KR101163836B1 - 연마 패드용 쿠션 및 그것을 사용한 연마 패드 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 목적은 피연마면의 평탄성 및 연마후의 막두께의 균일성이 우수하며, 연마 속도가 우수하고, 절연막이나 금속막 등의 피연마물의 연마 균일성도 우수한 연마를 달성할 수 있는 연마 패드 및 그것에 사용하는 쿠션을 제공하는 것이다. 본 발명은 23℃, 정하중 27.6 kPa, 주파수 11 Hz 및 진폭 1 ㎛의 조건하에 동적 압축 점탄성을 측정했을 때, (1) 동적 응력과 변형의 위상차가 4° 이하이며, (2) 동적 응력의 최대값에 대한 변형량의 최대값의 비([변형량의 최대값]/[동적 응력의 최대값])가 0.5 ㎛/kPa 이상인 연마 패드용 쿠션, 그리고 그 연마 패드용 쿠션층 및 연마층을 갖는 연마 패드를 제공한다.

Description

연마 패드용 쿠션 및 그것을 사용한 연마 패드{CUSHION FOR POLISHING PAD AND POLISHING PAD USING THE CUSHION}
본 발명은, 연마 패드용 쿠션 및 그것을 사용한 연마 패드에 관한 것이며, 그 연마 패드는, 예를 들어, 반도체 웨이퍼 등의 피연마물을 정밀하고 높은 연마 효율로 연마하는 데 유용하다.
종래, 집적 회로를 형성하기 위한 기판으로서 사용되는 반도체 웨이퍼의 경면 가공을 하거나, 반도체 디바이스 제조시에 절연막이나 도전체막의 요철을 평탄화 가공하거나 할 때 사용되는 연마 패드로는, 부직포에 폴리우레탄 수지를 함침시킨 비교적 연질의 연마 패드나, 발포 폴리우레탄으로 이루어진 경질의 연마 패드가 사용되었다(예를 들어, 특허문헌 1～3 참조).
그 중에서도, 최근의 반도체의 미세화ㆍ다층화에 따른 로컬 스케일(다이 사이즈)에서의 고평탄화와 글로벌 스케일(웨이퍼 사이즈)에서의 막두께 균일성을 양립시키기 위해, 경질의 연마층을 표층으로 하고, 이면에 연질의 쿠션층을 갖는 2층 구조 패드가 범용되고 있다. 이러한 2층 구조 패드에서, 이면의 쿠션층은, 웨이퍼 표면에 존재하는 피연마막의 비교적 긴 파장의 굴곡에 맞춰 표층의 연마층을 변형시켜, 웨이퍼 전체를 균일하게 연마시키는 역할을 한다. 2층 구조 패드에 사용되는 쿠션층으로는, 특정한 왜곡 계수나 체적 탄성률 등을 갖는 것이 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 4～6 참조).
최근, 반도체 디바이스의 미세화, 고집적화, 다층 배선화가 더욱 진행되어, 연마 패드도 고평탄화나 연마후 막두께의 균일성을 안정적으로 달성할 수 있는 것이 한층 더 요구되고 있다. 그러나, 특허문헌 4에 나타내고 있는 연마 패드에서는, 쿠션층에 필요한 특성으로서 압축 압력을 받았을 때의 왜곡 정수 외에는 나타나 있지 않고, 또 나타나 있는 왜곡 정수에서는 쿠션층이 지나치게 유연하기 때문에 연마 속도를 저하시키기 쉽다. 또한, 압축 압력이 일정 또는 단조 증가(또는 단조 감소)의 상태에서 측정한 변형량은, 실제 연마시와 같이 압축 압력이 매우 짧은 주기로 반복하여 변화하는 경우의 변형량에는 대응하지 않는 경우가 많다.
