JP5074224B2 - Polishing pad, polishing pad manufacturing method, and semiconductor device 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、酸化物層や金属層を積層・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 layers and metal layers in order to form reliable semiconductor junctions of various thin films used for circuit formation in IC, LSI, and other 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.

研磨パッドの研磨特性としては、研磨対象物の平坦性(プラナリティー)及び面内均一性に優れ、研磨速度が大きいことが要求される。研磨対象物の平坦性、面内均一性については研磨層を高弾性率化することによりある程度は改善できる。また、研磨速度については、気泡を含有する発泡体にしてスラリーの保持量を多くすることにより向上できる。   The polishing characteristics of the polishing pad are required to be excellent in the flatness (planarity) and in-plane uniformity of the object to be polished and to have a high polishing rate. The flatness and in-plane uniformity of the object to be polished can be improved to some extent by increasing the elastic modulus of the polishing layer. The polishing rate can be improved by using a foam containing bubbles and increasing the amount of slurry retained.

上記特性を満たす研磨パッドとして、ポリウレタン発泡体からなる研磨パッドが提案されている(特許文献1、2)。該ポリウレタン発泡体は、イソシアネート末端プレポリマーと鎖延長剤(硬化剤)とを反応させることにより製造されており、イソシアネートプレポリマーの高分子ポリオール成分としては、耐加水分解性、弾性特性、耐摩耗性等の観点から、ポリエーテル(数平均分子量が500〜1600であるポリテトラメチレングリコール)やポリカーボネートが好適な材料として使用されている。   As a polishing pad that satisfies the above characteristics, polishing pads made of polyurethane foam have been proposed (Patent Documents 1 and 2). The polyurethane foam is produced by reacting an isocyanate-terminated prepolymer with a chain extender (curing agent). As the polymer polyol component of the isocyanate prepolymer, hydrolysis resistance, elastic properties, abrasion resistance From the viewpoint of properties, polyether (polytetramethylene glycol having a number average molecular weight of 500 to 1600) and polycarbonate are used as suitable materials.

しかし、上記研磨層は、吸湿又は吸水時にハードセグメントの凝集力が低下して研磨層の寸法安定性が低下しやすかった。ひどい場合には、研磨パッドに反りやうねりが発生し、それにより平坦化特性や面内均一性等の研磨特性が次第に低下してくるという問題があった。   However, in the polishing layer, the cohesive force of the hard segment is reduced during moisture absorption or water absorption, and the dimensional stability of the polishing layer is likely to be reduced. In a severe case, there is a problem that warping and waviness occur in the polishing pad, thereby gradually reducing polishing characteristics such as planarization characteristics and in-plane uniformity.

特許文献3には、スラリーの保持性を向上させることを目的として、温度23℃の水に72時間浸漬した場合の体積膨潤率が20%以下である研磨パッド用重合体組成物が開示されている。しかし、上記研磨パッド用重合体組成物は、研磨パッド用重合体として熱可塑性重合体を用いており、吸湿又は吸水時に研磨パッドの寸法安定性を高く維持することは困難である。
特開2000−17252号公報 特許第3359629号 特開2001−47355号公報
Patent Document 3 discloses a polishing pad polymer composition having a volume swelling rate of 20% or less when immersed in water at a temperature of 23 ° C. for 72 hours for the purpose of improving the retention of the slurry. Yes. However, the polishing pad polymer composition uses a thermoplastic polymer as the polishing pad polymer, and it is difficult to maintain high dimensional stability of the polishing pad during moisture absorption or water absorption.
JP 2000-17252 A Japanese Patent No. 3359629 JP 2001-47355 A

本発明は、高吸水性でありながら吸湿又は吸水時に寸法安定性を高く維持しつつ、研磨時の耐摩耗性を向上した研磨パッド及び該研磨パッドの製造方法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 with improved water resistance while maintaining high dimensional stability during moisture absorption or water absorption while having high water absorption, and a method for producing the polishing pad. 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.

即ち、本発明に係る研磨パッドは、微細気泡を有するポリウレタン発泡体からなる研磨層を有する研磨パッドにおいて、前記ポリウレタン発泡体が、ジイソシアネート、高分子量ポリオールa、及び低分子量ポリオールを含むプレポリマー原料組成物を反応して得られるイソシアネート末端プレポリマーA、3つ以上のジイソシアネートが付加することにより多量化したイソシアネート変成体、及び数平均分子量が1000〜2000である高分子量ポリオールbを含み、かつNCOindex(イソシアネート基/活性水素基当量比)が3.5〜7.0であるプレポリマー原料組成物を反応して得られるイソシアネート末端プレポリマーB、並びに鎖延長剤を含むポリウレタン原料組成物の反応硬化体であることを特徴とする。   That is, the polishing pad according to the present invention is a polishing pad having a polishing layer made of a polyurethane foam having fine bubbles, wherein the polyurethane foam contains a diisocyanate, a high molecular weight polyol a, and a low molecular weight polyol. An isocyanate-terminated prepolymer A obtained by reacting the product, an isocyanate modified product obtained by adding more than two diisocyanates, and a high molecular weight polyol b having a number average molecular weight of 1,000 to 2,000, and NCOindex ( Reacted cured body of polyurethane raw material composition containing isocyanate-terminated prepolymer B obtained by reacting a prepolymer raw material composition having an isocyanate group / active hydrogen group equivalent ratio) of 3.5 to 7.0, and a chain extender It is characterized by being.

従来の研磨層は、物理架橋のみにより形成されたハードセグメントを有するポリウレタン発泡体であるため、吸湿又は吸水時にハードセグメントの凝集力が容易に低下すると考えられる。そのため、研磨層が吸湿又は吸水するほど伸びや反り等により寸法変化が大きくなると考えられる。   Since the conventional polishing layer is a polyurethane foam having a hard segment formed only by physical crosslinking, it is considered that the cohesive force of the hard segment easily decreases during moisture absorption or water absorption. Therefore, it is considered that the dimensional change increases due to elongation, warpage, etc., as the polishing layer absorbs moisture or absorbs water.

本発明者らは、ポリウレタン発泡体の原料として、ジイソシアネート、高分子量ポリオールa、及び低分子量ポリオールを含むプレポリマー原料組成物を反応して得られるイソシアネート末端プレポリマーA、並びに3つ以上のジイソシアネートが付加することにより多量化したイソシアネート変成体、及び高分子量ポリオールbを含むプレポリマー原料組成物を反応して得られるイソシアネート末端プレポリマーBとを併用し、これらと鎖延長剤との反応によりポリマー中に化学架橋を規則的に導入する(三次元架橋構造を規則的に形成する)ことにより、吸湿又は吸水時におけるハードセグメントの凝集力を高め、研磨層の寸法安定性を高く維持することができることを見出した。また、前記2種のプレポリマーを用いることにより化学架橋ネットワークを広げることができ、高吸水性のポリウレタン発泡体を得ることができる。その結果、スラリーの保持性が向上し、研磨速度を高めることができる。   As a raw material for polyurethane foam, the present inventors have prepared an isocyanate-terminated prepolymer A obtained by reacting a prepolymer raw material composition containing a diisocyanate, a high molecular weight polyol a, and a low molecular weight polyol, and three or more diisocyanates. In addition, the isocyanate-modified product that has been increased in quantity by addition and the isocyanate-terminated prepolymer B obtained by reacting the prepolymer raw material composition containing the high-molecular-weight polyol b are used in combination, and these are reacted with a chain extender in the polymer. By regularly introducing chemical cross-links (regularly forming a three-dimensional cross-link structure), the cohesive strength of the hard segments during moisture absorption or water absorption can be increased, and the dimensional stability of the polishing layer can be maintained high. I found. Further, by using the two kinds of prepolymers, the chemical cross-linking network can be expanded, and a highly water-absorbing polyurethane foam can be obtained. As a result, the retention of the slurry can be improved and the polishing rate can be increased.

一方、研磨層を構成するポリマー中に三次元架橋構造を導入した場合、研磨層が硬くなることで研磨時の耐摩耗性が悪化する傾向にあるが、イソシアネート末端プレポリマーBとして、3つ以上のジイソシアネートが付加することにより多量化したイソシアネート変成体、及び数平均分子量が1000〜2000である高分子量ポリオールbを含み、かつNCOindexが3.5〜7.0であるプレポリマー原料組成物を反応して得られるものを使用することにより、吸湿又は吸水時に寸法安定性を高く維持しつつ、研磨層の耐摩耗性を向上することができる。   On the other hand, when a three-dimensional crosslinked structure is introduced into the polymer constituting the polishing layer, the polishing layer tends to be hard and wear resistance during polishing tends to deteriorate. Reaction of a prepolymer raw material composition containing an isocyanate-modified product which has been multiplied by addition of a diisocyanate and a high molecular weight polyol b having a number average molecular weight of 1000 to 2000 and an NCOindex of 3.5 to 7.0 By using what is obtained in this manner, the abrasion resistance of the polishing layer can be improved while maintaining high dimensional stability during moisture absorption or water absorption.

