JP4970963B2 - Polishing pad manufacturing method - 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。   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.

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、耐久性に優れる研磨パッドを提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the polishing pad excellent in durability.

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、以下に示す製造方法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-mentioned problems, the present inventors have found that the above object can be achieved by the production method shown below, and have completed the present invention.

すなわち、本発明は、機械発泡法により気泡分散ウレタン組成物を調製する工程、窒素ガス透過速度が1×10−7〔cm/cm・s・cmHg〕以下であるシートA上に気泡分散ウレタン組成物を塗布する工程、窒素ガス透過速度が1×10−7〔cm/cm・s・cmHg〕以下であるシートBを、塗布した気泡分散ウレタン組成物上に積層する工程、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て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を含む研磨パッドの製造方法、に関する。 That is, the present invention is, bubbles distributed over bubbles preparing a dispersed urethane composition, the nitrogen gas permeation rate is 1 × 10 -7 [cm 3 / cm 2 · s · cmHg Hereinafter sheet A by a mechanical foaming method The step of applying the urethane composition, the step of laminating the sheet B having a nitrogen gas permeation rate of 1 × 10 −7 [cm 3 / cm 2 · s · cmHg] or less on the applied cell-dispersed urethane composition, pressing The present invention relates to a method for producing a polishing pad comprising a step of forming a thermosetting polyurethane foam layer having open cells by curing a cell-dispersed urethane composition with a uniform thickness by means.

上記のように、機械発泡法により空気等の気体を微細気泡として原料中に分散させて気泡分散ウレタン組成物を調製し、該気泡分散ウレタン組成物を硬化させることにより気泡径が極めて小さく、かつ球状(楕円球状を含む)の連続気泡を有するポリウレタン発泡層(研磨層)を容易に形成することができる。また、本発明の機械発泡法では、空気等の気体は原料中に溶解させずに分散させているため、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の後に新たな気泡が発生すること(後発泡現象)を抑制することができ、厚み精度や比重をコントロールしやすいという利点がある。また、溶剤を使用する必要がないため、コスト面で優れるだけでなく、環境面からも好ましい。   As described above, a gas such as air is dispersed as fine bubbles in a raw material by a mechanical foaming method to prepare a cell-dispersed urethane composition, and the cell diameter is extremely small by curing the cell-dispersed urethane composition, and A polyurethane foam layer (polishing layer) having spherical (including elliptical) open cells can be easily formed. Further, in the mechanical foaming method of the present invention, gas such as air is dispersed without being dissolved in the raw material, so that new bubbles are generated after the step of uniformly adjusting the thickness of the thermosetting polyurethane foam layer. (Post-foaming phenomenon) can be suppressed, and the thickness accuracy and specific gravity are easily controlled. Moreover, since it is not necessary to use a solvent, it is not only excellent in cost but also preferable from the environmental viewpoint.

また、本発明の製造方法では、窒素ガス透過速度が1×10−7〔cm/cm・s・cmHg〕以下であるシートA及びBを積層することにより、気泡分散ウレタン組成物中の微細気泡が破泡して連続気泡が形成される際に、微細気泡内部の気体を該組成物中に保持させておくことができ、外部環境に排出されることを防止することができる。それにより、気泡分散ウレタン組成物の厚みが硬化工程時に変化することを抑制でき、硬化後のポリウレタン発泡層の表面精度を高くすることができる。 In the production method of the present invention, by laminating sheets A and B having a nitrogen gas permeation rate of 1 × 10 −7 [cm 3 / cm 2 · s · cmHg] or less, When the fine bubbles are broken to form continuous bubbles, the gas inside the fine bubbles can be held in the composition, and can be prevented from being discharged to the external environment. Thereby, it can suppress that the thickness of a cell dispersion | distribution urethane composition changes at the time of a hardening process, and can raise the surface precision of the polyurethane foam layer after hardening.

本発明の製造方法において、前記硬化工程は、少なくとも1次キュア及び2次キュアを含み、1次キュアはキュア温度30〜50℃、キュア時間5〜60分であり、2次キュアはキュア温度60〜80℃、キュア時間30分以上であることが好ましい。このように、多段階でキュアを行うことにより、微細で均一性の高い連続気泡を形成することができる。1段階でキュアを行うと気泡径が大きくなりやすく、研磨パッドの耐久性が低下する傾向にある。また、上記キュア条件の範囲外になると、微細で均一性の高い連続気泡を形成することができず、研磨速度の安定性が悪くなる傾向にある。   In the production method of the present invention, the curing step includes at least a primary cure and a secondary cure, and the primary cure has a cure temperature of 30 to 50 ° C. and a cure time of 5 to 60 minutes, and the secondary cure has a cure temperature of 60 It is preferable that it is -80 degreeC and the curing time is 30 minutes or more. In this way, by performing the curing in multiple stages, it is possible to form fine and highly uniform open cells. When curing is performed in one stage, the bubble diameter tends to increase, and the durability of the polishing pad tends to decrease. On the other hand, if it is outside the range of the above curing conditions, fine and highly uniform open cells cannot be formed, and the stability of the polishing rate tends to deteriorate.

