JP5234916B2 - 積層研磨パッド - Google Patents

Description

本発明は、平面上の被研磨物の研磨に使用される研磨パッドにかかり、特に、シリコンウェハーの研磨など高度な平坦性が要求される研磨工程に使用される研磨パッドに関する。

ＩＣやＬＳＩなどの半導体集積回路を製造するためのシリコンウェハー、磁気ハードディスク基板、磁気ヘッド基板、ディスプレイ用ガラス基板、フォトマスク基板、光学レンズ、光導波路などの分野において、高度の表面平坦性が要求されている。特に、情報処理、情報記録を行う素子あるいはディスクは飛躍的に集積度の向上が求められており、これに伴って基板上に形成される回路などのパターンの微細化が進展し、そのためにより一層の高精度の表面仕上げが強く求められている。

シリコンウェハー等の基板を平滑にし、鏡面仕上げするための研磨は、回転可能な研磨定盤に研磨パッドを固定して回転させながら、研磨定盤に対峙して設置したウェハーを自公転運動させて相対的に移動させるとともに、研磨パッドとウェハーの間隙に研磨スラリーを加えることによって、ウェハー表面が研磨され、平坦化、平滑化が行われている。

近年、シリコンウェハーのサイズが大型化するとともに、１枚のウェハーからのチップの収率を高めるため、ウェハー外周部のふちだれを極力抑制し、被研磨物の平坦度を向上させ、エッジエクスクルージョン（研磨後のウェハーの面内均一性などを評価する場合に、考慮範囲外とするウェハーの外周部の直径方向の幅のこと）を小さくすることが求められている。例えば、直径２００ｍｍあるいは３００ｍｍのシリコンウェハーではエッジエクスクルージョンを２ｍｍ以下に抑えることが求められている。

ウェハー外周部のふちだれを抑制することを目的として、種々の対策が提案されている。

例えば、被研磨物とキャリアの厚みの差を小さくする研磨方法が開示されている（特許文献１）。

また、研磨時に被研磨物の一部を研磨定盤または研磨パッドの有効加工面の最外縁部から外側にはみ出させる（オーバーハング）という研磨方法が開示されている（特許文献２）。シリコンウェハー研磨用パッドとしては、ポリエステルの不織布にウレタン樹脂を含浸させたものと単一のウレタン樹脂を発泡させたものがある。高平坦性のウェハーを得るために、より硬質な研磨パッドを使用する方法が採られている。

また、不織布に熱可塑性ポリウレタンを１次含浸した後、より硬質の熱可塑性ポリウレタンを２次含浸する方法が開示されている（特許文献３）。また、積層構造による対策として、布シートおよび布シートを貼り付けるベースシートからなる研磨シートが開示されている（特許文献４）。さらに、合成繊維の織布からなる研磨シートを、研磨シートより軟質の弾性シート上に積層した研磨パッドが開示されている（特許文献５）。

しかしながら、これらの研磨方法や研磨パッドではある程度の平坦性の向上は得られるものの、未だ不十分であり、また研磨加工能率が低下したり、ウェハーの表面粗さが悪化するという問題点があった。

特許３４００７６５号公報 特開２００１−２４６５５４号公報 特開平５−８１７８号公報 特開２００２−８６３４８号公報 特開昭５５−９０２６３号公報

本発明は、上記のような従来の研磨方法や研磨パッドにおける問題点に鑑みなされたものであり、研磨加工能率と平坦性を高いレベルで両立できる研磨パッドを提供することにある。

上記課題を解決するために本発明の研磨パッドは、以下の（１）の構成からなる。
（１）研磨層である表層と下地層が積層されてなる積層研磨パッドであって、前記表層が繊維のみからなる織物または編物からなり、前記表層のマイクロゴムＡ硬度が前記下地層のマイクロゴムＡ硬度よりも３以上小さく、該下地層のマイクロゴムＡ硬度が５０以上であり、前記表層側から測定した積層研磨パッドのマイクロゴムＡ硬度が９０未満であることを特徴とする積層研磨パッド。

また、かかる本発明の積層研磨パッドにおいて、より具体的に好ましくは、以下の（２）〜（１２）のいずれかに記載の積層研磨パッドである。
（２）前記表層側から測定した積層研磨パッドの圧縮率が５％未満であって、該表層側から測定した積層研磨パッドの圧縮率が前記下地層の圧縮率よりも大きいことを特徴とする上記（１）記載の積層研磨パッド。
（３）前記下地層が樹脂層からなることを特徴とする上記（１）または（２）記載の積層研磨パッド。
（４）前記織物または編物の繊維径が２５μｍ以下であることを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載の積層研磨パッド。
（５）前記織物または編物の厚さが１ｍｍ未満であることを特徴とする上記（１）〜（４）のいずれかに記載の積層研磨パッド。
（６）前記表層の表面粗さＲａが５μｍ以上であることを特徴とする上記（１）〜（５）のいずれかに記載の積層研磨パッド。
（７）前記樹脂層が実質的に非吸水性であることを特徴とする上記（３）に記載の積層研磨パッド。
（８）前記樹脂層の密度が０．８ｇ／ｃｍ³ 以上であることを特徴とする上記（７）に記載の積層研磨パッド。
（９）前記下地層の圧縮変形量が２０μｍ以下であることを特徴とする上記（１）〜（８）のいずれかに記載の積層研磨パッド。
（１０）前記下地層の体積弾性率が４０ＭＰａ以上であって、かつ引張弾性率が０．１ＭＰａ〜２０ＭＰａであることを特徴とする上記（１）〜（９）のいずれかに記載の積層研磨パッド。
（１１）前記下地層の１００Ｈｚにおけるｔａｎδの値が２５℃において０．０３以上０．２５以下であることを特徴とする上記（１）〜（１０）のいずれかに記載の積層研磨パッド。
（１２）前記下地層の２５％押し込み時におけるヒステリシスロス率が１０％以上３２％以下であることを特徴とする上記（１）〜（１１）のいずれかに記載の積層研磨パッド。

本発明により、研磨加工能率が高く、平坦性に優れた研磨パッドが得られる。

本発明の積層研磨パッドは、研磨層である表層と下地層の少なくとも２層から構成される。

本発明の積層研磨パッドにおいて、研磨層である表層のマイクロゴムＡ硬度が下地層のマイクロゴムＡ硬度よりも３以上小さいことが必要である。５以上小さいことが好ましく、１０以上小さいことがさらに好ましく、１５以上小さいことが特に好ましい。なお、該差の値の上限は、好ましくは、本発明者らの知見によれば、４０である。

本発明において、研磨層である表層のマイクロゴムＡ硬度は９０未満であることが好ましく、８０未満であることがさらに好ましく、７０未満であることが特に好ましく、６５未満であることが格段に好ましい。なお、該値の下限は、好ましくは、本発明者らの知見によれば、マイクロゴムＡ硬度で４０である。ここで、研磨層である表層のマイクロゴムＡ硬度とは、研磨層（表層）のみのマイクロゴムＡ硬度をいう。研磨層が、例えば０．１ｍｍと非常に薄い場合であっても、厚み１ｍｍのステンレス板の上に置かれた試料をマイクロゴムＡ硬度計で測定した値をいう。また、下地層のマイクロゴムＡ硬度とは、下地層のみの状態で測定をしたマイクロゴムＡ硬度をいう。研磨層（表層）または下地層のマイクロゴムＡ硬度は、研磨層（表層）または下地層のみを測定した値を言う。したがって、研磨層（表層）または下地層を固定する裏面テープや中間層がない状態で測定した値を言う。後述する圧縮率、圧縮変形量についても同様である。

