5-diamino-4-hydroxyphenyl)propane, 2,6-diamino-4-methylphenol, trimethylethylene bis-4-aminobenzoate, and polytetramethylene oxide-di-p-aminobenzoate; ethylene glycol, Pyrene glycol, diethylene glycol, trimethylene glycol, tetraethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, 1,4-butanediol, 1,3-butanediol, 2,3-butanediol, 1,2-butanediol, 3-methyl-1,2-butanediol, 1,2-pentanediol, 1,4-pentanediol, 2,4-pentanediol, 2,3-dimethyltrimethylene glycol, tetramethylene glycol, 3-methyl-4,3-pentanediol, 3- Examples of the polyhydric alcohol compounds include methyl-4,5-pentanediol, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,5-hexanediol, 1,4-hexanediol, 2,5-hexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, neopentyl glycol, glycerin, trimethylolpropane, trimethylolethane, trimethylolmethane, poly(oxytetramethylene) glycol, polyethylene glycol, and polypropylene glycol. The polyhydric amine compound may have a hydroxyl group, and examples of such amine compounds include 2-hydroxyethylethylenediamine, 2-hydroxyethylpropylenediamine, di-2-hydroxyethylethylenediamine, di-2-hydroxyethylpropylenediamine, 2-hydroxypropylethylenediamine, and di-2-hydroxypropylethylenediamine. As the polyamine compound, a diamine compound is preferable, and for example, it is more preferable to use 3,3'-dichloro-4,4'-diaminodiphenylmethane (methylenebis-o-chloroaniline) (hereinafter abbreviated as MOCA).

なお、イソシアネート末端プレポリマーの原料として、2種以上のポリオールを使用する場合は、2種以上のポリオールを混合して、この混合物にポリイソシアネート化合物を反応させたものを用いてもよいし、2種類以上のポリオールをそれぞれポリイソシアネート化合物と反応させたのち、それを混合して、硬化させる方法であってもよい。 When two or more types of polyols are used as raw materials for the isocyanate-terminated prepolymer, the two or more types of polyols may be mixed and reacted with a polyisocyanate compound, or two or more types of polyols may be reacted with a polyisocyanate compound, and then the mixture may be mixed and cured.

研磨層4は、外殻を有し、内部が中空状である中空微小球体4Aを、材料に用いることにより成形することができる。中空微小球体4Aの材料としては、市販のものを使用してもよく、常法により合成することにより得られたものを使用してもよい。中空微小球体4Aの外殻の材質としては、特に制限されないが、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリ(メタ)アクリル酸、ポリアクリルアミド、ポリエチレングリコール、ポリヒドロキシエーテルアクリライト、マレイン酸共重合体、ポリエチレンオキシド、ポリウレタン、ポリ(メタ)アクリロニトリル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル及び有機シリコーン系樹脂、並びにそれらの樹脂を構成する単量体を2種以上組み合わせた共重合体(例えば、アクリロニトリル-塩化ビニリデン共重合体など挙げられる)が挙げられる。また、市販品の中空微小球体としては、以下に限定されないが、例えば、エクスパンセルシリーズ(アクゾ・ノーベル社製商品名)、マツモトマイクロスフェア(松本油脂(株)社製商品名)などが挙げられる。
中空微小球体4Aに含まれる気体としては、特に限定されるものではないが、例えば、炭化水素が挙げられ、具体的にはイソブタン、ペンタン、イソペンタンなどが挙げられる。
The polishing layer 4 can be formed by using hollow microspheres 4A, which have an outer shell and are hollow inside, as a material. The material of the hollow microspheres 4A may be a commercially available one, or may be one obtained by synthesis using a conventional method. The material of the outer shell of the hollow microspheres 4A is not particularly limited, and examples thereof include polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, poly(meth)acrylic acid, polyacrylamide, polyethylene glycol, polyhydroxyether acrylate, maleic acid copolymer, polyethylene oxide, polyurethane, poly(meth)acrylonitrile, polyvinylidene chloride, polyvinyl chloride and organic silicone resins, and copolymers of two or more types of monomers constituting these resins (e.g., acrylonitrile-vinylidene chloride copolymers, etc.). In addition, examples of commercially available hollow microspheres include, but are not limited to, the Expancel series (trade name manufactured by Akzo Nobel), Matsumoto Microsphere (trade name manufactured by Matsumoto Yushi Co., Ltd.), etc.
The gas contained in the hollow microspheres 4A is not particularly limited, but may be, for example, a hydrocarbon, specifically, isobutane, pentane, isopentane, or the like.