また、本発明において、前記シートA及びBはポリエチレンテレフタレートシートであることが好ましい。PETは特に窒素ガス透過速度が小さいため好適な材料である。   In the present invention, the sheets A and B are preferably polyethylene terephthalate sheets. PET is a suitable material because of its particularly low nitrogen gas transmission rate.

本発明の研磨パッドは、前記製造方法によって得られるものである。本発明の研磨パッドの研磨層は、球状の微細気泡を有しているため耐久性に優れている。そのため、本発明の研磨パッドを用いて被研磨材を研磨した場合には、研磨速度の安定性が向上する。   The polishing pad of this invention is obtained by the said manufacturing method. Since the polishing layer of the polishing pad of the present invention has spherical fine bubbles, it has excellent durability. Therefore, when the material to be polished is polished using the polishing pad of the present invention, the stability of the polishing rate is improved.

また、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。   The present invention also relates to a method for manufacturing a semiconductor device including a step of polishing a surface of a semiconductor wafer using the polishing pad.

本発明の研磨パッドの製造方法は、機械発泡法により気泡分散ウレタン組成物を調製する工程、窒素ガス透過速度が1×10−7〔cm/cm・s・cmHg〕以下であるシートA上に気泡分散ウレタン組成物を塗布する工程、窒素ガス透過速度が1×10−7〔cm/cm・s・cmHg〕以下であるシートBを、塗布した気泡分散ウレタン組成物上に積層する工程、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て連続気泡を有する熱硬化性ポリウレタン発泡層(以下、ポリウレタン発泡層という)を形成する工程を含む。 The method for producing a polishing pad according to the present invention includes a step of preparing a cell-dispersed urethane composition by a mechanical foaming method, a sheet A having a nitrogen gas permeation rate of 1 × 10 −7 [cm 3 / cm 2 · s · cmHg] or less. The step of applying the cell-dispersed urethane composition on top, and laminating the sheet B having a nitrogen gas permeation rate of 1 × 10 −7 [cm 3 / cm 2 · s · cmHg] or less on the applied cell-dispersed urethane composition A step of forming a thermosetting polyurethane foam layer (hereinafter referred to as a polyurethane foam layer) having open cells by curing the cell-dispersed urethane composition while making the thickness uniform by pressing means.

前記気泡分散ウレタン組成物は、機械発泡法(メカニカルフロス法を含む)により調製されればよく、その他は特に制限されない。例えば、気泡分散ウレタン組成物は、以下の方法により調製される。   The cell-dispersed urethane composition may be prepared by a mechanical foaming method (including a mechanical floss method), and the others are not particularly limited. For example, the cell-dispersed urethane composition is prepared by the following method.

(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、該気泡分散液に高分子量ポリオールや低分子量ポリオール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、カーボンブラックなどのフィラーを添加してもよい。   (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 high molecular weight polyol or a low molecular weight polyol is added to the cell dispersion and mixed to prepare a cell dispersed urethane composition. A filler such as a catalyst and carbon black 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-based 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-based 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.

熱硬化性ポリウレタンは、機械発泡法により、球状の連続気泡を容易に形成することができるため研磨パッドの研磨層の形成材料として好ましい。   Thermosetting polyurethane is preferable as a material for forming a polishing layer of a polishing pad because spherical open cells can be easily formed by a mechanical foaming method.

イソシアネート成分としては、熱硬化性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 thermosetting 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.

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、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート又は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, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate or carbodiimide-modified MDI is preferably used.

活性水素含有化合物とは、イソシアネート成分と反応する活性水素を有する高分子量ポリオール、低分子量ポリオール、及び低分子量ポリアミンなどである。   Examples of the active hydrogen-containing compound include a high molecular weight polyol having an active hydrogen that reacts with an isocyanate component, a low molecular weight polyol, and a low molecular weight polyamine.

高分子量ポリオールとしては、熱硬化性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 thermosetting 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、水酸基価が20〜100mgKOH/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25〜60mgKOH/gであることがより好ましい。該高分子ポリオールを用いることにより、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。官能基数が5以上の場合には、熱硬化性ポリウレタン発泡体の架橋度が高くなりすぎて、脆くなりすぎたり、被研磨材の表面にスクラッチが発生しやすくなる。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し、100mgKOH/gを超える場合には、熱硬化性ポリウレタン発泡体の架橋度が高くなりすぎて、脆くなりすぎたり、被研磨材の表面にスクラッチが発生しやすくなる。   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 100 mgKOH / g. The hydroxyl value is more preferably 25 to 60 mgKOH / g. By using the polymer polyol, the desired open cell can be stably formed, and the mechanical properties of the polishing layer are improved. When the number of functional groups is 5 or more, the cross-linking degree of the thermosetting polyurethane foam becomes too high and becomes too brittle, or scratches are likely to occur on the surface of the material to be polished. When the hydroxyl value is less than 20 mgKOH / g, the amount of polyurethane hard segments decreases and the durability decreases. When it exceeds 100 mgKOH / g, the degree of crosslinking of the thermosetting polyurethane foam becomes too high. , It becomes too brittle or scratches are likely to occur on the surface of the material to be polished.

