JP5078513B2 - 研磨パッドおよび研磨パッドの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は研磨パッドおよび研磨パッドの製造方法に係り、特に、イソシアネート基含有化合物を主成分とした研磨パッドおよび該研磨パッドの製造方法に関する。

半導体ウエハや液晶ディスプレイ用ガラス基板等の材料（被研磨物）では、表面の平坦性が求められるため、研磨パッドを使用した研磨加工が行われている。半導体ウエハでは、半導体回路の集積度が急激に増大するにつれて高密度化を目的とした微細化や多層配線化が進み、表面を一層高度に平坦化する技術が重要となっている。一方、液晶ディスプレイ用ガラス基板では、液晶ディスプレイの大型化に伴い、表面のより高度な平坦性が要求されている。

半導体ウエハやガラス基板の表面を平坦化する方法としては、一般的に化学的機械的研磨（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ、以下、ＣＭＰと略記する。）法が用いられている。ＣＭＰ法では、被研磨物の表面（被研磨面）が研磨パッドに押し付けられた状態で、研磨粒子をアルカリ溶液に分散させたスラリ（研磨液）が供給され被研磨面が研磨される。スラリ中の研磨粒子による機械的作用と、アルカリ溶液による化学的作用とで研磨される。被研磨面に要求される平坦性の高度化に伴い、ＣＭＰ法に求められる研磨精度、換言すれば、研磨パッドに要求される性能も高まっている。

ＣＭＰ法では、研磨パッドとして硬質発泡ポリウレタンが広く使用されている。このような研磨パッドの製造では、通常、イソシアネート基含有化合物を含むプレポリマと、活性水素化合物を含む鎖伸長剤とが反応により硬化されて発泡体が成型される。得られた発泡体がシート状にスライスされ研磨パッドが形成される。発泡体内部に発泡が形成されるため、スライスにより形成される研磨パッドの表面には、研磨加工時にスラリを保持することができる開孔が形成される。

ところが、研磨を繰り返すと、開孔が徐々に研磨屑によって目詰まりを起こし、研磨性能が低下してしまう、という問題がある。このため、ドレス処理で研磨パッドの表面を粗面化する必要がある。このドレス処理で研磨パッドの研磨性能は回復するが、従来の研磨パッドではドレス処理速度が十分ではない（ドレス処理に時間を要する）。研磨層表面をドレス処理しやすくするために比重を下げることが考えられるが、単に比重を下げると研磨パッド全体の硬度が低下し被研磨物の平坦性を低下させることとなる。また、硬度を維持しつつ比重を小さくするために活性水素化合物に使用するポリオール化合物の分子量を小さくすることが考えられるが、この場合には、研磨パッドの表面摩耗が必要以上に大きくなるため、寿命を低下させ、粗面化した表面がすぐに平坦化し研磨速度を低下させる傾向にある。

研磨パッドをドレス処理しやすくする技術として、発泡ポリウレタンの原料として特定のイソシアネート基含有化合物、すなわち、多量化ジイソシアネート及び芳香族ジイソシアネートを使用する技術が開示されている（特許文献１参照）。また、発泡ポリウレタンの原料として特定のポリオール化合物、すなわち、数平均分子量の異なる２種類の高分子量ポリオールを一定の比率で配合する技術が開示されている（特許文献２参照）。

特開２００６−２９７５８２号公報 特開２００７−６１９２８号公報

しかしながら、特許文献１、２の技術では、特殊なイソシアネート基含有化合物や特殊なポリオール化合物を用いるため、重合制御や発泡制御が難しく、研磨パッドとしての均質性が損なわれてしまう上に、研磨性能およびドレス処理性能の両面で十分なレベルとはいえない。また、従来の研磨パッドでは、ポリウレタンが粘性を有するため、ドレス処理で新たな研磨面が露出しにくい、という問題がある。アミン系鎖伸長剤の配合比率を高めることで、硬度が上昇し粘性が低下するため、ドレス処理性能は改善されるものの、耐湿熱性が低下して安定した研磨性能が得られにくくなる上、耐摩耗性が低下し寿命を低下させてしまうこととなる。

本発明は上記事案に鑑み、安定した研磨性能を確保しドレス処理性能を向上させて寿命低下を抑制することができる研磨パッドおよび該研磨パッドの製造方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明の第１の態様は、イソシアネート基含有化合物と、水と、鎖伸長剤と、加水分解性アルコキシシランと、前記イソシアネート基含有化合物、前記鎖伸長剤および前記加水分解性アルコキシシランに対して非反応性の気体とを混合した混合液から形成された発泡体をスライスして得られたものであり、温度２０℃の水に一定時間浸漬したときの硬度に対する、温度７０℃の水に前記一定時間浸漬したときの硬度の割合が８０％以上であることを特徴とする研磨パッドである。

第１の態様では、混合液に混合された気体により気泡が生じることで発泡体の内部に発泡が略均等に分散して形成されるため、スライスして得られた研磨パッドの表面に開孔が略均等に形成されるので、安定した研磨性能を確保することができ、混合液に混合された加水分解性アルコキシシランが水と接触して加水分解を起こすことで酸化珪素の微細な結晶構造を有する縮合物が生成されるため、硬度を上昇させ適度な崩壊性が付与されるので、ドレス処理性能を向上させて寿命低下を抑制することができるとともに、得られた研磨パッドが、温度２０℃の水に一定時間浸漬したときの硬度に対する、温度７０℃の水に同じ一定時間浸漬したときの硬度の割合が８０％以上のため、スラリを使用した研磨加工時に摩擦等で発熱しても湿潤状態での硬度が変化しにくいので、研磨性能の低下を抑制することができる。

第１の態様において、加水分解性アルコキシシランをテトラアルコキシシラン縮合物としてもよい。加水分解性アルコキシシランの混合量を全固形分の３重量％〜１０重量％の範囲とすることが好ましい。また、混合液に混合される水の量を加水分解性アルコキシシランが化学量論的に十分加水分解する量とすれば、水の量が制限されるため、未反応の加水分解性アルコキシシランの残留を抑制し、過剰な水による大きな発泡の形成や偏りを抑制することができる。イソシアネート基含有化合物の温度５０℃〜８０℃における粘度を５００ｍＰａ・ｓ〜４０００ｍＰａ・ｓの範囲とすれば、混合液中で発泡の移動が抑制されるため、発泡の偏りを抑制することができる。発泡体のスライスで表面に開孔が形成されており、開孔の孔径の平均値を３μｍ〜２００μｍの範囲とすれば、研磨加工時にスラリが開孔に保持されるので、研磨効率の向上を図ることができる。発泡体のスライスで複数枚の研磨パッドが形成されたときに、それぞれの表面に形成された開孔の孔径の平均値の差、および、密度の差をいずれも±３％の範囲内とすれば、複数の研磨パッドで孔径の平均値が同等となり、発泡の占める空間の割合が同等となるので、研磨性能のバラツキを抑制することができる。

