JP4930837B2 - Polishing pad - Google Patents

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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並びにその上に酸化物層、金属層等が形成されたデバイスを、さらにこれらの酸化物層や金属層を積層・形成する前に平坦化する工程に好適に使用される。   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 suitable for a step of planarizing a silicon wafer and a device having an oxide layer, a metal layer, etc. formed thereon, before further laminating and forming these oxide layers and metal layers. Used for.

高度の表面平坦性を要求される材料の代表的なものとしては、半導体集積回路(IC、LSI)を製造するシリコンウエハと呼ばれる単結晶シリコンの円盤があげられる。シリコンウエハは、IC、LSI等の製造工程において、回路形成に使用する各種薄膜の信頼できる半導体接合を形成するために、酸化物膜や金属膜を積層・形成する各工程において、表面を高精度に平坦に仕上げることが要求される。このような研磨仕上げ工程においては、一般的に研磨パッドはプラテンと呼ばれる回転可能な支持円盤に固着され、半導体ウエハ等の加工物は研磨ヘッドに固着される。そして双方の運動により、プラテンと研磨ヘッドとの間に相対速度を発生させ、さらに砥粒を含む研磨スラリーを研磨パッド上に連続供給することにより、研磨操作が実行される。   A typical material that requires high surface flatness is a single crystal silicon disk called a silicon wafer for manufacturing a semiconductor integrated circuit (IC, LSI). Silicon wafers have a highly accurate surface in each process of stacking and forming oxide films and metal films in order to form reliable semiconductor junctions of various thin films used for circuit formation in IC and LSI manufacturing processes. It is required to finish flat. In such a polishing finishing process, a polishing pad is generally fixed to a rotatable support disk called a platen, and a workpiece such as a semiconductor wafer is fixed to a polishing head. A polishing operation is performed by generating a relative speed between the platen and the polishing head by both movements, and continuously supplying a polishing slurry containing abrasive grains onto the polishing pad.

配線用の金属膜としては、Al、W、Cuなどがある。この中でCuは、低抵抗化が図れること、高いエレクトロマイグレーション耐性があることなどの利点があり、次世代配線材料として期待されている。Cu膜を研磨する際には、低圧力かつ高速回転で研磨操作が行われている。   Examples of the metal film for wiring include Al, W, and Cu. Among these, Cu has advantages such as low resistance and high electromigration resistance, and is expected as a next-generation wiring material. When polishing the Cu film, the polishing operation is performed with low pressure and high speed rotation.

このような高速回転での研磨操作において、研磨パッドの研磨特性としては、面内均一性に優れ、研磨速度の安定性に優れることが要求される。金属膜を研磨するための研磨パッドとしては、例えば、以下のものが提案されている。   In such a polishing operation at high speed, the polishing characteristics of the polishing pad are required to have excellent in-plane uniformity and excellent polishing rate stability. As a polishing pad for polishing a metal film, for example, the following has been proposed.

ベースと、弾性材料でできており、4psi〜20psiの圧縮力がかかった時の水圧モジュールが1psiの圧縮力に対して250psiである第一層と、弾性材料でできており、前記第一層の水圧モジュールより大きい第一層とからなる平坦化パッドが開示されている(特許文献1)。   A base, an elastic material, a hydraulic pressure module when the compression force of 4 psi to 20 psi is applied is 250 psi for a compression force of 1 psi, an elastic material, and the first layer A flattening pad comprising a first layer larger than the hydraulic module is disclosed (Patent Document 1).

ベースと、約4psiを超える圧縮圧力を受けたときに6ミクロン/psiよりも大きい歪定数を有する弾性材料でできた第1層と、前記所定の圧縮圧力を受けたときに約3ミクロン/psiよりも小さい歪定数を有する弾性可とう性材料でできた第2層とからなる研磨パッドが開示されている(特許文献2)。   A base, a first layer made of an elastic material having a strain constant greater than 6 microns / psi when subjected to a compression pressure greater than about 4 psi, and about 3 microns / psi when subjected to the predetermined compression pressure A polishing pad comprising a second layer made of an elastic flexible material having a smaller strain constant is disclosed (Patent Document 2).

上記研磨パッドは平坦化特性に優れるものであるが、研磨速度の安定性の面でやや問題があった。   The polishing pad has excellent planarization characteristics, but has a problem in terms of stability of polishing rate.

特開平6−21028号公報JP-A-6-21028 特許第3442772号明細書Japanese Patent No. 3444272

本発明は、高速回転での研磨操作において、面内均一性に優れ、かつ研磨速度の安定性に優れる研磨パッドを提供することを目的とする。また、該研磨パッドを用いた半導体デバイスの製造方法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 in-plane uniformity and excellent polishing rate stability in polishing operation at high speed rotation. Moreover, it aims at providing the manufacturing method of the semiconductor device using this polishing pad.

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、研磨層とクッション層とを有する研磨パッドにおいて、前記クッション層は、100Hzと1Hzにおける動的貯蔵弾性率の比(R=E’100/E’1)が1.3以下であることを特徴とする研磨パッド、に関する。   That is, the present invention provides a polishing pad having a polishing layer and a cushion layer, wherein the cushion layer has a dynamic storage elastic modulus ratio (R = E′100 / E′1) at 100 Hz and 1 Hz of 1.3 or less. It is related with the polishing pad characterized by these.

通常クッション層は研磨層よりも柔らかいため、研磨時におけるクッション層のひずみは研磨層よりも大きくなる傾向にある。低圧力かつ高速回転で研磨操作を行うと、通常の研磨操作に比べて広い周波数領域の振動が研磨パッドに加わり、その振動の影響は研磨層よりもクッション層の方が大きいと考えられる。本発明者らは、広い周波数領域において動的貯蔵弾性率の変化が小さい(つまり、動的な硬さの変化が小さい)クッション層を用いることにより、面内均一性に優れ、かつ研磨速度の安定性に優れる研磨パッドが得られることを見出した。   Since the cushion layer is usually softer than the polishing layer, the strain of the cushion layer during polishing tends to be larger than that of the polishing layer. When the polishing operation is performed at a low pressure and at a high speed, a vibration in a wide frequency range is applied to the polishing pad as compared with a normal polishing operation, and the influence of the vibration is considered to be greater in the cushion layer than in the polishing layer. By using a cushion layer having a small change in the dynamic storage elastic modulus in a wide frequency range (that is, a change in the dynamic hardness is small), the inventors have excellent in-plane uniformity and a polishing rate. It has been found that a polishing pad having excellent stability can be obtained.

クッション層の100Hzと1Hzにおける動的貯蔵弾性率を採用した理由は、Cu等の金属膜の研磨は、通常、研磨荷重10〜40kPa、研磨定盤回転数50〜150rpm、及びウエハ回転数50〜150rpmの条件で行われており、この時に発生する主となる振動の周波数領域が1〜100Hzの範囲内にあると推察され、より広い領域で周波数依存性の小さいものが求められるからである。   The reason for adopting the dynamic storage elastic modulus at 100 Hz and 1 Hz of the cushion layer is that polishing of a metal film such as Cu is usually performed with a polishing load of 10 to 40 kPa, a polishing platen rotation speed of 50 to 150 rpm, and a wafer rotation speed of 50 to 50. This is because it is presumed that the frequency range of the main vibration generated at this time is in the range of 1 to 100 Hz, and a smaller frequency dependency is required in a wider range.