また、ポリマーポリオールを用いることも好ましく、特に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を用いることが好ましい。該ポリマーポリオールは、使用する全高分子量ポリオール中に20〜100重量%含有させることが好ましく、より好ましくは30〜60重量%である。   Moreover, it is also preferable to use a polymer polyol, and it is particularly preferable to use a polymer polyol in which polymer particles made of acrylonitrile and / or a styrene-acrylonitrile copolymer are dispersed. The polymer polyol is preferably contained in the total high molecular weight polyol to be used in an amount of 20 to 100% by weight, more preferably 30 to 60% by weight.

これら特定の高分子量ポリオールは、活性水素含有化合物中に60〜85重量%含有させることが好ましく、より好ましくは70〜80重量%である。上記特定の高分子量ポリオールを特定量用いることにより気泡膜が破れやすくなり、目的とする連続気泡を形成しやすくなる。   These specific high molecular weight polyols are preferably contained in the active hydrogen-containing compound in an amount of 60 to 85% by weight, more preferably 70 to 80% by weight. By using a specific amount of the specific high molecular weight polyol, the cell membrane is easily broken, and the intended open cell is easily formed.

前記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、上記低分子量ポリオール又は低分子量ポリアミンにエチレンオキサイドやプロピレンオキサイド等のアルキレンオキサイドを付加させた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、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 the 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, Trimethylolpropane, glycerin, 1,2,6-hexanetriol, pentaerythritol, tetramethylolcyclohexane, methylglucoside, sorbitol, mannitol, dulcitol, sucrose, 2,2,6,6-tetrakis (hydroxymethyl) Rohekisanoru, 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. Moreover, you may use together the polyol which added alkylene oxides, such as ethylene oxide and a propylene oxide, to the said low molecular weight polyol or low molecular weight polyamine. 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.

これらのうち、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ることが好ましい。水酸基価は700〜1250mgKOH/gであることがより好ましく、アミン価は400〜950mgKOH/gであることがより好ましい。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傾向にある。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、熱硬化性ポリウレタン発泡体が硬くなりすぎて被研磨材表面にスクラッチが発生しやすくなる。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。   Among these, it is preferable to use 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. The hydroxyl value is more preferably 700 to 1250 mgKOH / g, and the amine value is more preferably 400 to 950 mgKOH / g. When the hydroxyl value is less than 400 mgKOH / g or the amine value is less than 400 mgKOH / g, the effect of improving the formation of open cells tends to be insufficient. On the other hand, when the hydroxyl value exceeds 1830 mgKOH / g or the amine value exceeds 1870 mgKOH / g, the thermosetting polyurethane foam becomes too hard and scratches are likely to occur on the surface of the material to be polished. In particular, it is preferable to use diethylene glycol, triethylene glycol, or 1,4-butanediol.

また、これら低分子量ポリオール及び/又は低分子量ポリアミンは、活性水素含有化合物中に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。上記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、目的とする連続気泡を形成しやすくなるだけでなく、ポリウレタン発泡層の機械的特性が良好になる。   Moreover, it is preferable to make these low molecular weight polyol and / or low molecular weight polyamine contain 2 to 15 weight% in an active hydrogen containing compound, More preferably, it is 5 to 10 weight%. By using a specific amount of the low molecular weight polyol and / or the low molecular weight polyamine, the cell membrane is easily broken and not only the target open cell is easily formed, but also the mechanical properties of the polyurethane foam layer are improved.

また、使用する活性水素含有化合物の平均水酸基価(OHVav)は下記式の範囲内であることが好ましい。
(350−80×fav−120/fav)≦OHVav≦(350−80×fav+120/fav)
上記式において、OHVav及びfav(平均官能基数)は下記式により算出される。

Figure 0004970963
Figure 0004970963
上記式において、nはポリオール成分の数、aiは水酸基価、biは官能基数、ciは添加重量部である。
例えば、使用する活性水素含有化合物が第1〜第nポリオール成分まである場合、第1ポリオール成分の水酸基価をa1、官能基数をb1、及び添加重量部をc1とし、・・・、第nポリオール成分の水酸基価をan、官能基数をbn、及び添加重量部をcnとする。ただし、ポリマーポリオールについてはポリマー粒子が分散しているため、どの種類においても官能基数は3として計算する。 Moreover, it is preferable that the average hydroxyl value (OHVav) of the active hydrogen containing compound to be used exists in the range of a following formula.
(350-80 × fav−120 / fav) ≦ OHVav ≦ (350-80 × fav + 120 / fav)
In the above formula, OHVav and fav (average functional group number) are calculated by the following formula.
Figure 0004970963
Figure 0004970963
In the above formula, n is the number of polyol components, ai is the hydroxyl value, bi is the number of functional groups, and ci is the weight part added.
For example, when the active hydrogen-containing compound to be used is from the first to the n-th polyol component, the hydroxyl value of the first polyol component is a1, the number of functional groups is b1, and the addition part by weight is c1,. The hydroxyl value of the component is an, the number of functional groups is bn, and the added weight part is cn. However, since polymer particles are dispersed with respect to the polymer polyol, the number of functional groups is calculated as 3 in any kind.

