JP7134005B2 - polishing pad - Google Patents

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JP7134005B2 JP2018140437A JP2018140437A JP7134005B2 JP 7134005 B2 JP7134005 B2 JP 7134005B2 JP 2018140437 A JP2018140437 A JP 2018140437A JP 2018140437 A JP2018140437 A JP 2018140437A JP 7134005 B2 JP7134005 B2 JP 7134005B2
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Description

本発明は、研磨パッドに関する。 The present invention relates to polishing pads.

半導体デバイスの製造においては、半導体ウエハの表面に優れた平坦性を付与するために研磨が行われる。かかる研磨の方法として、化学機械研磨(CMP)が広く用いられている。CMPでは、研磨パッドと半導体ウエハの被研磨面とを摺動させながら、研磨パッドの表面に必要に応じて砥粒成分と酸化剤、キレート剤、酸性又はアルカリ性等の化学成分を含む研磨液を流下させつつ、研磨を行う。 BACKGROUND ART In the manufacture of semiconductor devices, polishing is performed to impart excellent flatness to the surface of semiconductor wafers. Chemical mechanical polishing (CMP) is widely used as such a polishing method. In CMP, while the polishing pad and the surface to be polished of the semiconductor wafer are slid, a polishing liquid containing abrasive grains, oxidizing agent, chelating agent, acidic or alkaline chemical components is applied to the surface of the polishing pad as necessary. Grinding is performed while flowing down.

半導体ウエハを研磨する場合、研磨装置の特性や研磨パッドと被研磨物のサイズの相対的関係等により、被研磨物の中心部が過剰に研磨されるセンターファーストといった現象や、逆に当該中心部が研磨不足となるセンタースローといった現象が生じ、これらは研磨後の半導体ウエハの平坦性(以下、単に「平坦性」ともいう。)を損なう原因となっている。かかる観点から、平坦性向上を目的として、特許文献1では、凹状である研磨面を含む研磨パッド構成体が提案されている。 When polishing a semiconductor wafer, due to the characteristics of the polishing apparatus and the relative relationship between the size of the polishing pad and the object to be polished, there is a phenomenon called center-first, in which the central portion of the object to be polished is excessively polished, or conversely, the central portion A phenomenon such as a center throw occurs due to insufficient polishing of the wafer, and these cause deterioration of the flatness of the semiconductor wafer after polishing (hereinafter also simply referred to as "flatness"). From this point of view, Patent Document 1 proposes a polishing pad structure including a concave polishing surface for the purpose of improving flatness.

特開2017-209772号公報JP 2017-209772 A

しかしながら、特許文献1に記載の技術によれば、研磨パッドを定盤に貼り付けた後、所望とされる表面加工を行うものとされている。そのため、特許文献1に記載の技術によれば、精密に制御可能な研削装置が必要になり、弾性を有する研磨パッドの研磨面の形状出しのための整形処理に時間がかかり正確な形状出しがより困難となる傾向にあるといえる。また、特許文献1に記載の研磨パッドにより研磨を行う場合、被研磨物と研磨パッドとを互いに押しつけるようにしながら研磨するため、被研磨物を研磨パッド全体の面方向(言い換えれば、厚み方向に直交する方向)に水平に接触できず、上記面方向に対して傾斜を伴うこととなる(図1参照)。すなわち、被研磨物と研磨パッドが水平に接触しない状態での研磨となり、研磨パッドと被研磨物とを所望の通りに接触させるのが困難である。その結果、特許文献1に記載の技術では平坦不良が生じやすく、十分な平坦性を得ることができない。 However, according to the technique described in Patent Document 1, after the polishing pad is attached to the surface plate, desired surface processing is performed. Therefore, according to the technique described in Patent Document 1, a precisely controllable grinding device is required, and the shaping process for shaping the polishing surface of the polishing pad having elasticity takes time, and accurate shaping is not possible. It can be said that it tends to be more difficult. Further, when polishing is performed using the polishing pad described in Patent Document 1, since the object to be polished and the polishing pad are pressed against each other while polishing, the object to be polished is moved in the plane direction (in other words, in the thickness direction) of the polishing pad as a whole. perpendicular direction), and is inclined with respect to the surface direction (see FIG. 1). That is, polishing is performed in a state where the object to be polished and the polishing pad are not in horizontal contact, and it is difficult to bring the polishing pad and the object to be polished into contact as desired. As a result, the technique described in Patent Document 1 is likely to cause poor flatness, and sufficient flatness cannot be obtained.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、センターファースト又はセンタースローなどの研磨の過不足(研磨ムラ)を抑制し、被研磨物と研磨パッドが水平に接触でき、優れた平坦性を付与できる研磨パッドを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and suppresses excess or deficiency of polishing such as center-first or center-slow polishing (polishing unevenness), enables horizontal contact between the object to be polished and the polishing pad, and achieves excellent flatness. To provide a polishing pad capable of imparting

本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、特定の構成を有する研磨パッドが上記課題を解決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 extensive studies, the inventors of the present invention have found that a polishing pad having a specific configuration can solve the above problems, and have completed the present invention.

すなわち、本発明は、以下の態様を包含する。
[1]
熱可塑性樹脂を含み、かつ、円形状の研磨面を有する研磨パッドであって、
前記研磨面が、中心から外周縁に向かう方向に、第1領域、第2領域及び第3領域をこの順に同心円状に有し、
前記第2領域における研磨面が、前記第1領域及び前記第3領域における研磨面に対して、前記研磨パッドの厚み方向に凹んでいる、又は、突出しており、
前記第2領域における研磨面と、前記第1領域及び前記第3領域における研磨面との高さの差が、50~200μmである、研磨パッド。
[2]
圧縮率が、4.5%以下である、[1]に記載の研磨パッド。
[3]
前記第2領域が、エンボス加工部であり、前記第1領域及び前記第3領域が、非エンボス加工部である、[1]又は[2]に記載の研磨パッド。
[4]
前記第2領域が、非エンボス加工部であり、前記第1領域及び前記第3領域が、エンボス加工部である、[1]又は[2]に記載の研磨パッド。
[5]
[1]~[4]のいずれかに記載の研磨パッドの製造方法であって、
熱可塑性樹脂を含むシートの一つの面に対してエンボス加工を施すことにより、前記研磨パッドの研磨面を形成する工程を有する、研磨パッドの製造方法。
[6]
[1]~[4]のいずれかに記載の研磨パッドを用いた半導体ウエハの研磨方法であって、
前記研磨パッドが有する円形状の研磨面の中心から外周縁に向かう方向に同心円状に順に位置する第1領域、第2領域及び第3領域のうち前記第2領域上に、前記半導体ウエハの中心点を配し、かつ、前記第1領域、前記第3領域及び前記中心上に前記半導体ウエハの少なくとも一部を配して、研磨を行う、研磨方法。
[7]
前記研磨パッドの研磨面の反対面が平坦な状態で前記研磨を行う、[6]に記載の研磨方法。
That is, the present invention includes the following aspects.
[1]
A polishing pad containing a thermoplastic resin and having a circular polishing surface,
The polishing surface has a first region, a second region, and a third region in this order concentrically in a direction from the center toward the outer periphery,
The polishing surface in the second region is recessed or protrudes in the thickness direction of the polishing pad with respect to the polishing surfaces in the first region and the third region,
The polishing pad, wherein the height difference between the polishing surface in the second region and the polishing surfaces in the first region and the third region is 50 to 200 μm.
[2]
The polishing pad according to [1], which has a compressibility of 4.5% or less.
[3]
The polishing pad according to [1] or [2], wherein the second region is an embossed portion, and the first region and the third region are non-embossed portions.
[4]
The polishing pad according to [1] or [2], wherein the second region is a non-embossed portion, and the first region and the third region are embossed portions.
[5]
A method for manufacturing a polishing pad according to any one of [1] to [4],
A method for producing a polishing pad, comprising the step of forming a polishing surface of the polishing pad by embossing one surface of a sheet containing a thermoplastic resin.
[6]
A method for polishing a semiconductor wafer using the polishing pad according to any one of [1] to [4],
On the second region of the first region, the second region, and the third region, which are concentrically arranged in order from the center of the circular polishing surface of the polishing pad toward the outer periphery, the center of the semiconductor wafer. A polishing method, wherein points are arranged and at least a part of the semiconductor wafer is arranged on the first area, the third area and the center, and the polishing is performed.
[7]
The polishing method according to [6], wherein the polishing is performed while the surface opposite to the polishing surface of the polishing pad is flat.

本発明によれば、研磨におけるセンターファースト又はセンタースローなどの研磨ムラを抑制し、被研磨物と研磨パッドが水平に接触でき、優れた平坦性を付与できる研磨パッドを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a polishing pad capable of suppressing uneven polishing such as center-first or center-slow polishing, allowing horizontal contact between the object to be polished and the polishing pad, and imparting excellent flatness.

特許文献1の研磨パッド構成体と被研磨物の位置関係の典型例を模式的に示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a typical example of the positional relationship between the polishing pad structure of Patent Document 1 and the object to be polished. 図2(A)は、本発明の一実施形態に係る研磨パッドの研磨面の一例を上面視にて模式的に示す平面図である。図2(B)は、図2(A)のX1-X1’断面を示す断面図である。FIG. 2A is a plan view schematically showing an example of a polishing surface of a polishing pad according to one embodiment of the present invention, viewed from above. FIG. 2(B) is a cross-sectional view showing the X 1 -X 1 ' cross section of FIG. 2(A). 図3(A)は、図2に示す研磨パッドと被研磨物の位置関係の一例を模式的に示す説明図である。図3(B)は、図3(A)のY1-Y1’断面を示す断面図である。FIG. 3A is an explanatory diagram schematically showing an example of the positional relationship between the polishing pad and the object to be polished shown in FIG. FIG. 3(B) is a cross-sectional view showing the Y 1 -Y 1 ' cross section of FIG. 3(A). 図4(A)は、本発明の他の実施形態に係る研磨パッドの研磨面の一例を上面視にて模式的に示す平面図である。図4(B)は、図4(A)のX2-X2’断面を示す断面図である。FIG. 4A is a plan view schematically showing an example of a polishing surface of a polishing pad according to another embodiment of the present invention as viewed from above. FIG. 4(B) is a cross-sectional view showing the X 2 -X 2 ' cross section of FIG. 4(A). 図5(A)は、図4に示す研磨パッドと被研磨物の位置関係の一例を模式的に示す説明図である。図5(B)は、図5(A)のY2-Y2’断面を示す断面図である。FIG. 5A is an explanatory diagram schematically showing an example of the positional relationship between the polishing pad and the object to be polished shown in FIG. FIG. 5(B) is a cross-sectional view showing the Y 2 -Y 2 ' cross section of FIG. 5(A). 図6(A)は、第1領域、第2領域及び第3領域に溝部を有する研磨パッドの一例を模式的に示す平面図である。図6(B)は、図6(A)のZ-Z’断面を示す断面図である(断面図の溝部は省略)。FIG. 6A is a plan view schematically showing an example of a polishing pad having grooves in the first, second and third regions. FIG. 6(B) is a cross-sectional view showing a ZZ' cross section of FIG. 6(A) (the groove portion is omitted in the cross-sectional view). 研磨パッドの直径方向における第2領域の研磨面の断面が台形状となっている態様の一例を模式的に示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing an example of a mode in which the cross section of the polishing surface of the second region in the diametrical direction of the polishing pad is trapezoidal. 図5に例示する研磨パッドの研磨面に更に凹部を形成した研磨パッドの研磨面を上面視にて示す平面図である。FIG. 6 is a plan view showing a top view of the polishing surface of the polishing pad illustrated in FIG. 5 in which recesses are further formed in the polishing surface. 本発明の一実施形態に係る研磨方法を実施することで研磨パッドが摩耗する場合の典型例を模式的に示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing a typical example of a case where a polishing pad is worn by carrying out a polishing method according to an embodiment of the present invention; 図9に示す研磨方法とは異なる方法にて研磨を実施することで研磨パッドが摩耗する場合の典型例を模式的に示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory view schematically showing a typical example in which the polishing pad is worn by performing polishing by a method different from the polishing method shown in FIG. 9; 比較例1の研磨パッドの研磨面を上面視にて示す平面図である。2 is a plan view showing a polishing surface of a polishing pad of Comparative Example 1 as viewed from above. FIG.

以下、本発明を実施するための形態(以下、単に「本実施形態」という。)について詳細に説明する。なお、本実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明は以下の実施形態のみに限定されない。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the form (only henceforth "this embodiment") for implementing this invention is demonstrated in detail. In addition, this embodiment is an illustration for demonstrating this invention, and this invention is not limited only to the following embodiments.