本発明の第２の態様は、イソシアネート基含有化合物と、水と、鎖伸長剤と、加水分解性アルコキシシランとを、前記イソシアネート基含有化合物、前記鎖伸長剤および前記加水分解性アルコキシシランに対して非反応性の気体を吹き込みながら混合した混合液を調製し、前記混合液から発泡体を形成する発泡体形成ステップと、前記発泡体をスライスして研磨パッドを形成するスライスステップと、を含み、前記発泡体形成ステップにおいて、予め前記イソシアネート基含有化合物ないし前記鎖伸長剤に前記加水分解性アルコキシシランを混合したことを特徴とする研磨パッドの製造方法である。

第２の態様において、発泡体形成ステップで混合液を調製した後、連続して発泡体を形成するようにしてもよい。また、発泡体形成ステップで混合される水を予めポリオール化合物に３重量％〜６０重量％の割合で分散希釈させておけば、混合液中での水の分散状態が均等化されるので、発泡の偏りを抑制することができる。発泡体形成ステップで吹き込まれる気体の量を、イソシアネート基含有化合物、水、鎖伸長剤および加水分解性アルコキシシランの合計重量１ｋｇに対して０．５〜３．４リットルの割合とすれば、混合液中の気体の量が制限されるため、極端に大きな発泡の形成を抑制することができる。また、発泡体形成ステップにおいて、剪断速度９，０００〜４１，０００／秒、剪断回数３００〜１０，０００回の条件で混合液を調製することが好ましい。

本発明によれば、混合液に混合された気体により気泡が生じることで発泡体の内部に発泡が略均等に分散して形成されるため、スライスして得られた研磨パッドの表面に開孔が略均等に形成されるので、安定した研磨性能を確保することができ、混合液に混合された加水分解性アルコキシシランが水と接触して加水分解を起こすことで酸化珪素の微細な結晶構造を有する縮合物が生成されるため、硬度を上昇させ適度な崩壊性が付与されるので、ドレス処理性能を向上させて寿命低下を抑制することができるとともに、得られた研磨パッドが、温度２０℃の水に一定時間浸漬したときの硬度に対する、温度７０℃の水に同じ一定時間浸漬したときの硬度の割合が８０％以上のため、スラリを使用した研磨加工時に摩擦等で発熱しても湿潤状態での硬度が変化しにくいので、研磨性能の低下を抑制することができる、という効果を得ることができる。

以下、図面を参照して、本発明を適用した研磨パッドの実施の形態について説明する。

（研磨パッド）
図１に示すように、研磨パッド１は、硬質発泡タイプのポリウレタンシートであり、イソシアネート基含有化合物を主成分としている。研磨パッド１は、研磨加工時に被研磨物の被研磨面にスラリを介して当接する研磨面Ｐを有している。研磨パッド１は、イソシアネート基含有化合物と、鎖伸長剤と、加水分解性アルコキシシランと、これら各成分に対して非反応性の気体（以下、非反応性気体という。）と、水と、を混合した混合液を型枠に注型し硬化させた発泡体をスライスすることで形成されている。すなわち、研磨パッド１は、乾式成型で形成されている。

研磨パッド１の内部には、乾式成型時に添加された水のうち加水分解性アルコキシシランと反応しなかった水と、非反応性気体の一部とにより、断面略円形状の発泡３が略均等に分散して形成されている。研磨パッド１が発泡体をスライスすることで形成されているため、研磨面Ｐでは発泡３の一部が開孔しており、開孔４が形成されている。研磨面Ｐに形成された開孔４は、開孔径の平均値が３〜２００μｍの範囲に調整されている。研磨パッド１の厚さは、１．３〜２．５ｍｍの範囲に設定されている。この研磨パッド１は、温度２０℃の水に一定時間浸漬したときの硬度に対する、温度７０℃の水（熱湯）に同じ一定時間浸漬したときの硬度の割合で定義される湿潤硬度保持率が８０％以上に設定されている。

また、研磨パッド１は、研磨面Ｐと反対の面側に、研磨機に研磨パッド１を装着するための両面テープの一面側が貼り合わされている。両面テープは、基材７の両面に接着剤が塗着されており、他面側（図１の最下面側）に剥離紙８が貼り合わされている。基材７には、ポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと略記する。）製フィルムが使用されている。

（研磨パッドの製造）
研磨パッド１は、図２に示す各工程を経て製造される。すなわち、イソシアネート基含有化合物と、ポリオール化合物に水を分散希釈させた水分散液と、鎖伸長剤と、加水分解性アルコキシシランとをそれぞれ準備する準備工程、イソシアネート基含有化合物、水分散液、鎖伸長剤、加水分解性アルコキシシランおよび非反応性気体を混合して混合液を調製する混合工程（発泡体形成ステップの一部）、混合液を型枠に注型する注型工程（発泡体形成ステップの一部）、型枠内で発泡、硬化させて発泡体を形成する硬化成型工程（発泡体形成ステップの一部）、発泡体をシート状にスライスして研磨パッド１を形成するスライス工程（スライスステップ）、研磨パッド１と両面テープとを貼り合わせるラミネート工程を経て製造される。以下、工程順に説明する。

（準備工程）
準備工程では、イソシアネート基含有化合物と、水分散液と、鎖伸長剤と、加水分解性アルコキシシランとをそれぞれ準備する。

イソシアネート基含有化合物としては、分子内に２つ以上の水酸基を有するポリオール化合物と、分子内に２つのイソシアネート基を有するジイソシアネート化合物とを反応させることで生成したイソシアネート末端ウレタンプレポリマ（以下、単に、プレポリマと略記する。）が用いられている。ポリオール化合物と、ジイソシアネート化合物とを反応させるときに、イソシアネート基のモル量を水酸基のモル量より大きくすることで、プレポリマを得ることができる。また、使用するプレポリマは、粘度が高すぎると、流動性が悪くなり混合時に略均一に混合することが難しくなる。温度を上昇させて粘度を低くするとポットライフが短くなり、却って混合斑が生じて得られる発泡体に形成される発泡３の大きさにバラツキが生じる。反対に粘度が低すぎると混合液中で気泡が移動してしまい、得られる発泡体に略均等に分散した発泡３を形成することが難しくなる。このため、プレポリマは、温度５０〜８０℃における粘度を５００〜４０００ｍＰａ・ｓの範囲に設定することが好ましい。このことは、例えば、プレポリマの分子量（重合度）を変えることで粘度を設定することができる。プレポリマは、５０〜８０℃程度に加熱され流動可能な状態とされる。

