JP4237800B2 - Polishing pad - Google Patents

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JP4237800B2 JP2007006232A JP2007006232A JP4237800B2 JP 4237800 B2 JP4237800 B2 JP 4237800B2 JP 2007006232 A JP2007006232 A JP 2007006232A JP 2007006232 A JP2007006232 A JP 2007006232A JP 4237800 B2 JP4237800 B2 JP 4237800B2
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Description

本発明はレンズ、反射ミラー等の光学材料やシリコンウエハ、ハードディスク用のガラス基板、アルミ基板、及び一般的な金属研磨加工等の高度の表面平坦性を要求される材料の平坦化加工を安定、かつ高い研磨効率で行うことが可能な研磨パッドに関するものである。本発明の研磨パッドは、特にシリコンウエハやガラスの仕上げ研磨に有用である。   The present invention stabilizes flattening processing of optical materials such as lenses and reflecting mirrors, silicon wafers, glass substrates for hard disks, aluminum substrates, and materials that require high surface flatness such as general metal polishing processing, In addition, the present invention relates to a polishing pad that can be performed with high polishing efficiency. The polishing pad of the present invention is particularly useful for finish polishing of a silicon wafer or glass.

一般に、シリコンウエハ等の半導体ウエハ、レンズ、及びガラス基板などの鏡面研磨には、平坦度及び面内均一度の調整を主目的とする粗研磨と、表面粗さの改善及びスクラッチの除去を主目的とする仕上げ研磨とがある。   In general, mirror polishing of semiconductor wafers such as silicon wafers, lenses, and glass substrates mainly involves rough polishing for the purpose of adjusting flatness and in-plane uniformity, improvement of surface roughness, and removal of scratches. There is intended finish polishing.

前記仕上げ研磨は、通常、回転可能な定盤の上に軟質な発泡ウレタンよりなるスエード調の人工皮革を貼り付け、その上にアルカリベース水溶液にコロイダルシリカを含有した研磨剤を供給しながら、ウエハを擦りつけることにより行われる(特許文献1)。   The finish polishing is usually performed by attaching a suede-like artificial leather made of soft urethane foam on a rotatable surface plate and supplying an abrasive containing colloidal silica to an alkali-based aqueous solution. (Patent Document 1).

仕上げ研磨に用いられる研磨パッドとしては、上記の他に以下のようなものが提案されている。   In addition to the above, the following have been proposed as polishing pads used for finish polishing.

ポリウレタン樹脂に、発泡剤を利用して厚さ方向に形成させた細長い微細な穴(ナップ)を多数形成したナップ層とナップ層を補強する基布からなるスエード調の仕上げ研磨パッドが提案されている(特許文献2)。   A suede-like finish polishing pad consisting of a nap layer in which polyurethane foam is formed with a number of elongated fine holes (nap) formed in the thickness direction using a foaming agent and a base fabric that reinforces the nap layer has been proposed. (Patent Document 2).

また、スエード調であり、表面粗さが算術平均粗さ(Ra)で5μm以下である仕上げ研磨用研磨布が提案されている(特許文献3)。   In addition, a polishing cloth for finish polishing that is suede-like and has a surface roughness of 5 μm or less in arithmetic mean roughness (Ra) has been proposed (Patent Document 3).

また、基材部とこの基材部上に形成される表面層(ナップ層)とを備え、前記表面層に、ポリハロゲン化ビニルまたはハロゲン化ビニル共重合体を含有させた仕上げ研磨用研磨布が提案されている(特許文献4)。   Also, a polishing cloth for finishing polishing comprising a base material part and a surface layer (nap layer) formed on the base material part, wherein the surface layer contains a polyvinyl halide or a vinyl halide copolymer. Has been proposed (Patent Document 4).

従来の研磨パッドは、いわゆる湿式硬化法により製造されていた。湿式硬化法とは、ウレタン樹脂をジメチルホルムアミドなどの水溶性有機溶媒に溶解させたウレタン樹脂溶液を基材上に塗布し、これを水中で処理し湿式凝固して多孔質銀面層を形成し、水洗乾燥後に該銀面層表面を研削して表面層(ナップ層)を形成する方法である。例えば、特許文献5では、平均径が1〜30μmの略球状の孔を有する仕上げ用研磨布を湿式硬化法により製造している。   Conventional polishing pads have been manufactured by a so-called wet curing method. The wet curing method is a method in which a urethane resin solution in which a urethane resin is dissolved in a water-soluble organic solvent such as dimethylformamide is applied onto a substrate, which is treated in water and wet solidified to form a porous silver surface layer. The surface layer (nap layer) is formed by grinding the surface of the silver surface layer after washing and drying. For example, in Patent Document 5, a polishing pad for finishing having a substantially spherical hole with an average diameter of 1 to 30 μm is manufactured by a wet curing method.

しかし、従来の研磨パッドは、気泡が細長い構造であるため又は表面層の材料自体の機械的強度が低いため、耐久性に乏しく、平坦化特性が次第に悪化したり、研磨速度の安定性に劣るという問題があった。また、従来の研磨パッドは、研磨層と基材層との接着性が弱く、界面で剥がれやすいという問題があった。さらに、従来の研磨パッドは、セルフドレス性が悪く、研磨中にパッド表面の目詰まりが発生しやすいという問題があった。   However, the conventional polishing pad has a long and narrow structure of the bubbles or the mechanical strength of the material of the surface layer itself is low, so that the durability is poor, the planarization characteristics are gradually deteriorated, and the stability of the polishing rate is inferior. There was a problem. Further, the conventional polishing pad has a problem that the adhesiveness between the polishing layer and the base material layer is weak, and it is easily peeled off at the interface. Further, the conventional polishing pad has a problem that the self-dressing property is poor and the pad surface is easily clogged during polishing.

特開2003−37089号公報JP 2003-37089 A 特開2003−100681号公報JP 2003-1000068 A1 特開2004−291155号公報JP 2004-291155 A 特開2004−335713号公報JP 2004-335713 A 特開2006−75914号公報JP 2006-75914 A

本発明は、耐久性に優れ、セルフドレス性がよく、かつ研磨層と基材層との接着性が良好な研磨パッドを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a polishing pad having excellent durability, good self-dressing properties, and good adhesion between a polishing layer and a base material layer.

本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、以下に示す研磨パッドにより上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that the above object can be achieved by the polishing pad described below, and have completed the present invention.

すなわち、本発明は、基材層上に研磨層が設けられている研磨パッドにおいて、前記研磨層は、平均気泡径20〜300μmの略球状の連続気泡を有する熱硬化性ポリウレタン発泡体からなり、前記ポリウレタン発泡体は、イソシアネート成分と活性水素含有化合物とを原料成分として含有し、前記活性水素含有化合物は、官能基数が3〜8かつ水酸基価が400〜1830mgKOH/gの低分子量ポリオール及び/又は官能基数が3〜8かつアミン価が400〜1870mgKOH/gの低分子量ポリアミンを1〜20重量%含有することを特徴とする研磨パッド、に関する。   That is, the present invention is a polishing pad provided with a polishing layer on a base material layer, the polishing layer is composed of a thermosetting polyurethane foam having substantially spherical open cells having an average cell diameter of 20 to 300 μm, The polyurethane foam contains an isocyanate component and an active hydrogen-containing compound as raw material components, and the active hydrogen-containing compound has a low molecular weight polyol having 3 to 8 functional groups and a hydroxyl value of 400 to 1830 mg KOH / g and / or The present invention relates to a polishing pad comprising 1 to 20% by weight of a low molecular weight polyamine having 3 to 8 functional groups and an amine value of 400 to 1870 mg KOH / g.

従来の研磨パッドは、気泡が細長い構造をしているため又は研磨層の材料自体の機械的強度が低いため、研磨層に繰り返し圧力が加わると「へたり」が生じて耐久性に乏しくなると考えられる。一方、上記のように、平均気泡径20〜300μmの略球状の連続気泡を有する熱硬化性ポリウレタン発泡体で研磨層を形成することにより、研磨層の耐久性を向上させることができる。そのため、本発明の研磨パッドを用いた場合には、長期間平坦化特性を高く維持することができ、研磨速度の安定性も向上する。また、連続気泡構造を有するためスラリーの保持性に優れる。ここで、略球状とは、球状及び楕円球状をいう。楕円球状の気泡とは、長径Lと短径Sの比(L/S)が5以下のものであり、好ましくは3以下、より好ましくは1.5以下である。   In conventional polishing pads, because bubbles have an elongated structure or because the mechanical strength of the material of the polishing layer itself is low, it is considered that when repeated pressure is applied to the polishing layer, “sagging” occurs, resulting in poor durability. It is done. On the other hand, as described above, the durability of the polishing layer can be improved by forming the polishing layer with a thermosetting polyurethane foam having substantially spherical open cells having an average cell diameter of 20 to 300 μm. Therefore, when the polishing pad of the present invention is used, the planarization characteristic can be kept high for a long time, and the stability of the polishing rate is also improved. Moreover, since it has an open cell structure, it has excellent slurry retention. Here, the substantially spherical shape means a spherical shape and an elliptical shape. Oval and spherical bubbles are those having a major axis L to minor axis S ratio (L / S) of 5 or less, preferably 3 or less, more preferably 1.5 or less.

平均気泡径が20〜300μmの範囲から逸脱する場合は、研磨速度が低下したり、耐久性が低下する。   When the average bubble diameter deviates from the range of 20 to 300 μm, the polishing rate decreases or the durability decreases.

