JP7072429B2 - Polishing pads, methods of manufacturing polishing pads, and methods of polishing the surface of optical or semiconductor materials. - Google Patents

Polishing pads, methods of manufacturing polishing pads, and methods of polishing the surface of optical or semiconductor materials. Download PDF

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Description

本発明は、研磨パッド、研磨パッドの製造方法、及び光学材料又は半導体材料の表面を研磨する方法に関する。本発明の研磨パッドは、光学材料、半導体ウエハ、半導体デバイス、ハードディスク用基板等の研磨に用いられ、特に半導体ウエハの上に酸化物層、金属層等が形成されたデバイスを研磨するのに好適に用いられる。 The present invention relates to a polishing pad, a method for manufacturing a polishing pad, and a method for polishing the surface of an optical material or a semiconductor material. The polishing pad of the present invention is used for polishing optical materials, semiconductor wafers, semiconductor devices, substrates for hard disks, etc., and is particularly suitable for polishing devices in which an oxide layer, a metal layer, etc. are formed on a semiconductor wafer. Used for.

光学材料、半導体ウエハ、ハードディスク基板、液晶用ガラス基板、半導体デバイスは非常に精密な平坦性が要求される。また、半導体デバイスの研磨においては、近年の集積回路の微細化・高密度化に伴い、スクラッチ(傷)、有機残渣等のディフェクト(欠陥)の抑制についてより厳密なレベルが要求されるようになってきている。このような各種材料の表面を平坦に研磨するために、硬質研磨パッドが一般的に用いられている。 Optical materials, semiconductor wafers, hard disk substrates, glass substrates for liquid crystals, and semiconductor devices are required to have extremely precise flatness. Further, in the polishing of semiconductor devices, with the recent miniaturization and densification of integrated circuits, a stricter level of suppression of defects such as scratches and organic residues is required. It's coming. In order to polish the surface of such various materials flat, a hard polishing pad is generally used.

硬質研磨パッドを用いた研磨において、研磨開始から研磨パッド及び砥液(スラリー)を交換するまでの1回の研磨作業の終期には相当の研磨屑が発生している。研磨屑の蓄積が原因で研磨パッドの開口部が目詰まりして、研磨パッドのスラリーの保持性が悪化し、摩擦熱が発生する。このため、1回の研磨作業の間に、被研磨物の表面の温度は初期から終期にかけて上昇し、30℃~90℃を含む幅広い温度範囲で変化する。また、化学機械研磨に使用されるスラリーは温度上昇とともに化学的作用(被研磨物の表面の腐食)が強くなるため、1回の研磨作業の終期において、より大きなスクラッチが入りやすい傾向となる。このようなスクラッチが入りやすい状況において、研磨パッドの表面の剛性が高く維持されているとより被研磨物の表面にスクラッチが発生しやすくなる。 In polishing using a hard polishing pad, a considerable amount of polishing debris is generated at the end of one polishing operation from the start of polishing to the replacement of the polishing pad and the abrasive liquid (slurry). Due to the accumulation of polishing debris, the opening of the polishing pad is clogged, the retention of the slurry of the polishing pad deteriorates, and frictional heat is generated. Therefore, during one polishing operation, the temperature of the surface of the object to be polished rises from the initial stage to the final stage and changes in a wide temperature range including 30 ° C. to 90 ° C. Further, since the slurry used for chemical mechanical polishing has a strong chemical action (corrosion of the surface of the object to be polished) as the temperature rises, a larger scratch tends to occur at the end of one polishing operation. In such a situation where scratches are likely to occur, if the rigidity of the surface of the polishing pad is maintained high, scratches are more likely to occur on the surface of the object to be polished.

現在、多くの硬質研磨パッドは、ポリオール成分とイソシアネート成分との反応物であるウレタンプレポリマーに、硬化剤としてポリアミン類又はポリオール類、添加剤として発泡剤・触媒等を混合してポリウレタン組成物を製造し、当該ポリウレタン組成物を硬化させる、いわゆるプレポリマー法により製造されている。上記硬化剤としては、取扱い性が良好で得られるポリウレタン組成物の動的性能に優れている点から、芳香族ジアミンである3,3’-ジクロロ-4,4’-ジアミノジフェニルメタン(MOCA)が最もよく用いられている。 Currently, many rigid polishing pads are made by mixing a polyurethane prepolymer, which is a reaction product of a polyol component and an isocyanate component, with polyamines or polyols as a curing agent, and a foaming agent / catalyst as an additive to form a polyurethane composition. It is manufactured by a so-called prepolymer method in which the polyurethane composition is manufactured and cured. As the curing agent, 3,3'-dichloro-4,4'-diaminodiphenylmethane (MOCA), which is an aromatic diamine, is used because it is easy to handle and has excellent dynamic performance of the obtained polyurethane composition. Most often used.

しかし、上記のMOCAは、発ガン性物質の疑いが持たれているとともに、塩素化合物であるため、焼却時に猛毒であるダイオキシンの発生を誘発し、また、酸性ガスを発生させる虞がある。このため、MOCAは人体及び環境に有害な物質として指摘されている。このような状況から、MOCAの代替となる硬化剤を用いることが要望されている。 However, since the above MOCA is suspected to be a carcinogen and is a chlorine compound, it may induce the generation of dioxin, which is extremely toxic at the time of incineration, and may generate acid gas. Therefore, MOCA has been pointed out as a substance harmful to the human body and the environment. Under these circumstances, it is desired to use a curing agent as an alternative to MOCA.

特許文献1には、非MOCA系の硬化剤として、ビス-(アルキルチオ)芳香族ジアミン等を脂肪族トリオールと併せて用いて製造された研磨パッドが開示されている。 Patent Document 1 discloses a polishing pad manufactured by using bis- (alkylthio) aromatic diamine or the like in combination with an aliphatic triol as a non-MOCA-based curing agent.

特表2010-538461号公報Special Table 2010-538461 Publication No.

また、本発明者らが検討したところ、後述の比較例で示すように、MOCAを硬化剤として用いた研磨パッドは、硬度(剛性)が高く、被研磨物にスクラッチが入りやすいことがわかった。 Further, as a result of the examination by the present inventors, it was found that the polishing pad using MOCA as a curing agent has a high hardness (rigidity) and is easily scratched on the object to be polished, as shown in the comparative example described later. ..

さらに、MOCAの一部を代替することを目的として、硬化剤としてジオール類であるポリオールをMOCAと併用することを本発明者らが検討したところ、後述の比較例で示すように、ジオール類はジアミン類よりも反応速度が低いため、ジオール類が反応せずに未反応残留物として硬化後の樹脂組成物に含まれていることがわかった。このような未反応残留物が存在すると、研磨時に有機残渣として被研磨物に付着し、ディフェクトとなってしまうものと考えられる。 Furthermore, the present inventors have studied the use of a polyol, which is a diol, as a curing agent in combination with MOCA for the purpose of substituting a part of MOCA. Since the reaction rate was lower than that of diamines, it was found that the diols did not react and were contained as an unreacted residue in the cured resin composition. If such an unreacted residue is present, it is considered that it adheres to the object to be polished as an organic residue during polishing and becomes a defect.