[研磨パッド]
本実施形態の研磨パッドは、熱可塑性樹脂を含み、かつ、円形状の研磨面を有する研磨パッドであって、前記研磨面が、中心から外周縁に向かう方向に、第1領域、第2領域及び第3領域をこの順に同心円状に有し、第2領域における研磨面が、第1領域及び第3領域における研磨面に対して、前記研磨パッドの厚み方向に凹んでいる、又は、突出している。すなわち、i)センターファーストとなる傾向の研磨装置(機構)に適用する場合は、第2領域における研磨面が、第1領域及び第3領域における研磨面よりも凹んでいる。この態様に係る研磨パッドを、以下では単に「第1の研磨パッド」ともいう。逆に、ii)センタースローとなる傾向の研磨装置(機構)に適用する場合は、第2領域における研磨面が、第1領域及び第3領域における研磨面よりも突出している。この態様に係る研磨パッドを、以下では単に「第2の研磨パッド」ともいう。なお、第1の研磨パッドと第2の研磨パッドとを総称して、以下では単に「本実施形態の研磨パッド」ともいう。
さらに、本実施形態の研磨パッドにおいて、前記第2領域における研磨面と、前記第1領域及び前記第3領域における研磨面との高さの差が、50~200μmである。
上記のように構成されているため、第1の研磨パッドによれば被研磨物の中央領域における過剰な研磨(センターファースト)を防止でき、第2の研磨パッドによれば、被研磨物の中央領域における研磨不足(センタースロー)を防止できる。すなわち、本実施形態の研磨パッドは、研磨における研磨ムラを抑制し、優れた平坦性を付与できる。本実施形態の研磨パッドは、特にレンズ、平行平面板、反射ミラー等の光学材料、ハードディスク用基板、半導体用シリコンウェハ、液晶ディスプレイ用ガラス基板、サファイヤや窒化ガリウムを始めとする難削材等の研磨に好ましく用いられる。本実施形態の研磨パッドは、特に集積回路が実装された半導体デバイスの裏面研磨において、研磨パッドの直径が被研磨物の直径より大きく2倍以内となる場合は特に平坦性を改善できることから、より好ましく用いることができる。
[Polishing pad]
The polishing pad of this embodiment contains a thermoplastic resin and has a circular polishing surface. and a third region concentrically in this order, and the polishing surface in the second region is recessed or protrudes in the thickness direction of the polishing pad with respect to the polishing surfaces in the first region and the third region. there is That is, i) when applied to a polishing apparatus (mechanism) that tends to be center-first, the polishing surface in the second region is recessed more than the polishing surfaces in the first and third regions. The polishing pad according to this aspect is hereinafter simply referred to as "first polishing pad". Conversely, ii) when applied to a polishing apparatus (mechanism) that tends to have a center throw, the polishing surface in the second region protrudes from the polishing surfaces in the first and third regions. The polishing pad according to this aspect is hereinafter simply referred to as "second polishing pad". In addition, the first polishing pad and the second polishing pad are collectively referred to as the "polishing pad of the present embodiment" below.
Furthermore, in the polishing pad of the present embodiment, the height difference between the polishing surface in the second region and the polishing surfaces in the first region and the third region is 50 to 200 μm.
Since it is configured as described above, the first polishing pad can prevent excessive polishing (center first) in the central region of the object to be polished, and the second polishing pad can prevent the central region of the object from being polished. Insufficient polishing (center throw) in the area can be prevented. That is, the polishing pad of the present embodiment can suppress polishing unevenness in polishing and impart excellent flatness. The polishing pad of this embodiment is particularly suitable for optical materials such as lenses, plane-parallel plates, and reflecting mirrors, substrates for hard disks, silicon wafers for semiconductors, glass substrates for liquid crystal displays, and hard-to-cut materials such as sapphire and gallium nitride. It is preferably used for polishing. The polishing pad of the present embodiment can improve the flatness particularly when the diameter of the polishing pad is larger than the diameter of the object to be polished and is within twice the diameter of the object to be polished, particularly in the backside polishing of a semiconductor device on which an integrated circuit is mounted. It can be preferably used.

第1の研磨パッドの構成及びこれを用いた研磨について、図2の例示に基づいて説明するが、かかる構成や研磨については、以下に限定されるものではない。図2(A)は、第1の研磨パッド10の研磨面の一例を上面視にて模式的に示す平面図であり、図2(B)は、図2(A)のX1-X1’断面を示す断面図である。図2(A)に示されているように、研磨面の中心C1から外周縁E1に向かう方向に、第1領域A11、第2領域A12及び第3領域A13が配される。これらの領域は、いずれも、中心C1を持つ同心円で分画される領域であり、すなわち、同心円状に配されている。また、図2(B)に示されているように、第2領域A12における研磨面は、第1領域A11及び第3領域A13における研磨面よりも凹んでいる。かかる研磨パッド10を用いて研磨を行う場合の説明図を図3に示す。図3(A)に示されているように、研磨パッド10の研磨面上に円形状の被研磨物12が配置され、研磨パッド10はその研磨面の中心C1を軸として、被研磨物12の中心点は研磨パッド10の第2領域に配されており、その被研磨面の中心点を軸として、それぞれ自転することで研磨が行われる。すなわち、研磨時において、被研磨物12は自転しており、さらに、研磨パッド10の外周縁E1で囲まれる領域内を当該外周縁E1から被研磨物12の軌跡がはみ出さないように一定距離を往復しながら摺動してもよい。なお、図3(B)では、研磨パッド10に被研磨物12を載置した際の位置関係を説明する便宜上、被研磨物12と第2領域A12が接触しないものとして図示されている。ただし、研磨パッド10は熱可塑性樹脂から構成され、柔軟な材質である。よって、実際の研磨時において、研磨パッド10が被研磨物12からの押圧を受けることによってその第1領域A11及び第3領域A13が圧縮する結果、被研磨物12は第2領域A12にも接触する。すなわち、研磨時において、被研磨物12は第1領域A11、第2領域A12及び第3領域A13と接触することになる。被研磨物12において、第2領域A12と接触する部分よりも第1領域A11及び第3領域A13と接触する部分の方が高い圧力で研磨される。このように構成されるため、第2領域における研磨レート(研磨速度)が低下するとともに第1領域A11及び第3領域A13における研磨レート(研磨速度)が高まり、被研磨物12の中央領域が過剰に研磨されるセンターファーストを防止することができる。 The configuration of the first polishing pad and polishing using the same will be described based on the example of FIG. 2, but such configuration and polishing are not limited to the following. FIG. 2A is a plan view schematically showing an example of the polishing surface of the first polishing pad 10 as viewed from above, and FIG. ' is a cross-sectional view showing a cross section. As shown in FIG. 2A, a first area A11, a second area A12 and a third area A13 are arranged in the direction from the center C1 of the polishing surface toward the outer peripheral edge E1. These areas are areas divided by concentric circles having the center C1, that is, they are arranged concentrically. Further, as shown in FIG. 2B, the polished surface in the second area A12 is recessed from the polished surfaces in the first area A11 and the third area A13. FIG. 3 shows an explanatory view of polishing using such a polishing pad 10. As shown in FIG. As shown in FIG. 3A, a circular object 12 to be polished is placed on the polishing surface of the polishing pad 10, and the polishing pad 10 moves around the center C1 of the polishing surface. is located in the second region of the polishing pad 10, and polishing is performed by rotating about the center point of the surface to be polished. That is, during polishing, the object to be polished 12 rotates, and furthermore, a predetermined distance is maintained so that the trajectory of the object to be polished 12 does not protrude from the outer peripheral edge E1 of the polishing pad 10 within the region surrounded by the outer peripheral edge E1. may be slid while reciprocating. In FIG. 3B, for convenience of explaining the positional relationship when the object to be polished 12 is placed on the polishing pad 10, the object to be polished 12 and the second area A12 are illustrated as not in contact. However, the polishing pad 10 is made of thermoplastic resin and is a flexible material. Therefore, during actual polishing, when the polishing pad 10 receives pressure from the object 12 to be polished, the first area A11 and the third area A13 are compressed, and as a result, the object 12 also contacts the second area A12. do. That is, during polishing, the object 12 to be polished comes into contact with the first area A11, the second area A12 and the third area A13. In the object 12 to be polished, the portion in contact with the first region A11 and the third region A13 is polished with a higher pressure than the portion in contact with the second region A12. Because of this configuration, the polishing rate (polishing speed) in the second region decreases, and the polishing rate (polishing speed) in the first region A11 and the third region A13 increases, so that the central region of the object 12 to be polished is excessive. It is possible to prevent the center first to be polished.

また、第1領域A11及び第3領域A13と第2領域A12の位置(高さ)関係が第1の研磨パッドとは逆の場合、すなわち、第2の研磨パッドとする場合は、当該中心部が研磨不足となるセンタースローを防止することができる。第2の研磨パッドの構成及びこれを用いた研磨について、図4の例示に基づいて説明するが、かかる構成や研磨については、以下に限定されるものではない。図4(A)は、第2の研磨パッド20の研磨面の一例を上面視にて模式的に示す平面図であり、図4(B)は、図4(A)のX2-X2’断面を示す断面図である。図4(A)に示されているように、研磨面の中心C2から外周縁E2に向かう方向に、第1領域A21、第2領域A22及び第3領域A23が配される。これらの領域は、いずれも、中心C2を持つ同心円で分画される領域であり、すなわち、同心円状に配されている。また、図4(B)に示されているように、第2領域A22における研磨面は、第1領域A21及び第3領域A23における研磨面よりも突出している。かかる研磨パッド20と被研磨物12との位置関係の説明図を図5に示す。図5(A)に示されているように、研磨パッド20の研磨面上に円形状の被研磨物12が配置され、研磨パッド20はその研磨面の中心C2を軸として、被研磨物12の中心点は研磨パッド20の第2領域に配されており、その被研磨面の中心点を軸として、それぞれ自転することで研磨が行われる。すなわち、研磨時において、被研磨物12は自転しており、さらに、研磨パッド20の外周縁E2で囲まれる領域内を当該外周縁E2から被研磨物12の軌跡がはみ出さないように一定距離を往復しながら摺動してもよい。なお、図5(B)では、研磨パッド20に被研磨物12を載置した際の位置関係を説明する便宜上、被研磨物12と第1領域A21及び第3領域A23が接触しないものとして図示されている。ただし、研磨パッド20は熱可塑性樹脂から構成され、柔軟な材質である。よって、実際の研磨時において、研磨パッド20が被研磨物12からの押圧を受けることによってその第2領域A22が圧縮する結果、被研磨物12は第1領域A21及び第3領域A23にも接触する。すなわち、研磨時において、被研磨物12は第1領域A21、第2領域A22及び第3領域A23と接触することになる。被研磨物12において、第1領域A21及び第3領域A23と接触する部分よりも第2領域A22と接触する部分の方が高い圧力で研磨される。このように構成されるため、第2領域における研磨レート(研磨速度)が高まり、被研磨物12の中央領域が研磨不足となる不具合(センタースロー)を防止することができる。 In addition, when the positional (height) relationship between the first area A11 and the third area A13 and the second area A12 is opposite to that of the first polishing pad, that is, when the second polishing pad is used, the central portion It is possible to prevent the center throw that causes insufficient polishing. The configuration of the second polishing pad and polishing using the same will be described based on the example of FIG. 4, but such configuration and polishing are not limited to the following. FIG. 4A is a plan view schematically showing an example of the polishing surface of the second polishing pad 20 as viewed from above, and FIG . ' is a cross-sectional view showing a cross section. As shown in FIG. 4A, a first area A21, a second area A22 and a third area A23 are arranged in the direction from the center C2 of the polishing surface toward the outer peripheral edge E2. These areas are areas divided by concentric circles having the center C2, that is, they are arranged concentrically. Further, as shown in FIG. 4B, the polished surface in the second area A22 protrudes from the polished surfaces in the first area A21 and the third area A23. FIG. 5 is an explanatory view of the positional relationship between the polishing pad 20 and the object 12 to be polished. As shown in FIG. 5(A), a circular object 12 to be polished is placed on the polishing surface of a polishing pad 20, and the polishing pad 20 moves around the center C2 of the polishing surface of the object 12 to be polished. is located in the second region of the polishing pad 20, and polishing is performed by rotating about the center point of the surface to be polished. That is, during polishing, the object to be polished 12 rotates, and furthermore, a predetermined distance is maintained so that the trajectory of the object to be polished 12 does not protrude from the outer peripheral edge E2 of the polishing pad 20 within the region surrounded by the outer peripheral edge E2. may be slid while reciprocating. In FIG. 5B, for convenience of explaining the positional relationship when the object to be polished 12 is placed on the polishing pad 20, the object to be polished 12 is illustrated as not in contact with the first area A21 and the third area A23. It is However, the polishing pad 20 is made of thermoplastic resin and is a flexible material. Therefore, when the polishing pad 20 is pressed by the object to be polished 12 during actual polishing, the second area A22 is compressed, and as a result, the object to be polished 12 also contacts the first area A21 and the third area A23. do. That is, during polishing, the object 12 to be polished comes into contact with the first area A21, the second area A22 and the third area A23. In the object to be polished 12, the portion in contact with the second region A22 is polished with a higher pressure than the portion in contact with the first region A21 and the third region A23. With this configuration, the polishing rate (polishing rate) in the second area is increased, and a problem (center slow) in which the central area of the object 12 to be polished is insufficiently polished can be prevented.

図3(A)に示すような研磨パッドと被研磨物との位置関係で、研磨パッドに凹みがないと、研磨パッドと被研磨物が、互いに同一回転方向に自転する場合はセンターファーストになる傾向にあり、研磨パッドと被研磨物が互いに逆の回転方向に自転する場合はセンタースローになる傾向にある。本実施形態の研磨パッドは、このようなセンターファースト/センタースローを改善することができる。なお、センターファースト/センタースローの改善については、後述する実施例に記載の方法(研磨レート均一性)に基づいて評価することができる。すなわち、研磨レート均一性が良化し、その値が小さくなると、面内の研磨レートのバラツキが小さくなり、センターファーストやセンタースローが改善される。 In the positional relationship between the polishing pad and the object to be polished as shown in FIG. 3(A), if the polishing pad does not have a dent, and the polishing pad and the object to be polished rotate in the same rotational direction, the position is center first. Center throw tends to occur when the polishing pad and the object to be polished rotate in directions opposite to each other. The polishing pad of this embodiment can improve such center-first/center-throw. The improvement in center fast/center slow can be evaluated based on the method (polishing rate uniformity) described in the examples below. That is, when the uniformity of the polishing rate is improved and its value is decreased, the in-plane variation of the polishing rate is reduced, and the center fast and the center slow are improved.

本実施形態の研磨パッドは、円形状の研磨面を有する。すなわち、本実施形態における研磨面は、真円に限定されず、楕円形状であってもよい。 The polishing pad of this embodiment has a circular polishing surface. That is, the polishing surface in this embodiment is not limited to a perfect circle, and may be elliptical.

上述した構成が確保される限り、本実施形態の研磨パッドにおける第1領域、第2領域及び第3領域は、それぞれ、さらに研磨面の異なる複数の領域に分割されてもよい。 As long as the above configuration is ensured, each of the first region, the second region, and the third region in the polishing pad of the present embodiment may be further divided into a plurality of regions having different polishing surfaces.