中空微小球体4Aの形状は特に限定されず、例えば、球状及び略球状であってもよい。中空微小球体4Aの平均粒径は、特に制限されないが、好ましくは5~200μmであり、より好ましくは5~80μmであり、さらに好ましくは5~50μmであり、特に好ましくは5~35μmである。なお、平均粒径は、レーザー回折式粒度分布測定装置(例えばスペクトリス(株)製、マスターサイザ-2000)により測定することができる。 The shape of the hollow microspheres 4A is not particularly limited, and may be, for example, spherical or nearly spherical. The average particle size of the hollow microspheres 4A is not particularly limited, but is preferably 5 to 200 μm, more preferably 5 to 80 μm, even more preferably 5 to 50 μm, and particularly preferably 5 to 35 μm. The average particle size can be measured by a laser diffraction particle size distribution analyzer (for example, Mastersizer 2000, manufactured by Spectris Co., Ltd.).

中空微小球体4Aの材料は、イソシアネート末端プレポリマー100質量部に対して、好ましくは0.1~10質量部、より好ましくは1~5質量部、さらにより好ましくは1~4質量部となるように添加する。 The material for hollow microspheres 4A is added in an amount of preferably 0.1 to 10 parts by weight, more preferably 1 to 5 parts by weight, and even more preferably 1 to 4 parts by weight, per 100 parts by weight of isocyanate-terminated prepolymer.

また、上記の成分以外に、本発明の効果を損なわない範囲において、従来使用されている発泡剤を、中空微小球体4Aと併用してもよく、下記混合工程中に前記各成分に対して非反応性の気体を吹き込んでもよい。該発泡剤としては、水の他、炭素数5又は6の炭化水素を主成分とする発泡剤が挙げられる。該炭化水素としては、例えば、n-ペンタン、n-ヘキサンなどの鎖状炭化水素や、シクロペンタン、シクロヘキサンなどの脂環式炭化水素が挙げられる。 In addition to the above components, conventionally used blowing agents may be used in combination with the hollow microspheres 4A within the scope of the present invention, and a gas that is non-reactive with the above components may be blown in during the mixing step described below. Examples of the blowing agent include water and blowing agents that are mainly composed of hydrocarbons with 5 or 6 carbon atoms. Examples of the hydrocarbon include linear hydrocarbons such as n-pentane and n-hexane, and alicyclic hydrocarbons such as cyclopentane and cyclohexane.

<混合工程>
混合工程では、前記準備工程で得られた、イソシアネート末端プレポリマー、添加剤、硬化剤を混合機内に供給して攪拌・混合する。混合工程は、上記各成分の流動性を確保できる温度に加温した状態で行われる。
<Mixing step>
In the mixing step, the isocyanate-terminated prepolymer obtained in the preparation step, the additive, and the curing agent are fed into a mixer and stirred and mixed. The mixing step is carried out in a state where the components are heated to a temperature at which the fluidity of each component can be ensured.