ここで、高分子量ポリオールbの数平均分子量が1000未満であると、研磨層の耐摩耗性が十分に向上せず、2000を超えると研磨層の寸法安定性が悪化する。研磨層の耐摩耗性と寸法安定性とを考慮した場合、高分子量ポリオールbの数平均分子量は1100〜2000が好ましく、1250〜1750がより好ましい。なお、高分子量ポリオールbがポリエーテルポリオールであると、ハンドリング性良くポリウレタン発泡体を製造することができ、かつ本発明の効果がより優れたものとなるため好ましい。また、イソシアネート末端プレポリマーBを得るためのプレポリマー原料組成物のNCOindexが3.5未満であると、イソシアネート末端プレポリマーBにおける、後述する未反応モノマー成分の含有量が低下し、吸湿又は吸水時における研磨層の伸びが大きくなるため寸法安定性が悪化し、7.0を超えると研磨層の耐摩耗性が悪化する。研磨層の寸法安定性と耐摩耗性とを考慮した場合、イソシアネート末端プレポリマーBを得るためのプレポリマー原料組成物のNCOindexは5.1〜7.0が好ましく、5.2〜6.7がより好ましい。   Here, when the number average molecular weight of the high molecular weight polyol b is less than 1000, the abrasion resistance of the polishing layer is not sufficiently improved, and when it exceeds 2000, the dimensional stability of the polishing layer is deteriorated. In consideration of the abrasion resistance and dimensional stability of the polishing layer, the number average molecular weight of the high molecular weight polyol b is preferably 1100 to 2000, and more preferably 1250 to 1750. It is preferable that the high molecular weight polyol b is a polyether polyol because a polyurethane foam can be produced with good handling properties and the effects of the present invention are more excellent. In addition, when the NCOindex of the prepolymer raw material composition for obtaining the isocyanate-terminated prepolymer B is less than 3.5, the content of unreacted monomer components to be described later in the isocyanate-terminated prepolymer B decreases, and moisture absorption or water absorption Since the elongation of the polishing layer at that time increases, the dimensional stability deteriorates, and when it exceeds 7.0, the wear resistance of the polishing layer deteriorates. In consideration of the dimensional stability and abrasion resistance of the polishing layer, the NCOindex of the prepolymer raw material composition for obtaining the isocyanate-terminated prepolymer B is preferably 5.1 to 7.0, and 5.2 to 6.7. Is more preferable.

上記において、前記高分子量ポリオールaが数平均分子量500〜5000のポリエーテルポリオールであり、前記ジイソシアネートがトルエンジイソシアネート及びジシクロへキシルメタンジイソシアネートであることが好ましい。これらを用いることにより、ハンドリング性良くポリウレタン発泡体を製造することができ、かつ本発明の効果がより優れたものとなる。   In the above, it is preferable that the high molecular weight polyol a is a polyether polyol having a number average molecular weight of 500 to 5000, and the diisocyanate is toluene diisocyanate and dicyclohexylmethane diisocyanate. By using these, a polyurethane foam can be produced with good handling properties, and the effects of the present invention are further improved.

上記において、前記イソシアネート末端プレポリマーBが、多量化した前記イソシアネート変成体からなる未反応モノマー成分、前記高分子量ポリオールbの両末端に多量化した前記イソシアネート変成体がそれぞれ1つ反応した目的反応成分、及びn+1個の多量化した前記イソシアネート変成体とn個の前記高分子量ポリオールbとが反応した多量体(但し、nは2以上の整数)からなるオリゴマー成分を含むものであることが好ましい。イソシアネート末端プレポリマーBが上記各成分を含むことにより、吸湿又は吸水時における研磨層の伸びが抑制され、研磨層の寸法安定性が向上するとともに、研磨時の耐摩耗性をより向上することができる。なお、「n+1個の多量化したイソシアネート変成体とn個の高分子量ポリオールbとが反応した多量体」とは、多量化したイソシアネート変成体(n+1個)と高分子量ポリオールb(n個)とが交互に反応することにより結合し、両末端に多量化したイソシアネート変成体が位置する多量体を意味する。   In the above, the above-mentioned isocyanate-terminated prepolymer B is an unreacted monomer component composed of a large amount of the above-mentioned isocyanate-modified product, and the target reaction component obtained by reacting one each of the above-mentioned isocyanate-modified products multimerized at both ends of the high molecular weight polyol b. And an oligomer component composed of a multimer (where n is an integer of 2 or more) obtained by reacting n + 1 number of the above-mentioned isocyanate modified product and n pieces of the high-molecular-weight polyol b. When the isocyanate-terminated prepolymer B contains the above-described components, the elongation of the polishing layer during moisture absorption or water absorption is suppressed, and the dimensional stability of the polishing layer is improved and the wear resistance during polishing is further improved. it can. The “multimer obtained by reacting n + 1 multimerized isocyanate modified products with n high molecular weight polyols b” refers to multimerized isocyanate modified products (n + 1 products) and high molecular weight polyols b (n products). Means a multimer in which isocyanate-modified products that are combined by reacting alternately and multimerized at both ends are located.

上記において、前記イソシアネート末端プレポリマーB中の前記未反応モノマー成分の割合が20〜40モル%であり、かつ前記オリゴマー成分が6量体以下の多量体からなる場合、吸湿又は吸水時における研磨層の伸びがより抑制できるため好ましい。ここで、「6量体」とは、7個の多量化したイソシアネート変成体と6個の高分子量ポリオールbとが交互に反応した多量体を意味する。未反応モノマー成分の割合が20モル%未満であると、吸湿又は吸水時における研磨層の伸びが大きくなるため寸法安定性が悪化する傾向にあり、40モル%を超えると研磨層の耐摩耗性が悪化する傾向にある。研磨層の寸法安定性と耐摩耗性とを考慮した場合、イソシアネート末端プレポリマーB中の未反応モノマー成分の割合は、20〜30モル%が好ましい。また、オリゴマー成分が6量体を超える多量体を含む場合、吸湿又は吸水時における研磨層の伸びが大きくなるため寸法安定性が悪化する傾向にある。研磨層の寸法安定性と耐摩耗性とを考慮した場合、イソシアネート末端プレポリマーB中のオリゴマー成分が5量体以下の多量体からなることが好ましく、4量体以下の多量体からなることがより好ましい。   In the above, when the proportion of the unreacted monomer component in the isocyanate-terminated prepolymer B is 20 to 40 mol% and the oligomer component is composed of a multimer of hexamer or less, the polishing layer at the time of moisture absorption or water absorption This is preferable because the elongation of can be further suppressed. Here, the “hexamer” means a multimer obtained by alternately reacting 7 multimeric isocyanate modified products and 6 high molecular weight polyols b. When the proportion of the unreacted monomer component is less than 20 mol%, the elongation of the polishing layer during moisture absorption or water absorption tends to increase, so the dimensional stability tends to deteriorate. When the proportion exceeds 40 mol%, the abrasion resistance of the polishing layer Tend to get worse. In consideration of the dimensional stability and abrasion resistance of the polishing layer, the proportion of the unreacted monomer component in the isocyanate-terminated prepolymer B is preferably 20 to 30 mol%. Further, when the oligomer component contains a multimer exceeding the hexamer, the elongation of the polishing layer at the time of moisture absorption or water absorption increases, so that the dimensional stability tends to deteriorate. In consideration of the dimensional stability and abrasion resistance of the polishing layer, the oligomer component in the isocyanate-terminated prepolymer B is preferably composed of a multimer of a pentamer or less, and preferably composed of a multimer of a tetramer or less. More preferred.

上記において、前記イソシアネート末端プレポリマーBの添加量が前記イソシアネート末端プレポリマーA100重量部に対して5〜30重量部であることが好ましい。イソシアネート末端プレポリマーBの添加量が5重量部未満の場合には、ポリマー中の化学架橋の割合が不十分になるため、吸湿又は吸水時におけるハードセグメントの凝集力が不足し、研磨層の寸法安定性を高く維持することが困難になる傾向にある。また、高吸水性のポリウレタン発泡体を得にくくなる傾向にある。一方、30重量部を超える場合には、ポリマー中の化学架橋の割合が過剰になり、研磨層の硬度が高くなりすぎるため、被研磨材の面内均一性が低下する傾向にある。また、被研磨材の表面にスクラッチが発生しやすくなる。   In the above, it is preferable that the addition amount of the isocyanate-terminated prepolymer B is 5 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the isocyanate-terminated prepolymer A. When the addition amount of the isocyanate-terminated prepolymer B is less than 5 parts by weight, the ratio of chemical crosslinking in the polymer becomes insufficient, so that the cohesive force of the hard segment at the time of moisture absorption or water absorption is insufficient, and the size of the polishing layer It tends to be difficult to maintain high stability. Moreover, it tends to be difficult to obtain a highly water-absorbing polyurethane foam. On the other hand, when it exceeds 30 parts by weight, the ratio of chemical crosslinking in the polymer becomes excessive, and the hardness of the polishing layer becomes too high, so that the in-plane uniformity of the material to be polished tends to decrease. In addition, scratches are likely to occur on the surface of the material to be polished.