プレポリマの生成に用いられるジイソシアネート化合物としては、例えば、ｍ−フェニレンジイソシアネート、ｐ−フェニレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート、２，４−トリレンジイソシアネート、ナフタレン−１，４−ジイソシアネート、ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート、３，３’−ジメトキシ−４，４’−ビフェニルジイソシアネート、３，３’−ジメチルジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート、キシリレン−１，４−ジイソシアネート、４，４’−ジフェニルプロパンジイソシアネート、トリメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、プロピレン−１，２−ジイソシアネート、ブチレン−１，２−ジイソシアネート、シクロヘキシレン−１，２−ジイソシアネート、シクロヘキシレン−１，４−ジイソシアネート、ｐ−フェニレンジイソチオシアネート、キシリレン−１，４−ジイソチオシアネート、エチリジンジイソチオシアネート等を挙げることができる。また、これらのジイソシアネート化合物の二種以上を併用してもよい。

一方、プレポリマの生成に用いられるポリオール化合物としては、ジオール化合物、トリオール化合物等の化合物であればよく、例えば、エチレングリコール、ブチレングリコール等の低分子量のポリオール化合物、および、ポリテトラメチレングリコール（ＰＴＭＧ）等のポリエーテルポリオール化合物、エチレングリコールとアジピン酸との反応物やブチレングリコールとアジピン酸との反応物等のポリエステルポリオール化合物、ポリカーボネートポリオール化合物、ポリカプロラクトンポリオール化合物等の高分子量のポリオール化合物のいずれも使用することができる。また、これらのポリオール化合物の二種以上を併用してもよい。

水分散液の調製に用いられるポリオール化合物としては、ジオール化合物、トリオール化合物等の化合物であればよく、例えば、エチレングリコール、ブチレングリコール等の低分子量のポリオール化合物、ポリテトラメチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等の高分子量のポリオール化合物のいずれも使用することができる。プレポリマや鎖伸長剤の溶液の粘度と同程度にすることで混合工程において水を均一に分散させやすくなるため、数平均分子量５００〜２０００のポリオール化合物を用いることが好ましく、特に、数平均分子量１０００〜２０００のポリプロピレングリコールが分散性や得られる研磨パッドの耐熱性の面からより好ましい。本例では、数平均分子量約２０００のポリプロピレングリコールを使用し、これに水を３〜６０重量％の割合で分散希釈させて水分散液を調製する。水分散液の調製時には、一般的な攪拌装置を使用して攪拌混合すればよく、水が略均等に分散希釈されていればよい。使用する水としては、特に制限はないが、不純物等の混入を回避するため、蒸留水を使用することが好ましい。また、水分散液の量は、後述するように、加水分解性アルコキシシランを十分加水分解できる量の水が含まれていればよく、次工程の混合工程で混合するプレポリマの重量１ｋｇに対して水の量が３〜６０ｇの割合となるように準備することが好ましい。水の量が少なすぎると加水分解性アルコキシシランが十分に加水分解して縮合物が生成せず所望の効果が得られず、反対に多すぎると加水分解性アルコキシシランと反応しない水がプレポリマのイソシアネート基と反応し、極端に大きな発泡が形成されることとなる。例えば、プレポリマの重量を１ｋｇとした場合、分散液を１００ｇとすれば、この分散液に含まれる水の量は３〜６０ｇとなる。

鎖伸長剤としては、ハードセグメント（高融点で剛直性を付与するウレタン結合部）を構成するため、プレポリマのイソシアネート基と反応する活性水素基を２個以上有する低分子化合物であればよい。例えば、アミン系化合物としては、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、イソホロンジアミン、ジシクロヘキシルメタン−４，４´−ジアミン、３，３’−ジクロロ−４，４’−ジアミノジフェニルメタン（以下、ＭＯＣＡと略記する。）等を挙げることができる。また、アルコール系化合物としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ペンタンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール等を挙げることができる。更に、水酸基を有するアミン系化合物、例えば、２−ヒドロキシエチルエチレンジアミン、２−ヒドロキシエチルプロピレンジアミン、ジ−２−ヒドロキシエチルエチレンジアミン、ジ−２−ヒドロキシエチルプロピレンジアミン、２−ヒドロキシプロピルエチレンジアミン、ジ−２−ヒドロキシプロピルエチレンジアミン等を使用してもよい。これらの化合物のうち、ＭＯＣＡのように融点が高い化合物は、約１２０℃等に加熱し溶融させた状態で用いられる。

準備工程で準備する加水分解性アルコキシシランは、特に限定されるものではないが、具体例としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン等を挙げることができ、これらの部分縮合物を用いることもできる。特に、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、または、これらの部分縮合物を用いることが好ましい。

ここで、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、または、これらの部分縮合物の加水分解反応について説明する。これらの化合物では、以下に示す化学反応式（１）および（２）に従い、加水分解反応が進行する。化学反応式（１）、（２）をまとめると、化学反応式（３）に示すように、加水分解性アルコキシシランが加水分解して二酸化珪素とアルコールとを生じる。なお、各化学反応式において、Ｒはメチル基（ＣＨ_３−）またはエチル基（Ｃ_２Ｈ_５−）を示し、ｎは整数を示す。

加水分解性アルコキシシランを加水分解させるため、加水分解性アルコキシシランが化学量論的に十分加水分解できる量の水を添加する必要がある。加水分解に必要な水の量は、化学反応式（３）から、加水分解性アルコキシシラン中の珪素原子のモル数ｎに対して水分子のモル数が（ｎ＋１）となるようにすればよい。換言すれば、モル数ｎの珪素原子に対してモル数（ｎ＋１）の水を添加することで化学量論的に加水分解性アルコキシシランのすべてが加水分解され、水も残留することがなくなる。水の量が少なすぎると未反応の加水分解性アルコキシシランが研磨パッド中に残留し、逆に水の量が多すぎると、加水分解性アルコキシシランと反応しない水がプレポリマのイソシアネート基と反応して二酸化炭素を発生させる割合が増加し、発泡制御が難しくなる。このため、加水分解性アルコキシシランの珪素原子のモル数ｎに対して水のモル数が（ｎ＋１）×０．９〜（ｎ＋１）×１．２の範囲となるように添加することが好ましい。

また、加水分解性アルコキシシランの添加量は、全固形分の３〜１０重量％、より好ましくは５〜８重量％の割合とする。３重量％に満たないとドレス処理性の向上が不十分となり、１０重量％を超えると耐摩耗性が低下するため好ましくない。加水分解性アルコキシシランの部分縮合物を用いる場合、縮合率には特に限定されないが、縮合率が高すぎると分散性が悪くなることから、化学反応式（３）に示すｎを１〜４５の範囲とすることが好ましい。