以上のように、従来の研磨パッドよりも硬度が低く、また、有機残渣の発生が少なく、結果としてスクラッチ、有機残渣等のディフェクトの発生を抑制できる研磨パッドが望まれている。 As described above, there is a demand for a polishing pad that has a lower hardness than the conventional polishing pad, generates less organic residue, and as a result can suppress the generation of defects such as scratches and organic residues.

本発明は、従来の研磨パッドよりも硬度が低く、また、有機残渣の発生が少なく、結果としてスクラッチ、有機残渣等のディフェクトの発生を抑制できる研磨パッド、研磨パッドの製造方法、及び光学材料又は半導体材料の表面を研磨する方法を提供することを目的とする。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention has a lower hardness than a conventional polishing pad, less generation of organic residue, and as a result, a polishing pad capable of suppressing the generation of defects such as scratches and organic residues, a method for manufacturing the polishing pad, and an optical material or It is an object of the present invention to provide a method for polishing the surface of a semiconductor material.

本発明者らは、上記課題を解決するべく鋭意研究した結果、硬化剤としてMOCAの代わりに特定のアミン系硬化剤を用いることで上記課題を解決できることを知見し、本発明を完成するに至った。本発明の具体的態様は以下のとおりである。
なお、本明細書において、「~」を用いて数値範囲を表す際は、その範囲は両端の数値
を含むものとする。
As a result of diligent research to solve the above problems, the present inventors have found that the above problems can be solved by using a specific amine-based curing agent instead of MOCA as the curing agent, and have completed the present invention. rice field. Specific embodiments of the present invention are as follows.
In addition, in this specification, when the numerical value range is expressed by using "-", the range shall include the numerical value at both ends.

[1] ポリウレタン樹脂を含む研磨層を有する研磨パッドであって、
前記ポリウレタン樹脂が、イソシアネート末端ウレタンプレポリマー及び硬化剤を含む硬化性樹脂組成物の硬化物であり、前記硬化剤は、下記式(I)で表される数平均分子量が400~1300のアミン系硬化剤を含む、前記研磨パッド。

Figure 0007072429000001
(上記式(I)中、nは、前記アミン系硬化剤の数平均分子量が400~1300となる1以上の自然数である。)
[2] 前記イソシアネート末端ウレタンプレポリマーが、ポリオール成分とポリイソシアネート成分との反応生成物である、[1]に記載の研磨パッド。
[3] 前記ポリイソシアネート成分がトリレンジイソシアネートを含む、[2]に記載の研磨パッド。
[4] 前記ポリオール成分がポリオキシテトラメチレングリコールを含む、[2]又は[3]に記載の研磨パッド。
[5] 前記硬化性樹脂組成物が微小中空球体をさらに含む、[1]~[4]のいずれか1つに記載の研磨パッド。
[6] [1]~[5]のいずれか1つに記載の研磨パッドの製造方法であって、
前記研磨層を成形する工程を含む、前記方法。
[7] 光学材料又は半導体材料の表面を研磨する方法であって、[1]~[5]のいずれか1つに記載の研磨パッドを使用する、前記方法。 [1] A polishing pad having a polishing layer containing a polyurethane resin.
The polyurethane resin is a cured product of a curable resin composition containing an isocyanate-terminated urethane prepolymer and a curing agent, and the curing agent is an amine-based material having a number average molecular weight of 400 to 1300 represented by the following formula (I). The polishing pad containing a curing agent.
Figure 0007072429000001
(In the above formula (I), n is a natural number of 1 or more in which the number average molecular weight of the amine-based curing agent is 400 to 1300.)
[2] The polishing pad according to [1], wherein the isocyanate-terminated urethane prepolymer is a reaction product of a polyol component and a polyisocyanate component.
[3] The polishing pad according to [2], wherein the polyisocyanate component contains tolylene diisocyanate.
[4] The polishing pad according to [2] or [3], wherein the polyol component contains polyoxytetramethylene glycol.
[5] The polishing pad according to any one of [1] to [4], wherein the curable resin composition further contains microhollow spheres.
[6] The method for manufacturing a polishing pad according to any one of [1] to [5].
The method comprising molding the polishing layer.
[7] The method for polishing the surface of an optical material or a semiconductor material, wherein the polishing pad according to any one of [1] to [5] is used.

本発明の研磨パッドは、従来の研磨パッドよりも硬度が低く、また、有機残渣の発生が少なく、結果としてスクラッチ、有機残渣等のディフェクトの発生を抑制できる。 The polishing pad of the present invention has a lower hardness than the conventional polishing pad and generates less organic residue, and as a result, it is possible to suppress the generation of defects such as scratches and organic residues.

(作用)
本発明では、硬化剤として、従来使用されていたMOCAの代わりに上記式(I)で表される数平均分子量が400~1300のアミン系硬化剤を使用する。
(Action)
In the present invention, as the curing agent, an amine-based curing agent having a number average molecular weight of 400 to 1300 represented by the above formula (I) is used instead of the conventionally used MOCA.

本発明者らは、予想外にも上記式(I)で表される数平均分子量が400~1300のアミン系硬化剤を用いることにより、MOCAを用いた従来の研磨パッドよりも硬度が低く、また、有機残渣の発生が少なく、結果としてスクラッチ、有機残渣等のディフェクトの発生を抑制できる研磨パッドが得られることを見出した。これらの特性が得られる理由の詳細は明らかではないが、以下のように推察される。 Unexpectedly, by using an amine-based curing agent having a number average molecular weight of 400 to 1300 represented by the above formula (I), the present inventors have a lower hardness than the conventional polishing pad using MOCA. Further, it has been found that a polishing pad capable of suppressing the generation of defects such as scratches and organic residues can be obtained as a result of the generation of less organic residue. The details of the reason why these characteristics are obtained are not clear, but it is inferred as follows.

当該アミン系硬化剤は、ソフトセグメントであるポリオキシテトラメチレン鎖を有するため、当該アミン系硬化剤を用いた硬化物は、MOCAを用いた硬化物に比べて、研磨パッドの硬度(剛性)低くなるものと考えられる。 Since the amine-based curing agent has a polyoxytetramethylene chain which is a soft segment, the cured product using the amine-based curing agent has a lower hardness (rigidity) of the polishing pad than the cured product using MOCA. It is thought that it will be.

