JP4338150B2

JP4338150B2 - 発泡ポリウレタンおよびその製造方法

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Publication number: JP4338150B2
Application number: JP2003357387A
Authority: JP
Inventors: 和彦橋阪; 雅巳太田; 邦恭城; 正一郎河野
Original assignee: Sanyo Chemical Industries Ltd; Toray Industries Inc
Current assignee: Sanyo Chemical Industries Ltd; Toray Industries Inc
Priority date: 2003-10-17
Filing date: 2003-10-17
Publication date: 2009-10-07
Anticipated expiration: 2023-10-17
Also published as: JP2005120253A

Description

本発明は発泡ポリウレタンおよびその製造方法に関するものである。さらには、半導体基板，光学材料の研磨用部材として好適に使用可能な発泡ポリウレタンおよびその製造方法に関するものである。

シリコンウェーハ等の半導体基板や、レンズ等の光学部材、磁気ヘッド，ハードディスク等の電子材料等は、製品に対する要求精度が高いため、その製造過程において表面を研磨・平滑化することが必須である。かかる研磨用の装置は一般的に、被研磨物を保持する研磨ヘッド、被研磨物の研磨処理を行うための研磨パッド、前記研磨パッドを保持する研磨定盤から構成されている。そして、研磨剤と薬液からなる研磨スラリーを用いて、被研磨物と研磨パッドを相対運動させることにより、被研磨物表面の突起，凹凸部分を除去し、被研磨物を平滑にするものである。その際、使用する研磨パッド等の研磨用部材には、製品に欠陥を出さないために高い研磨精度が求められる。

かかる研磨において、研磨パッドとしては、不織布に樹脂を含浸し多孔質高剛性の板状としたものが一般的に使用されている（例えば、特許文献１）。しかしながらこの研磨パッドは、一応実用に足るだけの性能を有してはいるものの、使用中に研磨パッドのへたりや研磨パッドへの研磨スラリーの固着が起こりやすいため、例えばシリコンウェーハの研磨に使用した場合、傷が入ったり、研磨精度，研磨安定性，研磨パッド寿命の点で満足の行くものではなかった。また、中空繊維からなる不織布にポリウレタンを含浸した構造の研磨パッドが眼鏡、金属、プラスチック等の研磨あるいは表面仕上用に提案されている（例えば、特許文献２）。しかしながらこの研磨パッドは、一般的な被研磨物の仕上という目的上極めて柔軟なものであり、かつ求められる研磨精度が低いことから非常に大粒径の砥粒を使用することを想定しているため、該研磨パッドを例えばシリコンウェーハの研磨に使用した場合、研磨中の研磨パッドの圧縮変形が大きく研磨ムラが発生する等、不適なものであった。さらには、空隙スペースを有する高分子エレメントを含有する研磨パッドも提案されている（例えば、特許文献３）。しかしながらこの研磨パッドは、硬度が高い、高分子エレメントの殻壁が使用中に遊離する等の原因により、例えばシリコンウェーハの研磨に使用した場合、傷が入ったり、シリコンウェーハのうねりや凹凸に追随できないため研磨ムラが発生する等、研磨精度の点で満足の行くものではなかった。

すなわち、従来の研磨パッドにおいては、研磨傷の防止，研磨精度，研磨安定性，研磨パッド寿命等、求められる特性全てを満足するものがなかった。
特開２００３−１６８６６２号公報特開昭５４−４３２３４号公報特表平８−５００６２２号公報

そこで、本発明者らが鋭意検討した結果、特定範囲の密度，平均気泡径，Ｃ型硬度を有する発泡ポリウレタンが、研磨パッドとして使用した際に、研磨傷が防止でき、研磨精度，研磨安定性，研磨パッド寿命等、求められる研磨特性全てを満足することを見出し、本発明の完成に至った。