また、熱硬化性ポリウレタン発泡体の形成材料である活性水素含有化合物は、官能基数が3〜8かつ水酸基価が400〜1830mgKOH/gの低分子量ポリオール及び/又は官能基数が3〜8かつアミン価が400〜1870mgKOH/gの低分子量ポリアミンを1〜20重量%含有する。該低分子量ポリオール及び/又は低分子量ポリアミンを特定量用いることにより、気泡膜が破れやすくなり、連続気泡を形成しやすくなるだけでなく、研磨速度の安定性が良好になる。また、多官能性の低分子量ポリオールや低分子量ポリアミンを用いているため、架橋構造の発達したポリウレタンが形成され、それによりセルフドレス性能が向上し、研磨中にパッド表面の目詰まりが発生しにくくなる。   Further, the active hydrogen-containing compound which is a material for forming the thermosetting polyurethane foam is a low molecular weight polyol having 3 to 8 functional groups and a hydroxyl value of 400 to 1830 mgKOH / g and / or 3 to 8 functional groups and an amine value. Contains 1 to 20% by weight of low molecular weight polyamine of 400 to 1870 mg KOH / g. By using a specific amount of the low molecular weight polyol and / or low molecular weight polyamine, the bubble film is easily broken and not only is easy to form open cells but also the stability of the polishing rate is improved. In addition, the use of polyfunctional low molecular weight polyols and low molecular weight polyamines results in the formation of polyurethane with a well-developed crosslinked structure, which improves self-dressing performance and prevents clogging of the pad surface during polishing. Become.

官能基数が3未満の場合には、ポリウレタンの架橋構造が十分に発達しないためセルフドレス性能が不十分になり、官能基数が8を超える場合には、ポリウレタンの架橋構造が発達し過ぎるためポリウレタンが脆くなりすぎて研磨特性に悪影響がでる。   When the number of functional groups is less than 3, the cross-linked structure of polyurethane is not sufficiently developed, so that the self-dressing performance is insufficient, and when the number of functional groups exceeds 8, the cross-linked structure of polyurethane is excessively developed. It becomes too brittle and adversely affects the polishing characteristics.

水酸基価が400mgKOH/g未満又はアミン価が400mgKOH/g未満の場合には、連続気泡化の向上効果が十分に得られない。一方、水酸基価が1830mgKOH/gを超える場合又はアミン価が1870mgKOH/gを超える場合には、ポリウレタン発泡体が硬くなりすぎてウエハ表面にスクラッチが発生しやすくなる。   When the hydroxyl value is less than 400 mgKOH / g or the amine value is less than 400 mgKOH / g, the effect of improving open cell formation cannot be obtained sufficiently. On the other hand, when the hydroxyl value exceeds 1830 mgKOH / g or the amine value exceeds 1870 mgKOH / g, the polyurethane foam becomes too hard and scratches are likely to occur on the wafer surface.

なお、前記低分子量ポリオールと低分子量ポリアミンを併用する場合には、合計で1〜20重量%用いる。   In addition, when using the said low molecular weight polyol and low molecular weight polyamine together, 1 to 20 weight% is used in total.

前記低分子量ポリオールは、トリメチロールプロパン、グリセリン、ジグリセリン、1,2,6−ヘキサントリオール、トリエタノールアミン、ペンタエリスリトール、テトラメチロールシクロヘキサン、メチルグルコシド、及びこれらのアルキレンオキサイド付加物からなる群より選択される少なくとも1種であり、前記低分子量ポリアミンは、エチレンジアミン、トリレンジアミン、ジフェニルメタンジアミン、及びこれらのアルキレンオキサイド付加物からなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。   The low molecular weight polyol is selected from the group consisting of trimethylolpropane, glycerin, diglycerin, 1,2,6-hexanetriol, triethanolamine, pentaerythritol, tetramethylolcyclohexane, methylglucoside, and alkylene oxide adducts thereof. The low molecular weight polyamine is preferably at least one selected from the group consisting of ethylenediamine, tolylenediamine, diphenylmethanediamine, and these alkylene oxide adducts.

前記活性水素含有化合物は、官能基数が2〜4かつ水酸基価が20〜150mgKOH/gの高分子量ポリオールを30〜85重量%含有することが好ましい。該高分子ポリオールを特定量用いることにより、目的とする連続気泡を安定的に形成することができ、かつ研磨層の機械的特性が良好になる。   The active hydrogen-containing compound preferably contains 30 to 85% by weight of a high molecular weight polyol having 2 to 4 functional groups and a hydroxyl value of 20 to 150 mgKOH / g. By using a specific amount of the polymer polyol, the desired open cell can be stably formed, and the mechanical properties of the polishing layer are improved.

また、本発明においては、熱硬化性ポリウレタン発泡体の形成材料であるイソシアネート成分が、カルボジイミド変性MDIであることが好ましい。前記低分子量ポリオール及び/又は低分子量ポリアミンとカルボジイミド変性MDIとを併用することにより、研磨層と基材層との接着性が格段に向上する。   Moreover, in this invention, it is preferable that the isocyanate component which is a forming material of a thermosetting polyurethane foam is carbodiimide modified MDI. By using the low molecular weight polyol and / or the low molecular weight polyamine in combination with the carbodiimide-modified MDI, the adhesion between the polishing layer and the base material layer is remarkably improved.

また、本発明は、カルボジイミド変性MDIと、官能基数が3〜8かつ水酸基価が400〜1830mgKOH/gの低分子量ポリオール及び/又は官能基数が3〜8かつアミン価が400〜1870mgKOH/gの低分子量ポリアミンを1〜20重量%含む活性水素含有化合物とを原料成分として含有する気泡分散ウレタン組成物を機械発泡法により調製する工程、基材層上に気泡分散ウレタン組成物を塗布する工程、気泡分散ウレタン組成物を硬化させることにより、平均気泡径20〜300μmの略球状の連続気泡を有する熱硬化性ポリウレタン発泡層を形成する工程、及び熱硬化性ポリウレタン発泡層の厚さを均一に調整する工程を含む研磨パッドの製造方法、に関する。   Further, the present invention is a carbodiimide-modified MDI, a low molecular weight polyol having 3 to 8 functional groups and a hydroxyl value of 400 to 1830 mgKOH / g and / or a low molecular weight number of 3 to 8 and an amine value of 400 to 1870 mgKOH / g. A step of preparing a cell-dispersed urethane composition containing an active hydrogen-containing compound containing 1 to 20% by weight of a molecular weight polyamine as a raw material component by a mechanical foaming method, a step of applying a cell-dispersed urethane composition on a substrate layer, By curing the dispersed urethane composition, the step of forming a thermosetting polyurethane foam layer having substantially spherical open cells with an average cell diameter of 20 to 300 μm, and the thickness of the thermosetting polyurethane foam layer are uniformly adjusted. The present invention relates to a method for manufacturing a polishing pad including steps.

また、本発明は、カルボジイミド変性MDIと、官能基数が3〜8かつ水酸基価が400〜1830mgKOH/gの低分子量ポリオール及び/又は官能基数が3〜8かつアミン価が400〜1870mgKOH/gの低分子量ポリアミンを1〜20重量%含む活性水素含有化合物とを原料成分として含有する気泡分散ウレタン組成物を機械発泡法により調製する工程、離型シート上に気泡分散ウレタン組成物を塗布する工程、気泡分散ウレタン組成物上に基材層を積層する工程、押圧手段により厚さを均一にしつつ気泡分散ウレタン組成物を硬化させることにより、平均気泡径20〜300μmの略球状の連続気泡を有する熱硬化性ポリウレタン発泡層を形成する工程、及び熱硬化性ポリウレタン発泡層下の離型シートを剥離する工程を含む研磨パッドの製造方法、に関する。   Further, the present invention is a carbodiimide-modified MDI, a low molecular weight polyol having 3 to 8 functional groups and a hydroxyl value of 400 to 1830 mgKOH / g and / or a low molecular weight number of 3 to 8 and an amine value of 400 to 1870 mgKOH / g. A step of preparing a cell-dispersed urethane composition containing an active hydrogen-containing compound containing 1 to 20% by weight of a molecular weight polyamine as a raw material component by a mechanical foaming method, a step of applying a cell-dispersed urethane composition on a release sheet, and a cell A step of laminating a base material layer on a dispersed urethane composition, a thermoset having substantially spherical open cells having an average cell diameter of 20 to 300 μm by curing the cell dispersed urethane composition while making the thickness uniform by pressing means. A step of forming a porous polyurethane foam layer and a step of peeling a release sheet under the thermosetting polyurethane foam layer. A method of manufacturing a polishing pad, on.

さらに、本発明は、前記研磨パッドを用いて半導体ウエハの表面を研磨する工程を含む半導体デバイスの製造方法、に関する。   Furthermore, this invention relates to the manufacturing method of the semiconductor device including the process of grind | polishing the surface of a semiconductor wafer using the said polishing pad.

本発明の研磨パッドは、平均気泡径20〜300μmの略球状の連続気泡を有する熱硬化性ポリウレタン発泡体(以下、ポリウレタン発泡体という)からなる研磨層と、基材層を含む。   The polishing pad of the present invention includes a polishing layer made of a thermosetting polyurethane foam (hereinafter referred to as polyurethane foam) having substantially spherical open cells having an average cell diameter of 20 to 300 μm, and a base material layer.

ポリウレタン樹脂は耐摩耗性に優れ、原料組成を種々変えることにより所望の物性を有するポリマーを容易に得ることができ、また機械発泡法(メカニカルフロス法を含む)により略球状の微細気泡を容易に形成することができるため研磨層の形成材料として好ましい材料である。   Polyurethane resin is excellent in abrasion resistance, and it is possible to easily obtain polymers having desired physical properties by changing the raw material composition. Also, it is easy to form almost spherical fine bubbles by mechanical foaming (including mechanical flossing). Since it can be formed, it is a preferable material for forming the polishing layer.

ポリウレタン樹脂は、イソシアネート成分、及び活性水素含有化合物(高分子量ポリオール、低分子量ポリオール、低分子量ポリアミン、鎖延長剤等)からなるものである。   The polyurethane resin is composed of an isocyanate component and an active hydrogen-containing compound (high molecular weight polyol, low molecular weight polyol, low molecular weight polyamine, chain extender, etc.).