前記クッション層は、1)連続気泡構造を有するポリウレタンフォーム、2)連続気泡構造を有するポリウレタンフォームを熱圧縮成形したもの、又は3)連続気泡構造を有するポリウレタンフォームに硬化型樹脂を含浸させて、熱圧縮成形し、さらに前記硬化型樹脂を硬化させたものであることが好ましい。クッション層として前記材料を用いることにより、動的貯蔵弾性率の比を1.3以下に調整しやすくなる。   The cushion layer includes 1) a polyurethane foam having an open cell structure, 2) a heat-molded polyurethane foam having an open cell structure, or 3) impregnating a polyurethane foam having an open cell structure with a curable resin, It is preferable to be one obtained by heat compression molding and further curing the curable resin. By using the material as the cushion layer, the ratio of the dynamic storage elastic modulus can be easily adjusted to 1.3 or less.

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, the present invention relates to a semiconductor device manufacturing method including a step of polishing a surface of a semiconductor wafer using the polishing pad.

本発明の研磨層は、微細気泡を有する発泡体であれば特に限定されるものではない。例えば、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ハロゲン系樹脂(ポリ塩化ビニル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデンなど)、ポリスチレン、オレフィン系樹脂(ポリエチレン、ポリプロピレンなど)、エポキシ樹脂、感光性樹脂などの1種または2種以上の混合物が挙げられる。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るため、研磨層の形成材料として特に好ましい材料である。以下、前記発泡体を代表してポリウレタン樹脂について説明する。   The polishing layer of the present invention is not particularly limited as long as it is a foam having fine bubbles. For example, polyurethane resin, polyester resin, polyamide resin, acrylic resin, polycarbonate resin, halogen resin (polyvinyl chloride, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, etc.), polystyrene, olefin resin (polyethylene, polypropylene, etc.), epoxy resin 1 type, or 2 or more types of mixtures, such as a photosensitive resin, is mentioned. Polyurethane resin is a particularly preferable material for forming the polishing layer because it has excellent wear resistance and a polymer having desired physical properties can be easily obtained by variously changing the raw material composition. Hereinafter, the polyurethane resin will be described on behalf of the foam.

前記ポリウレタン樹脂は、イソシアネート成分、ポリオール成分(高分子量ポリオール、低分子量ポリオールなど)、及び鎖延長剤からなるものである。   The polyurethane resin comprises an isocyanate component, a polyol component (high molecular weight polyol, low molecular weight polyol, etc.), and a chain extender.

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。イソシアネート成分としては、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;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、2種以上を混合しても差し支えない。   As the isocyanate component, a known compound in the field of polyurethane can be used without particular limitation. As the isocyanate component, 2,4-toluene diisocyanate, 2,6-toluene diisocyanate, 2,2′-diphenylmethane diisocyanate, 2,4′-diphenylmethane diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, Aromatic diisocyanates such as p-phenylene diisocyanate, m-phenylene diisocyanate, p-xylylene diisocyanate, m-xylylene diisocyanate; ethylene diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, 1,6-hexamethylene diisocyanate, etc. Aliphatic diisocyanate; 1,4-cyclohexane diisocyanate, 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate, isophorone diisocyanate Isocyanate, alicyclic diisocyanates such as norbornane diisocyanate. These may be used alone or in combination of two or more.

イソシアネート成分としては、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。   As the isocyanate component, a trifunctional or higher polyfunctional polyisocyanate compound can be used in addition to the diisocyanate compound. 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.).

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と脂環式ジイソシアネートを併用することが好ましく、特にトルエンジイソシアネートとジシクロへキシルメタンジイソシアネートを併用することが好ましい。   Of the above isocyanate components, it is preferable to use an aromatic diisocyanate and an alicyclic diisocyanate in combination, and it is particularly preferable to use toluene diisocyanate and dicyclohexylmethane diisocyanate in combination.

高分子量ポリオールとしては、ポリテトラメチレンエーテルグリコール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、次いで得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、及びポリヒド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 polyether polyols typified by polytetramethylene ether glycol, polyester polyols typified by polybutylene adipate, polycaprolactone polyol, and a reaction product of a polyester glycol such as polycaprolactone and alkylene carbonate. Polyester polycarbonate polyol, polyester carbonate polyol obtained by reacting ethylene carbonate with polyhydric alcohol and then reacting the resulting reaction mixture with organic dicarboxylic acid, and polycarbonate polyol obtained by transesterification reaction between polyhydroxyl compound and aryl carbonate Etc. These may be used alone or in combination of two or more.

高分子量ポリオールの数平均分子量は特に限定されるものではないが、得られるポリウレタン樹脂の弾性特性等の観点から500〜2000であることが好ましい。数平均分子量が500未満であると、これを用いたポリウレタン樹脂は十分な弾性特性を有さず、脆いポリマーとなる。そのためこのポリウレタン樹脂から製造される研磨層は硬くなりすぎ、ウエハ表面のスクラッチの原因となる。また、摩耗しやすくなるため、パッド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、これを用いたポリウレタン樹脂は軟らかくなりすぎるため、このポリウレタン樹脂から製造される研磨層は平坦化特性に劣る傾向にある。   The number average molecular weight of the high molecular weight polyol is not particularly limited, but is preferably 500 to 2000 from the viewpoint of the elastic properties of the resulting polyurethane resin. When the number average molecular weight is less than 500, a polyurethane resin using the number average molecular weight does not have sufficient elastic properties and becomes a brittle polymer. Therefore, the polishing layer produced from this polyurethane resin becomes too hard and causes a scratch on the wafer surface. Moreover, since it becomes easy to wear, it is not preferable from the viewpoint of the pad life. On the other hand, when the number average molecular weight exceeds 2000, a polyurethane resin using the number average molecular weight becomes too soft, and a polishing layer produced from this polyurethane resin tends to have poor planarization characteristics.

高分子量ポリオールと共に、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、1,2−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、1,4−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)ベンゼン、トリメチロールプロパン、グリセリン、1,2,6−ヘキサントリオール、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、ソルビトール、マンニトール、ズルシトール、スクロース、2,2,6,6−テトラキス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサノール、ジエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、及びトリエタノールアミン等の低分子量ポリオールを併用することができる。また、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、及びジエチレントリアミン等の低分子量ポリアミンを併用することもできる。また、モノエタノールアミン、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することもできる。これら低分子量ポリオール、低分子量ポリアミン等は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   Along with high molecular weight polyol, ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 3-methyl-1,5-pentanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,4-bis (2-hydroxyethoxy) benzene, tri Methylolpropane, glycerin, 1,2,6-hexanetriol, pentaerythritol, tetramethylolcyclohexane, methyl glucoside, sorbitol, mannitol, dulcitol, sucrose, 2,2,6,6-tetrakis (hydroxymethyl) cyclo Hexanol, diethanolamine, N- methyldiethanolamine, and low molecular weight polyols such as triethanolamine may be used in combination. Moreover, low molecular weight polyamines, such as ethylenediamine, tolylenediamine, diphenylmethanediamine, and diethylenetriamine, can also be used in combination. Also, alcohol amines such as monoethanolamine, 2- (2-aminoethylamino) ethanol, and monopropanolamine can be used in combination. These low molecular weight polyols and low molecular weight polyamines may be used alone or in combination of two or more.