한편, 특허문헌 5 또는 6에 나타나 있는 연마 패드에서는, 웨이퍼 표면의 막의 굴곡에 대한 추종성이 반드시 충분하지는 않아, 그 결과, 연마후의 막두께의 균일성이 불충분해지는 경우가 있다. 또, 특히 표층의 연마층을 무발포 구조의 수지로 형성한 경우에는, 발포 구조의 연마층에 비해 연마층의 열전도율이 높기 때문에, 연마시의 발열에 의한 온도 상승이 이면의 쿠션층까지 전달되기 쉬워, 온도 상승에 의해 쿠션층의 물성이 변화하여, 이것이 균일성 등의 연마 특성에 영향을 미치기 쉽다. 특히 피연마물이 배선용 금속막을 가지며, 이것이 구리 등으로 형성되어 있는 경우에는, 연마시의 발열이 커, 상기와 같은 영향이 나타나기 쉽다.
또, 마이크로 고무 A 경도가 50 이상 95 이하이며, 특정한 히스테리시스 손실이나 tanδ값을 갖는 쿠션층을 사용한 연마 패드가 알려져 있다(특허문헌 7 참 조). 그러나, 특허문헌 7에 나타나 있는 연마 패드에서는, 웨이퍼 표면의 막의 굴곡에 대한 쿠션층의 변형량이 반드시 적절하지는 않고, 쿠션층의 변형량이 지나치게 작은 경우에는 연마후의 막두께의 균일성이 불충분해지고, 반대로 쿠션층의 변형량이 지나치게 큰 경우에는 연마 속도가 저하되기 쉬울 뿐만 아니라, 연마후의 막두께의 균일성도 저하된다는 문제가 있었다. 또 특허문헌 5나 6에 나타나 있는 연마 패드와 마찬가지로, 특히 표층의 연마층을 무발포 구조의 수지로 형성한 경우에는, 발포 구조의 연마층에 비해 연마층의 열전도율이 높기 때문에, 연마시의 발열에 의한 온도 상승이 이면의 쿠션층까지 전달되기 쉬워, 온도 상승에 의해 쿠션층의 물성이 변화하여, 이것이 균일성 등의 연마 특성에 영향을 미치기 쉽다. 특히 피연마물이 배선용 금속막을 가지며, 이것이 구리 등으로 형성되어 있는 경우에는, 연마시의 발열이 커, 상기와 같은 영향이 나타나기 쉽다.
특허문헌 1 : 일본 특허 공개 평 5-8178호 공보
특허문헌 2 : 일본 특허 공개 2000-178374호 공보
특허문헌 3 : 일본 특허 공개 2001-89548호 공보
특허문헌 4 : 일본 특허 공표 평 5-505769호 공보
특허문헌 5 : 일본 특허 공개 2000-117619호 공보
특허문헌 6 : 일본 특허 공개 2000-202763호 공보
특허문헌 7 : 일본 특허 공개 2006-339570호 공보
발명의 개시
발명이 해결하고자 하는 과제
본 발명의 목적은, 피연마면의 평탄성 및 연마후의 막두께의 균일성이 우수하며, 연마 속도가 우수하고, 절연막이나 금속막 등의 피연마물의 연마 균일성도 우수한 연마를 달성할 수 있는 연마 패드 및 그것에 사용하는 쿠션을 제공하는 것이다.
과제를 해결하기 위한 수단
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명자들은 예의 검토를 거듭해 왔다. 그 결과, 특정한 동적 압축 점탄성을 갖는 쿠션 및 그 쿠션층과 무발포 구조의 수지로 이루어진 연마층을 접합한 적층 구조의 연마 패드에 의해 상기 과제를 달성할 수 있다는 것을 발견하여, 이러한 지견에 의거하여 거듭 검토한 결과 본 발명을 완성하였다.