また、上記式(I)で表される数平均分子量が400~1300のアミン系硬化剤は、MOCAと同様に両末端にアミノ基を有し、イソシアネート末端ウレタンプレポリマーとの反応性がMOCAと同程度であるため、硬化後の樹脂組成物に未反応物として残留しにくいと考えられる。 Further, the amine-based curing agent represented by the above formula (I) and having a number average molecular weight of 400 to 1300 has amino groups at both ends as in MOCA, and its reactivity with the isocyanate-terminated urethane prepolymer is MOCA. Since it is about the same level, it is considered that it is unlikely to remain as an unreacted substance in the cured resin composition.

以下、本発明の研磨パッド、研磨パッドの製造方法、及び光学材料又は半導体材料の表面を研磨する方法について、説明する。 Hereinafter, the polishing pad of the present invention, a method for manufacturing the polishing pad, and a method for polishing the surface of an optical material or a semiconductor material will be described.

本発明の研磨パッドは、ポリウレタン樹脂を含む研磨層を有し、前記ポリウレタン樹脂が、イソシアネート末端ウレタンプレポリマー及び硬化剤を含む硬化性樹脂組成物の硬化物であり、前記硬化剤は、上述の式(I)で表される数平均分子量が400~1300のアミン系硬化剤を含む。 The polishing pad of the present invention has a polishing layer containing a polyurethane resin, wherein the polyurethane resin is a cured product of a curable resin composition containing an isocyanate-terminated urethane prepolymer and a curing agent, and the curing agent is described above. It contains an amine-based curing agent represented by the formula (I) and having a number average molecular weight of 400 to 1300.

本発明の研磨パッドは、ポリウレタン樹脂を含む研磨層を有する。研磨層は被研磨材料に直接接する位置に配置され、研磨パッドのその他の部分は、研磨パッドを支持するための材料、例えば、ゴムなどの弾性に富む材料で構成されてもよい。研磨パッドの剛性によっては、研磨層を研磨パッドとすることができる。 The polishing pad of the present invention has a polishing layer containing a polyurethane resin. The polishing layer is arranged in direct contact with the material to be polished, and the other part of the polishing pad may be composed of a material for supporting the polishing pad, for example, a highly elastic material such as rubber. Depending on the rigidity of the polishing pad, the polishing layer can be used as the polishing pad.

本発明の研磨パッドは、スクラッチ、有機残渣等のディフェクトの発生を抑制できることを除けば、一般的な研磨パッドと形状に大きな差異は無く、一般的な研磨パッドと同様に使用することができ、例えば、研磨パッドを回転させながら研磨層を被研磨材料に押し当てて研磨することもできるし、被研磨材料を回転させながら研磨層に押し当てて研磨することもできる。 The polishing pad of the present invention has no significant difference in shape from a general polishing pad except that it can suppress the generation of defects such as scratches and organic residues, and can be used in the same manner as a general polishing pad. For example, the polishing layer can be pressed against the material to be polished while rotating the polishing pad for polishing, or the material to be polished can be pressed against the polishing layer for polishing while rotating.

本発明の研磨パッドは、一般に知られたモールド成形、スラブ成形等の製造法より作成できる。まずは、それら製造法によりポリウレタンのブロックを形成し、ブロックをスライス等によりシート状とし、ポリウレタン樹脂から形成される研磨層を成形し、支持体などに貼り合わせることによって製造される。あるいは支持体上に直接研磨層を成形することもできる。 The polishing pad of the present invention can be produced by a generally known manufacturing method such as molding or slab molding. First, a polyurethane block is formed by these manufacturing methods, the block is made into a sheet by slicing or the like, a polishing layer formed of a polyurethane resin is formed, and the block is bonded to a support or the like. Alternatively, the polishing layer can be formed directly on the support.

より具体的には、研磨層は、研磨層の研磨面とは反対の面側に両面テープが貼り付けられ、所定形状にカットされて、本発明の研磨パッドとなる。両面テープに特に制限はなく、当技術分野において公知の両面テープの中から任意に選択して使用することが出来る。また、本発明の研磨パッドは、研磨層のみからなる単層構造であってもよく、研磨層の研磨面とは反対の面側に他の層(下層、支持層)を貼り合わせた複層からなっていてもよい。 More specifically, the polishing layer has a double-sided tape attached to the surface side of the polishing layer opposite to the polishing surface, and is cut into a predetermined shape to obtain the polishing pad of the present invention. The double-sided tape is not particularly limited, and can be arbitrarily selected and used from the double-sided tapes known in the art. Further, the polishing pad of the present invention may have a single-layer structure consisting of only a polishing layer, and may be a plurality of layers in which another layer (lower layer, support layer) is bonded to the surface side of the polishing layer opposite to the polishing surface. It may consist of.

研磨層は、イソシアネート末端ウレタンプレポリマー及び硬化剤を含む硬化性樹脂組成物を調製し、当該硬化性樹脂組成物を硬化させることによって成形される。
研磨層は発泡ポリウレタン樹脂から構成することができるが、発泡は微小中空球体を含む発泡剤をポリウレタン樹脂中に分散させて行うことができる。この場合、イソシアネート末端ウレタンプレポリマー、硬化剤、及び発泡剤を含む硬化性樹脂組成物を調製し、当該硬化性樹脂組成物を発泡硬化させることによって成形することができる。
硬化性樹脂組成物は、例えば、イソシアネート末端ウレタンプレポリマーを含むA液と、硬化剤成分を含むB液とを混合して調製する2液型の組成物とすることもできる。それ以外の成分はA液に入れても、B液に入れてもよいが、不具合が生じる場合はさらに複数の液に分割して3液以上の液を混合して構成される組成物とすることができる。
The polishing layer is formed by preparing a curable resin composition containing an isocyanate-terminated urethane prepolymer and a curing agent, and curing the curable resin composition.
The polishing layer can be made of a foamed polyurethane resin, but foaming can be performed by dispersing a foaming agent containing minute hollow spheres in the polyurethane resin. In this case, a curable resin composition containing an isocyanate-terminated urethane prepolymer, a curing agent, and a foaming agent can be prepared and molded by foaming and curing the curable resin composition.
The curable resin composition may be, for example, a two-component composition prepared by mixing a liquid A containing an isocyanate-terminated urethane prepolymer and a liquid B containing a curing agent component. The other components may be contained in solution A or solution B, but if a problem occurs, the composition is further divided into a plurality of solutions and mixed with three or more solutions to obtain a composition. be able to.