ポリウレタン発泡体をプレポリマー法により製造する場合において、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、ポリテトラメチレンオキシド−ジ−p−アミノベンゾエート、4,4’−ジアミノ−3,3’,5,5’−テトラエチルジフェニルメタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジイソプロピル−5,5’−ジメチルジフェニルメタン、4,4’−ジアミノ−3,3’,5,5’−テトライソプロピルジフェニルメタン、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 a polyurethane foam is produced by a prepolymer method, a chain extender is used for curing the 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, polytetramethylene oxide-di-p-aminobenzoate, 4,4′-diamino-3,3 ′, 5,5′-tetraethyldiphenylmethane, 4, 4'-diamino-3,3'-diisopropyl-5,5'-dimethyldiphenylmethane, 4,4'-diamino-3,3 ', 5,5'-tetra Sopropyldiphenylmethane, 1,2-bis (2-aminophenylthio) ethane, 4,4′-diamino-3,3′-diethyl-5,5′-dimethyldiphenylmethane, N, N′-di-sec-butyl -4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,3'-diethyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, m-xylylenediamine, N, N'-di-sec-butyl-p-phenylenediamine, m-phenylenediamine And polyamines exemplified by p-xylylenediamine and the like, or the low molecular weight polyols and low molecular weight polyamines mentioned above. These may be used alone or in combination of two or more.

本発明におけるイソシアネート成分、ポリオール成分、及び鎖延長剤の比は、各々の分子量や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層を得るためには、ポリオール成分と鎖延長剤の合計活性水素基(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0.99〜1.15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及び硬度が得られず、研磨特性が低下する傾向にある。   The ratio of the isocyanate component, the polyol component, 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, and the like. In order to obtain a polishing layer having desired polishing 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 polyol component and the chain extender is 0.80 to 1.20. Is more preferable, and 0.99 to 1.15 is more preferable. When the number of isocyanate groups is outside the above range, curing failure occurs and the required specific gravity and hardness cannot be obtained, and the polishing characteristics tend to be deteriorated.

ポリウレタン発泡体は、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。   The polyurethane foam can be produced by applying a known urethanization technique such as a melting method or a solution method, but is preferably produced by a melting method in consideration of cost, working environment and the like.

ポリウレタン発泡体の製造は、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が、事前にイソシアネート成分とポリオール成分からイソシアネート末端プレポリマーを合成しておき、これに鎖延長剤を反応させるプレポリマー法が、得られるポリウレタン樹脂の物理的特性が優れており好適である。   Polyurethane foam can be produced by either the prepolymer method or the one-shot method, but an isocyanate-terminated prepolymer is synthesized in advance from an isocyanate component and a polyol component, and this is reacted with a chain extender. Is preferred because the resulting polyurethane resin has excellent physical properties.

前記ポリウレタン発泡体の製造は、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、イソシアネート成分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成分が活性水素基含有化合物となる。   In the production of the polyurethane foam, a first component containing an isocyanate group-containing compound and a second component containing an active hydrogen group-containing compound are mixed and cured. 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 isocyanate component becomes an isocyanate group-containing compound, and the chain extender and the polyol component become active hydrogen group-containing compounds.

ポリウレタン発泡体の製造方法としては、中空ビーズを添加させる方法、機械的発泡法、化学的発泡法などが挙げられる。   Examples of the method for producing the polyurethane foam include a method of adding hollow beads, a mechanical foaming method, a chemical foaming method, and the like.

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的発泡法が好ましい。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)、B8465(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), B8465 (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.

微細気泡タイプの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。
1)イソシアネート末端プレポリマーの気泡分散液を作製する発泡工程
イソシアネート末端プレポリマー(第1成分)にシリコン系界面活性剤を添加し、非反応性気体の存在下で撹拌し、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。前記プレポリマーが常温で固体の場合には適宜の温度に予熱し、溶融して使用する。
2)硬化剤(鎖延長剤)混合工程
上記の気泡分散液に鎖延長剤(第2成分)を添加、混合、撹拌して発泡反応液とする。
3)注型工程
上記の発泡反応液を金型に流し込む。
4)硬化工程
金型に流し込まれた発泡反応液を加熱し、反応硬化させる。
An example of a method for producing a micro-bubble type polyurethane foam will be described below. The manufacturing method of this polyurethane foam has the following processes.
1) Foaming process for producing a cell dispersion of isocyanate-terminated prepolymer A silicon-based surfactant is added to the isocyanate-terminated prepolymer (first component), and the mixture is stirred in the presence of a non-reactive gas to remove the non-reactive gas. Disperse as fine bubbles to obtain a cell dispersion. When the prepolymer is solid at normal temperature, it is preheated to an appropriate temperature and melted before use.
2) Curing Agent (Chain Extender) Mixing Step A chain extender (second component) is added to the above cell dispersion, mixed and stirred to obtain a foaming reaction solution.
3) Casting process The above foaming reaction liquid is poured into a mold.
4) Curing process The foaming reaction liquid poured into the mold is heated and reacted and cured.

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シリコン系界面活性剤を含む第1成分に分散させる撹拌装置としては、公知の撹拌装置は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にて微細気泡が得られ好ましい。   A known stirring device can be used without particular limitation as a stirring device for dispersing non-reactive gas in the form of fine bubbles and dispersed in the first component containing the silicon-based surfactant. Specifically, a homogenizer, a dissolver, 2 A shaft planetary mixer (planetary mixer) is exemplified. 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作成する撹拌と、混合工程における鎖延長剤を添加して混合する撹拌は、異なる撹拌装置を使用することも好ましい態様である。特に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。発泡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。   In addition, it is also a preferable aspect to use a different stirring apparatus for the stirring which produces a cell dispersion in a foaming process, and the stirring which adds and mixes the chain extender in a mixing process. In particular, the stirring in the mixing step may not be stirring that forms bubbles, and it is preferable to use a stirring 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 and the mixing step, and it is also preferable to adjust the stirring conditions such as adjusting the rotation speed of the stirring blade as necessary. .

ポリウレタン発泡体の製造方法においては、発泡反応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。金型に発泡反応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く、そのような条件下でもすぐに反応成分に熱が伝達されないので、気泡径が大きくなることはない。硬化反応は、常圧で行うと気泡形状が安定するため好ましい。   In the production method of polyurethane foam, heating and post-curing the foam that has reacted until the foaming reaction liquid 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. The foam reaction solution may be poured into the mold and immediately put into a heating oven for post cure, and heat is not immediately transferred to the reaction components under such conditions, so the bubble size does not increase. . The curing reaction is preferably performed at normal pressure because the bubble shape is stable.

ポリウレタン発泡体において、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、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選択する。   In the polyurethane foam, a known catalyst that promotes polyurethane reaction such as tertiary amine may be used. The type and addition amount of the catalyst are selected in consideration of the flow time for pouring into a mold having a predetermined shape after the mixing step.

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、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。   Polyurethane foam can be produced by weighing each component, putting it in a container and stirring it, or by continuously supplying each component and non-reactive gas to the stirrer and stirring to disperse the bubbles. It may be a continuous production method in which a liquid is fed to produce a molded product.

