JP4101584B2

JP4101584B2 - Polyurethane foam for polishing sheet and method for producing the same, polishing sheet for polishing pad, and polishing pad

Info

Publication number: JP4101584B2
Application number: JP2002233367A
Authority: JP
Inventors: 敬志増井; 雅彦中森; 哲生下村; 毅木村; 一幸小川; 淳数野
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Toyo Tire Corp
Priority date: 2002-08-09
Filing date: 2002-08-09
Publication date: 2008-06-18
Anticipated expiration: 2022-08-09
Also published as: JP2004075700A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウエハ表面の凹凸をケミカルメカニカルポリシング（ＣＭＰ）で平坦化する際に使用される研磨パッドに用いられるポリウレタン発泡体、研磨シート、及びそれらを用いた研磨パッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置を製造する際には、ウエハ表面に導電性膜を形成し、フォトリソグラフィー、エッチング等をすることにより配線層を形成する工程や、配線層の上に層間絶縁膜を形成する工程等が行われ、これらの工程によってウエハ表面に金属等の導電体や絶縁体からなる凹凸が生じる。近年、半導体集積回路の高密度化を目的として配線の微細化や多層配線化が進んでいるが、これに伴い、ウエハ表面の凹凸を平坦化する技術が重要となってきた。
【０００３】
ウエハ表面の凹凸を平坦化する方法としては、一般的にケミカルメカニカルポリシング（ＣｈｅｍｉｃａｌＭｅｃｈａｎｉｃａｌＰｏｌｉｓｈｉｎｇ：以下、ＣＭＰという）法が採用されている。ＣＭＰは、ウエハの被研磨面を研磨パッドの研磨面に押し付けた状態で、砥粒が分散されたスラリー状の研磨剤（以下、スラリーという）を用いて研磨する技術である。
【０００４】
高精度の研磨に使用される研磨パッドとしては、特許第３０１３１０５号明細書に記載されているような、ポリウレタン等のマトリックス樹脂に、高圧ガス内包の中空微小球体を分散させた研磨パッドが広く知られている。また、特開平１１−３２２８７７号公報、特開平１１−３２２８７８号公報ではポリウレタン中に加熱膨張性微小中空球体や発泡済みポリスチレン系ビーズを分散させた研磨パッドが提案されている。さらに、特開２０００−３４３４１２号公報、特開２０００−３４４８５０号公報、及び特開２０００−３４４９０２号公報では、ポリウレタン中に膨張済み微小中空球体、加熱膨張性微小中空球体、及び水を組み合わせて、２種類の径を有する気孔を研磨面に具備することにより、砥粒の保持量を多くすることが試みられている。しかしながら、膨張済み微小中空球体や加熱膨張性微小中空球体を用いることはコストアップに繋がる。そのため安価に製造でき、しかも研磨特性に優れる研磨パッドの開発が望まれている。なお、これら研磨パッドを形成する気孔分散ポリウレタンは、気孔となる成分（微小中空球体等）を予め混ぜておくことで一種の発泡状態を形成している。
【０００５】
また、特開２０００−２４８０３４号公報では、ジフェニルメタンジイソシアネート系化合物とポリオールからなるイソシアネート末端化合物（Ａ液）と短鎖ジオール、発泡剤、触媒からなる硬化剤（Ｂ液）を混合して得られる研磨材用ポリウレタン系発泡体が提案されており、必要に応じてＢ液にシリコン系界面活性剤を使用しても良いと記載されているが、その使用目的は不明であり、詳細な議論はなされていない。
【０００６】
さらに、ＷＯ０１／９６４３４号公報では、均一な微細気泡を有し、かつ同一密度のものよりも高硬度を有するポリウレタン発泡体を提供するために、イソシアネート基含有化合物を含む第１成分及び活性水素基含有化合物を含む第２成分の少なくとも一方に水酸基を有しないシリコン系ノニオン界面活性剤を添加し、その後両成分を混合して得られる微細気泡ポリウレタン発泡体が提案されている。該ポリウレタン発泡体からなる研磨シートは、平坦性及び面内均一性に優れ、研磨速度が大きいという性質を有するが、研磨速度については十分満足できるものではなかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記課題を解決するものであって、膨張済み微小中空球体や加熱膨張性微小中空球体を用いることなく、気泡径が大きく分布した研磨シート用ポリウレタン発泡体、その製造方法、及び研磨パッド用研磨シートを提供することにある。さらに、該ポリウレタン発泡体を用いて、研磨面で砥粒を多く保持することができ、かつ研磨速度の大きい研磨パッドを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上述のような現状に鑑み、鋭意研究を重ねた結果、ポリウレタン発泡体に、ある特定の構造を有する２種以上の変性シリコンオイルを整泡剤として添加することにより、上記課題を解決できることを見出した。
【０００９】
即ち、本発明は、イソシアネート基含有化合物を含む第１成分と、鎖延長剤又は鎖延長剤とポリオール化合物を含む第２成分とを原料成分とする研磨シート用ポリウレタン発泡体であって、さらに、ポリエーテル変性シリコンオイルと、エステル変性シリコンオイル、エポキシ変性シリコンオイル、カルビノール変性シリコンオイル、フェノール変性シリコンオイル、メルカプト変性シリコンオイル、アミノ変性シリコンオイル、及びカルボキシル変性シリコンオイルからなる群より選択される少なくとも１種の変性シリコン界面活性剤とを含有することを特徴とする研磨シート用ポリウレタン発泡体、に関する。
【００１０】
本発明の研磨シート用ポリウレタン発泡体は、ポリエーテル変性シリコンオイルと、少なくとも１種の前記変性シリコン界面活性剤を有する。これら特定の構造を有する２種以上のシリコン界面活性剤を併用することにより、気泡径が大きく分布したポリウレタン発泡体を形成することができる。前記２種のシリコン界面活性剤を併用することにより、気泡径が大きく分布した気泡が形成される理由については明らかではないが、ポリエーテル変性シリコンオイルを用いることにより均一な微細気泡が生成し、一方前記エステル変性シリコンオイル等の変性シリコン界面活性剤を用いることにより比較的大きな気泡が広い分布で生成したものと考えられる。
【００１１】
本発明の研磨パッド用研磨シートは、前記ポリウレタン発泡体により形成されており、ポリウレタン発泡体を所定のサイズに裁断することにより得られる。本発明の研磨シートは、気泡径が大きく分布しているため、気泡径の大きな気泡部分では十分に砥粒を保持することができ、研磨速度を大きくすることができる。また、気泡径の小さな微細気泡が分散しているため十分な硬度を有し、優れた平坦化特性を発揮する。
【００１２】
前記研磨パッド用研磨シートは、ポリウレタン発泡体の表面に溝を設けたものであることが好ましく、さらに溝の一部が裏面まで貫通していることが好ましい。前記ポリウレタン発泡体を用いた本発明の研磨シートは、研磨表面に大きな開口を有し、スラリーを効率よく保持することができるが、表面に溝を設けることにより、更なるスラリーの保持性の向上とスラリーの更新の効率化を図ることができる。また研磨シートと被研磨対象物との吸着による被研磨対象物の破壊を防ぐこともできる。
【００１３】
本発明の研磨パッドは、前記研磨シートとクッションシートとを貼り付けてなるものである。クッションシートは、研磨シートの特性を補うものである。クッションシートは、ＣＭＰにおいてトレードオフの関係にあるプラナリティとユニフォーミティの両者を両立させるために重要な役割を果たす。プラナリティとは、パターン形成時に発生する微小凹凸のある被研磨対象物を研磨した時のパターン部の平坦性をいい、ユニフォーミティとは、被研磨対象物全体の均一性をいう。研磨シートの特性によって、プラナリティを改善し、クッションシートの特性によってユニフォーミティを改善することができる。本発明の研磨パッドにおいては、クッションシートは研磨シートより柔らかいものを用いることが好ましい。
【００１４】
前記研磨パッドにおいて、研磨シートとクッションシートとの間に両面テープを有することが好ましい。研磨シートとクッションシートは、その組成が異なることもあるため、両面テープの各接着層の組成を異なるものとすることにより、各層の接着力を適正化することが可能となる。
【００１５】
また、本発明の研磨パッドは、クッションシートのプラテンと接着する面に両面テープが設けられていることが好ましい。クッションシートとプラテンは組成が異なることが多く、両面テープの各接着層の組成を異なるものとすることにより、クッションシート及びプラテンへの接着力を適正化することが可能となる。
【００１６】
また、本発明は、イソシアネート基含有化合物を含む第１成分と、鎖延長剤又は鎖延長剤とポリオール化合物を含む第２成分を混合させて研磨シート用ポリウレタン発泡体を製造する方法であって、前記第１成分もしくは前記第２成分の少なくとも一方に、ポリエーテル変性シリコンオイルと、エステル変性シリコンオイル、エポキシ変性シリコンオイル、カルビノール変性シリコンオイル、フェノール変性シリコンオイル、メルカプト変性シリコンオイル、アミノ変性シリコンオイル、及びカルボキシル変性シリコンオイルからなる群より選択される少なくとも１種の変性シリコン界面活性剤とを添加し、さらに前記界面活性剤を添加した成分を非反応性気体と撹拌して前記非反応性気体を気泡として分散させた気泡分散液を調製した後、前記気泡分散液に残りの成分を混合して硬化させることを特徴とする研磨シート用ポリウレタン発泡体の製造方法、に関する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の研磨シート用ポリウレタン発泡体は、イソシアネート基含有化合物を含む第１成分と活性水素基含有化合物を含む第２成分を主成分としている。
【００１８】
本発明に使用するイソシアネート基含有化合物としては、ポリウレタンの分野において公知のイソシアネート化合物を特に限定なく使用できる。特に、ジイソシアネート化合物とその誘導体、とりわけイソシアネートプレポリマーの使用が、得られるポリウレタン発泡体の物理的特性が優れており、好適である。ちなみにポリウレタンの製造方法としては、プレポリマー法、ワンショット法が知られているが、本発明においてはいずれの方法も使用可能である。
【００１９】
本発明に使用可能な有機イソシアネートとしては、２，４−トルエンジイソシアネート、２，６−トルエンジイソシアネート、２，２’−ジフェニルメタンジイソシアネート、２，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、１，５−ナフタレンジイソシアネート、ｐ−フェニレンジイソシアネート、ｍ−フェニレンジイソシアネート、ｐ−キシリレンジイソシアネート、ｍ−キシリレンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート類、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、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート類、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、イソフォロンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート等の脂環式ジイソシアネート類等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００２０】
有機イソシアネートとしては、上記ジイソシアネート化合物の他に、３官能以上の多官能ポリイソシアネート化合物も使用可能である。多官能のイソシアネート化合物としては、デスモジュール−Ｎ（バイエル社製）や商品名デュラネート（旭化成工業社製）として一連のジイソシアネートアダクト体化合物が市販されている。これら３官能以上のポリイソシアネート化合物は、単独で使用するとプレポリマー合成に際して、ゲル化しやすいため、ジイソシアネート化合物に添加して使用することが好ましい。
【００２１】
本発明において第１成分として使用が好適なイソシアネート基含有化合物は、上記のイソシアネート化合物と活性水素基含有化合物との反応物であるイソシアネートプレポリマーである。このような活性水素基含有化合物としては、後述するポリオール化合物や鎖延長剤が使用され、イソシアネート基（ＮＣＯ）と活性水素（Ｈ^* ）の当量比ＮＣＯ／Ｈ^* が１．２〜５．０、好ましくは１．６〜２．６の範囲で加熱反応して、イソシアネート基末端のオリゴマーであるイソシアネートプレポリマーが製造される。市販品のイソシアネートプレポリマーの使用も好適である。
【００２２】
本発明に使用する活性水素基含有化合物は、少なくとも２以上の活性水素原子を有する有機化合物であり、ポリウレタンの技術分野において通常ポリオール化合物、鎖延長剤と称される化合物である。
【００２３】
活性水素基とは、イソシアネート基と反応する水素を含む官能基であり、水酸基、第１級もしくは第２級アミノ基、チオール基（ＳＨ）などが例示される。
【００２４】
ポリオール化合物としては、ポリウレタンの技術分野において、通常用いられるものを挙げることができる。例えば、ポリテトラメチレンエ−テルグリコ−ル、ポリエチレングリコール等に代表されるポリエ−テルポリオール、ポリブチレンアジペ−トに代表されるポリエステルポリオ−ル、ポリカプロラクトンポリオ−ル、ポリカプロラクトンのようなポリエステルグリコ−ルとアルキレンカ−ボネ−トとの反応物などで例示されるポリエステルポリカ−ボネ−トポリオ−ル、エチレンカ−ボネ−トを多価アルコ−ルと反応させ、次いでえられた反応混合物を有機ジカルボン酸と反応させたポリエステルポリカ−ボネ−トポリオ−ル、ポリヒドロキシル化合物とアリ−ルカ−ボネ−トとのエステル交換反応により得られるポリカ−ボネ−トポリオ−ルなどが挙げられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００２５】
なお、これらポリオール化合物の数平均分子量は、特に限定されないが、得られるポリウレタン発泡体の弾性特性等の観点から、５００〜２０００程度であることが望ましい。ポリオール化合物の数平均分子量が５００未満であると、これを用いて得られるポリウレタン発泡体は十分な弾性特性を有さず、脆いポリマーとなり易く、このポリウレタン発泡体からなる研磨シートが硬くなりすぎ、研磨対象加工物の研磨面のスクラッチの原因となる場合がある。また摩耗しやすくなるため、研磨シートの寿命の観点からも好ましくない。一方、数平均分子量が２０００を超えると、これを用いて得られるポリウレタン発泡体からなる研磨シートが軟らかくなり、十分に満足できるプラナリティーが得られにくいため好ましくない。
【００２６】
また、ポリオール化合物としては、上述した高分子量ポリオールの他に、エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，４−ビス（２−ヒドロキシエトキシ）ベンゼン等の低分子量ポリオールを併用しても構わない。これらは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００２７】
活性水素基含有化合物のうちで、鎖延長剤と称されるものは、分子量が５００程度以下の化合物である。具体的には、エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、トリメチロールプロパン等に代表される脂肪族系低分子グリコールやトリオール類、１，４−ビス（２−ヒドロキシエトキシ）ベンゼン、ｍ−キシリレンジオール等に代表される芳香族系ジオール類、４，４’−メチレンビス（ｏ−クロロアニリン）、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に代表されるポリアミン類等を挙げることができる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００２８】
本発明における有機イソシアネート、ポリオール化合物、鎖延長剤の比は、各々の分子量やこれらから製造される研磨パッドの所望物性などにより種々変え得る。所望する研磨特性を有する研磨パッドを得るためには、ポリオール化合物と鎖延長剤の合計官能基数に対する有機イソシアネートのイソシアネート基数は、０．９５〜１．１５の範囲が好ましく、さらに好ましくは０．９９〜１．１０である。
【００２９】
ポリウレタンは、溶融法、溶液法など公知のウレタン化技術を応用して製造することができるが、本発明のポリウレタン発泡体に関しては、気孔（気泡）をポリウレタン中に取り込む必要があること、さらにコスト、作業環境などを考慮して溶融法で製造することが好ましい。
【００３０】
本発明のポリウレタン発泡体は、イソシアネート基含有化合物を含む第１成分及び活性水素基含有化合物を含む第２成分を混合して硬化させるものである。プレポリマー法では、イソシアネート末端プレポリマーがイソシアネート基含有化合物となり、鎖延長剤が活性水素基含有化合物となる。ワンショット法では、有機ポリイソシアネートがイソシアネート基含有化合物となり、鎖延長剤及びポリオール化合物が活性水素基含有化合物となる。なお、必要に応じて、酸化防止剤等の安定剤、滑剤、顔料、充填剤、帯電防止剤、その他の添加剤を加えても差し支えない。
【００３１】
前記ポリウレタン発泡体は、前記第１成分及び第２成分の少なくとも一方に変性界面活性剤を添加し、さらに変性界面活性剤を添加した成分を非反応性気体と撹拌して非反応性気体を気泡として分散させた気泡分散液を調整した後、前記気泡分散液に残りの成分を混合、硬化させて製造する。なお、気泡を安定的に形成でき、優れた物性を有するポリウレタン発泡体を得るためには、前記第１成分に変性界面活性剤を添加しておくことが好ましい。
【００３２】
本発明において添加する変性界面活性剤とは、ポリエーテル変性シリコンオイルと、エステル変性シリコンオイル、エポキシ変性シリコンオイル、カルビノール変性シリコンオイル、フェノール変性シリコンオイル、メルカプト変性シリコンオイル、アミノ変性シリコンオイル、及びカルボキシル変性シリコンオイルからなる群より選択される少なくとも１種の変性シリコン界面活性剤である。
【００３３】
前記記載の変性シリコンオイルであれば、その構造、分子量などは特に制限されないが、例えば下記一般式（Ｉ）で示される構造を有する変性シリコンオイルを挙げることができる。
【００３４】
【化１】