第1の研磨パッド10において、第2領域A12の研磨面は、第1領域A11及び第3領域A13における研磨面よりも凹んでいるが、第2領域A12(凹み部分)における研磨面と、第1領域A11及び第3領域A13における研磨面との高さの差は、50μm~200μmとなる。上記高さの差は、研磨パッドの研磨面とは反対側の面(裏面)を基準とした高さの差であり、低い側の領域の研磨面において複数個所(ただし、後述する溝部を除く。)の平均値と、高い側の領域の研磨面において複数個所の平均値との高さの差を意味する。
上記高さの差が50μm以上であることにより、第2領域にかかる研磨圧力を第1領域及び第3領域と比して十分に小さくでき、センターファーストの改善効果を十分に確保できる。また、上記高さの差が200μm以下であることにより、第2領域への研磨圧力が弱くなりすぎるといった問題を防止できる。すなわち、上記高さの差が50μm未満である場合、第2領域にかかる研磨圧力を第1領域及び第3領域と比して小さくすることができず、センターファーストの改善効果の確保が困難となり、また、200μmを超える場合、第2領域への研磨圧力が弱くなりすぎる等の問題が顕在化する。
In the first polishing pad 10, the polishing surface of the second region A12 is recessed more than the polishing surfaces of the first region A11 and the third region A13. The difference in height from the polished surface in the first area A11 and the third area A13 is 50 μm to 200 μm. The above-mentioned difference in height is the difference in height with reference to the surface (back surface) of the polishing pad opposite to the polishing surface. ) and the average value of multiple locations on the polished surface of the higher region.
When the difference in height is 50 μm or more, the polishing pressure applied to the second region can be made sufficiently smaller than those applied to the first and third regions, and the effect of improving center first can be sufficiently ensured. Further, since the height difference is 200 μm or less, it is possible to prevent the problem that the polishing pressure applied to the second region is too weak. That is, when the difference in height is less than 50 μm, the polishing pressure applied to the second region cannot be made smaller than that applied to the first region and the third region, and it becomes difficult to ensure the center-first improvement effect. Also, if the thickness exceeds 200 μm, problems such as excessively weak polishing pressure on the second region become apparent.

第2の研磨パッド20において、第2領域A22の研磨面は、第1領域A21及び第3領域A23における研磨面よりも突出しているが、第2領域A22(突出部分)における研磨面と、第1領域A21及び第3領域A23における研磨面との高さの差は、50μm~200μmとなる。上記高さの差は、第1の研磨パッドについて説明したものと同義である。
上記高さの差が50μm以上であることにより、第1領域及び第3領域にかかる研磨圧力を第2領域と比して十分に小さくでき、センタースローの改善効果を十分に確保できる。また、上記高さの差が200μm以下であることにより、第1領域及び第3領域への研磨圧力が弱くなりすぎるといった問題を防止できる。すなわち、上記高さの差が50μm未満である場合、第1領域及び第3領域にかかる研磨圧力を第2領域と比して十分に小さくすることができず、センタースローの改善効果の確保が困難となり、また、200μmを超える場合、第1領域及び第3領域への研磨圧力が弱くなりすぎる等の問題が顕在化する。
In the second polishing pad 20, the polishing surface of the second region A22 protrudes from the polishing surface of the first region A21 and the third region A23. The height difference from the polished surface in the first area A21 and the third area A23 is 50 μm to 200 μm. The difference in height is the same as described for the first polishing pad.
When the height difference is 50 μm or more, the polishing pressure applied to the first region and the third region can be made sufficiently smaller than that applied to the second region, and the effect of improving the center throw can be sufficiently secured. Further, since the difference in height is 200 μm or less, it is possible to prevent the problem that the polishing pressure applied to the first region and the third region is too weak. That is, if the height difference is less than 50 μm, the polishing pressure applied to the first and third regions cannot be sufficiently reduced compared to the second region, and the effect of improving the center throw cannot be ensured. Moreover, if the thickness exceeds 200 μm, problems such as excessively weak polishing pressure on the first region and the third region become apparent.

本実施形態の研磨パッドにおいて、第2領域の研磨面から第1領域の研磨面までの高さの差と第2領域の研磨面から第3領域の研磨面までの高さの差は同一であることが好ましいが、必ずしも同一である必要はなく、例えば、±30μm程度異なっていてもよい。この場合、第1領域及び第3領域の複数個所の研磨面の高さの平均値と、第2領域の複数の研磨面の高さの平均値の差に基づいて、第2領域における研磨面と、第1領域及び第3領域における研磨面との高さの差を決定する。 In the polishing pad of the present embodiment, the height difference from the polishing surface of the second region to the polishing surface of the first region and the height difference from the polishing surface of the second region to the polishing surface of the third region are the same. It is preferable that there is one, but they do not necessarily have to be the same, and may differ by, for example, about ±30 μm. In this case, the polished surface in the second region is calculated based on the difference between the average height of the polished surfaces at multiple locations in the first and third regions and the average height of the multiple polished surfaces in the second region. and the difference in height from the polished surface in the first and third regions.

本実施形態の研磨パッドにおける研磨面は、図6(A)に示すように、第1領域A31、第2領域A32及び第3領域A33において、格子状のパターンに形成された溝部D31を有することが好ましい。なお、図6(B)に示す図6(A)のZ-Z’断面図において、溝部は省略されている。ここでいう溝部とは、幅5.0mm未満のものをいう。溝部を有する場合、研磨スラリーの循環性がより向上する傾向にある。図6(A)に示す例では、格子状のパターンに配される複数の溝部を示しているが、このようなパターンに限定されない。溝部がとり得るパターンとしては、以下に限定されないが、例えば、放射状、同心円状及び渦巻状、並びにこれらのうち2種以上の組み合わせであってもよい。
本実施形態の研磨パッドにおける上記溝部の各寸法については、特に限定されないが、研磨パッドの厚さの10~90%の深さを有するものであることが好ましい。例えば格子状のパターンに形成された溝部の寸法の好ましい例を挙げると、ピッチ(隣り合う溝部の幅方向における中心間の距離)として2~50mmであることが好ましく、幅として0.1~3.0mmであることが好ましく、深さとして第1又は第3領域の研磨面から0.3~2.7mmであることが好ましい。
As shown in FIG. 6A, the polishing surface of the polishing pad of the present embodiment has grooves D31 formed in a lattice pattern in the first area A31, the second area A32, and the third area A33. is preferred. Note that the groove portion is omitted in the ZZ' sectional view of FIG. 6(A) shown in FIG. 6(B). The term "groove" as used herein refers to a groove having a width of less than 5.0 mm. When the grooves are provided, the circulation of the polishing slurry tends to be further improved. Although the example shown in FIG. 6A shows a plurality of grooves arranged in a lattice pattern, the pattern is not limited to this. The pattern that the grooves can take is not limited to the following, but may be, for example, radial, concentric, spiral, or a combination of two or more of these.
The dimensions of the grooves in the polishing pad of the present embodiment are not particularly limited, but the grooves preferably have a depth of 10 to 90% of the thickness of the polishing pad. For example, to give a preferable example of the dimensions of the grooves formed in a lattice pattern, the pitch (the distance between the centers of adjacent grooves in the width direction) is preferably 2 to 50 mm, and the width is 0.1 to 3. 0 mm, and the depth is preferably 0.3 to 2.7 mm from the polished surface of the first or third region.

本実施形態の研磨パッドにおける研磨面は、図2(B)や図4(B)に示すように、研磨面の直径方向の断面を観察したとき、当該断面がコの字形状を有するものであってもよいが、その断面形状は特に限定されず、円弧状であってもよく、略U字形状、略V字形状、略台形状及びその他の多角形状であってもよく、これら2種以上の形状の組み合わせであってもよい。平坦性向上の観点から、図7に示すように、研磨パッドの直径方向における断面において台形状であることが好ましい。図7に示すように、断面台形状の形状は、第1の研磨パッドにおいて、第2領域A72に対応する研磨面の位置に観察されるものである。 As shown in FIGS. 2B and 4B, the polishing surface of the polishing pad of the present embodiment has a U-shaped cross section when observed in a cross section in the diameter direction of the polishing surface. However, the cross-sectional shape is not particularly limited, and may be arc-shaped, substantially U-shaped, substantially V-shaped, substantially trapezoidal, or other polygonal shapes. A combination of the above shapes may be used. From the viewpoint of improving flatness, it is preferable that the diametrical cross section of the polishing pad has a trapezoidal shape, as shown in FIG. As shown in FIG. 7, the trapezoidal shape in cross section is observed at the position of the polishing surface corresponding to the second region A72 in the first polishing pad.

本実施形態の研磨パッドにおける研磨面の面積に対する、前記第1領域、第2領域及び第3領域の面積比は、被研磨物の被研磨面をより均一に研磨する観点から、それぞれ、1~20%、20~60%及び30~79%であることが好ましく、2~10%、25~55%及び35~73%であることがより好ましい。ここで、研磨面の面積は第1領域、第2領域及び第3領域の面積の合計値である。なお、上記の各面積は、研磨パッドを上面視して特定される面積である。 The area ratio of the first region, the second region, and the third region to the area of the polishing surface of the polishing pad of the present embodiment is from 1 to 1, respectively, from the viewpoint of more uniformly polishing the surface to be polished of the object to be polished. 20%, 20-60% and 30-79% are preferred, and 2-10%, 25-55% and 35-73% are more preferred. Here, the area of the polished surface is the sum of the areas of the first region, the second region and the third region. In addition, each area described above is an area specified by viewing the polishing pad from above.

本実施形態の研磨パッドの構成としては、特に限定されず、例えば、不織布樹脂含浸タイプ、湿式成膜によるスエードタイプ、発泡ポリウレタン等で構成されるシート状物が挙げられる。好ましくは、厚さ及び圧縮率の調整の容易性や後加工の容易性等から不織布樹脂含浸タイプである。なお、本実施形態の研磨パッドに用いる樹脂は、エンボス加工の観点から、熱可塑性樹脂を含むものである。 The structure of the polishing pad of the present embodiment is not particularly limited, and examples thereof include a nonwoven fabric resin-impregnated type, a suede type formed by wet film formation, and a sheet-like material composed of foamed polyurethane or the like. A resin-impregnated nonwoven fabric type is preferable because of ease of adjustment of thickness and compressibility, ease of post-processing, and the like. From the viewpoint of embossing, the resin used for the polishing pad of this embodiment contains a thermoplastic resin.

本実施形態の研磨パッドの圧縮率は、被研磨物の平坦性向上のため、被研磨物(以下、単に「ワーク」ともいう。)との良好な密着性を確保する観点及び研磨パッドの変形防止及び研磨面への平坦性確保の観点から、4.5%以下であることが好ましく、より好ましくは0.5%~4.5%であり、さらに好ましくは2%~4.5%であり、さらにまた好ましくは3%~4.5%である。本実施形態の研磨パッドにおける第1領域、第2領域及び第3領域を形成する際、後述するように、エンボス加工により好ましく形成できる他、研磨定盤上にスペーサー等を設けることでも形成できる。研磨パッドの圧縮率が4.5%以下の場合、スペーサーを使用すると研磨パッドの追従性が低下するため、当該研磨パッドが研磨定盤から剥離しやすくなり、結果として研磨ムラにつながる傾向にある。そのため、研磨パッドの圧縮率が4.5%以下の場合は、とりわけエンボス加工により第1領域、第2領域及び第3領域を形成することが好ましい。
圧縮率は日本工業規格(JIS L 1021)に準拠して、ショッパー型厚さ測定器(加圧面:直径1cmの円形)を用いて求められる。具体的には、初荷重で30秒間加圧した後の厚さt0を測定し、次に最終圧力の下で5分間放置後の厚さt1を測定する。これらから、圧縮率を下記式により算出する。このとき、初荷重は100g/cm2、最終荷重は1120g/cm2とする。
圧縮率(%)=(t0-t1)/t0×100
圧縮率は、例えば、後述の好ましい製造方法において、得られる研磨パッドの密度が低くなるように調整することにより、高くなる傾向にある。
The compressibility of the polishing pad of the present embodiment is determined from the viewpoint of ensuring good adhesion to the object to be polished (hereinafter also simply referred to as "work") in order to improve the flatness of the object to be polished, and the deformation of the polishing pad. From the viewpoint of prevention and ensuring flatness of the polished surface, the content is preferably 4.5% or less, more preferably 0.5% to 4.5%, and still more preferably 2% to 4.5%. Yes, and more preferably 3% to 4.5%. When forming the first region, the second region, and the third region in the polishing pad of the present embodiment, they can be preferably formed by embossing as described later, or they can be formed by providing a spacer or the like on the polishing platen. When the compressibility of the polishing pad is 4.5% or less, the followability of the polishing pad decreases when the spacer is used, so the polishing pad tends to separate from the polishing platen, resulting in uneven polishing. . Therefore, when the compressibility of the polishing pad is 4.5% or less, it is particularly preferable to form the first, second and third regions by embossing.
The compressibility is determined according to Japanese Industrial Standards (JIS L 1021) using a Shopper-type thickness gauge (pressure surface: circular with a diameter of 1 cm). Specifically, the thickness t 0 is measured after being pressed for 30 seconds with an initial load, and then the thickness t 1 is measured after being left under the final pressure for 5 minutes. From these, the compression rate is calculated by the following formula. At this time, the initial load is 100 g/cm 2 and the final load is 1120 g/cm 2 .
Compression ratio (%)=(t 0 -t 1 )/t 0 ×100
The compressibility tends to increase, for example, by adjusting the density of the resulting polishing pad to be low in the preferred manufacturing method described later.

本実施形態の研磨パッドの圧縮弾性率は、ワークとの良好な密着性を確保する観点及び研磨パッドの変形防止の観点から、50%~98%であると好ましく、60%~95%であるとより好ましい。圧縮弾性率は、日本工業規格(JIS L 1021)に準拠し、ショッパー型厚さ測定器(加圧面:直径1cmの円形)を使用して求めることができる。具体的には、無荷重状態から初荷重を30秒間かけた後の厚さt0を測定し、次に、厚さt0の状態から最終荷重を30秒間かけた後の厚さt1を測定する。次に、厚さt1の状態から全ての荷重を除き、5分間放置(無荷重状態とした)後、再び初荷重を30秒間かけた後の厚さt0’を測定する。これらから、圧縮弾性率を下記式により算出する。このとき、初荷重は100g/cm2、最終荷重は1120g/cm2とする。
圧縮弾性率(%)=100×(t0’-t1)/(t0-t1
圧縮弾性率は、例えば、後述の好ましい製造方法において、樹脂の含有率を高くすることにより、高くなる傾向にある。
The compressive elastic modulus of the polishing pad of the present embodiment is preferably 50% to 98%, more preferably 60% to 95%, from the viewpoint of ensuring good adhesion to the workpiece and preventing deformation of the polishing pad. and more preferred. The compressive modulus can be determined using a Shopper-type thickness gauge (pressure surface: circular with a diameter of 1 cm) in accordance with Japanese Industrial Standards (JIS L 1021). Specifically, the thickness t0 after applying the initial load for 30 seconds from the no - load state is measured, and then the thickness t1 after applying the final load for 30 seconds from the thickness t0 state is measured. Measure. Next, all the load is removed from the state of thickness t 1 , left for 5 minutes (no load state), and then the initial load is applied again for 30 seconds, and then the thickness t 0 ′ is measured. From these, the compressive elastic modulus is calculated by the following formula. At this time, the initial load is 100 g/cm 2 and the final load is 1120 g/cm 2 .
Compressive modulus (%) = 100 x (t 0 '-t 1 )/(t 0 -t 1 )
The compression modulus tends to be increased by, for example, increasing the resin content in the preferred manufacturing method described later.