また、ポリウレタン発泡体の原料となるプレポリマーを反応容器に入れ、その後鎖延長剤を投入、撹拌後、所定の大きさの注型に流し込みブロックを作製し、そのブロックを鉋状、あるいはバンドソー状のスライサーを用いてスライスする方法、又は前述の注型の段階で、薄いシート状にしても良い。また、原料となる樹脂を溶解し、Tダイから押し出し成形して直接シート状のポリウレタン発泡体を得ても良い。   Also, put the prepolymer that is the raw material of the polyurethane foam into the reaction vessel, and then add the chain extender, and after stirring, cast it into a casting mold of a predetermined size to make the block into a bowl shape or a band saw shape In the method of slicing using the above slicer, or in the casting step described above, a thin sheet may be formed. Alternatively, a raw material resin may be dissolved and extruded from a T-die to directly obtain a sheet-like polyurethane foam.

前記ポリウレタン発泡体の平均気泡径は、30〜80μmであることが好ましく、より好ましくは30〜60μmである。この範囲から逸脱する場合は、研磨速度が低下したり、研磨後の被研磨材(ウエハ)のプラナリティ(平坦性)が低下する傾向にある。   The average cell diameter of the polyurethane foam is preferably 30 to 80 μm, more preferably 30 to 60 μm. When deviating from this range, the polishing rate tends to decrease, or the planarity of the polished material (wafer) after polishing tends to decrease.

前記ポリウレタン発泡体の比重は、0.5〜1.3であることが好ましい。比重が0.5未満の場合、研磨層の表面強度が低下し、被研磨材のプラナリティが低下する傾向にある。また、1.3より大きい場合は、研磨層表面の気泡数が少なくなり、プラナリティは良好であるが、研磨速度が低下する傾向にある。   The specific gravity of the polyurethane foam is preferably 0.5 to 1.3. When the specific gravity is less than 0.5, the surface strength of the polishing layer decreases, and the planarity of the material to be polished tends to decrease. On the other hand, when the ratio is larger than 1.3, the number of bubbles on the surface of the polishing layer is reduced and planarity is good, but the polishing rate tends to decrease.

前記ポリウレタン発泡体の硬度は、アスカーD硬度計にて、40〜65度であることが好ましい。アスカーD硬度が40度未満の場合には、被研磨材のプラナリティが低下し、また、65度より大きい場合は、プラナリティは良好であるが、被研磨材のユニフォーミティ(均一性)が低下する傾向にある。   The polyurethane foam preferably has a hardness of 40 to 65 degrees as measured by an Asker D hardness meter. When the Asker D hardness is less than 40 degrees, the planarity of the material to be polished is lowered. When the Asker D hardness is larger than 65 degrees, the planarity is good, but the uniformity of the material to be polished is lowered. There is a tendency.

研磨層の被研磨材と接触する研磨表面は、スラリーを保持・更新するための凹凸構造を有することが好ましい。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、また被研磨材との吸着による被研磨材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、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 polishing surface of the polishing layer that comes into contact with the material to be polished preferably has an uneven 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 material to be polished due to adsorption with the material to be polished can be prevented. The concavo-convex structure is not particularly limited as long as it is a shape that holds and renews the slurry. For example, an XY lattice groove, a concentric circular groove, a through hole, a non-penetrating hole, a polygonal column, a cylinder, a spiral groove, Examples include eccentric circular grooves, radial grooves, and combinations 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.

研磨層の厚みは特に限定されるものではないが、通常0.8〜4mm程度であり、1.0〜2.5mmであることが好ましい。前記厚みの研磨層を作製する方法としては、前記微細発泡体のブロックをバンドソー方式やカンナ方式のスライサーを用いて所定厚みにする方法、所定厚みのキャビティーを持った金型に樹脂を流し込み硬化させる方法、及びコーティング技術やシート成形技術を用いた方法などが挙げられる。   The thickness of the polishing layer is not particularly limited, but is usually about 0.8 to 4 mm, and preferably 1.0 to 2.5 mm. As a method for producing the polishing layer having the above thickness, a method in which the block of the fine foam is made to have a predetermined thickness using a band saw type or canna type slicer, a resin is poured into a mold having a cavity having a predetermined thickness, and curing is performed. And a method using a coating technique or a sheet forming technique.

本発明においては、100Hzと1Hzにおける動的貯蔵弾性率の比(R=E’100/E’1)が1.3以下であるクッション層を用いる。前記動的貯蔵弾性率の比は1.25以下であることが好ましく、より好ましくは1.2以下である。   In the present invention, a cushion layer having a dynamic storage elastic modulus ratio (R = E′100 / E′1) at 100 Hz and 1 Hz of 1.3 or less is used. The ratio of the dynamic storage elastic modulus is preferably 1.25 or less, more preferably 1.2 or less.

前記特性を有するクッション層としては、例えば、連続気泡構造を有するポリウレタンフォームが挙げられる。   Examples of the cushion layer having the above characteristics include polyurethane foam having an open cell structure.

ポリウレタンフォームの形成材料としては、前記研磨層の形成材料と同様のものが挙げられる。   Examples of the material for forming the polyurethane foam include the same materials as those for forming the polishing layer.

ポリウレタンをフォームにする方法としては、例えば、a)COなどの低分子ガスを所定の温度、圧力で樹脂中に溶解させた後、急激な減圧・昇温操作により溶解ガスを過飽和状態にさせ樹脂中に気泡を発生させるような物理発泡法、b)低沸点の有機化合物を重合性の樹脂原料に混合し、発泡と同時に硬化させる方法、c)樹脂原料に化学発泡剤(反応物質)を混練した後、所定の温度条件で分解反応させ、COやNなどのガスを発生させ樹脂中に気泡を発生させる化学発泡法、d)溶融樹脂を機械的に撹拌して気泡を含有させ、冷却して固化させるか、又は樹脂原料を機械的に撹拌して重合反応により固化させて気泡を強制的に閉じこめる機械発泡法などが挙げられる。 As a method for forming polyurethane into foam, for example, a) A low molecular gas such as CO 2 is dissolved in a resin at a predetermined temperature and pressure, and then the dissolved gas is supersaturated by a rapid pressure reduction / temperature increase operation. A physical foaming method that generates bubbles in the resin, b) a method in which a low-boiling organic compound is mixed with a polymerizable resin raw material and cured simultaneously with foaming, and c) a chemical foaming agent (reactant) in the resin raw material. After kneading, a chemical foaming method in which a gas such as CO 2 and N 2 is generated by causing a decomposition reaction under a predetermined temperature condition to generate bubbles in the resin. D) The molten resin is mechanically stirred to contain bubbles. And a mechanical foaming method in which the bubbles are forcibly confined by cooling and solidifying, or mechanically stirring the resin raw material to solidify by a polymerization reaction.

前記ポリウレタンフォームは、例えば、押出し成形法、射出成形法、モールド成形法などにより作製することができる。ポリウレタンフォームを連続気泡構造にする方法としては、例えば、フォームを形成した後に気泡をクラッシングする方法、界面活性剤や触媒の種類、配合量を選定、調整する方法が挙げられる。ポリウレタンフォームの連続気泡率は、90%以上であることが好ましく、より好ましくは95%以上である。   The polyurethane foam can be produced by, for example, an extrusion molding method, an injection molding method, a molding method, or the like. Examples of a method for forming a polyurethane foam into an open cell structure include a method of crushing cells after forming the foam, and a method of selecting and adjusting the type and blending amount of the surfactant and catalyst. The open cell ratio of the polyurethane foam is preferably 90% or more, more preferably 95% or more.