<成形工程>
成形体成形工程では、前記混合工程で調製された成形体成形用混合液を30~100℃に予熱した型枠内に流し込み一次硬化させた後、100~150℃程度で10分~5時間程度加熱して二次硬化させることにより硬化したポリウレタン樹脂(ポリウレタン樹脂発泡体)を成形する。このとき、イソシアネート末端プレポリマー、硬化剤が反応してポリウレタン樹脂を形成することにより該混合液は硬化する。
ウレタンプレポリマー(イソシアネート末端プレポリマー)は、粘度が高すぎると、流動性が悪くなり混合時に略均一に混合することが難しくなる。温度を上昇させて粘度を低くするとポットライフが短くなり、却って混合斑が生じて得られる発泡体に形成される、中空微小球体4Aの大きさにバラツキが生じる。反対に粘度が低すぎると混合液中で気泡が移動してしまい、得られる発泡体に略均等に分散した、中空微小球体4Aを形成することが難しくなる。このため、イソシアネート末端プレポリマーは、温度50~80℃における粘度を500~10000mPa・sの範囲に設定することが好ましい。このことは、例えば、イソシアネート末端プレポリマーの分子量(重合度)を変えることで粘度を設定することができる。イソシアネート末端プレポリマーは、50~80℃程度に加熱され流動可能な状態とされる。
<Molding process>
In the molding process, the mixture for molding prepared in the mixing process is poured into a mold preheated to 30 to 100°C for primary curing, and then heated at about 100 to 150°C for about 10 minutes to 5 hours for secondary curing to form a cured polyurethane resin (polyurethane resin foam). At this time, the isocyanate-terminated prepolymer and the curing agent react to form a polyurethane resin, thereby curing the mixture.
If the viscosity of the urethane prepolymer (isocyanate-terminated prepolymer) is too high, the fluidity is deteriorated, and it becomes difficult to mix uniformly during mixing. If the temperature is increased to lower the viscosity, the pot life is shortened, and the mixing spots are generated, and the size of the hollow microspheres 4A formed in the obtained foam varies. On the other hand, if the viscosity is too low, the bubbles move in the mixed liquid, and it becomes difficult to form the hollow microspheres 4A dispersed uniformly in the obtained foam. For this reason, it is preferable to set the viscosity of the isocyanate-terminated prepolymer in the range of 500 to 10,000 mPa·s at a temperature of 50 to 80° C. This can be done, for example, by changing the molecular weight (degree of polymerization) of the isocyanate-terminated prepolymer. The isocyanate-terminated prepolymer is heated to about 50 to 80° C. to be in a flowable state.

成形工程では、必要により注型された混合液を型枠内で反応させ発泡体を形成させる。このとき、イソシアネート末端プレポリマーと硬化剤との反応により架橋硬化する。 In the molding process, the mixture is reacted in a mold as necessary to form a foam. At this time, the isocyanate-terminated prepolymer reacts with the curing agent to crosslink and harden.

ポリウレタン樹脂発泡体を得た後、シート状にスライスして複数枚の研磨層4を形成する。スライスには、一般的なスライス機を使用することができる。スライス時には研磨層4の下層部分を保持し、上層部から順に所定厚さにスライスされる。スライスする厚さは、例えば、0.8~2.5mmの範囲に設定されている。厚さが50mmの型枠で成形したポリウレタン樹脂発泡体では、例えば、ポリウレタン樹脂発泡体の上層部および下層部の約10mm分をキズ等の関係から使用せず、中央部の約30mm分から10~25枚の研磨層4が形成される。硬化成型ステップで内部に中空微小球体4Aが略均等に形成されたポリウレタン樹脂発泡体が得られる。 After obtaining the polyurethane resin foam, it is sliced into sheets to form multiple polishing layers 4. A general slicer can be used for slicing. When slicing, the lower part of the polishing layer 4 is held, and it is sliced to a predetermined thickness starting from the upper part. The slice thickness is set, for example, in the range of 0.8 to 2.5 mm. For a polyurethane resin foam molded in a 50 mm thick mold, for example, about 10 mm of the upper and lower parts of the polyurethane resin foam are not used due to scratches, etc., and 10 to 25 polishing layers 4 are formed from about 30 mm of the center. In the hardening and molding step, a polyurethane resin foam is obtained in which hollow microspheres 4A are formed approximately evenly inside.

得られた研磨層4の研磨面に、必要により溝加工を施す。研磨面に対して所要のカッターを用いて切削加工等を行うことで、任意のピッチ、幅、深さを有する溝を形成することができる。スラリー保持溝としては、例えば同心円状に形成した円形溝が挙げられ、スラリー排出溝としては、例えば格子状に形成した直線溝や研磨層の中心から放射状に形成した直線溝などが挙げられる。 The polishing surface of the obtained polishing layer 4 is grooved as necessary. By performing cutting or the like on the polishing surface using a required cutter, grooves with any pitch, width, and depth can be formed. Examples of slurry holding grooves include circular grooves formed in a concentric pattern, and examples of slurry discharge grooves include linear grooves formed in a lattice pattern and linear grooves formed radially from the center of the polishing layer.

このようにして得られた研磨層4は、その後、研磨層4の研磨面とは反対側の面に両面テープが貼り付けられる。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。 The polishing layer 4 thus obtained is then attached with double-sided tape to the side opposite the polishing surface of the polishing layer 4. There are no particular limitations on the double-sided tape, and any double-sided tape known in the art can be selected and used.