（式１において、Ｘ、Ｙ、Ｚの少なくとも１個は、（１）ポリエーテルを含む有機基、（２）エステル基を含む有機基、（３）エポキシ基を含む有機基、（４）カルビノール基を含む有機基、（５）フェノール基を含む有機基、（６）メルカプト基を含む有機基、（７）アミノ基を含む有機基、又は（８）カルボキシル基を含む有機基のいずれかであり、残りはメチル基、又はアルコキシル基である。ａ、ｂは正の整数である。）
市販されている前記変性シリコンオイルとして、具体的には次のものが挙げられる。
【００３５】
（１）ポリエーテル変性シリコンオイル
下記一般式（II）で示される構造を有するＳＨ１９２、ＳＨ１９０（以上、東レダウコーニングシリコーン社製）、ＫＦ−３５２、ＫＦ−３５３、ＫＦ−６１５（以上、信越化学工業社製）、ＴＦＡ４２０５、ＴＳＦ４４５３、ＴＳＦ４４４６（以上、ＧＥ東芝シリコーン社製）
【化２】

（Ｒは１価の炭化水素基、Ｒ’は２価の炭化水素基、ａ、ｂ、ｍ、ｎは正の整数である。）
（２）エステル変性シリコンオイル
下記一般式（III)で示される構造を有するＴＳＦ４１０（ＧＥ東芝シリコーン社製）
【化３】

（Ｒは１価の炭化水素基、Ｒ’は２価の炭化水素基、ａは正の整数である。）
（３）エポキシ変性シリコンオイル
下記一般式（IV）で示される構造を有するＫＦ−１０１（信越化学工業社製）。
【化４】

（Ｒ’は２価の炭化水素基、ａ、ｂは正の整数である。）
（４）カルビノール変性シリコンオイル
下記一般式（Ｖ）で示される構造を有するＸ−２２−４０１５（信越化学工業社製）
【化５】