ポリウレタン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合成時及び硬化時に使用する活性水素含有化合物の種類、配合比は特に制限されないが、イソシアネート末端プレポリマーの合成時には活性水素含有化合物中に高分子量ポリオールを80重量%以上用い、イソシアネート末端プレポリマーの硬化時には活性水素含有化合物中に低分子量ポリオール及び/又は低分子量ポリアミンを80重量%以上使用することが好ましい。このような活性水素含有化合物の使い分けは、得られるポリウレタンの物理特性の安定性及び生産性の観点から好ましい方法である。   In the case of producing polyurethane by the prepolymer method, the type and blending ratio of the active hydrogen-containing compound used at the time of synthesizing and curing the isocyanate-terminated prepolymer are not particularly limited. It is preferable to use 80% by weight or more of high molecular weight polyol and 80% by weight or more of low molecular weight polyol and / or low molecular weight polyamine in the active hydrogen-containing compound when the isocyanate-terminated prepolymer is cured. Use of such active hydrogen-containing compounds is a preferable method from the viewpoint of the stability and productivity of the physical properties of the resulting polyurethane.

イソシアネート成分、高分子量ポリオール、低分子量ポリオール、及び低分子量ポリアミンの比は、各々の分子量やポリウレタン発泡層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研磨層を得るためには、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連続気泡、比重、硬度などが得られない傾向にある。   The ratio of the isocyanate component, the high molecular weight polyol, the low molecular weight polyol, and the low molecular weight polyamine can be variously changed depending on the respective molecular weight, desired physical properties of the polyurethane foam layer, and the like. In order to obtain a polishing layer 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) is preferably 0.80 to 1.20, more preferably 0.8. 99 to 1.15. When the number of isocyanate groups is out of the above range, curing failure occurs and the required open cells, specific gravity, hardness and the like tend not to be obtained.

なお、イソシアネート末端プレポリマーは、分子量が1000〜10000程度のものが加工性、物理的特性等が優れており好適である。また、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。   As the isocyanate-terminated prepolymer, those having a molecular weight of about 1000 to 10,000 are preferable because they have excellent processability and physical characteristics. Further, when the prepolymer is solid at normal temperature, it is preheated to an appropriate temperature and melted before use.

シリコン系界面活性剤としては、例えば、ポリアルキルシロキサンとポリエーテルの共重合体を含有するものが挙げられる。かかるシリコン系界面活性剤としては、SH−192及びL5340(東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)等が好適な化合物として例示される。   Examples of the silicon-based surfactant include those containing a copolymer of polyalkylsiloxane and polyether. Examples of suitable silicon surfactants include SH-192 and L5340 (manufactured by Toray Dow Corning Silicone).

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.

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)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, etc. 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 stirring for preparing the cell dispersion in the foaming step and 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.

そして、上記方法で調製した気泡分散ウレタン組成物を窒素ガス透過速度が1×10−7〔cm/cm・s・cmHg〕以下であるシートA上に塗布する。シートAの窒素ガス透過速度は1×10−8〔cm/cm・s・cmHg〕以下であることが好ましい。 Then, the cell-dispersed urethane composition prepared by the above method is applied onto the sheet A having a nitrogen gas transmission rate of 1 × 10 −7 [cm 3 / cm 2 · s · cmHg] or less. The nitrogen gas permeation rate of the sheet A is preferably 1 × 10 −8 [cm 3 / cm 2 · s · cmHg] or less.

シートAの形成材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、及びポリエチレンなどが挙げられる。シートAは、前記材料からなる基材シートの両面に接着層を有する両面テープであってもよい。   Examples of the material for forming the sheet A include polyethylene terephthalate, polypropylene, and polyethylene. The sheet A may be a double-sided tape having adhesive layers on both sides of a base material sheet made of the above material.

シートA(両面テープの場合は基材シート)の厚さは特に制限されないが、ポリウレタン発泡層に内包されるガスの透過性を抑制すること、強度、可とう性等の観点から0.025〜0.3mmであることが好ましく、より好ましくは0.05〜0.2mmである。   The thickness of the sheet A (base sheet in the case of double-sided tape) is not particularly limited, but is 0.025 to 25% from the viewpoint of suppressing the permeability of gas contained in the polyurethane foam layer, strength, flexibility and the like. It is preferable that it is 0.3 mm, More preferably, it is 0.05-0.2 mm.

シートAは離型処理が施された離型シートであってもよい。また、シートAは、ポリウレタン発泡層(研磨層)の製造後に剥離せずにそのまま支持層として使用してもよい。   The sheet A may be a release sheet that has been subjected to a release process. Further, the sheet A may be used as it is as a support layer without being peeled after the production of the polyurethane foam layer (polishing layer).

気泡分散ウレタン組成物をシートA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、シートA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 on the sheet A, 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 may be employed. However, any method may be used as long as a uniform coating film can be formed on the sheet A.

ポリウレタン発泡層の製造において、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、シートA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 the polyurethane foam layer, a known catalyst that promotes 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 application on the sheet A after the mixing step of each component.

ポリウレタン発泡層の製造は、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 layer may be produced by a batch method in which each component is weighed and put into a container and mechanically stirred. In addition, each component and a non-reactive gas are continuously supplied to a stirrer 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、気泡分散ウレタン組成物をシートA上に塗布した後、該気泡分散ウレタン組成物上にシートB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層を形成する。   In the method for producing a polishing pad of the present invention, after the cell-dispersed urethane composition is applied on the sheet A, the sheet B is laminated on the cell-dispersed urethane composition. Thereafter, the cell-dispersed urethane composition is cured while the thickness is made uniform by the pressing means to form a polyurethane foam layer.