<クッション層6の製造方法>
上記のとおり、クッション層6の材質としては、ポリエチレン、ポリエステル等の樹脂繊維(不織布織布、可撓性フィルム等)にウレタン等の樹脂溶液を含浸させた含浸材;ウレタン等の樹脂材料を用いたスウェード材;及びウレタン等の材料を用いたスポンジ材が挙げられる。本発明において、クッション層6は、公知のものを利用でき、製造方法も公知のものを使用することができる。
<Method of manufacturing the cushion layer 6>
As described above, examples of the material for the cushion layer 6 include an impregnated material in which resin fibers such as polyethylene and polyester (nonwoven fabric, flexible film, etc.) are impregnated with a resin solution such as urethane, a suede material using a resin material such as urethane, and a sponge material using a material such as urethane. In the present invention, the cushion layer 6 can be made of a known material, and the manufacturing method can also be known.

<接合工程>
接合工程では、形成された研磨層4およびクッション層6を接着層7で貼り合わせる(接合する)。接着層7には、例えば、アクリル系粘着剤を用い、厚さが0.1mmとなるように接着層7を形成する。すなわち、研磨層4の研磨面と反対側の面にアクリル系粘着剤を略均一の厚さに塗布する。研磨層4の研磨面と反対側の面と、クッション層6の表面(スキン層が形成された面)と、を塗布された粘着剤を介して圧接させて、研磨層4およびクッション層6を接着層7で貼り合わせる。そして、円形等の所望の形状に裁断した後、汚れや異物等の付着が無いことを確認する等の検査を行い、研磨パッド3を完成させる。
<Joining process>
In the bonding process, the formed polishing layer 4 and cushion layer 6 are bonded (bonded) with an adhesive layer 7. For example, an acrylic adhesive is used for the adhesive layer 7, and the adhesive layer 7 is formed to a thickness of 0.1 mm. That is, the acrylic adhesive is applied to the surface of the polishing layer 4 opposite to the polishing surface with a substantially uniform thickness. The surface of the polishing layer 4 opposite to the polishing surface and the surface of the cushion layer 6 (the surface on which the skin layer is formed) are pressed together via the applied adhesive, and the polishing layer 4 and the cushion layer 6 are bonded with the adhesive layer 7. Then, after cutting into a desired shape such as a circle, an inspection is performed to confirm that there is no dirt or foreign matter attached, and the polishing pad 3 is completed.

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。 The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

各実施例及び比較例において、特段の指定のない限り、「部」とは「質量部」を意味するものとする。 In each example and comparative example, "parts" means "parts by mass" unless otherwise specified.

また、NCO当量とは、“(ポリイソシアネート化合物の質量(部)+ポリオール化合物の質量(部))/[(ポリイソシアネート化合物1分子当たりの官能基数×ポリイソシアネート化合物の質量(部)/ポリイソシアネート化合物の分子量)-(ポリオール化合物1分子当たりの官能基数×ポリオール化合物の質量(部)/ポリオール化合物の分子量)]”で求められるNCO基1個当たりのプレポリマー(PP)の分子量を示す数値である。 The NCO equivalent is a value indicating the molecular weight of the prepolymer (PP) per NCO group, calculated by (mass (parts) of polyisocyanate compound + mass (parts) of polyol compound) / [(number of functional groups per molecule of polyisocyanate compound x mass (parts) of polyisocyanate compound / molecular weight of polyisocyanate compound) - (number of functional groups per molecule of polyol compound x mass (parts) of polyol compound / molecular weight of polyol compound)].