（Ｒ’は２価の炭化水素基、ａ、ｂは正の整数である。）
下記一般式（VI）で示される構造を有するＸＦ４２−Ｂ０９７０（ＧＥ東芝シリコーン社製）
【化６】

（Ｒ’は２価の炭化水素基、ａ、ｂは正の整数である。）
（５）フェノール変性シリコンオイル
下記一般式（VII)で示される構造を有するＸ−２２−１８２１（信越化学工業社製）
【化７】

（Ｒ’は２価の炭化水素基、ａは正の整数である。）
（６）メルカプト変性シリコンオイル
下記一般式（VIII）で示される構造を有するＫＦ−２００１、ＫＦ−２００４（以上、信越化学工業社製）
【化８】

（Ｒ’は２価の炭化水素基、ａ、ｂは正の整数である。）
（７）アミノ変性シリコンオイル
下記一般式（IX）で示される構造を有するＫＦ−８６７、ＫＦ−８６９（以上、信越化学工業社製）
【化９】

（Ｒ’、Ｒ’’は２価の炭化水素基、ａ、ｂは正の整数である。）
下記一般式（Ｘ）で示される構造を有するＴＳＦ４７０８（ＧＥ東芝シリコーン社製）
【化１０】

（Ｒは１価の炭化水素基、Ｒ’は２価の炭化水素基、ａ、ｂは正の整数である。）
（８）カルボキシル変性シリコンオイル
下記一般式（XI）で示される構造を有するＸ−２２−３７０１Ｅ（信越化学工業社製）
【化１１】