本実施形態の研磨パッドのショアA硬度(以下、「A硬度」という。)は、特に限定されないが、ワークとの良好な密着性を確保する観点及び研磨パッドの変形防止の観点及び被研磨物の端部形状を安定させる(面ダレを防ぐ)ことから、50°~90°であると好ましく、60°~85°であるとより好ましい。A硬度は、バネを介して厚さ4.5mm以上の試験片(研磨パッドが4.5mm未満の厚さである場合は、厚さが4.5mm以上になるまで研磨パッドを重ねて試験片を得る。)表面に押針(測定子)を押し付け30秒後の押針の押し込み深さから求められる。これを3回行って相加平均からA硬度が求められる。A硬度は、例えば、後述の好ましい製造方法において、樹脂の含有率を高くすることにより、高くなる傾向にある。 The Shore A hardness (hereinafter referred to as "A hardness") of the polishing pad of the present embodiment is not particularly limited, but is The angle is preferably 50° to 90°, more preferably 60° to 85°, in order to stabilize the shape of the end portion of (prevent surface sagging). A hardness is measured by applying a spring to a test piece with a thickness of 4.5 mm or more (if the polishing pad is less than 4.5 mm thick, repeat the polishing pad until the thickness becomes 4.5 mm or more). is obtained.) It is obtained from the indentation depth of the indenter 30 seconds after pressing the indenter (probe) on the surface. This is repeated three times, and the A hardness is obtained from the arithmetic mean. The A hardness tends to increase, for example, by increasing the resin content in the preferred manufacturing method described later.

本実施形態の研磨パッドの密度は、研磨パッドの永久歪みを抑制する観点、ワークとの接触面積の増大による作用点の圧力低下を抑制する観点、及びスラリー保持性を高める観点から、0.35~0.60であると好ましく、0.35~0.50であるとより好ましい。密度は、日本工業規格(JIS K 6505)に準拠して、次のとおりに測定することができる。すなわち、2cm×2cm角に切り抜いて得た試料片10枚を用意し、その質量を自動天秤で測定後、下記式により密度を算出し、10枚の試料片の相加平均を求めて研磨パッドの密度とする。
密度(g/cm3)=質量(g)/(2(cm)×2(cm)×試料片の厚さ(cm))
密度は、例えば、後述の好ましい製造方法において、不織布に対する樹脂の含有率を高くすることにより、高くなる傾向にある。
The density of the polishing pad of the present embodiment is 0.35 from the viewpoint of suppressing the permanent deformation of the polishing pad, the viewpoint of suppressing the pressure drop at the point of action due to the increase in the contact area with the work, and the viewpoint of improving the slurry retention property. It is preferably up to 0.60, more preferably 0.35 to 0.50. Density can be measured as follows in accordance with Japanese Industrial Standards (JIS K 6505). That is, prepare 10 sample pieces obtained by cutting into 2 cm × 2 cm squares, measure the mass with an automatic balance, calculate the density by the following formula, and obtain the arithmetic average of the 10 sample pieces. is the density of
Density (g/cm 3 )=mass (g)/(2 (cm)×2 (cm)×thickness of sample piece (cm))
Density tends to be increased by, for example, increasing the content of resin with respect to the nonwoven fabric in the preferred manufacturing method described later.

本実施形態の研磨パッドに用いうる不織布は、特に限定されるものではなく、種々公知のものを採用できる。上記不織布に用いる繊維の例としては、ポリアミド系、ポリエステル系等の繊維を挙げることができる。また、不織布を得る際に繊維を交絡させる方法としても特に限定されず、例えば、ニードルパンチであってもよく、水流交絡であってもよい。不織布は上述した中から1種を単独で用いることができ、2種以上を組み合わせて用いることもできる。 The nonwoven fabric that can be used for the polishing pad of the present embodiment is not particularly limited, and various known ones can be used. Examples of the fibers used for the nonwoven fabric include polyamide-based and polyester-based fibers. Moreover, the method for entangling the fibers when obtaining the nonwoven fabric is not particularly limited, and may be, for example, needle punching or hydroentangling. The nonwoven fabric may be used singly or in combination of two or more of the above.

本実施形態の研磨パッドに用いうる不織布の厚さは、特に限定されないが、研磨パッドの生産性の観点から、1~5mmとすることが好ましい。 The thickness of the nonwoven fabric that can be used for the polishing pad of the present embodiment is not particularly limited, but from the viewpoint of productivity of the polishing pad, it is preferably 1 to 5 mm.

本実施形態の研磨パッドに用いうる不織布の繊度は、特に限定されないが、含浸工程の安定性及び研磨時のスクラッチ発生減少の観点から、1.1~7.7dtexであると好ましい。 The fineness of the nonwoven fabric that can be used for the polishing pad of the present embodiment is not particularly limited, but from the viewpoint of stability of the impregnation process and reduction of scratches during polishing, it is preferably 1.1 to 7.7 dtex.

本実施形態の研磨パッドに用いうる不織布の目付けは、特に限定されないが、研磨パッド密度や不織布と樹脂の比率の観点から、200~1000g/m2であると好ましい。 The basis weight of the nonwoven fabric that can be used for the polishing pad of this embodiment is not particularly limited, but it is preferably 200 to 1000 g/m 2 from the viewpoint of the density of the polishing pad and the ratio of the nonwoven fabric to the resin.

本実施形態の研磨パッドに用いる樹脂は、熱可塑性樹脂であれば特に限定されず、従来公知のものであってもよい。本実施形態においては、上記樹脂が、熱可塑性樹脂である第1の樹脂のみでもよいが、第1の樹脂とは異なる第2の樹脂とを含んでもよい。 The resin used for the polishing pad of the present embodiment is not particularly limited as long as it is a thermoplastic resin, and conventionally known resins may be used. In the present embodiment, the resin may include only the first resin, which is a thermoplastic resin, or may include a second resin different from the first resin.

上記第1の樹脂としては、いわゆる湿式含浸により不織布に含浸できるものであれば特に限定されず、種々公知のものを適用できる。そのような樹脂(以下、単に「湿式樹脂」ともいう。)の例としては、以下に限定されないが、ポリウレタン、ポリウレタンポリウレア等のポリウレタン系、ポリアクリレート、ポリアクリロニトリル等のアクリル系、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリフッ化ビニリデン等のビニル系、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン等のポリサルホン系、アセチル化セルロース、ブチリル化セルロース等のアシル化セルロース系、ポリアミド系及びポリスチレン系が挙げられる。ポリウレタン樹脂としては、以下に限定されないが、例えば、ポリエステル系ポリウレタン樹脂、ポリエーテル系ポリウレタン樹脂、及びポリカーボネート系ポリウレタン樹脂が挙げられる。樹脂の100%モジュラスは、5MPa~50MPaであると好ましく、10MPa~30MPaであるとより好ましい。樹脂の100%モジュラスは、その樹脂からなるシートを100%伸ばしたとき、すなわち元の長さの2倍に伸ばしたとき、に掛かる張力を単位面積で割った値である。 The first resin is not particularly limited as long as it can be impregnated into the nonwoven fabric by so-called wet impregnation, and various known resins can be used. Examples of such resins (hereinafter also simply referred to as "wet resins") include, but are not limited to, polyurethanes such as polyurethane and polyurethane polyurea, acrylics such as polyacrylate and polyacrylonitrile, polyvinyl chloride, Examples include vinyl-based materials such as polyvinyl acetate and polyvinylidene fluoride, polysulfone-based materials such as polysulfone and polyethersulfone, acylated cellulose-based materials such as acetylated cellulose and butyrylated cellulose, polyamide-based materials, and polystyrene-based materials. Examples of polyurethane resins include, but are not limited to, polyester-based polyurethane resins, polyether-based polyurethane resins, and polycarbonate-based polyurethane resins. The 100% modulus of the resin is preferably 5 MPa to 50 MPa, more preferably 10 MPa to 30 MPa. The 100% modulus of a resin is the tension applied to a sheet of that resin when it is stretched 100%, i.e. when stretched to twice its original length, divided by the unit area.

また、本実施形態において、上記第2の樹脂として、いわゆる乾式含浸により不織布に含浸できる樹脂(以下、単に「乾式樹脂」ともいう。)を用いてもよい。乾式樹脂としては、特に限定されず、種々公知のものを適用できる。乾式樹脂は、例えば、末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーと、硬化剤であるアミン化合物及び/又は多価アルコール化合物と、それらを溶解可能な溶媒とを含む溶液を用い、乾式法によって得ることができる。ここで、ウレタンプレポリマーとしては特に限定されず、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネートとヘキサントリオールとの付加物、2,4-トリレンジイソシアネートとプレンツカテコールとの付加物、トリレンジイソシアネートとヘキサントリオールとの付加物、トリレンジイソシアネートとトリメチロールプロパンとの付加物、キシリレンジイソシアネートとトリメチロールプロパンとの付加物、ヘキサメチレンジイソシアネートとトリメチロールプロパンとの付加物、及びイソシアヌル酸とヘキサメチレンジイソシアネートとの付加物が挙げられる。また、硬化剤のうち、アミン化合物としては、例えば、3,3’-ジクロロ-4,4’-ジアミノジフェニルメタン、4-メチル-2,6-ビス(メチルチオ)-1,3-ベンゼンジアミン、2-メチル-4,6-ビス(メチルチオ)-1,3-ベンゼンジアミン、2,2-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2-ビス[3-(イソプロピルアミノ)-4-ヒドロキシフェニル]プロパン、2,2-ビス[3-(1-メチルプロピルアミノ)-4-ヒドロキシフェニル]プロパン、2,2-ビス[3-(1-メチルペンチルアミノ)-4-ヒドロキシフェニル]プロパン、2,2-ビス(3,5-ジアミノ-4-ヒドロキシフェニル)プロパン、2,6-ジアミノ-4-メチルフェノール、トリメチルエチレンビス-4-アミノベンゾネート、及びポリテトラメチレンオキサイド-di-p-アミノベンゾネートが挙げられる。多価アルコール化合物としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリメチレングリコール、テトラエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、2,3-ブタンジオール、1,2-ブタンジオール、3-メチル-1,2-ブタンジオール、1,2-ペンタンジオール、1,4-ペンタンジオール、2,4-ペンタンジオール、2,3-ジメチルトリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、3-メチル-4,3-ペンタンジオール、3-メチル-4,5-ペンタンジオール、2,2,4-トリメチル-1,3-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,5-ヘキサンジオール、1,4-ヘキサンジオール、2,5-ヘキサンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、トリメチロールメタンが挙げられる。これらのウレタンプレポリマー及び硬化剤は、それぞれ、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。溶媒としては、特に限定されないが、例えば、N,N-ジメチルホルムアミド、及びN,N-ジメチルアセトアミドが挙げられる。 Further, in the present embodiment, a resin that can be impregnated into the nonwoven fabric by so-called dry impregnation (hereinafter also simply referred to as "dry resin") may be used as the second resin. The dry resin is not particularly limited, and various known ones can be applied. The dry resin can be obtained, for example, by a dry method using a solution containing a urethane prepolymer having an isocyanate group at its end, an amine compound and/or a polyhydric alcohol compound as a curing agent, and a solvent capable of dissolving them. can be done. Here, the urethane prepolymer is not particularly limited. Adducts, adducts of tolylene diisocyanate and trimethylolpropane, adducts of xylylene diisocyanate and trimethylolpropane, adducts of hexamethylene diisocyanate and trimethylolpropane, and adducts of isocyanuric acid and hexamethylene diisocyanate is mentioned. Among curing agents, amine compounds include, for example, 3,3′-dichloro-4,4′-diaminodiphenylmethane, 4-methyl-2,6-bis(methylthio)-1,3-benzenediamine, 2 -methyl-4,6-bis(methylthio)-1,3-benzenediamine, 2,2-bis(3-amino-4-hydroxyphenyl)propane, 2,2-bis[3-(isopropylamino)-4 -hydroxyphenyl]propane, 2,2-bis[3-(1-methylpropylamino)-4-hydroxyphenyl]propane, 2,2-bis[3-(1-methylpentylamino)-4-hydroxyphenyl] Propane, 2,2-bis(3,5-diamino-4-hydroxyphenyl)propane, 2,6-diamino-4-methylphenol, trimethylethylenebis-4-aminobenzoate, and polytetramethylene oxide-di- Examples include p-aminobenzonates. Examples of polyhydric alcohol compounds include ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, trimethylene glycol, tetraethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, 1,4-butanediol, 1,3-butanediol, 2,3 -butanediol, 1,2-butanediol, 3-methyl-1,2-butanediol, 1,2-pentanediol, 1,4-pentanediol, 2,4-pentanediol, 2,3-dimethyltrimethylene glycol, tetramethylene glycol, 3-methyl-4,3-pentanediol, 3-methyl-4,5-pentanediol, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,5-hexanediol, 1,4-hexanediol, 2,5-hexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, neopentyl glycol, glycerin, trimethylolpropane, trimethylolethane, trimethylolmethane. These urethane prepolymers and curing agents may be used alone or in combination of two or more. Examples of solvents include, but are not limited to, N,N-dimethylformamide and N,N-dimethylacetamide.

本実施形態の研磨パッドにおいて、より良好な耐薬品性を付与する観点から、上記樹脂が、第1の樹脂と、当該第1の樹脂とは異なる第2の樹脂とを含み、当該第2の樹脂が、NCO当量500以下のウレタンプレポリマーと硬化剤との反応物であることが好ましい。同様の観点から、上記NCO当量は450以下であることがより好ましく、200以上であることが好ましい。なお、本明細書中において、「NCO当量」とは、該当樹脂溶液中のウレタンプレポリマーの平均NCO当量を意味する。また、NCO当量は周知の方法で測定でき、例えばJIS K 7301に準拠して測定することができる。 In the polishing pad of the present embodiment, from the viewpoint of imparting better chemical resistance, the resin contains a first resin and a second resin different from the first resin, and the second resin is The resin is preferably a reaction product of a urethane prepolymer having an NCO equivalent of 500 or less and a curing agent. From the same point of view, the NCO equivalent is more preferably 450 or less, and preferably 200 or more. In this specification, "NCO equivalent" means the average NCO equivalent of the urethane prepolymer in the resin solution. Also, the NCO equivalent can be measured by a well-known method, for example, according to JIS K7301.