イソシアネート成分としては、ポリウレタンの分野において公知の化合物を特に限定なく使用できる。例えば、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、ポリメリックMDI、カルボジイミド変性MDI(例えば、商品名ミリオネートMTL、日本ポリウレタン工業製)、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、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、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、4,4’−ジシクロへキシルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート等の脂環式ジイソシアネートが挙げられる。これらは1種で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   As the isocyanate component, a known compound in the field of polyurethane can be used without particular limitation. For example, 2,4-toluene diisocyanate, 2,6-toluene diisocyanate, 2,2′-diphenylmethane diisocyanate, 2,4′-diphenylmethane diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, polymeric MDI, carbodiimide-modified MDI (for example, commercial products) Name Millionate MTL, manufactured by Nippon Polyurethane Industry), 1,5-naphthalene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, m-phenylene diisocyanate, p-xylylene diisocyanate, m-xylylene diisocyanate, and other aromatic diisocyanates, ethylene diisocyanate, 2,2 1,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, aliphatic diisocyanates such as 1,6-hexamethylene diisocyanate, 1,4-cyclohexane San diisocyanate, cyclohexane diisocyanate, 4,4'-dicyclohexyl methane diisocyanate, isophorone diisocyanate, and cycloaliphatic diisocyanates such as norbornane diisocyanate. These may be used alone or in combination of two or more.

上記のイソシアネート成分のうち、芳香族ジイソシアネートを用いることが好ましく、特にカルボジイミド変性MDIを用いることが好ましい。   Of the above isocyanate components, aromatic diisocyanates are preferably used, and carbodiimide-modified MDI is particularly preferably used.

高分子量ポリオールとしては、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ーテルグリコール、ポリエチレングリコール等に代表されるポリエーテルポリオール、ポリブチレンアジペートに代表されるポリエステルポリオール、ポリカプロラクトンポリオール、ポリカプロラクトンのようなポリエステルグリコールとアルキレンカーボネートとの反応物などで例示されるポリエステルポリカーボネートポリオール、エチレンカーボネートを多価アルコールと反応させ、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ーボネートポリオール、ポリヒドロキシル化合物とアリールカーボネートとのエステル交換反応により得られるポリカーボネートポリオール、ポリマー粒子を分散させたポリエーテルポリオールであるポリマーポリオー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。   Examples of the high molecular weight polyol include those usually used in the technical field of polyurethane. Examples include polyether polyols typified by polytetramethylene ether glycol, polyethylene glycol, etc., polyester polyols typified by polybutylene adipate, polycaprolactone polyols, reactants of polyester glycols such as polycaprolactone and alkylene carbonate, etc. Polyester polycarbonate polyol obtained by reacting ethylene carbonate with polyhydric alcohol and then reacting the obtained reaction mixture with organic dicarboxylic acid, polycarbonate polyol obtained by transesterification of polyhydroxyl compound and aryl carbonate And polymer polyol which is a polyether polyol in which polymer particles are dispersed.These may be used alone or in combination of two or more.

上記高分子量ポリオールのうち、官能基数が2〜4かつ水酸基価が20〜150mgKOH/gの高分子量ポリオールを用いることが好ましい。水酸基価は50〜120mgKOH/gであることがより好ましい。水酸基価が20mgKOH/g未満の場合には、ポリウレタンのハードセグメント量が少なくなって耐久性が低下する傾向にあり、150mgKOH/gを超える場合には、ポリウレタン発泡体の架橋度が高くなりすぎて脆くなる傾向にある。該高分子量ポリオールは、活性水素含有化合物全体に対して30〜85重量%用いることが好ましく、より好ましくは30〜60重量%である。   Among the high molecular weight polyols, it is preferable to use a high molecular weight polyol having 2 to 4 functional groups and a hydroxyl value of 20 to 150 mgKOH / g. The hydroxyl value is more preferably 50 to 120 mgKOH / g. When the hydroxyl value is less than 20 mgKOH / g, the amount of polyurethane hard segments tends to decrease and the durability tends to decrease. When the hydroxyl value exceeds 150 mgKOH / g, the degree of crosslinking of the polyurethane foam becomes too high. Tend to be brittle. The high molecular weight polyol is preferably used in an amount of 30 to 85% by weight, more preferably 30 to 60% by weight, based on the entire active hydrogen-containing compound.

本発明においては、高分子量ポリオールと共に、官能基数が3〜8かつ水酸基価が400〜1830mgKOH/gの低分子量ポリオール及び/又は官能基数が3〜8かつアミン価が400〜1870mgKOH/gの低分子量ポリアミンを活性水素含有化合物全体に対して1〜20重量%用いることが必要である。低分子量ポリオール及び/又は低分子量ポリアミンの添加量は5〜15重量%であることが好ましい。   In the present invention, a low molecular weight polyol having 3 to 8 functional groups and a hydroxyl value of 400 to 1830 mg KOH / g and / or a low molecular weight having 3 to 8 functional groups and an amine value of 400 to 1870 mg KOH / g together with a high molecular weight polyol. It is necessary to use the polyamine in an amount of 1 to 20% by weight based on the entire active hydrogen-containing compound. The addition amount of the low molecular weight polyol and / or the low molecular weight polyamine is preferably 5 to 15% by weight.

前記官能基数及び水酸基価を有する低分子量ポリオールとしては、例えば、トリメチロールプロパン、グリセリン、ジグリセリン、1,2,6−ヘキサントリオール、トリエタノールアミン、ペンタエリスリトール、テトラメチロールシクロヘキサン、メチルグルコシド、及びこれらのアルキレンオキサイド(EO、PO等)付加物が挙げられる。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。特にトリメチロールプロパンを用いることが好ましい。   Examples of the low molecular weight polyol having the number of functional groups and the hydroxyl value include, for example, trimethylolpropane, glycerin, diglycerin, 1,2,6-hexanetriol, triethanolamine, pentaerythritol, tetramethylolcyclohexane, methylglucoside, and these And adducts of alkylene oxide (EO, PO, etc.). These may be used alone or in combination of two or more. In particular, trimethylolpropane is preferably used.

前記官能基数及びアミン価を有する低分子量ポリアミンとしては、例えば、エチレンジアミン、トリレンジアミン、ジフェニルメタンジアミン、及びこれらのアルキレンオキサイド(EO、PO等)付加物が挙げられる。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。特にエチレンジアミンのEO付加物を用いることが好ましい。   Examples of the low molecular weight polyamine having the number of functional groups and an amine value include ethylenediamine, tolylenediamine, diphenylmethanediamine, and alkylene oxide (EO, PO, etc.) adducts thereof. These may be used alone or in combination of two or more. It is particularly preferable to use an EO adduct of ethylenediamine.

また、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、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−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等の低分子量ポリオールを併用してもよい。また、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、2−(2−アミノエチルアミノ)エタノール、及びモノプロパノールアミン等のアルコールアミンを併用してもよい。   Further, ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, 1,6 -Low molecular weight polyols such as hexanediol, neopentyl glycol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 3-methyl-1,5-pentanediol, diethylene glycol and triethylene glycol may be used in combination. Further, alcohol amines such as monoethanolamine, diethanolamine, 2- (2-aminoethylamino) ethanol, and monopropanolamine may be used in combination.

ポリウレタン樹脂をプレポリマー法により製造する場合において、イソシアネート末端プレポリマーの硬化には鎖延長剤を使用する。鎖延長剤は、少なくとも2個以上の活性水素基を有する有機化合物であり、活性水素基としては、水酸基、第1級もしくは第2級アミノ基、チオール基(SH)等が例示できる。具体的には、4,4’−メチレンビス(o−クロロアニリン)(MOCA)、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、N,N’−ジ−sec−ブチル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’−ジエチル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、m−キシリレンジアミン、N,N’−ジ−sec−ブチル−p−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、及びp−キシリレンジアミン等に例示されるポリアミン類、あるいは、上述した低分子量ポリオールや低分子量ポリアミン等を挙げることができる。これらは1種で用いても、2種以上を混合しても差し支えない。   When the polyurethane resin is produced by the prepolymer method, a chain extender is used for curing the isocyanate-terminated prepolymer. The chain extender is an organic compound having at least two active hydrogen groups, and examples of the active hydrogen group include a hydroxyl group, a primary or secondary amino group, and a thiol group (SH). Specifically, 4,4′-methylenebis (o-chloroaniline) (MOCA), 2,6-dichloro-p-phenylenediamine, 4,4′-methylenebis (2,3-dichloroaniline), 3,5 -Bis (methylthio) -2,4-toluenediamine, 3,5-bis (methylthio) -2,6-toluenediamine, 3,5-diethyltoluene-2,4-diamine, 3,5-diethyltoluene-2 , 6-diamine, trimethylene glycol-di-p-aminobenzoate, 1,2-bis (2-aminophenylthio) ethane, 4,4′-diamino-3,3′-diethyl-5,5′-dimethyl Diphenylmethane, N, N′-di-sec-butyl-4,4′-diaminodiphenylmethane, 3,3′-diethyl-4,4′-diaminodiphenylmethane, m-xyl Polyamines exemplified by N-diamine, N, N′-di-sec-butyl-p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, and p-xylylenediamine, or the low molecular weight polyols and low molecular weight polyamines mentioned above. Can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.