즉, 본 발명은,
[1] 23℃, 정하중(靜荷重) 27.6 kPa, 주파수 11 Hz 및 진폭 1 ㎛의 조건하에 동적 압축 점탄성을 측정했을 때,
(1) 동적 응력과 변형의 위상차가 4° 이하이며,
(2) 동적 응력의 최대값에 대한 변형량의 최대값의 비([변형량의 최대값]/[동적 응력의 최대값])가 0.5 ㎛/kPa 이상인
연마 패드용 쿠션,
[2] 50℃, 정하중 27.6 kPa, 주파수 11 Hz 및 진폭 1 ㎛의 조건하에 동적 압축 점탄성을 측정했을 때,
(3) 동적 응력과 변형의 위상차가 4° 이하이며,
(4) 동적 응력의 최대값에 대한 변형량의 최대값의 비([변형량의 최대값]/[동적 응력의 최대값])가 0.5～1.5 ㎛/kPa인
상기 [1]의 연마 패드용 쿠션,
[3] 23℃, 정하중 27.6 kPa, 주파수 88 Hz 및 진폭 1 ㎛의 조건하에 동적 압축 점탄성을 측정했을 때,
(5) 동적 응력과 변형의 위상차가 8° 이하이며,
(6) 동적 응력의 최대값에 대한 변형량의 최대값의 비([변형량의 최대값]/[동적 응력의 최대값])가 0.5～1.5 ㎛/kPa인
상기 [1] 또는 [2]의 연마 패드용 쿠션,
[4] 상기 [1]~[3] 중 어느 하나의 연마 패드용 쿠션층 및 연마층을 갖는 연마 패드,
[5] 상기 연마층이 무발포 구조의 수지층인 상기 [4]의 연마 패드,
[6] 상기 연마층이 50℃의 물로 포화 팽윤시킨 후의 50℃에서의 인장 탄성률이 130～800 MPa, 50℃에서의 손실 탄젠트가 0.2 이하 및 물과의 접촉각이 80° 이하인 고분자 재료로 이루어진 상기 [4] 또는 [5]의 연마 패드,
[7] 상기 연마층이 인장 탄성률의 유지율(50℃의 물로 포화 팽윤시킨 후의 50℃에서의 인장 탄성률을, 20℃, 65% RH의 조건하에 방치한 후의 50℃에서의 인장 탄성률로 나누고 100을 곱한 값)이 55% 이상인 고분자 재료로 이루어진 상기 [4]~[6] 중 어느 하나의 연마 패드,
[8] 상기 연마층이 23℃에서의 저장 탄성률(E'23)과 50℃에서의 저장 탄성률(E'50)의 비(E'23/E'50)가 1.8 이하인 고분자 재료로 이루어진 상기 [4]~[7] 중 어느 하나의 연마 패드,
[9] 상기 연마층이 고분자 디올, 유기 디이소시아네이트 및 쇄신장제를 반응시켜 얻어지는 폴리우레탄으로 이루어진 상기 [4]~[8] 중 어느 하나의 연마 패드, 및
[10] 상기 폴리우레탄이 유기 디이소시아네이트에 유래하는 질소원자의 함유율이 4.8 질량% 이상 6.0 질량% 미만인 열가소성 폴리우레탄인 상기 [9]의 연마 패드
에 관한 것이다.
발명의 효과
본 발명의 연마 패드는, 반도체 기판(웨이퍼) 상에 형성된 산화막 등의 절연막이나 금속막 등을 화학 기계적 연마하는 데 유용하고, 피연마면의 평탄성 및 연마후의 막두께의 균일성이 우수하며, 연마 속도가 우수하고, 절연막이나 금속막 등의 피연마물의 연마 균일성도 우수하다. 특히 이들 절연막이나 금속막이 패턴을 형성하고 있는 경우에도, 패턴 볼록부에서의 연마 속도 및 연마 균일성이 우수하다. 또, 연마층이 무발포 구조의 수지층인 경우에는, 상기 효과가 현저하며, 특히 패턴이 형성된 절연막이나 금속막을 연마하는 경우에는, 오목부에서도 연마 속도 및 연마 균일성이 우수하다. 또한, 연마층이 특정한 물성을 갖는 무발포 구조의 열가소성 폴리우레탄으로 이루어진 경우에, 그 효과가 한층 더 현저해진다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
이하, 본 발명에 관해 상세히 설명한다.
본 발명의 연마 패드용 쿠션(이하, 단순히 「쿠션」으로 약칭하는 경우가 있음)은, 23℃, 정하중 27.6 kPa, 주파수 11 Hz 및 진폭 1 ㎛의 조건하에 동적 압축 점탄성을 측정했을 때, 하기 조건 (1) 및 (2);
(1) 동적 응력과 변형의 위상차가 4° 이하인 것
(2) 동적 응력의 최대값에 대한 변형량의 최대값의 비([변형량의 최대값]/[동적 응력의 최대값])가 0.5 ㎛/kPa 이상인 것
을 만족하고 있다.