硬化性樹脂組成物に含まれる硬化剤である式(I)で表されるアミン系硬化剤の数平均分子量は、400~1300であり、425~1280が好ましく、450~1250が最も好ましい。アミン系硬化剤の分子量が上記数値範囲内であることにより、スクラッチ、有機残渣等のディフェクトの発生を抑制できる研磨パッドが得られる。本発明におけるアミン系硬化剤の数平均分子量は、GPC法で測定したポリスチレン換算の値を用いることができる。 The number average molecular weight of the amine-based curing agent represented by the formula (I), which is a curing agent contained in the curable resin composition, is 400 to 1300, preferably 425 to 1280, and most preferably 450 to 1250. When the molecular weight of the amine-based curing agent is within the above numerical range, a polishing pad capable of suppressing the generation of defects such as scratches and organic residues can be obtained. As the number average molecular weight of the amine-based curing agent in the present invention, a polystyrene-equivalent value measured by the GPC method can be used.

上記式(I)中におけるnは、式(I)で表されるアミン系硬化剤の数平均分子量が400~1300となる1以上の自然数であり、2~15が好ましく、3~14がより好ましい。 In the above formula (I), n is a natural number of 1 or more in which the number average molecular weight of the amine-based curing agent represented by the formula (I) is 400 to 1300, preferably 2 to 15 and more preferably 3 to 14. preferable.

硬化剤は、式(I)で表されるアミン系硬化剤のみから構成されていてもよい。
また、硬化剤全体に対する式(I)で表されるアミン系硬化剤の含有量は、50~100重量%が好ましく、70~100重量%がより好ましく、80~100重量%が最も好ましい。アミン系硬化剤の含有量が上記数値範囲内であることにより、スクラッチ、有機残渣等のディフェクトの発生を抑制できる研磨パッドが得られる。
The curing agent may be composed of only the amine-based curing agent represented by the formula (I).
The content of the amine-based curing agent represented by the formula (I) in the entire curing agent is preferably 50 to 100% by weight, more preferably 70 to 100% by weight, and most preferably 80 to 100% by weight. When the content of the amine-based curing agent is within the above numerical range, a polishing pad capable of suppressing the generation of defects such as scratches and organic residues can be obtained.

硬化剤全体の量は、イソシアネート末端ウレタンプレポリマーのNCOのモル数に対する、硬化剤のNHのモル数の比率(NHのモル数/NCOのモル数)が0.6~1.2、好ましくは0.7~1.0となる量を用いる。 The total amount of the curing agent is such that the ratio of the number of moles of NH 2 of the curing agent (the number of moles of NH 2 / the number of moles of NCO) to the number of moles of NCO of the isocyanate-terminated urethane prepolymer is 0.6 to 1.2. An amount of 0.7 to 1.0 is preferably used.

硬化剤は、式(I)で表されるアミン系硬化剤以外の硬化剤をさらに含んでいてもよく、このような硬化剤としては、例えば、以下に説明するアミン系硬化剤が挙げられる。
アミン系硬化剤を構成するポリアミンとしては、例えば、ジアミンが挙げられ、これには、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などのアルキレンジアミン;イソホロンジアミン、ジシクロヘキシルメタン-4,4’-ジアミンなどの脂肪族環を有するジアミン;3,3’-ジクロロ-4,4’-ジアミノジフェニルメタン(別名:メチレンビス-o-クロロアニリン)(以下、MOCAと略記する。)などの芳香族環を有するジアミン;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の水酸基を有するジアミン、特にヒドロキシアルキルアルキレンジアミン;等が挙げられる。また、3官能のトリアミン化合物、4官能以上のポリアミン化合物も使用可能である。
The curing agent may further contain a curing agent other than the amine-based curing agent represented by the formula (I), and examples of such a curing agent include amine-based curing agents described below.
Examples of the polyamine constituting the amine-based curing agent include diamines, which include alkylenediamines such as ethylenediamine, propylenediamine and hexamethylenediamine; and fats such as isophoronediamine and dicyclohexylmethane-4,4'-diamine. Diamine having a group ring; Diamine having an aromatic ring such as 3,3'-dichloro-4,4'-diaminodiphenylmethane (also known as methylenebis-o-chloroaniline) (hereinafter abbreviated as MOCA); 2- Diamines having hydroxyl groups such as hydroxyethylethylenediamine, 2-hydroxyethylpropylenediamine, di-2-hydroxyethylethylenediamine, di-2-hydroxyethylpropylenediamine, 2-hydroxypropylethylenediamine, di-2-hydroxypropylethylenediamine, especially hydroxy Alkylalkylenediamine; and the like. Further, trifunctional triamine compounds and tetrafunctional or higher functional polyamine compounds can also be used.

硬化剤は、上述のMOCAを含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。
硬化剤がMOCAを含む場合、硬化剤全体に対するその含有量は、0重量%を超え50重量%未満が好ましく、0重量%を超え30重量%未満がより好ましく、0重量%を超え20重量%未満が最も好ましい。また、ここで、「3,3’-ジクロロ-4,4’-ジアミノジフェニルメタン(MOCA)を含まない」とは意図的な添加物として含有しないことを意味し、不純物として含まれる場合であっても、硬化剤全体に対して0.1質量%以下が好ましく、0.05質量%以下がより好ましく、0.01質量%以下が最も好ましい。MOCAの含有量が上記数値範囲内であることにより、スクラッチ、有機残渣等のディフェクトの発生を抑制できる研磨パッドが得られる。
The curing agent may or may not contain the above-mentioned MOCA.
When the curing agent contains MOCA, its content in the entire curing agent is preferably more than 0% by weight and less than 50% by weight, more preferably more than 0% by weight and less than 30% by weight, and more than 0% by weight and 20% by weight. Less than is most preferred. Further, here, "not containing 3,3'-dichloro-4,4'-diaminodiphenylmethane (MOCA)" means that it is not contained as an intentional additive, and is a case where it is contained as an impurity. Also, 0.1% by mass or less is preferable, 0.05% by mass or less is more preferable, and 0.01% by mass or less is most preferable with respect to the whole curing agent. When the content of MOCA is within the above numerical range, a polishing pad capable of suppressing the generation of defects such as scratches and organic residues can be obtained.

硬化剤は、ポリオール系硬化剤を含まないことが好ましい。ここで、「ポリオール系硬化剤を含まない」とは意図的な添加物として含有しないことを意味し、不純物として含まれる場合であっても、硬化剤全体に対して0.1質量%以下が好ましく、0.05質量%以下がより好ましく、0.01質量%以下が最も好ましい。ポリオール系硬化剤が上記数値範囲内であることにより、スクラッチ、有機残渣等のディフェクトの発生を抑制できる研磨パッドが得られる。このようなポリオール硬化剤としては、例えば、イソシアネート末端ウレタンプレポリマーのポリオール成分として後述する化合物が挙げられる。 The curing agent preferably does not contain a polyol-based curing agent. Here, "does not contain a polyol-based curing agent" means that it is not contained as an intentional additive, and even if it is contained as an impurity, it is 0.1% by mass or less with respect to the entire curing agent. It is preferably 0.05% by mass or less, more preferably 0.01% by mass or less, and most preferably 0.01% by mass or less. When the polyol-based curing agent is within the above numerical range, a polishing pad capable of suppressing the generation of defects such as scratches and organic residues can be obtained. Examples of such a polyol curing agent include compounds described later as a polyol component of an isocyanate-terminated urethane prepolymer.