本実施形態の研磨パッドにおいて、研磨中の引張強度保持の観点から、不織布、樹脂の合計に対して、不織布の含有量が30~80質量%であり、樹脂の含有量が20~70質量%であることが好ましい。同様の観点から、不織布の含有量が40~60質量%であり、樹脂の含有量が40~60質量%であることがより好ましい。研磨パッドにおける不織布、樹脂の各含有量は、極性溶媒への溶解性(極性)の差や、アミン分解性の差を利用して、溶出する成分の質量又は残渣の質量より、求めることができる。 In the polishing pad of the present embodiment, from the viewpoint of maintaining tensile strength during polishing, the nonwoven fabric content is 30 to 80% by mass and the resin content is 20 to 70% by mass with respect to the total of the nonwoven fabric and the resin. is preferably From the same point of view, it is more preferable that the nonwoven fabric content is 40 to 60% by mass and the resin content is 40 to 60% by mass. The content of the nonwoven fabric and resin in the polishing pad can be obtained from the mass of the eluted component or the mass of the residue, using the difference in solubility (polarity) in polar solvents and the difference in amine decomposability. .

本実施形態の研磨パッドは、上述の不織布及び樹脂の他、本実施形態の所望の効果を阻害しない範囲において、通常の研磨パッドに含まれ得る各種添加剤を含んでもよい。そのような添加剤としては、以下に限定されないが、例えば、カーボンブラック等の顔料、親水性活性剤及び疎水性活性剤が挙げられる。 The polishing pad of the present embodiment may contain, in addition to the nonwoven fabric and resin described above, various additives that may be contained in ordinary polishing pads, as long as the desired effects of the present embodiment are not impaired. Such additives include, but are not limited to, pigments such as carbon black, hydrophilic active agents and hydrophobic active agents.

本実施形態の研磨パッドの厚さは、特に限定されないが、ワークとの平坦な接触面を十分に確保する観点、平坦性を確保する観点及びスラリーを貯留する観点から、1.0~5.0mmであると好ましく、2.0~4.0mmであるとより好ましい。厚さは、研磨パッドの研磨面とは反対側の面(裏面)を基準とし、高い側の領域の研磨面において最も高い部分の高さで特定でき、日本工業規格(JIS K 6505)に準拠して測定される。具体的には、研磨パッドを10cm×10cm角に切り抜いて得た試料片3枚を用意し、各試料片毎に、厚さ測定器の所定位置にセットした後、480g/cm2の荷重をかけた加圧面を試料片の表面に載せ、5秒経過後に厚さを測定する。1枚の試料片につき、5箇所の厚さを測定し相加平均を算出し、さらに3枚の試料片の相加平均を求める。なお、10cm×10cm角のサンプルが得難い場合は、得られる範囲でサンプリングした試料を用い、上記と同様の要領にて厚さを測定することもできる。 The thickness of the polishing pad of the present embodiment is not particularly limited, but from the viewpoint of sufficiently ensuring a flat contact surface with the workpiece, the viewpoint of ensuring flatness, and the viewpoint of storing the slurry, the thickness is from 1.0 to 5.0. It is preferably 0 mm, more preferably 2.0 to 4.0 mm. The thickness is based on the surface opposite to the polishing surface (back surface) of the polishing pad, and can be specified by the height of the highest part of the polishing surface in the higher region, and conforms to Japanese Industrial Standards (JIS K 6505). measured as Specifically, three sample pieces were prepared by cutting out a 10 cm x 10 cm square from the polishing pad, and after each sample piece was set at a predetermined position in a thickness measuring instrument, a load of 480 g/cm 2 was applied. The applied pressure surface is placed on the surface of the sample piece, and the thickness is measured after 5 seconds. The thickness of each sample piece is measured at 5 points, the arithmetic average is calculated, and the arithmetic average of the 3 sample pieces is calculated. If it is difficult to obtain a 10 cm×10 cm square sample, it is also possible to measure the thickness in the same manner as above using samples sampled within the range that can be obtained.

本実施形態の研磨パッドは、研磨面と反対側の面にクッション層を両面テープや接着剤等で積層してもよい。なお、上記クッション層としては、特に限定されないが、不織布、樹脂含浸不織布、合成ゴム、ポリエチレンフォーム及びポリウレタンフォーム等の層とすることができる。 In the polishing pad of this embodiment, a cushion layer may be laminated on the surface opposite to the polishing surface using a double-sided tape, an adhesive, or the like. The cushion layer is not particularly limited, but may be a layer of nonwoven fabric, resin-impregnated nonwoven fabric, synthetic rubber, polyethylene foam, polyurethane foam, or the like.

[研磨パッドの製造方法]
本実施形態の研磨パッドの製造方法は、上述した本実施形態の研磨パッドの構造が得られる方法である限り、特に限定されるものではない。以下、本実施形態の研磨パッドの好適な製造方法を例示する。
[Method for producing polishing pad]
The method for manufacturing the polishing pad of this embodiment is not particularly limited as long as it is a method by which the structure of the polishing pad of this embodiment described above can be obtained. A preferred method for manufacturing the polishing pad of the present embodiment is exemplified below.

本実施形態の研磨パッドの製造方法は、例えば、熱可塑性樹脂を含むシート状物の一つの面に対してエンボス加工を施すことにより研磨パッドの研磨面を形成する工程を有する。より具体的には、本実施形態の研磨パッドの製造方法は、不織布に樹脂溶液を含浸させ、湿式凝固を行うことにより、上記シートとしての樹脂含浸不織布を得る第1の工程と、樹脂含浸不織布の一つの面にエンボス加工を施すことにより、研磨パッドの研磨面における第1領域、第2領域及び第3領域に対応する3つの領域に分画する第2の工程と、を含むことができる。 The manufacturing method of the polishing pad of the present embodiment includes, for example, the step of forming the polishing surface of the polishing pad by embossing one surface of a sheet-like material containing a thermoplastic resin. More specifically, the manufacturing method of the polishing pad of the present embodiment includes a first step of obtaining a resin-impregnated nonwoven fabric as the sheet by impregnating a nonwoven fabric with a resin solution and performing wet coagulation, and a resin-impregnated nonwoven fabric. and a second step of dividing the polishing surface of the polishing pad into three regions corresponding to a first region, a second region and a third region by embossing one surface of the polishing pad. .

第1の工程においては、不織布に樹脂溶液を含浸させた上で湿式凝固法により樹脂含浸不織布を得る。湿式凝固法とは、樹脂溶液を、樹脂に対して貧溶媒である凝固液に常温で浸漬することで樹脂を凝固再生させる方法である。本実施形態のように不織布に樹脂溶液を含浸させた上で湿式凝固法を用いる場合、凝固液中では、不織布の繊維に付着している樹脂溶液の表面で樹脂溶液の溶媒と凝固液との置換の進行により樹脂が繊維の表面に凝固再生される。 In the first step, a nonwoven fabric is impregnated with a resin solution and then wet-coagulated to obtain a resin-impregnated nonwoven fabric. The wet coagulation method is a method of solidifying and regenerating a resin by immersing a resin solution in a coagulating liquid, which is a poor solvent for the resin, at room temperature. When the nonwoven fabric is impregnated with the resin solution and the wet coagulation method is used as in the present embodiment, in the coagulation liquid, the solvent of the resin solution and the coagulation liquid adhere to the fibers of the nonwoven fabric. As the replacement progresses, the resin is solidified and reproduced on the surface of the fiber.

第1の工程の具体例としては、次のとおりである。まず、上述したような湿式樹脂と、当該湿式樹脂を溶解可能であって、後述の凝固液に混和する溶媒と、必要に応じて研磨パッドに配合するその他の添加剤とを混合し、更に必要に応じて減圧下で脱泡して樹脂溶液を準備する。本実施形態において、第2工程の便宜上、熱可塑性ポリウレタン樹脂を用いることが好ましい。上記溶媒としては、特に限定されないが、例えば、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N-ジメチルアセトアミド(DMAC)、メチルエチルケトン(MEK)及びジメチルスルホキシドなどの水混和性溶剤が挙げられる。樹脂に対する良溶媒を選択する観点、さらに凝固浴に対して均一に混和させて湿式凝固をより容易にする観点から、第1の樹脂が、N,N-ジメチルホルムアルデヒド、ジメチルアセトアミド及びジメチルスルホキシドからなる群より選ばれる1種以上の溶媒に可溶であることが好ましい。同様に、上記溶媒が、N,N-ジメチルホルムアルデヒド、ジメチルアセトアミド及びジメチルスルホキシドからなる群より選ばれる1種以上の溶媒を含むことが好ましい。 A specific example of the first step is as follows. First, a wet resin as described above, a solvent capable of dissolving the wet resin and miscible with the coagulating liquid described later, and other additives to be incorporated into the polishing pad as necessary are mixed, and Prepare the resin solution by degassing under reduced pressure according to. In this embodiment, it is preferable to use a thermoplastic polyurethane resin for the convenience of the second step. Examples of the solvent include, but are not limited to, water-miscible solvents such as N,N-dimethylformamide (DMF), N,N-dimethylacetamide (DMAC), methylethylketone (MEK) and dimethylsulfoxide. The first resin consists of N,N-dimethylformaldehyde, dimethylacetamide and dimethyl sulfoxide from the viewpoint of selecting a good solvent for the resin, and from the viewpoint of facilitating wet coagulation by mixing uniformly with the coagulation bath. It is preferably soluble in one or more solvents selected from the group. Similarly, the solvent preferably contains one or more solvents selected from the group consisting of N,N-dimethylformaldehyde, dimethylacetamide and dimethylsulfoxide.

不織布の全体に亘って樹脂を含浸する観点、及び、樹脂の含浸量を十分に確保する観点から、上記樹脂溶液について、B型回転粘度計を用いて20℃で測定した粘度が8000cp以下であると好ましく、100cp~5000cpであるとより好ましく、400cp~3000cpであると更に好ましい。そのような粘度の数値範囲にある樹脂溶液を得る観点から、例えば、ポリウレタン樹脂を、樹脂溶液の全体量に対して5~25質量%の範囲、より好ましくは8~15質量%の範囲で溶媒に溶解させてもよい。樹脂溶液の粘性は、用いる樹脂の種類及び分子量にも依存するため、これらを総合的に考慮し、樹脂の選定、濃度設定等を行うことが好ましい。 From the viewpoint of impregnating the entire nonwoven fabric with the resin and ensuring a sufficient impregnation amount of the resin, the viscosity of the resin solution measured at 20° C. using a B-type rotational viscometer is 8000 cp or less. , more preferably 100 cp to 5000 cp, and even more preferably 400 cp to 3000 cp. From the viewpoint of obtaining a resin solution having such a viscosity value range, for example, a polyurethane resin is added as a solvent in the range of 5 to 25% by mass, more preferably in the range of 8 to 15% by mass, based on the total amount of the resin solution. may be dissolved in Since the viscosity of the resin solution also depends on the type and molecular weight of the resin to be used, it is preferable to select the resin, set the concentration, etc., taking these into consideration comprehensively.

次に、樹脂溶液に不織布を十分に浸漬した後、樹脂溶液が付着した不織布から、1対のローラ間で加圧可能なマングルローラを用いて過剰な樹脂溶液を絞り落とすことで、樹脂溶液の不織布への付着量を所望の量に調整し、不織布に樹脂溶液を均一又は略均一に含浸させる。次いで、樹脂溶液を含浸した不織布を、樹脂に対する貧溶媒、例えば水、を主成分とする凝固液中に浸漬することにより、樹脂を凝固再生させる。凝固液には、樹脂の再生速度を調整するために、樹脂溶液中の溶媒以外の極性溶媒等の有機溶媒を添加してもよい。また、凝固液の温度は、樹脂を凝固できる温度であれば特に限定されず、例えば、15~60℃であってもよい。 Next, after the nonwoven fabric is sufficiently immersed in the resin solution, excess resin solution is squeezed out from the nonwoven fabric to which the resin solution is attached using a mangle roller that can be pressed between a pair of rollers, thereby removing the resin solution. The adhesion amount to the nonwoven fabric is adjusted to a desired amount, and the nonwoven fabric is uniformly or substantially uniformly impregnated with the resin solution. Next, the non-woven fabric impregnated with the resin solution is immersed in a coagulating liquid containing a poor solvent for the resin, such as water, as a main component, thereby coagulating and regenerating the resin. An organic solvent such as a polar solvent other than the solvent in the resin solution may be added to the coagulation liquid in order to adjust the regeneration rate of the resin. Also, the temperature of the coagulating liquid is not particularly limited as long as it is a temperature at which the resin can be coagulated.

本実施形態において、上述の湿式凝固を行ったのち、以下のような洗浄・乾燥工程に供することが好ましい。まず、湿式樹脂が凝固再生された不織布を水等の洗浄液中で洗浄し、不織布中に残存するDMF等の溶媒を除去する。洗浄後、不織布を洗浄液から引き上げ、マングルローラ等を用いて余分な洗浄液を絞り落とす。その後、不織布基材を、100℃~150℃の乾燥機中で乾燥させてもよい。凝固再生された湿式樹脂は、凝固再生由来の微細な複数の連通孔を有している。また、上記乾燥の後、得られる樹脂含浸不織布をさらにスライス、バフ等による加工に供し、表層のスキン層を除去し、所定の厚さにすることが、均一性を高める観点から好ましい。 In the present embodiment, it is preferred that the following washing/drying steps are performed after the wet coagulation described above. First, the nonwoven fabric from which the wet resin has been coagulated and regenerated is washed in a washing liquid such as water to remove solvents such as DMF remaining in the nonwoven fabric. After washing, the nonwoven fabric is pulled up from the washing solution, and excess washing solution is squeezed off using a mangle roller or the like. The nonwoven substrate may then be dried in a dryer at 100°C to 150°C. The wet resin that has been solidified and regenerated has a plurality of fine communicating pores derived from the solidification and regeneration. From the viewpoint of improving uniformity, it is preferable to subject the obtained resin-impregnated nonwoven fabric to processing such as slicing, buffing, etc., after the drying, to remove the surface skin layer, and to obtain a predetermined thickness.