このような加水分解性アルコキシシランは疎水性を有しているが、混合工程で混合されるときに相当の剪断速度および剪断回数に設定されるため、加水分解性アルコキシシランを単独成分としてそのまま混合しても十分に水との接触が確保され、確実に加水分解させることができる。

（混合工程、注型工程、硬化成型工程）
図２に示すように、混合工程では、準備工程で準備したプレポリマ、水分散液、鎖伸長剤および加水分解性アルコキシシランを混合すると同時に、非反応性気体を吹き込み混合液を調製する。注型工程では混合工程で調製された混合液を型枠に注型し、硬化成型工程では型枠内で発泡、硬化させて発泡体を成型する。本例では、混合工程、注型工程、硬化成型工程を連続して行う。

図３に示すように、混合工程では混合機２０で混合液が調製され、注型工程では調製された混合液が混合機２０から連続して型枠２５に注型され、硬化成型工程で硬化させることにより発泡体が成型される。混合機２０は、攪拌翼１４が内蔵された混合槽１２を備えている。混合槽１２の上流側には、第１成分としてプレポリマ、第２成分として鎖伸長剤、第３成分として水分散液、第４成分として加水分解性アルコキシシランをそれぞれ収容した供給槽、および、混合槽１２内に非反応性気体を供給する供給装置１６が配置されている。各供給槽からの供給口は混合槽１２の上流端部に接続されており、供給装置１６からの非反応性気体の供給口は混合槽１２の全体の長さに対して上流端部からおよそ１／３の位置に接続されている。攪拌翼１４は混合槽１２内の略中央部で上流側から下流側までにわたって配置された回転軸に固定されている。回転軸の回転に伴い攪拌翼１４が回転し、第１成分、第２成分、第３成分、第４成分および非反応性気体を剪断するようにして混合する。得られた混合液は混合槽１２の下流端部に形成された排出口から型枠２５に注型される。型枠２５は、上部が開放されており、大きさが、本例では、１０５０ｍｍ（長さ）×１０５０ｍｍ（幅）×５０ｍｍ（厚さ）に設定されている。

第１成分のプレポリマ、第２成分のＭＯＣＡに代表される鎖伸長剤の多くがいずれも常温で固体または流動しにくい状態のため、それぞれの供給槽は各成分が流動可能となるように加温されている。また、非反応性気体中に含まれる水分が混合槽１２内の反応に関与することを防止するため、供給装置１６からの非反応性気体は図示を省略した水分除去装置で水分が除去されている。供給された非反応性気体が混合槽１２内で攪拌翼１４の回転により微細な気泡となり、この気泡が水を分散希釈させた水分散液を混合液中で略均等に分散させる。非反応性気体の供給量が少なすぎると分散が不十分となり偏りが生じやすくなり、反対に多すぎると極端に大きな気泡が生じてしまう。このため、非反応性気体の供給量は、プレポリマ、水、鎖伸長剤、加水分解性アルコキシシランの合計重量１ｋｇに対して０．５〜３．４Ｌの割合となるように調整することが好ましい。非反応性気体としては、空気、窒素、酸素、二酸化炭素、ヘリウム、アルゴン等を挙げることができる。

第１成分、第２成分、第３成分、第４成分が混合槽１２に供給され、攪拌翼１４によりある程度混合された段階で非反応性気体が供給される。混合機２０での混合条件、すなわち、攪拌翼１４の剪断速度、剪断回数を調整することで、各成分および非反応性気体が略均等に混合され混合液が調製される。攪拌翼１４の剪断速度が小さすぎると、得られる発泡体に形成される発泡３の大きさが大きくなりすぎる。反対に剪断速度が大きすぎると、攪拌翼１４および混合液間の摩擦による発熱で温度が上昇し粘度が低下するため、混合液中の気泡が（成型中に）移動してしまい、得られる発泡体に形成される発泡３の分散状態にバラツキが生じやすくなる。一方、剪断回数が少なすぎると生じる気泡の大きさにムラ（バラツキ）が生じやすく、反対に多すぎると温度上昇で粘度が低下し、発泡３が略均等に形成されなくなる。このため、混合工程では、剪断速度を９，０００〜４１，０００／秒の範囲、剪断回数を３００〜１０，０００回の範囲に設定し、混合する。混合機２０での混合時間（滞留時間）は、混合液の流量（最大１リットル／ｓｅｃ）にもよるが、およそ１秒程度である。すなわち、例えば、注型工程で１００ｋｇ程度の型枠２５に混合液を注型するのに要する時間はおよそ１〜２分程度となる。なお、剪断速度、剪断回数は次式により求めることができる。すなわち、剪断速度（／秒）＝攪拌翼１４の翼先端の直径（ｍｍ）×円周率×攪拌翼１４の回転数（ｒｐｍ）÷６０÷攪拌翼１４の翼先端と混合槽１２の内壁とのクリアランス（ｍｍ）、剪断回数（回）＝攪拌翼１４の回転数（ｒｐｍ）÷６０×混合槽１２中での混合液の滞留時間（秒）×攪拌翼１４の翼の数、により求めることができる。

注型工程で、型枠２５に混合液を注型するときは、混合機２０からの混合液を混合槽１２の排出口から排出し、例えばフレキシブルパイプを通じて、型枠２５の対向する２辺間（例えば、図３の左右間）を往復移動する断面三角状の図示しない注液口に導液する。注液口を往復移動させながら、排出口の端部（フレキシブルパイプの端部）を注液口の移動方向と交差する方向に往復移動させる。混合液は、型枠２５に略均等に注型される。

硬化成型工程では、注型された混合液を型枠２５内で反応させ発泡体を形成させる。このとき、プレポリマと鎖伸長剤との反応によりプレポリマが架橋硬化する。型枠２５の上部が開放されているため、大気圧下で架橋硬化が進行し発泡体が形成される。この架橋硬化の進行と同時に、水分散液に分散希釈された水のうち加水分解性アルコキシシランと反応していない水がプレポリマのイソシアネート基と反応することで、二酸化炭素が発生する。架橋硬化が進行しているため、発生した二酸化炭素が外部に抜け出すことなく、非反応性気体と共に発泡３を形成する。なお、発泡３は、断面形状が、円形状、楕円形状等の種々の形状で形成される。