また、ポリウレタンフォームを連続気泡構造にするために、ポリマーポリオールを用いてもよく、例えば、アクリロニトリル及び/又はスチレン−アクリロニトリル共重合体からなるポリマー粒子を分散させたポリマーポリオールが挙げられる。   In order to make the polyurethane foam into an open-cell structure, a polymer polyol may be used, and examples thereof include a polymer polyol in which polymer particles made of acrylonitrile and / or a styrene-acrylonitrile copolymer are dispersed.

また、ポリウレタンフォームを連続気泡構造にするために、水酸基価が400〜1830mgKOH/gの低分子量ポリオール及び/又はアミン価が400〜1870mgKOH/gの低分子量ポリアミンを用いてもよい。水酸基価は700〜1250mgKOH/gであることが好ましく、アミン価は400〜950mgKOH/gであることが好ましい。特に、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、又は1,4−ブタンジオールを用いることが好ましい。前記低分子量ポリオール等は、ポリオール成分中に合計で2〜15重量%含有させることが好ましく、より好ましくは5〜10重量%である。前記低分子量ポリオール等を特定量用いることにより気泡膜が破れやすくなり、連続気泡構造を形成しやすくなる。   In order to make the polyurethane foam into an open cell structure, a low molecular weight polyol having a hydroxyl value of 400 to 1830 mgKOH / g and / or a low molecular weight polyamine having an amine value of 400 to 1870 mgKOH / g may be used. The hydroxyl value is preferably 700 to 1250 mgKOH / g, and the amine value is preferably 400 to 950 mgKOH / g. In particular, it is preferable to use diethylene glycol, triethylene glycol, or 1,4-butanediol. The low molecular weight polyol and the like are preferably contained in the polyol component in a total amount of 2 to 15% by weight, more preferably 5 to 10% by weight. By using a specific amount of the low molecular weight polyol or the like, the bubble film is easily broken and an open cell structure is easily formed.

ポリウレタンフォームの発泡倍率は1.2〜4倍であることが好ましく、より好ましくは1.5〜2.5倍である。ポリウレタンフォームの発泡倍率は、例えば、樹脂中に添加する低分子ガス、低沸点有機化合物、又は発泡剤の量、機械発泡法の場合には撹拌翼の回転速度や撹拌時間などにより調整することができる。   The foaming ratio of the polyurethane foam is preferably 1.2 to 4 times, more preferably 1.5 to 2.5 times. The foaming ratio of the polyurethane foam can be adjusted by, for example, the amount of low molecular gas, low boiling point organic compound, or foaming agent added to the resin, and in the case of the mechanical foaming method, the rotational speed of the stirring blade or the stirring time. it can.

ポリウレタンフォームのアスカーC硬度は40〜80度であることが好ましく、より好ましくは50〜70度である。ポリウレタンフォームのアスカーC硬度は、ポリマーの分子量、架橋密度、発泡倍率等を適宜調整することにより目的の値にすることができる。   The Asker C hardness of the polyurethane foam is preferably 40 to 80 degrees, more preferably 50 to 70 degrees. The Asker C hardness of the polyurethane foam can be set to a target value by appropriately adjusting the molecular weight, crosslink density, expansion ratio, etc. of the polymer.

また、クッション層として、前記連続気泡構造を有するポリウレタンフォームを熱圧縮成形した熱圧縮ポリウレタンフォームを用いてもよい。熱圧縮成形することにより、前記動的貯蔵弾性率の比をより小さくすることができる。熱圧縮時の温度は100〜250℃であることが好ましく、より好ましくは170〜210℃である。また、熱圧縮時の時間は1〜5分であることが好ましく、より好ましくは2〜3分である。また、熱圧縮時の圧縮率は30〜80%であることが好ましく、より好ましくは40〜60%である。熱圧縮ポリウレタンフォームのアスカーC硬度は40〜80度であることが好ましく、より好ましくは50〜70度である。   Moreover, you may use the heat compression polyurethane foam which heat-press-molded the polyurethane foam which has the said open cell structure as a cushion layer. By performing the heat compression molding, the ratio of the dynamic storage elastic modulus can be further reduced. The temperature at the time of hot compression is preferably 100 to 250 ° C, more preferably 170 to 210 ° C. Moreover, it is preferable that the time at the time of heat compression is 1 to 5 minutes, More preferably, it is 2 to 3 minutes. Moreover, it is preferable that the compression rate at the time of heat compression is 30 to 80%, More preferably, it is 40 to 60%. The Asker C hardness of the heat-compressed polyurethane foam is preferably 40 to 80 degrees, more preferably 50 to 70 degrees.

また、クッション層として、前記連続気泡構造を有するポリウレタンフォームに硬化型樹脂を含浸させて、熱圧縮成形し、さらに前記硬化型樹脂を硬化させた樹脂含浸熱圧縮ポリウレタンフォームを用いてもよい。硬化型樹脂を含浸硬化させ、熱圧縮成形することにより、前記動的貯蔵弾性率の比をより小さくすることができる。含浸させる硬化型樹脂としては、例えば、湿気硬化型ポリウレタン、湿気硬化型シリコーン樹脂、湿気硬化型シリコーンゴム、湿気硬化型アクリル樹脂、及び湿気硬化型エポキシ樹脂などの湿気硬化型樹脂;熱硬化型ポリウレタン、熱硬化型フェノール樹脂、熱硬化型エポキシ樹脂、熱硬化型アクリル樹脂、熱硬化型シリコーン樹脂、及び熱硬化型シリコーンゴムなどの熱硬化型樹脂;紫外線硬化型ポリエステルアクリレート、紫外線硬化型ウレタンアクリレート、紫外線硬化型エポキシアクリレート、及び紫外線硬化型シリコーンゴムなどの紫外線硬化型樹脂などが挙げられる。これらのうち、熱硬化型樹脂及び湿気硬化型樹脂は、熱圧縮成形と同時に硬化させることができるため好適に用いられる。前記硬化型樹脂は、ポリウレタンフォーム100重量部に対して3〜50重量部含浸させることが好ましく、より好ましくは5〜15重量部である。また、熱圧縮時の諸条件は前記と同様である。樹脂含浸熱圧縮ポリウレタンフォームのアスカーC硬度は40〜80度であることが好ましく、より好ましくは50〜70度である。   Further, as the cushion layer, a resin-impregnated heat-compressed polyurethane foam obtained by impregnating a polyurethane foam having the open cell structure with a curable resin, heat compression molding, and further curing the curable resin may be used. The ratio of the dynamic storage elastic modulus can be further reduced by impregnating and curing the curable resin and hot compression molding. Examples of the curable resin to be impregnated include moisture curable polyurethanes, moisture curable silicone resins, moisture curable silicone rubbers, moisture curable acrylic resins, and moisture curable epoxy resins; and thermosetting polyurethanes. , Thermosetting resins such as thermosetting phenolic resins, thermosetting epoxy resins, thermosetting acrylic resins, thermosetting silicone resins, and thermosetting silicone rubbers; UV curable polyester acrylate, UV curable urethane acrylate, Examples include ultraviolet curable resins such as ultraviolet curable epoxy acrylate and ultraviolet curable silicone rubber. Among these, thermosetting resins and moisture curable resins are preferably used because they can be cured simultaneously with the heat compression molding. The curable resin is preferably impregnated in an amount of 3 to 50 parts by weight, more preferably 5 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyurethane foam. Various conditions at the time of thermal compression are the same as described above. The Asker C hardness of the resin-impregnated hot-pressed polyurethane foam is preferably 40 to 80 degrees, more preferably 50 to 70 degrees.