동적 점탄성 측정은, 어떤 일정한 정하중을 가한 상태에서, 크기와 방향이 정현 파상인 주기적으로 변화하는 변형(왜곡)을 샘플에 부여하여, 그 때의 응력(동적 응력)을 측정하는 것이다. 샘플의 변형 모드로서, 본 발명에서는 쿠션에 대해서는 압축을 행한다. 동적 점탄성 측정에서, 동적 응력과 변형의 위상차는, 샘플에 동하중(動荷重)을 부여한 후에 변형이 발생하기까지의 시간차를 의미하며, 숫자가 작을수록 동하중이 변화했을 때 신속하게 그것에 대응한 변형이 일어나는 것을 의미한다.
본 발명의 쿠션은, 23℃, 정하중 27.6 kPa, 주파수 11 Hz 및 진폭 1 ㎛의 조건하에 동적 압축 점탄성을 측정했을 때의 동적 응력과 변형의 위상차가 4° 이하이다. 이에 따라, 웨이퍼 표면에 형성된 막의 굴곡에 연마 패드가 신속하게 추종하여, 막두께를 균일하게 유지하면서 연마할 수 있다. 그 위상차는 3° 이하인 것이 바람직하고, 2° 이하인 것이 보다 바람직하다. 주파수 11 Hz에서는, 동적 응력 및 변형의 정현파의 1사이클이 0.091초이므로, 동적 응력과 변형의 위상차가 4°인 것은, 동적 응력과 변형의 각각의 정현파가 최대값이 되는 시점이 0.001초(=0.091초×4°/360°) 어긋나 있는 것을 의미한다.
또 본 발명의 쿠션은, 23℃, 정하중 27.6 kPa, 주파수 11 Hz 및 진폭 1 ㎛의 조건하에 동적 압축 점탄성을 측정했을 때의 동적 응력의 최대값에 대한 변형량의 최대값의 비([변형량의 최대값]/[동적 응력의 최대값])가 0.5 ㎛/kPa 이상인 것이, 웨이퍼 표면에 형성된 막의 굴곡에 대응하여 연마 패드가 변형하기 위해 필요하다. 동적 응력의 최대값에 대한 변형량의 최대값의 비가 0.5 ㎛/kPa 미만인 경우에는 연마후의 막두께의 균일성이 불충분해진다. 한편, 그 비가 1.5 ㎛/kPa를 넘으면, 연마시의 연마 압력이 충분히 피연마물에 전달되지 않아, 연마 속도가 저하되기 쉽고, 또 연마후의 막두께의 균일성도 저하되는 경향이 있기 때문에, 그 비는 0.6～1.5 ㎛/kPa의 범위내인 것이 바람직하고, 0.7～1.4 ㎛/kPa가 보다 바람직하고, 0.8～1.3 ㎛/kPa가 더욱 바람직하다.
상기 쿠션의 동적 압축 점탄성 측정에서, 측정 조건의 주파수 11 Hz는, 웨이퍼 표면에 형성된 막의 굴곡 파장에 대하여, 범용적으로 사용되고 있는 연마 패드와 웨이퍼가 같은 방향으로 회전하는 연마 장치를 사용했을 때, 대부분의 경우 쿠션이 노출되는 주파수이다. 예를 들어, 직경 51cm의 연마 패드가 50 rpm의 속도로 회전하고, 웨이퍼의 중심이 연마 패드의 중심과 외연의 중간점(연마 패드의 중심으로부터 12.75cm의 위치)에 위치하며, 그 웨이퍼가 연마 패드와 같은 방향으로 50 rpm의 속도로 회전하고, 웨이퍼 표면의 굴곡 파장이 60 mm인 경우 등이 대략 여기에 해당한다. 다이 사이즈가 10 mm인 경우, 굴곡 파장 60 mm은 다이 6개분의 길이에 해당한다.
또, 정하중 27.6 kPa는, 통상의 연마에서 적용되는 대표적인 연마 압력이다.