(研磨層について)
イソシアネート化合物として、所定の2,4-トリレンジイソシアネート(2,4-TDI)、ポリオール化合物としてPPG(ポリプロピレングリコール)、及びPEPCD(ポリエーテルポリカーボネートジオール)を反応させて、ウレタンプレポリマー1、ウレタンプレポリマー2、ウレタンプレポリマー3及びウレタンプレポリマー4を用意した(ウレタンプレポリマーの調製に使用した成分は表1を参照)。表2で示された割合で混合したウレタンプレポリマー混合物に、殻部分がアクリロニトリル-塩化ビニリデン共重合体からなり、殻内にイソブタンガスが内包された未膨張タイプの中空微小球体を添加混合し、混合液を得た。得られた混合液を第1液タンクに仕込み、60℃で保温した。次に、第1液とは別途に、硬化剤としてMOCAを、第2液タンク内に入れ、120℃で加熱溶融させて保温した。第1液タンク、第2液タンクの夫々の液体を、注入口を2つ具備した混合機に夫々の注入口からプレポリマー中の末端イソシアネート基に対する硬化剤に存在するアミノ基及び水酸基の当量比を表わすR値が0.9となるように注入した。注入した2液を混合攪拌しながら80℃に予熱した型枠へ注入した後、型締めをし、30分間、80℃にて加熱し一次硬化させた。一次硬化させた成形物を脱型後、オーブンにて120℃で4時間二次硬化し、ウレタン成形物を得た。得られたウレタン成形物を25℃まで放冷した後に、再度オーブンにて120℃で5時間加熱してから1.3mmの厚みにスライスし、表2、表3で示す研磨層A乃至Eを得た。各研磨層の密度及びD硬度を表2に示す。また、各研磨層に用いた材料を表3に示す。パルスNMR法によって測定される、各研磨層の研磨層における結晶相、中間相、非晶相の重量割合を表4に示す。各研磨層の、パルスNMR法によって、40℃及び80℃で測定される中間相に対する非晶相の割合の比(NC40/IC40、NC80/IC80)、及び中間相に対する結晶相の割合の比(CC40/IC40、CC80/IC80)を表5に示す。各研磨層の、温度による各相の重量割合の変化を表6に示す。なお、密度、D硬度、パルスNMR測定の測定方法及び条件は下記のとおりである。
(Regarding the polishing layer)
A given 2,4-tolylene diisocyanate (2,4-TDI) as an isocyanate compound, PPG (polypropylene glycol) as a polyol compound, and PEPCD (polyether polycarbonate diol) were reacted to prepare urethane prepolymer 1, urethane prepolymer 2, urethane prepolymer 3, and urethane prepolymer 4 (see Table 1 for the components used in the preparation of the urethane prepolymers). A mixture of urethane prepolymers mixed in the ratio shown in Table 2 was mixed with non-expanded hollow microspheres whose shell portion is made of acrylonitrile-vinylidene chloride copolymer and in which isobutane gas is contained in the shell, to obtain a mixed liquid. The obtained mixed liquid was charged into a first liquid tank and kept warm at 60°C. Next, MOCA was charged into a second liquid tank as a curing agent separately from the first liquid, and heated and melted at 120°C and kept warm. The liquids in the first liquid tank and the second liquid tank were each injected into a mixer equipped with two injection ports so that the R value, which represents the equivalent ratio of the amino group and hydroxyl group present in the curing agent to the terminal isocyanate group in the prepolymer, was 0.9. The two injected liquids were mixed and stirred while being injected into a mold preheated to 80°C, and then the mold was closed and heated at 80°C for 30 minutes to perform primary curing. The primary cured molded product was demolded and then secondary cured in an oven at 120°C for 4 hours to obtain a urethane molded product. The obtained urethane molded product was allowed to cool to 25°C, and then heated again in an oven at 120°C for 5 hours, and then sliced to a thickness of 1.3 mm to obtain the polishing layers A to E shown in Tables 2 and 3. The density and D hardness of each polishing layer are shown in Table 2. The materials used for each polishing layer are also shown in Table 3. The weight ratios of the crystalline phase, intermediate phase, and amorphous phase in the polishing layer of each polishing layer, measured by pulse NMR, are shown in Table 4. The ratio of the amorphous phase to the intermediate phase (NC40/IC40, NC80/IC80) and the ratio of the crystalline phase to the intermediate phase (CC40/IC40, CC80/IC80) of each polishing layer measured at 40°C and 80°C by pulse NMR method are shown in Table 5. The weight ratio of each phase of each polishing layer changes with temperature is shown in Table 6. The measurement method and conditions of density, D hardness, and pulse NMR measurement are as follows.

(密度)
研磨層の密度(g/cm)は、日本工業規格(JIS K 6505)に準拠して測定した。
(density)
The density (g/cm 3 ) of the polishing layer was measured in accordance with Japanese Industrial Standards (JIS K 6505).

(ショアD硬度)
研磨層のショアD硬度は、日本工業規格(JIS-K-6253)に準拠して、ショアD型硬度計を用いて測定した。ここで、測定試料は、少なくとも総厚さ4.5mm以上になるように、必要に応じて複数枚の研磨層を重ねることで得た。
(Shore D hardness)
The Shore D hardness of the polishing layer was measured using a Shore D hardness tester in accordance with the Japanese Industrial Standards (JIS-K-6253). Here, the measurement sample was obtained by stacking multiple polishing layers as necessary so that the total thickness was at least 4.5 mm.