本発明において、表層側から測定した積層研磨パッドのマイクロゴムＡ硬度は９０未満であることが必要であり、８０未満であることがさらに好ましく、７０未満であることが特に好ましい。表層側から測定した積層研磨パッドのマイクロゴムＡ硬度がより小さい方が、平坦性に優れ、研磨加工能率が高く、スクラッチ傷が生じにくいからである。なお、一方、表層側から測定した積層研磨パッドのマイクロゴムＡ硬度の下限は、５０程度であることが好ましく、５５近辺であることがさらに好ましく、６０近辺であることが特に好ましい。表層側から測定した積層研磨パッドのマイクロゴムＡ硬度が５０未満であると、被加工物の研磨面に微小なうねりが形成され、平坦性の点で問題が生じてくる。

ここで、表層側から測定した積層研磨パッドのマイクロゴムＡ硬度とは、研磨層（表層）と下地層からなる積層研磨パッドを実際の研磨時と全く同様に裏面テープで固定した状態において、研磨時に被研磨物と対峙する側に位置する研磨層（表層）側から測定したものをいう。以下、積層研磨パッドのマイクロゴムＡ硬度といえば、表層側から測定したものをいうこととする。後述する圧縮率、圧縮変形量についても同様である。

また、本発明の積層研磨パッドは、積層研磨パッドの圧縮率が５％未満であることが好ましく、４％未満であることがさらに好ましく、３％未満であることが特に好ましく、２％未満であることが格別に好ましい。研磨層である表層が柔らかいことが、研磨時の研磨能率を高め、スクラッチ傷の発生を抑制するからである。一般に、圧縮率は試料の厚さの影響を受け、試料が厚いと、同じ素材であっても圧縮率の値は小さくなる。本発明における積層研磨パッドの圧縮率の測定は、研磨に使用する積層研磨パッドを用いて測定した値をいう。該積層研磨パッドの圧縮率の下限値は、０．３％付近である。

本発明の下地層の圧縮率は特に限定はされないが、３％未満であることが好ましい。前述のように好ましい実施態様として、表層側から測定した積層研磨パッドの圧縮率が５％未満であり、表層から測定した積層研磨パッドの圧縮率が下地層の圧縮率よりも大きいことが好ましいからである。

本発明の研磨層（表層）は、シリコンウェハーや光学ガラス板などの被加工物を研磨する際に、スラリーを介して研磨層と被加工物を加重下において相対運動させて、被加工物の表層を削り取り、平坦化、平滑化するために、積層研磨パッドの表層に配置される。

研磨層（表層）を構成する材料としては特に限定されないが、繊維含有層や発泡体を挙げることができる。繊維含有発泡体でもよい。研磨層（表層）は繊維含有層であることが好ましい。繊維の繊維径は２５μｍ以下が好ましく、１５μｍ以下であることがさらに好ましく、５μｍ以下の極細繊維であることが特に好ましく、３μｍ以下の極細繊維であることが格段に好ましい。該繊維の繊維径の下限値は、０．０５μｍ付近である。また、繊維はその断面形状が円形とは限らないので重量換算の繊維断面積の指標として単繊維繊度を用いると、本発明の繊維は３デシテックス以下が好ましく、１デシテックス以下がさらに好ましく、０．３デシテック以下が特に好ましい。異なる単繊維繊度の繊維を併用することも好ましい。後述のように、１デシテックス以下の極細繊維と１デシテックスを越える繊維を組み合わせて用いることも好ましい。０．５デシテックス以下の極細繊維と１デシテックスを越える繊維を組み合わせて用いることもさらに好ましい。０．１デシテックス以下の極細繊維と１デシテックスを越える繊維を組み合わせて用いることも特に好ましい。これら極細繊維と１デシテックスを越える繊維を組み合わせる場合、研磨層の表面に極細繊維を配置することが好ましい。ここで、１デシテックスとは、繊維１０，０００ｍ当たりのグラム数をいう。

本発明の研磨層は、上記繊維を含有していることが好ましい。特に、極細繊維であることが好ましい。極細繊維とは、少なくとも単繊維繊度が１デシテックス以下であるものをいう。極細繊維は、単繊維繊度が０．００１〜１デシテックスの範囲内であることが好ましく、０．０１〜０．５デシテックスの範囲内であることがさらに好ましく、０．０１〜０．１デシテックスであることが特に好ましい。極細繊維を用いることにより、微細な凹凸が研磨層の表面に形成され、スラリー保持性が高まり、研磨加工能率が向上するので好ましい。また、研磨対象であるガラス基板やウェハーの表面平滑性が向上するので好ましい。

本発明の研磨層の表面（研磨面）は、極細繊維が研磨層表面の７０％以上を被覆していることが好ましく、９０％以上がさらに好ましい。繊維径の細い繊維の方がより起伏に富んだ研磨層表面を形成するので、平坦性、研磨加工能率、研磨対象の表面平滑性の観点から好ましいものであり、研磨層表面における極細繊維の表面被覆率が７０％〜１００％の範囲内であることが好ましいものである。

本発明の研磨層は繊維からなる布帛であることが特に好ましく、特に該繊維布帛として、繊維のみからなる織物または編物であることが重要である。

本発明の布帛は、繊維のみからなることが重要である。すなわち、布帛形成後に、ポリウレタンやポリエステルなどの樹脂成分を含浸させて、繊維間や布帛の隙間を樹脂成分で覆って改質しないことが重要なのである。

一般に、繊維は、天然繊維（綿、麻、羊毛、獣毛、絹など）、化学繊維に分類され、さらに化学繊維は再生繊維（レーヨン、キュプラ、リヨセルなど）、半合成繊維（アセテート、トリアセテートなど）、合成繊維に分類される。本発明において、繊維としては特に限定されるものではないが、細径のものから太径のものまで一定の断面形状で、強度や弾性率などの機械特性が安定した繊維が得られる点で、合成繊維が好ましく用いられる。合成繊維としては、ポリエステル、ナイロン、アクリル、ビニロン、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリフェニレンスルフィド、などを挙げることができるが、ポリエステル、ナイロンが特に好ましく用いられる。

研磨層の表面粗さＲａは、５．０μｍ以上であることが好ましく、７．０μｍ以上であることがさらに好ましく、１０．０μｍ以上であることが特に好ましい。表面粗さが、５．０μｍ未満の場合には、スラリー保持性が低く、研磨加工能率が低くなる。該研磨層の表面粗さＲａの上限値は、好ましくは１５０μｍ付近である。

本発明においては、研磨層を繊維のみからなる織物または編物として構成することにより、５．０μｍ以上の大きな表面粗さを積層研磨パッドに付与することができ、研磨時に高い加工能率を得ることができるので、織物または編物からなる研磨層であることが重要である。一方、研磨層の表面粗さは１００μｍ未満が好ましく、６０μｍ未満がさらに好ましく、５０μｍ未満が特に好ましい。研磨パッドの研磨層の表面粗さが大きくなり過ぎると、研磨対象であるガラス基板やウェハーの平坦性が低下したり、表面平滑性が低下したりする。また、研磨時に研磨パッドと研磨対象が密着し、研磨パッドと研磨対象の相対運動に要するエネルギーが過大となるからである。

また、研磨層（表層）の厚さが１ｍｍ未満であることが好ましい。下地層に比べて相対的に研磨層（表層）の圧縮率が大きい場合、研磨層（表層）の厚さが厚くなると、積層パッド全体の圧縮率が大きくなり、平坦性が低下するからである。研磨層（表層）の厚さの下限値は、好ましくは０．０５ｍｍである。