上記において、前記ポリウレタン発泡体の平均気泡径が20〜70μmであり、吸水時の寸法変化率が0.6%以下であり、かつ吸水時の曲げ弾性率の低下率が45%以下であることが好ましい。平均気泡径が上記範囲から逸脱する場合は、研磨速度が低下したり、研磨後の被研磨材のプラナリティ(平坦性)が低下する傾向にある。また、吸水時の寸法変化率が0.6%を超える場合、あるいは曲げ弾性率の低下率が45%を超える場合には、研磨層が吸湿又は吸水した際に寸法変化が大きくなる傾向にある。   In the above, the average cell diameter of the polyurethane foam is 20 to 70 μm, the dimensional change rate at the time of water absorption is 0.6% or less, and the decreasing rate of the bending elastic modulus at the time of water absorption is 45% or less. Is preferred. When the average cell diameter deviates from the above range, the polishing rate tends to decrease or the planarity (flatness) of the polished material after polishing tends to decrease. Further, when the dimensional change rate at the time of water absorption exceeds 0.6% or when the bending elastic modulus decrease rate exceeds 45%, the dimensional change tends to increase when the polishing layer absorbs moisture or absorbs water. .

上記において、前記ポリウレタン発泡体のアスカーD硬度が45〜65度であることが好ましい。アスカーD硬度が45度未満の場合には、被研磨材の平坦性が低下する傾向にある。一方、65度より大きい場合は、平坦性は良好であるが、被研磨材の面内均一性が低下する傾向にある。また、被研磨材の表面にスクラッチが発生しやすくなる。   In the above, the Asker D hardness of the polyurethane foam is preferably 45 to 65 degrees. When Asker D hardness is less than 45 degrees, the flatness of the material to be polished tends to decrease. On the other hand, when it is larger than 65 degrees, the flatness is good, but the in-plane uniformity of the material to be polished tends to be lowered. In addition, scratches are likely to occur on the surface of the material to be polished.

上記において、前記ポリウレタン発泡体がシリコン系ノニオン界面活性剤を0.05〜10重量%含有することが好ましい。シリコン系ノニオン界面活性剤の量が0.05重量%未満の場合には、微細気泡の発泡体が得られない傾向にある。一方、10重量%を超える場合には、該界面活性剤の可塑効果により高硬度のポリウレタン発泡体を得にくい傾向にある。   In the above, it is preferable that the polyurethane foam contains 0.05 to 10% by weight of a silicon-based nonionic surfactant. When the amount of the silicon-based nonionic surfactant is less than 0.05% by weight, a fine-bubble foam tends to be not obtained. On the other hand, when it exceeds 10% by weight, a polyurethane foam having a high hardness tends to be difficult to obtain due to the plasticizing effect of the surfactant.

別の本発明に係る研磨パッドの製造方法は、イソシアネート末端プレポリマーを含む第1成分と鎖延長剤を含む第2成分とを混合し、硬化してポリウレタン発泡体を作製する工程(1)を含む研磨パッドの製造方法において、前記工程(1)は、イソシアネート末端プレポリマーを含む第1成分にシリコン系ノニオン界面活性剤をポリウレタン発泡体中に0.05〜10重量%となるように添加し、さらに前記第1成分を非反応性気体と撹拌して前記非反応性気体を微細気泡として分散させた気泡分散液を調製した後、前記気泡分散液に鎖延長剤を含む第2成分を混合し、硬化してポリウレタン発泡体を作製する工程であり、前記イソシアネート末端プレポリマーは、ジイソシアネート、高分子量ポリオールa、及び低分子量ポリオールを含むプレポリマー原料組成物を反応して得られるイソシアネート末端プレポリマーA、並びに3つ以上のジイソシアネートが付加することにより多量化したイソシアネート変成体及び数平均分子量が1000〜2000である高分子量ポリオールbを含み、かつNCOindex(イソシアネート基/活性水素基当量比)が3.5〜7.0であるプレポリマー原料組成物を反応して得られるイソシアネート末端プレポリマーBであることを特徴とする。   Another manufacturing method of a polishing pad according to the present invention comprises the step (1) of mixing a first component containing an isocyanate-terminated prepolymer and a second component containing a chain extender and curing to produce a polyurethane foam. In the method for producing a polishing pad comprising the above, in the step (1), a silicon-based nonionic surfactant is added to the first component containing the isocyanate-terminated prepolymer so as to be 0.05 to 10% by weight in the polyurethane foam. Further, after the first component is stirred with a non-reactive gas to prepare a bubble dispersion in which the non-reactive gas is dispersed as fine bubbles, a second component containing a chain extender is mixed with the bubble dispersion. And curing to produce a polyurethane foam, wherein the isocyanate-terminated prepolymer contains diisocyanate, high molecular weight polyol a, and low molecular weight polyol. An isocyanate-terminated prepolymer A obtained by reacting a prepolymer raw material composition, an isocyanate modified product obtained by adding three or more diisocyanates, and a high molecular weight polyol b having a number average molecular weight of 1,000 to 2,000. And NCOindex (isocyanate group / active hydrogen group equivalent ratio) is an isocyanate-terminated prepolymer B obtained by reacting a prepolymer raw material composition having a ratio of 3.5 to 7.0.

また、別の本発明に係る半導体デバイスの製造方法は、前記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ことを特徴とする。   Another semiconductor device manufacturing method according to the present invention includes a step of polishing a surface of a semiconductor wafer using the polishing pad described above.

本発明の研磨パッドは、微細気泡を有するポリウレタン発泡体からなる研磨層を有する。本発明の研磨パッドは、前記研磨層のみであってもよく、研磨層と他の層(例えばクッション層など)との積層体であってもよい。   The polishing pad of the present invention has a polishing layer made of a polyurethane foam having fine bubbles. The polishing pad of the present invention may be only the polishing layer or a laminate of the polishing layer and another layer (for example, a cushion layer).

ポリウレタン樹脂は耐摩耗性に優れ、原料組成を種々変えることにより所望の物性を有するポリマーを容易に得ることができるため、研磨層の形成材料として特に好ましい材料である。   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.

かかるポリウレタン樹脂は、ジイソシアネート、高分子量ポリオールa、及び低分子量ポリオールを含むプレポリマー原料組成物を反応して得られるイソシアネート末端プレポリマーA、3つ以上のジイソシアネートが付加することにより多量化したイソシアネート変成体、及び高分子量ポリオールbを含むプレポリマー原料組成物を反応して得られるイソシアネート末端プレポリマーB、並びに鎖延長剤含むものである。   Such a polyurethane resin is an isocyanate-modified prepolymer A obtained by reacting a prepolymer raw material composition containing a diisocyanate, a high molecular weight polyol a, and a low molecular weight polyol. Body, and an isocyanate-terminated prepolymer B obtained by reacting a prepolymer raw material composition containing a high molecular weight polyol b, and a chain extender.

ジイソシアネートとしては、ポリウレタンの分野において公知の化合物を特に限定なく使用できる。例えば、2,4−トルエンジイソシアネート、2,6−トルエンジイソシアネート、2,2’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、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等が挙げられる。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。これらのうち、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とを併用することが好ましい。   As the diisocyanate, a known compound in the field of polyurethane can be used without particular limitation. For example, 2,4-toluene diisocyanate, 2,6-toluene diisocyanate, 2,2′-diphenylmethane diisocyanate, 2,4′-diphenylmethane diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, p-phenylene Aromatic diisocyanates such as diisocyanate, m-phenylene diisocyanate, p-xylylene diisocyanate, m-xylylene diisocyanate, aliphatic diisocyanates such as ethylene diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, 1,6-hexamethylene diisocyanate 1,4-cyclohexane diisocyanate, 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate, isophorone diisocyanate, nor Cycloaliphatic diisocyanates such as Renan diisocyanate. These may be used alone or in combination of two or more. Of these, it is preferable to use toluene diisocyanate and dicyclohexylmethane diisocyanate in combination.

一方、本発明における3つ以上のジイソシアネートが付加することにより多量化したイソシアネート変成体としては、例えば、1)トリメチロールプロパンアダクトタイプ、2)ビュレットタイプ、3)イソシアヌレートタイプなどが挙げられるが、特にイソシアヌレートタイプやビュレットタイプであることが好ましい。なお、これらイソシアネート変成体は、1種で用いても、2種以上を混合しても差し支えない。   On the other hand, examples of the isocyanate modified product that has been multiplied by adding three or more diisocyanates in the present invention include 1) trimethylolpropane adduct type, 2) burette type, and 3) isocyanurate type. In particular, the isocyanurate type and the burette type are preferable. These isocyanate-modified products may be used alone or in combination of two or more.