使用するシートBは、窒素ガス透過速度が1×10−7〔cm/cm・s・cmHg〕以下であることが必要であり、好ましくは1×10−8〔cm/cm・s・cmHg〕以下である。該条件を満たす形成材料としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、及びポリエチレンなどが挙げられる。シートBは、熱による寸法変化が小さいものが好ましい。シートBは、前記材料からなる基材シートの両面に接着層を有する両面テープであってもよい。また、シートBは離型処理が施された離型シートであってもよい。また、シートBは、ポリウレタン発泡層(研磨層)の製造後に剥離せずにそのまま支持層として使用してもよい。 The sheet B to be used must have a nitrogen gas permeation rate of 1 × 10 −7 [cm 3 / cm 2 · s · cmHg] or less, preferably 1 × 10 −8 [cm 3 / cm 2 · s · cmHg] or less. Examples of the forming material satisfying the conditions include polyethylene terephthalate, polypropylene, and polyethylene. The sheet B preferably has a small dimensional change due to heat. The sheet B may be a double-sided tape having adhesive layers on both surfaces of a base material sheet made of the above material. Further, the sheet B may be a release sheet that has been subjected to a release process. Further, the sheet B may be used as it is as a support layer without being peeled after the production of the polyurethane foam layer (polishing layer).

シートB(両面テープの場合は基材シート)の厚さは特に制限されないが、ポリウレタン発泡層に内包されるガスの透過性を抑制すること、強度、可とう性等の観点から0.025〜0.3mmであることが好ましく、より好ましくは0.05〜0.2mmである。   The thickness of the sheet B (a base sheet in the case of double-sided tape) is not particularly limited, but is 0.025 to 25% from the viewpoint of suppressing the permeability of gas contained in the polyurethane foam layer, strength, flexibility, and the like. It is preferable that it is 0.3 mm, More preferably, it is 0.05-0.2 mm.

シートA、気泡分散ウレタン組成物(気泡分散ウレタン層)、及びシートB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)−(シートA及びBの厚み)=(硬化後のポリウレタン発泡層の厚みの50〜85%)とすることが好ましい。また、比重が0.2〜0.7のポリウレタン発泡層を得るためには、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 consisting of the sheet A, the cell-dispersed urethane composition (cell-dispersed urethane layer), and the sheet B uniform is not particularly limited, but is compressed to a constant thickness by, for example, a coater roll, a nip roll, etc. The method of doing is mentioned. In consideration of the fact that the bubbles in the foamed layer become about 1.2 to 2 times larger after compression, (compressor or nip clearance) − (thickness of sheets A and B) = (cured polyurethane foam) The thickness is preferably 50 to 85% of the thickness of the layer. In order to obtain a polyurethane foam layer having a specific gravity of 0.2 to 0.7, 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、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、ポストキュアしてポリウレタン発泡層を形成する。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、60〜80℃で30分以上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。   Then, the thickness of the sandwich sheet is made uniform, the reacted polyurethane foam is heated until it does not flow, and post-cured to form a polyurethane foam layer. Post-curing has the effect of improving the physical properties of the polyurethane foam and is very suitable. The post cure is preferably performed at 60 to 80 ° C. for 30 minutes or more, and is preferably performed at normal pressure because the bubble shape is stabilized.

本発明においては、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多段階的に硬化させることが好ましい。このような硬化工程は、少なくとも1次キュア及び2次キュアを含み、1次キュアはキュア温度30〜50℃、キュア時間5〜60分であり、2次キュアはキュア温度60〜80℃、キュア時間30分以上であることが好ましい。なお、1次キュア後にそのまま昇温して2次キュアを行ってもよく、1次キュア後に一旦室温程度に冷却し、その後2次キュアしてもよい。   In the present invention, it is preferable to cure the cell-dispersed urethane composition in multiple stages while making the thickness uniform by the pressing means. Such a curing step includes at least a primary cure and a secondary cure, and the primary cure is a cure temperature of 30 to 50 ° C. and a cure time of 5 to 60 minutes, and the secondary cure is a cure temperature of 60 to 80 ° C. The time is preferably 30 minutes or more. In addition, the temperature may be raised as it is after the primary cure, or the secondary cure may be performed, or after the primary cure, it may be once cooled to about room temperature and then the secondary cure.

その後、ポリウレタン発泡層上及び/又は下のシート(離型シート)を剥離する。この場合、ポリウレタン発泡層の表面にはスキン層が形成されている。なお、離型シートを剥離した後にポリウレタン発泡層をバフがけ、スライス等することによりスキン層を除去してもよい。シートA及びBを支持層として用いた場合、ポリウレタン発泡層を2つに切断することにより、支持層上にポリウレタン発泡層(研磨層)を有する研磨シートを2枚作製することができる。   Then, the polyurethane foam layer upper and / or lower sheet (release sheet) is peeled off. In this case, a skin layer is formed on the surface of the polyurethane foam layer. In addition, after peeling off a release sheet, you may buff a polyurethane foam layer and may remove a skin layer by slicing. When the sheets A and B are used as the support layer, by cutting the polyurethane foam layer into two, two polishing sheets having a polyurethane foam layer (polishing layer) on the support layer can be produced.