上述のようにして得られた樹脂含浸不織布は、その後、必要に応じて、円形等の所望の形状、寸法に裁断されてもよく、汚れや異物等の付着がないことを確認する等の検査を施されてもよい。 The resin-impregnated nonwoven fabric obtained as described above may then be cut into a desired shape and size such as a circle, if necessary, and an inspection such as confirming that there is no adhesion of dirt or foreign matter. may be applied.

続く第2の工程では、樹脂含浸不織布の一つの面にエンボス加工を施すこと等により、研磨パッドの研磨面における第1領域、第2領域及び第3領域となる3つの領域に分画する。すなわち、第1の研磨パッドを製造するに際しては、樹脂含浸不織布の研磨面における第2領域に対応する位置にエンボス加工等を施すことで、第1領域及び第3領域に対して凹んでいる第2領域を形成する。また、第2の研磨パッドを製造するに際しては、第1領域及び第3領域に対応する位置にエンボス加工等を施すことで、第2領域に対して凹んでいる第1領域及び第3領域を形成する。
エンボス加工は例えば下記のようにして行われる。まず、エンボスパターンに合わせた凸部を有する金型を加熱しておく。次いで、加熱した金型を台上に載置した樹脂含浸不織布の研磨面側に当接し押圧する。これにより、樹脂含浸不織布の研磨面にエンボス形状が転写形成される。第1の研磨パッドの製造では、かかるエンボスパターンに由来して凹んだ面が研磨面の第2領域となる。また、第2の研磨パッドの製造では、そのエンボスパターンに由来して凹んだ面が研磨面の第1領域及び第3領域となる。エンボス加工では、通常、樹脂含浸不織布を構成するマトリックス樹脂の融点をTm(℃)、ガラス転移温度をTg(℃)としたときに、エンボス金型を温度(Tm±50)℃ないし(Tg+100~Tg+200)℃の近傍まで加熱し、一定圧力で一定時間プレスすることで、研磨面に凹凸を付与する。好ましくは、エンボス金型を100~180℃の温度に加熱し、2.0~10.0MPaの圧力で60~300秒間プレスする。エンボス加工においては、ライナーを用いることがより好ましい。ライナーの厚さを変更することで、エンボス加工の高さ制御が可能となり、エンボス加工の精度を高めることができる。
なお、本実施形態において、第2の工程はエンボス加工による実施に限定されず、切削加工等によって、第1の研磨パッドの製造では、切削した領域を第2領域とする各領域を形成してもよく、第2の研磨パッドの製造では、切削した領域を第1及び第3の領域とする各領域を形成してもよい。切削加工の場合、ドリル刃や円板刃を樹脂含浸不織布の研磨面に対して平行に相対的に回転させながら、所望の凹凸パターンになるように移動させて凹凸を形成させる。第1の研磨パッドにおいては、かかる凹凸の凹んだ面が研磨面の第2領域となる。また、第2の研磨パッドにおいては、かかる凹凸の凹んだ面が第1領域及び第3領域の研磨面となる。
In the subsequent second step, one surface of the resin-impregnated nonwoven fabric is embossed or the like to divide the polishing surface of the polishing pad into three regions, i.e., a first region, a second region, and a third region. That is, when manufacturing the first polishing pad, embossing or the like is applied to the polishing surface of the resin-impregnated nonwoven fabric at a position corresponding to the second region, thereby forming a second region recessed with respect to the first region and the third region. 2 areas are formed. When manufacturing the second polishing pad, embossing or the like is applied to positions corresponding to the first region and the third region, so that the first region and the third region that are recessed with respect to the second region are formed. Form.
Embossing is performed, for example, as follows. First, a mold having protrusions matching the embossed pattern is heated. Next, the heated mold is brought into contact with and pressed against the polishing surface of the resin-impregnated nonwoven fabric placed on the table. As a result, the embossed shape is transferred and formed on the polished surface of the resin-impregnated nonwoven fabric. In the production of the first polishing pad, the concave surface resulting from such an embossed pattern becomes the second area of the polishing surface. In addition, in the production of the second polishing pad, the concave surface derived from the embossed pattern becomes the first region and the third region of the polishing surface. In embossing, when the melting point of the matrix resin constituting the resin-impregnated nonwoven fabric is Tm (° C.) and the glass transition temperature is Tg (° C.), the embossing mold is set at a temperature of (Tm±50)° C. to (Tg+100 to By heating to around Tg+200)° C. and pressing at a constant pressure for a certain period of time, unevenness is imparted to the polished surface. Preferably, the embossing die is heated to a temperature of 100-180° C. and pressed at a pressure of 2.0-10.0 MPa for 60-300 seconds. In embossing, it is more preferable to use a liner. By changing the thickness of the liner, it is possible to control the height of the embossing and improve the accuracy of the embossing.
In the present embodiment, the second step is not limited to the embossing process. In the manufacture of the first polishing pad, each region is formed by cutting or the like as the second region. Alternatively, in manufacturing the second polishing pad, regions may be formed in which the cut regions are the first and third regions. In the case of cutting, a drill blade or a disc blade is rotated relatively parallel to the polishing surface of the resin-impregnated nonwoven fabric, and moved to form a desired uneven pattern to form unevenness. In the first polishing pad, the recessed surface of such unevenness becomes the second region of the polishing surface. In addition, in the second polishing pad, the recessed surfaces of such unevenness become the polishing surfaces of the first region and the third region.

上述したように、本実施形態の研磨パッドにおける第1領域、第2領域及び第3領域を形成する際は、エンボス加工によることが好ましい。換言すると、第1の研磨パッドの場合、第2領域が、エンボス加工部であり、第1領域及び第3領域が、非エンボス加工部(研磨面においてエンボス加工を受けていない部分)であることが好ましく、第2の研磨パッドの場合、第2領域が、非エンボス加工部であり、第1領域及び第3領域が、エンボス加工部であることが好ましい。いずれの場合も、加熱ないし加圧を受けていない非エンボス加工部では熱可塑性樹脂由来の空隙(孔)が維持され、この空隙により好ましくスラリーを保持できるため、研磨レートが向上する傾向にある。なお、エンボス部分は、形状(厚さ)、圧縮率及び硬度の点から非エンボスと異なるため、これらを指標に両者を区別することができる。 As described above, when forming the first region, the second region and the third region in the polishing pad of this embodiment, it is preferable to use embossing. In other words, in the case of the first polishing pad, the second region is an embossed portion, and the first and third regions are non-embossed portions (portions that are not embossed on the polishing surface). is preferred, and in the case of the second polishing pad, it is preferred that the second region is a non-embossed portion and the first and third regions are embossed portions. In either case, voids (pores) derived from the thermoplastic resin are maintained in the non-embossed portions that are not heated or pressurized, and these voids can preferably hold slurry, so the polishing rate tends to improve. Since the embossed portion differs from the non-embossed portion in terms of shape (thickness), compressibility and hardness, both can be distinguished using these as indicators.

また、エンボスの型にセンター合わせのための凸部を設けてエンボス加工を行うことにより、図8に示すように、当該凸部に由来する凹部D52が形成された研磨パッド50としてもよい。図8に示す例において、研磨パッド50の研磨面は、上記のエンボス加工により3つの領域A51,A52,A53に分画されており、これら全体にわたり溝部D51が格子状に形成されており、さらに、第3領域には90°間隔で凹部D52も形成されている。なお、凹部D52は、第2領域A52とは異なる領域であるが、これらの高さは同じであってもよい。 Further, by providing a convex portion for center alignment in the embossing mold and performing embossing, as shown in FIG. In the example shown in FIG. 8, the polishing surface of the polishing pad 50 is divided into three regions A51, A52, and A53 by the embossing described above, and grooves D51 are formed in a grid pattern throughout these regions. , and recesses D52 are also formed in the third region at intervals of 90°. Although the recess D52 is a region different from the second region A52, these heights may be the same.

上記のようにして得られた研磨パッドは、その表面が研磨面となるが、その研磨パッドを用いてワークを研磨する場合、予め、研磨パッドの研磨面とは反対側の面に、研磨機の研磨定盤に研磨パッドを貼着するための両面テープ(粘着層及び剥離紙を備えるもの)を貼り合わせてもよい。 The surface of the polishing pad obtained as described above serves as a polishing surface. A double-faced tape (having an adhesive layer and a release paper) for attaching the polishing pad may be attached to the polishing platen.

[研磨方法]
本実施形態の研磨方法は、本実施形態の研磨パッドを用いた半導体ウエハの研磨方法であって、研磨パッドが有する円形状の研磨面の中心から外周縁に向かう方向に同心円状に順に位置する第1領域、第2領域及び第3領域のうち前記第2領域上に、前記半導体ウエハの中心点を配し、かつ、前記第1領域、前記第3領域及び前記中心上に前記半導体ウエハの少なくとも一部を配して、研磨を行うものである(図3(A)及び図9(A)参照)。なお、本明細書において、半導体ウエハの中心点は、当該半導体ウエハのノッチやオリエーテションフラットを考慮しない場合の円の中心点に一致し、典型的には、研磨時における半導体ウエハの回転軸に一致する。
例えば、図3(A)に示されているように、研磨パッド10の研磨面上に円形状の被研磨物12が配置され、研磨パッド10はその研磨面の中心C1を軸として、被研磨物12はその被研磨面の中心を軸として、それぞれ自転させて研磨を行うことができる。また、研磨時において、被研磨物12を自転させながら、さらに、研磨パッド10の外周縁E1で囲まれる領域内から被研磨物12がはみ出さないようにして被研磨物12を摺動させることも出来る。なお、図3(B)では、研磨パッド10に被研磨物12を載置した際の位置関係を説明する便宜上、被研磨物12と第2領域A12が接触しないものとして図示されている。ただし、研磨パッド10は熱可塑性樹脂から構成された、柔軟な弾性体である。よって、実際の研磨時において、研磨パッド10が被研磨物12からの押圧を受けることによって特にその第1領域A11及び第3領域A13が圧縮する結果、被研磨物12は第2領域A12にも接触する。すなわち、研磨時において、被研磨物12は第1領域A11、第2領域A12及び第3領域A13と接触することになる。被研磨物12において、第2領域A12と接触する部分よりも第1領域A11及び第3領域A13と接触する部分の方が高い圧力で研磨される。このような構成で研磨が行われるため、第2領域における研磨レート(研磨速度)が低下するとともに第1領域A11及び第3領域A13における研磨レート(研磨速度)が高まり、被研磨物の中心部が過剰に研磨されるセンターファーストを防止することができる。また、第1領域A11及び第3領域A13と第2領域A12の位置(高さ)関係が逆の場合は、当該中心部が研磨不足となるセンタースローを防止することができる。図3(A)の装置とワークとの関係で、研磨パッドに凹みがない場合において、各定盤が、同一方向に自転する場合はセンターファーストになる傾向にあり、互いの定盤が逆方向に回転する場合はセンタースローになる傾向にある。その問題を研磨パッドにより改善できる。
なお、長期的な研磨によって研磨パッドが摩耗することを想定したとき、本実施形態の研磨方法を実施する場合は、第1領域と第3領域が均一に摩耗することとなり(図9(B)参照)、研磨パッドの各研磨面の均一性が確保される結果、研磨ムラを長期的に防止することができる。これに対して、半導体ウエハの外周部分の少なくとも一部が前記中心上に配されないようにして研磨を行う場合(図10(A)参照)、第3領域は均一に摩耗するものの第1領域が不均一に摩耗することとなり(図10(B)参照)、研磨パッドの各研磨面の均一性が損なわれる傾向にある。この場合、典型的には、第1領域に段差が生じ(図10(B)参照)、当該段差部分での研磨が不均一となる結果、研磨パッドの摩耗に伴って被研磨物12の縁ダレが生じやすくなる。このように、本実施形態の研磨方法によれば、特に長期的な研磨によって研磨パッドが摩耗することを想定したときも、被研磨物12の縁ダレを防止する観点から好ましい。上述した観点から、本実施形態の研磨方法において、半導体ウエハが第1領域を全て覆うように配されることが好ましい。
[Polishing method]
The polishing method of the present embodiment is a method of polishing a semiconductor wafer using the polishing pad of the present embodiment. disposing a center point of the semiconductor wafer on the second region of the first region, the second region and the third region, and placing the center point of the semiconductor wafer on the first region, the third region and the center At least a portion of the substrate is placed and polished (see FIGS. 3A and 9A). In this specification, the center point of a semiconductor wafer coincides with the center point of a circle when the notch and orientation flat of the semiconductor wafer are not taken into consideration, and is typically the rotation axis of the semiconductor wafer during polishing. matches
For example, as shown in FIG. 3A, a circular object 12 to be polished is placed on the polishing surface of a polishing pad 10, and the polishing pad 10 is centered about the center C1 of the polishing surface. The object 12 can be polished while rotating around the center of the surface to be polished. During polishing, the object to be polished 12 is rotated and slid so that the object to be polished 12 does not protrude from the area surrounded by the outer peripheral edge E1 of the polishing pad . can also In FIG. 3B, for convenience of explaining the positional relationship when the object to be polished 12 is placed on the polishing pad 10, the object to be polished 12 and the second area A12 are illustrated as not in contact. However, the polishing pad 10 is a flexible elastic body made of thermoplastic resin. Therefore, during actual polishing, when the polishing pad 10 receives pressure from the object 12 to be polished, the first area A11 and the third area A13 are particularly compressed. Contact. That is, during polishing, the object 12 to be polished comes into contact with the first area A11, the second area A12 and the third area A13. In the object 12 to be polished, the portion in contact with the first region A11 and the third region A13 is polished with a higher pressure than the portion in contact with the second region A12. Since polishing is performed with such a configuration, the polishing rate (polishing rate) in the second area decreases, and the polishing rate (polishing rate) in the first area A11 and the third area A13 increases. center-first, which is excessive polishing, can be prevented. Further, when the positional (height) relationship between the first area A11 and the third area A13 and the second area A12 is reversed, it is possible to prevent the center throw in which the central portion is insufficiently polished. In the relationship between the apparatus and the work shown in FIG. 3A, when there is no dent in the polishing pad and each surface plate rotates in the same direction, there is a tendency for center first, and the surface plates rotate in opposite directions. If it rotates to , it tends to be a center throw. A polishing pad can remedy that problem.
Assuming that the polishing pad wears out due to long-term polishing, when the polishing method of the present embodiment is carried out, the first region and the third region wear out uniformly (see FIG. 9B). ), and as a result of ensuring the uniformity of each polishing surface of the polishing pad, polishing unevenness can be prevented for a long period of time. On the other hand, when polishing is performed so that at least part of the outer peripheral portion of the semiconductor wafer is not arranged on the center (see FIG. 10A), the third region is uniformly worn, but the first region is worn. This results in non-uniform wear (see FIG. 10B), which tends to impair the uniformity of each polishing surface of the polishing pad. In this case, typically, a step occurs in the first region (see FIG. 10(B)), and as a result of non-uniform polishing at the stepped portion, the edge of the object to be polished 12 is deformed as the polishing pad wears. Sagging is likely to occur. As described above, the polishing method of the present embodiment is preferable from the viewpoint of preventing edge sagging of the object to be polished 12 even when it is assumed that the polishing pad is worn particularly by long-term polishing. From the viewpoint described above, in the polishing method of the present embodiment, it is preferable that the semiconductor wafer is arranged so as to cover the entire first region.