（スライス工程）
図２に示すように、スライス工程では、硬化成型工程で得られた発泡体をシート状にスライスして研磨パッド１を形成する。スライスには、一般的なスライス機を使用することができる。スライス時には発泡体の下層部分を保持し、上層部から順に所定厚さにスライスされる。スライスする厚さは、本例では、１．３〜２．５ｍｍの範囲に設定されている。また、本例で用いた厚さが５０ｍｍの型枠２５で成型した発泡体では、例えば、発泡体の上層部および下層部の約１０ｍｍ分をキズ等の関係から使用せず、中央部の約３０ｍｍ分から１０〜２５枚の研磨パッド１を形成することができる。硬化成型工程で内部に発泡３が略均等に形成された発泡体が得られるため、スライス工程で複数枚の研磨パッド１を形成したときは、表面に形成された開孔４の孔径の平均値がいずれも３〜２００μｍの範囲となる。また、各研磨パッド１では、開孔４の孔径の平均値の差が±３％の範囲内、密度の差が±３％の範囲内となる。開孔４の孔径の平均値が３μｍを下回ると、研磨加工時に研磨剤が目詰まりしやすくなるため、研磨パッドの寿命低下を招きやすく、反対に２００μｍを上回ると、略均一な孔径の制御が難しくなる。孔径の平均値は、１０〜１８０μｍの範囲がより好ましく、特に、ガラス基板の研磨加工においては、１００〜１７０μｍの範囲が更に好ましい。なお、混合液に混合する水、非反応性気体の量、混合条件を調整することで発泡３の大きさ、ひいては、開孔４の孔径を制御することができる。

（ラミネート工程）
ラミネート工程では、スライス工程で形成された研磨パッド１と両面テープとが貼り合わされる。円形等の所望の形状、サイズに裁断した後、汚れや異物等の付着がないことを確認する等の検査が行われる。

被研磨物の研磨加工を行うときは、研磨機の研磨定盤に研磨パッド１を装着する。研磨定盤に研磨パッド１を装着するときは、剥離紙８を取り除き、露出した接着剤層で研磨定盤に接着固定する。被研磨物を加圧し、スラリを供給しながら研磨定盤を回転させることで、被研磨物の加工表面（被研磨面）が研磨加工される。

（作用等）
次に、本実施形態の研磨パッド１および研磨パッド１の製造方法の作用等について説明する。

本実施形態では、混合工程で調製する混合液に、水分散液、加水分解性アルコキシシランが混合されている。加水分解性アルコキシシランが水分散液中の水と接触して加水分解を起こし、水酸化物を経て酸化珪素の縮合物が生成する。この縮合物がハードセグメントの補強効果を発揮するため、アミン系の鎖伸長剤を増量せずに硬度向上を図ることができる。アミン系の鎖伸長剤を増量することで架橋硬化したポリウレタン樹脂の硬度を向上させることはできるものの、ポリウレタン樹脂中に形成されるウレア結合の割合が増大するため、湿潤状態での耐熱性（耐湿熱性）を低下させてしまう。すなわち、ウレア結合の場合、ウレタン結合と比べて水素結合が形成されやすいため、乾燥状態では耐熱性向上に寄与するが、湿潤状態では水素結合が切断され耐熱性を低下させることとなる。従って、加水分解性アルコキシシランを配合することで、耐湿熱性を確保しつつ硬度が向上するので、研磨性能を向上させることができる。

また、加水分解性アルコキシシランの加水分解で生成した酸化珪素の縮合物がポリウレタン樹脂中で微細な結晶構造を有していると推定されることから、研磨パッド１に適度な崩壊性が付与されるので、ドレス処理時に研磨面Ｐを粗面化することができる。これにより、目詰まりした開孔４が容易に再生されるので、研磨パッド１の寿命低下を抑制することができる。更に、硬度が向上し適度な崩壊性を有する研磨パッド１では、ポリウレタン樹脂の粘性が抑えられ比較的脆い物性となるので、積極的にドレス処理を行うことなく研磨加工中に並行してドレス処理と同様の効果（セルフドレス性）を得ることができる。

更に、本実施形態では、加水分解性アルコキシシランの混合量が全固形分の３〜１０重量％の範囲に設定されている。混合量が３重量％に満たないとドレス処理性の向上が不十分となり、１０重量％を超えると耐摩耗性が低下する。このため、加水分解性アルコキシシランの混合量を３〜１０重量％とすることで、ドレス処理性を向上させ、耐摩耗性の低下を抑制することができる。これにより、研磨加工により研磨パッド１の開孔４が目詰まりを起こしてもドレス処理により容易に再生することができ、耐摩耗性も確保されるので、寿命性能の向上を図ることができる。

また更に、本実施形態では、混合液に混合される水の量が加水分解性アルコキシシランを化学量論的に十分加水分解させる量に設定されている。すなわち、加水分解性アルコキシシランの珪素原子のモル数ｎに対して水のモル数が（ｎ＋１）×０．９〜（ｎ＋１）×１．２の範囲で混合されている。このため、加水分解性アルコキシシランに対する水の量が制限されるので、未反応の加水分解性アルコキシシランの残留を抑制し、過剰な水による大きな発泡の形成や偏りを抑制することができる。また、混合液中の水がプレポリマのイソシアネート基と反応することで二酸化炭素が生じて発泡が形成されるが、水の量が加水分解性アルコキシシランとの関係で設定されるため、一部の水しか発泡に関与しないので、硬化成型工程で得られる発泡体に微細な発泡３を略均等に分散させて形成させることができる。研磨パッド１が発泡３の形成された発泡体をスライスして形成されるため、発泡体の大きさを大きくする（型枠２５を大きくする）ことで、大型化（面積、厚さ）の要求に対して容易に対応することができる。

更にまた、本実施形態では、水が予めポリオール化合物に３〜６０重量％の割合で分散希釈させた水分散液として混合液に混合されている。このため、混合液中での水の分散状態が均等化されるので、発泡体の内部に形成される発泡３の偏りを抑制することができる。これにより、研磨パッド１の発泡３が略均等に分散した状態となるので、研磨面Ｐに形成される開孔４を均等化することができる。

また、水分散液に配合されたポリオール化合物は、混合液中で発泡を均等化させやすくする役割を果たすが、混合液中に存在しているため、ポリオール化合物の水酸基がプレポリマのイソシアネート基と反応してウレタン結合を形成することで、湿潤状態における発泡体の硬度変化を生じにくくする役割も果たす。このため、発泡体をスライスして得られる複数枚の研磨パッド１では、いずれも湿潤硬度保持率、すなわち、温度２０℃の水に一定時間浸漬したときの硬度に対する、温度７０℃の水に同じ一定時間浸漬したときの硬度の割合を８０％以上とすることができる。特に、ポリオール化合物としてポリプロピレングリコールを用いることで、湿潤硬度保持率を向上させることができる。従って、湿潤状態での熱安定性が向上した研磨パッド１では、スラリを使用した研磨加工時に摩擦等で発熱しても硬度変化が抑制され、研磨性能の安定化を図ることができる。