本発明の下地層は、研磨時において、研磨層よりも積層研磨パッドの裏面側に配置される。例えば、回転定盤式研磨機に積層研磨パッドを貼着して用いる場合には、下地層は研磨層の定盤側に配置される。

本発明の下地層は、厚さが０．２５ｍｍ以上であることが好ましい。下地層の厚さは、０．２５ｍｍ〜２．５ｍｍが好ましく、０．３０〜１．５ｍｍがさらに好ましく、０．５〜１．２ｍｍが特に好ましい。下地層が薄すぎるとクッションの役割が十分にできず、好ましくない。一方、下地層が厚すぎると経済的に好ましくない。

通常、研磨パッドを定盤に固定するのに、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製フイルムを基材とした両面テープを用いるが、織布、編布をこのような両面テープで定盤に固定した場合、これを積層研磨パッドと定義したとしても、ＰＥＴ製フイルムは、通常、０．０１〜０．２ｍｍの厚さしか有さないので好ましくない。また、ＰＥＴ製フイルム自体がクッションの役割を十分にできず、好ましくない。

下地層のマイクロゴムＡ硬度は、５０以上であることが必要である。また、６５以上であることが好ましく、７０以上であることがさらに好ましく、８５以上であることが特に好ましい。また、下地層は実質的に非吸水性の樹脂層からなることが好ましい。樹脂層は繊維を含有しないことが好ましい。繊維を含有させると、樹脂と繊維の界面にボイドと呼ばれる空洞ができ、吸水性を生じるからである。下地層の吸水率としては、５％以下が好ましく、４％以下がさらに好ましく、３％以下が特に好ましく、２％以下が格段に好ましい。

下地層の材質は特に限定されないが、ポリウレタン、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、アクリル樹脂、ＡＢＳ樹脂、塩化ビニルなどの合成樹脂やエラストマーに加えて、天然ゴム、ブタジエン系ゴム、イソプレンゴム、ネオプレン（登録商標）ゴム、ニトリルゴム、スチレン系共重合体ゴム、オレフィン系共重合体ゴム、シリコンゴムなどを挙げることができる。このうち、ポリウレタンが生産性、加工性、耐久性などの点から好ましい。これらポリマーの発泡シート、無発泡シートのいずれも使用することができるが、無発泡シートが硬度、圧縮率、非吸水性、体積弾性率、ｔａｎδ、ヒステリシスロスの点から好ましい。

本発明において、樹脂からなる下地層の密度は、０．８ｇ／ｃｍ^３ 以上が好ましく用いられる。０．８５〜１．５ｇ／ｃｍ^３ がさらに好ましく、０．９〜１．３ｇ／ｃｍ^３ が特に好ましい。

本発明の下地層は、後述の圧縮変形量が２０μｍ以下であることが好ましく、１５μｍ以下であることがさらに好ましく、１０μｍ以下であることが特に好ましい。下地層の圧縮変形量が大きいと研磨後のふちだれ量が大きくなるからである。また、下地層の圧縮変形量（Ｔ２−Ｔ１）は２μｍ以上であることが必要である。また、下地層の圧縮変形量（Ｔ２−Ｔ１）は、３μｍ以上であることが好ましく、５μｍ以上であることがさらに好ましい。研磨面の微小な傾斜などに対応した研磨が可能だからである。下地層の圧縮変形量が０で、圧力Ｐ１およびＰ２に対して全く変形しない材料は本発明の下地層としては好ましくない（圧力Ｐ１、Ｐ２については後述）。

また、下地層の体積弾性率が４０ＭＰａ以上であって、かつ引張弾性率が０．１ＭＰａ〜２０ＭＰａであることが好ましい。下地層の体積弾性率が４０ＭＰａ未満であったり、引張弾性率が０．１ＭＰａ未満であると、研磨後のふちだれが大きく、ウェハーの平坦性が低下する。また、引張弾性率が２０ＭＰａ以上であると研磨時にウェハーにスクラッチ傷が生じるため好ましくない。

また、本発明の下地層の動的粘弾性におけるｔａｎδの値は、２５℃、１００Ｈｚにおいて０．０３以上０．２５以下であることが好ましい。この場合に限り、研磨後のシリコンウェハーの表面形状が中凹にならず、ウェハーのセンターからエッジまで平坦な形状が得られる。２５℃、１００Ｈｚにおけるｔａｎδの値が０．０３より小さい、または０．２５より大きい場合にはウェハーの表面形状が悪化する傾向がある。

また、下地層の２５％押し込み時におけるヒステリシスロス率が１０％以上３２％以下であることが好ましい。研磨パッドは研磨時に繰り返し高い圧力を受けて耐久性の限界に到る。圧縮歪みと圧縮弾性回復力が適度にバランスしていることが好ましい。ヒステリシスロスが３２％を越えると研磨パッドの寿命が短くなる。ヒステリシスロスが１０％未満であると、研磨加工能率が安定しない。

本発明の積層研磨パッドは、研磨層と下地層の間に研磨層と下地層を接着・固定させる中間層を設けてもよい。また、下地層の裏面側に研磨定盤に固定させるための裏面テープ層を設けてもよい。裏面テープ層は、通常、プラスチックフイルムまたは剥離紙上に接着層を設けてあり、研磨時、パッドを定盤に貼り付ける際に、プラスチックフイルムまたは剥離紙（セパレーターと言う）を剥がしてパッドを定盤に押し付け、定盤にパッドを固定する役割を担う。中間層、セパレーターを除いた裏面テープ層は、それぞれ３０〜３００μｍの厚さであることが好ましく、５０〜１５０μｍの厚さであることがさらに好ましい。中間層、裏面テープ層は、接着剤として、アクリル系、ブタジエン系、イソプレン系、オレフィン系、スチレン系、イソシアネート系などの感圧タイプやホットメルトタイプが使用される。また、中間層、裏面テープ層は、基材としてポリエチレンテレフタレートフイルム、延伸ポリプロピレンフイルム、不織布などを備えてもよい。通常、基材は２０〜２００μｍの厚さのものが使用される。

本発明の積層研磨パッドが、ベアシリコンウェハーや光学ガラス板などの被加工物を研磨する際に、研磨加工能率が高く、かつ、ふちだれ（被加工物のエッジ部におけるだれ）を顕著に抑制しながら研磨することができる理由は必ずしも明らかではないが、前述のような構成の積層研磨パッドとすることにより、被加工物の研磨加工面内の圧力分布をより均一化できるためにふちだれの発生を極小化することができるとともに、研磨層表面が高いスラリー保持性を発現できることから研磨加工能率も高く維持することが可能となり、平坦性と研磨加工能率の両立が達成できたと推察される。

研磨時に被加工物がパッドに押し付けられ、パッドが変形して沈み込む。このときの被加工物の加工面内における圧力分布を考えると、被加工物のセンター部よりもエッジ部により大きな圧力が印加される。すなわち、被加工物のエッジ周辺部においては、研磨パッドが変形状態から変形開放状態に変わる遷移状態にあり、加工圧力は被研磨面に垂直にかかると同時に、被加工物のエッジ部に対してもかかる。その結果、研磨初期には被加工物のエッジ部が集中的に研磨・除去され、ふちだれ現象が発生すると考えられる。引き続き研磨が進み、被加工物の研磨加工量が増加するにしたがって、ふちだれが大きくなり、最終的に被加工物の加工面内における圧力分布が一定になるとふちだれ量も一定となる。ふちだれ発生のプロセスは以上のように考えられるから、特に研磨初期に生ずるエッジ部の圧力集中を極力緩和し、圧力分布の均一化を図ることができれば、ふちだれは抑制できる。