すなわち本発明の目的は、半導体基板，光学材料の研磨用部材に好適に使用可能な発泡ポリウレタンおよびその製造方法を提供しようとするものである。

上記課題の解決のために本発明は以下の構成からなる。

イソシアネートを主成分とする原料と、不活性ガスおよび空気から選ばれる少なくとも一種の気体を７〜２５容量％溶解させた、ポリオールを主成分とする原料を、ＲＩＭ（ＲｅａｃｔｉｏｎＩｎｊｅｃｔｉｏｎＭｏｌｄｉｎｇ）成形機により混合し、硬化して得られ、密度が０．５０〜１．００ｇ／ｃｍ³、平均気泡径が１０〜８０μｍ、Ｃ型硬度が５０〜９０度の範囲で、気泡径の標準偏差が０〜２５μｍであることを特徴とする研磨部材用発泡ポリウレタンである。

本発明により、半導体基板，光学材料の研磨用部材に好適に使用可能な発泡ポリウレタンおよびその製造方法を提供することができる。

本発明の発泡ポリウレタンは、研磨パッドとして使用した際に、研磨傷が防止でき、研磨精度，研磨安定性，研磨パッド寿命等の研磨特性を満足するために、密度が０．５０〜１．００ｇ／ｃｍ³、平均気泡径が１０〜８０μｍ、Ｃ型硬度が５０〜９０度の範囲であることが必須である。密度が０．５０ｇ／ｃｍ³未満である場合は、研磨中の研磨パッドの圧縮変形が大きすぎるため研磨ムラが発生しやすく、１．００ｇ／ｃｍ³を超える場合は、研磨中の研磨パッドの圧縮変形が小さく、被研磨物のうねりや凹凸に追随できないため研磨ムラが発生しやすい傾向がある。また、平均気泡径が１０μｍ未満である場合は、研磨屑の排出がされにくいため被研磨物に傷が入りやすい、研磨スラリーの保持性が低いため研磨速度が遅くなるといった傾向があり、平均気泡径が８０μｍを超える場合は、研磨パッドの圧縮変形が大きくなり研磨ムラが発生しやすい傾向がある。また、Ｃ型硬度が５０度未満である場合は、研磨中の研磨パッドの圧縮変形が大きすぎるため研磨ムラが発生しやすく、９０度を超える場合は、研磨中の研磨パッドの圧縮変形が小さく、被研磨物のうねりや凹凸に追随できないため研磨ムラが発生しやすい、被研磨物に傷が入りやすいといった傾向がある。より研磨特性の優れた研磨パッドを得るためには、発泡ポリウレタンの密度が０．６５〜０．８５ｇ／ｃｍ³、平均気泡径が２０〜５０μｍ、Ｃ型硬度が６０〜９０度の範囲であることがより好ましい。

なお、密度は日本工業規格（ＪＩＳ）Ｋ７２２２記載の方法により測定した値をいう。平均気泡径は研磨層断面を倍率２００倍でＳＥＭ観察し、次に記録されたＳＥＭ写真の気泡径を画像処理装置で測定し、その平均値を取ることにより測定した値をいう。Ｃ型硬度は“アスカーＣ型硬度計”（高分子計器（株）製）により測定した値をいう。

また本発明の発泡ポリウレタンの気泡径の標準偏差は、研磨パッドとして使用した際に、その全面において安定した研磨特性を得るために、０〜２５μｍの範囲である。標準偏差が２５μｍを超えるとポリウレタンの構造，物性のバラツキが大きくなり、研磨パッドとして使用した際に研磨特性が不安定になる傾向がある。０〜２０μｍの範囲であることがより好ましい。
なお、標準偏差は次の式において算出された値をいう。