本実施形態において、エンボス加工や切削加工等により第1領域、第2領域及び第3領域を形成して得られた研磨パッドによれば、研磨面の反対面を平坦とすることができ、その結果、研磨定盤と研磨パッドとの密着性がより良好となり、研磨ムラをより効果的に防止できる傾向にある。すなわち、本実施形態の研磨方法では、研磨面の反対面(すなわち、研磨パッドの裏面)が平坦な状態で前記研磨を行うことが好ましい。ここでいう「平坦な状態」とは、前述のクッション層の有無を問わず、例えば研磨定盤にスペーサーを設置して研磨パッドの裏面を凹ませることで当該研磨パッドの研磨面の対応する部分が突出するような状態を除外する趣旨である。 In this embodiment, according to the polishing pad obtained by forming the first region, the second region, and the third region by embossing, cutting, or the like, the surface opposite to the polishing surface can be made flat. As a result, the adhesion between the polishing platen and the polishing pad is improved, and uneven polishing tends to be more effectively prevented. That is, in the polishing method of the present embodiment, the polishing is preferably performed while the surface opposite to the polishing surface (that is, the back surface of the polishing pad) is flat. The term "flat state" as used herein refers to a portion corresponding to the polishing surface of the polishing pad, regardless of the presence or absence of the aforementioned cushion layer, for example, by setting a spacer on the polishing surface plate to dent the back surface of the polishing pad. This is intended to exclude situations in which the

以下、実施例によって本実施形態を更に詳細に説明するが、本実施形態はこれらの実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES The present embodiment will be described in more detail below with reference to Examples, but the present embodiment is not limited to these Examples.

[使用原料]
実施例及び比較例において、以下の湿式樹脂及び含浸樹脂溶媒を用いた。
(湿式樹脂)
C8867:エステル系ウレタン樹脂(DIC社製、商品名「クリスボン8867」、100%モジュラス12MPa)
C8966:エステル系ウレタン樹脂(DIC社製、商品名「クリスボン8966」、100%モジュラス24MPa)
(溶媒)
DMF:N,N-ジメチルホルムアミド
[raw materials used]
In Examples and Comparative Examples, the following wet resins and impregnating resin solvents were used.
(wet resin)
C8867: Ester-based urethane resin (manufactured by DIC, trade name “Crisbon 8867”, 100% modulus 12 MPa)
C8966: Ester-based urethane resin (manufactured by DIC, trade name “Crisbon 8966”, 100% modulus 24 MPa)
(solvent)
DMF: N,N-dimethylformamide

(比較例1)
20質量部のC8867と、45質量部のC8966と、35質量部のDMFとを含む樹脂溶液を調製した。また、繊度3.3dtex、繊維長51mmのポリエステル繊維からなる、厚さ3.50mm、密度0.135g/cm3のニードルパンチ不織布基材を準備した。次に、上記樹脂溶液にその不織布基材を浸漬した後、1対のローラ間を加圧可能なマングルローラを用いて過剰な樹脂溶液を絞り落として、不織布に樹脂溶液を略均一に含浸させた。次いで、室温の水からなる凝固液中に浸漬することにより、エステル系ポリウレタン樹脂を凝固再生させて全体的に繊維と樹脂の質量比が均一な1枚の樹脂シートを得た。その後、樹脂シートを凝固浴から取り出し、洗浄、乾燥させ、溶媒であるDMFを除去した。その後、樹脂シートを乾燥させつつ巻き取った。その後、樹脂シートの両面をそれぞれバフによりスキン層を研削し、厚さを調整し、厚さ3.09mmの樹脂シートを得た。この樹脂シートを半径225mmの円形状に切り出した後、研磨面全体にピッチ20.0mm、幅2.0mm、深さ2.0mmで断面U字形の格子状の溝を切削加工にて施し、裏面に両面テープを積層し、図11に模式的に示す比較例1の研磨パッド40を得た。図11は、比較例1で得られた研磨パッド40を上面視した場合の平面図である。この図11からわかるように、研磨パッド40の研磨面には、溝部D41(線で示す。)が格子状に形成されていた。
(Comparative example 1)
A resin solution containing 20 parts by weight C8867, 45 parts by weight C8966, and 35 parts by weight DMF was prepared. Also, a needle-punched nonwoven fabric substrate having a thickness of 3.50 mm and a density of 0.135 g/cm 3 made of polyester fibers having a fineness of 3.3 dtex and a fiber length of 51 mm was prepared. Next, after the nonwoven fabric substrate is immersed in the resin solution, excess resin solution is squeezed out using a mangle roller capable of applying pressure between a pair of rollers, and the nonwoven fabric is substantially uniformly impregnated with the resin solution. rice field. Then, the sheet was immersed in a coagulating liquid consisting of water at room temperature to coagulate and regenerate the ester-based polyurethane resin, thereby obtaining a resin sheet having a uniform fiber-to-resin mass ratio as a whole. Thereafter, the resin sheet was taken out from the coagulation bath, washed and dried to remove the solvent DMF. After that, the resin sheet was wound while being dried. After that, the skin layers on both sides of the resin sheet were ground with a buff to adjust the thickness, and a resin sheet with a thickness of 3.09 mm was obtained. After cutting this resin sheet into a circular shape with a radius of 225 mm, the entire polished surface was cut to form lattice-like grooves having a U-shaped cross section with a pitch of 20.0 mm, a width of 2.0 mm, and a depth of 2.0 mm. A double-sided tape was laminated on the surface to obtain a polishing pad 40 of Comparative Example 1 schematically shown in FIG. FIG. 11 is a top plan view of the polishing pad 40 obtained in Comparative Example 1. FIG. As can be seen from FIG. 11, the polishing surface of the polishing pad 40 was formed with grooves D41 (indicated by lines) in a grid pattern.

(実施例1)
比較例1同様にして得られた、半径225mmの円形状に切り出された樹脂シートの研磨面につき、中心から半径51mmの円形状部分を第1領域と位置決めし、中心から半径151mmの円形状部分であって第1領域を除いた部分を第2領域と位置決めし、研磨面全面から第1領域及び第2領域を除いた部分を第3領域と位置決めした。次いで、加熱可能な下部定盤状にエンボス型、上記樹脂シートの順に載置し周囲にエンボス深さ調整用のライナーを複数配置し上部定盤を下降させ樹脂シートに圧力を加えながら第2領域部分に120℃でエンボス加工を施し、第1領域及び第3領域における研磨面よりも第2領域における研磨面を凹ませた。その後、研磨面の第1領域、第2領域、第3領域全てにピッチ20.0mm、幅2.0mm、深さは第1領域又は第3領域の研磨面から2.0mmで断面U字形の格子状の溝部D31を切削加工にて形成し、裏面に両面テープを積層し、図6に模式的に示す研磨パッド30を得た(ただし、図6(B)において溝部D31は省略)。ここで、第1領域A31及び第3領域A33は同一高さの研磨面を有しており、後述する(高さの差)に基づいて測定される、第1領域A31及び第3領域A33における研磨面と、第2領域A32における研磨面との高さの差は100μmであった。
(Example 1)
Comparative Example 1 A circular part with a radius of 51 mm from the center of the polished surface of a resin sheet cut into a circular shape with a radius of 225 mm was positioned as the first region, and a circular part with a radius of 151 mm from the center was positioned. The portion excluding the first region was positioned as the second region, and the portion excluding the first and second regions from the entire polishing surface was positioned as the third region. Next, the embossing mold and the resin sheet are placed in this order on a heatable lower surface plate, and a plurality of liners for adjusting the embossing depth are arranged around it. The portion was embossed at 120° C. to recess the polished surface in the second region more than the polished surfaces in the first and third regions. After that, all of the first, second, and third regions of the polishing surface had a pitch of 20.0 mm, a width of 2.0 mm, and a depth of 2.0 mm from the polishing surface of the first region or the third region, with a U-shaped cross section. Grid-like grooves D31 were formed by cutting, and double-sided tape was laminated on the back surface to obtain polishing pad 30 schematically shown in FIG. 6 (however, grooves D31 are omitted in FIG. 6B). Here, the first region A31 and the third region A33 have polished surfaces of the same height, and are measured based on (difference in height) described later, in the first region A31 and the third region A33 The height difference between the polished surface and the polished surface in the second region A32 was 100 μm.

(実施例2)
高さの差が180μmとなるようにエンボス加工を行ったこと以外は、実施例1と同様にして研磨パッドを得た。
(Example 2)
A polishing pad was obtained in the same manner as in Example 1, except that embossing was performed so that the height difference was 180 μm.

(比較例2)
湿式樹脂として65質量部のC8867と35質量部のDMFとを含む樹脂溶液を用いたこと、および繊度2.2dtex、繊維長51mmのポリエステル繊維からなる、厚さ3.50mm、密度0.135g/cm3のニードルパンチ不織布基材を用いたこと以外は、比較例1と同様にして研磨パッドを得た。
(Comparative example 2)
A resin solution containing 65 parts by mass of C8867 and 35 parts by mass of DMF was used as a wet resin, and polyester fibers with a fineness of 2.2 dtex and a fiber length of 51 mm, a thickness of 3.50 mm and a density of 0.135 g / A polishing pad was obtained in the same manner as in Comparative Example 1, except that a needle-punched nonwoven fabric base material of 3 cm 3 was used.

(比較例3)
高さの差が250μmとなるようにエンボス加工を行ったこと以外は、実施例1と同様にして研磨パッドを得た。
(Comparative Example 3)
A polishing pad was obtained in the same manner as in Example 1, except that the embossing was performed so that the height difference was 250 μm.

[物性評価]
上述のようにして得られた各実施例及び比較例の研磨パッドについて、下記のとおりに物性を測定し、品質を評価した。それらの結果を表1に示す。
[Evaluation of the physical properties]
The physical properties of the polishing pads of Examples and Comparative Examples obtained as described above were measured as follows to evaluate the quality. Those results are shown in Table 1.

(厚さ)
日本工業規格(JIS K 6505)に準拠して、次のとおりに研磨パッドの厚さを測定した。まず、研磨パッドの厚さの厚い領域を2cm×2cm角に切り抜いて得た試料片10枚を用意し、各試料片毎に、厚さ測定器の所定位置にセットした。その後、480g/cm2の荷重をかけた加圧面を試料片の表面に載せ、5秒経過後に厚さを測定した。その際、1枚の試料片につき、1箇所の厚さを測定し、さらに10枚の試料片の相加平均を求めて研磨パッドの厚さとした。
(thickness)
The thickness of the polishing pad was measured as follows according to Japanese Industrial Standards (JIS K 6505). First, 10 sample pieces obtained by cutting out a thick region of the polishing pad into 2 cm×2 cm squares were prepared, and each sample piece was set at a predetermined position of a thickness measuring device. After that, a pressure surface with a load of 480 g/cm 2 was placed on the surface of the sample piece, and the thickness was measured after 5 seconds. At that time, the thickness of one sample piece was measured at one point, and the arithmetic mean of ten sample pieces was obtained to obtain the thickness of the polishing pad.

(高さの差)
日本工業規格(JIS K 6505)に準拠し、第2領域における研磨面と、前記第1領域及び前記第3領域における研磨面との高さの差は、第1領域及び第3領域につき2cm×2cm角に切り抜いて得た試料片各5枚を準備し各試料片の中央部の厚さを測定し相加平均を算出し、次いで第2領域についても同一形状の試料片5枚を準備し、各試料片の中央部の厚さを測定し、相加平均を算出した。上記のようにして得られた第1領域及び第3領域の相加平均と第2領域の相加平均との差を高さの差とした。
(height difference)
In accordance with Japanese Industrial Standards (JIS K 6505), the height difference between the polished surface in the second region and the polished surfaces in the first and third regions is 2 cm for the first region and the third region. Prepare five sample pieces each obtained by cutting into 2 cm squares, measure the thickness of the central portion of each sample piece, calculate the arithmetic mean, and then prepare five sample pieces of the same shape for the second region. , the thickness of the central portion of each sample piece was measured, and the arithmetic mean was calculated. The height difference was defined as the difference between the arithmetic average of the first and third regions obtained as described above and the arithmetic average of the second region.

(密度)
日本工業規格(JIS K 6505)に準拠して、次のとおりに研磨パッドの密度を測定した。すなわち、厚さの測定で用いたものと同様の試料片を用意し、その質量を自動天秤で測定後、下記式により密度を算出し、10枚の試料片の相加平均を求めて研磨パッドの密度とした。
密度(g/cm3)=質量(g)/(2(cm)×2(cm)×試料片の厚さ(cm))
(density)
The density of the polishing pad was measured as follows according to Japanese Industrial Standards (JIS K 6505). That is, prepare a sample piece similar to that used in the thickness measurement, measure the mass with an automatic balance, calculate the density by the following formula, calculate the arithmetic average of 10 sample pieces, and use the polishing pad was assumed to be the density of
Density (g/cm 3 )=mass (g)/(2 (cm)×2 (cm)×thickness of sample piece (cm))

(不織布、湿式樹脂の各含有量)
研磨パッドにおける不織布、及び湿式樹脂の各含有量は、上述した含浸工程前の不織布の密度と、浸漬工程後の研磨パッドの密度と、をそれぞれ測定し、密度差から算出した。なお、密度の測定は上記(密度)と同様にして測定した。
(Each content of nonwoven fabric and wet resin)
Each content of the nonwoven fabric and the wet resin in the polishing pad was calculated from the density difference by measuring the density of the nonwoven fabric before the impregnation step and the density of the polishing pad after the immersion step. The density was measured in the same manner as the above (density).