본 발명의 쿠션은, 50℃, 정하중 27.6 kPa, 주파수 11 Hz 및 진폭 1 ㎛의 조건하에 동적 압축 점탄성을 측정했을 때의 동적 응력과 변형의 위상차가 4° 이하인 것이, 연마시의 발열에 의해 연마 패드의 온도가 현저하게 상승한 경우라도, 연마후의 막두께의 균일성이 양호해지기 때문에 바람직하다. 그 위상차는 3° 이하인 것이 보다 바람직하고, 2° 이하인 것이 더욱 바람직하다.
또, 본 발명의 쿠션은, 50℃, 정하중 27.6 kPa, 주파수 11 Hz 및 진폭 1 ㎛의 조건하에 동적 압축 점탄성을 측정했을 때의 동적 응력의 최대값에 대한 변형량의 최대값의 비([변형량의 최대값]/[동적 응력의 최대값])가 0.5～1.5 ㎛/kPa인 것이, 연마시의 발열에 의해 연마 패드의 온도가 현저하게 상승한 경우라도, 연마 속도나 연마후의 막두께의 균일성이 양호해지기 때문에 바람직하다. 그 비는 0.6～1.45 ㎛/kPa의 범위내인 것이 바람직하고, 0.7～1.4 ㎛/kPa가 보다 바람직하고, 0.8～1.3 ㎛/kPa가 특히 바람직하다.
본 발명의 쿠션은, 23℃, 정하중 27.6 kPa, 주파수 88 Hz 및 진폭 1 ㎛의 조건하에 동적 압축 점탄성을 측정했을 때의 동적 응력과 변형의 위상차가 8° 이하인 것이, 연마 대상인 막의 굴곡 주기가 매우 짧은 경우나, 연마시의 연마 패드와 웨이퍼 사이의 상대 속도가 매우 빠른 경우에도, 연마후의 막두께의 균일성이 양호해지기 때문에 바람직하다. 그 위상차는 7° 이하인 것이 보다 바람직하고, 6° 이하인 것이 더욱 바람직하다.
또, 본 발명의 쿠션은, 23℃, 정하중 27.6 kPa, 주파수 88 Hz 및 진폭 1 ㎛의 조건하에 동적 압축 점탄성을 측정했을 때의 동적 응력의 최대값에 대한 변형량의 최대값의 비([변형량의 최대값]/[동적 응력의 최대값])가 0.5～1.5 ㎛/kPa인 것이, 연마 대상인 막의 굴곡 주기가 매우 짧은 경우나, 연마시의 연마 패드와 웨이퍼 사이의 상대 속도가 매우 빠른 경우에도, 연마 속도나 연마후의 막두께의 균일성이 양호해지기 때문에 바람직하다. 그 비는 0.6～1.45 ㎛/kPa의 범위내인 것이 바람직하고, 0.7～1.4 ㎛/kPa가 보다 바람직하고, 0.8～1.3 ㎛/kPa가 특히 바람직하다.
측정 조건의 주파수 88 Hz는, 예를 들어, 직경 76 cm의 연마 패드를 90 rpm의 속도로 회전하고, 웨이퍼의 중심이 연마 패드의 중심과 외연의 중간점(연마 패드의 중심으로부터 19 cm의 위치)에 위치하며, 그 웨이퍼가 연마 패드와 같은 방향으로 90 rpm의 속도로 회전하고, 웨이퍼 표면의 굴곡 파장이 20 mm인 경우 등이 대략 여기에 해당한다. 다이 사이즈가 10 mm인 경우, 굴곡 파장 20 mm은 다이 2개분의 길이에 해당한다.
본 발명의 쿠션의, 23℃ 또는 50℃, 정하중 27.6 kPa, 주파수 11 Hz 또는 88 Hz 및 진폭 1 ㎛의 조건하에서의 동적 압축 점탄성의 측정은, 실시예의 항목에서 후술하는 바와 같이, 동적 압축 점탄성 측정 장치를 압축 모드에서 사용하여, 측정 주파수를 11 Hz 또는 88 Hz로 하고, 정하중 27.6 kPa, 진폭 1 ㎛이 되는 조건에서 온도를 변화시키면서 동적 압축 점탄성을 측정하여, 온도가 23℃ 또는 50℃에서의 측정 결과를 채택하여 행할 수 있다.