本発明の発泡ポリウレタンの気泡は、連続気泡，独立気泡のいずれであっても良いが、連続気泡の場合は、研磨中に研磨スラリーが連続気泡を通じて研磨パッドの内部に浸透して固着することで、硬度，弾性率等の研磨パッド物性が経時的に変化して研磨安定性が悪化したり、被研磨物に傷が入ったりするおそれがあるため、独立気泡である方が好ましい。なお、発泡ポリウレタンへの気泡の形成方法としては公知の方法が使用できる。例えば、原料中に水，フロン，メチレンジクロライド，ペンタン，アゾ系等各種有機系発泡剤等の各種発泡剤を配合し、後に反応，加熱等により発泡させる方法、原料中に中空のマイクロビーズを分散して硬化させ、マイクロビーズ部分を独立気泡とする方法、原料を機械的に撹拌して空気を混合させ、硬化させる方法等を挙げることができる。これらの中でも、安定した気泡が得られ、研磨パッドとして使用した際に研磨傷の原因となる異物が発生しない点で各種発泡剤による発泡方法が好ましく、さらには、低コストで環境への負荷が小さい点で水による発泡が好ましい。

なお、ポリウレタンとは、ポリイソシアネートの重付加反応または重合反応に基づき合成される高分子である。ポリイソシアネートの対称として用いられる化合物は、含活性水素化合物、すなわち、二つ以上のヒドロキシ基、あるいはアミノ基含有化合物である。ポリイソシアネートとして、トリレンジイソシアネート、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、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート，トリジンジイソシアネート，キシリレンジイソシアネート，リジンジイソシアネート等を挙げることができるがこれに限定されるものではない。ポリヒドロキシ基含有化合物としてはポリオールが代表的であり、ポリエーテルポリオール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、アルキレンオキサイド共重合ポリオール，エポキシ樹脂変性ポリオール、ポリエステルポリオール、アクリルポリオール、ポリブタジエンポリオール、シリコーンポリオール等が挙げられる。また、これらの反応触媒としては、モノアミン，ジアミン，トリアミン，環状アミン，アルコールアミン，エーテルアミン等のアミン系触媒、スタナスオクタエート，ジブチルチンジアセテート，ジブチルチンジラウレート等の有機金属触媒が挙げられ、鎖延長剤，架橋剤としてはエチレングリコール，グリセリン等の多価アルコール類、３，３’−ジクロロ−４，４’−ジアミノジフェニルメタン，アルカノールアミン等の多価アミン類が挙げられ、整泡剤としては、シリコーン化合物、特に各種ポリエーテル変性シリコーンが挙げられ、これらを適宜使用することができる。また、特性改良を目的として、研磨剤，潤滑剤，帯電防止剤，酸化防止剤，安定剤，染料等の各種添加剤を添加することができる。

本発明の発泡ポリウレタンは、マットレス，寝具，家具，自動車・航空機用シート等のクッション材，インパネ，ハンドル等の自動車用部品，機械用部品，電子材料，研磨用部材，吸音材，断熱材，緩衝材，生活用品，衣料，玩具等のあらゆる用途に使用可能であるが、中でも構造，特性上の特徴から研磨用部材としての使用に好適である。研磨用部材としてはベアシリコンウェーハ等の半導体基板や、レンズ等の光学部材、磁気ヘッド，ハードディスク等の電子材料等の研磨に使用される研磨パッド、被研磨物の研磨ヘッドへの保持に使用されるバッキングパッドが挙げられる。また、研磨パッドが研磨層とクッション層の二層構造である場合においては、研磨層，クッション層のいずれにも好適に使用可能である。

本発明における発泡ポリウレタンの製造方法は、イソシアネートを主成分とする原料とポリオールを主成分とする原料をＲＩＭ（ＲｅａｃｔｉｏｎＩｎｊｅｃｔｉｏｎＭｏｌｄｉｎｇ）成形機により混合した後、原料混合液を金型内に注入，硬化して発泡ポリウレタンを得る方法である。当該製造方法を採用すれば、密度，気泡径の制御がしやすく、所望の形状の発泡ポリウレタンが得られる。なお、ＲＩＭ成形機は（１）温度調節可能な原料タンク（イソシアネートを主成分とする原料とポリオールを主成分とする原料用の２つ），（２）計量ポンプ（イソシアネートを主成分とする原料とポリオールを主成分とする原料用の２つ），（３）ミキシングヘッド，（４）ミキシングヘッド用油圧ユニットの各機構からなる成形機をいう。
また、金型は注入された原料の漏れがなく、原料の発泡硬化時の圧力に耐えうるものであれば、形状，材質等は特に限定されるものではないが、密度，気泡径が良好に制御され、表面状態の良い発泡ポリウレタンを得るためには、（１）原料の二次混合を行うためのアフターミキサー機能を有するランナー部，（２）乱流である原料混合液を層流となるように整流するためのフィルムゲート部，（３）空気抜き用孔，（４）型締め用プレス機構，（５）傾斜機構を有することが好ましい。