イソシアネート末端ウレタンプレポリマーは、ポリオール成分とポリイソシアネート成分とを反応させることにより得られる生成物であることが好ましい。 The isocyanate-terminated urethane prepolymer is preferably a product obtained by reacting a polyol component with a polyisocyanate component.

イソシアネート末端ウレタンプレポリマーのNCO当量(g/eq)としては、500未満が好ましく、350~495がより好ましく、400~490が最も好ましい。NCO当量(g/eq)が上記数値範囲内であることにより、適度な研磨性能の研磨パッドが得られ、NCO当量(g/eq)が350を下回ると得られる研磨パッドの硬度が大きくなりディフェクト性能が低下してしまい好ましくない。また、NCO当量(g/eq)が500を上回ると得られる研磨パッドの硬度が小さくなり平坦化性能が低下してしまう傾向になり好ましくない。 The NCO equivalent (g / eq) of the isocyanate-terminated urethane prepolymer is preferably less than 500, more preferably 350 to 495, and most preferably 400 to 490. When the NCO equivalent (g / eq) is within the above numerical range, a polishing pad having appropriate polishing performance can be obtained, and when the NCO equivalent (g / eq) is less than 350, the hardness of the obtained polishing pad becomes large and is defective. It is not preferable because the performance is deteriorated. Further, when the NCO equivalent (g / eq) exceeds 500, the hardness of the obtained polishing pad becomes small and the flattening performance tends to deteriorate, which is not preferable.

イソシアネート末端ウレタンプレポリマーに含まれる、分子量50~300のアルキレングリコール以外のポリオール成分としては、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-ヘキサンジオールなどのジオール;ポリオキシテトラメチレングリコール(PTMG)、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのポリエーテルポリオール;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;ポリカーボネートポリオール;ポリカプロラクトンポリオール等が挙げられる。
この中でも、プレポリマーの取扱い性や得られる研磨パッドの機械的強度等の観点から、ポリオキシテトラメチレングリコールを使用することが好ましい。また、ポリオキシテトラメチレングリコールの数平均分子量としては、500~2000が好ましく、600~1000がより好ましく、650~850が最も好ましい。
Examples of the polyol component other than the alkylene glycol having a molecular weight of 50 to 300 contained in the isocyanate-terminated urethane prepolymer include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, and 1,3-. Diols such as butanediol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol; polyoxytetramethylene glycol (PTMG), polyethylene glycol, Polyether polyols such as polypropylene glycol; polyester polyols such as reactants of ethylene glycol and adipic acid and reactants of butylene glycol and adipic acid; polycarbonate polyols; polycaprolactone polyols and the like can be mentioned.
Among these, it is preferable to use polyoxytetramethylene glycol from the viewpoint of the handleability of the prepolymer and the mechanical strength of the obtained polishing pad. The number average molecular weight of polyoxytetramethylene glycol is preferably 500 to 2000, more preferably 600 to 1000, and most preferably 650 to 850.

イソシアネート末端ウレタンプレポリマーに含まれるポリイソシアネート成分としては、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(2,6-TDI)、2,4-トリレンジイソシアネート(2,4-TDI)、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(MDI)、4,4’-メチレン-ビス(シクロヘキシルイソシアネート)(水添MDI)、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が挙げられる。
この中でも、得られる研磨パッドの研磨特性や機械的強度等の観点から、2,6-トリレンジイソシアネート(2,6-TDI)、2,4-トリレンジイソシアネート(2,4-TDI)等のトリレンジイソシアネートを使用することが好ましい。
Examples of the polyisocyanate component contained in the isocyanate-terminated urethane prepolymer include m-phenylenedi isocyanate, p-phenylenedi isocyanate, 2,6-toluene diisocyanate (2,6-TDI), and 2,4-toluene diisocyanate (2). , 4-TDI), Naphthalene-1,4-diisocyanate, diphenylmethane-4,4'-diisocyanate (MDI), 4,4'-methylene-bis (cyclohexylisocyanate) (hydrogenated MDI), 3,3'-dimethoxy -4,4'-biphenyldiisocyanate, 3,3'-dimethyldiphenylmethane-4,4'-diisocyanate, xylylene-1,4-diisocyanate, 4,4'-diphenylpropanediisocyanate, trimethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, propylene -1,2-diisocyanate, butylene-1,2-diisocyanate, cyclohexylene-1,2-diisocyanate, cyclohexylene-1,4-diisocyanate, p-phenylenediisothiocianate, xylylene-1,4-diisocyanate, Examples thereof include ethylidine diisocyanate.
Among these, 2,6-toluene diisocyanate (2,6-TDI), 2,4-toluene diisocyanate (2,4-TDI) and the like are used from the viewpoint of the polishing characteristics and mechanical strength of the obtained polishing pad. It is preferable to use tolylene diisocyanate.

本発明において、硬化性樹脂組成物は微小中空球体をさらに含むことができる。
微小中空球体をポリウレタン樹脂に混合することによって発泡体を形成することができる。微小中空球体とは、熱可塑性樹脂からなる外殻(ポリマー殻)と、外殻に内包される低沸点炭化水素とからなる未発泡の加熱膨張性微小球状体を、加熱膨張させたものをいう。前記ポリマー殻としては、例えば、アクリロニトリル-塩化ビニリデン共重合体、アクリロニトリル-メチルメタクリレート共重合体、塩化ビニル-エチレン共重合体などの熱可塑性樹脂を用いることができる。同様に、ポリマー殻に内包される低沸点炭化水素としては、例えば、イソブタン、ペンタン、イソペンタン、石油エーテル等を用いることができる。
In the present invention, the curable resin composition can further contain microhollow spheres.
A foam can be formed by mixing the fine hollow spheres with the polyurethane resin. The micro hollow sphere is an unexpanded heat-expandable micro sphere made of an outer shell (polymer shell) made of a thermoplastic resin and a low boiling point hydrocarbon contained in the outer shell, which is heated and expanded. .. As the polymer shell, for example, a thermoplastic resin such as an acrylonitrile-vinylidene chloride copolymer, an acrylonitrile-methylmethacrylate copolymer, or a vinyl chloride-ethylene copolymer can be used. Similarly, as the low boiling point hydrocarbon contained in the polymer shell, for example, isobutane, pentane, isopentane, petroleum ether and the like can be used.