(パルスNMR測定)
研磨層A~Eについて、実施したパルスNMR測定の条件を下記する。緩和時間に応じて、結晶相、中間相、非晶相にわけて、それぞれの重量割合を計算した。
装置 Bruker社 Minispec mq20 (20MHz)
核種
測定 T
測定手法 Solid echo法
acquisition Scale 0.4msec
Scan 128回
Recycle Delay 0.5sec
測定温度 40℃、80℃
装置温度が測定温度に達して試料をセットしてから5分間静置した後、測定を開始した。測定開始から5分ごとに1回計測し、23回計測した。23回分の測定値のうち、12回目から23回目の12回分の測定値を平均して得た平均値を測定結果とした。試料は、温度23度(±2℃)、相対湿度50%(±5%)の恒温恒湿槽中で40時間保持した乾燥状態の研磨層A~Eを8mmφに打ち抜き、上記の装置、条件にて、打ち抜いて得た試料ペレットを試料管内の高さが1~1.5cmになるように充填したものを用いた。
(Pulsed NMR Measurement)
The conditions for the pulse NMR measurements carried out on the polishing layers A to E are as follows: The phases were divided into crystalline phase, intermediate phase, and amorphous phase according to the relaxation time, and the weight ratios of each phase were calculated.
Equipment: Bruker Minispec mq20 (20MHz)
Nuclide 1H
Measurement T2
Measurement method: Solid echo method Acquisition Scale: 0.4 msec
Scan 128 times Recycle Delay 0.5sec
Measurement temperature: 40℃, 80℃
After the temperature of the device reached the measurement temperature and the sample was set, the measurement was started after leaving it for 5 minutes. Measurement was performed once every 5 minutes from the start of the measurement, for a total of 23 measurements. The average value obtained by averaging the 12th to 23rd measurements out of the 23 measurements was used as the measurement result. The samples used were prepared by punching out the abrasive layers A to E in a dry state that had been kept in a thermo-hygrostat at a temperature of 23°C (±2°C) and a relative humidity of 50% (±5%) for 40 hours to a diameter of 8 mm, and filling the sample pellets obtained by punching out the pellets in the sample tube to a height of 1 to 1.5 cm using the above device and conditions.

(クッション層について)
ウレタン樹脂(DIC社製、製品名「C1367」)を含む樹脂溶液(DMF溶媒)に、密度0.15g/cmのポリエステル繊維からなる不織布を浸漬した。浸漬後、1対のローラ間を加圧可能なマングルローラを用いて、不織布から樹脂溶液を絞り落として、不織布に樹脂溶液を略均一に含浸させた。次いで、樹脂溶液を含浸した不織布を、室温の水からなる凝固液に浸漬することにより、樹脂を湿式凝固させ、樹脂含浸不織布を得た。その後、樹脂含浸不織布を凝固液から取り出し、更に水からなる洗浄液で洗浄することにより樹脂中のN,N-ジメチルホルムアミド(DMF)を除去して、乾燥させた。乾燥後、バフ処理により樹脂含浸不織布表面のスキン層を除去し、樹脂含浸不織布からなる厚さ1.3mmのクッション層を得た。
(About the cushion layer)
A nonwoven fabric made of polyester fibers with a density of 0.15 g/ cm3 was immersed in a resin solution (DMF solvent) containing a urethane resin (manufactured by DIC Corporation, product name "C1367"). After immersion, the resin solution was squeezed out of the nonwoven fabric using a mangle roller capable of applying pressure between a pair of rollers, and the nonwoven fabric was substantially uniformly impregnated with the resin solution. Next, the nonwoven fabric impregnated with the resin solution was immersed in a coagulating liquid made of water at room temperature to wet-coagulate the resin, thereby obtaining a resin-impregnated nonwoven fabric. Thereafter, the resin-impregnated nonwoven fabric was removed from the coagulating liquid and further washed with a washing liquid made of water to remove N,N-dimethylformamide (DMF) in the resin, and then dried. After drying, the skin layer on the surface of the resin-impregnated nonwoven fabric was removed by buffing, and a cushion layer of 1.3 mm in thickness made of the resin-impregnated nonwoven fabric was obtained.