本発明における発泡ポリウレタンの製造時には、気泡径の制御のために、ポリオールを主成分とする原料中に、不活性ガスおよび空気から選ばれる少なくとも一種の気体を７〜２５容量％溶解することが好ましい。７容量％未満である場合は、気泡径の制御ができず気泡が大きくなる傾向があり、２５容量％を超える場合は、得られる発泡ポリウレタンにピンホール等ができやすい傾向がある。不活性ガスおよび空気から選ばれる少なくとも一種の気体を１０〜２０容量％溶解することがより好ましい。なお、不活性ガスとしては窒素，アルゴン等が挙げられるが、コストの点で窒素が好ましい。また、気体は極力水分を含まないことが好ましい。気体が水分を含んでいると、発泡剤として作用するため気泡径
の制御に悪影響が生じる。なお、ポリオールを主成分とする原料中への気体の溶解方法としては特に限定されるものではないが、ポリオールを主成分とする原料の入った原料タンクを溶解させる気体で加圧状態にし、原料をミキサーで撹拌する方法が好ましい。また、気体溶解量の測定と原料の撹拌速度を自動制御できる市販の装置を使用すれば、気体溶解量の調整が簡便に可能であるため好ましい。

本発明における発泡ポリウレタンの製造時には、気泡径，密度の制御のために、ポリオールを主成分とする原料中に、水を０．０５〜１．５重量％含有することが好ましい。０．０５重量％未満である場合は、気泡が小さく、少なくなり、密度が高くなる傾向があり、１．５重量％を超える場合は、気泡が合一して大きくなり、密度が小さくなる傾向がある。水を０．０５〜１重量％含有することがより好ましい。

本発明における発泡ポリウレタンの製造時には、気泡径の制御のために、ポリオールを主成分とする原料中にシリコーン化合物を０．５〜３重量％含有することが好ましい。ここでのシリコーン化合物としてはシロキサン結合を有するものであれば特に限定されるものではないが、各種ポリエーテル変性シリコーンが整泡効果が高いため好ましい。０．５重量％未満である場合は、整泡効果が小さく、気泡が合一して大きくなる傾向があり、３重量％を超える場合は、発泡ポリウレタンの物性低下等、整泡効果以外の悪影響が生じる可能性がある。シリコーン化合物を０．５〜２重量％含有することがより好ましい。

本発明の発泡ポリウレタンには、硬度の調整や親水性，疎水性付与等の表面改質のため、付加重合、重縮合、重付加、付加縮合、開環重合等の重合反応可能なモノマーを含浸させ、重合することも好ましい。具体的なモノマーとしてはビニル化合物、エポキシ化合物、イソシアネート化合物、ジカルボン酸等が挙げられる。なお、これらの単量体は一種であっても二種以上を混合しても良い。

本発明の発泡ポリウレタンを研磨パッドとして使用する場合においては、その表面には、研磨スラリーの保持性，流動性の向上、研磨パッド表面からの研磨屑除去効率の向上等を目的として、溝，孔等の加工を施すことが好ましい。研磨パッド表面への溝，孔の形成方法は特に限定されるものではない。具体的には、研磨パッド表面をルーター等の装置を使用して切削加工することにより溝を形成する方法、溝の形成された金型等を使用し、初めから溝を形成した研磨層を成形する方法、ドリル，トムソン刃等で孔を形成する方法等が挙げられる。また、溝，孔の形状，径も特に限定されるものではない。具体的には、碁盤目状、ディンプル状、スパイラル状、同心円状等が挙げられる。