（Ｒ’は２価の炭化水素基、ａ、ｂは正の整数である。）
前記変性シリコンオイルの全添加量は、第１成分と第２成分の合計量に対して０．１〜５重量％であることが好ましく、さらに好ましくは１〜４重量％である。０．１重量％未満では、発泡体が得られない場合がある。一方、５重量％を越えるとポリウレタン発泡体中のセル数が多くなり、高硬度のポリウレタン発泡体が得られない傾向にある。
【００３６】
また、ポリエーテル変性シリコンオイルと前記変性シリコン界面活性剤との混合比（前者／後者）は、０．５／１〜１００／１であることが好ましく、さらに好ましくは１／１〜１０／１である。０．５／１未満の場合には、大きな気泡が多くなり、十分な硬度が得られない傾向にあり、１００／１を超える場合には、大きな気泡が少なく、研磨速度が十分に大きくならない傾向にある。
【００３７】
本発明においては、特に変性シリコン界面活性剤としてカルビノール変性シリコンオイルを用いることが好ましい。
【００３８】
前記非反応性気体は、イソシアネート基及び活性水素基と反応しない常温気体成分のみから構成されている気体である。気体は積極的に液中に送り込んでも良く、また撹拌中に気体が自然に巻き込まれる状況のみであっても良い。気泡を形成するために使用される非反応性気体は、可燃性でないものが好ましく、具体的には窒素、酸素、炭酸ガス、ヘリウムやアルゴン等の希ガスやこれらの混合気体が例示され、乾燥して水分を除去した空気がコスト的に最も好ましい。
【００３９】
非反応性気体を気泡状にして第１成分及び／又は第２成分に分散させる撹拌装置としては、公知の撹拌装置を特に限定なく使用可能であり、具体的にはホモジナイザー、ディゾルバー、２軸遊星型ミキサー（プラネタリーミキサー）等が例示される。撹拌装置の撹拌翼の形状も特に限定されないが、ホイッパー型の撹拌翼の使用が好ましい。
【００４０】
なお、気泡分散液を作製する撹拌と、残りの成分を添加して混合する撹拌を行うが、後段の撹拌は、特に気泡を形成する撹拌でなくてもよく、極めて大きな気泡を巻き込まない撹拌装置の使用が好ましい。このような撹拌装置としては、遊星型ミキサーが好適である。分散工程と混合工程の撹拌装置を同一の撹拌装置を使用しても支障はなく、必要に応じて撹拌翼の回転速度を調整する等の撹拌条件の調整を行って使用することも好適である。
【００４１】
気泡分散液を製造する条件は、気泡径の異なる気泡が形成され、所定形状の硬化物が得られる限り特に限定されるものではないが、温度は、第１成分、第２成分の融点以上であり、イソシアネート基と活性水素基の硬化反応が急速に進行しない温度以下であることが必要である。好ましくは０〜１４０℃、より好ましくは、１０〜１２０℃である。気泡の径は、使用する界面活性剤の種類やその添加量、撹拌条件、使用する原料の粘度などの条件を適宜選択・調整することによって設定し、制御することが可能である。撹拌時間は、撹拌機の性能、ポリウレタン発泡体を形成する反応原液の粘度等により変動するが、少なくとも３０秒、安定した気泡分散液を作成するにはより好ましくは１〜２分程度であり、流動性が確保される限り撹拌可能である。この撹拌時間は、通常のポリウレタン発泡体を製造する撹拌時間より長く必要である。なお、イソシアネート基と活性水素基の硬化反応は発熱反応であり、選択するイソシアネート化合物と活性水素化合物の種類、組合せ等により発熱の程度は異なる。反応熱による系の温度上昇が大きいと、気泡分散液中の気泡が膨張するため好ましくなく、反応熱の小さな反応系を採用するか、もしくは反応熱の大きな反応系を使用した場合は、十分な温度調節を行うことが好ましい。
【００４２】
ポリウレタン発泡体の製造方法においては、気泡分散液を型に流し込んで流動しなくなるまで反応した発泡体を、加熱、ポストキュアすることは、発泡体の物理的特性を向上させる効果があり、極めて好適である。金型に気泡分散液を流し込んで直ちに加熱オーブン中に入れてポストキュアを行う条件としてもよい。硬化反応は常圧で行うことが、気泡形状が安定するために好ましい。
【００４３】
本発明のポリウレタン発泡体の製造において、第３級アミン系、有機スズ系等の公知のポリウレタン反応を促進する触媒を使用してもかまわない。触媒の種類、添加量は、混合工程後、所定形状の型に流し込む流動時間を考慮して適宜選択する。
【００４４】
前記ポリウレタン発泡体の製造は、容器に各成分を計量して投入し、撹拌するバッチ方式であっても、また撹拌装置に各成分と非反応性気体を連続して供給して撹拌し、気泡分散液を送り出して成形品を製造する連続生産方式であってもよい。
【００４５】
得られるポリウレタン発泡体の比重は０．５〜１程度であることが好ましく、硬度（ＡＳＫＥＲＤ）は４５〜６５程度であることが好ましい。また、貯蔵弾性率は２００〜４００程度であることが好ましい。
【００４６】
前記ポリウレタン発泡体は、研磨パッド用研磨シート（研磨層）に適した厚みにスライスされる。研磨シートの厚さは、０．８ｍｍ〜２ｍｍ程度であり、通常は１．２ｍｍ程度の厚さにスライスされる。また、この方法とは別に、目的とする研磨シートの厚みと同じキャビティーを備えた金型にポリウレタン形成原料を流し込んで作製しても良い。
【００４７】
本発明の研磨パッド用研磨シートは、その表面に気泡径が大きく分布した気泡を有する。該気泡の最大気泡径は３００μｍ程度、最小気泡径は１０μｍ程度であり、平均気泡径は４０〜６５程度である。
【００４８】
研磨シート表面には、スラリーの保持性とスラリーの更新を効率よく行うため、及び被研磨対象物との吸着による被研磨体の破壊を防ぐため、溝（表面凹凸）を有することが好ましい。溝はスラリーを保持・更新する表面形状であれば、特に限定されるものではなく、例えば、ＸＹ格子溝、同心円状溝、貫通孔、貫通していない穴、多角柱、円柱、螺旋状溝、偏心円状溝、放射状溝やこれらの溝を組み合わせたものが挙げられるが、特に溝の一部が裏面まで貫通していることが好ましい。また、これらの溝は規則性のあるものが一般的であるが、スラリーの保持・更新性を望ましいものにするため、ある範囲ごとに溝ピッチ、溝幅、溝深さ等を変化させることも可能である。本発明の研磨シートにおいては、溝ピッチ、溝幅、溝深さは特に制限されず、例えば、ＸＹ格子溝の場合には、溝幅は０．３〜５ｍｍ程度であることが好ましく、特に０．５〜３ｍｍであることが好ましい。溝ピッチは３〜５０ｍｍ程度であることが好ましく、特に５〜４０ｍｍであることが好ましい。溝深さは０．３〜１．５ｍｍ程度であることが好ましく、特に０．５〜１ｍｍであることが好ましい。また、同心円状溝の場合には、溝幅は０．１〜０．６ｍｍ程度であることが好ましく、特に０．１〜０．５ｍｍであることが好ましい。溝ピッチは１〜５ｍｍ程度であることが好ましく、特に１．５〜３ｍｍであることが好ましい。溝深さは０．２〜１．５ｍｍ程度であることが好ましく、特に０．３〜１ｍｍであることが好ましい。溝の形状は、特に限定されるものではないが、断面が矩形、三角形、Ｕ字型、半円状等が例示され、微粉末が通過する断面積を有したものでよい。
【００４９】
研磨シート表面の溝の作製方法は特に限定されるものではないが、例えば、所定サイズのバイトのような治具を用い機械切削する方法、所定の表面形状を有した金型に硬化前のポリウレタン形成原料を流しこみ、硬化させることにより作製する方法、所定の表面形状を有したプレス板でポリウレタン発泡体をプレスし作製する方法、フォトリソグラフィを用いて作製する方法、印刷手法を用いて作製する方法、炭酸ガスレーザーなどを用いたレーザー光による作製方法などが挙げられる。
【００５０】
本発明の研磨パッドは、前記研磨シートとクッションシートとを貼り付けることにより作製する。
【００５１】
研磨パッド用研磨シートの片面（研磨面側の反対面）に貼り合わせるクッションシートとしては、研磨シートより柔らかいものであれば特に限定されることはない。例えば、ポリエステル不織布、ナイロン不織布、アクリル不織布などの繊維不織布やポリウレタンを含浸したポリエステル不織布のような樹脂含浸不織布、ポリウレタンフォーム、ポリエチレンフォームなどの高分子樹脂発泡体、ブタジエンゴム、イソプレンゴムなどのゴム性樹脂、感光性樹脂などが挙げられる。
【００５２】
研磨パッド用研磨シートとクッションシートとを貼り付ける方法は特に制限されず公知の方法を採用することができるが、両面テープを用いて貼り合わせることが好ましい。
【００５３】
両面テープとしては、基材の両面に接着層を設けた一般的な構成を取ったものを用いることができる。基材としては、例えば不織布やフィルム等が挙げられる。クッションシートへのスラリーの浸透等を防ぐことを考慮すると、基材にフィルムを用いることが好ましい。また、接着層の組成としては、例えば、ゴム系接着剤やアクリル系接着剤等が挙げられる。金属イオンの含有量を考慮すると、アクリル系接着剤は、金属イオンの含有量が少ないため好ましい。また、研磨シートとクッションシートは、その組成が異なることもあるため、両面テープの各接着層の組成を異なるものとし、各層の接着力を適正化することも可能である。
【００５４】
本発明の研磨パッドは、クッションシートのプラテンと接着する面に両面テープが設けられていることが好ましい。該両面テープとしては、上述と同様に基材の両面に接着層を設けた一般的な構成を有するものを用いることができる。基材としては、例えば不織布やフィルム等が挙げられる。研磨パッドの使用後のプラテンからの剥離を考慮すれば、基材にフィルムを用いることが好ましい。また、接着層の組成としては、例えば、ゴム系接着剤やアクリル系接着剤等が挙げられる。金属イオンの含有量を考慮すると、アクリル系接着剤は、金属イオン含有量が少ないため好ましい。また、クッションシートとプラテンは組成が異なることが多く、両面テープの各接着層の組成を異なるものとし、クッションシート、及びプラテンへの接着力を適正化することも可能である。
【００５５】
【実施例】
以下、本発明を実施例を上げて説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。また、作製した研磨シート、研磨パッドを用いて下記記載の方法により各種測定、評価を行った。
【００５６】
（平均気泡径、最大気泡径、及び最小気泡径の測定）
作製したポリウレタン発泡体を１ｍｍ以下になるべく薄くミクロトームカッターで平行に切り出し、それを平均気泡径測定用試料（１０ｍｍ×１０ｍｍ）とした。試料をスライドガラス上に固定し、画像処理装置（東洋紡社製ＩｍａｇｅＡｎａｌｙｚｅｒＶ１０）を用いて試料表面中の任意部分（測定領域約０．３ｃｍ² ）の全気泡径を測定し、平均気泡径を算出した。このとき、平均気泡径の他に該試料表面中の最大気泡径、及び最小気泡径も測定した。
【００５７】
（比重測定）
ＪＩＳＺ８８０７−１９７６に準拠して行った。４ｃｍ×８．５ｃｍの短冊状（厚み：任意）に切り出したものを比重測定用試料とし、温度２３℃±２℃、湿度５０％±５％の環境で１６時間静置した。測定には比重計（ザルトリウス社製）を用い、比重を測定した。
【００５８】
（硬度測定）
ＪＩＳＫ６２５３−１９９７に準拠して行った。２ｃｍ×２ｃｍ（厚み：任意）の大きさに切り出したものを硬度測定用試料とし、温度２３℃±２℃、湿度５０％±５％の環境で１６時間静置した。測定時には、試料を重ね合わせ、厚み６ｍｍ以上とした。硬度計（高分子計器社製、アスカーＤ型硬度計）を用い、硬度を測定した。
【００５９】
（貯蔵弾性率測定）
ＪＩＳＫ７１９８−１９９１に準拠して行った。３ｍｍ×４０ｍｍの短冊状（厚み；任意）に切り出したものを動的粘弾性測定用試料とし、２３℃の環境条件で、シリカゲルを入れた容器内に４日間静置した。切り出した後の各シートの正確な幅および厚みの計測は、マイクロメータにて行った。測定には動的粘弾性スペクトロメーター（岩本製作所製、現アイエス技研）を用い、貯蔵弾性率Ｅ’を測定した。その際の測定条件を下記に示す。
＜測定条件＞
測定温度：４０℃
印加歪：０．０３％
初期荷重：２０ｇ
周波数：１Ｈｚ
（研磨速度の評価）
研磨装置としてＳＰＰ６００Ｓ（岡本工作機械社製）を用い、作製した研磨パッドを用いて、研磨速度の評価を行った。研磨速度は、８インチのシリコンウエハに熱酸化膜を１μｍ製膜したものを、約０．５μｍ研磨して、このときの時間から算出した。酸化膜の膜厚測定には、干渉式膜厚測定装置（大塚電子社製）を用いた。研磨条件としては、スラリーとして、シリカスラリー（ＳＳ１２、キャボット社製）を研磨中に流量１５０ｍｌ／ｍｉｎにて添加した。研磨荷重としては３５０ｇ／ｃｍ² 、研磨定盤回転数３５ｒｐｍ、ウエハ回転数３０ｒｐｍとした。
【００６０】
実施例１
（ポリウレタン発泡体の製造）
テフロンコーティングした反応容器内に、フィルタリングしたポリエーテル系イソシアネート末端プレポリマー・アジプレンＬ−３２５（ユニロイヤル社製、イソシアネート基濃度：２．２２ｍｅｑ／ｇ）１００重量部、フィルタリングしたポリエーテル変性シリコンオイル・ＴＳＦ４４４６（ＧＥ東芝シリコーン社製）１．８重量部、及びエステル変性シリコンオイル・ＴＳＦ４１０（ＧＥ東芝シリコーン社製）１．２重量部とを混合し、反応温度を８０℃に調整した。テフロンコーティングした撹拌翼を用いて、回転数９００ｒｐｍで反応系内に気泡を取り込むように激しく攪拌を行った。そこへ予め１２０℃で溶融させ、フィルタリングした４，４‘−メチレンビス（ｏ−クロロアニリン）（イハラケミカル社製イハラキュアミンＭＴ：以下ＭＢＯＣＡと略す）を２６重量部添加した。約１分間撹拌を続けた後、テフロンコーティングしたパン型のオープンモールドへ反応溶液を流し込んだ。この反応溶液に流動性がなくなった時点で、オーブン内に入れ、１１０℃で６時間ポストキュアを行いポリウレタン発泡体を得た。
【００６１】
（研磨シート及び研磨パッドの製造）
作製したポリウレタン発泡体をバンドソータイプスライサー（フェッケン社製）を使用してスライスし、研磨パッド用研磨シートを得た。次にこの研磨シートをバフ機（アミテック社製）を使用して、シート厚さ１．２７ｍｍとなるように表面バフをし、厚み精度を整えたシートとした。
得られた研磨シートの平均気泡径、最大気泡径、最小気泡径、比重、硬度、及び貯蔵弾性率は、表１に示す通りであった。
このバフ処理をした研磨シートを所定の直径に打ち抜き、溝加工機（東邦鋼機社製）を用いて表面に溝幅０．２５ｍｍ、溝ピッチ１．５０ｍｍ、溝深さ０．４０ｍｍの同心円状の溝加工を行い、溝を有する研磨シートを完成させた。この研磨シートの溝加工面の反対側の面にラミ機を使用して、両面テープ（積水化学工業社製ダブルタックテープ）を貼り合わせた。更に、クッションシートとして、表面をバフがけ、コロナ処理をしたポリエチレンフォーム（東レ社製、トーレペフ、厚さ：０．８０ｍｍ）をラミ機を使用して貼り合わせた。さらに、クッションシートの研磨シートを貼り合わせた面と反対側の面にラミ機を使用して両面テープを貼り合わせ、研磨パッドを作製した。
得られた研磨パッドの研磨速度は、表２に示す通りであった。
【００６２】
実施例２
変性シリコンオイルをポリエーテル変性シリコンオイル・ＫＦ−３５２（信越化学工業社製）２．４重量部、及びカルビノール変性シリコンオイル・Ｘ−２２−４０１５（信越化学工業社製）０．６重量部に変えた以外は、実施例１と同様の方法によりポリウレタン発泡体、研磨シート、及び研磨パッドを製造した。評価結果を表１、２に示す。
【００６３】
実施例３
変性シリコンオイルをポリエーテル変性シリコンオイル・ＳＨ１９２（東レ・ダウコーニングシリコーン社製）２．７重量部、及びアミノ変性シリコンオイル・ＴＳＦ４７０８（ＧＥ東芝シリコーン社製）０．３重量部に変えた以外は、実施例１と同様の方法によりポリウレタン発泡体、研磨シート、及び研磨パッドを製造した。評価結果を表１、２に示す。
【００６４】
実施例４
変性シリコンオイルをポリエーテル変性シリコンオイル・ＳＨ１９２（東レ・ダウコーニングシリコーン社製）２．７重量部、及びカルボキシル変性シリコンオイル・Ｘ−２２−３７０１Ｅ（信越化学工業社製）０．３重量部に変えた以外は、実施例１と同様の方法によりポリウレタン発泡体、研磨シート、及び研磨パッドを製造した。評価結果を表１、２に示す。
【００６５】
比較例１
変性シリコンオイルをポリエーテル変性シリコンオイル・ＳＨ１９２（東レ・ダウコーニングシリコーン社製）３重量部に変えた以外は、実施例１と同様の方法によりポリウレタン発泡体、研磨シート、及び研磨パッドを製造した。評価結果を表１、２に示す。
【００６６】
【表１】