その他に当業界で一般的に使用される触媒などを硬化性樹脂組成物に添加しても良い。
また、上述したポリイソシアネート成分を硬化性樹脂組成物に後から追加で添加することもでき、イソシアネート末端ウレタンプレポリマーと追加のポリイソシアネート成分との合計重量に対する追加のポリイソシアネート成分の重量割合は、0.1~10重量%が好ましく、0.5~8重量%がより好ましく、1~5重量%が特に好ましい。
ポリウレタン樹脂硬化性組成物に追加で添加するポリイソシアネート成分としては、上述のポリイソシアネート成分を特に限定なく使用することができるが、4,4’-メチレン-ビス(シクロヘキシルイソシアネート)(水添MDI)が好ましい。
In addition, a catalyst generally used in the art may be added to the curable resin composition.
Further, the above-mentioned polyisocyanate component can be additionally added to the curable resin composition later, and the weight ratio of the additional polyisocyanate component to the total weight of the isocyanate-terminated urethane prepolymer and the additional polyisocyanate component can be determined. It is preferably 0.1 to 10% by weight, more preferably 0.5 to 8% by weight, and particularly preferably 1 to 5% by weight.
As the polyisocyanate component to be additionally added to the polyurethane resin curable composition, the above-mentioned polyisocyanate component can be used without particular limitation, but 4,4'-methylene-bis (cyclohexylisocyanate) (hydrogenated MDI). Is preferable.

本発明の研磨層の硬度は、A硬度又はD硬度で表され、A硬度であれば、80~99が好ましく、90~95がより好ましく、D硬度であれば、25~55が好ましく、30~40がより好ましい。硬度が上記の下限値以上であることにより、研磨加工時に研磨層の沈み込みが抑制され、ワークの一層高度な平坦化が可能となり、また、上記の上限値以下であることにより、ワークでのスクラッチの発生を更に抑制することができる。 The hardness of the polishing layer of the present invention is represented by A hardness or D hardness. If it is A hardness, it is preferably 80 to 99, more preferably 90 to 95, and if it is D hardness, it is preferably 25 to 55, 30 ~ 40 is more preferable. When the hardness is at least the above lower limit, the sinking of the polishing layer is suppressed during the polishing process, and the work can be flattened to a higher degree. When the hardness is at least the above upper limit, the work can be flattened. The occurrence of scratches can be further suppressed.

本発明を以下の例により実験的に説明するが、以下の説明は、本発明の範囲が以下の例に限定して解釈されることを意図するものではない。 The present invention will be described experimentally with the following examples, but the following description is not intended to be construed as limiting the scope of the invention to the following examples.

(材料)
以下の例で使用した材料を列挙する。
(material)
The materials used in the following examples are listed.

・イソシアネート末端ウレタンプレポリマー:
プレポリマー(1)・・・ポリイソシアネート成分としてトリレンジイソシアネート、ポリオール成分として数平均分子量650のポリテトラメチレンエーテルグリコール及びジエチレングリコールを含むNCO当量454のウレタンプレポリマー
・ Isocyanate-terminated urethane prepolymer:
Prepolymer (1): A urethane prepolymer having an NCO equivalent of 454 containing tolylene diisocyanate as a polyisocyanate component, polytetramethylene ether glycol having a number average molecular weight of 650 and diethylene glycol as a polyol component.

・硬化剤:
アミン系硬化剤(1)・・・エラスマー(登録商標)250P(クミアイ化学工業社製)、上述の式(I)で表される数平均分子量が488のアミン系硬化剤
アミン系硬化剤(2)・・・エラスマー(登録商標)650P(クミアイ化学工業社製)、上述の式(I)で表される数平均分子量が888のアミン系硬化剤
アミン系硬化剤(3)・・・エラスマー(登録商標)1000P(クミアイ化学工業社製)、上述の式(I)で表される数平均分子量が1238のアミン系硬化剤
MOCA・・・3,3’-ジクロロ-4,4’-ジアミノジフェニルメタン(別名:メチレンビス-o-クロロアニリン)(NH当量=133.5)
ポリオール系硬化剤・・・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
・微小中空球体:
EXPANCEL 551DE40d42(日本フィライト社製)
・ Hardener:
Amine-based curing agent (1): Erasmer (registered trademark) 250P (manufactured by Kumiai Chemical Industry Co., Ltd.), an amine-based curing agent represented by the above formula (I) and having a number average molecular weight of 488. Amine-based curing agent (2) ) ... Erasmer (registered trademark) 650P (manufactured by Kumiai Chemical Industry Co., Ltd.), an amine-based curing agent having a number average molecular weight of 888 represented by the above formula (I) Amine-based curing agent (3) ... Erasmer (3) Registered trademark) 1000P (manufactured by Kumiai Chemical Industry Co., Ltd.), an amine-based curing agent having a number average molecular weight of 1238 represented by the above formula (I) MOCA ... 3,3'-dichloro-4,4'-diaminodiphenylmethane (Also known as: methylenebis-o-chloroaniline) (NH 2 equivalent = 133.5)
Polyol-based curing agent: Polytetramethylene ether glycol with a number average molecular weight of 1000, microhollow spheres:
EXPANCEL 551DE40d42 (manufactured by Philite Japan)

(実施例1)
A成分としてプレポリマー(1)を100g、B成分として硬化剤であるアミン系硬化剤(1)を48g、C成分として微小中空球体(EXPANCEL 551DE40d42)2gをそれぞれ準備した。なお、A成分のプレポリマーのNCOのモル数に対する、B成分のアミン系硬化剤のNHのモル数の比率(NHのモル数/NCOのモル数)は0.9である。また、比率を示すためg表示として記載しており、ブロックの大きさに応じて必要な重量(部)を準備する。以下同様にg(部)表記で記載する。
A成分とC成分とを混合し、A成分とC成分の混合物を減圧脱泡した後、A成分とC成分の混合物及びB成分を混合機に供給した。
得られた混合液を80℃に加熱した型枠に注型し、1時間加熱し硬化させた後、形成された樹脂発泡体を型枠から抜き出し、その後120℃で5時間キュアリングした。この発泡体を1.3mm厚にスライスしてウレタンシートを作成し、研磨パッドを得た。
(Example 1)
100 g of the prepolymer (1) was prepared as the A component, 48 g of the amine-based curing agent (1) as the curing agent was prepared as the B component, and 2 g of the micro hollow sphere (EXPANCEL 551DE40d42) was prepared as the C component. The ratio of the number of moles of NH 2 of the amine-based curing agent of component B (the number of moles of NH 2 / the number of moles of NCO) to the number of moles of NCO of the prepolymer of component A is 0.9. In addition, it is described as g display to indicate the ratio, and the required weight (part) is prepared according to the size of the block. Hereinafter, it is described in g (part) notation in the same manner.
After mixing the A component and the C component and defoaming the mixture of the A component and the C component under reduced pressure, the mixture of the A component and the C component and the B component were supplied to the mixer.
The obtained mixed solution was cast into a mold heated to 80 ° C., heated for 1 hour to cure, and then the formed resin foam was withdrawn from the mold and then cured at 120 ° C. for 5 hours. This foam was sliced to a thickness of 1.3 mm to prepare a urethane sheet, and a polishing pad was obtained.