本発明において、3つ以上のジイソシアネートが付加することにより多量化したイソシアネート変成体を形成するジイソシアネートとしては、脂肪族ジイソシアネートを用いることが好ましく、特に1,6−ヘキサメチレンジイソシアネートを用いることが好ましい。また、上記多量化したイソシアネート変成体は、ウレタン変性、アロファネート変性、及びビュレット変性等の変性化したものであってもよい。   In the present invention, aliphatic diisocyanate is preferably used as diisocyanate forming an isocyanate-modified product which has been increased by adding three or more diisocyanates, and 1,6-hexamethylene diisocyanate is particularly preferably used. Further, the above-mentioned increased amount of the isocyanate-modified product may be modified by urethane modification, allophanate modification, burette modification or the like.

高分子量ポリオールa及びb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。   High molecular weight polyols a and b include polyether polyols typified by polytetramethylene ether glycol, polyester polyols typified by polybutylene adipate, reaction products of polyester glycols such as polycaprolactone polyols and polycaprolactones and alkylene carbonates. The polyester polycarbonate polyol exemplified in the above, obtained by reacting ethylene carbonate with a polyhydric alcohol, and then reacting the resulting reaction mixture with an organic dicarboxylic acid, and a transesterification reaction between a polyhydroxyl compound and an aryl carbonate. And polycarbonate polyol. These may be used alone or in combination of two or more.

高分子量ポリオールaの数平均分子量は、得られるポリウレタン樹脂の粘弾性特性の観点から500〜5000であることが好ましく、より好ましくは1000〜2000である。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パッドは硬くなりすぎ、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5000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パッド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 a is preferably 500 to 5000, more preferably 1000 to 2000, from the viewpoint of the viscoelastic 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 pad manufactured from this polyurethane resin becomes too hard and causes scratches 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 5,000, the polyurethane resin using the number average molecular weight becomes too soft, so that the polishing pad produced from this polyurethane resin tends to have poor planarization characteristics.

低分子量ポリオールは、イソシアネート末端プレポリマーAの必須原料である。低分子量ポリオールとしては、例えば、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。なお、イソシアネート末端プレポリマーBの原料として低分子量ポリオールを適宜用いてもよい。   The low molecular weight polyol is an essential raw material for the isocyanate-terminated prepolymer A. Examples of the low molecular weight polyol include 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) ) Cyclohexanol, diethanolamine, N- methyldiethanolamine, and triethanolamine, and the like. These may be used alone or in combination of two or more. A low molecular weight polyol may be appropriately used as a raw material for the isocyanate-terminated prepolymer B.

また、イソシアネート末端プレポリマーA及びBの原料として、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。これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   Moreover, low molecular weight polyamines such as ethylenediamine, tolylenediamine, diphenylmethanediamine, and diethylenetriamine can also be used in combination as raw materials for the isocyanate-terminated prepolymers A and B. Also, alcohol amines such as monoethanolamine, 2- (2-aminoethylamino) ethanol, and monopropanolamine can be used in combination. These may be used alone or in combination of two or more.

低分子量ポリオールや低分子量ポリアミン等の配合量は特に限定されず、製造される研磨パッド(研磨層)に要求される特性により適宜決定されるが、イソシアネート末端プレポリマーAの原料である全活性水素基含有化合物の10〜25モル%であることが好ましい。   The blending amount of the low molecular weight polyol, the low molecular weight polyamine or the like is not particularly limited and is appropriately determined depending on the characteristics required for the polishing pad (polishing layer) to be produced, but all active hydrogen which is a raw material of the isocyanate-terminated prepolymer A It is preferable that it is 10-25 mol% of a group containing compound.

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末端プレポリマーA、イソシアネート末端プレポリマーB、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。イソシアネート末端プレポリマーBの添加量は、イソシアネート末端プレポリマーA100重量部に対して5〜30重量部であることが好ましく、より好ましくは10〜25重量部である。また、所望の研磨特性を有する研磨パッドを得るためには、鎖延長剤の活性水素基数に対する前記プレポリマーのイソシアネート基数の当量比(ウレタン原料組成物中のNCOindex)は、0.8〜1.2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。ウレタン原料組成物中のNCOindex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-terminated prepolymer A, the isocyanate-terminated prepolymer B, and the chain extender in the present invention can be varied depending on the molecular weight of each, the desired physical properties of the polishing pad, and the like. The addition amount of the isocyanate-terminated prepolymer B is preferably 5 to 30 parts by weight, more preferably 10 to 25 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the isocyanate-terminated prepolymer A. In order to obtain a polishing pad having desired polishing characteristics, the equivalent ratio of the number of isocyanate groups of the prepolymer to the number of active hydrogen groups of the chain extender (NCOindex in the urethane raw material composition) is 0.8 to 1. 2 is more preferable, and 0.99 to 1.15 is more preferable. When the NCOindex in the urethane raw material composition is out of the above range, curing failure occurs and the required specific gravity and hardness cannot be obtained, and the polishing characteristics tend to deteriorate.

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.

本発明のポリウレタン発泡体の製造は、プレポリマー法により行われる。プレポリマー法にて得られるポリウレタン樹脂は、物理的特性が優れており好適である。   The polyurethane foam of the present invention is produced by a prepolymer method. The polyurethane resin obtained by the prepolymer method is suitable because of its excellent physical properties.

なお、イソシアネート末端プレポリマーA及びBは、分子量が800〜5000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。   The isocyanate-terminated prepolymers A and B are preferably those having a molecular weight of about 800 to 5000 because of excellent processability and physical characteristics.

前記ポリウレタン発泡体の製造は、イソシアネート末端プレポリマーA及びBを含む第1成分、及び鎖延長剤を含む第2成分を混合して硬化させるものである。   The polyurethane foam is produced by mixing and curing a first component containing isocyanate-terminated prepolymers A and B and a second component containing a chain extender.

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。なお、各方法を併用してもよいが、特にポリアルキルシロキサンとポリエーテルとの共重合体であるシリコン系ノニオン界面活性剤を使用した機械的発泡法が好ましい。該シリコン系ノニオン界面活性剤としては、SH−192、L−5340(東レダウコーニングシリコン製)等が好適な化合物として例示される。   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. Each method may be used in combination, but a mechanical foaming method using a silicon-based nonionic surfactant that is a copolymer of polyalkylsiloxane and polyether is particularly preferable. Examples of the silicon nonionic surfactant include SH-192, L-5340 (manufactured by Toray Dow Corning Silicon) and the like as suitable compounds.

なお、必要に応じて、酸化防止剤等の安定剤、滑剤、顔料、充填剤、帯電防止剤、その他の添加剤を加えてもよい。   In addition, you may add stabilizers, such as antioxidant, a lubricant, a pigment, a filler, an antistatic agent, and another additive as needed.

研磨パッド(研磨層)を構成する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)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A及びBを含む第1成分にシリコン系ノニオン界面活性剤をポリウレタン発泡体中に0.05〜10重量%になるように添加し、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を含む第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 fine cell type polyurethane foam constituting the polishing pad (polishing layer) will be described below. The manufacturing method of this polyurethane foam has the following processes.
1) Foaming step for producing a cell dispersion liquid A silicon-based nonionic surfactant is added to the first component containing the isocyanate-terminated prepolymers A and B so as to be 0.05 to 10% by weight in the polyurethane foam. Stir in the presence of a reactive gas to disperse the non-reactive gas as fine bubbles to obtain a bubble 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 second component containing a chain extender 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ノニオン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。   As the stirring device for dispersing the non-reactive gas in the form of fine bubbles and dispersing in the first component containing the silicon-based nonionic surfactant, a known stirring device can be used without particular limitation. Specifically, a homogenizer, a dissolver, A two-axis 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、常圧で行うことが気泡形状が安定するために好ましい。   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.

本発明におけるポリウレタン発泡体の平均気泡径は、20〜70μmであることが好ましく、より好ましくは30〜60μmである。また、吸水時の寸法変化率が0.6%以下であることが好ましく、より好ましくは0.5%以下である。なお、寸法変化率の測定方法は実施例の記載による。また、本発明におけるポリウレタン発泡体は、吸水時の曲げ弾性率の低下率が45%以下であることが好ましく、より好ましくは35%以下である。また、吸水率が4%以上であることが好ましく、より好ましくは4.5%以上である。   It is preferable that the average cell diameter of the polyurethane foam in this invention is 20-70 micrometers, More preferably, it is 30-60 micrometers. Moreover, it is preferable that the dimensional change rate at the time of water absorption is 0.6% or less, More preferably, it is 0.5% or less. In addition, the measuring method of a dimensional change rate is based on description of an Example. Moreover, it is preferable that the polyurethane foam in this invention is 45% or less of the fall rate of the bending elastic modulus at the time of water absorption, More preferably, it is 35% or less. Moreover, it is preferable that a water absorption is 4% or more, More preferably, it is 4.5% or more.