表１から、ポリエーテル変性シリコンオイルと変性シリコン界面活性剤とを併用した場合（実施例１〜４）には気泡径のバラツキが大きい。一方、１種のみの変性シリコン界面活性剤用いた場合（比較例１）には、気泡径のバラツキが小さく、均一化した気泡が生成していることがわかる。
【００６７】
【表２】

表２から、ポリエーテル変性シリコンオイルと変性シリコン界面活性剤とを併用した場合（実施例１〜４）には、１種のみの変性シリコン界面活性剤を用いた場合（比較例１）に比べ研磨速度が大きいことがわかる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a polyurethane foam, a polishing sheet, and a polishing pad using the same, which are used for a polishing pad used when planarizing unevenness on a wafer surface by chemical mechanical polishing (CMP).
[0002]
[Prior art]
When manufacturing a semiconductor device, a process of forming a conductive film on the wafer surface and forming a wiring layer by photolithography, etching, or the like, a process of forming an interlayer insulating film on the wiring layer, etc. These steps are performed, and irregularities made of a conductor such as metal or an insulator are generated on the wafer surface. In recent years, miniaturization of wiring and multilayer wiring have been advanced for the purpose of increasing the density of semiconductor integrated circuits, and along with this, technology for flattening the irregularities on the wafer surface has become important.
[0003]
As a method for flattening the irregularities on the wafer surface, a chemical mechanical polishing (hereinafter referred to as CMP) method is generally employed. CMP is a technique of polishing using a slurry-like abrasive (hereinafter referred to as slurry) in which abrasive grains are dispersed in a state where the surface to be polished of a wafer is pressed against the polishing surface of a polishing pad.
[0004]
As a polishing pad used for high-precision polishing, a polishing pad in which hollow microspheres containing high-pressure gas are dispersed in a matrix resin such as polyurethane as described in Japanese Patent No. 3013105 is widely known. It has been. JP-A-11-322877 and JP-A-11-322878 propose a polishing pad in which heat-expandable micro hollow spheres and expanded polystyrene beads are dispersed in polyurethane. Furthermore, in JP-A-2000-343412, JP-A-2000-344850, and JP-A-2000-344902, a combination of expanded micro hollow spheres, heat-expandable micro hollow spheres, and water in polyurethane, Attempts have been made to increase the holding amount of abrasive grains by providing pores having two types of diameters on the polishing surface. However, using expanded micro hollow spheres or heat expandable micro hollow spheres leads to an increase in cost. Therefore, development of a polishing pad that can be manufactured at low cost and has excellent polishing characteristics is desired. Note that the pore-dispersed polyurethane forming these polishing pads forms a kind of foamed state by previously mixing the components (such as micro hollow spheres) that become pores.
[0005]
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-248034 discloses a polishing obtained by mixing an isocyanate-terminated compound (liquid A) composed of a diphenylmethane diisocyanate compound and a polyol and a curing agent (liquid B) composed of a short-chain diol, a foaming agent, and a catalyst. A polyurethane foam for materials has been proposed, and it is described that a silicon surfactant may be used in the B liquid as necessary. However, the purpose of use is unknown, and a detailed discussion has been made. Not.
[0006]
Furthermore, in WO01 / 96434, in order to provide a polyurethane foam having uniform fine bubbles and higher hardness than those of the same density, a first component containing an isocyanate group-containing compound and an active hydrogen group There has been proposed a fine-cell polyurethane foam obtained by adding a silicon-based nonionic surfactant having no hydroxyl group to at least one of the second components including the containing compound and then mixing both components. The polishing sheet made of the polyurethane foam has properties of excellent flatness and in-plane uniformity and a high polishing rate, but the polishing rate is not satisfactory.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and without using expanded hollow microspheres or heat-expandable microhollow spheres, a polyurethane foam for abrasive sheets having a large distribution of cell diameters, a method for producing the same, And providing a polishing sheet for a polishing pad. It is another object of the present invention to provide a polishing pad that can hold a large amount of abrasive grains on the polishing surface and has a high polishing rate by using the polyurethane foam.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies in view of the current situation as described above, the present inventors have added two or more kinds of modified silicone oils having a specific structure to the polyurethane foam as a foam stabilizer. I found that the problem could be solved.
[0009]
That is, the present invention includes a first component containing an isocyanate group-containing compound and , Chain extenders or chain extenders and polyol compounds A second component containing material Polyurethane foam for polishing sheet as a component, and further, polyether modified silicone oil, ester modified silicone oil, epoxy modified silicone oil, carbinol modified silicone oil, phenol modified silicone oil, mercapto modified silicone oil, amino modified The present invention relates to a polyurethane foam for an abrasive sheet, which contains at least one modified silicone surfactant selected from the group consisting of silicone oil and carboxyl-modified silicone oil.
[0010]
The polyurethane foam for an abrasive sheet of the present invention has a polyether-modified silicone oil and at least one modified silicone surfactant. By using two or more kinds of silicon surfactants having these specific structures in combination, a polyurethane foam having a large distribution of cell diameters can be formed. Although it is not clear why the bubbles having large bubble diameters are formed by using the two types of silicon surfactants together, uniform fine bubbles are generated by using the polyether-modified silicone oil, On the other hand, it is considered that relatively large bubbles are generated with a wide distribution by using a modified silicone surfactant such as the ester-modified silicone oil.
[0011]
The polishing sheet for a polishing pad of the present invention is formed of the polyurethane foam, and is obtained by cutting the polyurethane foam into a predetermined size. Since the bubble diameter of the polishing sheet of the present invention is widely distributed, the abrasive grains can be sufficiently held in the bubble portion having a large bubble diameter, and the polishing rate can be increased. Further, since fine bubbles having a small bubble diameter are dispersed, the foam has a sufficient hardness and exhibits excellent flattening characteristics.
[0012]
The polishing sheet for a polishing pad is preferably one in which a groove is provided on the surface of a polyurethane foam, and it is preferable that a part of the groove penetrates to the back surface. The polishing sheet of the present invention using the polyurethane foam has a large opening on the polishing surface and can hold the slurry efficiently. However, by providing a groove on the surface, further improving the holding property of the slurry. And it is possible to improve the efficiency of slurry renewal. In addition, the object to be polished can be prevented from being destroyed by the adsorption between the polishing sheet and the object to be polished.
[0013]
The polishing pad of the present invention is formed by attaching the polishing sheet and a cushion sheet. The cushion sheet supplements the characteristics of the abrasive sheet. The cushion sheet plays an important role in achieving both planarity and uniformity that are in a trade-off relationship in CMP. Planarity refers to the flatness of a pattern portion when an object to be polished having minute irregularities generated during pattern formation is polished, and uniformity refers to the uniformity of the entire object to be polished. The planarity can be improved by the characteristics of the polishing sheet, and the uniformity can be improved by the characteristics of the cushion sheet. In the polishing pad of the present invention, the cushion sheet is preferably softer than the polishing sheet.
[0014]
The polishing pad preferably has a double-sided tape between the polishing sheet and the cushion sheet. Since the abrasive sheet and the cushion sheet may have different compositions, the adhesive strength of each layer can be optimized by making the composition of each adhesive layer of the double-sided tape different.
[0015]
Moreover, it is preferable that the polishing pad of this invention is provided with the double-sided tape in the surface which adheres to the platen of a cushion sheet. The cushion sheet and the platen are often different in composition, and by making the composition of each adhesive layer of the double-sided tape different, it becomes possible to optimize the adhesive force to the cushion sheet and the platen.
[0016]
The present invention also includes a first component containing an isocyanate group-containing compound and , Chain extenders or chain extenders and polyol compounds A polyurethane foam for an abrasive sheet is produced by mixing a second component containing a polyether-modified silicone oil, an ester-modified silicone oil, an epoxy, and at least one of the first component and the second component. Adding at least one modified silicone surfactant selected from the group consisting of modified silicone oil, carbinol modified silicone oil, phenol modified silicone oil, mercapto modified silicone oil, amino modified silicone oil, and carboxyl modified silicone oil Further, after the component added with the surfactant is stirred with a non-reactive gas to prepare a bubble dispersion in which the non-reactive gas is dispersed as bubbles, the remaining components are mixed into the bubble dispersion. Production of polyurethane foam for abrasive sheets characterized by curing Law, related to.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The polyurethane foam for an abrasive sheet of the present invention has as a main component a first component containing an isocyanate group-containing compound and a second component containing an active hydrogen group-containing compound.
[0018]
As the isocyanate group-containing compound used in the present invention, known isocyanate compounds in the field of polyurethane can be used without particular limitation. In particular, the use of diisocyanate compounds and derivatives thereof, particularly isocyanate prepolymers, is preferred because the resulting polyurethane foam has excellent physical properties. Incidentally, as a method for producing polyurethane, a prepolymer method and a one-shot method are known, but any method can be used in the present invention.
[0019]
Examples of the organic isocyanate usable in the present invention include 2,4-toluene diisocyanate, 2,6-toluene diisocyanate, 2,2′-diphenylmethane diisocyanate, 2,4′-diphenylmethane diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, 1 , 5-naphthalene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, m-phenylene diisocyanate, p-xylylene diisocyanate, m-xylylene diisocyanate and other aromatic diisocyanates, ethylene diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, 1, Aliphatic diisocyanates such as 6-hexamethylene diisocyanate, 1,4-cyclohexane diisocyanate, 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate And cycloaliphatic diisocyanates such as isophorone diisocyanate and norbornane diisocyanate. These may be used alone or in combination of two or more.
[0020]
As the organic isocyanate, in addition to the diisocyanate compound, a trifunctional or higher polyfunctional polyisocyanate compound can also be used. As a polyfunctional isocyanate compound, a series of diisocyanate adduct compounds are commercially available as Desmodur-N (manufactured by Bayer) or trade name Duranate (manufactured by Asahi Kasei Kogyo Co., Ltd.). These trifunctional or higher functional polyisocyanate compounds are preferably used by adding to the diisocyanate compound because they are easily gelled during prepolymer synthesis when used alone.
[0021]
In the present invention, the isocyanate group-containing compound suitable for use as the first component is an isocyanate prepolymer which is a reaction product of the above-described isocyanate compound and an active hydrogen group-containing compound. As such an active hydrogen group-containing compound, a polyol compound or a chain extender described later is used, and an isocyanate group (NCO) and active hydrogen (H ^* ) Equivalent ratio NCO / H ^* Is reacted in the range of 1.2 to 5.0, preferably 1.6 to 2.6, to produce an isocyanate prepolymer which is an isocyanate group-terminated oligomer. The use of commercially available isocyanate prepolymers is also suitable.
[0022]
The active hydrogen group-containing compound used in the present invention is an organic compound having at least two or more active hydrogen atoms, and is a compound usually referred to as a polyol compound or a chain extender in the technical field of polyurethane.
[0023]
The active hydrogen group is a functional group containing hydrogen that reacts with an isocyanate group, and examples thereof include a hydroxyl group, a primary or secondary amino group, and a thiol group (SH).
[0024]
Examples of the polyol compound include those usually used in the technical field of polyurethane. For example, polyester polyols such as polytetramethylene ether glycol and polyethylene glycol, polyester polyols such as polybutylene adipate, polycaprolactone polyols and polyesters such as polycaprolactone A polyester polycarbonate polyol or an ethylene carbonate exemplified by a reaction product of glycol and alkylene carbonate is reacted with a polyhydric alcohol, and then the obtained reaction mixture is reacted. Polyester polycarbonate polyol reacted with organic dicarboxylic acid, polycarbonate polycarbonate obtained by transesterification of polyhydroxyl compound and aryl carbonate, and the like can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.
[0025]
In addition, the number average molecular weight of these polyol compounds is not particularly limited, but is preferably about 500 to 2000 from the viewpoint of the elastic characteristics of the obtained polyurethane foam. When the number average molecular weight of the polyol compound is less than 500, the polyurethane foam obtained using the polyol compound does not have sufficient elastic properties, tends to be a brittle polymer, and the abrasive sheet made of this polyurethane foam becomes too hard, This may cause scratches on the polished surface of the workpiece to be polished. Moreover, since it becomes easy to wear, it is not preferable from the viewpoint of the life of the polishing sheet. On the other hand, when the number average molecular weight exceeds 2000, an abrasive sheet made of a polyurethane foam obtained by using this becomes soft and it is difficult to obtain sufficiently satisfactory planarity, which is not preferable.
[0026]
Examples of the polyol compound include ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, in addition to the above-described high molecular weight polyol. 1,4-cyclohexanedimethanol, 3-methyl-1,5-pentanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,4-bis (2-hydroxyethoxy) benzene and other low molecular weight polyols may be used in combination. . These may be used alone or in combination of two or more.
[0027]
Among the active hydrogen group-containing compounds, what is called a chain extender is a compound having a molecular weight of about 500 or less. Specifically, ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 3- Aliphatic low molecular weight glycols and triols typified by methyl-1,5-pentanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, trimethylolpropane, etc., 1,4-bis (2-hydroxyethoxy) benzene, m-xylylene diene Aromatic diols represented by ol, etc., 4,4′-methylenebis (o-chloroaniline), 2,6-dichloro-p-phenylenediamine, 4,4′-methylenebis (2,3-dichloroaniline) 3,5-bis (methylthio) -2,4-toluenediamine, 3,5- (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′-diethyl-5,5′-dimethyldiphenylmethane, and other polyamines. These may be used alone or in combination of two or more.
[0028]
The ratio of the organic isocyanate, the polyol compound, and the chain extender in the present invention can be variously changed depending on the molecular weight of each, the desired physical properties of the polishing pad produced therefrom. In order to obtain a polishing pad having desired polishing characteristics, the number of isocyanate groups of the organic isocyanate relative to the total number of functional groups of the polyol compound and the chain extender is preferably in the range of 0.95 to 1.15, more preferably 0.99. ~ 1.10.
[0029]
Polyurethane can be produced by applying known urethanization techniques such as melting method and solution method. However, with regard to the polyurethane foam of the present invention, it is necessary to incorporate pores (bubbles) into the polyurethane, and the cost. In consideration of the working environment, it is preferable to manufacture by a melting method.
[0030]
The polyurethane foam of the present invention is obtained by mixing and curing a first component containing an isocyanate group-containing compound and a second component containing an active hydrogen group-containing compound. In the prepolymer method, the isocyanate-terminated prepolymer becomes an isocyanate group-containing compound, and the chain extender becomes an active hydrogen group-containing compound. In the one-shot method, the organic polyisocyanate becomes an isocyanate group-containing compound, and the chain extender and the polyol compound become active hydrogen group-containing compounds. If necessary, stabilizers such as antioxidants, lubricants, pigments, fillers, antistatic agents, and other additives may be added.
[0031]
In the polyurethane foam, a modified surfactant is added to at least one of the first component and the second component, and the component to which the modified surfactant is further added is stirred with a non-reactive gas so that the non-reactive gas is bubbled. After preparing the cell dispersion dispersed as follows, the remaining components are mixed and cured in the cell dispersion. In order to obtain a polyurethane foam which can stably form bubbles and has excellent physical properties, it is preferable to add a modified surfactant to the first component.
[0032]
The modified surfactant added in the present invention includes polyether-modified silicone oil, ester-modified silicone oil, epoxy-modified silicone oil, carbinol-modified silicone oil, phenol-modified silicone oil, mercapto-modified silicone oil, amino-modified silicone oil, And at least one modified silicon surfactant selected from the group consisting of carboxyl-modified silicone oils.
[0033]
The structure, molecular weight, and the like of the modified silicone oil described above are not particularly limited, and examples thereof include a modified silicone oil having a structure represented by the following general formula (I).
[0034]
[Chemical 1]