本発明の研磨層（表層）は、下地層よりも柔らかい。すなわち、下地層よりも研磨層（表層）の方が、マイクロゴムＡ硬度が小さく、かつ圧縮率が大きい。このような柔らかい研磨層（表層）の存在が、被研磨物のエッジ部における圧力集中を緩和する作用を発現し、圧力分布の均一化に大きく寄与すると推察される。しかしながら、積層研磨パッド全体が柔らかい場合には、圧力分布は均一化できない。本発明の積層研磨パッドは、ふちだれの低減を追求した結果、研磨層（表層）は柔らかく、積層研磨パッドとしては硬いという一見矛盾する物理特性を有する積層研磨パッドにおいて、その実現が可能であることを見出したものである。加えて、柔軟な研磨層（表層）は、よりスラリー保持性に優れることから高い研磨加工能率も得ることができる。このとき、積層研磨パッドとしては硬いパッドであることから、加工物全体にわたる研磨加工能率の均一性が得られる点も重要である。以上のようにして、本発明の積層研磨パッドは、高い研磨加工能率と優れた平坦性が両立できると推察される。

上述した本発明の、表層のマイクロゴムＡ硬度が下地層のマイクロゴムＡ硬度よりも３以上小さく、下地層のマイクロゴムＡ硬度が５０以上である積層研磨パッドは、特に製造方法が限定されるものではないが、代表的なものとして、研磨層と下地層をそれぞれ作製し、接着層を介して両者を貼り合わせて積層研磨パッドとする方法が最も生産性・装置などの点で好ましい。ただし、例えば、接着層を設けず、研磨層と下地層を直接接合させる方法であってもよい。なお、本発明において、「積層」とは、研磨層、下地層、および／またはそれ以外の層のうち、隣接する層が物理的あるいは化学的に固定された状態をいう。表層である研磨層の硬度を小さくする方法としては、より柔軟な材質に変更する方法、発泡させて多孔質体とする方法、研磨層厚さを厚くする方法などを挙げることができる。特に研磨層として、繊維含有層または布帛を用いる場合には、より嵩高い繊維またはより嵩高い布帛構造を選択し、その厚さを厚くすることにより、研磨層の柔軟化が達成できる。一方、下地層の硬度を高くする方法としては、より硬質な材質を選択することに加えて、架橋構造を導入する方法により下地層の硬度を高めることができる。

また、特に、表層側から測定した積層研磨パッドのマイクロゴムＡ硬度が９０未満である積層研磨パッドは、例えば、下地層の硬度が９０であり、研磨層の硬度が９０よりも低い場合には、これらを積層することにより表層側から測定した積層研磨パッドの硬度は９０未満とすることできる。また、下地層の硬度が９０であり、研磨層の硬度が同程度であっても、研磨層の厚さとして薄いものを選択して積層することにより、表層側から測定した積層研磨パッドの硬度を９０未満とすることができる。

さらに、表層側から測定した圧縮率が５％未満であって、表層側から測定した積層研磨パッドの圧縮率が下地層の圧縮率よりも大きい積層研磨パッドは、例えば、研磨層（表層）の圧縮率が５％であっても、下地層として比較的圧縮率の小さな硬いものを選択することにより、表層側から測定した圧縮率が５％未満であって、表層側から測定した積層研磨パッドの圧縮率が下地層の圧縮率よりも大きい積層研磨パッドを作製することができる。

また、表層の表面粗さＲａが５μｍ以上である積層研磨パッドは、繊維自体の直径、および／または繊維同士の重なりにより形成される凹凸（表面粗さ）を有する研磨層を用いることにより製造することができる。その他の方法として、独立気泡および／または連続気泡に基づく表面粗さを活用した研磨層を用いることにより製造することができる。

さらに、樹脂層が実質的に非吸水性である積層研磨パッドは、無発泡または発泡率が比較的小さな樹脂成形体とすることにより製造することができる。

さらに、樹脂層の密度が０．８ｇ／ｃｍ^３ 以上である積層研磨パッドは、無発泡または発泡率が比較的小さな樹脂成形体とすることにより製造することができる。

さらに、下地層の圧縮変形量が２０μｍ以下である積層研磨パッドは、無発泡または発泡率が比較的小さな樹脂成形体とすることにより製造することができる。

さらに、下地層の体積弾性率が４０ＭＰａ以上であって、かつ引張弾性率が０．１ＭＰａ〜２０ＭＰａである積層研磨パッドは、無発泡または発泡率が比較的小さな樹脂成形体とすることにより製造することができる。

本発明におけるマイクロゴムＡ硬度は、高分子計器（株）（所在地：京都市上京区下立売室町西入）製マイクロゴム硬度計ＭＤ−１で測定した値をいう。マイクロゴム硬度計ＭＤ−１は、従来の硬度計では測定が困難であった薄物・小物の硬さ測定を可能にするもので、スプリング式ゴム硬度計（デュロメータ）Ａ型の約１／５の縮小モデルとして、設計・製作されているため、スプリング式ゴム硬度計Ａ型の硬度と一致した測定値が得られる。マイクロゴム硬度計ＭＤ−１は、直径０．１６ｍｍの円柱形で、高さが０．５ｍｍの押針を使用する。片持ばり形板バネにより荷重をかけ、バネ荷重は、０ポイントで２２ｍＮ、１００ポイントで３３２ｍＮである。押針の降下速度は、ステッピングモーターで制御され、１０〜３０ｍｍ／秒の範囲である。通常の研磨パッドはその厚みが５ｍｍよりも小さいので、スプリング式ゴム硬度計Ａ型では測定できず、マイクロゴム硬度計ＭＤ−１で測定した値を採用する。

本発明における圧縮率は、先端が直径５ｍｍの圧子を用いて、ダイヤルゲージで３００ｇ／ｃｍ^２ の圧力（Ｐ１）を６０秒間加えたときの厚みを（Ｔ１）とし、続いて１８００ｇ／ｃｍ^２ での圧力（Ｐ２）を６０秒間加えたときの厚みを（Ｔ２）としたとき、圧縮率は以下の式にしたがって算出することができる。
圧縮率 （％）＝（（Ｔ１−Ｔ２）／Ｔ１）×１００

本発明の圧縮変形量は、前述の圧縮率の測定において、Ｔ２−Ｔ１（μｍ）の値をいう。すなわち、圧力３００ｇ／ｃｍ^２ から圧力１８００ｇ／ｃｍ^２ に圧子を押し込んだときの押し込み量をいう。

本発明の表面粗さは、触針式の表面粗さ計で少なくとも１０００×１０００μｍ以上の積層研磨パッド表層（研磨層表面）領域を測定した場合の算術平均粗さＲａの値を指し、ＪＩＳ Ｂ０６０１にしたがって測定した値をいう。特に、織物や編物といった布帛構造の平面方向への繰り返しよりも十分に広い範囲で測定を行う必要があるため、１０００×１０００μｍ以上の領域を測定することが必要である。

本発明における体積弾性率は、特開２００５−３４５２２８号公報の記載の方法により測定した値をいう。体積弾性率κは、試料が一様な圧力Ｐを受けて、試料体積がＶiからＶpに変化したとき、κ＝Ｐ／（ΔＶ／Ｖi ）＝Ｐ／（（Ｖi −Ｖp）／Ｖi ）により定義される。