本発明におけるポリウレタン発泡体は、アスカーD硬度が45〜65度であることが好ましく、より好ましくは55〜65度である。   The polyurethane foam in the present invention preferably has an Asker D hardness of 45 to 65 degrees, more preferably 55 to 65 degrees.

本発明の研磨パッド(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。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 pad (polishing layer) of the present invention that comes into contact with the material to be polished has 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 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. 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、1.5〜2.5mm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 1.5 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.

また、前記研磨層の厚みバラツキは100μm以下であることが好ましい。厚みバラツキが100μmを越えるものは、研磨層に大きなうねりを持ったものとなり、被研磨材に対する接触状態が異なる部分ができ、研磨特性に悪影響を与える。また、研磨層の厚みバラツキを解消するため、一般的には、研磨初期に研磨層表面をダイヤモンド砥粒を電着、融着させたドレッサーを用いてドレッシングするが、上記範囲を超えたものは、ドレッシング時間が長くなり、生産効率を低下させるものとなる。   The thickness variation of the polishing layer is preferably 100 μm or less. When the thickness variation exceeds 100 μm, the polishing layer has a large waviness, and there are portions where the contact state with the material to be polished is different, which adversely affects the polishing characteristics. In order to eliminate the thickness variation of the polishing layer, in general, the surface of the polishing layer is dressed with a dresser in which diamond abrasive grains are electrodeposited and fused in the initial stage of polishing. As a result, the dressing time becomes longer and the production efficiency is lowered.

研磨層の厚みのバラツキを抑える方法としては、所定厚みにスライスした研磨シート表面をバフィングする方法が挙げられる。また、バフィングする際には、粒度などが異なる研磨材で段階的に行うことが好ましい。   Examples of a method for suppressing the variation in the thickness of the polishing layer include a method of buffing the surface of the polishing sheet sliced to a predetermined thickness. Moreover, when buffing, it is preferable to carry out stepwise with abrasives having different particle sizes.

本発明の研磨パッドは、前記研磨層とクッションシートとを貼り合わせたものであってもよい。   The polishing pad of the present invention may be a laminate of the polishing layer and a cushion sheet.

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.

研磨層とクッションシートと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 polishing layer and the cushion sheet include a method of pressing the polishing layer and the cushion sheet with a double-sided tape.

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。クッションシートへのスラリーの浸透等を防ぐことを考慮すると、基材にフィルムを用いることが好ましい。また、接着層の組成としては、例えば、ゴム系接着剤やアクリル系接着剤等が挙げられる。金属イオンの含有量を考慮すると、アクリル系接着剤は、金属イオン含有量が少ないため好ましい。また、研磨層とクッションシート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. In consideration of preventing the penetration of the slurry into the cushion sheet, it is preferable to use a film for the substrate. Examples of the composition of the adhesive layer include rubber adhesives and acrylic adhesives. Considering the content of metal ions, an acrylic adhesive is preferable because the metal ion content is low. In addition, since the composition of the polishing layer and the cushion sheet may be different, the composition of each adhesive layer of the double-sided tape can be made different so that the adhesive 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一般的な構成を有するものを用いることができる。基材としては、例えば不織布やフィルム等が挙げられる。研磨パッドの使用後のプラテンからの剥離を考慮すれば、基材にフィルムを用いることが好ましい。また、接着層の組成としては、例えば、ゴム系接着剤やアクリル系接着剤等が挙げられる。金属イオンの含有量を考慮すると、アクリル系接着剤は、金属イオン含有量が少ないため好ましい。   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, a tape having a general configuration in which an adhesive layer is provided on both surfaces of a base material can be used as described above. As a base material, a nonwoven fabric, a film, etc. are mentioned, for example. In consideration of peeling from the platen after use of the polishing pad, it is preferable to use a film for the substrate. Examples of the composition of the adhesive layer include rubber adhesives and acrylic adhesives. Considering the content of metal ions, an acrylic adhesive is preferable because the metal ion content is low.

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]
(数平均分子量Mnの測定)
数平均分子量は、GPC(ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィ)にて測定し、標準ポリスチレンにより換算した。なお、イソシアネート末端プレポリマーB中の未反応モノマー成分(多量化したイソシアネート変成体)の割合は、GPC測定結果に基づき、多量化したイソシアネート変成体の理論分子量に対応する溶出時間でのピーク面積の比率から算出した。また、オリゴマー成分を構成する多量体のn数は、GPC測定により得られた数平均分子量の測定結果に基づき、下記の計算式により算出した。
n=(Z−X)/(X+Y)
(ZはGPC測定結果で得られた数平均分子量の最大値、Xは多量化したイソシアネート変成体の数平均分子量、Yは使用した高分子量ポリオールbの数平均分子量)
GPC装置:島津製作所製、LC−10A
カラム:Polymer Laboratories社製、(PLgel、5μm、500Å)、(PLgel、5μm、100Å)、及び(PLgel、5μm、50Å)の3つのカラムを連結して使用
流量:1.0ml/min
濃度:1.0g/l
注入量:40μl
カラム温度:40℃
溶離液:テトラヒドロフラン
[Measurement and evaluation methods]
(Measurement of number average molecular weight Mn)
The number average molecular weight was measured by GPC (gel permeation chromatography) and converted by standard polystyrene. In addition, the ratio of the unreacted monomer component (multiplied isocyanate modified product) in the isocyanate-terminated prepolymer B is based on the GPC measurement result, and the peak area at the elution time corresponding to the theoretical molecular weight of the multimeric isocyanate modified product. Calculated from the ratio. Moreover, the n number of the multimer which comprises an oligomer component was computed by the following formula based on the measurement result of the number average molecular weight obtained by GPC measurement.
n = (Z−X) / (X + Y)
(Z is the maximum value of the number average molecular weight obtained from the GPC measurement result, X is the number average molecular weight of the isocyanate modification product which has been multimerized, and Y is the number average molecular weight of the high molecular weight polyol b used)
GPC device: manufactured by Shimadzu Corporation, LC-10A
Column: Polymer Laboratories, (PLgel, 5 μm, 500 mm), (PLgel, 5 μm, 100 mm), and (PLgel, 5 μm, 50 mm) connected to three columns, flow rate: 1.0 ml / min
Concentration: 1.0 g / l
Injection volume: 40 μl
Column temperature: 40 ° C
Eluent: Tetrahydrofuran

(平均気泡径の測定)
作製したポリウレタン発泡体を厚み1mm以下になるべく薄く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。結果を表2に示す。
(Measurement of 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. The results are shown in Table 2.

(比重の測定)
JIS Z8807−1976に準拠して行った。作製したポリウレタン発泡体を4cm×8.5cmの短冊状(厚み:任意)に切り出したものを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。結果を表2に示す。
(Measurement of 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). The results are shown in Table 2.

(硬度の測定)
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、硬度を測定した。結果を表2に示す。
(Measurement of 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 was measured using a hardness meter (manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd., Asker D type hardness meter). The results are shown in Table 2.

(吸水時の寸法変化率の測定)
JIS K7312に準拠して行った。作製したポリウレタン発泡体を幅20mm×長さ50mm×厚み1.27mmの大きさに切り出したものをサンプルとした。該サンプルを25℃の蒸留水中に48時間浸漬し、浸漬前後の長さを下記式に代入して寸法変化率を算出した。結果を表2に示す。
寸法変化率(%)=〔(浸漬後の長さ−浸漬前の長さ)/浸漬前の長さ〕×100
(Measurement of dimensional change rate during water absorption)
This was performed according to JIS K7312. A sample obtained by cutting the produced polyurethane foam into a size of width 20 mm × length 50 mm × thickness 1.27 mm was used as a sample. The sample was immersed in distilled water at 25 ° C. for 48 hours, and the dimensional change rate was calculated by substituting the length before and after the immersion into the following formula. The results are shown in Table 2.
Dimensional change rate (%) = [(length after immersion−length before immersion) / length before immersion] × 100