本発明の発泡ポリウレタンを研磨パッドとして使用する場合においては研磨定盤との固定用に、またバッキングパッドとして使用する場合は研磨ヘッドとの固定用に、発泡ポリウレタンの裏面に両面テープを貼り付けることが好ましい。両面粘着テープは特に限定されるものではない。両面粘着テープの基材として、具体的には紙、不織布、布、ガラスクロス、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、塩化ビニル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリイミド等の樹脂フィルム、ポリエチレン、ポリウレタン、アクリル等の発泡体、アルミ、銅等の金属箔を挙げることができる。また、両面粘着テープの粘着剤として、具体的にはゴム系、アクリル系、シリコーン系の各種粘着剤を挙げることができる。また、基材を使用せず、粘着剤のみを均一なフィルム状にしたものについても、両面粘着テープに含まれる。また、両面粘着テープの粘着面の粘着力は、表裏面で同じであっても、異なっていても良い。

以下、実施例によって、さらに本発明の詳細を説明する。なお、発泡ポリウレタンの各種評価は以下のようにして行った。

密度は、ＪＩＳＫ７２２２記載の方法により測定した。

平均気泡径は、走査型電子顕微鏡“ＳＥＭ２４００”（日立製作所（株）製）を使用し、パッド断面を倍率２００倍で観察した写真を画像処理装置で解析することにより、写真中に存在するすべての気泡径を計測し、その平均値を平均気泡径とした。

Ｃ型硬度は、“アスカーＣ型硬度計”（高分子計器（株）製）により測定した。

また、研磨パッドの研磨評価は次のようにして行った。

１．テストウェーハ
４インチベアシリコンウェーハ（信越化学工業（株）製）を使用した。

２．研磨方法
試験すべき発泡ポリウレタン（厚さ１．２５ｍｍ）の表面に幅２ｍｍ、深さ０．５ｍｍ、ピッチ幅１５ｍｍの格子状の溝加工をＮＣルーターにより施した後、直径３８０ｍｍの円形に切り抜き、裏面に両面接着テープ“４４２ＪＳ”（住友スリーエム（株）製）を貼り付け研磨パッドを作製した。次に研磨パッドを研磨機“ＬＭ−１５Ｅ”（ラップマスターＳＦＴ（株）製）の定盤上に貼り付けた。研磨前の厚みを“ラムダエース”ＶＭ−２０００（大日本スクリーン製造（株）製）を使用して決められた１９８点につき測定したテストウェーハを研磨ヘッドに取り付け、取扱説明書に記載された使用濃度の研磨スラリー“ＳＣ−１”（キャボット社製）を３５ｍｌ／分で研磨パッド上に供給しながら、研磨圧力０．０４ＭＰａ、研磨定盤回転数４５ｒｐｍ、研磨ヘッド回転数４５ｒｐｍで研磨定盤と同方向に回転させ、所定時間研磨を行った。ウェーハ表面を乾燥させないようにし、直ちに純水をかけながらポリビニルアルコールスポンジでウェーハ表面を洗浄し、自然状態に放置して乾燥した後、マイクロスコープ”ＶＨ−６３００”（（株）キーエンス製）で傷の有無を検査した。次に研磨後の厚みを“ラムダエース”ＶＭ−２０００（大日本スクリーン製造（株）製）を使用して決められた１９８点につき測定して、下記（１）式により各々の点での研磨速度を算出し、下記（２）式によりユニフォーミティを算出した。