更に、本実施形態では、内部に発泡３が略均等に形成された発泡体のスライスで研磨パッド１が得られるため、研磨面Ｐに形成される開孔４の孔径の平均値が３〜２００μｍの範囲に調整される。このため、研磨加工時にスラリが開孔４に保持され、被研磨物の加工面（被研磨面）に安定的に供給されるので、研磨効率の向上を図ることができる。更に、発泡体から複数枚の研磨パッド１を形成したときは、それぞれの表面に形成された開孔４の孔径の平均値の差、および、（見掛け）密度の差をいずれも±３％の範囲内とすることができる。孔径のバラツキが大きくなると、研磨加工時にスラリ中の砥粒（研磨粒子）や研磨屑等により開孔４が局所的に目詰まりを起こしやすくなり、被研磨物の平坦性を低下させる。また、密度が小さくなると硬度が小さく（柔らかく）なりすぎるため、被研磨物の平坦性を向上させることが難しくなる。反対に密度が大きくなると硬度が高くなりすぎるため、研磨効率が低下し、被研磨物にキズが発生しやすくなる。本実施形態では、複数の研磨パッド１で開孔４の孔径の平均値が同等となるので、局所的な目詰まりを抑制することができる。また、各研磨パッド１で発泡３の占める空間の割合が同等となり硬度も同等となるので、研磨パッド１を交換しても、研磨性能にバラツキの生じることを抑制することができる。

また更に、本実施形態では、混合工程で調製する混合液に、非反応性気体が混合されている。この非反応性気体により微細な気泡が生じることで硬化成型工程で得られる発泡体の内部に発泡３が略均等に分散して形成される。このため、スライス工程でスライスして得られた研磨パッド１の表面（研磨面Ｐ）には、開孔４が略均一かつ略均等に形成されるので、安定した研磨性能を確保することができる。また、混合される非反応性気体の量がプレポリマ、水、鎖伸長剤および加水分解性アルコキシシランの合計重量１ｋｇに対して０．５〜３．４リットルの割合に調整されている。このため、混合液中の非反応性気体の量が制限されるので、得られる発泡体の内部に極端に大きな発泡が形成されることを抑制することができる。これにより、発泡体の内部に形成される発泡３の大きさを均一化することができる。

更にまた、プレポリマの温度５０〜８０℃における粘度が５００〜４０００ｍＰａ・ｓの範囲に設定されている。このため、混合液中で発泡の移動が抑制されるので、発泡の偏りを抑制し略均等に分散させることができる。また、混合工程で剪断速度９，０００〜４１，０００／秒、剪断回数３００〜１０，０００回の条件に設定され混合液が調製される。このため、加水分解性アルコキシシランと反応していない水と、非反応性気体とが略均等に分散されることから、発泡３の分散状態を均等化することができる。

なお、本実施形態では、混合工程で加水分解性アルコキシシラン（第４成分）を単独成分としてそのまま混合する例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、水との反応をより均一化するために、予めプレポリマ（第１成分）ないし鎖伸長剤（第２成分）、すなわち、プレポリマおよび鎖伸長剤のいずれか一方または両方に加水分解性アルコキシシランを混合しておいてもよい。また、加水分解性アルコキシシランと水との両方に親和性ないし相溶性を示す液状物質に分散または溶解させた加水分解性アルコキシシラン含有液として混合することもできる。この場合、混合工程で供給する非反応性気体の供給量は、プレポリマ、水分散液、鎖伸長剤、加水分解性アルコキシシラン含有液の合計重量１ｋｇに対して上述した範囲に調整すればよい。更に、水との接触を促進する目的で、低級アルコールやアミド系溶剤を少量添加してもよい。特に、鎖伸長剤が加水分解性アルコキシシランと水との両方に親和性ないし相溶性を示す場合は、鎖伸長剤に予め混合しておくことで均一性および反応性を高めることができる。また、反応を促進するために、トリエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、メチルジエタノールアミン等の触媒を用いてもよい。

また、本実施形態では、混合工程で混合する水の量を、加水分解性アルコキシシランが化学量論的に十分加水分解できる量、すなわち、加水分解性アルコキシシラン中の珪素原子のモル数ｎに対して（ｎ＋１）×０．９〜（ｎ＋１）×１．２の範囲で設定する例を示した。未反応の加水分解性アルコキシシランの残留を最小限とし、加水分解性アルコキシシランと反応しない水による微小な発泡を形成させることを考慮すれば、水の量を（ｎ＋１）×１．０〜（ｎ＋１）×１．１の範囲とすることが好ましい。

更に、本実施形態では、プレポリマとして、ポリオール化合物とジイソシアネート化合物とを反応させたイソシアネート末端ウレタンプレポリマを例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ポリオール化合物に代えて水酸基やアミノ基等を有する活性水素化合物を用い、ジイソシアネート化合物に代えてポリイソシアネート化合物やその誘導体を用い、これらを反応させることで得るようにしてもよい。また、多種のイソシアネート末端プレポリマが市販されていることから、市販のものを使用することも可能である。

また更に、本実施形態では、ポリオール化合物に水を分散希釈させた水分散液を調製する例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、水分散液がポリオール化合物および水以外に、例えば、硬化成型に際し必要な添加剤等の成分を含むようにしてもよい。更に、水分散液とすることなく水をそのまま混合工程で混合するようにしてもよいが、加水分解性アルコキシシランとの反応を均一化し、また、加水分解性アルコキシシランと反応しない水をプレポリマのイソシアネート基と略均一に反応させることを考慮すれば、ポリオール化合物中に分散希釈させた水分散液とすることが好ましい。

更にまた、本実施形態では、混合工程、注型工程、硬化成型工程を連続して行う例を示したが、本発明はこれに制限されるものではなく、各工程を独立して行うようにしてもよい。また、本実施形態では、混合機２０から型枠２５に注型し大気圧下で成型する例を示したが、本発明はこれに制限されるものではない。例えば、容器中で混合液を調製し、その容器内で硬化成型させるようにしてもよく、容器を密閉して加圧下で硬化成型してもよい。