(吸水時の曲げ弾性率の低下率の測定)
測定装置:インストロン製5864卓上試験機システム
測定条件:曲げ強度測定用治具の交点間距離22mm、クロスヘッド速度0.6mm/min、移動変位量6.0mm
曲げ弾性率の算出式:(曲げ弾性率)=(直線部分の2点間の応力差)/(同じ2点間の歪の差)
サンプル条件:サンプルサイズ=(幅1.0mm)×(長さ3.0mm)×(厚み2.0mm)以下
水(蒸留水)浸漬条件:48時間×25℃
上記の測定条件にて48時間後の曲げ弾性率と水浸漬前(ドライ時)の曲げ弾性率を測定し、下記式に代入して吸水時の曲げ弾性率の低下率を算出した。結果を表2に示す。
(吸水時の曲げ弾性率の低下率)=100×((ドライ時の曲げ弾性率)−(48時間吸水後の曲げ弾性率))/(ドライ時の曲げ弾性率)
(Measurement of decrease rate of flexural modulus during water absorption)
Measuring apparatus: Instron 5864 tabletop tester system Measuring conditions: Distance between intersections of bending strength measuring jig 22 mm, crosshead speed 0.6 mm / min, displacement amount 6.0 mm
Calculation formula for flexural modulus: (flexural modulus) = (stress difference between two points in the straight line portion) / (strain difference between the same two points)
Sample condition: sample size = (width 1.0 mm) × (length 3.0 mm) × (thickness 2.0 mm) or less water (distilled water) immersion condition: 48 hours × 25 ° C.
Under the above measurement conditions, the bending elastic modulus after 48 hours and the bending elastic modulus before water immersion (during drying) were measured and substituted into the following formula to calculate the decreasing rate of the bending elastic modulus upon water absorption. The results are shown in Table 2.
(Decrease ratio of bending elastic modulus at the time of water absorption) = 100 × ((Bending elastic modulus at the time of drying) − (Bending elastic modulus after water absorption for 48 hours)) / (Bending elastic modulus at the time of drying)

(カットレート)
測定装置:(株)MAT製MAT−BC15
測定条件:
(評価サンプル):φ380mm、厚み1.25mmt、裏面に両面テープをラミネートし、研磨機のプラテンに貼り合せたものを使用。
(ドレス条件):ドレッサー:三菱マテリアル製スボットタイプ、強制ドライブ回転数115rpm、プラテン回転数70rpm、ドレス荷重7lb(7ポンド)、吸水量200ml/min、ドレス時間1.5時間
測定方法:
1)ドレス終了後、パッドを幅10mm×長さ380mmの短冊状に裁断し、裏面の両面テープを剥がす。
2)パッドの中心から20mm間隔でドレス後の研磨層の厚みをマイクロメーターで測定し、ドレスされていない中心部との差を求め、各位置での磨耗量を求める(片側9点、計18点測定)。
3)サンプル18点の磨耗量の平均値を求め、測定時間で割ることで1分当りの磨耗量を算出した(下記式)。結果を表2に示す。
(カットレート(μm/min))=(サンプル18点の磨耗量の平均値)/(1.5×60)
(Cut rate)
Measuring device: MAT-BC15 manufactured by MAT Co., Ltd.
Measurement condition:
(Evaluation sample): φ380 mm, thickness 1.25 mmt, a double-sided tape laminated on the back, and bonded to the platen of a polishing machine.
(Dress conditions): Dresser: Mitsubishi Materials Subbot type, forced drive rotation speed 115 rpm, platen rotation speed 70 rpm, dress load 7 lb (7 pounds), water absorption 200 ml / min, dressing time 1.5 hours
1) After the dressing is completed, the pad is cut into a strip having a width of 10 mm and a length of 380 mm, and the double-sided tape on the back surface is peeled off.
2) The thickness of the polishing layer after dressing is measured with a micrometer at intervals of 20 mm from the center of the pad, and the difference from the undressed center portion is obtained, and the amount of wear at each position is obtained (9 points on one side, total 18 Point measurement).
3) The average value of the wear amount of 18 samples was obtained, and the wear amount per minute was calculated by dividing by the measurement time (the following formula). The results are shown in Table 2.
(Cut rate (μm / min)) = (average value of wear amount of 18 samples) / (1.5 × 60)

(研磨特性の評価)
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。研磨速度は、8インチのシリコンウエハに熱酸化膜を1μm製膜したものを1枚につき0.5μm研磨し、このときの時間から算出した。ウエハ100枚目、300枚目及び500枚目における研磨速度を表3に示す。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。研磨荷重としては350g/cm2、研磨定盤回転数35rpm、ウエハ回転数30rpmとした。
(Evaluation of polishing characteristics)
Using SPP600S (manufactured by Okamoto Machine Tool Co., Ltd.) as a polishing apparatus, polishing characteristics were evaluated using the prepared polishing pad. The polishing rate was calculated from the time obtained by polishing 0.5 μm of a 1-μm thermal oxide film formed on an 8-inch silicon wafer. Table 3 shows the polishing rates for the 100th, 300th and 500th wafers. 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. The polishing load was 350 g / cm 2, the polishing platen rotation number was 35 rpm, and the wafer rotation number was 30 rpm.

平坦化特性の評価では、8インチシリコンウエハに熱酸化膜を0.5μm堆積させた後、所定のパターニングを行った後、p−TEOSにて酸化膜を1μm堆積させ、初期段差0.5μmのパターン付きウエハを作製し、このウエハを前述条件にて研磨を行った。   In the evaluation of the planarization characteristics, after depositing a thermal oxide film of 0.5 μm on an 8-inch silicon wafer and performing predetermined patterning, an oxide film of 1 μm is deposited by p-TEOS, and an initial step of 0.5 μm is formed. A wafer with a pattern was prepared, and this wafer was polished under the above conditions.

平坦化特性としては削れ量を測定した。幅270μmのラインが30μmのスペースで並んだパターンと幅30μmのラインが270μmのスペースで並んだパターンにおいて、上記の2種のパターンのライン上部の段差が2000Å以下になるときの270μmのスペースの削れ量を測定した。スペースの削れ量が少ないと削れて欲しくない部分の削れ量が少なく平坦性が高いことを示す。ウエハ100枚目、300枚目及び500枚目における削れ量を表3に示す。   The amount of scraping was measured as the flattening characteristic. In a pattern in which lines with a width of 270 μm are arranged in a space of 30 μm and a pattern in which lines with a width of 30 μm are arranged in a space of 270 μm, the cutting of the space of 270 μm when the level difference of the upper part of the above two types of patterns is 2000 mm or less The amount was measured. If the amount of shaving is small, the amount of shaving that is not desired to be shaved is small and the flatness is high. Table 3 shows the amount of wear on the 100th, 300th, and 500th wafers.