본 발명의 쿠션의 소재로는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 무발포 구조 또는 발포 구조의 엘라스토머나, 부직포에 수지를 함침시킨 것을 사용할 수 있다. 특히, 상기 동적 압축 점탄성을 나타내는 소재를 선택할 수 있고, 또 입수성도 우수하기 때문에, 폴리우레탄, 클로로프렌 고무 등의 합성 고무, 실리콘 고무 등의 엘라스토머가 바람직하고, 그 중 무발포 구조인 것이 보다 바람직하다.
이들 엘라스토머의 동적 압축 점탄성은, 엘라스토머를 구성하는 분자쇄의 분자 운동성에 의존하고 있다. 통상, 엘라스토머는, 하중하에서의 변형성을 부여하기 위한 연질상과, 하중이 제거되었을 때 원래 형상으로 되돌아가기 위한 구속상으로 구성되어 있다. 엘라스토머의 동적 압축 점탄성은, 연질상과 구속상의 비율이나 상분리의 정도, 또는 연질상의 유리 전이 온도 등을 변경하여 제어할 수 있다.
예를 들어, 폴리우레탄은 고분자 폴리올, 유기 디이소시아네이트 및 쇄신장제를 반응시켜 얻을 수 있고, 이러한 폴리우레탄에서는, 원료인 고분자 폴리올이 연질상을 형성하고, 또 유기 디이소시아네이트 및 쇄신장제가 구속상을 형성한다. 동적 압축 점탄성을 측정했을 때의 동적 응력과 변형의 위상차는, 일반적으로는 예를 들어, 폴리우레탄 원료 중에 차지하는 고분자 폴리올의 사용 비율을 저감하여 폴리우레탄 중의 연질상의 비율을 적게 하거나, 원료인 고분자 폴리올로서보다 소수성의 것이나 보다 분자량이 큰 것을 선택하여 폴리우레탄 중의 연질상과 구속상의 상분리의 정도를 크게 하거나, 또는 원료인 고분자 폴리올로서 유리 전이 온도가 낮은 것을 선택하거나 하여 값을 작게 할 수 있다.
또, 동적 압축 점탄성을 측정했을 때의 동적 응력의 최대값에 대한 변형량의 최대값의 비([변형량의 최대값]/[동적 응력의 최대값])는, 일반적으로는 예를 들어, 폴리우레탄 원료 중에 차지하는 고분자 폴리올의 사용 비율을 변경하여 폴리우레탄 중의 연질상의 비율을 변경하거나, 원료인 고분자 폴리올로서 친수성의 정도가 구속상의 친수성의 정도와 상이한 것을 사용하여 폴리우레탄 중의 연질상과 구속상의 상분리의 정도를 변경하거나, 또는 원료인 고분자 폴리올로서 유리 전이 온도가 상이한 것을 선택하거나 하여 값을 변경할 수 있다. 상기한 이들의 파라미터를 적절하게 설정하고, 또 재료를 선택함으로써, 원하는 동적 압축 점탄성을 나타내는 폴리우레탄으로 할 수 있지만, 예를 들어, 고분자 폴리올로서, 폴리테트라메틸렌글리콜, 폴리(메틸테트라메틸렌글리콜) 등의 폴리에테르디올류; 폴리부틸렌아디페이트디올, 폴리부틸렌세바케이트디올, 폴리헥사메틸렌아디페이트디올, 폴리(3-메틸-1,5-펜타메틸렌아디페이트)디올, 폴리(3-메틸-1,5-펜타메틸렌세바케이트)디올, 폴리노나메틸렌아디페이트디올, 폴리(2-메틸-1,8-옥타메틸렌아디페이트)디올, 폴리카프로락톤디올 등의 폴리에스테르디올류 등의, 탄소원자수(C)와 산소원자수(O)의 비(C/O)가 2.5～5인 고분자 디올을 사용하는 것이 바람직하다. 또, 폴리우레탄 원료에 차지하는 그 고분자 디올의 비율은 60～85 질량%의 범위내인 것이 바람직하고, 65～80 질량%가 보다 바람직하다. 또한, 그 고분자 디올의 유리 전이 온도는 0℃ 이하인 것이 바람직하고, -20℃ 이하가 보다 바람직하다. 상기 고분자 디올의 수평균 분자량은 2000～5000의 범위내인 것이 바람직하고, 2500～4500의 범위내가 보다 바람직하고, 3000～4000의 범위내가 더욱 바람직하다.