試料を液体中に置き、液体を介して一様な圧力を試料に及ぼし、その試料の体積変化を直接に読みとることにより、体積弾性率を測定することができる。具体的には、体積変化検出部を備えた測定セルに試料および液体を入れ、該測定セルの全体に対して等方的に圧力を加えることにより、該測定セル中の試料に対して該測定セル中の液体を介して等方的に圧力Ｐを加え、該圧力Ｐに対する体積変化から試料の体積弾性率を求めることができる。

本発明の動的粘弾性におけるｔａｎδは、貯蔵弾性率と損失弾性率の比の値であり、損失正接とも呼ばれる。本発明において、動的粘弾性の測定は非共振強制伸張振動法により測定する。

本発明におけるヒステリシスロス率は、５０ｍｍ×５０ｍｍのサイズの試料を厚さが５〜７ｍｍになるように積層したものに対して、全面を厚み方向に１０ｍｍ／分の速度で変位量２５％まで加圧して押し込み、その後に１０ｍｍ／分の速度で変位量０％までの徐圧して戻す操作を連続して５回行ったときの、５回目のサイクルにおける押し込み時の加圧エネルギーと戻し時の徐圧エネルギーとの差を、５回目の加圧エネルギーで除した値をいう。ヒステリシスロス率が１０％未満の場合、研磨後のシリコンウェハーの表面形状が中凹になる傾向があり、ヒステリシスロス率が３２％より大きいと、下地層が疲労しやすく研磨加工能率が安定しなくなる傾向がある。

本発明の研磨パッドの使用方法としては、研磨機の研磨定盤の表面に固定して使用する方法、回転ヘッドあるいは回転・揺動ヘッドに固定して使用する方法、ベルト上の研磨パッドを走行させて使用する方法、研磨パッドをドラムに固定して使用する方法、巻出し・巻取りを伴って研磨パッドをウエブ状に走行させて使用する方法、などを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。このうち、研磨機の研磨定盤の表面に固定して使用する方法、特に研磨機の研磨定盤の表面に貼着して使用する方法が好ましく用いられる。

本発明の積層研磨パッドは、シリコンウェハー、化合物半導体ウェハー、これらウェハー上に設けられた絶縁体膜やメタル膜、ハードディスク基板、磁気ヘッドなどの電子材料の研磨の用途に使用できる。特に、化学機械的研磨（ＣＭＰ；Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）技術による半導体ウェハーの平坦化の目的で被研磨物である半導体ウェハーの研磨処理を行う研磨パッドとして使用できる。ＣＭＰ工程において、研磨剤と薬液からなる研磨スラリーを用いて、半導体ウェハーと研磨パッドを相対運動させることにより、半導体ウェハー面を研磨して、半導体ウェハー面を平坦化、平滑化する目的で研磨パッドが使用される。研磨スラリーとしては、シリカ、アルミナ、セリアなどの無機粒子、アクリルなどの有機粒子、または無機粒子と有機粒子の混合物や複合粒子を含むものを用いることができる。

本発明の積層研磨パッドは、液晶ディスプレイ用ガラス基板、光学レンズ、フォトマスク基板、光学プリズム、光学フィルタ、光導波路などの光学部材の研磨にも使用できる。研磨対象となる光学部材の素材としては、ガラス、石英、水晶、サファイア、透明樹脂、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウムなどが挙げられる。

また、その他の用途として、フェライト、アルミナ、炭化珪素、窒化珪素、セラミックス、合金、樹脂などを研磨対象として研磨する用途に使用できる。

以下、本発明を実施例によってさらに詳しく説明するが、これらは本発明を限定するものではない。なお、評価方法は以下のようにして行った。

積層研磨パッドのマイクロゴムＡ硬度、圧縮率、圧縮変形量の測定は、積層研磨パッドから３０ｍｍ×３０ｍｍの大きさに打ち抜いた試料の裏面の離型紙または離型フイルムを剥がして、裏面テープで貼り付けた状態で測定した。すなわち、研磨時に研磨定盤に貼着した状態と同じ状態で測定した。研磨層（表層）、下地層のマイクロゴムＡ硬度、圧縮率、圧縮変形量は、それぞれ中間層や裏面テープのない状態で測定したものである。

（１）マイクロゴムＡ硬度
高分子計器（株）製マイクロゴム硬度計ＭＤ−１で測定した。３０×３０ｍｍの試料で異なる箇所を３回測定し、平均値を硬度の値とした。３回の測定値が±１の範囲内に入らない場合には、３０×３０ｍｍの試料を２枚準備し、それぞれのシートの異なる箇所を９回測定し、合計１８点のデータの平均値を硬度の値とした。

（２）圧縮率
直径５ｍｍの圧子を用い、約３０×３０ｍｍの試料に３００ｇ／ｃｍ^２ の圧力を６０秒間加えたときの試料厚さＴ１、続いて１８００ｇ／ｃｍ^２ の圧力を６０秒間加えたときの試料厚さＴ２を測定し、圧縮率（％）＝（（Ｔ１−Ｔ２）／Ｔ１）×１００ から算出した。Ｔ１、Ｔ２の測定には、レーザー変位計を使用し、圧子の位置を所定のタイミングで測定した。３０×３０ｍｍの試料で異なる箇所を３回測定し、平均値を圧縮率の値とした。

（３）圧縮変形量
直径５ｍｍの圧子を用い、約３０×３０ｍｍの試料に３００ｇ／ｃｍ^２ の圧力を６０秒間加えたときの試料厚さＴ１、続いて１８００ｇ／ｃｍ^２ の圧力を６０秒間加えたときの試料厚さＴ２を測定し、圧縮変形量Ｔ２−Ｔ１（μｍ）から算出した。Ｔ１、Ｔ２の測定には、レーザー変位計を使用し、圧子の位置を所定の時刻に測定した。３０×３０ｍｍの試料で異なる箇所を３回測定し、平均値を圧縮変形量の値とした。

（４）密度
ＪＩＳ Ｋ７１１２記載の方法にしたがって、ピクノメーター（ハーバード型）を使用して測定した。３０ｍｍ×１５ｍｍの試料１枚で測定を行った。試料３枚を用いて３回測定し、平均値を密度の値とした。

（５）吸水率
試料を７０℃、１２時間真空乾燥し、デシケーター内で１時間放置後、重量を測定した（ｄｒｙ重量）。２３℃において、試料を精製水中に２４時間浸漬し、表面の精製水を拭き取り、重量を測定した（ｗｅｔ重量）。
（ｗｅｔ重量−ｄｒｙ重量）／ｄｒｙ重量×１００の値を、吸水率とした。
３０ｍｍ×１５ｍｍの試料１枚で測定を行った。試料３枚を用いて３回測定し、平均値を吸水率の値とした。

（６）表面粗さ
３次元微細形状測定機ＥＴ４０００Ａ（株式会社小坂研究所製）を用い、未研磨の積層研磨パッドのパッド表面の表面粗さ測定を行った。測定領域は、１０００×１０００μｍとし、Ｘピッチ１μｍ、Ｙピッチ４μｍ、Ｘ送り速さ０．１ｍｍ／秒の測定条件で、最小二乗法によるレベリング処理を行った。

（７）体積弾性率
特開２００５−３４５２２８号公報に記載の方法により測定した。２３℃の環境下において、体積変化検出部を備えた測定セル（内容積約４３ｍＬ）に試料および水を入れ、該測定セルの全体に対して等方的に圧力を加え、その体積変化から試料の体積弾性率を算出した。等方的圧力として０．１０ＭＰａ加圧したときの体積変化から体積弾性率を算出した。