(実施例及び比較例)
研磨層Aと、クッション層とを厚さ0.1mmの両面テープ(PET基材の両面にアクリル系樹脂からなる接着剤を備えるもの)で接合し、実施例1の研磨パッドを得た。研磨層Aの代わりに研磨層B、研磨層C、研磨層D及び研磨層Eを用いて同様に接合し、実施例2、実施例3、比較例1及び比較例2の研磨パッドを得た。
Examples and Comparative Examples
The polishing layer A and the cushion layer were bonded with a 0.1 mm thick double-sided tape (a PET substrate with an adhesive made of an acrylic resin on both sides) to obtain the polishing pad of Example 1. Instead of the polishing layer A, the polishing layers B, C, D and E were bonded in the same manner to obtain the polishing pads of Example 2, Example 3, Comparative Example 1 and Comparative Example 2.

(研磨性能評価)
得られた実施例1、実施例2、実施例3、比較例1及び比較例2の研磨パッドを用いて、下記研磨条件で研磨試験を行い、研磨性能(研磨レート及びディフェクト性能)を評価した。
(Polishing performance evaluation)
Using the resulting polishing pads of Examples 1, 2, 3, and Comparative Examples 1 and 2, polishing tests were carried out under the following polishing conditions to evaluate the polishing performance (polishing rate and defect performance).

(研磨条件)
使用研磨機:F-REX300X(荏原製作所社製)
Disk:A188(3M社製)
研磨剤温度:20℃
研磨定盤回転数:90rpm
研磨ヘッド回転数:81rpm
研磨圧力:3.5psi
研磨スラリー(金属膜):CSL-9044C(CSL-9044C原液:純水=重量比1:9の混合液を使用) (富士フイルムプラナーソリューションズ社製)
研磨スラリー流量:200ml/min
研磨時間:60秒
被研磨物(金属膜):Cu膜基板
パッドブレーク:32N 10分
コンディショニング:In-situ 18N 16スキャン、Ex-situ 32N 4スキャン
(Polishing conditions)
Polishing machine used: F-REX300X (manufactured by Ebara Corporation)
Disk: A188 (manufactured by 3M)
Polishing agent temperature: 20°C
Polishing platen rotation speed: 90 rpm
Polishing head rotation speed: 81 rpm
Polishing pressure: 3.5 psi
Polishing slurry (metal film): CSL-9044C (a mixture of CSL-9044C stock solution and pure water at a weight ratio of 1:9 was used) (manufactured by Fujifilm Planar Solutions Co., Ltd.)
Polishing slurry flow rate: 200 ml/min
Polishing time: 60 seconds Polished material (metal film): Cu film substrate Pad break: 32N 10 minutes Conditioning: In-situ 18N 16 scans, Ex-situ 32N 4 scans

(研磨レート評価)
研磨処理枚数が15枚目、25枚目、50枚目の基板の研磨レートを測定した。なお、実施例及び比較例では、研磨レートを研磨した厚さで評価した。厚さ測定は、4探針シート抵抗測定装置(KLAテンコール社製、商品名「RS-200」、測定:DBSモード)にて測定した。結果を表7に示す。評価は、すべての基板の研磨レートが9000Å以上である場合を○とし、それ以外を×とした。
(Polishing rate evaluation)
The polishing rates of the 15th, 25th, and 50th substrates polished were measured. In the examples and comparative examples, the polishing rate was evaluated by the polished thickness. The thickness was measured using a four-probe sheet resistance measuring device (manufactured by KLA Tencor Corporation, product name "RS-200", measurement: DBS mode). The results are shown in Table 7. The evaluation was made as ◯ when the polishing rate of all substrates was 9000 Å or more, and as × otherwise.

(研磨試験結果考察)
表7の結果より、実施例1、実施例2、実施例3の研磨パッドは、比較例1の研磨パッドに比べて研磨レートが向上し、研磨性能が優れていることがわかった。
(Discussion of polishing test results)
The results in Table 7 show that the polishing pads of Examples 1, 2 and 3 have improved polishing rates and are superior in polishing performance compared to the polishing pad of Comparative Example 1.