面内均一性の評価は、8インチシリコンウエハに熱酸化膜が1μm堆積したものを用いて上記研磨条件にて2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。ウエハ100枚目、300枚目及び500枚目における面内均一性を表3に示す。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
In-plane uniformity is evaluated by polishing for 2 minutes under the above polishing conditions using a 1-μm thick thermal oxide film deposited on an 8-inch silicon wafer, and 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 measured film thickness before and after, and the values were calculated by substituting them into the following formula. Table 3 shows the in-plane uniformity of the 100th, 300th and 500th wafers. 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
容器にトルエンジイソシアネート(2,4−体/2,6−体=80/20の混合物)1229重量部、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート272重量部、数平均分子量1018のポリテトラメチレンエーテルグリコール1901重量部、ジエチレングリコール198重量部を入れ、70℃で4時間反応させてイソシアネート末端プレポリマーAを得た。
また、3つ以上のジイソシアネートが付加することにより多量化したイソシアネート変成体である多量化1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート(住化バイエルウレタン社製、スミジュールN−3300、イソシアヌレートタイプ)100重量部、及び数平均分子量1500のポリテトラメチレンエーテルグリコール71.1重量部を容器に入れ(NCOindex:5.5)、100℃で3時間反応させてイソシアネート末端プレポリマーB(1)を得た。
前記プレポリマーA100重量部、前記プレポリマーB(1)17.1重量部、及びシリコン系ノニオン界面活性剤(東レダウコーニングシリコン製、SH−192)3.4重量部を重合容器内に加えて混合し、70℃に調整して減圧脱泡した。その後、撹拌翼を用いて、回転数900rpmで反応系内に気泡を取り込むように激しく約4分間撹拌を行った。そこへ予め120℃に溶融した4,4’−メチレンビス(o−クロロアニリン)31.7重量部(NCOindex:1.1)を添加した。該混合液を約70秒間撹拌した後、パン型のオープンモールド(注型容器)へ流し込んだ。この混合液の流動性がなくなった時点でオーブン内に入れ、100℃で16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(配合を表1に示す)。
約80℃に加熱した前記ポリウレタン発泡体ブロックをスライサー(アミテック社製、VGW−125)を使用してスライスし、ポリウレタン発泡体シートを得た。次に、バフ機(アミテック社製)を使用して、厚さ1.27mmになるまで該シートの表面バフ処理をし、厚み精度を整えたシートとした。このバフ処理をしたシートを直径61cmの大きさで打ち抜き、溝加工機(テクノ社製)を用いて表面に溝幅0.25mm、溝ピッチ1.50mm、溝深さ0.40mmの同心円状の溝加工を行い研磨シート(研磨層)を得た。この研磨シートの溝加工面と反対側の面にラミ機を使用して、両面テープ(積水化学工業社製、ダブルタックテープ)を貼りつけた。更に、コロナ処理をしたクッションシート(東レ社製、ポリエチレンフォーム、トーレペフ、厚み0.8mm)の表面をバフ処理し、それを前記両面テープにラミ機を使用して貼り合わせた。さらに、クッションシートの他面にラミ機を使用して両面テープを貼り合わせて研磨パッドを作製した。
Example 1
In a container, 1229 parts by weight of toluene diisocyanate (mixture of 2,4-isomer / 2,6-isomer = 80/20), 272 parts by weight of 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate, polytetramethylene ether glycol 1901 having a number average molecular weight of 1018 Part by weight and 198 parts by weight of diethylene glycol were added and reacted at 70 ° C. for 4 hours to obtain an isocyanate-terminated prepolymer A.
Also, 100 parts by weight of a multimerized 1,6-hexamethylene diisocyanate (Sumijoule N-3300, isocyanurate type, manufactured by Sumika Bayer Urethane Co., Ltd.), which is an isocyanate modified product that has been multimerized by adding three or more diisocyanates. In addition, 71.1 parts by weight of polytetramethylene ether glycol having a number average molecular weight of 1500 was placed in a container (NCOindex: 5.5) and reacted at 100 ° C. for 3 hours to obtain an isocyanate-terminated prepolymer B (1).
100 parts by weight of the prepolymer A, 17.1 parts by weight of the prepolymer B (1), and 3.4 parts by weight of a silicon-based nonionic surfactant (manufactured by Toray Dow Corning Silicon, SH-192) were added to the polymerization vessel. The mixture was mixed, adjusted to 70 ° C. and degassed under reduced pressure. Then, 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. Thereto, 31.7 parts by weight (NCOindex: 1.1) of 4,4′-methylenebis (o-chloroaniline) previously melted at 120 ° C. was added. The mixed liquid was stirred for about 70 seconds, and then poured into a pan-shaped open mold (casting container). When the fluidity of this mixed solution disappeared, it was put in an oven and post-cured at 100 ° C. for 16 hours to obtain a polyurethane foam block (formulation is shown in Table 1).
The polyurethane foam block heated to about 80 ° C. was sliced using a slicer (AGW Tech, VGW-125) to obtain a polyurethane foam sheet. Next, using a buffing machine (Amitech Co., Ltd.), the surface of the sheet was buffed to a thickness of 1.27 mm to obtain a sheet with an adjusted thickness accuracy. The buffed sheet is punched out with a diameter of 61 cm, and a concentric circle having a groove width of 0.25 mm, a groove pitch of 1.50 mm, and a groove depth of 0.40 mm on the surface using a groove processing machine (manufactured by Techno). Groove processing was performed to obtain a polishing sheet (polishing layer). A double-sided tape (manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd., double tack tape) was applied to the surface of the polishing sheet opposite to the grooved surface using a laminator. Furthermore, the surface of the cushion sheet (Toray Industries, Inc., polyethylene foam, Torepef, thickness 0.8 mm) subjected to corona treatment was buffed and bonded to the double-sided tape using a laminator. Further, a double-sided tape was attached to the other surface of the cushion sheet using a laminator to prepare a polishing pad.

実施例2
多量化1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート(住化バイエルウレタン社製、スミジュールN−3300、イソシアヌレートタイプ)100重量部、及び数平均分子量1500のポリエチレングリコール60.2重量部を容器に入れ(NCOindex:6.5)、100℃で3時間反応させてイソシアネート末端プレポリマーB(2)を得た(配合を表1に示す)。
Example 2
100 parts by weight of 1,6-hexamethylene diisocyanate (manufactured by Sumika Bayer Urethane Co., Ltd., Sumidur N-3300, isocyanurate type) and 60.2 parts by weight of polyethylene glycol having a number average molecular weight of 1500 are placed in a container (NCOindex) : 6.5) and reaction at 100 ° C. for 3 hours to obtain isocyanate-terminated prepolymer B (2) (formulations are shown in Table 1).

イソシアネート末端プレポリマーB(1)をイソシアネート末端プレポリマーB(2)に変更し、プレポリマーA100重量部、イソシアネート末端プレポリマーB(2)16.0重量部、シリコン系ノニオン界面活性剤3.5重量部、及び4,4’−メチレンビス(o−クロロアニリン)31.9重量部(NCOindex:1.1)を使用した以外は実施例1と同様の方法により研磨パッドを作製した。   Isocyanate-terminated prepolymer B (1) was changed to isocyanate-terminated prepolymer B (2), and 100 parts by weight of prepolymer A, 16.0 parts by weight of isocyanate-terminated prepolymer B (2), and silicon-based nonionic surfactant 3.5 A polishing pad was prepared in the same manner as in Example 1 except that 3 parts by weight and 31.9 parts by weight of 4,4′-methylenebis (o-chloroaniline) (NCOindex: 1.1) were used.

比較例1
イソシアネート末端プレポリマーB(1)を多量化1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート(住化バイエルウレタン社製、スミジュールN−3300、イソシアヌレートタイプ)に変更し、プレポリマーA100重量部、多量化1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート20.0重量部、シリコン系ノニオン界面活性剤3.4重量部、及び4,4’−メチレンビス(o−クロロアニリン)39.3重量部(NCOindex:1.1)を使用した以外は実施例1と同様の方法により研磨パッドを作製した(配合を表1に示す)。
Comparative Example 1
Isocyanate-terminated prepolymer B (1) was changed to multimerized 1,6-hexamethylene diisocyanate (Sumika Bayer Urethane Co., Sumidur N-3300, isocyanurate type), and 100 parts by weight of prepolymer A, multimerized 1, 60.0 parts by weight of 6-hexamethylene diisocyanate, 3.4 parts by weight of a silicon-based nonionic surfactant, and 39.3 parts by weight of 4,4′-methylenebis (o-chloroaniline) (NCOindex: 1.1) are used. A polishing pad was prepared in the same manner as in Example 1 except for the above (formulations are shown in Table 1).

比較例2
多量化1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート(住化バイエルウレタン社製、スミジュールN−3300、イソシアヌレートタイプ)100重量部、及び数平均分子量1000のポリテトラメチレンエーテルグリコール86.9重量部を容器に入れ(NCOindex:3.0)、100℃で3時間反応させてイソシアネート末端プレポリマーB(3)を得た(配合を表1に示す)。
Comparative Example 2
100 parts by weight of 1,6-hexamethylene diisocyanate (manufactured by Sumika Bayer Urethane Co., Ltd., Sumidur N-3300, isocyanurate type) and 86.9 parts by weight of polytetramethylene ether glycol having a number average molecular weight of 1000 are placed in a container. (NCOindex: 3.0) and reacted at 100 ° C. for 3 hours to obtain isocyanate-terminated prepolymer B (3) (formulation is shown in Table 1).

イソシアネート末端プレポリマーB(1)をイソシアネート末端プレポリマーB(3)に変更し、プレポリマーA100重量部、イソシアネート末端プレポリマーB(3)18.7重量部、シリコン系ノニオン界面活性剤3.4重量部、及び4,4’−メチレンビス(o−クロロアニリン)30.8重量部(NCOindex:1.1)を使用した以外は実施例1と同様の方法により研磨パッドを作製した。実施例1−2、比較例1−2の評価結果を表2及び表3に示す。   Isocyanate-terminated prepolymer B (1) is changed to isocyanate-terminated prepolymer B (3), and 100 parts by weight of prepolymer A, 18.7 parts by weight of isocyanate-terminated prepolymer B (3), silicon-based nonionic surfactant 3.4 A polishing pad was prepared in the same manner as in Example 1 except that 3 parts by weight and 30.8 parts by weight of 4,4′-methylenebis (o-chloroaniline) (NCOindex: 1.1) were used. The evaluation results of Example 1-2 and Comparative Example 1-2 are shown in Table 2 and Table 3.

Figure 0005074224
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表2及び表3の結果から、実施例1の研磨パッドは、高吸水性でありながら吸湿又は吸水時の寸法安定性が高く、かつ研磨時の耐摩耗性が良好であることがわかる。一方、比較例1の研磨パッドはカットレートが高いことから、実施例1の研磨パッドと比較して耐摩耗性が悪く、比較例2の研磨パッドは曲げ弾性率の低下率が大きいことから、実施例1−2の研磨パッドと比較して寸法安定性が悪く、経時的な平坦化特性の変化及び均一性が悪くなる傾向にある。   From the results shown in Tables 2 and 3, it can be seen that the polishing pad of Example 1 has high water absorption and high dimensional stability during moisture absorption or water absorption and good abrasion resistance during polishing. On the other hand, since the polishing pad of Comparative Example 1 has a high cut rate, the abrasion resistance is poor compared to the polishing pad of Example 1, and the polishing pad of Comparative Example 2 has a large decrease rate of the bending elastic modulus. Compared with the polishing pad of Example 1-2, the dimensional stability is poor, and the change and uniformity of the flattening characteristics over time tend to be poor.