上記のように機械発泡法によりポリウレタン発泡層を形成した場合、気泡のバラツキは、ポリウレタン発泡層の上面側よりも下面側の方が小さい。そのため、形成したポリウレタン発泡層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り、研磨速度の安定性がより向上する。   When the polyurethane foam layer 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 layer. Therefore, by setting the lower surface side of the formed polyurethane foam layer as the polishing surface, the polishing surface has a small variation in bubbles, and the stability of the polishing rate is further improved.

ポリウレタン発泡層の厚さは特に制限されないが、0.2〜2mmであることが好ましく、より好ましくは0.5〜1.5mmである。   The thickness of the polyurethane foam layer is not particularly limited, but is preferably 0.2 to 2 mm, and more preferably 0.5 to 1.5 mm.

上記方法で製造されたポリウレタン発泡層は、主として連続気泡構造を有し、その連続気泡率は50%以上であり、好ましくは60%以上である。   The polyurethane foam layer produced by the above method mainly has an open cell structure, and the open cell ratio is 50% or more, preferably 60% or more.

ポリウレタン発泡層は、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 layer has substantially spherical open cells in which circular holes are formed on the surface of the cells. The open bubbles are not formed by crushing.

ポリウレタン発泡層中の気泡の平均気泡径は、20〜300μmであることが好ましく、より好ましくは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。こ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。   The average cell diameter of the bubbles in the polyurethane foam layer is preferably 20 to 300 μm, more 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. When deviating from this range, the polishing rate decreases or the durability decreases.

ポリウレタン発泡層の比重は、0.2〜0.5であることが好ましい。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0.5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 layer is preferably 0.2 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 0.5, it is necessary to make the material have a low crosslinking density in order to obtain a certain elastic modulus. In that case, permanent set increases and durability tends to deteriorate.

ポリウレタン発泡層の硬度は、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15〜35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 layer is preferably 10 to 80 degrees in terms of Asker C hardness, more preferably 15 to 35 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、前記研磨層の片面又は前記支持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 have a cushion sheet bonded to one side of the polishing layer or one side of the support 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、研磨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 a polishing layer and a 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]
(窒素ガス透過速度の測定)
シートの窒素ガス透過速度〔cm/cm・s・cmHg〕は、ASTM−D−1434に準拠して測定した。具体的には下記方法により測定した。シートを12cmφの大きさに切り出してサンプルを作製した。10cmφの気体透過面積を持つ2枚のプレートで前記サンプルを挟み込み、該サンプルの両面に圧力差をつけ、25℃における窒素ガス透過体積の、時間に対する変化の勾配から窒素ガス透過速度を算出した。ただし、サンプルが樹脂の場合には圧力差を0.5MPaとし、サンプルが紙の場合には圧力差を0.3MPaとした。
[Measurement and evaluation methods]
(Measurement of nitrogen gas transmission rate)
The nitrogen gas permeation rate [cm 3 / cm 2 · s · cmHg] of the sheet was measured according to ASTM-D-1434. Specifically, it was measured by the following method. A sheet was cut into a size of 12 cmφ to prepare a sample. The sample was sandwiched between two plates having a gas permeation area of 10 cmφ, a pressure difference was applied to both surfaces of the sample, and the nitrogen gas permeation rate was calculated from the gradient of the change in nitrogen gas permeation volume at 25 ° C with respect to time. However, the pressure difference was 0.5 MPa when the sample was resin, and the pressure difference was 0.3 MPa when the sample was paper.

(平均気泡径の測定)
作製したポリウレタン発泡層を厚み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、その値から平均気泡径を算出した。
(Measurement of average bubble diameter)
A sample obtained by cutting the produced polyurethane foam layer 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 glass slide 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 from the value.

(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, 10 polyurethane foam layers punched into a circle were stacked 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

(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層を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 layer was cut into a 4 cm × 8.5 cm strip (thickness: arbitrary) and used 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。
(Measurement of hardness)
This was performed according to JIS K-7312. A sample obtained by cutting the produced polyurethane foam layer into a size of 5 cm × 5 cm (thickness: arbitrary) was used as a sample and allowed to stand for 16 hours in an environment of a temperature of 23 ° C. ± 2 ° C. and a humidity of 50% ± 5%. At the time of measurement, the samples were overlapped to 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.

(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1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15%以内であることが好ましく、より好ましくは10%以内である。
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 1. 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 15%, more preferably within 10%.
Polishing rate stability (%) = {(maximum polishing rate−minimum polishing rate) / total average polishing rate} × 100