研磨速度＝（研磨前の厚み−研磨後の厚み）／研磨時間
……（１）。

ユニフォーミティ(%)＝（最大研磨速度−最小研磨速度）／（最大研磨速度
＋最小研磨速度）×１００
……（２）。

実施例１
液温を４０℃に保った、ポリエーテルポリオール：”サンニックスＦＡ−９０９”（三洋化成工業（株）製）９０．２６重量％，鎖伸長剤：モノエチレングリコール７．２２重量％，アミン触媒：”Ｄａｂｃｏ３３ＬＶ”（エアープロダクツジャパン（株）製）０．８１重量％，アミン触媒：”ＴｏｙｏｃａｔＥＴ”（東ソー（株）製）０．２５重量％，シリコーン整泡剤：”ＴＥＧＯＳＴＡＢＢ８４６２”（Ｔｈ．ＧｏｌｄｓｃｈｍｉｄｔＡＧ社製）１．３５重量％，発泡剤：水０．０９重量％を混合してなるＡ液を窒素背圧０．３８ＭＰａで加圧したタンク内で６０分間撹拌し、窒素を１５容量％溶解させた。次にこのＡ液３３８２ｇと、液温を４０℃に保ったイソシアネート：”サンフォームＮＣ−７０３”からなるＢ液２２９５ｇを、ＲＩＭ成形機により、吐出圧１５ＭＰａで衝突混合した後、７０℃に保った縦７０ｃｍ，横７０ｃｍ，高さ１．５ｃｍの金型内に吐出量４８０ｇ／ｓｅｃで吐出し、１０分間放置することで、発泡ポリウレタンブロックを作製した。その後、該発泡ポリウレタンブロックをバンドナイフ式スライサーで厚み１．２５ｍｍにスライスし、発泡ポリウレタンシートを得た。該発泡ポリウレタンシートの密度は０．７６ｇ／ｃｍ³，平均気泡径は３３．０μｍ，気泡径の標準偏差は１０．８μｍ，Ｃ型硬度は７６度であった。

次にこの発泡ポリウレタンシートを研磨パッドとして、研磨評価を行った。

研磨後のウェーハ表面には傷が観察されなかった。ユニフォーミティは９．０％であった。

比較例１
液温を４０℃に保った、ポリエーテルポリオール：”サンニックスＦＡ−９０９”（三洋化成工業（株）製）９１．０１重量％，鎖伸長剤：モノエチレングリコール７．２８重量％，アミン触媒：”Ｄａｂｃｏ３３ＬＶ”（エアープロダクツジャパン（株）製）０．８２重量％，アミン触媒：”ＴｏｙｏｃａｔＥＴ”（東ソー（株）製）０．２５重量％，シリコーン整泡剤：”ＴＥＧＯＳＴＡＢＢ８４６２”（Ｔｈ．ＧｏｌｄｓｃｈｍｉｄｔＡＧ社製）０．３６重量％，発泡剤：水０．２７重量％を混合してなるＡ液を窒素背圧０．３８ＭＰａで加圧したタンク内で５分間撹拌し、窒素を６容量％溶解させた。次にこのＡ液３３８０ｇと、液温を４０℃に保ったイソシアネート：”サンフォームＮＣ−７０３”からなるＢ液２２９５ｇを、ＲＩＭ成形機により、吐出圧１５ＭＰａで衝突混合した後、７０℃に保った縦７０ｃｍ，横７０ｃｍ，高さ１．５ｃｍの金型内に吐出量４８０ｇ／ｓｅｃで吐出し、１０分間放置することで、発泡ポリウレタンブロックを作製した。その後、該発泡ポリウレタンブロックをバンドナイフ式スライサーで厚み１．２５ｍｍにスライスし、発泡ポリウレタンシートを得た。該発泡ポリウレタンシートの密度は０．７５ｇ／ｃｍ³，平均気泡径は８８．５μｍ，気泡径の標準偏差は２８．７μｍ，Ｃ型硬度は６９度であった。