イソシアネート成分、活性水素含有化合物の比は、各々の分子量やポリウレタン発泡体の所望物性などにより種々変え得る。所望する特性を有する発泡体を得るためには、活性水素含有化合物の合計活性水素基(水酸基+アミノ基)数に対するイソシアネート成分のイソシアネート基数は、0.80〜1.20であることが好ましく、さらに好ましくは0.90〜1.15である。イソシアネート基数が前記範囲外の場合には、硬化不良が生じて要求される比重、硬度、及び圧縮率などが得られない傾向にある。   The ratio of the isocyanate component and the active hydrogen-containing compound can be variously changed depending on the molecular weight of each and the desired physical properties of the polyurethane foam. In order to obtain a foam having desired characteristics, the number of isocyanate groups of the isocyanate component relative to the total number of active hydrogen groups (hydroxyl group + amino group) of the active hydrogen-containing compound is preferably 0.80 to 1.20, More preferably, it is 0.90 to 1.15. When the number of isocyanate groups is outside the above range, curing failure occurs and the required specific gravity, hardness, compression ratio, etc. tend not to be obtained.

ポリウレタン樹脂は、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、コスト、作業環境などを考慮した場合、溶融法で製造することが好ましい。また、ポリウレタン樹脂の製造は、プレポリマー法、ワンショット法のどちらでも可能である。   The polyurethane resin can be produced by applying a known urethanization technique such as a melting method or a solution method, but it is preferably produced by a melting method in consideration of cost, working environment, and the like. The polyurethane resin can be produced by either the prepolymer method or the one-shot method.

研磨層の形成材料である熱硬化性ポリウレタン発泡体は、機械発泡法(メカニカルフロス法を含む)により製造する。   The thermosetting polyurethane foam, which is a material for forming the polishing layer, is produced by a mechanical foaming method (including a mechanical floss method).

特に、ポリアルキルシロキサンとポリエーテルの共重合体であるシリコン系界面活性剤を使用した機械発泡法が好ましい。かかるシリコン系界面活性剤としては、SH−192及びL−5340(東レダウコーニングシリコーン社製)、B8443(ゴールドシュミット社製)等が好適な化合物として例示される。   In particular, a mechanical foaming method using a silicon surfactant which is a copolymer of polyalkylsiloxane and polyether is preferable. Examples of suitable silicon-based surfactants include SH-192 and L-5340 (manufactured by Toray Dow Corning Silicone), B8443 (manufactured by Goldschmidt), and the like.

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よい。   In addition, you may add stabilizers, such as antioxidant, a lubricant, a pigment, a filler, an antistatic agent, and another additive as needed.

研磨層を構成する熱硬化性ポリウレタン発泡体を製造する方法の例について以下に説明する。かかるポリウレタン発泡体の製造方法は、以下の工程を有する。   An example of a method for producing a thermosetting polyurethane foam constituting the polishing layer will be described below. The manufacturing method of this polyurethane foam has the following processes.

(1)イソシアネート成分及び高分子量ポリオールなどを反応させてなるイソシアネート末端プレポリマーにシリコン系界面活性剤を添加した第1成分を、非反応性気体の存在下で機械撹拌し、非反応性気体を微細気泡として分散させて気泡分散液とする。そして、該気泡分散液に低分子量ポリオールや低分子量ポリアミンなどの活性水素含有化合物を含む第2成分を添加し、混合して気泡分散ウレタン組成物を調製する。第2成分には、適宜触媒を添加してもよい。   (1) The first component obtained by adding a silicon surfactant to an isocyanate-terminated prepolymer obtained by reacting an isocyanate component and a high molecular weight polyol is mechanically stirred in the presence of a non-reactive gas, and the non-reactive gas is removed. Disperse as fine bubbles to obtain a cell dispersion. Then, a second component containing an active hydrogen-containing compound such as a low molecular weight polyol or a low molecular weight polyamine is added to the cell dispersion and mixed to prepare a cell dispersed urethane composition. A catalyst may be appropriately added to the second component.

(2)イソシアネート成分(又はイソシアネート末端プレポリマー)を含む第1成分、及び活性水素含有化合物を含む第2成分の少なくとも一方にシリコン系界面活性剤を添加し、シリコン系界面活性剤を添加した成分を非反応性気体の存在下で機械攪拌し、非反応性気体を微細気泡として分散させて気泡分散液とする。そして、該気泡分散液に残りの成分を添加し、混合して気泡分散ウレタン組成物を調製する。   (2) A component in which a silicon surfactant is added to at least one of a first component containing an isocyanate component (or an isocyanate-terminated prepolymer) and a second component containing an active hydrogen-containing compound, and a silicon surfactant is added Is mechanically stirred in the presence of a non-reactive gas to disperse the non-reactive gas as fine bubbles to obtain a bubble dispersion. Then, the remaining components are added to the cell dispersion and mixed to prepare a cell-dispersed urethane composition.

(3)イソシアネート成分(又はイソシアネート末端プレポリマー)を含む第1成分、及び活性水素含有化合物を含む第2成分の少なくとも一方にシリコン系界面活性剤を添加し、前記第1成分及び第2成分を非反応性気体の存在下で機械攪拌し、非反応性気体を微細気泡として分散させて気泡分散ウレタン組成物を調製する。   (3) A silicon-based surfactant is added to at least one of the first component containing the isocyanate component (or isocyanate-terminated prepolymer) and the second component containing the active hydrogen-containing compound, and the first component and the second component are added. A foam-dispersed urethane composition is prepared by mechanically stirring in the presence of a non-reactive gas and dispersing the non-reactive gas as fine bubbles.

また、気泡分散ウレタン組成物は、メカニカルフロス法で調製してもよい。メカニカルフロス法とは、原料成分をミキシングヘッドの混合室内に入れるとともに非反応性気体を混入させ、オークスミキサー等のミキサーで混合撹拌することにより、非反応性気体を微細気泡状態にして原料混合物中に分散させる方法である。メカニカルフロス法は、非反応性気体の混入量を調節することにより、容易にポリウレタン発泡体の密度を調整することができるため好ましい方法である。また、平均気泡径20〜300μmの略球状の微細気泡を有するポリウレタン発泡体を連続成形することができるため製造効率がよい。   The cell dispersed urethane composition may be prepared by a mechanical floss method. The mechanical floss method is a method in which raw material components are put into a mixing chamber of a mixing head and a non-reactive gas is mixed and mixed and stirred by a mixer such as an Oaks mixer to make the non-reactive gas into a fine bubble state in the raw material mixture. It is a method of dispersing in. The mechanical floss method is a preferable method because the density of the polyurethane foam can be easily adjusted by adjusting the amount of the non-reactive gas mixed therein. Moreover, since the polyurethane foam which has a substantially spherical fine cell with an average cell diameter of 20-300 micrometers can be continuously shape | molded, manufacturing efficiency is good.

その後、上記方法で調製した気泡分散ウレタン組成物を基材層上に塗布し、該気泡分散ウレタン組成物を硬化させて、基材層上に直接、熱硬化性ポリウレタン発泡体(研磨層)を形成する。   Thereafter, the cell-dispersed urethane composition prepared by the above method is applied onto the base material layer, the cell-dispersed urethane composition is cured, and a thermosetting polyurethane foam (polishing layer) is directly applied onto the base material layer. Form.

前記微細気泡を形成するために使用される非反応性気体としては、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の使用がコスト的にも最も好ましい。   As the non-reactive gas used to form the fine bubbles, non-flammable gases are preferable, and specific examples include nitrogen, oxygen, carbon dioxide, rare gases such as helium and argon, and mixed gases thereof. In view of cost, it is most preferable to use air that has been dried to remove moisture.

非反応性気体を微細気泡状にして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)、メカニカルフロス発泡機などが例示される。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にて微細気泡が得られ好ましい。   As the stirring device for dispersing the non-reactive gas in the form of fine bubbles, a known stirring device can be used without any particular limitation. Specifically, a homogenizer, a dissolver, a two-axis planetary mixer (planetary mixer), a mechanical A floss foaming machine etc. are illustrated. The shape of the stirring blade of the stirring device is not particularly limited, but it is preferable to use a whipper type stirring blade because fine bubbles can be obtained.

なお、発泡工程において気泡分散液を調製する撹拌と、第1成分と第2成分を混合する撹拌は、異なる撹拌装置を使用することも好ましい態様である。混合工程における撹拌は気泡を形成する撹拌でなくてもよく、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。気泡分散液を調製する発泡工程と各成分を混合する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。   In addition, it is also a preferable aspect that the stirring for preparing the cell dispersion in the foaming step and the stirring for mixing the first component and the second component use different stirring devices. The agitation in the mixing step may not be agitation that forms bubbles, and it is preferable to use an agitation device that does not involve large bubbles. 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 foaming step for preparing the bubble dispersion and the mixing step for mixing each component, and the stirring conditions such as adjusting the rotation speed of the stirring blades are adjusted as necessary. It is also suitable to use after adjustment.

基材層は特に制限されず、例えば、ナイロン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、及びポリ塩化ビニルなどのプラスチックフィルム、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。これらのうち、ナイロン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、及びポリ塩化ビニルなどのプラスチックフィルム、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を用いることが好ましい。また、基材層として両面テープ、片面粘着テープ(片面の粘着層はプラテンに貼り合わせるためのもの)を用いてもよい。   The base material layer is not particularly limited. For example, plastic films such as nylon, polypropylene, polyethylene, polyester, and polyvinyl chloride, 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. Among these, it is preferable to use polymer resin foams such as plastic films such as nylon, polypropylene, polyethylene, polyester, and polyvinyl chloride, polyurethane foam, and polyethylene foam. Moreover, you may use a double-sided tape and a single-sided adhesive tape (a single-sided adhesive layer is for affixing on a platen) as a base material layer.

基材層は、研磨パッドに靭性を付与するためにポリウレタン発泡体と同等の硬さ、もしくはより硬いことが好ましい。また、基材層(両面テープ及び片面粘着テープの場合は基材)の厚さは特に制限されないが、強度、可とう性等の観点から20〜1000μmであることが好ましく、より好ましくは50〜800μmである。   The base material layer is preferably as hard as a polyurethane foam or harder in order to impart toughness to the polishing pad. Moreover, the thickness of the base material layer (the base material in the case of double-sided tape and single-sided adhesive tape) is not particularly limited, but is preferably 20 to 1000 μm, more preferably 50 to 50 μm from the viewpoint of strength, flexibility, and the like. 800 μm.