(実施例2)
実施例1のB成分のアミン系硬化剤(1)48gに代えて、アミン系硬化剤(2)を88g準備した。なお、A成分のプレポリマーのNCOのモル数に対する、B成分のアミン系硬化剤のNHのモル数の比率(NHのモル数/NCOのモル数)は0.9である。
以降、実施例1と同様にしてウレタンシートを作成し、研磨パッドを得た。
(Example 2)
88 g of the amine-based curing agent (2) was prepared in place of 48 g of the amine-based curing agent (1) of the B component of Example 1. The ratio of the number of moles of NH 2 of the amine-based curing agent of component B (the number of moles of NH 2 / the number of moles of NCO) to the number of moles of NCO of the prepolymer of component A is 0.9.
After that, a urethane sheet was prepared in the same manner as in Example 1 to obtain a polishing pad.

(実施例3)
実施例1のB成分のアミン系硬化剤(1)48gに代えて、アミン系硬化剤(3)を123g準備した。なお、A成分のプレポリマーのNCOのモル数に対する、B成分のアミン系硬化剤のNHのモル数の比率(NHのモル数/NCOのモル数)は0.9である。
以降、実施例1と同様にしてウレタンシートを作成し、研磨パッドを得た。
(Example 3)
Instead of 48 g of the amine-based curing agent (1) of the B component of Example 1, 123 g of the amine-based curing agent (3) was prepared. The ratio of the number of moles of NH 2 of the amine-based curing agent of component B (the number of moles of NH 2 / the number of moles of NCO) to the number of moles of NCO of the prepolymer of component A is 0.9.
After that, a urethane sheet was prepared in the same manner as in Example 1 to obtain a polishing pad.

(比較例1)
実施例1のB成分のアミン系硬化剤(1)48gに代えて、MOCAを27g準備した。なお、A成分のプレポリマーのNCOのモル数に対する、B成分のアミン系硬化剤のNHのモル数の比率(NHのモル数/NCOのモル数)は0.9である。
以降、実施例1と同様にしてウレタンシートを作成し、研磨パッドを得た。
(Comparative Example 1)
27 g of MOCA was prepared in place of 48 g of the amine-based curing agent (1) of the B component of Example 1. The ratio of the number of moles of NH 2 of the amine-based curing agent of component B (the number of moles of NH 2 / the number of moles of NCO) to the number of moles of NCO of the prepolymer of component A is 0.9.
After that, a urethane sheet was prepared in the same manner as in Example 1 to obtain a polishing pad.

(比較例2)
実施例1のB成分のアミン系硬化剤(1)48gに代えて、MOCAを13g及びポリオール硬化剤を49g準備した。なお、A成分のプレポリマーのNCOのモル数に対する、B成分のアミン系硬化剤のNHのモル数及びポリオール硬化剤のOHのモル数の合計の比率(NHのモル数+OHのモル数/NCOのモル数)は0.9である。
以降、実施例1と同様にしてウレタンシートを作成し、研磨パッドを得た。
(Comparative Example 2)
Instead of 48 g of the amine-based curing agent (1) of the B component of Example 1, 13 g of MOCA and 49 g of a polyol curing agent were prepared. The ratio of the total number of moles of NH 2 of the amine-based curing agent of component B and the number of moles of OH of the polyol curing agent to the number of moles of NCO of the prepolymer of component A (number of moles of NH 2 + number of moles of OH). / The number of moles of NCO) is 0.9.
After that, a urethane sheet was prepared in the same manner as in Example 1 to obtain a polishing pad.

(比較例3)
実施例1のB成分のアミン系硬化剤(1)48gに代えて、ポリオール硬化剤を99g準備した。なお、A成分のプレポリマーのNCOのモル数に対する、B成分のポリオール硬化剤のOHのモル数の比率(OHのモル数/NCOのモル数)は0.9である。
以降、実施例1と同様にしてウレタンシートを作成し、研磨パッドを得た。
(Comparative Example 3)
99 g of a polyol curing agent was prepared in place of 48 g of the amine-based curing agent (1) of the B component of Example 1. The ratio of the number of moles of OH of the polyol curing agent of component B (the number of moles of OH / the number of moles of NCO) to the number of moles of NCO of the prepolymer of component A is 0.9.
After that, a urethane sheet was prepared in the same manner as in Example 1 to obtain a polishing pad.

(評価方法)
実施例1~3及び比較例1~3それぞれの研磨パッドについて、以下のA硬度及びD硬度の測定を行い、また、ディフェクトの評価を行った。
(Evaluation methods)
The following A hardness and D hardness were measured for each of the polishing pads of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3, and the defects were evaluated.

(A硬度)
研磨パッドのA硬度は、日本工業規格(JIS-K-7311)に準拠して、ショアAデュロメータを用いて測定した。ここで、試料は、少なくとも総厚さ4.5mm以上になるように、必要に応じて複数枚のウレタンシートを重ねることで得た。
(A hardness)
The A hardness of the polishing pad was measured using a shore A durometer in accordance with Japanese Industrial Standards (JIS-K-7311). Here, the sample was obtained by stacking a plurality of urethane sheets as needed so that the total thickness was at least 4.5 mm or more.

(D硬度)
研磨パッドのD硬度は、日本工業規格(JIS-K-6253)に準拠して、D型硬度計を用いて測定した。ここで、試料は、少なくとも総厚さ4.5mm以上になるように、必要に応じて複数枚のウレタンシートを重ねることで得た。
(D hardness)
The D hardness of the polishing pad was measured using a D-type hardness tester in accordance with Japanese Industrial Standards (JIS-K-6253). Here, the sample was obtained by stacking a plurality of urethane sheets as needed so that the total thickness was at least 4.5 mm or more.

(ディフェクト)
ディフェクトの評価は、以下の研磨試験の条件に基づいて、25枚の基板を研磨し、研磨加工後の21~25枚目の基板5枚について、ウエハ表面検査装置(KLAテンコール社製、SurfscanSP2xpDLS)の高感度測定モードにて測定し、研磨パッドの硬度に起因するスクラッチ(傷)の個数及び基板表面に付着した有機残渣の個数をそれぞれ評価した。ディフェクトの評価では、12インチ(300mm<b)ウエハに0.16μm以上のディフェクト(スクラッチ又は有機残渣)が200個未満を○、200個以上を×とした。
(Defect)
Defect evaluation is performed by polishing 25 substrates based on the following polishing test conditions, and for the 5th 21st to 25th substrates after polishing, a wafer surface inspection device (Surfscan SP2xpDLS manufactured by KLA Tencor). The number of scratches (scratches) caused by the hardness of the polishing pad and the number of organic residues adhering to the surface of the substrate were each evaluated. In the evaluation of defects, less than 200 defects (scratches or organic residues) of 0.16 μm or more on a 12-inch (300 mm <b) wafer were evaluated as ◯, and 200 or more were evaluated as x.