(In Formula 1, at least one of X, Y, and Z is (1) an organic group containing a polyether, (2) an organic group containing an ester group, (3) an organic group containing an epoxy group, (4) Either an organic group containing a nor group, (5) an organic group containing a phenol group, (6) an organic group containing a mercapto group, (7) an organic group containing an amino group, or (8) an organic group containing a carboxyl group The remainder is a methyl group or an alkoxyl group. A and b are positive integers.)
Specific examples of the modified silicone oil commercially available include the following.
[0035]
(1) Polyether-modified silicone oil
SH192, SH190 (above, manufactured by Toray Dow Corning Silicone), KF-352, KF-353, KF-615 (above, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), TFA4205, TSF4453 having the structure represented by the following general formula (II) , TSF4446 (above GE Toshiba Silicone)
[Chemical 2]

(R is a monovalent hydrocarbon group, R ′ is a divalent hydrocarbon group, and a, b, m, and n are positive integers.)
(2) Ester-modified silicone oil
TSF410 (GE Toshiba Silicone Co., Ltd.) having a structure represented by the following general formula (III)
[Chemical 3]

(R is a monovalent hydrocarbon group, R ′ is a divalent hydrocarbon group, and a is a positive integer.)
(3) Epoxy-modified silicone oil
KF-101 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) having a structure represented by the following general formula (IV).
[Formula 4]

(R ′ is a divalent hydrocarbon group, and a and b are positive integers.)
(4) Carbinol modified silicone oil
X-22-4015 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) having a structure represented by the following general formula (V)
[Chemical formula 5]

(R ′ is a divalent hydrocarbon group, and a and b are positive integers.)
XF42-B0970 (GE Toshiba Silicone Co., Ltd.) having a structure represented by the following general formula (VI)
[Chemical 6]

(R ′ is a divalent hydrocarbon group, and a and b are positive integers.)
(5) Phenol-modified silicone oil
X-22-1821 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) having a structure represented by the following general formula (VII)
[Chemical 7]

(R ′ is a divalent hydrocarbon group, and a is a positive integer.)
(6) Mercapto modified silicone oil
KF-2001, KF-2004 (above, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) having a structure represented by the following general formula (VIII)
[Chemical 8]

(R ′ is a divalent hydrocarbon group, and a and b are positive integers.)
(7) Amino-modified silicone oil
KF-867 and KF-869 having the structure represented by the following general formula (IX) (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
[Chemical 9]

(R ′ and R ″ are divalent hydrocarbon groups, and a and b are positive integers.)
TSF4708 (GE Toshiba Silicone Co., Ltd.) having the structure represented by the following general formula (X)
[Chemical Formula 10]

(R is a monovalent hydrocarbon group, R ′ is a divalent hydrocarbon group, and a and b are positive integers.)
(8) Carboxyl-modified silicone oil
X-22-3701E having a structure represented by the following general formula (XI) (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
Embedded image