実施例1
容器に高分子量ポリオールEX−5030(旭硝子株式会社製、OHV:33、官能基数:3)70重量部、ポリカプロラクトントリオール(ダイセル化学(株)製、プラクセル305、OHV:305、官能基数:3)30重量部、シリコン系界面活性剤(L−5340、東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)5重量部、及び触媒(No.25、花王製)0.18重量部を入れ、混合して第2成分(25℃)を調製した。なお、平均水酸基価(OHVav)は、114.6mgKOH/g(計算値)、平均官能基数(fav)は、3(計算値)である。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、第1成分であるカルボジイミド変性MDI(日本ポリウレタン工業(株)製、ミリオネートMTL、NCOwt%:29wt%、25℃)32.5重量部を前記第2成分に添加し(NCO/OH=1.1)、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
High-molecular-weight polyol EX-5030 (Asahi Glass Co., Ltd., OHV: 33, functional group number: 3) 70 parts by weight, polycaprolactone triol (manufactured by Daicel Chemical Industries, Plaxel 305, OHV: 305, functional group number: 3) 30 parts by weight, 5 parts by weight of a silicon-based surfactant (L-5340, manufactured by Toray Dow Corning Silicone) and 0.18 parts by weight of a catalyst (No. 25, manufactured by Kao) are mixed and mixed to give a second. Ingredients (25 ° C.) were prepared. The average hydroxyl value (OHVav) is 114.6 mgKOH / g (calculated value), and the average functional group number (fav) is 3 (calculated value). 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. Thereafter, 32.5 parts by weight of carbodiimide-modified MDI (manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd., Millionate MTL, NCO wt%: 29 wt%, 25 ° C.) as the first component was added to the second component (NCO / OH = 1) 0.1) 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、離型処理した離型シート(ポリエチレンテレフタレート、東洋紡績社製、東洋紡エステルE7002、厚さ:0.05mm、窒素ガス透過速度:1.15×10−10〔cm/cm・s・cmHg〕)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支持シート(ポリエチレンテレフタレート、東洋紡績社製、東洋紡エステルE5001、厚さ:0.188mm、窒素ガス透過速度:3.72×10−11〔cm/cm・s・cmHg〕)を被せた。ニップロール(クリアランス1.1mm)にて気泡分散ウレタン層を1.3mmの厚さにして、40℃で10分間1次キュアし、その後70℃で2時間2次キュアしてポリウレタン発泡層を形成した。その後、ポリウレタン発泡層下の離型シートを剥離した。次に、バンドソータイプのスライサー(フェッケン社製)を用いてポリウレタン発泡層の表面をスライスして厚さを1.0mmにし、厚み精度を調整した。その後、支持シート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。 A release sheet (polyethylene terephthalate, manufactured by Toyobo Co., Ltd., Toyobo Ester E7002, thickness: 0.05 mm, nitrogen gas transmission rate: 1.15 × 10 −10 [cm 3 / cm 2 · s · cmHg]) to form a cell-dispersed urethane layer. A support sheet (polyethylene terephthalate, manufactured by Toyobo Co., Ltd., Toyobo Ester E5001, thickness: 0.188 mm, nitrogen gas transmission rate: 3.72 × 10 −11 [cm 3 / cm 2 · s · cmHg]). The foam-dispersed urethane layer was made 1.3 mm thick with a nip roll (clearance 1.1 mm), first cured at 40 ° C. for 10 minutes, and then second cured at 70 ° C. for 2 hours to form a polyurethane foam layer. . Thereafter, the release sheet under the polyurethane foam layer was peeled off. Next, the surface of the polyurethane foam layer was sliced using a band saw type slicer (manufactured by Fecken) to adjust the thickness accuracy to 1.0 mm, thereby adjusting the thickness accuracy. Thereafter, a double-sided tape (double tack tape, manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) was bonded to the surface of the support sheet using a laminator to prepare a polishing pad.

実施例2
実施例1において、70℃で2時間1次キュアし、その後2次キュアを行わなかった以外は実施例1と同様の方法で研磨パッドを作製した。
Example 2
A polishing pad was prepared in the same manner as in Example 1 except that the primary curing was performed at 70 ° C. for 2 hours in Example 1 and then the secondary curing was not performed.

実施例3
実施例1に記載の離型シートの代わりに、離型シート(ポリプロピレン、東洋紡績社製、トヨパールSS P4256、厚さ:0.05mm、窒素ガス透過速度:2.33×10−9〔cm/cm・s・cmHg〕)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
Instead of the release sheet described in Example 1, a release sheet (polypropylene, manufactured by Toyobo Co., Ltd., Toyopearl SS P4256, thickness: 0.05 mm, nitrogen gas permeation rate: 2.33 × 10 −9 [cm 3 / Cm 2 · s · cmHg]) was used to prepare a polishing pad in the same manner as in Example 1.

比較例1
実施例1に記載の離型シート及び支持シートの代わりに、離型シート(紙、王子製紙社製、セパレータ70GS、厚さ:0.058mm、窒素ガス透過速度:1.06×10−6〔cm/cm・s・cmHg〕)、及び支持シート(紙、王子製紙社製、セパレータ70GS、厚さ:0.058mm、窒素ガス透過速度:1.06×10−6〔cm/cm・s・cmHg〕)を用いた以外は実施例1と同様の方法でポリウレタン発泡層を形成した。その後、ポリウレタン発泡層上下の離型シート及び支持シートを剥離した。次に、バンドソータイプのスライサー(フェッケン社製)を用いてポリウレタン発泡層の両表面をスライスして厚さを1.0mmにし、厚み精度を調整した。その後、ポリウレタン発泡層にラミ機を使用して両面テープ(基材:ポリエチレンテレフタレート)を貼りあわせて研磨パッドを作製した。