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(研磨層)
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 (polishing layer)
2: Polishing surface plate 3: Abrasive (slurry)
4: Material to be polished (semiconductor wafer)
5: Support base (polishing head)
6, 7: Rotating shaft

Claims (8)

微細気泡を有するポリウレタン発泡体からなる研磨層を有する研磨パッドにおいて、前記ポリウレタン発泡体が、
ジイソシアネート、高分子量ポリオールa、及び低分子量ポリオールを含むプレポリマー原料組成物を反応して得られるイソシアネート末端プレポリマーA、
3つ以上のジイソシアネートが付加することにより多量化したイソシアネート変成体、及び数平均分子量が1000〜2000である高分子量ポリオールbを含み、かつNCOindex(イソシアネート基/活性水素基当量比)が3.5〜7.0であるプレポリマー原料組成物を反応して得られるイソシアネート末端プレポリマーB、並びに
鎖延長剤を含むポリウレタン原料組成物の反応硬化体であり、
前記イソシアネート末端プレポリマーBが、多量化した前記イソシアネート変成体からなる未反応モノマー成分、前記高分子量ポリオールbの両末端に多量化した前記イソシアネート変成体がそれぞれ1つ反応した目的反応成分、及びn+1個の多量化した前記イソシアネート変成体とn個の前記高分子量ポリオールbとが反応した多量体(但し、nは2以上の整数)からなるオリゴマー成分を含むものであり、
前記イソシアネート末端プレポリマーB中の前記未反応モノマー成分の割合が20〜40モル%であり、かつ前記オリゴマー成分が6量体以下の多量体からなることを特徴とする研磨パッド。
In a polishing pad having a polishing layer made of a polyurethane foam having fine bubbles, the polyurethane foam is:
Isocyanate-terminated prepolymer A obtained by reacting a prepolymer raw material composition containing diisocyanate, high molecular weight polyol a, and low molecular weight polyol,
It contains an isocyanate modified product that has been multimerized by adding three or more diisocyanates, and a high molecular weight polyol b having a number average molecular weight of 1000 to 2000, and an NCOindex (isocyanate group / active hydrogen group equivalent ratio) of 3.5. 7.0 a a prepolymer raw material composition an isocyanate-terminated obtained by reacting the prepolymer B, and Ri reaction cured product der polyurethane raw material composition containing a chain extender,
The isocyanate-terminated prepolymer B is an unreacted monomer component comprising the above-mentioned isocyanate modified product that has been multimerized, a target reaction component obtained by reacting one each of the isocyanate-modified product that has been multimerized at both ends of the high-molecular-weight polyol b, and n + 1 Comprising an oligomer component consisting of a multimer (where n is an integer of 2 or more) obtained by reacting a plurality of the above-mentioned isocyanate modified products and n said high molecular weight polyols b,
The isocyanate-terminated ratio of the unreacted monomer component in the prepolymer B is 20 to 40 mol%, and a polishing pad wherein the oligomer component is characterized Rukoto such a multimer of the following hexamer.
前記高分子量ポリオールaが数平均分子量500〜5000のポリエーテルポリオールであり、前記ジイソシアネートがトルエンジイソシアネート及びジシクロへキシルメタンジイソシアネートである請求項1記載の研磨パッド。   The polishing pad according to claim 1, wherein the high molecular weight polyol a is a polyether polyol having a number average molecular weight of 500 to 5,000, and the diisocyanate is toluene diisocyanate and dicyclohexylmethane diisocyanate. 前記イソシアネート末端プレポリマーBの添加量が前記イソシアネート末端プレポリマーA100重量部に対して5〜30重量部である請求項1又は2に記載の研磨パッド。 The polishing pad according to claim 1 or 2 , wherein the addition amount of the isocyanate-terminated prepolymer B is 5 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the isocyanate-terminated prepolymer A. 前記ポリウレタン発泡体の平均気泡径が20〜70μmであり、吸水時の寸法変化率が0.6%以下であり、かつ吸水時の曲げ弾性率の低下率が45%以下である請求項1〜3のいずれかに記載の研磨パッド。 The average cell diameter of the polyurethane foam is 20 to 70 µm, the dimensional change rate at the time of water absorption is 0.6% or less, and the decrease rate of the bending elastic modulus at the time of water absorption is 45% or less. 4. The polishing pad according to any one of 3 above. 前記ポリウレタン発泡体のアスカーD硬度が45〜65度である請求項1〜4のいずれかに記載の研磨パッド。 The polishing pad according to any one of claims 1 to 4, wherein the polyurethane foam has an Asker D hardness of 45 to 65 degrees. 前記ポリウレタン発泡体がシリコン系ノニオン界面活性剤を0.05〜10重量%含有する請求項1〜のいずれかに記載の研磨パッド。 The polishing pad according to any one of claims 1 to 5, wherein the polyurethane foam is a nonionic silicone surfactant containing 0.05 to 10 wt%. イソシアネート末端プレポリマーを含む第1成分と鎖延長剤を含む第2成分とを混合し、硬化してポリウレタン発泡体を作製する工程(1)を含む研磨パッドの製造方法において、
前記工程(1)は、イソシアネート末端プレポリマーを含む第1成分にシリコン系ノニオン界面活性剤をポリウレタン発泡体中に0.05〜10重量%となるように添加し、さらに前記第1成分を非反応性気体と撹拌して前記非反応性気体を微細気泡として分散させた気泡分散液を調製した後、前記気泡分散液に鎖延長剤を含む第2成分を混合し、硬化してポリウレタン発泡体を作製する工程であり、
前記イソシアネート末端プレポリマーは、ジイソシアネート、高分子量ポリオールa、及び低分子量ポリオールを含むプレポリマー原料組成物を反応して得られるイソシアネート末端プレポリマーA、並びに3つ以上のジイソシアネートが付加することにより多量化したイソシアネート変成体及び数平均分子量が1000〜2000である高分子量ポリオールbを含み、かつNCOindex(イソシアネート基/活性水素基当量比)が3.5〜7.0であるプレポリマー原料組成物を反応して得られるイソシアネート末端プレポリマーBであり、
前記イソシアネート末端プレポリマーBが、多量化した前記イソシアネート変成体からなる未反応モノマー成分、前記高分子量ポリオールbの両末端に多量化した前記イソシアネート変成体がそれぞれ1つ反応した目的反応成分、及びn+1個の多量化した前記イソシアネート変成体とn個の前記高分子量ポリオールbとが反応した多量体(但し、nは2以上の整数)からなるオリゴマー成分を含むものであり、
前記イソシアネート末端プレポリマーB中の前記未反応モノマー成分の割合が20〜40モル%であり、かつ前記オリゴマー成分が6量体以下の多量体からなることを特徴とする研磨パッドの製造方法。
In the method for producing a polishing pad comprising the step (1) of mixing a first component comprising an isocyanate-terminated prepolymer and a second component comprising a chain extender and curing to produce a polyurethane foam,
In the step (1), a silicon-based nonionic surfactant is added to the first component containing the isocyanate-terminated prepolymer so as to be 0.05 to 10% by weight in the polyurethane foam, and the first component is further added to the non-component. After preparing a bubble dispersion in which the non-reactive gas is dispersed as fine bubbles by stirring with a reactive gas, a second component containing a chain extender is mixed in the bubble dispersion and cured to form a polyurethane foam. Is a process of producing
The isocyanate-terminated prepolymer is increased in number by adding isocyanate-terminated prepolymer A obtained by reacting a prepolymer raw material composition containing diisocyanate, high molecular weight polyol a, and low molecular weight polyol, and three or more diisocyanates. And a prepolymer raw material composition having an NCOindex (isocyanate group / active hydrogen group equivalent ratio) of 3.5 to 7.0, which contains a modified isocyanate and a high molecular weight polyol b having a number average molecular weight of 1,000 to 2,000. Ri isocyanate-terminated prepolymer B der obtained by,
The isocyanate-terminated prepolymer B is an unreacted monomer component comprising the above-mentioned isocyanate modified product that has been multimerized, a target reaction component obtained by reacting one each of the isocyanate-modified product that has been multimerized at both ends of the high-molecular-weight polyol b, and n + 1 Comprising an oligomer component consisting of a multimer (where n is an integer of 2 or more) obtained by reacting a plurality of the above-mentioned isocyanate modified products and n said high molecular weight polyols b,
The ratio of the unreacted monomer component of the isocyanate-terminated prepolymer B is 20 to 40 mol%, and a manufacturing method of a polishing pad wherein the oligomer component is characterized Rukoto a 6 mer or less of the multimer.
請求項1〜6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。 The method of manufacturing a semiconductor device including a step of polishing a surface of a semiconductor wafer using a polishing pad according to any one of claims 1-6.
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