次にこの発泡ポリウレタンシートを研磨パッドとして、研磨評価を行った。研磨後のウェーハ表面には傷が観察されなかった。ユニフォーミティは１６．２％であった。

比較例２
ポリエチレンテレフタレートを単軸押出機にて溶融し、ダイより押出し、延伸、クリンプ、カットすることにより直径２０μｍ、長さ５５ｍｍのステープルを得た。該ステープルをカードに通し、クロスラッパー方式によりウエッブとし、積層した。次に針に１箇所のバーブのついたフェルト針を用いて９８０Ｐ／ｃｍ²の針刺し密度でニードルパンチして目付４５０ｇ／ｍ²の不織布を得た。この不織布にポリビニルアルコールをグラビアコートして保形処理した後、１７％のポリウレタンのＤＭＦ溶液を含浸し、ＤＭＦ濃度３％水溶液で凝固し、湯洗し、ポリエチレンテレフタレート繊維からなる三次元絡合不織布と熱可塑性ポリウレタンからなる基体を得た。得られた基体の不織布と樹脂の重量比は１：１であった。さらに表面をサンドペーパーで研磨し、表面を平滑化すると同時に起毛処理を行い厚み１．２５ｍｍのシートとした。該シートのＣ型硬度は６１度であった。

次にこのシートを研磨パッドとして、研磨評価を行った。研磨後のウェーハ表面には傷が１本観察された。ユニフォーミティは１２．９％であった。

比較例３
ポリエーテル系ウレタンポリマ“アジプレン”Ｌ−３２５（ユニローヤル社製）７８重量部と、４，４’−メチレン−ビス（２−クロロアニリン）２０重量部と、中空高分子微小球体“エクスパンセル”５５１ＤＥ（ケマノーベル社製）１．８重量部をＲＩＭ成形機で混合して金型に吐出して高分子成形体を作製した。この高分子成形体をバンドナイフ式スライサーで厚み１．２５ｍｍにスライスして、硬質発泡ポリウレタンのシートを作製した。該硬質発泡ポリウレタンシートの密度は０．８１ｇ／ｃｍ³，平均気泡径は３３μｍ，気泡径の標準偏差は９．２μｍ，Ｃ型硬度は９８度であった。

次にこの発泡ポリウレタンシートを研磨パッドとして、研磨評価を行った。研磨後のウェーハ表面には４本の傷が観察された。ユニフォーミティは１４．６％であった。

本発明の発泡ポリウレタンは、構造，特性上の特徴から研磨用部材として使用される。研磨用部材としてはベアシリコンウェーハ等の半導体基板や、レンズ等の光学部材、磁気ヘッド，ハードディスク等の電子材料等の研磨に使用される研磨パッド、被研磨物の研磨ヘッドへの保持に使用されるバッキングパッドが挙げられる。また、研磨パッドが研磨層とクッション層の二層構造である場合においては、研磨層，クッション層のいずれにも好適に使用可能である。

Claims

イソシアネートを主成分とする原料と、不活性ガスおよび空気から選ばれる少なくとも一種の気体を７〜２５容量％溶解させた、ポリオールを主成分とする原料を、ＲＩＭ（ＲｅａｃｔｉｏｎＩｎｊｅｃｔｉｏｎＭｏｌｄｉｎｇ）成形機により混合し、硬化して得られ、密度が０．５０〜１．００ｇ／ｃｍ³、平均気泡径が１０〜８０μｍ、Ｃ型硬度が５０〜９０度の範囲で、気泡径の標準偏差が０〜２５μｍであることを特徴とする研磨部材用発泡ポリウレタン。
ポリオールを主成分とする原料中に、水を０．０５〜１．５重量％含有する請求項１記載の発泡ポリウレタン。
ポリオールを主成分とする原料中に、シリコーン化合物を０．５〜３重量％含有する請求項１または２記載の発泡ポリウレタン。
イソシアネートを主成分とする原料とポリオールを主成分とする原料を混合して硬化する発泡ポリウレタンの製造方法において、ポリオールを主成分とする原料中に不活性ガスおよび空気から選ばれる少なくとも一種の気体を７〜２５容量％溶解し、該発泡ポリウレタンが、ＲＩＭ（ＲｅａｃｔｉｏｎＩｎｊｅｃｔｉｏｎＭｏｌｄｉｎｇ）成形機により混合した後、金型内に原料混合液を注入して得られ密度０．５０〜１．００ｇ／ｃｍ³、平均気泡径１０〜８０μｍ、Ｃ型硬度５０〜９０度、気泡径の標準偏差０〜２５μｍを有することを特徴とする研磨部材用発泡ポリウレタンの製造方法。