Figure 0004970963
表1から、本発明の研磨パッドは、研磨速度安定性に優れていることがわかる。比較例1のように、窒素ガス透過速度が大きい離型シート及び支持シートを用いた場合には、ポリウレタン発泡層が収縮し、また球状の気泡構造にならなかった。 Comparative Example 1
Instead of the release sheet and the support sheet described in Example 1, a release sheet (paper, manufactured by Oji Paper Co., Ltd., separator 70GS, thickness: 0.058 mm, nitrogen gas transmission rate: 1.06 × 10 −6 [ cm 3 / cm 2 · s · cm Hg]) and support sheet (paper, manufactured by Oji Paper Co., Ltd., separator 70GS, thickness: 0.058 mm, nitrogen gas transmission rate: 1.06 × 10 −6 [cm 3 / cm 2 · s · cmHg]) was used to form a polyurethane foam layer in the same manner as in Example 1. Thereafter, the release sheet and the support sheet above and below the polyurethane foam layer were peeled off. Next, both surfaces of the polyurethane foam layer were sliced using a band saw type slicer (manufactured by Fecken) to adjust the thickness accuracy to 1.0 mm, and the thickness accuracy was adjusted. Thereafter, a double-sided tape (base material: polyethylene terephthalate) was bonded to the polyurethane foam layer using a laminator to prepare a polishing pad.
Figure 0004970963
From Table 1, it can be seen that the polishing pad of the present invention is excellent in polishing rate stability. As in Comparative Example 1, when a release sheet and a support sheet having a high nitrogen gas permeation rate were used, the polyurethane foam layer contracted and did not have a spherical cell structure.

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 (6)

機械発泡法により気泡分散ウレタン組成物を調製する工程、窒素ガス透過速度が1×10−7〔cm/cm・s・cmHg〕以下であるシートA上に気泡分散ウレタン組成物を塗布する工程、窒素ガス透過速度が1×10−7〔cm/cm・s・cmHg〕以下であるシートBを、塗布した気泡分散ウレタン組成物上に積層する工程、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て、連続気泡率が50%以上、平均気泡径が20〜300μm、かつ連続気泡表面の円形孔の平均直径が100μm以下である気泡構造を有する熱硬化性ポリウレタン発泡層からなる研磨層を形成する工程を含み、
前記シートA及びBはそれぞれ独立に、厚さ0.025〜0.3mmのポリエチレンテレフタレートシート、ポリプロピレンシート、又はポリエチレンシート、或いは前記シートの両面に接着層を有する両面テープである研磨パッドの製造方法。
A step of preparing a cell-dispersed urethane composition by a mechanical foaming method, wherein the cell-dispersed urethane composition is applied onto a sheet A having a nitrogen gas transmission rate of 1 × 10 −7 [cm 3 / cm 2 · s · cmHg] or less. Step, layering sheet B having a nitrogen gas permeation rate of 1 × 10 −7 [cm 3 / cm 2 · s · cmHg] or less on the applied cell-dispersed urethane composition, uniform thickness by pressing means The cell-dispersed urethane composition is cured while having a cell structure in which the open cell ratio is 50% or more, the average cell diameter is 20 to 300 μm, and the average diameter of circular holes on the surface of the open cell is 100 μm or less . a step of forming a polishing layer comprising a polyurethane foam layer seen including,
The sheet A and B are each independently a polyethylene terephthalate sheet having a thickness of 0.025 to 0.3 mm, a polypropylene sheet, or a polyethylene sheet, or a polishing pad manufacturing method that is a double-sided tape having an adhesive layer on both sides of the sheet. .
硬化工程は、少なくとも1次キュア及び2次キュアを含み、1次キュアはキュア温度30〜50℃、キュア時間5〜60分であり、2次キュアはキュア温度60〜80℃、キュア時間30分以上である請求項1記載の研磨パッドの製造方法。 The curing step includes at least a primary cure and a secondary cure, and the primary cure is a cure temperature of 30 to 50 ° C. and a cure time of 5 to 60 minutes, and the secondary cure is a cure temperature of 60 to 80 ° C. and a cure time of 30 minutes. The method for producing a polishing pad according to claim 1, which is described above. 熱硬化性ポリウレタン発泡層の下面側のシートAを剥離する工程を含む請求項1又は2記載の研磨パッドの製造方法。The manufacturing method of the polishing pad of Claim 1 or 2 including the process of peeling the sheet | seat A of the lower surface side of a thermosetting polyurethane foam layer. 気泡分散ウレタン組成物は、イソシアネート成分及び活性水素含有化合物を含み、前記イソシアネート成分は、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート又はカルボジイミド変性MDIであり、前記活性水素含有化合物は、官能基数が2〜4、水酸基価が20〜100mgKOH/gの高分子量ポリオールを60〜85重量%含む請求項1〜3のいずれかに記載の研磨パッドの製造方法。The cell-dispersed urethane composition includes an isocyanate component and an active hydrogen-containing compound, and the isocyanate component is 4,4′-diphenylmethane diisocyanate or carbodiimide-modified MDI, and the active hydrogen-containing compound has 2 to 4 functional groups. The manufacturing method of the polishing pad in any one of Claims 1-3 which contain 60-85 weight% of high molecular weight polyols with a hydroxyl value of 20-100 mgKOH / g. 請求項1〜のいずれかに記載の方法によって製造される研磨パッド。 The polishing pad manufactured by the method in any one of Claims 1-4 . 請求項5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 5.
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