気泡分散ウレタン組成物を基材層上に塗布する方法としては、例えば、グラビア、キス、コンマなどのロールコーター、スロット、ファンテンなどのダイコーター、スクイズコーター、カーテンコーターなどの塗布方法を採用することができるが、基材層上に均一な塗膜を形成できればいかなる方法でもよい。   As a method for applying the cell-dispersed urethane composition onto the base material layer, for example, a roll coater such as gravure, kiss, or comma, a die coater such as slot or phanten, a squeeze coater, or a curtain coater is adopted. Any method may be used as long as a uniform coating film can be formed on the base material layer.

気泡分散ウレタン組成物を基材層上に塗布して流動しなくなるまで反応したポリウレタン発泡体を加熱し、ポストキュアすることは、ポリウレタン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。ポストキュアは、40〜70℃で10分〜24時間行うことが好ましく、また常圧で行うと気泡形状が安定するため好ましい。   Heating and post-curing the polyurethane foam that has reacted until the cell-dispersed urethane composition is applied to the base material layer and no longer flows is effective in improving the physical properties of the polyurethane foam and is extremely suitable. is there. Post-cure is preferably performed at 40 to 70 ° C. for 10 minutes to 24 hours, and it is preferable to perform at normal pressure because the bubble shape is stable.

ポリウレタン発泡体の製造において、第3級アミン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。触媒の種類や添加量は、各成分の混合工程後、基材層上に塗布するための流動時間を考慮して選択する。   In the production of a polyurethane foam, a known catalyst for promoting a polyurethane reaction such as a tertiary amine may be used. The type and addition amount of the catalyst are selected in consideration of the flow time for coating on the substrate layer after the mixing step of each component.

ポリウレタン発泡体の製造は、各成分を計量して容器に投入し、機械撹拌するバッチ方式であってもよく、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機械撹拌し、気泡分散ウレタン組成物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。   The polyurethane foam may be produced by a batch method in which each component is weighed and put into a container and mechanically stirred, and each component and a non-reactive gas are continuously supplied to a stirring device and mechanically stirred. Further, a continuous production method in which a cell-dispersed urethane composition is sent out to produce a molded product may be used.

本発明の研磨パッドの製造方法においては、基材層上にポリウレタン発泡体を形成した後又はポリウレタン発泡体を形成するのと同時に、ポリウレタン発泡体の厚さを均一に調整することが必要である。ポリウレタン発泡体の厚さを均一に調整する方法は特に制限されないが、例えば、研磨材でバフがけする方法、プレス板でプレスする方法などが挙げられる。バフがけした場合には、ポリウレタン発泡体の表面にスキン層を有さない研磨層が得られ、プレスした場合には、ポリウレタン発泡体の表面にスキン層を有する研磨層が得られる。プレスする際の条件は特に制限されないが、ガラス転移点以上に温度調節することが好ましい。   In the manufacturing method of the polishing pad of the present invention, it is necessary to uniformly adjust the thickness of the polyurethane foam after forming the polyurethane foam on the base material layer or simultaneously with forming the polyurethane foam. . The method for uniformly adjusting the thickness of the polyurethane foam is not particularly limited, and examples thereof include a method of buffing with an abrasive and a method of pressing with a press plate. When buffing, a polishing layer having no skin layer on the surface of the polyurethane foam is obtained, and when pressed, a polishing layer having a skin layer on the surface of the polyurethane foam is obtained. The conditions for pressing are not particularly limited, but it is preferable to adjust the temperature above the glass transition point.

一方、上記方法で調製した気泡分散ウレタン組成物を離型シート上に塗布し、該気泡分散ウレタン組成物上に基材層を積層する。その後、押圧手段により厚さを均一にしつつ気泡分散ウレタン組成物を硬化させてポリウレタン発泡体を形成してもよい。該方法は、研磨層の厚さを極めて均一に制御することができるため特に好ましい方法である。   On the other hand, the cell-dispersed urethane composition prepared by the above method is applied onto a release sheet, and a base material layer is laminated on the cell-dispersed urethane composition. Thereafter, the polyurethane foam may be formed by curing the cell-dispersed urethane composition while making the thickness uniform by a pressing means. This method is particularly preferable because the thickness of the polishing layer can be controlled very uniformly.

離型シートの形成材料は特に制限されず、前記基材層と同様の樹脂や紙などを挙げることができる。離型シートは、熱による寸法変化が小さいものが好ましい。なお、離型シートの表面は離型処理が施されていてもよい。   The material for forming the release sheet is not particularly limited, and examples thereof include the same resin and paper as the base material layer. The release sheet preferably has a small dimensional change due to heat. The surface of the release sheet may be subjected to a release treatment.

離型シート、気泡分散ウレタン組成物(気泡分散ウレタン層)、及び基材層からなるサンドイッチシートの厚さを均一にする押圧手段は特に制限されないが、例えば、コーターロール、ニップロールなどにより一定厚さに圧縮する方法が挙げられる。圧縮後に発泡層中の気泡が1.2〜2倍程度大きくなることを考慮して、圧縮に際しては、(コーター又はニップのクリアランス)−(基材層及び離型シートの厚み)=(硬化後のポリウレタン発泡体の厚みの50〜85%)とすることが好ましい。また、比重が0.2〜0.5のポリウレタン発泡体を得るためには、ロールを通過する前の気泡分散ウレタン組成物の比重は0.24〜1であることが好ましい。   The pressing means for making the thickness of the sandwich sheet composed of the release sheet, the cell-dispersed urethane composition (cell-dispersed urethane layer), and the base material layer is not particularly limited. For example, the thickness may be constant by a coater roll, a nip roll, or the like. The method of compressing is mentioned. In consideration of the fact that the bubbles in the foamed layer become about 1.2 to 2 times larger after compression, the (coater or nip clearance)-(base layer and release sheet thickness) = (after curing) The thickness of the polyurethane foam is preferably 50 to 85%. Moreover, in order to obtain a polyurethane foam having a specific gravity of 0.2 to 0.5, the specific gravity of the cell-dispersed urethane composition before passing through the roll is preferably 0.24 to 1.

そして、前記サンドイッチシートの厚さを均一にした後に、流動しなくなるまで反応したポリウレタン発泡体を加熱してポストキュアする。ポストキュアの条件は前記と同様である。   Then, after the thickness of the sandwich sheet is made uniform, the reacted polyurethane foam is heated and post-cured until it no longer flows. Post cure conditions are the same as described above.

その後、ポリウレタン発泡体下の離型シートを剥離する。この場合、ポリウレタン発泡体上にはスキン層が形成されている。上記のように機械発泡法によりポリウレタン発泡体を形成した場合、気泡のバラツキは、ポリウレタン発泡体の上面側よりも下面側の方が小さい。このように、形成したポリウレタン発泡体の下面側を研磨表面とすることにより、気泡のバラツキが小さい研磨表面となるため、研磨速度の安定性がより向上する。なお、離型シートを剥離した後にポリウレタン発泡体をバフがけ等することによりスキン層を除去してもよい。   Thereafter, the release sheet under the polyurethane foam is peeled off. In this case, a skin layer is formed on the polyurethane foam. When the polyurethane foam is formed by the mechanical foaming method as described above, the variation in bubbles is smaller on the lower surface side than on the upper surface side of the polyurethane foam. Thus, since the lower surface side of the formed polyurethane foam is used as the polishing surface, the polishing surface has a small variation in bubbles, and thus the stability of the polishing rate is further improved. The skin layer may be removed by buffing the polyurethane foam after peeling off the release sheet.

ポリウレタン発泡体の厚さは特に制限されないが、0.2〜3mmであることが好ましく、より好ましくは0.5〜2mmである。   The thickness of the polyurethane foam is not particularly limited, but is preferably 0.2 to 3 mm, and more preferably 0.5 to 2 mm.

ポリウレタン発泡体は、気泡表面に円形孔が形成された略球状の連続気泡を有している。なお、該連続気泡はクラッシングにより形成されたものではない。   The polyurethane foam has substantially spherical open cells in which circular holes are formed on the cell surface. The open bubbles are not formed by crushing.

ポリウレタン発泡体中の連続気泡の平均気泡径は、20〜300μmであり、好ましくは50〜100μmである。また、気泡表面の円形孔の平均直径は100μm以下であることが好ましく、より好ましくは50μm以下である。   The average cell diameter of open cells in the polyurethane foam is 20 to 300 μm, preferably 50 to 100 μm. The average diameter of the circular holes on the bubble surface is preferably 100 μm or less, more preferably 50 μm or less.

ポリウレタン発泡体の比重は、0.2〜0.6であることが好ましく、より好ましくは0.3〜0.5である。比重が0.2未満の場合には、気泡率が高くなりすぎて耐久性が悪くなる傾向にある。一方、比重が0.6を超える場合には、ある一定の弾性率にするために材料を低架橋密度にする必要がある。その場合、永久ひずみが増大し、耐久性が悪くなる傾向にある。   The specific gravity of the polyurethane foam is preferably 0.2 to 0.6, more preferably 0.3 to 0.5. When the specific gravity is less than 0.2, the bubble rate becomes too high and the durability tends to deteriorate. On the other hand, when the specific gravity exceeds 0.6, the material needs to have a low cross-linking density in order to obtain a certain elastic modulus. In that case, permanent set increases and durability tends to deteriorate.