(ディフェクト性能評価)
研磨処理枚数が16枚目・26枚目・51枚目の基板を、表面検査装置(KLAテンコール社製、Surfscan SP5)の高感度測定モードを用いて、大きさが110nm以上となるディフェクト(表面欠陥)を検出した。検出された各ディフェクトについて、レビューSEMを用いて撮影したSEM画像の解析を行い、スクラッチの個数を計測した。実務上必要と考えられる10個以下のスクラッチ数であれば○と表記し、10個を超えるスクラッチ数であれば×と表記した。結果を表8に示した。なお、表8には、併せて研磨レートの結果も掲載している。
(Defect performance evaluation)
The 16th, 26th, and 51st substrates that had been polished were subjected to a high sensitivity measurement mode of a surface inspection device (KLA Tencor, Surfscan SP5) to detect defects (surface defects) with a size of 110 nm or more. For each detected defect, an SEM image taken using a review SEM was analyzed to count the number of scratches. If the number of scratches was 10 or less, which is considered necessary in practice, it was indicated as ○, and if the number of scratches was more than 10, it was indicated as ×. The results are shown in Table 8. Table 8 also shows the results of the polishing rate.

表8の結果より、実施例1、実施例2、実施例3の研磨パッドは、比較例2に比べて、スクラッチの個数がやや減少しており、ディフェクト発生を抑制できることがわかった。 The results in Table 8 show that the polishing pads of Examples 1, 2, and 3 have a slightly reduced number of scratches compared to Comparative Example 2, and are therefore able to suppress the occurrence of defects.

本発明は、研磨パッドの製造、販売に寄与するので、産業上の利用可能性を有する。 The present invention contributes to the manufacture and sale of polishing pads and has industrial applicability.

1 研磨装置
3 研磨パッド
4 研磨層
4A 中空微小球体
6 クッション層
7 接着層
8 被研磨物
9 スラリー
10 研磨定盤
Reference Signs List 1 Polishing device 3 Polishing pad 4 Polishing layer 4A Hollow microspheres 6 Cushion layer 7 Adhesive layer 8 Object to be polished 9 Slurry 10 Polishing platen

Claims (6)

イソシアネート末端プレポリマーと、硬化剤とを材料とするポリウレタン樹脂発泡体からなる研磨層を有する研磨パッドであって、
パルスNMR法によって40℃で測定される研磨層における中間相の重量割合(IC40)に対する、パルスNMR法によって80℃で測定される研磨層における中間相の重量割合(IC80)の比(IC80/IC40)が0.40~1.00である、研磨パッド。
A polishing pad having a polishing layer made of a polyurethane resin foam made of an isocyanate-terminated prepolymer and a curing agent,
A polishing pad in which the ratio (IC80/IC40) of the weight proportion (IC80) of the mesophase in the polishing layer measured at 80°C by pulse NMR to the weight proportion (IC40) of the mesophase in the polishing layer measured at 40°C by pulse NMR is 0.40 to 1.00.
パルスNMR法によって40℃で測定される研磨層における非晶相の重量割合(NC40)に対する、パルスNMR法によって80℃で測定される研磨層における非晶相の重量割合(NC80)の比(NC80/NC40)が1.00~2.00である、請求項1に記載の研磨パッド。 The polishing pad according to claim 1, in which the ratio (NC80/NC40) of the weight percentage of the amorphous phase in the polishing layer measured at 80°C by pulse NMR method (NC80) to the weight percentage of the amorphous phase in the polishing layer measured at 40°C by pulse NMR method (NC40) is 1.00 to 2.00. パルスNMR法によって40℃及び80℃で測定される前記研磨層における中間相の含有重量割合(IC40、IC80)が15.0重量%以下である、請求項1に記載の研磨パッド。 The polishing pad according to claim 1, wherein the weight percentage of the intermediate phase in the polishing layer (IC40, IC80) measured at 40°C and 80°C by pulse NMR method is 15.0% by weight or less. パルスNMR法によって40℃及び80℃で測定される前記研磨層における結晶相の含有重量割合(CC40、CC80)が、15.0~30.0重量%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 weight percentage of the crystalline phase in the polishing layer (CC40, CC80) measured at 40°C and 80°C by pulse NMR is 15.0 to 30.0% by weight. 前記研磨層はPPG及びPEPCDを含む、請求項1に記載の研磨パッド。 The polishing pad of claim 1, wherein the polishing layer comprises PPG and PEPCD. 記研磨層におけるPPGとPEPCDの合計に対するPEPCDの割合が80%未満である、請求項5に記載の研磨パッド。 The polishing pad according to claim 5, wherein the ratio of PEPCD to the total of PPG and PEPCD in the polishing layer is less than 80%.
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