（８）ｔａｎδ
株式会社レオロジー社製の広域動的粘弾性測定装置”ＤＶＥ−Ｖ４”で測定した。幅３ｍｍ×厚さ１〜２ｍｍ×長さ２８ｍｍの試料（チャック間距離約２０ｍｍ）に静的応力（約７ｇ／ｍｍ^２ ）を加えた後、変位振幅が４０μｍの正弦波歪を１００Ｈｚの周波数で加え、そのときに発生する応力レスポンスを測定し、動的応力波形及び動的歪波形から、貯蔵弾性率、損失弾性率、損失正接ｔａｎδを算出した。測定は、０℃〜８０℃において、昇温速度２℃／分（等速昇温）で窒素ガス気流中で行った。

（９）ヒステリシスロス率
東洋ボールドウィン社製テンシロンで測定した。５０ｍｍ×５０ｍｍのサイズの試料を厚さが５〜７ｍｍになるように積層し、全面を厚み方向に１０ｍｍ／分の速度で変位量２５％まで加圧して押し込み、その後に１０ｍｍ／分の速度で変位量０％までの徐圧して戻す操作を連続して５回行ない、５回目のサイクルにおける押し込み時の加圧エネルギーと戻し時の徐圧エネルギーとの差を、５回目の加圧エネルギーで除した値を算出して、ヒステリシスロスとした。

（１０）研磨評価Ａ
４２０ｍｍφの研磨定盤を有する片面研磨機ＬＰ−１５Ｆ（ラップマスターＳＦＴ社製）に研磨パッドを貼着し、セリアスラリー（セリア砥粒濃度５重量％）を２５ｍＬ／分の割合で研磨パッド上に流しながら、定盤回転数４０ｒｐｍ、研磨圧力１０ｋＰａで７４ｍｍ×７４ｍｍ×１ｍｍ厚の光学ガラス板ＢＫ−７を１０分間研磨した。比較例１においては研磨パッド上に＃１７０のダイヤモンドドレッサーを押し付けて、回転数５０ｒｐｍで加工前にコンディショニングを行った。実施例１、実施例２、比較例２、比較例３においては加工前のコンディショニングを行うことなく研磨加工した。研磨加工終了後、イオン交換水でリンスを行った後、研磨加工能率および光学ガラス板のふち形状の測定を行った。

（１１）研磨評価Ｂ
４２０ｍｍφの研磨定盤を有する片面研磨機ＬＰ−１５Ｆ（ラップマスターＳＦＴ社製）に研磨パッドを貼着し、コロイダルシリカスラリーＧＬＡＮＺＯＸ−１３０２（フジミ・インコーポレーティッド社製）を２５ｍＬ／分の割合で研磨パッド上に流しながら、定盤回転数４０ｒｐｍ、研磨圧力１３．４ｋＰａで５インチの単結晶シリコンウェハーを２０分間研磨した。研磨加工終了後、イオン交換水でリンスを行った後、研磨加工能率およびウェハーのふち形状の測定を行った。なお、比較例４では、研磨パッド上に＃１７０のダイヤモンドドレッサーを圧力０．７ｋＰａ、回転数５０ｒｐｍで５分間押し付けて、加工前にコンディショニングを行ってから研磨加工を行った。実施例３〜６、比較例５においては加工前のコンディショニングを行うことなく研磨加工を行った。

（１２）研磨加工能率
研磨前後の重量変化を電子天秤で測定した。研磨評価Ａにおいては、光学ガラスＢＫ−７の密度（２．５１ｇ／ｃｍ^３ ）、ガラス板の面積、および研磨時間で割りかえして、研磨加工能率（μｍ／分）を算出した。また、研磨評価Ｂにおいては、単結晶シリコンの密度（２．３２９ｇ／ｃｍ^３ ）、ウェハーの面積、研磨時間で割りかえして、研磨加工能率（μｍ／分）を算出した。研磨前、研磨後ともに、ＰＶＡスポンジ（ポリビニルホルマール樹脂製）を用いてイオン交換水で洗浄し、乾燥後に重量測定を行った。

（１３）ふち形状
ガラス板（７４ｍｍ角）、５インチ単結晶シリコンウェハーのふち形状は、３次元微細形状測定機ＥＴ４０００Ａ（株式会社小坂研究所製）により測定した。最小二乗法によるレベリング処理を行った。表面形状のエッジから３ｍｍから６ｍｍの範囲における近似直線を求め、その直線を基準としてエッジから１ｍｍの位置、エッジから０．２ｍｍの位置、およびエッジにおけるふちだれ量を求めた。比較例において、ふちだれ開始点がエッジ３ｍｍよりも内側に見られるものがあったため、近似直線の範囲がエッジ３ｍｍから６ｍｍの場合と、エッジ５ｍｍから１０ｍｍに変更した場合で、近似直線が一致することを確認した。一致しない場合には、近似直線の範囲をエッジ５ｍｍから１０ｍｍに変更して、それぞれのふちだれ量を測定した。

（１４）研磨評価Ｃ
４２０ｍｍφの定盤を有する片面研磨機ＬＰ−１５Ｆ（ラップマスターＳＦＴ社製）に研磨パッドを貼着し、アルミナスラリーｉＣｕｅ５００３（キャボット・マイクロエレクトロニクス社製）と３０％過酸化水素水を重量比で１１：１の割合で攪拌、混合した調製済みスラリーを２０ｍＬ／分の割合で研磨パッド上に流しながら、定盤回転数４５ｒｐｍ、研磨圧力２５ｋＰａで５インチの銅膜ウェハー（膜厚２μｍ）を１分間研磨した。研磨終了後、イオン交換水でリンスを行った後、研磨速度および研磨速度の面内均一性の測定を行った。研磨加工、評価は、遮光下において行った。なお、比較例８では、研磨パッド上に＃１７０のダイヤモンドドレッサーを圧力１０ｋＰａ、回転数５０ｒｐｍで６０分間押し付けて、加工前にコンディショニングを行ってから研磨加工を行った。実施例７では、研磨加工前のコンディショニングを行うことなく研磨加工した。

（１５）銅膜の研磨速度
抵抗率測定器ＶＲ−１２０Ｓ（国際電気アルファ（株）製）を用いて、ウェハーの直径方向にエッジ１ｍｍよりも内側において所定の４１点の測定点にて測定を行った。以下の式から算出される各測定点の研磨速度の４１点の平均値を研磨速度とした。
研磨速度＝（研磨前の酸化膜の厚さ−研磨後の酸化膜の厚さ）／研磨時間

（１６）酸化膜の研磨速度の面内均一性
研磨速度のウェハー面内均一性は、以下の式にしたがって算出した。
面内均一性（％）＝（最大研磨速度−最小研磨速度）／（最大研磨速度＋最小研磨速度）×１００

実施例１
研磨層として、縦糸、横糸ともに海島型ポリエステル超極細繊維（繊維径約２μｍ）を用いた平織り構造の布帛である５２６２８ＴＲ（東レ（株）製）を使用した。布帛のみのマイクロゴムＡ硬度は８７、布帛厚さは０．１７ｍｍであった。下地層として、厚さ１．０ｍｍの熱硬化性ポリウレタンシートを使用した。下地層のみの物性値は、マイクロゴムＡ硬度は９１、圧縮率は０．４８％、密度は１．１９ｇ／ｃｍ^３ 、体積弾性率は３５５ＭＰａ、引張弾性率は９．７ＭＰａ、圧縮変形量は４．７μｍ、ｔａｎδは０．１７、ヒステリシスロスは１９％であった。研磨層と下地層は厚さ約７０μｍの接着層を介して貼り合わせた。次に、下地層の裏面に離型フイルム付き両面テープ（ポリエチレンテレフタレート製フイルムの両面に接着層を設けた両面テープで、厚さ約１１０μｍ）を貼り合わせた後、直径４２０ｍｍの円形に打ち抜き、離型フイルムを剥がして研磨定盤に貼着し、研磨評価Ａを行った。結果は表１の通りであった。
また、積層研磨パッドのマイクロゴムＡ硬度は７２、圧縮率は１．３６％、表面粗さは１３．１μｍであった。