ポリウレタン発泡体の硬度は、アスカーC硬度にて10〜80度であることが好ましく、より好ましくは20〜70度である。アスカーC硬度が10度未満の場合には、耐久性が低下したり、研磨後の被研磨材の平坦性が悪くなる傾向にある。一方、80度を超える場合には、被研磨材の表面にスクラッチが発生しやすくなる。   The hardness of the polyurethane foam is preferably 10 to 80 degrees in terms of Asker C hardness, and more preferably 20 to 70 degrees. When the Asker C hardness is less than 10 degrees, the durability tends to decrease or the flatness of the polished material after polishing tends to deteriorate. On the other hand, if it exceeds 80 degrees, scratches are likely to occur on the surface of the material to be polished.

本発明の研磨パッドの形状は特に制限されず、長さ5〜10m程度の長尺状であってもよく、直径50〜150cm程度のラウンド状でもよい。   The shape of the polishing pad of the present invention is not particularly limited, and may be a long shape having a length of about 5 to 10 m or a round shape having a diameter of about 50 to 150 cm.

研磨層の表面は、スラリーを保持・更新するための凹凸構造を有していてもよい。発泡体からなる研磨層は、研磨表面に多くの開口を有し、スラリーを保持・更新する働きを持っているが、研磨表面に凹凸構造を形成することにより、スラリーの保持と更新をさらに効率よく行うことができ、また研磨対象物との吸着による研磨対象物の破壊を防ぐことができる。凹凸構造は、スラリーを保持・更新する形状であれば特に限定されるものではなく、例えば、X(ストライプ)溝、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、及びこれらの溝を組み合わせたものが挙げられる。また、これらの凹凸構造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。   The surface of the polishing layer may have a concavo-convex structure for holding and renewing the slurry. The polishing layer made of foam has many openings on the polishing surface and has the function of holding and updating the slurry. By forming a concavo-convex structure on the polishing surface, the slurry can be held and updated more efficiently. It can be performed well, and destruction of the polishing object due to adsorption with the polishing object can be prevented. The concavo-convex structure is not particularly limited as long as it is a shape that holds and renews slurry. For example, an X (striped) groove, an XY lattice groove, a concentric groove, a through hole, a hole that does not pass through, a polygonal column, Examples include a cylinder, a spiral groove, an eccentric circular groove, a radial groove, and a combination of these grooves. In addition, these uneven structures are generally regular, but in order to make the slurry retention and renewability desirable, the groove pitch, groove width, groove depth, etc. should be changed for each range. Is also possible.

前記凹凸構造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樹脂を流しこみ、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樹脂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。   The method for producing the concavo-convex structure is not particularly limited. For example, a method of machine cutting using a jig such as a tool of a predetermined size, pouring a resin into a mold having a predetermined surface shape, and curing. Using a press plate having a predetermined surface shape, a method of producing a resin by pressing, a method of producing using photolithography, a method of producing using a printing technique, a carbon dioxide laser, etc. Examples include a manufacturing method using laser light.

本発明の研磨パッドは、前記基材層の片面にクッションシートを貼り合わせたものであってもよい。   The polishing pad of the present invention may be one in which a cushion sheet is bonded to one side of the base material layer.

前記クッションシート(クッション層)は、研磨層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必要なものである。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材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、被研磨材全体の均一性をいう。研磨層の特性によって、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。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層より柔らかいものを用いることが好ましい。   The cushion sheet (cushion layer) supplements the characteristics of the polishing layer. The cushion sheet is necessary for achieving both planarity and uniformity in a trade-off relationship in CMP. Planarity refers to the flatness of a pattern portion when a material having fine irregularities generated during pattern formation is polished, and uniformity refers to the uniformity of the entire material to be polished. The planarity is improved by the characteristics of the polishing layer, and the uniformity is improved by the characteristics of the cushion sheet. In the polishing pad of the present invention, it is preferable to use a cushion sheet that is softer than the polishing layer.

前記クッションシートとしては、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。   Examples of the cushion sheet include a fiber nonwoven fabric such as a polyester nonwoven fabric, a nylon nonwoven fabric, and an acrylic nonwoven fabric, a resin-impregnated nonwoven fabric such as a polyester nonwoven fabric impregnated with polyurethane, a polymer resin foam such as polyurethane foam and polyethylene foam, a butadiene rubber, Examples thereof include rubber resins such as isoprene rubber and photosensitive resins.

クッションシートを貼り合わせる手段としては、例えば、基材層とクッションシートとを両面テープで挟みプレスする方法が挙げられる。   Examples of means for attaching the cushion sheet include a method in which the base material layer and the cushion sheet are sandwiched and pressed with a double-sided tape.

また、本発明の研磨パッドは、プラテンと接着する面に両面テープが設けられていてもよい。   Moreover, the polishing pad of this invention may be provided with the double-sided tape in the surface adhere | attached with a platen.

半導体デバイスは、前記研磨パッドを用いて半導体ウエハの表面を研磨する工程を経て製造される。半導体ウエハとは、一般にシリコンウエハ上に配線金属及び酸化膜を積層したものである。半導体ウエハの研磨方法、研磨装置は特に制限されず、例えば、図3に示すように研磨パッド1を支持する研磨定盤2と、半導体ウエハ4を支持する支持台(ポリシングヘッド)5とウエハへの均一加圧を行うためのバッキング材と、研磨剤3の供給機構を備えた研磨装置などを用いて行われる。研磨パッド1は、例えば、両面テープで貼り付けることにより、研磨定盤2に装着される。研磨定盤2と支持台5とは、それぞれに支持された研磨パッド1と半導体ウエハ4が対向するように配置され、それぞれに回転軸6、7を備えている。また、支持台5側には、半導体ウエハ4を研磨パッド1に押し付けるための加圧機構が設けてある。研磨に際しては、研磨定盤2と支持台5とを回転させつつ半導体ウエハ4を研磨パッド1に押し付け、スラリーを供給しながら研磨を行う。スラリーの流量、研磨荷重、研磨定盤回転数、及びウエハ回転数は特に制限されず、適宜調整して行う。   The semiconductor device is manufactured through a step of polishing the surface of the semiconductor wafer using the polishing pad. A semiconductor wafer is generally a laminate of a wiring metal and an oxide film on a silicon wafer. The method and apparatus for polishing the semiconductor wafer are not particularly limited. For example, as shown in FIG. 3, a polishing surface plate 2 that supports the polishing pad 1, a support table (polishing head) 5 that supports the semiconductor wafer 4, and the wafer. This is performed using a backing material for performing uniform pressurization and a polishing apparatus equipped with a polishing agent 3 supply mechanism. The polishing pad 1 is attached to the polishing surface plate 2 by attaching it with a double-sided tape, for example. The polishing surface plate 2 and the support base 5 are disposed so that the polishing pad 1 and the semiconductor wafer 4 supported on each of the polishing surface plate 2 and the support table 5 face each other, and are provided with rotating shafts 6 and 7 respectively. Further, a pressurizing mechanism for pressing the semiconductor wafer 4 against the polishing pad 1 is provided on the support base 5 side. In polishing, the semiconductor wafer 4 is pressed against the polishing pad 1 while rotating the polishing surface plate 2 and the support base 5, and polishing is performed while supplying slurry. The flow rate of the slurry, the polishing load, the polishing platen rotation speed, and the wafer rotation speed are not particularly limited and are appropriately adjusted.

これにより半導体ウエハ4の表面の表面粗さが改善され、スクラッチが除去される。その後、ダイシング、ボンディング、パッケージング等することにより半導体デバイスが製造される。半導体デバイスは、演算処理装置やメモリー等に用いられる。また、レンズやハードディスク用のガラス基板も前記と同様の方法で仕上げ研磨することができる。   Thereby, the surface roughness of the surface of the semiconductor wafer 4 is improved, and scratches are removed. Thereafter, a semiconductor device is manufactured by dicing, bonding, packaging, or the like. The semiconductor device is used for an arithmetic processing device, a memory, and the like. Further, a glass substrate for a lens or hard disk can be finished and polished by the same method as described above.

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。   Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

[測定、評価方法]
(平均気泡径の測定)
作製したポリウレタン発泡体を厚み1mm以下になるべく薄くカミソリ刃で平行に切り出したものをサンプルとした。サンプルをスライドガラス上に固定し、SEM(S−3500N、日立サイエンスシステムズ(株))を用いて200倍で観察した。得られた画像を画像解析ソフト(WinRoof、三谷商事(株))を用いて、任意範囲の全気泡径を測定し、平均気泡径を算出した。ただし、楕円球状の気泡の場合は、その面積を円の面積に換算し、円相当径を気泡径とした。
[Measurement and evaluation methods]
(Measurement of average bubble diameter)
A sample obtained by cutting the produced polyurethane foam in parallel with a razor blade as thin as possible to a thickness of 1 mm or less was used as a sample. The sample was fixed on a slide glass and observed at 200 times using SEM (S-3500N, Hitachi Science Systems, Ltd.). Using the image analysis software (WinRoof, Mitani Shoji Co., Ltd.) for the obtained image, the total bubble diameter in an arbitrary range was measured, and the average bubble diameter was calculated. However, in the case of an oval spherical bubble, the area was converted to a circle area, and the equivalent circle diameter was taken as the bubble diameter.

(連続気泡率の測定)
連続気泡率はASTM−2856−94−C法に準拠して測定した。ただし、円形に打ち抜いたポリウレタン発泡体を10枚重ねたものを測定サンプルとした。測定器は、空気比較式比重計930型(ベックマン株式会社製)を用いた。連続気泡率は下記式により算出した。
連続気泡率(%)=〔(V−V1)/V〕×100
V:サンプル寸法から算出した見かけ容積(cm
V1:空気比較式比重計を用いて測定したサンプルの容積(cm
(Measurement of open cell ratio)
The open cell ratio was measured according to the ASTM-2856-94-C method. However, 10 samples of polyurethane foam punched in a circle were used as measurement samples. The measuring instrument used was an air comparison type hydrometer 930 type (manufactured by Beckman Co., Ltd.). The open cell ratio was calculated by the following formula.
Open cell ratio (%) = [(V−V1) / V] × 100
V: Apparent volume calculated from sample size (cm 3 )
V1: Sample volume (cm 3 ) measured using an air-comparing hydrometer

(比重の測定)
JIS Z8807−1976に準拠して行った。作製したポリウレタン発泡体を4cm×8.5cmの短冊状(厚み:任意)に切り出したものをサンプルとし、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。
(Measurement of specific gravity)
This was performed according to JIS Z8807-1976. The produced polyurethane foam was cut into a 4 cm × 8.5 cm strip (thickness: arbitrary) as a sample 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).