(圧縮率)
ショッパー型厚さ測定器(加圧面:直径1cmの円形)を用い、日本工業規格(JIS L 1021)に準拠して、次のとおりに研磨パッドの圧縮率を測定した。すなわち、初荷重で30秒間加圧した後の厚さt0を測定し、次に最終圧力の下で5分間放置後の厚さt1を測定した。これらから、圧縮率を下記式により算出した。このとき、初荷重は100g/cm2、最終荷重は1120g/cm2とした。なお、エンボス加工された研磨パッドについては、厚さの厚いほうの領域を対象として2cm×2cm角に切り抜いて得た3枚の試料片を測定し、相加平均を求めて研磨パッドの圧縮率とした。
圧縮率(%)=(t0-t1)/t0×100
(compression rate)
The compressibility of the polishing pad was measured using a Shopper-type thickness gauge (pressure surface: circular with a diameter of 1 cm) in accordance with Japanese Industrial Standards (JIS L 1021) as follows. That is, the thickness t 0 was measured after pressing for 30 seconds with the initial load, and then the thickness t 1 after standing under the final pressure for 5 minutes was measured. From these, the compressibility was calculated by the following formula. At this time, the initial load was 100 g/cm 2 and the final load was 1120 g/cm 2 . Regarding the embossed polishing pad, three sample pieces obtained by cutting out a 2 cm × 2 cm square are measured for the area with the thicker thickness, and the arithmetic average is obtained to obtain the compressibility of the polishing pad. and
Compression ratio (%)=(t 0 -t 1 )/t 0 ×100

(圧縮弾性率)
ショッパー型厚さ測定器(加圧面:直径1cmの円形)を用い、日本工業規格(JIS L 1021)に準拠して、次のとおりに研磨パッドの圧縮弾性率を測定した。すなわち、無荷重状態から初荷重を30秒間かけた後の厚さt0を測定し、次に、厚さt0の状態から最終荷重を30秒間かけた後の厚さt1を測定した。次に、厚さt1の状態から全ての荷重を除き、5分間放置(無荷重状態とした)後、再び初荷重を30秒間かけた後の厚さt0’を測定した。これらから、圧縮弾性率を下記式により算出した。このとき、初荷重は100g/cm2、最終荷重は1120g/cm2とした。なお、エンボス加工された研磨パッドについては、厚さの厚いほうの領域を対象として2cm×2cm角に切り抜いて得た3枚の試料片を測定し、相加平均を求めて研磨パッドの圧縮弾性率とした。
圧縮弾性率(%)=100×(t0’-t1)/(t0-t1
(compressive modulus)
The compressive modulus of the polishing pad was measured in accordance with Japanese Industrial Standards (JIS L 1021) using a Shopper-type thickness gauge (pressure surface: circular with a diameter of 1 cm) as follows. That is, the thickness t 0 was measured after applying an initial load for 30 seconds from the no-load state, and then the thickness t 1 was measured after applying a final load for 30 seconds from the thickness t 0 state. Next, all the load was removed from the state of the thickness t 1 , and the thickness t 0 ' was measured after the initial load was applied again for 30 seconds after being left for 5 minutes (no load state). From these, the compression elastic modulus was calculated by the following formula. At this time, the initial load was 100 g/cm 2 and the final load was 1120 g/cm 2 . With respect to the embossed polishing pad, three sample pieces obtained by cutting out a 2 cm x 2 cm square were measured for the region with the thicker thickness, and the arithmetic average was obtained to obtain the compressive elasticity of the polishing pad. rate.
Compressive modulus (%) = 100 x (t 0 '-t 1 )/(t 0 -t 1 )

(A硬度)
研磨パッドのA硬度は、次のようにして測定した。すなわち、厚さ4.5mm以上の試験片(2cm×2cm)の表面にバネを介して押針(測定子)を押し付け、30秒後の押針の押し込み深さをA型硬度計(日本工業規格、JIS K 7311)により測定した。なお、研磨パッドが4.5mm未満の厚さである場合は、厚さが4.5mm以上になるまで研磨パッドを重ね、試験片とした。これを3回行って相加平均から研磨パッドのA硬度を求めた。なお、エンボス加工された研磨パッドについては、厚さの厚いほうの領域を対象として測定した。
(A hardness)
The A hardness of the polishing pad was measured as follows. That is, an indenter (probe) is pressed against the surface of a test piece (2 cm x 2 cm) with a thickness of 4.5 mm or more via a spring, and the depth of indentation of the indenter after 30 seconds is measured with an A-type hardness tester (Nippon Kogyo Co., Ltd.). It was measured according to the standard, JIS K 7311). When the thickness of the polishing pad was less than 4.5 mm, the polishing pads were stacked until the thickness reached 4.5 mm or more to obtain a test piece. This was repeated three times, and the A hardness of the polishing pad was obtained from the arithmetic mean. For the embossed polishing pad, the thicker area was measured.

<研磨試験>
各実施例及び比較例の研磨パッドについて、以下に示すとおりに研磨加工を行い、研磨レートのバラツキ(均一性)を評価した。
まず、各例で得られた研磨パッドを片面研磨機の450mmφ定盤に貼り付け、次いで、下記に示す研磨条件にて研磨を行った。
(研磨条件)
研磨液:コロイダルシリカスラリー
研磨液流量:100mL/min(研磨液温度20℃)
研磨パッド径:450mmφ
定盤回転数:40rpm
トップリング回転数:40rpm(定盤の回転方向と同一)
研磨時間:60秒/バッチ
研磨圧: 10kPa
被研磨物:300mmφシリコンウェハ上にテトラエトキシシランをCVDで絶縁膜1μmの厚さになるように形成した基板
<Polishing test>
The polishing pads of each example and comparative example were subjected to polishing as described below, and the variation (uniformity) of the polishing rate was evaluated.
First, the polishing pad obtained in each example was attached to a 450 mmφ surface plate of a single-sided polishing machine, and then polished under the polishing conditions shown below.
(polishing conditions)
Polishing liquid: colloidal silica slurry Polishing liquid flow rate: 100 mL/min (polishing liquid temperature 20°C)
Polishing pad diameter: 450mmφ
Surface plate rotation speed: 40 rpm
Top ring rotation speed: 40 rpm (same as the rotation direction of the surface plate)
Polishing time: 60 seconds/batch Polishing pressure: 10 kPa
Object to be polished: A substrate obtained by forming an insulating film with a thickness of 1 μm by CVD using tetraethoxysilane on a 300 mmφ silicon wafer.

(研磨レート均一性)
研磨レートは、1分間あたりの研磨量を厚さ(Å)で表したものであり、研磨加工前後の基板の絶縁膜について直径方向で17箇所の厚み測定結果から研磨レートを算出し、最大最小のレート差と平均値を求めた。なお、厚み測定は、光学式膜厚膜質測定器(KLAテンコール社製、ASET-F5x)のDBSモードにて測定した。
被研磨物を研磨し基板面内の研磨レートのバラツキ(均一性)の程度を次の基準で評価した。なお、研磨レート均一性の値が小さいほど、面内の研磨レートのバラツキが小さくなり、センターファーストが改善されるものと評価した。
研磨レート均一性(%)=(面内の最大最小のレート差)/(平均レート)×100
(Polishing rate uniformity)
The polishing rate is the amount of polishing per minute expressed in terms of thickness (Å). rate difference and average value. The thickness was measured in the DBS mode of an optical film thickness measuring device (ASET-F5x, manufactured by KLA-Tencor).
The object to be polished was polished, and the degree of dispersion (uniformity) of the polishing rate within the surface of the substrate was evaluated according to the following criteria. It was evaluated that the smaller the polishing rate uniformity value, the smaller the in-plane polishing rate variation, and the more improved the center first.
Polishing rate uniformity (%) = (In-plane maximum and minimum rate difference) / (average rate) x 100

上記の物性値、評価結果等に加え、研磨パッドの繊維と樹脂の質量比を下記表1に併せて示す。 In addition to the above physical properties, evaluation results, etc., the mass ratio of the fibers of the polishing pad to the resin is also shown in Table 1 below.

Figure 0007134005000001
Figure 0007134005000001

評価結果について、表1に示されている通り、実施例1及び2の研磨パッドは、「研磨レート均一性」が10%未満と優れており、比較例1の研磨パッドに対してセンターファーストが改善されていることが明らかである。
比較例2の研磨パッドは、比較例1の研磨パッドに対して、A硬度が低く、圧縮率、圧縮弾性率が高いため、「研磨レート均一性」について比較例1の研磨パッドより更に劣る結果となった。
比較例3の研磨パッドは、実施例1及び2の研磨パッドと素材や物性値等は同じであるが、「高さの差」が200μmを越えているため「研磨レート均一性」が14%と劣っていた。
Regarding the evaluation results, as shown in Table 1, the polishing pads of Examples 1 and 2 had an excellent "polishing rate uniformity" of less than 10%, and the polishing pad of Comparative Example 1 had a center first. It is clear that there is an improvement.
Compared to the polishing pad of Comparative Example 1, the polishing pad of Comparative Example 2 has a lower A hardness and a higher compressibility and compression modulus. became.
The polishing pad of Comparative Example 3 has the same materials and physical properties as those of Examples 1 and 2, but the "difference in height" exceeds 200 μm, so the "polishing rate uniformity" is 14%. and inferior.

本発明の研磨パッドは、レンズ、平行平面板、反射ミラー等の光学材料、ハードディスク用基板、半導体用シリコンウェハ、液晶ディスプレイ用ガラス基板、サファイヤや窒化ガリウムを始めとする難削材等の研磨に用いられ特に集積回路が実装された半導体デバイスの裏面研磨に好適に用いられる。したがって、かかる用途に産業上の利用可能性がある。 The polishing pad of the present invention is suitable for polishing optical materials such as lenses, plane-parallel plates, and reflecting mirrors, substrates for hard disks, silicon wafers for semiconductors, glass substrates for liquid crystal displays, and difficult-to-cut materials such as sapphire and gallium nitride. It is particularly suitable for polishing the back surface of semiconductor devices on which integrated circuits are mounted. Therefore, such applications have industrial applicability.

10,20,30,50…研磨パッド、12…被研磨物、40…比較例1の研磨パッド、C1,C2…研磨面の中心、A11,A21,A31,A51,A71…第1領域、A12,A22,A32,A52,A72…第2領域、A13,A23,A33,A53,A73…第3領域、E1,E2…外周縁、D31,D41,D51…溝部、D52…凹部。 10, 20, 30, 50 Polishing pad 12 Object to be polished 40 Polishing pad of Comparative Example 1 C1, C2 Center of polishing surface A11, A21, A31, A51, A71 First region A12 , A22, A32, A52, A72 .

Claims (5)

熱可塑性樹脂を含み、かつ、円形状の研磨面を有する研磨パッドであって、
前記研磨面が、中心から外周縁に向かう方向に、第1領域、第2領域及び第3領域をこの順に同心円状に有し、
前記第2領域における研磨面が、前記第1領域及び前記第3領域における研磨面に対して、前記研磨パッドの厚み方向に凹んでおり、
前記第2領域における研磨面と、前記第1領域及び前記第3領域における研磨面との高さの差が、50~200μmであり、
圧縮率が、4.5%以下であり、
前記第2領域が、エンボス加工部であり、前記第1領域及び前記第3領域が、非エンボス加工部である、研磨パッド。
A polishing pad containing a thermoplastic resin and having a circular polishing surface,
The polishing surface has a first region, a second region, and a third region in this order concentrically in a direction from the center toward the outer periphery,
The polishing surface in the second region is recessed in the thickness direction of the polishing pad with respect to the polishing surfaces in the first region and the third region,
The difference in height between the polished surface in the second region and the polished surfaces in the first region and the third region is 50 to 200 μm ,
Compression rate is 4.5% or less,
The polishing pad , wherein the second region is an embossed portion, and the first region and the third region are non-embossed portions .
熱可塑性樹脂を含み、かつ、円形状の研磨面を有する研磨パッドであって、
前記研磨面が、中心から外周縁に向かう方向に、第1領域、第2領域及び第3領域をこの順に同心円状に有し、
前記第2領域における研磨面が、前記第1領域及び前記第3領域における研磨面に対して、前記研磨パッドの厚み方向に突出しており、
前記第2領域における研磨面と、前記第1領域及び前記第3領域における研磨面との高さの差が、50~200μmであり、
圧縮率が、4.5%以下であり、
前記第2領域が、非エンボス加工部であり、前記第1領域及び前記第3領域が、エンボス加工部である、研磨パッド。
A polishing pad containing a thermoplastic resin and having a circular polishing surface,
The polishing surface has a first region, a second region, and a third region in this order concentrically in a direction from the center toward the outer periphery,
The polishing surface in the second region protrudes in the thickness direction of the polishing pad with respect to the polishing surfaces in the first region and the third region,
The difference in height between the polished surface in the second region and the polished surfaces in the first region and the third region is 50 to 200 μm,
Compression rate is 4.5% or less,
The polishing pad, wherein the second region is a non-embossed portion, and the first region and the third region are embossed portions.
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、
熱可塑性樹脂を含むシートの一つの面に対してエンボス加工を施すことにより、前記研磨パッドの研磨面を形成する工程を有する、研磨パッドの製造方法。
A method for manufacturing the polishing pad according to claim 1 or 2 ,
A method for producing a polishing pad, comprising the step of forming a polishing surface of the polishing pad by embossing one surface of a sheet containing a thermoplastic resin.
請求項1又は2に記載の研磨パッドを用いた半導体ウエハの研磨方法であって、
前記研磨パッドが有する円形状の研磨面の中心から外周縁に向かう方向に同心円状に順に位置する第1領域、第2領域及び第3領域のうち前記第2領域上に、前記半導体ウエハの中心点を配し、かつ、前記第1領域、前記第3領域及び前記中心上に前記半導体ウエハの少なくとも一部を配して、研磨を行う、研磨方法。
A semiconductor wafer polishing method using the polishing pad according to claim 1 or 2 ,
On the second region of the first region, the second region, and the third region, which are concentrically arranged in order from the center of the circular polishing surface of the polishing pad toward the outer periphery, the center of the semiconductor wafer. A polishing method, wherein points are arranged and at least a part of the semiconductor wafer is arranged on the first area, the third area and the center, and the polishing is performed.
前記研磨パッドの研磨面の反対面が平坦な状態で前記研磨を行う、請求項に記載の研磨方法。
5. The polishing method according to claim 4 , wherein the polishing is performed while the surface of the polishing pad opposite to the polishing surface is flat.
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