(研磨試験の条件)
・使用研磨機:荏原製作所社製、F-REX300
・Disk:3MA188(#100)
・回転数:(定盤)70rpm、(トツプリング)71rpm
・研磨圧力:3.5psi
・研磨剤:キャボット社製、品番:SS25(SS25原液:純粋=重量比1:1の混合液を使用)
・研磨剤温度:20℃
・研磨剤吐出量:200ml/min
・使用ワーク(被研磨物):12インチシリコンウエハ上にテトラエトキシシランをPE-CVDで絶縁膜1μmの厚さになるように形成した基板
研磨の初期温度が20℃から研磨中にパッド表面温度が上昇し、40~50℃になる。
(Conditions for polishing test)
-Grinding machine used: F-REX300 manufactured by Ebara Corporation
・ Disc: 3MA188 (# 100)
-Rotation speed: (Surface plate) 70 rpm, (Top ring) 71 rpm
・ Polishing pressure: 3.5psi
-Abrasive: manufactured by Cabot Corporation, product number: SS25 (SS25 undiluted solution: pure = 1: 1 weight ratio mixed solution is used)
・ Abrasive temperature: 20 ° C
・ Abrasive discharge amount: 200 ml / min
Work (workpiece to be polished): A substrate formed by PE-CVD with tetraethoxysilane on a 12-inch silicon wafer so that the thickness of the insulating film is 1 μm. The initial temperature for polishing is from 20 ° C to the pad surface temperature during polishing. Increases to 40-50 ° C.

結果を以下の表1及び2に示す。 The results are shown in Tables 1 and 2 below.

Figure 0007072429000002
Figure 0007072429000002

Figure 0007072429000003
Figure 0007072429000003

表1及び表2の結果より、硬化剤としてアミン系硬化剤(1)~(3)を使用した実施例1~3の研磨パッドは、硬化剤としてMOCAのみを用いた研磨パッドより硬度が小さく、その結果被研磨物に発生するスクラッチの個数が小さくなった。
一方、硬化剤としてMOCAのみを使用した比較例1の研磨パッドは、スクラッチが多く発生した。
また、硬化剤としてMOCAにポリオール系硬化剤を混合したものを使用した比較例2の研磨パッドや硬化剤としてポリオール系硬化剤のみを使用した比較例3の研磨パッドについて、硬度が小さくスクラッチの発生は抑えられたが、ポリオール系硬化剤の未反応成分が原因と考えられる有機残渣によるディフェクトの発生が多く見られた。また、比較例3に関しては研磨パッドを製造する際の反応硬化時間が長く、得られた発泡体をスライスするのが困難であり製造上の問題点があった。
From the results of Tables 1 and 2, the polishing pads of Examples 1 to 3 using the amine-based curing agents (1) to (3) as the curing agent have lower hardness than the polishing pads using only MOCA as the curing agent. As a result, the number of scratches generated on the object to be polished has decreased.
On the other hand, the polishing pad of Comparative Example 1 using only MOCA as a curing agent generated many scratches.
Further, the polishing pad of Comparative Example 2 in which MOCA mixed with a polyol-based curing agent was used as the curing agent and the polishing pad of Comparative Example 3 in which only the polyol-based curing agent was used as the curing agent had low hardness and scratches were generated. However, many defects were observed due to the organic residue, which was considered to be caused by the unreacted component of the polyol-based curing agent. Further, in Comparative Example 3, the reaction curing time at the time of manufacturing the polishing pad was long, it was difficult to slice the obtained foam, and there was a problem in manufacturing.

以上の結果より、上記式(I)で表される数平均分子量が400~1300のアミン系硬化剤を硬化剤として用いた研磨パッドが、従来の研磨パッドよりも硬度が低く、また、有機残渣の発生が少なく、結果としてスクラッチ、有機残渣等のディフェクトの発生を抑制できることが確認できた。 From the above results, the polishing pad using an amine-based curing agent having a number average molecular weight of 400 to 1300 represented by the above formula (I) as a curing agent has a lower hardness than the conventional polishing pad, and is an organic residue. As a result, it was confirmed that the occurrence of defects such as scratches and organic residues can be suppressed.

Claims (4)

ポリウレタン樹脂を含む研磨層を有する研磨パッドであって、
前記ポリウレタン樹脂が、イソシアネート末端ウレタンプレポリマー硬化剤、及び微小中空球体からなる硬化性樹脂組成物の硬化物であり、
前記イソシアネート末端ウレタンプレポリマーが、ポリオール成分とポリイソシアネート成分との反応生成物であり、前記ポリイソシアネート成分がトリレンジイソシアネートからなり、
前記硬化剤は、下記式(I)で表される数平均分子量が400~1300のアミン系硬化剤を含む、前記研磨パッド。
Figure 0007072429000004
(上記式(I)中、nは、前記アミン系硬化剤の数平均分子量が400~1300となる1以上の自然数である。)
A polishing pad having a polishing layer containing a polyurethane resin.
The polyurethane resin is a cured product of a curable resin composition composed of an isocyanate-terminated urethane prepolymer , a curing agent , and microhollow spheres .
The isocyanate-terminated urethane prepolymer is a reaction product of a polyol component and a polyisocyanate component, and the polyisocyanate component is composed of tolylene diisocyanate.
The polishing pad contains an amine-based curing agent having a number average molecular weight of 400 to 1300 represented by the following formula (I).
Figure 0007072429000004
(In the above formula (I), n is a natural number of 1 or more in which the number average molecular weight of the amine-based curing agent is 400 to 1300.)
前記ポリオール成分がポリオキシテトラメチレングリコールを含む、請求項に記載の研磨パッド。 The polishing pad according to claim 1 , wherein the polyol component contains polyoxytetramethylene glycol. 請求項1又は2に記載の研磨パッドの製造方法であって、
前記研磨層を成形する工程を含む、前記方法。
The method for manufacturing a polishing pad according to claim 1 or 2 .
The method comprising molding the polishing layer.
光学材料又は半導体材料の表面を研磨する方法であって、請求項1又は2に記載の研磨パッドを使用する、前記方法。 The method for polishing the surface of an optical material or a semiconductor material, wherein the polishing pad according to claim 1 or 2 is used.
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