(R ′ is a divalent hydrocarbon group, and a and b are positive integers.)
The total addition amount of the modified silicone oil is preferably 0.1 to 5% by weight, more preferably 1 to 4% by weight, based on the total amount of the first component and the second component. If it is less than 0.1% by weight, a foam may not be obtained. On the other hand, if it exceeds 5% by weight, the number of cells in the polyurethane foam increases, and a polyurethane foam with high hardness tends to be not obtained.
[0036]
The mixing ratio (the former / the latter) of the polyether-modified silicone oil and the modified silicone surfactant is preferably 0.5 / 1 to 100/1, more preferably 1/1 to 10/1. It is. When it is less than 0.5 / 1, there are many large bubbles and there is a tendency that sufficient hardness cannot be obtained. When it exceeds 100/1, there are few large bubbles and the polishing rate does not tend to be sufficiently large. It is in.
[0037]
In the present invention, it is particularly preferable to use carbinol-modified silicone oil as the modified silicon surfactant.
[0038]
The said non-reactive gas is a gas comprised only from the normal temperature gas component which does not react with an isocyanate group and an active hydrogen group. The gas may be actively sent into the liquid, or only the situation where the gas is naturally involved during the stirring may be used. The non-reactive gas used to form the bubbles is preferably non-flammable, and specific examples include nitrogen, oxygen, carbon dioxide, rare gases such as helium and argon, and mixed gases thereof. Thus, air from which moisture has been removed is most preferable in terms of cost.
[0039]
A known stirring device can be used without any particular limitation as a stirring device that disperses the non-reactive gas in the form of bubbles into the first component and / or the second component. Specifically, a homogenizer, a dissolver, a two-axis planetary planet, and the like. Examples thereof include a type mixer (planetary mixer). The shape of the stirring blade of the stirring device is not particularly limited, but the use of a whipper type stirring blade is preferable.
[0040]
In addition, stirring for producing the bubble dispersion and stirring for adding and mixing the remaining components are performed. However, the subsequent stirring is not particularly required to form bubbles and does not involve extremely large bubbles. Is preferred. As such an agitator, a planetary mixer is suitable. There is no problem even if the same stirring device is used as the stirring device for the dispersion step and the mixing step, and it is also preferable to use the stirring device by adjusting the stirring conditions such as adjusting the rotation speed of the stirring blade as necessary. .
[0041]
The conditions for producing the bubble dispersion are not particularly limited as long as bubbles having different bubble diameters are formed and a cured product having a predetermined shape is obtained, but the temperature is equal to or higher than the melting points of the first component and the second component. It is necessary that the temperature be lower than the temperature at which the curing reaction between the isocyanate group and the active hydrogen group does not proceed rapidly. Preferably it is 0-140 degreeC, More preferably, it is 10-120 degreeC. The bubble diameter can be set and controlled by appropriately selecting and adjusting conditions such as the type of surfactant to be used, the amount thereof added, stirring conditions, and the viscosity of the raw materials used. The stirring time varies depending on the performance of the stirrer, the viscosity of the reaction stock solution forming the polyurethane foam, etc., but at least 30 seconds, more preferably about 1-2 minutes to create a stable cell dispersion, Stirring is possible as long as fluidity is ensured. This stirring time needs to be longer than the stirring time for producing a normal polyurethane foam. The curing reaction between the isocyanate group and the active hydrogen group is an exothermic reaction, and the degree of heat generation varies depending on the type and combination of the selected isocyanate compound and active hydrogen compound. If the temperature rise of the system due to the reaction heat is large, the bubbles in the bubble dispersion liquid are expanded, which is not preferable. If a reaction system with a small reaction heat is used or a reaction system with a large reaction heat is used, sufficient It is preferable to adjust the temperature.
[0042]
In the production method of polyurethane foam, heating and post-curing the foam that has reacted until the foam dispersion is poured into the mold and no longer flows is effective in improving the physical properties of the foam and is extremely suitable. It is. Alternatively, the bubble dispersion may be poured into a mold and immediately placed in a heating oven to perform post-cure. The curing reaction is preferably performed at normal pressure because the bubble shape is stable.
[0043]
In the production of the polyurethane foam of the present invention, a known catalyst that promotes a polyurethane reaction such as a tertiary amine type or an organic tin type may be used. The type and addition amount of the catalyst are appropriately selected in consideration of the flow time for pouring into a mold having a predetermined shape after the mixing step.
[0044]
The polyurethane foam can be produced in a batch system in which each component is weighed into a container and stirred. Alternatively, each component and a non-reactive gas are continuously supplied to a stirrer and stirred to produce bubbles. It may be a continuous production method in which a dispersion is sent out to produce a molded product.
[0045]
The specific gravity of the obtained polyurethane foam is preferably about 0.5 to 1, and the hardness (ASKER D) is preferably about 45 to 65. The storage elastic modulus is preferably about 200 to 400.
[0046]
The polyurethane foam is sliced to a thickness suitable for a polishing sheet (polishing layer) for a polishing pad. The thickness of the polishing sheet is about 0.8 mm to 2 mm, and is usually sliced to a thickness of about 1.2 mm. In addition to this method, the polyurethane forming raw material may be poured into a mold having a cavity having the same thickness as the target polishing sheet.
[0047]
The polishing sheet for a polishing pad of the present invention has bubbles with a large distribution of bubble diameters on the surface thereof. The maximum bubble diameter of the bubbles is about 300 μm, the minimum bubble diameter is about 10 μm, and the average bubble diameter is about 40 to 65.
[0048]
The surface of the polishing sheet preferably has grooves (surface irregularities) in order to efficiently retain the slurry and renew the slurry, and to prevent destruction of the object to be polished due to adsorption with the object to be polished. The groove is not particularly limited as long as it is a surface shape that holds and renews the slurry. For example, XY lattice grooves, concentric circular grooves, through holes, non-through holes, polygonal columns, cylinders, spiral grooves, An eccentric circular groove, a radial groove, or a combination of these grooves may be mentioned, but it is particularly preferable that a part of the groove penetrates to the back surface. These grooves are generally regular, but the groove pitch, groove width, groove depth, etc. may be changed for each range to make the slurry retention and renewability desirable. Is possible. In the polishing sheet of the present invention, the groove pitch, groove width, and groove depth are not particularly limited. For example, in the case of an XY lattice groove, the groove width is preferably about 0.3 to 5 mm, particularly 0. It is preferably 5 to 3 mm. The groove pitch is preferably about 3 to 50 mm, particularly preferably 5 to 40 mm. The groove depth is preferably about 0.3 to 1.5 mm, particularly preferably 0.5 to 1 mm. In the case of concentric grooves, the groove width is preferably about 0.1 to 0.6 mm, and particularly preferably 0.1 to 0.5 mm. The groove pitch is preferably about 1 to 5 mm, and particularly preferably 1.5 to 3 mm. The groove depth is preferably about 0.2 to 1.5 mm, particularly preferably 0.3 to 1 mm. The shape of the groove is not particularly limited, but the cross section may be rectangular, triangular, U-shaped, semicircular, etc., and may have a cross sectional area through which fine powder passes.
[0049]
The method for producing the groove on the surface of the polishing sheet is not particularly limited. For example, a method of machine cutting using a jig such as a tool of a predetermined size, a polyurethane having a predetermined surface shape before curing A method of manufacturing by pouring the forming raw material and curing, a method of pressing and manufacturing polyurethane foam with a press plate having a predetermined surface shape, a method of manufacturing using photolithography, and a method of printing And a production method using a laser beam using a carbon dioxide laser or the like.
[0050]
The polishing pad of the present invention is produced by attaching the polishing sheet and the cushion sheet.
[0051]
The cushion sheet to be bonded to one side of the polishing pad polishing sheet (opposite side to the polishing side) is not particularly limited as long as it is softer than the polishing sheet. For example, fiber nonwoven fabrics such as polyester nonwoven fabric, nylon nonwoven fabric and acrylic nonwoven fabric, resin impregnated nonwoven fabrics such as polyester nonwoven fabric impregnated with polyurethane, polymer resin foams such as polyurethane foam and polyethylene foam, rubber properties such as butadiene rubber and isoprene rubber Examples thereof include resins and photosensitive resins.
[0052]
A method for attaching the polishing sheet for the polishing pad and the cushion sheet is not particularly limited, and a known method can be adopted, but it is preferable to use a double-sided tape.
[0053]
As the double-sided tape, a tape having a general configuration in which an adhesive layer is provided on both surfaces of a substrate can be used. As a base material, a nonwoven fabric, a film, etc. are mentioned, for example. In consideration of preventing the penetration of the slurry into the cushion sheet, it is preferable to use a film for the substrate. Examples of the composition of the adhesive layer include rubber adhesives and acrylic adhesives. Considering the content of metal ions, an acrylic adhesive is preferable because the content of metal ions is small. In addition, since the composition of the abrasive sheet and the cushion sheet may be different, the composition of each adhesive layer of the double-sided tape can be made different so that the adhesive strength of each layer can be optimized.
[0054]
The polishing pad of the present invention is preferably provided with a double-sided tape on the surface of the cushion sheet that adheres to the platen. As the double-sided tape, a tape having a general configuration in which an adhesive layer is provided on both surfaces of a base material can be used as described above. As a base material, a nonwoven fabric, a film, etc. are mentioned, for example. In consideration of peeling from the platen after use of the polishing pad, it is preferable to use a film for the substrate. Examples of the composition of the adhesive layer include rubber adhesives and acrylic adhesives. Considering the content of metal ions, an acrylic adhesive is preferable because the metal ion content is low. Also, the cushion sheet and the platen often have different compositions, and the composition of each adhesive layer of the double-sided tape can be made different so that the adhesive force to the cushion sheet and the platen can be optimized.
[0055]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Moreover, various measurements and evaluations were performed by the methods described below using the prepared polishing sheet and polishing pad.
[0056]
(Measurement of average bubble diameter, maximum bubble diameter, and minimum bubble diameter)
The produced polyurethane foam was cut out in parallel with a microtome cutter as thin as possible to 1 mm or less, and used as an average cell diameter measurement sample (10 mm × 10 mm). The sample was fixed on a slide glass, and an arbitrary part (measurement area of about 0.3 cm) on the sample surface was measured using an image processing apparatus (Image Analyzer V10 manufactured by Toyobo Co., Ltd.). ² ) Was measured, and the average bubble diameter was calculated. At this time, in addition to the average bubble diameter, the maximum bubble diameter and the minimum bubble diameter in the sample surface were also measured.
[0057]
(Specific gravity measurement)
This was performed according to JIS Z8807-1976. A sample cut into a 4 cm × 8.5 cm strip (thickness: arbitrary) was used as a sample for measuring specific gravity, and allowed to stand for 16 hours in an environment of temperature 23 ° C. ± 2 ° C. and humidity 50% ± 5%. The specific gravity was measured using a hydrometer (manufactured by Sartorius).
[0058]
(Hardness measurement)
This was performed in accordance with JIS K6253-1997. A sample cut into a size of 2 cm × 2 cm (thickness: arbitrary) was used as a sample for hardness measurement, and allowed to stand for 16 hours in an environment of a temperature of 23 ° C. ± 2 ° C. and a humidity of 50% ± 5%. At the time of measurement, the samples were overlapped to a thickness of 6 mm or more. The hardness was measured using a hardness meter (manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd., Asker D type hardness meter).
[0059]
(Storage elastic modulus measurement)
This was performed in accordance with JIS K7198-1991. A 3 mm × 40 mm strip (thickness; arbitrary) cut out was used as a sample for dynamic viscoelasticity measurement, and was allowed to stand for 4 days in a container containing silica gel under an environmental condition of 23 ° C. The accurate width and thickness of each sheet after cutting was measured with a micrometer. For measurement, a storage elastic modulus E ′ was measured using a dynamic viscoelastic spectrometer (manufactured by Iwamoto Seisakusho, present IS Engineering Co., Ltd.). The measurement conditions at that time are shown below.
<Measurement conditions>
Measurement temperature: 40 ° C
Applied strain: 0.03%
Initial load: 20g
Frequency: 1Hz
(Evaluation of polishing rate)
Using SPP600S (manufactured by Okamoto Machine Tool Co., Ltd.) as the polishing apparatus, the polishing rate was evaluated using the prepared polishing pad. The polishing rate was calculated from the time obtained by polishing about 0.5 μm of a 1-μm thermal oxide film formed on an 8-inch silicon wafer. An interference type film thickness measuring device (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.) was used for measuring the thickness of the oxide film. As polishing conditions, silica slurry (SS12, manufactured by Cabot Corporation) was added as a slurry at a flow rate of 150 ml / min during polishing. The polishing load is 350 g / cm ² The rotational speed of the polishing platen was 35 rpm, and the rotational speed of the wafer was 30 rpm.
[0060]
Example 1
(Manufacture of polyurethane foam)
In a reaction vessel coated with Teflon, 100 parts by weight of filtered polyether-based isocyanate-terminated prepolymer adiprene L-325 (Uniroy, isocyanate group concentration: 2.22 meq / g), filtered polyether-modified silicone oil, 1.8 parts by weight of TSF4446 (manufactured by GE Toshiba Silicone) and 1.2 parts by weight of ester-modified silicone oil / TSF410 (manufactured by GE Toshiba Silicone) were mixed, and the reaction temperature was adjusted to 80 ° C. Using a Teflon-coated stirring blade, vigorous stirring was performed so that bubbles were taken into the reaction system at a rotation speed of 900 rpm. 26 parts by weight of 4,4′-methylenebis (o-chloroaniline) (Ihara Chemical amine manufactured by Ihara Chemical Co., Ltd .: hereinafter abbreviated as MBOCA) previously melted at 120 ° C. and filtered was added thereto. After stirring for about 1 minute, the reaction solution was poured into a Teflon-coated pan-type open mold. When the reaction solution was no longer fluid, it was placed in an oven and post-cured at 110 ° C. for 6 hours to obtain a polyurethane foam.
[0061]
(Manufacture of polishing sheet and polishing pad)
The produced polyurethane foam was sliced using a band saw type slicer (manufactured by Fecken) to obtain a polishing sheet for a polishing pad. Next, the polishing sheet was buffed using a buffing machine (manufactured by Amitech Co., Ltd.) to buff the surface so as to have a sheet thickness of 1.27 mm, thereby preparing a sheet having a precise thickness.
The average cell diameter, maximum cell size, minimum cell size, specific gravity, hardness, and storage elastic modulus of the obtained abrasive sheet were as shown in Table 1.
The buffed abrasive sheet is punched into a predetermined diameter, and a groove processing machine (manufactured by Toho Koki Co., Ltd.) is used to form a concentric circle having a groove width of 0.25 mm, a groove pitch of 1.50 mm, and a groove depth of 0.40 mm. Groove processing was performed to complete a polishing sheet having grooves. A double-sided tape (double tack tape manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) was bonded to the surface opposite to the grooved surface of the polishing sheet using a laminator. Further, as a cushion sheet, a polyethylene foam (Toray Pef, thickness: 0.80 mm) having a buffed surface and a corona treatment was attached using a laminator. Further, a double-sided tape was bonded to the surface of the cushion sheet opposite to the surface on which the polishing sheet was bonded, to prepare a polishing pad.
The polishing rate of the obtained polishing pad was as shown in Table 2.
[0062]
Example 2
2.4 parts by weight of modified silicone oil, polyether-modified silicone oil, KF-352 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), and 0.6 parts by weight of carbinol-modified silicon oil, X-22-4015 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) A polyurethane foam, a polishing sheet, and a polishing pad were produced in the same manner as in Example 1 except that the above was changed. The evaluation results are shown in Tables 1 and 2.
[0063]
Example 3
The modified silicone oil was changed to 2.7 parts by weight of polyether-modified silicone oil SH192 (Toray Dow Corning Silicone) and 0.3 part by weight of amino-modified silicone oil TSF4708 (GE Toshiba Silicone). A polyurethane foam, a polishing sheet, and a polishing pad were produced in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Tables 1 and 2.
[0064]
Example 4
The modified silicone oil was added to 2.7 parts by weight of polyether-modified silicone oil SH192 (Toray Dow Corning Silicone) and 0.3 parts by weight of carboxyl-modified silicone oil X-22-3701E (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.). A polyurethane foam, a polishing sheet, and a polishing pad were produced in the same manner as in Example 1 except that the change was made. The evaluation results are shown in Tables 1 and 2.
[0065]
Comparative Example 1
A polyurethane foam, a polishing sheet, and a polishing pad were produced in the same manner as in Example 1 except that the modified silicone oil was changed to 3 parts by weight of polyether-modified silicone oil SH192 (Toray Dow Corning Silicone). . The evaluation results are shown in Tables 1 and 2.
[0066]
[Table 1]