(硬度の測定)
JIS K−7312に準拠して行った。作製したポリウレタン発泡体を5cm×5cm(厚み:任意)の大きさに切り出したものをサンプルとし、温度23℃±2℃、湿度50%±5%の環境で16時間静置した。測定時には、サンプルを重ね合わせ、厚み10mm以上とした。硬度計(高分子計器社製、アスカーC型硬度計、加圧面高さ:3mm)を用い、加圧面を接触させてから30秒後の硬度を測定した。
(Measurement of hardness)
This was performed according to JIS K-7312. The produced polyurethane foam was cut into a size of 5 cm × 5 cm (thickness: arbitrary) as a sample and allowed to stand for 16 hours in an environment of temperature 23 ° C. ± 2 ° C. and humidity 50% ± 5%. At the time of measurement, the samples were overlapped to have a thickness of 10 mm or more. Using a hardness meter (manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd., Asker C-type hardness meter, pressure surface height: 3 mm), the hardness 30 seconds after contacting the pressure surface was measured.

(接着強度の測定)
作製した研磨パッドを幅25mm、長さ130mmの大きさに切り出し、端部長さ50mmを残して、ポリウレタン発泡層を基材層から剥離した。その後、ポリウレタン発泡層を基材層に対して剥離角度180°、剥離速度50mm/minの条件で剥離し、その時に測定された最大応力(N)を測定し、その値を接着強度(N)とした。
(Measurement of adhesive strength)
The prepared polishing pad was cut into a size of 25 mm in width and 130 mm in length, and the polyurethane foam layer was peeled off from the base material layer leaving an end length of 50 mm. Thereafter, the polyurethane foam layer was peeled from the base material layer at a peeling angle of 180 ° and a peeling speed of 50 mm / min, the maximum stress (N) measured at that time was measured, and the value was determined as the adhesive strength (N). It was.

(ドレス速度の測定)
作製した研磨層の表面をダイヤモンドドレッサー(旭ダイヤモンド社製、Mタイプ#100、20cmφ円形)を用いて回転させながら均一にドレッシングした。この時のドレッサー荷重は100g/cm、研磨定盤回転数は30rpm、ドレッサー回転数は15rpm、ドレス時間は30minとした。そして、ドレス前後の研磨層の厚さからドレス速度を算出した。
(Dressing speed measurement)
The surface of the prepared polishing layer was uniformly dressed while being rotated using a diamond dresser (manufactured by Asahi Diamond Co., Ltd., M type # 100, 20 cmφ circle). The dresser load at this time was 100 g / cm 2 , the polishing platen rotation speed was 30 rpm, the dresser rotation speed was 15 rpm, and the dressing time was 30 min. Then, the dressing speed was calculated from the thickness of the polishing layer before and after the dressing.

(研磨速度安定性の評価)
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の研磨速度安定性の評価を行った。評価結果を表2に示す。研磨条件は以下の通りである。
ガラス板:6インチφ、厚さ1.1mm(光学ガラス、BK7)
スラリー:セリアスラリー(昭和電工GPL C1010)
スラリー量:100ml/min
研磨加工圧力:10kPa
研磨定盤回転数:55rpm
ガラス板回転数:50rpm
研磨時間:10min/枚
研磨したガラス板枚数:500枚
まず、研磨したガラス板1枚ごとの研磨速度(Å/min)を算出する。算出方法は以下の通りである。
研磨速度=〔研磨前後のガラス板の重量変化量[g]/(ガラス板密度[g/cm]×ガラス板の研磨面積[cm]×研磨時間[min])〕×10
研磨速度安定性(%)は、ガラス板1枚目から処理枚数(100枚、300枚、又は500枚)までにおける最大研磨速度、最小研磨速度、及び全平均研磨速度(1枚目から処理枚数までの各研磨速度の平均値)を求めて、その値を下記式に代入することにより算出する。研磨速度安定性(%)は数値が低いほど、多数のガラス板を研磨しても研磨速度が変化しにくいことを示す。本発明においては、500枚処理した後の研磨速度安定性が10%以内であることが好ましい。また、500枚処理した後の平均研磨速度を表2に示す。
研磨速度安定性(%)={(最大研磨速度−最小研磨速度)/全平均研磨速度}×100
(Evaluation of polishing rate stability)
Using SPP600S (manufactured by Okamoto Machine Tool Co., Ltd.) as a polishing apparatus, the polishing rate stability of the manufactured polishing pad was evaluated. The evaluation results are shown in Table 2. The polishing conditions are as follows.
Glass plate: 6 inches φ, thickness 1.1 mm (optical glass, BK7)
Slurry: Ceria slurry (Showa Denko GPL C1010)
Slurry amount: 100 ml / min
Polishing pressure: 10kPa
Polishing platen rotation speed: 55rpm
Glass plate rotation speed: 50 rpm
Polishing time: 10 min / number of polished glass plates: 500 First, the polishing rate (Å / min) for each polished glass plate is calculated. The calculation method is as follows.
Polishing rate = [weight change amount of glass plate before and after polishing [g] / (glass plate density [g / cm 3 ] × polishing area of glass plate [cm 2 ] × polishing time [min])] × 10 8
The polishing rate stability (%) is the maximum polishing rate, the minimum polishing rate, and the total average polishing rate from the first glass plate to the number of processed sheets (100, 300, or 500 sheets). Is calculated by substituting that value into the following equation. As the polishing rate stability (%) is lower, the polishing rate is less likely to change even when a large number of glass plates are polished. In the present invention, the polishing rate stability after processing 500 sheets is preferably within 10%. Table 2 shows the average polishing rate after processing 500 sheets.
Polishing rate stability (%) = {(maximum polishing rate−minimum polishing rate) / total average polishing rate} × 100

実施例1
容器にポリテトラメチレンエーテルグリコール(三菱化学社製、PTMG1000、官能基数:2、水酸基価:110mgKOH/g)85重量部、ポリカプロラクトンポリオール(ダイセル化学(株)製、プラクセル205、官能基数:2、水酸基価:208mgKOH/g)5重量部、ポリカプロラクトンポリオール(ダイセル化学(株)製、プラクセル305、官能基数:3、水酸基価:305mgKOH/g)5重量部、トリメチロールプロパン(官能基数:3、水酸基価:1245mgKOH/g)5重量部、シリコン系界面活性剤(ゴールドシュミット社製、B8443)6重量部、及び触媒(花王製、Kao No.25)0.3重量部を入れて混合した。そして、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約4分間激しく撹拌を行った。その後、カルボジイミド変性MDI(日本ポリウレタン工業製、ミリオネートMTL)33重量部を添加し、約1分間撹拌して気泡分散ウレタン組成物を調製した。
Example 1
In a container, polytetramethylene ether glycol (Mitsubishi Chemical Corporation, PTMG1000, functional group number: 2, hydroxyl value: 110 mg KOH / g) 85 parts by weight, polycaprolactone polyol (manufactured by Daicel Chemical Industries, Plaxel 205, functional group number: 2, Hydroxyl value: 208 mg KOH / g) 5 parts by weight, polycaprolactone polyol (manufactured by Daicel Chemical Industries, Plaxel 305, functional group number: 3, hydroxyl value: 305 mg KOH / g), 5 parts by weight, trimethylolpropane (functional group number: 3, Hydroxyl value: 1245 mgKOH / g) 5 parts by weight, silicon-based surfactant (manufactured by Goldschmidt, B8443) 6 parts by weight, and catalyst (manufactured by Kao, Kao No. 25) 0.3 part by weight were mixed. And it stirred vigorously for about 4 minutes so that a bubble might be taken in in a reaction system with the rotation speed of 900 rpm using the stirring blade. Then, 33 parts by weight of carbodiimide-modified MDI (manufactured by Nippon Polyurethane Industry, Millionate MTL) was added and stirred for about 1 minute to prepare a cell dispersed urethane composition.

調製した気泡分散ウレタン組成物を、離型処理したPETシート(東洋紡社製、厚さ75μm)からなる離型シート上に塗布して気泡分散ウレタン層を形成した。そして、該気泡分散ウレタン層上にPETシート(東洋紡社製、厚さ188μm)からなる基材層を被せた。ニップロールにて気泡分散ウレタン層を1.5mmの厚さにし、40℃で30分間1次キュアした後、70℃で30分間2次キュアしてポリウレタン発泡体(発泡層)を形成した。その後、離型シートを剥離した。次に、スライサー(フェッケン社製)を用いてポリウレタン発泡体の厚みを1.3mmにし、厚み精度を調整した。その後、基材層表面にラミ機を使用して両面テープ(ダブルタックテープ、積水化学工業製)を貼りあわせて研磨パッドを作製した。   The prepared cell-dispersed urethane composition was applied onto a release sheet composed of a release-treated PET sheet (Toyobo Co., Ltd., thickness: 75 μm) to form a cell-dispersed urethane layer. And the base material layer which consists of PET sheet | seat (Toyobo Co., Ltd. thickness 188 micrometers) was covered on this cell dispersion | distribution urethane layer. The cell-dispersed urethane layer was made 1.5 mm thick with a nip roll, subjected to primary curing at 40 ° C. for 30 minutes, and then secondary cured at 70 ° C. for 30 minutes to form a polyurethane foam (foamed layer). Thereafter, the release sheet was peeled off. Next, the thickness of the polyurethane foam was adjusted to 1.3 mm using a slicer (manufactured by Fecken) to adjust the thickness accuracy. Thereafter, a double-sided tape (double tack tape, manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) was bonded to the surface of the base material layer using a laminator to prepare a polishing pad.