実施例２
研磨層として、布帛表面が海島型ポリエステル超極細繊維（繊維径約２μｍ）で覆われた丸編構造の布帛である７３００１ＴＲ（東レ（株）製）を使用した。布帛のみのマイクロゴムＡ硬度は６０、布帛厚さは０．４７ｍｍであった。下地層として、実施例１で用いたものと同じ熱硬化性ポリウレタンシートを使用した。研磨層と下地層は厚さ約７０μｍの接着シートを介して貼り合わせた。次に、下地層の裏面に離型フイルム付き両面テープ（ポリエチレンテレフタレート製フイルムの両面に接着層を設けた両面テープで、厚さ約１１０μｍ）を貼り合わせた後、直径４２０ｍｍの円形に打ち抜き、離型フイルムを剥がして研磨定盤に貼着し、研磨評価Ａを行った。結果は表１の通りであった。
また、積層研磨パッドのマイクロゴムＡ硬度は５９、圧縮率は４．１０％、表面粗さは１７．２μｍであった。

比較例１
研磨パッドとして、セリア粒子を含有した発泡ポリウレタンパッドＭＨＣ１５Ａ（ニッタ・ハース社製）を使用した。直径４２０ｍｍの円形に打ち抜き、離型フイルムを剥がして研磨定盤に貼着し、研磨評価Ａを行った。結果は表１の通りであった。
また、この単層研磨パッドは、厚さ１．６４ｍｍ、マイクロゴムＡ硬度９１、圧縮率１．０％、表面粗さは４９．７μｍであった。

比較例２
研磨層として、繊維径約２μｍの極細繊維からなる不織布にウレタン樹脂を含浸させたシートを片面だけ加熱したプレス機で加圧・圧縮し、表層を熱圧着した。次に、この単層研磨パッドの裏面に離型フイルム付き両面テープ（ポリエチレンテレフタレート製フイルムの両面に接着層を設けた両面テープで、厚さ約１１０μｍ）を貼り合わせた後、直径４２０ｍｍの円形に打ち抜き、離型フイルムを剥がして研磨定盤に貼着し、研磨評価Ａを行った。結果は表１の通りであった。
また、この単層研磨パッドは、厚さ１．４８ｍｍ、マイクロゴムＡ硬度は９１、圧縮率は７．７％、表面粗さは２．９μｍであった。

比較例３
研磨パッドとして、市販の研磨パッド（日本エンギス社製ポリシングクロス４１０）を使用した。直径４２０ｍｍの円形に打ち抜き、離型フイルムを剥がして研磨定盤に貼着し、研磨評価Ａを行った。結果は表１の通りであった。
この研磨パッドは、表層が布帛層、下地層が樹脂シートから構成され、布帛のみのマイクロゴムＡ硬度は９６であった。下地層のみの物性値は、厚さが０．５０ｍｍ、マイクロゴムＡ硬度が９７であった。また、積層研磨パッドのマイクロゴムＡ硬度は９１、圧縮率は０．９１％、厚さは０．８３ｍｍであった。

比較例４
研磨層として、縦糸、横糸ともにナイロン６６繊維（繊維直径約３０μｍ）を用いた平織り構造の布帛を使用した。布帛のみのマイクロゴムＡ硬度は８３、布帛厚さは０．３２ｍｍであった。下地層として、厚さ０．３２ｍｍの熱可塑性ポリウレタンシートを使用した。下地層のみの物性値は、マイクロゴムＡ硬度は６５、圧縮率は１．４６％、密度は１．１４ｇ／ｃｍ^３ であった。研磨層と下地層は厚さ約７０μｍの接着層を介して貼り合わせた。次に、下地層の裏面に離型フイルム付き両面テープ（ポリエチレンテレフタレート製フイルムの両面に接着層を設けた両面テープで、厚さ約１１０μｍ）を貼り合わせた後、直径４２０ｍｍの円形に打ち抜き、離型フイルムを剥がして研磨定盤に貼着し、研磨評価Ａを行った。結果は表１の通りであった。
また、積層研磨パッドのマイクロゴムＡ硬度は８２、圧縮率は２．５７％、表面粗さは８．８μｍであった。

以上から、光学ガラスの研磨において一般的に使用されている研磨パッド（セリア粒子含有発泡ポリウレタン）と比較して、本発明の積層研磨パッドは研磨加工能率が実施例１で３５％、実施例２で８９％高く、研磨加工能率に優れていた。また、研磨後のふちだれ量については、研磨層の選択やエッジからの距離によるが、比較例と比べると、エッジからの距離が１ｍｍの場合も、０ｍｍの場合（エッジ）も、いずれにおいても研磨後のふちだれ量が顕著に小さいことがわかる。

特に、実施例１の積層研磨パッドの圧縮率が１．３６％であるのに対して、比較例１の単層研磨パッドの圧縮率は１．０％であることから、研磨時、光学ガラス板のパッドへの沈み込み量は実施例１の方が大きいと考えられる。しかしながら、実施例１の方がふちだれ量が大幅に小さいことから、研磨層（表層）が下地層よりも柔らかい（マイクロゴムＡ硬度が小さい）という本発明の積層研磨パッドにおいては、研磨時のエッジ部における圧力集中が緩和され、圧力分布が均一化する効果が現れた結果であると推定される。

実施例３
積層研磨パッドとして、実施例１で使用したパッドと同じ積層研磨パッドを使用し、研磨評価Ｂを行った。結果は表２の通りであった。

比較例５
研磨パッドとして、不織布にポリウレタン樹脂を含浸させたＳｕｂａ８００（ニッタ・ハース社製）を使用した。直径４２０ｍｍの円形に打ち抜き、離型フイルムを剥がして研磨定盤に貼着し、研磨評価Ｂを行った。結果は表２の通りであった。
また、この単層研磨パッドは、厚さ１．２７ｍｍ、マイクロゴムＡ硬度は８２、圧縮率は２．５％、表面粗さは１９．９μｍであった。

実施例４
研磨層として、８葉形の断面形状を有するナイロン糸（単糸繊維の断面形状が中心がナイロン成分からなる８葉形であり、それを取り巻く形でポリエステル成分が配された単糸繊度３．０デシテックスのマルチフィラメント糸条から、ポリエステル成分を溶出・除去させた単糸繊度が０．９３デシテックスの剥離分割型糸）の平織り構造の布帛を使用した。布帛のみのマイクロゴムＡ硬度は８０、布帛厚さは０．０９ｍｍであった。下地層として、厚さ０．９５ｍｍの熱可塑性ポリエステルエラストマー（東レ・デュポン社製）からなる樹脂シートを使用した。下地層のみの物性値は、マイクロゴムＡ硬度は８４、圧縮率は０．９３％、密度は１．１５ｇ／ｃｍ^３ であった。研磨層と下地層は厚さ約７０μｍの接着層を介して貼り合わせた。次に、下地層の裏面に離型フイルム付き両面テープ（ポリエチレンテレフタレート製フイルムの両面に接着層を設けた両面テープで、厚さ約１１０μｍ）を貼り合わせた後、直径４２０ｍｍの円形に打ち抜き、離型フイルムを剥がして研磨定盤に貼着し、研磨評価Ｂを行った。結果は表２の通りであった。
また、積層研磨パッドのマイクロゴムＡ硬度は６５、圧縮率は１．５１％であった。