また、本実施形態では、特に言及していないが、スラリの供給や研磨屑の排出を考慮して研磨パッド１の研磨面Ｐに溝加工を施すようにしてもよい。溝の形状については、放射状、格子状、螺旋状等のいずれでもよく、断面形状についても矩形状、Ｕ字状、Ｖ字状、半円状のいずれでもよい。溝のピッチ、幅、深さについては、研磨屑の排出やスラリの移動が可能であればよく、特に制限されるものではない。研磨パッドに溝加工を施した場合、例えば、研磨パッドの表面に孔径の大きな開孔が形成されていると、開孔と溝とが重なり突起状の角が形成されるため、研磨加工時に被研磨物にキズが発生することとなる。本実施形態では、研磨パッド１の開孔４は孔径の平均値が３〜２００μｍの範囲で略均一なため、溝加工を施しても被研磨物に対するキズの発生を抑制することができる。

更に、本実施形態では、混合工程で混合機２０、スライス工程でスライス機を使用する例を示したが、混合機やスライス機には特に制限はなく、通常使用される混合機、スライス機を使用することができる。また、本実施形態では、直方体状の型枠２５を例示したが、本発明は型枠の形状や大きさに制限されるものではない。例えば、円柱状等の型枠を使用してもよく、混合液の粘性を考慮すれば、型枠を使用せずに発泡体を形成するようにしてもよい。

以下、本実施形態に従い、加水分解性アルコキシシラン、水の混合量を変えて作製した研磨パッド１の実施例について説明する。なお、比較のために作製した比較例についても併記する。

各実施例について、密度および開孔径の測定による均質性の評価、湿潤硬度および硬度保持率の測定による耐熱性の評価、ドレス性の測定によるドレス処理性の評価および研磨速度の測定による研磨特性の評価を行った。各測定項目は、以下の測定方法により測定した。

（均質性の評価）
均質性の評価では、硬化成型した発泡体の上層部、中央部、下層部からスライスして得られた研磨パッド１の密度と開孔径をそれぞれ測定し、各層での測定値の差から均質性を評価した。密度は、所定サイズの大きさに切り出した試料の重量を測定し、サイズから求めた体積から算出した。また、開孔径は、マイクロスコープ（ＫＥＹＥＮＣＥ製、ＶＨ−６３００）で約１．３ｍｍ四方の範囲を１７５倍に拡大して観察し、得られた画像を画像処理ソフト（Ｉｍａｇｅ Ａｎａｌｙｚｅｒ Ｖ２０ＬＡＢ Ｖｅｒ．１．３）により処理し算出した。

（耐熱性の評価）
耐熱性の評価では、発泡体の中央部から得られた研磨パッド１について、湿潤（ＷＥＴ）硬度および硬度保持率を測定した。湿潤硬度は、研磨パッド１を温度２０℃の水に３０分間浸漬した後、硬度として、日本工業規格（ＪＩＳ Ｋ ７３１１）に準じてショアＡ硬度を測定した。硬度保持率は、同じ研磨パッド１を温度７０℃の熱湯に３０分間浸漬した後、ショアＡ硬度を同様に測定し、２０℃のときの硬度に対する７０℃のときの硬度の割合を百分率で求めた。

（ドレス処理性の評価）
ドレス処理性の評価では、作製した研磨パッド１の表面をダイヤモンドドレッサー（旭ダイヤモンド社製、Ｍタイプ＃１００、２０ｃｍφ）を用い、ドレッサー荷重１１７ｇ／ｃｍ^２、研磨定盤回転数１００ｒｐｍ、ドレッサー回転数７５ｒｐｍにて５分間ドレッシング（ドレス処理）した。ドレッシング後、研磨パッド１を走査型電子顕微鏡で観察し、ドレス処理のかかり具合を目視判定した。判定は、×：ドレス処理しにくい（不十分）、○：ドレス処理が適正、△：ドレス処理がかかりすぎる、の３段階とした。

（研磨特性の評価）
研磨特性の評価では、研磨装置（不二越機械工業社製、ＭＣＰ−１５０Ｘ）に作製した研磨パッド１を装着して研磨加工を行い、研磨速度を測定した。研磨速度は、８インチのシリコンウエハに対して研磨時間３０分で２０回の研磨加工を行ったときの単位時間当たりの重量減少量とした。研磨条件は次のとおりとした。すなわち、スラリとしてシリカスラリ（キャボット社製、ＳＳ１２）を用い、研磨中に流量６５０ｍｌ／ｍｉｎで供給した。このとき、研磨荷重３５０ｇ／ｃｍ^２、研磨定盤回転数１００ｒｐｍ、ウエハ回転数７５ｒｐｍに設定した。

（実施例１）
実施例１では、加水分解性アルコキシシラン、水の混合量を変えて、試料１〜試料７の研磨パッド１を作製した。第１成分のプレポリマとしてイソシアネート含有量が９〜９．３％の末端イソシアネート基含有ウレタンプレポリマ（Ａｄｉｐｒｅｎｅ Ｌ−３２５）を用い、これを５５℃に加熱し減圧下で脱泡した。第２成分のＭＯＣＡは１２０℃で溶解させ、減圧下で脱泡した。第３成分の水分散液は、数平均分子量約２０００のポリプロピレングリコールと水とを下表１に示す割合でそれぞれ混合し、更に触媒（トヨキャットＥＴ、東ソー株式会社製）の１部、シリコン系界面活性剤（ＳＨ−１９３、ダウコーニング社製）の５部をそれぞれ添加し攪拌混合した後、減圧下で脱泡した。第４成分の加水分解性アルコキシシランとしてテトラメトキシシラン部分縮合物（多摩化学株式会社製、商品名：ＭＳ−５１、縮合率４％）を用い、減圧下で脱泡した。第１成分：第２成分：第３成分：第４成分を重量比で下表１に示す割合になるように混合槽１２に供給した。このとき、第４成分は第２成分に予め所定量添加し、均一に混合してから混合槽１２に供給した。混合工程では、攪拌条件を剪断回数１６８９回、剪断速度９４２５／秒に設定した。このとき、混合槽１２内に空気を８０リットル／分（Ｌ／ｍｉｎ）の流量で供給した。得られた混合液を型枠２５に注型し硬化させた後、形成された発泡体を型枠２５から抜き出した。この発泡体を、厚さ１．３ｍｍにスライスし研磨パッド１を作製した。なお、試料１は、加水分解性アルコキシシラン、水ともに混合されていない比較例の試料である。各試料について上述した評価を行った結果を下表２に示す。

表１、２に示すように、加水分解性アルコキシシランおよび水を含まない試料１では、水による発泡が形成されないため、発泡が小さくなり密度が高くなっている。ところが、密度が高くなった割には、湿潤硬度がそれほど向上せず、ねばり（粘性）があるためか、ドレス性が低下した。試料２についても、加水分解性アルコキシシランの添加率が１％と少なすぎるため、十分なドレス性が得られなかった。一方、試料７では、加水分解性アルコキシシランの添加率が１２％と多すぎるため、自己崩壊性が強すぎて耐摩耗性が弱くなり、十分な研磨特性が得られなかった。これに対して、加水分解性アルコキシシランの添加率を３〜１０％とした試料３〜試料６では、上層部、中央部、下層部で、密度、平均開孔径共に略均一（±３％の範囲内）である上、湿潤硬度、硬度保持率にも優れており、ドレス性、研磨特性の両方を兼ね備えていることが判った。