From Table 1, when a polyether modified silicone oil and a modified silicone surfactant are used in combination (Examples 1 to 4), the variation in the bubble diameter is large. On the other hand, when only one type of modified silicon surfactant is used (Comparative Example 1), it is understood that the bubble diameter variation is small and uniform bubbles are generated.
[0067]
[Table 2]

From Table 2, when polyether modified silicone oil and modified silicone surfactant are used in combination (Examples 1 to 4), compared with the case of using only one type of modified silicone surfactant (Comparative Example 1). It can be seen that the polishing rate is large.

Claims

A first component comprising an isocyanate group-containing compound, and a second component containing a chain extender or chain extender and a polyol compound A polyurethane foam for abrasive sheet as a raw material component, further, a polyether-modified silicone oil At least one modified silicon selected from the group consisting of ester modified silicone oil, epoxy modified silicone oil, carbinol modified silicone oil, phenol modified silicone oil, mercapto modified silicone oil, amino modified silicone oil, and carboxyl modified silicone oil A polyurethane foam for abrasive sheets, comprising a surfactant.

A polishing sheet for a polishing pad comprising the polyurethane foam according to claim 1.

The polishing sheet for a polishing pad according to claim 2, wherein a groove is provided on the surface of the polyurethane foam.

The polishing sheet for a polishing pad according to claim 3, wherein a part of the groove penetrates to the back surface.

A polishing pad comprising the polishing pad polishing sheet according to claim 3 and a cushion sheet.

The polishing pad according to claim 5, further comprising a double-sided tape between the polishing pad polishing sheet and the cushion sheet.

The polishing pad according to claim 5 or 6, wherein a double-sided tape is provided on a surface of the cushion sheet that adheres to the platen.

A method of producing a polyurethane foam for an abrasive sheet by mixing a first component comprising an isocyanate group-containing compound and a second component comprising a chain extender or a chain extender and a polyol compound , the first component or At least one of the second components includes polyether modified silicone oil, ester modified silicone oil, epoxy modified silicone oil, carbinol modified silicone oil, phenol modified silicone oil, mercapto modified silicone oil, amino modified silicone oil, and carboxyl modified silicone oil. At least one modified silicon surfactant selected from the group consisting of oils is added, and the component to which the surfactant is added is further stirred with a non-reactive gas to disperse the non-reactive gas as bubbles. After preparing the bubble dispersion, A method of making an abrasive sheet for polyurethane foam, characterized in that curing by mixing Rino components.