実施例５
研磨層は実施例２で使用した布帛と同じ布帛を使用し、以下のようにして積層研磨パッドを作製した。下地層として、厚さ１．１５ｍｍの熱可塑性ポリウレタンシートを使用した。下地層のみの物性値は、マイクロゴムＡ硬度は７２、圧縮率は１．６５％、密度は１．１５ｇ／ｃｍ^３ 、圧縮変形量は１２．３μｍ、吸水率は０．９６％であった。研磨層と下地層は厚さ約７０μｍの接着層を介して貼り合わせた。次に、下地層の裏面に離型フイルム付き両面テープ（ポリエチレンテレフタレート製フイルムの両面に接着層を設けた両面テープで、厚さ約１１０μｍ）を貼り合わせた後、直径４２０ｍｍの円形に打ち抜き、離型フイルムを剥がして研磨定盤に貼着し、研磨評価Ｂを行った。結果は表２の通りであった。
また、積層研磨パッドのマイクロゴムＡ硬度は５６、圧縮率は４．７３％であった。

実施例６
研磨層として、縦糸、横糸ともにポリエステル繊維（繊維径約１０μｍ）を用いた平織り構造の布帛を使用した。布帛のみのマイクロゴムＡ硬度は７５、布帛厚さは０．１７ｍｍであった。下地層として、厚さ０．６１ｍｍの熱可塑性ポリウレタンシートを使用した。下地層のみの物性値は、マイクロゴムＡ硬度は９０、圧縮率は０．８９％、密度は１．１９ｇ／ｃｍ^３ であった。研磨層と下地層は厚さ約７０μｍの接着層を介して貼り合わせた。次に、下地層の裏面に離型フイルム付き両面テープ（ポリエチレンテレフタレート製フイルムの両面に接着層を設けた両面テープで、厚さ約１１０μｍ）を貼り合わせた後、直径４２０ｍｍの円形に打ち抜き、離型フイルムを剥がして研磨定盤に貼着し、研磨評価Ｂを行った。結果は表２の通りであった。
また、積層研磨パッドのマイクロゴムＡ硬度は６７、圧縮率は１．２４％であった。

比較例６
研磨層として、縦糸、横糸ともに海島型ポリエステル超極細繊維（単繊維繊度０．１１デシテックス、約０．１デニールに相当する）を用いた平織り構造の布帛を使用した。この布帛は、単繊維繊度０．１１デシテックスのポリエチレンテレフタレート繊維を７０本束ね、これをさらに９本束ねたものを、縦糸および横糸とした織布である。布帛のみのマイクロゴムＡ硬度は８９、布帛厚さは０．１９ｍｍであった。研磨層の裏面に離型フイルム付き両面テープ（ポリエチレンテレフタレート製フイルムの両面に接着層を設けた両面テープで、厚さ約１１０μｍ）を貼り合わせた後、直径４２０ｍｍの円形に打ち抜き、離型フイルムを剥がして定盤に貼着し、研磨評価Ｂを行った。結果は表２の通りであった。
また、研磨パッドの厚さは０．３１ｍｍ、マイクロゴムＡ硬度は８６、圧縮率は１０．５％、表面粗さは１１．５μｍであった。

比較例７
研磨層は実施例１で使用した布帛と同じ布帛を使用し、以下のようにして積層パッドを作製した。下地層として、厚さ１．２５ｍｍの熱硬化性ポリウレタンシートを使用した。下地層のみの物性値は、マイクロゴムＡ硬度は４３、圧縮率は３．３７％、密度は１．１２ｇ／ｃｍ^３ 、圧縮変形量は４２．０μｍであった。研磨層と下地層は厚さ約７０μｍの接着層を介して貼り合わせた。次に、下地層の裏面に離型フイルム付き両面テープ（ポリエチレンテレフタレート製フイルムの両面に接着層を設けた両面テープで、厚さ約１１０μｍ）を貼り合わせた後、直径４２０ｍｍの円形に打ち抜き、離型フイルムを剥がして研磨定盤に貼着し、研磨評価Ｂを行った。結果は表２の通りであった。
また、積層研磨パッドのマイクロゴムＡ硬度は６５、圧縮率は３．３０％であった。

以上から、ベアシリコンウェハーの研磨において一般的に使用されている研磨布（ポリウレタン樹脂含浸不織布）と比較して、研磨加工能率が約２０％高く、研磨加工能率が優れていた。また、ふちだれ量が顕著に小さく抑制できた。比較例では、エッジに近づくにしたがって、ふちだれ量が増大した。したがって、よりエッジに近い部位において本発明の積層研磨パッドとの差異が顕著になることがわかる。

実施例７
実施例１と同じ積層研磨パッドを使用し、研磨評価Ｃを行った。研磨速度は、６３０ｎｍ／分、面内均一性は５．０％と良好であった。

比較例８
発泡構造を有する硬質ポリウレタン樹脂であるＩＣ−１０００（ローム＆ハース社製）単層パッドを直径４２０ｍｍの円形に打ち抜き、離型フイルムを剥がして研磨パッドを定盤に貼着し、研磨評価Ｃを行った。研磨速度は、４５０ｎｍ／分、面内均一性は１８．２％であった。この研磨パッドは、厚さ１．３８ｍｍ、研磨面側から測定したマイクロゴムＡ硬度は９９、圧縮率は０．４１％であった。

比較例８と比べ、実施例７ではウェハーのエッジ１ｍｍのところまで研磨速度が均一であり、研磨速度の面内均一性に優れていた。

Claims (12)

1. 研磨層である表層と下地層が積層されてなる積層研磨パッドであって、前記表層が繊維のみからなる織物または編物からなり、前記表層のマイクロゴムＡ硬度が前記下地層のマイクロゴムＡ硬度よりも３以上小さく、該下地層のマイクロゴムＡ硬度が５０以上であり、前記表層側から測定した積層研磨パッドのマイクロゴムＡ硬度が９０未満であることを特徴とする積層研磨パッド。
2. 前記表層側から測定した積層研磨パッドの圧縮率が５％未満であって、該表層側から測定した積層研磨パッドの圧縮率が前記下地層の圧縮率よりも大きいことを特徴とする請求項１記載の積層研磨パッド。
3. 前記下地層が樹脂層からなることを特徴とする請求項１または２記載の積層研磨パッド。
4. 前記織物または編物の繊維径が２５μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の積層研磨パッド。
5. 前記織物または編物の厚さが１ｍｍ未満であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の積層研磨パッド。
6. 前記表層の表面粗さＲａが５μｍ以上であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の積層研磨パッド。
7. 前記樹脂層が実質的に非吸水性であることを特徴とする請求項３に記載の積層研磨パッド。
8. 前記樹脂層の密度が０．８ｇ／ｃｍ³ 以上であることを特徴とする請求項７に記載の積層研磨パッド。
9. 前記下地層の圧縮変形量が２０μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の積層研磨パッド。
10. 前記下地層の体積弾性率が４０ＭＰａ以上であって、かつ引張弾性率が０．１ＭＰａ〜２０ＭＰａであることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の積層研磨パッド。
11. 前記下地層の１００Ｈｚにおけるｔａｎδの値が２５℃において０．０３以上０．２５以下であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の積層研磨パッド。
12. 前記下地層の２５％押し込み時におけるヒステリシスロス率が１０％以上３２％以下であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の積層研磨パッド。