（実施例２）
実施例２では、第４成分の加水分解性アルコキシシランとしてテトラメトキシシラン部分縮合物（多摩化学株式会社製、商品名：ＭＳ−５６、縮合率４０％）を用い、第１成分：第２成分：第３成分：第４成分を重量比で下表３に示す割合とした以外は実施例１と同様にして、試料８〜試料１３の研磨パッド１を作製した。各試料について上述した評価を行った結果を下表４に示す。

表３、４に示すように、加水分解性アルコキシシランの縮合率が４０の場合でも、試料８では、加水分解性アルコキシシランの添加率が１％と少なすぎるため、十分なドレス性が得られなかった。一方、試料１３では、加水分解性アルコキシシランの添加率が１２％と多すぎるため、自己崩壊性が強すぎて耐摩耗性が弱くなり、十分な研磨特性が得られなかった。これに対して、加水分解性アルコキシシランの添加率を３〜１０％とした試料９〜試料１２では、上層部、中央部、下層部で、密度、平均開孔径共に略均一（±３％の範囲内）である上、湿潤硬度、硬度保持率にも優れており、ドレス性、研磨特性の両方を兼ね備えていることが判った。

（実施例３）
実施例３では、第４成分の加水分解性アルコキシシランの添加率を６．５％に固定し、水の添加量を変化させるため、下表５に示すように第３成分のプロピレングリコールと水との混合割合を変化させた以外は実施例１と同様にして、試料１４〜試料１９の研磨パッド１を作製した。各試料について上述した評価を行った結果を下表６に示す。

表５、６に示すように、試料１４では、加水分解性アルコキシシランに対する水の量が少なすぎる（加水分解性アルコキシシラン中の珪素原子のモル数ｎに対して（ｎ＋１）×０．８）ため、十分なドレス性が得られなかった。一方、試料１９では、加水分解性アルコキシシランに対する水の量が多すぎる（加水分解性アルコキシシラン中の珪素原子のモル数ｎに対して（ｎ＋１）×１．３）ため、イソシアネート基との反応で二酸化炭素を発生させる割合が増え、粗（大きな）発泡が形成され、開孔径にバラツキが見られる。これに対して、水の量を加水分解性アルコキシシラン中の珪素原子のモル数ｎに対して（ｎ＋１）×０．９〜（ｎ＋１）×１．２の範囲に設定した試料１５〜試料１８では、発泡体の上層部、中央部、下層部で、密度、平均開孔径共に略均一（±３％の範囲内）である上、湿潤硬度、硬度保持率にも優れており、ドレス性、研磨特性の両方を兼ね備えていることが判った。

本発明は安定した研磨性能を確保しドレス処理性能を向上させて寿命低下を抑制することができる研磨パッドおよび該研磨パッドの製造方法を提供するため、研磨パッドの製造、販売に寄与するので、産業上の利用可能性を有する。

本発明を適用した実施形態の研磨パッドを示す断面図である。 実施形態の研磨パッドの製造方法の要部を示す工程図である。 実施形態の研磨パッドの製造に用いた混合機および型枠の概略を示すブロック図である。

符号の説明

１ 研磨パッド
３ 発泡
４ 開孔
Ｐ 研磨面
２０ 混合機

Claims (12)

1. イソシアネート基含有化合物と、水と、鎖伸長剤と、加水分解性アルコキシシランと、前記イソシアネート基含有化合物、前記鎖伸長剤および前記加水分解性アルコキシシランに対して非反応性の気体とを混合した混合液から形成された発泡体をスライスして得られたものであり、温度２０℃の水に一定時間浸漬したときの硬度に対する、温度７０℃の水に前記一定時間浸漬したときの硬度の割合が８０％以上であることを特徴とする研磨パッド。
2. 前記加水分解性アルコキシシランが、テトラアルコキシシラン縮合物であることを特徴とする請求項１に記載の研磨パッド。
3. 前記加水分解性アルコキシシランの混合量は、全固形分の３重量％〜１０重量％の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の研磨パッド。
4. 前記水の混合量は、前記加水分解性アルコキシシランが化学量論的に十分加水分解する量であることを特徴とする請求項１に記載の研磨パッド。
5. 前記イソシアネート基含有化合物は、温度５０℃〜８０℃における粘度が５００ｍＰａ・ｓ〜４０００ｍＰａ・ｓの範囲であることを特徴とする請求項１に記載の研磨パッド。
6. 前記発泡体のスライスで表面に開孔が形成されており、前記開孔の孔径の平均値が３μｍ〜２００μｍの範囲であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の研磨パッド。
7. 前記発泡体のスライスで複数枚の研磨パッドが形成されたときに、それぞれの表面に形成された開孔の孔径の平均値の差、および、密度の差がいずれも±３％の範囲内であることを特徴とする請求項１に記載の研磨パッド。
8. イソシアネート基含有化合物と、水と、鎖伸長剤と、加水分解性アルコキシシランとを、前記イソシアネート基含有化合物、前記鎖伸長剤および前記加水分解性アルコキシシランに対して非反応性の気体を吹き込みながら混合した混合液を調製し、前記混合液から発泡体を形成する発泡体形成ステップと、
   前記発泡体をスライスして研磨パッドを形成するスライスステップと、
   を含み、
   前記発泡体形成ステップにおいて、予め前記イソシアネート基含有化合物ないし前記鎖伸長剤に前記加水分解性アルコキシシランを混合したことを特徴とする研磨パッドの製造方法。
9. 前記発泡体形成ステップでは、前記混合液を調製した後、連続して前記発泡体を形成することを特徴とする請求項８に記載の製造方法。
10. 前記発泡体形成ステップで混合される水は、予めポリオール化合物に３重量％〜６０重量％の割合で分散希釈させたことを特徴とする請求項８に記載の製造方法。
11. 前記発泡体形成ステップで吹き込まれる気体の量は、前記イソシアネート基含有化合物、水、鎖伸長剤および加水分解性アルコキシシランの合計重量１ｋｇに対して０．５〜３．４リットルの割合であることを特徴とする請求項８に記載の製造方法。
12. 前記発泡体形成ステップにおいて、剪断速度９，０００〜４１，０００／秒、剪断回数３００〜１０，０００回の条件で前記混合液を調製することを特徴とする請求項８に記載の製造方法。

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