クッション層の厚さは特に制限されないが、通常0.5〜5mm程度であり、好ましくは0.5〜2mmである。   The thickness of the cushion layer is not particularly limited, but is usually about 0.5 to 5 mm, preferably 0.5 to 2 mm.

本発明の研磨パッドは、例えば、研磨層とクッション層とを両面テープで貼り合わせる方法、クッション層上に研磨層の形成材料を塗布し硬化させて一体的に形成する方法などにより作製される。   The polishing pad of the present invention is produced by, for example, a method in which the polishing layer and the cushion layer are bonded together with a double-sided tape, a method in which the forming material for the polishing layer is applied on the cushion layer and cured to be integrally formed.

前記両面テープは、不織布やフィルム等の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である。また、基材を有さないテープの使用も可能である。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、研磨層とクッション層は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。   The double-sided tape has a general configuration in which adhesive layers are provided on both sides of a substrate such as a nonwoven fabric or a film. It is also possible to use a tape that does not have a 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. In addition, since the composition of the polishing layer and the cushion layer may be different, the composition of each adhesive layer of the double-sided tape can be made different so that the adhesive force of each layer can be optimized.

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。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ものを用いることができる。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。   The polishing pad of the present invention may be provided with a double-sided tape on the surface to be bonded to the platen. As the double-sided tape, one having an adhesive layer on both sides of a substrate can be used as described above. In consideration of peeling from the platen after use of the polishing pad, it is preferable to use a film for the substrate.

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1に示すように研磨パッド(研磨層)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. 1, a polishing surface plate 2 that supports a polishing pad (polishing layer) 1 and a support table (polishing head) that supports the semiconductor wafer 4. 5 and a polishing apparatus equipped with a backing material for uniformly pressing the wafer and a supply mechanism of the abrasive 3. 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の表面の突出した部分が除去されて平坦状に研磨される。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。   As a result, the protruding portion of the surface of the semiconductor wafer 4 is removed and polished flat. 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.

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)
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ミクロトームカッターで平行に切り出したものを平均気泡径測定用試料とした。試料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100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。
[Measurement and evaluation methods]
(Average bubble diameter)
The produced polyurethane foam was cut as thin as possible to a thickness of 1 mm or less in parallel with a microtome cutter, and used as a sample for measuring the average cell diameter. The sample was fixed on a slide glass and observed at 100 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.

(比重)
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。
(specific gravity)
This was performed according to JIS Z8807-1976. The produced polyurethane foam was cut into a 4 cm x 8.5 cm strip (thickness: arbitrary) and used as a sample for measuring the specific gravity, and allowed to stand for 16 hours in an environment of a temperature of 23 ° C ± 2 ° C and a humidity of 50% ± 5%. did. The specific gravity was measured using a hydrometer (manufactured by Sartorius).

(D硬度)
JIS K6253−1997に準拠して行った。作製したポリウレタン発泡体を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、60秒後の硬度を測定した。
(D hardness)
This was performed in accordance with JIS K6253-1997. A sample obtained by cutting the produced polyurethane foam 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 temperature 23 ° C. ± 2 ° C. and humidity 50% ± 5%. At the time of measurement, the samples were overlapped to a thickness of 6 mm or more. The hardness after 60 seconds was measured using a hardness meter (manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd., Asker D type hardness meter).

(C硬度)
JIS K−7312に準拠して行った。実施例及び比較例のクッション層を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。
(C hardness)
This was performed according to JIS K-7312. Samples obtained by cutting out the cushion layers of Examples and Comparative Examples into a size of 5 cm × 5 cm (thickness: arbitrary) were used as samples, and left 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 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.

(貯蔵弾性率)
JIS K7198−1991に準拠して行った。φ7mmポンチで打ち抜いたクッション層を動的粘弾性測定用試料とし、該試料を温度23℃、湿度50%の環境条件で24時間以上静置した。測定には動的粘弾性スペクトロメーター(UBM社製、レオゲルE−4000)を用い、1Hz、100Hzにおける貯蔵弾性率E’1、E’100を測定した。その際の測定条件を下記に示す。
<測定条件>
冶具:圧縮冶具φ15mm
形状:φ7mm
静荷重:300g/cm
周波数:1Hz、100Hz
圧縮歪:1μm
測定温度:23±2℃
(Storage modulus)
This was performed in accordance with JIS K7198-1991. The cushion layer punched out with a φ7 mm punch was used as a sample for dynamic viscoelasticity measurement, and the sample was allowed to stand for 24 hours or more under environmental conditions of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50%. For measurement, a dynamic viscoelastic spectrometer (manufactured by UBM, Rheogel E-4000) was used, and storage elastic moduli E′1 and E′100 at 1 Hz and 100 Hz were measured. The measurement conditions at that time are shown below.
<Measurement conditions>
Jig: Compression jig φ15mm
Shape: φ7mm
Static load: 300 g / cm 2
Frequency: 1Hz, 100Hz
Compression strain: 1μm
Measurement temperature: 23 ± 2 ° C

(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、円形に打ち抜いたクッション層を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, a sample obtained by stacking 10 cushion layers punched out in a circle was used as a measurement sample. As a measuring instrument, an air comparison type hydrometer 930 type (manufactured by Beckman Co., Ltd.) was used. 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