実施例2〜6及び比較例1
表1に記載の配合比にて、実施例1と同様の方法で研磨パッドを作製した。
Examples 2 to 6 and Comparative Example 1
A polishing pad was produced in the same manner as in Example 1 with the blending ratio shown in Table 1.

比較例2
熱可塑性ウレタン(レザミン7285、大日精化製)10重量部をジメチルホルムアミド90重量部に溶解させてウレタン溶液を調製した。該ウレタン溶液を、バフ掛けにより厚みを0.8mmに調整した基材層(東洋紡績社製、ボランス4211N、アスカーC硬度22)上に塗布してウレタン膜を形成した。その後、ウレタン膜−基材層をDMF−水混合液(DMF/水=30/70)に30分間浸漬し、さらに水中に24時間浸漬してジメチルホルムアミドを水で置換してポリウレタン発泡体を形成した。次に、スライサー(フェッケン社製)を用いてポリウレタン発泡体の厚みを1.3mmにし、厚み精度を調整した。その後、基材層表面にラミ機を使用して両面テープ(ダブルタックテープ、積水化学工業製)を貼りあわせて研磨パッドを作製した。

Figure 0004237800
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表2から、本発明の研磨パッドは、研磨速度安定性に優れ、セルフドレス性がよく、かつ研磨層と基材層との接着性が良好であることがわかる。 Comparative Example 2
A urethane solution was prepared by dissolving 10 parts by weight of thermoplastic urethane (Rezamin 7285, manufactured by Dainichi Seika) in 90 parts by weight of dimethylformamide. The urethane solution was applied onto a base material layer (Toyobo Co., Ltd., Borance 4211N, Asker C hardness 22) whose thickness was adjusted to 0.8 mm by buffing to form a urethane film. Thereafter, the urethane membrane-base layer is immersed in a DMF-water mixture (DMF / water = 30/70) for 30 minutes, and further immersed in water for 24 hours to replace dimethylformamide with water to form a polyurethane foam. did. Next, the thickness of the polyurethane foam was adjusted to 1.3 mm using a slicer (manufactured by Fecken) to adjust the thickness accuracy. Thereafter, a double-sided tape (double tack tape, manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) was bonded to the surface of the base material layer using a laminator to prepare a polishing pad.
Figure 0004237800
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From Table 2, it can be seen that the polishing pad of the present invention has excellent polishing rate stability, good self-dressing properties, and good adhesion between the polishing layer and the base material layer.

CMP研磨で使用する研磨装置の一例を示す概略構成図Schematic configuration diagram showing an example of a polishing apparatus used in CMP polishing

符号の説明Explanation of symbols

1:研磨パッド
2:研磨定盤
3:研磨剤(スラリー)
4:被研磨材(半導体ウエハ、レンズ、ガラス板)
5:支持台(ポリシングヘッド)
6、7:回転軸
1: Polishing pad 2: Polishing surface plate 3: Abrasive (slurry)
4: Material to be polished (semiconductor wafer, lens, glass plate)
5: Support base (polishing head)
6, 7: Rotating shaft

Claims (7)

基材層上に研磨層が設けられている研磨パッドにおいて、前記研磨層は、平均気泡径20〜300μmの略球状の連続気泡を有する熱硬化性ポリウレタン発泡体からなり、前記ポリウレタン発泡体は、イソシアネート成分と活性水素含有化合物とを原料成分として含有し、前記活性水素含有化合物は、官能基数が3〜8かつ水酸基価が400〜1830mgKOH/gの低分子量ポリオール及び/又は官能基数が3〜8かつアミン価が400〜1870mgKOH/gの低分子量ポリアミンを1〜20重量%含有することを特徴とする研磨パッド。 In the polishing pad provided with the polishing layer on the base material layer, the polishing layer is composed of a thermosetting polyurethane foam having substantially spherical open cells having an average cell diameter of 20 to 300 μm, and the polyurethane foam is An isocyanate component and an active hydrogen-containing compound are contained as raw material components, and the active hydrogen-containing compound has a low molecular weight polyol having 3 to 8 functional groups and a hydroxyl value of 400 to 1830 mg KOH / g and / or 3 to 8 functional groups. A polishing pad comprising 1 to 20% by weight of a low molecular weight polyamine having an amine value of 400 to 1870 mg KOH / g. 前記低分子量ポリオールは、トリメチロールプロパン、グリセリン、ジグリセリン、1,2,6−ヘキサントリオール、トリエタノールアミン、ペンタエリスリトール、テトラメチロールシクロヘキサン、メチルグルコシド、及びこれらのアルキレンオキサイド付加物からなる群より選択される少なくとも1種であり、前記低分子量ポリアミンは、エチレンジアミン、トリレンジアミン、ジフェニルメタンジアミン、及びこれらのアルキレンオキサイド付加物からなる群より選択される少なくとも1種である請求項1記載の研磨パッド。 The low molecular weight polyol is selected from the group consisting of trimethylolpropane, glycerin, diglycerin, 1,2,6-hexanetriol, triethanolamine, pentaerythritol, tetramethylolcyclohexane, methylglucoside, and alkylene oxide adducts thereof. The polishing pad according to claim 1, wherein the low molecular weight polyamine is at least one selected from the group consisting of ethylenediamine, tolylenediamine, diphenylmethanediamine, and alkylene oxide adducts thereof. 前記活性水素含有化合物は、官能基数が2〜4かつ水酸基価が20〜150mgKOH/gの高分子量ポリオールを30〜85重量%含有する請求項1又は2記載の研磨パッド。 The polishing pad according to claim 1 or 2, wherein the active hydrogen-containing compound contains 30 to 85% by weight of a high molecular weight polyol having 2 to 4 functional groups and a hydroxyl value of 20 to 150 mgKOH / g. 前記イソシアネート成分が、カルボジイミド変性MDIである請求項1〜3のいずれかに記載の研磨パッド。 The polishing pad according to claim 1, wherein the isocyanate component is carbodiimide-modified MDI. カルボジイミド変性MDIと、官能基数が3〜8かつ水酸基価が400〜1830mgKOH/gの低分子量ポリオール及び/又は官能基数が3〜8かつアミン価が400〜1870mgKOH/gの低分子量ポリアミンを1〜20重量%含む活性水素含有化合物とを原料成分として含有する気泡分散ウレタン組成物を機械発泡法により調製する工程、基材層上に気泡分散ウレタン組成物を塗布する工程、気泡分散ウレタン組成物を硬化させることにより、平均気泡径20〜300μmの略球状の連続気泡を有する熱硬化性ポリウレタン発泡層を形成する工程、及び熱硬化性ポリウレタン発泡層の厚さを均一に調整する工程を含む研磨パッドの製造方法。 1 to 20 carbodiimide-modified MDI and low molecular weight polyol having 3 to 8 functional groups and a hydroxyl value of 400 to 1830 mgKOH / g and / or low molecular weight polyamine having 3 to 8 functional groups and an amine value of 400 to 1870 mgKOH / g A step of preparing a cell-dispersed urethane composition containing, by weight, an active hydrogen-containing compound as a raw material component by a mechanical foaming method, a step of applying a cell-dispersed urethane composition on a base material layer, and curing a cell-dispersed urethane composition A polishing pad comprising a step of forming a thermosetting polyurethane foam layer having substantially spherical open cells having an average cell diameter of 20 to 300 μm, and a step of uniformly adjusting the thickness of the thermosetting polyurethane foam layer. Production method. カルボジイミド変性MDIと、官能基数が3〜8かつ水酸基価が400〜1830mgKOH/gの低分子量ポリオール及び/又は官能基数が3〜8かつアミン価が400〜1870mgKOH/gの低分子量ポリアミンを1〜20重量%含む活性水素含有化合物とを原料成分として含有する気泡分散ウレタン組成物を機械発泡法により調製する工程、離型シート上に気泡分散ウレタン組成物を塗布する工程、気泡分散ウレタン組成物上に基材層を積層する工程、押圧手段により厚さを均一にしつつ気泡分散ウレタン組成物を硬化させることにより、平均気泡径20〜300μmの略球状の連続気泡を有する熱硬化性ポリウレタン発泡層を形成する工程、及び熱硬化性ポリウレタン発泡層下の離型シートを剥離する工程を含む研磨パッドの製造方法。 1 to 20 carbodiimide-modified MDI and low molecular weight polyol having 3 to 8 functional groups and a hydroxyl value of 400 to 1830 mgKOH / g and / or low molecular weight polyamine having 3 to 8 functional groups and an amine value of 400 to 1870 mgKOH / g A step of preparing a cell-dispersed urethane composition containing, as a raw material component, an active hydrogen-containing compound containing 5% by weight by a mechanical foaming method, a step of applying a cell-dispersed urethane composition on a release sheet, and a cell-dispersed urethane composition The step of laminating the base material layer, and curing the cell-dispersed urethane composition with a uniform thickness by pressing means, thereby forming a thermosetting polyurethane foam layer having substantially spherical open cells with an average cell diameter of 20 to 300 μm And a polishing pad comprising a step of peeling the release sheet under the thermosetting polyurethane foam layer Method. 請求項1〜4のいずれかに記載の研磨パッドを用いて半導体ウエハの表面を研磨する工程を含む半導体デバイスの製造方法。 A method for manufacturing a semiconductor device, comprising a step of polishing a surface of a semiconductor wafer using the polishing pad according to claim 1.
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