(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。研磨速度安定性は、研磨速度変化率により評価した。研磨速度変化率は下記方法で算出した。まず、作製した研磨パッドを下記条件で30分間初期ドレスした。
<初期ドレス条件>
ドレッサー:旭ダイヤMタイプ No100
圧力:10g/cm
回転数:ドレッサー10rpm、研磨定盤20rpm
初期ドレスした研磨パッドを用いて、ダミーウエハを下記研磨条件で研磨し、その後該研磨パッドを下記条件でEx-situドレスした。前記操作を4枚のダミーウエハについて繰り返し行い、研磨パッドのコンディションを調整した。
<研磨条件>
スラリー:シリカスラリー(SS12、キャボット社製)
スラリー量:150ml/min
研磨加工圧力:450g/cm(低速条件)、150g/cm(高速条件)
研磨定盤回転数:35rpm(低速条件)、120rpm(高速条件)
ウエハ回転数:35rpm(低速条件)、120rpm(高速条件)
研磨時間:1分
<Ex-situドレス条件>
ドレッサー:旭ダイヤMタイプ No100
圧力:10g/cm
回転数:ドレッサー10rpm、研磨定盤20rpm
ドレス時間:20秒
その後、前記研磨パッドを用いて、8インチシリコンウエハに熱酸化膜を1μm堆積したサンプルを前記研磨条件で研磨して初期研磨速度(Å/min)を測定した。その後、該研磨パッドを前記初期ドレス条件で24時間ドレスし、さらに前記と同様の方法で研磨パッドのコンディションを調整した。その後、該研磨パッドを用いて、8インチシリコンウエハに熱酸化膜を1μm堆積したサンプルを前記研磨条件で研磨して24時間後の研磨速度(Å/min)を測定した。研磨速度変化率は、初期研磨速度と24時間後の研磨速度から下記式により算出した。研磨速度変化率は、低速研磨条件の場合に10%以下であることが好ましく、より好ましくは9%以下である。
研磨速度変化率(%)=〔(初期研磨速度−24時間後の研磨速度)/初期研磨速度〕×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 polishing rate stability was evaluated by the rate of change in polishing rate. The polishing rate change rate was calculated by the following method. First, the prepared polishing pad was initially dressed for 30 minutes under the following conditions.
<Initial dress conditions>
Dresser: Asahi Diamond M type No100
Pressure: 10 g / cm 2
Rotation speed: Dresser 10rpm, Polishing surface plate 20rpm
Using the initially dressed polishing pad, the dummy wafer was polished under the following polishing conditions, and then the polishing pad was Ex-situ dressed under the following conditions. The above operation was repeated for four dummy wafers to adjust the condition of the polishing pad.
<Polishing conditions>
Slurry: Silica slurry (SS12, manufactured by Cabot Corporation)
Slurry amount: 150 ml / min
Polishing pressure: 450 g / cm 2 (low speed condition), 150 g / cm 2 (high speed condition)
Polishing platen rotation speed: 35 rpm (low speed condition), 120 rpm (high speed condition)
Wafer rotation speed: 35 rpm (low speed condition), 120 rpm (high speed condition)
Polishing time: 1 minute <Ex-situ dress conditions>
Dresser: Asahi Diamond M type No100
Pressure: 10 g / cm 2
Rotation speed: Dresser 10rpm, Polishing surface plate 20rpm
Dressing time: 20 seconds Thereafter, using the polishing pad, a sample obtained by depositing 1 μm of a thermal oxide film on an 8-inch silicon wafer was polished under the polishing conditions, and an initial polishing rate (Å / min) was measured. Thereafter, the polishing pad was dressed for 24 hours under the initial dressing conditions, and the condition of the polishing pad was adjusted by the same method as described above. Thereafter, using the polishing pad, a sample obtained by depositing 1 μm of a thermal oxide film on an 8-inch silicon wafer was polished under the above polishing conditions, and the polishing rate (速度 / min) after 24 hours was measured. The rate of change in the polishing rate was calculated from the following formula from the initial polishing rate and the polishing rate after 24 hours. The rate of change in the polishing rate is preferably 10% or less, more preferably 9% or less in the case of low-speed polishing conditions.
Polishing rate change rate (%) = [(initial polishing rate−polishing rate after 24 hours) / initial polishing rate] × 100

(面内均一性の評価)
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を用いて、研磨特性の評価を行った。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添加した。研磨荷重は450g/cm(低速条件)、150g/cm(高速条件)、研磨定盤回転数は35rpm(低速条件)、120rpm(高速条件)、ウエハ回転数は35rpm(低速条件)、120rpm(高速条件)とした。
面内均一性は、8インチシリコンウエハに熱酸化膜が1μm堆積したサンプルを用いて上記研磨条件にて1分間研磨を行い、図2に示すようにウエハ上の特定位置25点の研磨前後の膜厚測定値から研磨速度最大値と研磨速度最小値を求め、その値を下記式に代入することにより算出した。なお、面内均一性の値が小さいほどウエハ表面の均一性が高いことを表す。
面内均一性(%)={(研磨速度最大値−研磨速度最小値)/(研磨速度最大値+研磨速度最小値)}×100
(Evaluation of in-plane uniformity)
Using SPP600S (manufactured by Okamoto Machine Tool Co., Ltd.) as a polishing apparatus, polishing characteristics were evaluated using the prepared polishing pad. 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. Polishing load is 450 g / cm 2 (low speed condition), 150 g / cm 2 (high speed condition), polishing platen rotation speed is 35 rpm (low speed condition), 120 rpm (high speed condition), wafer rotation speed is 35 rpm (low speed condition), 120 rpm (High speed conditions).
In-plane uniformity is obtained by polishing for 1 minute under the above polishing conditions using a sample in which a thermal oxide film is deposited on an 8-inch silicon wafer, and before and after polishing at 25 specific positions on the wafer as shown in FIG. The maximum polishing rate and the minimum polishing rate were obtained from the film thickness measurement values, and the values were calculated by substituting them into the following formula. Note that the smaller the in-plane uniformity value, the higher the uniformity of the wafer surface.
In-plane uniformity (%) = {(maximum polishing rate−minimum polishing rate) / (maximum polishing rate + minimum polishing rate)} × 100

実施例1
(研磨層の作製)
反応容器内に、ポリエーテル系プレポリマー(ユニロイヤル社製、アジプレンL−325)100重量部、及びシリコン系界面活性剤(ゴールドシュミット社製、B8465)3重量部を混合し、温度を80℃に調整した。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約4分間激しく撹拌を行った。そこへ予め120℃で溶融した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)27重量部を添加した。その後、約1分間撹拌を続けてパン型のオープンモールドへ反応溶液を流し込んだ。この反応溶液の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ブロックを得た。このポリウレタン発泡体ブロックをバンドソータイプのスライサー(フェッケン社製)を用いてスライスし、ポリウレタン発泡体シートを得た。次にこのシートをバフ機(アミテック社製)を使用して、所定の厚さに表面バフをし、厚み精度を整えたシートとした(シート厚み:1.27mm)。このバフ処理したシートを直径61cmに打ち抜き、表面にφ1.6mmのパーフォレーション加工を行って研磨層を作製した。作製した研磨層は、平均気泡径45μm、比重0.86、アスカーD硬度53度であった。その後、ラミ機を使用して、研磨層に両面テープ(積水化学工業社製、ダブルタックテープ)を貼り合わせた。
Example 1
(Preparation of polishing layer)
In the reaction vessel, 100 parts by weight of a polyether-based prepolymer (manufactured by Uniroyal, Adiprene L-325) and 3 parts by weight of a silicon-based surfactant (manufactured by Goldschmidt, B8465) are mixed, and the temperature is 80 ° C. Adjusted. Using a stirring blade, the mixture was vigorously stirred for about 4 minutes so that bubbles were taken into the reaction system at 900 rpm. Thereto was added 27 parts by weight of 4,4′-methylenebis (o-chloroaniline) (Iharacamine MT, manufactured by Ihara Chemical Co.) previously melted at 120 ° C. Thereafter, stirring was continued for about 1 minute, and the reaction solution was poured into a pan-shaped open mold. When the reaction solution lost its fluidity, it was placed in an oven and post-cured at 110 ° C. for 6 hours to obtain a polyurethane foam block. This polyurethane foam block was sliced using a band saw type slicer (manufactured by Fecken) to obtain a polyurethane foam sheet. Next, this sheet was subjected to surface buffing to a predetermined thickness using a buffing machine (Amitech Co., Ltd.) to obtain a sheet with adjusted thickness accuracy (sheet thickness: 1.27 mm). The buffed sheet was punched to a diameter of 61 cm, and a perforation process of φ1.6 mm was performed on the surface to prepare a polishing layer. The produced polishing layer had an average bubble diameter of 45 μm, a specific gravity of 0.86, and Asker D hardness of 53 degrees. Thereafter, a double-sided tape (Sekisui Chemical Co., Ltd., double tack tape) was bonded to the polishing layer using a laminator.

(クッション層の作製)
反応容器内に、ポリプロピレングリコール(三井武田ケミカル社製、EP330N)90重量部、ジエチレングリコール10重量部、シリコン系界面活性剤(東レダウコーニングシリコーン社製、SH−192)5重量部、触媒(花王社製、Kao−No25)0.5重量部を混合し、温度を40℃に調整した。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約5分間激しく撹拌を行った。そして、ミリオネートMTL(日本ポリウレタン社製)40重量部を添加した。その後、約1分間撹拌を続けてφ800mmのオープンモールドへ反応溶液を流し込んだ。この反応溶液の流動性がなくなった時点でオーブン内に入れ、80℃で8時間ポストキュアを行い、ポリウレタンフォームを得た。得られたポリウレタンフォームをスライス機(アミテック社製、VGW−125)を用いて約1.5mmにスライスし、続いてバフ機(アミテック社製)を用いて表面バフをしてクッション層(厚さ:1.25mm)を得た。
(Production of cushion layer)
In a reaction vessel, 90 parts by weight of polypropylene glycol (Mitsui Takeda Chemical Co., EP330N), 10 parts by weight of diethylene glycol, 5 parts by weight of a silicon-based surfactant (SH-192, manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.), catalyst (Kao Corporation) Manufactured, Kao-No25) 0.5 part by weight was mixed, and the temperature was adjusted to 40 ° C. Using a stirring blade, the mixture was vigorously stirred for about 5 minutes so that air bubbles were taken into the reaction system at a rotation speed of 900 rpm. And 40 parts by weight of Millionate MTL (manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.) was added. Thereafter, stirring was continued for about 1 minute, and the reaction solution was poured into an open mold of φ800 mm. When the fluidity of the reaction solution ceased, it was placed in an oven and post-cured at 80 ° C. for 8 hours to obtain a polyurethane foam. The obtained polyurethane foam was sliced to about 1.5 mm using a slicing machine (Amitech, VGW-125), and subsequently buffed using a buffing machine (Amitech) to cushion the cushion layer (thickness). : 1.25 mm).

(研磨パッドの作製)
前記研磨層の片面に設けた両面テープに前記クッション層を貼り合わせた。そして、クッション層の他面にラミ機を使用して前記両面テープを貼り合わせ、研磨層の外周に沿ってクッション層のはみ出し部分を切り取って研磨パッドを作製した。
(Preparation of polishing pad)
The cushion layer was bonded to a double-sided tape provided on one side of the polishing layer. And the said double-sided tape was bonded together using the laminating machine on the other surface of the cushion layer, and the protrusion part of the cushion layer was cut off along the outer periphery of the polishing layer, and the polishing pad was produced.

実施例2
クッション層の作製において、得られたポリウレタンフォームをスライス機を用いて約2.5mmにスライスし、続いて200℃の熱プレス機で2分間圧縮した以外は実施例1と同様の方法でクッション層(厚さ:1.25mm)を作製した。前記クッション層を用いた以外は実施例1と同様の方法で研磨パッドを作製した。
Example 2
In producing the cushion layer, the obtained polyurethane foam was sliced to about 2.5 mm using a slicing machine, and subsequently compressed by a hot press machine at 200 ° C. for 2 minutes. (Thickness: 1.25 mm) was produced. A polishing pad was produced in the same manner as in Example 1 except that the cushion layer was used.

実施例3
クッション層の作製において、得られたポリウレタンフォームをスライス機を用いて約2.6mmにスライスし、そして湿気硬化型ウレタン接着剤(日本ポリウレタン社製、ウッドキュアー220)をフォームに含浸させ、続いて200℃の熱プレス機で2分間圧縮すると共に含浸樹脂を硬化させた以外は実施例1と同様の方法でクッション層(厚さ:1.25mm)を作製した。なお、含浸樹脂の重量は、ポリウレタンフォーム100重量部に対して10重量部であった。前記クッション層を用いた以外は実施例1と同様の方法で研磨パッドを作製した。
Example 3
In making the cushion layer, the obtained polyurethane foam was sliced to about 2.6 mm using a slicing machine, and the foam was impregnated with moisture-curing urethane adhesive (Nippon Polyurethane Co., Ltd., Wood Cure 220). A cushion layer (thickness: 1.25 mm) was produced in the same manner as in Example 1 except that the impregnation resin was cured for 2 minutes with a 200 ° C. hot press. The weight of the impregnating resin was 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyurethane foam. A polishing pad was produced in the same manner as in Example 1 except that the cushion layer was used.

比較例1
クッション層として、厚さ1.27mmのsuba400(ハース・ニッタ社製)を用いた以外は実施例1と同様の方法で研磨パッドを作製した。
Comparative Example 1
A polishing pad was produced in the same manner as in Example 1 except that suba400 (manufactured by Haas Nitta) having a thickness of 1.27 mm was used as the cushion layer.

比較例2
クッション層として、厚さ1.0mmのPORON HH−48C(ロジャース・イノアック社製、独立気泡タイプのポリウレタンフォーム)を用いた以外は実施例1と同様の方法で研磨パッドを作製した。
Comparative Example 2
A polishing pad was produced in the same manner as in Example 1 except that PORON HH-48C (Rogers Inoac Corp., closed cell type polyurethane foam) having a thickness of 1.0 mm was used as the cushion layer.

比較例3
クッション層として、厚さ1.27mmのsuba800(ハース・ニッタ社製)を用いた以外は実施例1と同様の方法で研磨パッドを作製した。
Comparative Example 3
A polishing pad was produced in the same manner as in Example 1 except that suba800 (manufactured by Haas Nitta) having a thickness of 1.27 mm was used as the cushion layer.

Figure 0004930837
Figure 0004930837

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 ウエハ上の膜厚測定位置25点を示す概略図Schematic showing 25 film thickness measurement positions on wafer

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)
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)
5: Support base (polishing head)
6, 7: Rotating shaft

Claims (5)

研磨層とクッション層とを有する研磨パッドにおいて、前記クッション層は、100Hzと1Hzにおける動的貯蔵弾性率の比(R=E’100/E’1)が1.3以下であることを特徴とする研磨パッド。 In the polishing pad having a polishing layer and a cushion layer, the cushion layer is characterized in that a ratio of dynamic storage elastic modulus at 100 Hz and 1 Hz (R = E′100 / E′1) is 1.3 or less. Polishing pad to do. 前記クッション層は、連続気泡構造を有するポリウレタンフォームである請求項1記載の研磨パッド。 The polishing pad according to claim 1, wherein the cushion layer is a polyurethane foam having an open cell structure. 前記クッション層は、連続気泡構造を有するポリウレタンフォームを熱圧縮成形したものである請求項1記載の研磨パッド。 The polishing pad according to claim 1, wherein the cushion layer is obtained by heat compression molding a polyurethane foam having an open cell structure. 前記クッション層は、連続気泡構造を有するポリウレタンフォームに硬化型樹脂を含浸させて、熱圧縮成形し、さらに前記硬化型樹脂を硬化させたものである請求項1記載の研磨パッド。 The polishing pad according to claim 1, wherein the cushion layer is obtained by impregnating a polyurethane foam having an open cell structure with a curable resin, heat compression molding, and further curing the curable resin. 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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