구속상을 구성하는 유기 디이소시아네이트로는, 예를 들어, 이소포론디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 노르보넨디이소시아네이트, 2,4-톨릴렌디이소시아네이트, 2,6-톨릴렌디이소시아네이트, 4,4'-디시클로헥실메탄디이소시아네이트, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트, 자일릴렌디이소시아네이트 등을 들 수 있고, 이들 중 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트가 바람직하게 사용된다.
구속상을 구성하는 쇄신장제로는, 이소시아네이트기와 반응할 수 있는 활성 수소원자를 분자 중에 2개 이상 갖는 분자량 300 이하의 저분자 화합물을 사용할 수 있고, 예를 들어, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 네오펜틸글리콜, 1,6-헥산디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 1,4-비스(β-히드록시에톡시)벤젠, 1,4-시클로헥산디올, 1,4-시클로헥산디메탄올, 1,9-노난디올 등의 디올류; 에틸렌디아민, 트리메틸렌디아민, 테트라메틸렌디아민, 헥사메틸렌디아민, 노나메틸렌디아민, 히드라진, 아디프산디히드라지드, 자일릴렌디아민, 이소포론디아민, 피페라진, 4,4'-디아미노디페닐메탄, 4,4'-메틸렌-비스(2-클로로아닐린) 등의 디아민류 등을 들 수 있고, 이들 중 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 1,4-부탄디올이 바람직하게 사용된다.
실리콘 고무나 클로로프렌 고무 등에서도, 연질상과 구속상의 비율이나 연질상의 유리 전이 온도 등을 선택함으로써, 동적 압축 점탄성을 원하는 범위로 설정할 수 있다. 즉, 동적 압축 점탄성을 측정했을 때의 동적 응력의 최대값에 대한 변형량의 최대값의 비([변형량의 최대값]/[동적 응력의 최대값])는 구속상의 비율을 변경하거나 연질상의 유리 전이 온도를 변경하거나 하여 값을 변경할 수 있다. 또 동적 압축 점탄성을 측정했을 때의 동적 응력과 변형의 위상차는, 구속상의 비율을 높게 하거나 연질상의 유리 전이 온도를 낮게 하거나 하여 값을 작게 할 수 있다. 클로로프렌 고무에서는, 예를 들어, 분자의 입체 구조(트랜스-1,4 결합, 시스-1,4 결합, 1,2-결합 및 3,4-결합의 비율)에서, 트랜스-1,4 결합의 비율을 늘리거나, 주원료인 클로로프렌과 함께 부타디엔 등을 공중합함으로써 연질상의 유리 전이 온도를 낮게 할 수 있고, 또 황이나 과산화물 등에 의한 가교의 양을 늘림으로써 구속상의 비율을 높게 할 수 있다.
본 발명에서 규정되는 동적 압축 점탄성을 측정했을 때의 동적 응력과 변형의 위상차 및 동적 응력의 최대값에 대한 변형량의 최대값의 비([변형량의 최대값]/[동적 응력의 최대값])는, 실시예의 항목에서 후술하는 바와 같이 동적 압축 점탄성 측정 장치를 사용하여 용이하게 측정할 수 있다. 그 때문에 상기 동적 응력과 변형의 위상차 및 동적 응력의 최대값에 대한 변형량의 최대값의 비([변형량의 최대값]/[동적 응력의 최대값])를 만족하는 시판하는 소재를 본 발명의 쿠션의 소재로서 사용하는 것도 가능하다.
쿠션의 성형 방법으로는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 압출 성형, 사출 성형, 캘린더 성형, 캐스트 성형 등의 임의의 공지의 방법으로 시트를 성형하여, 이것을 쿠션층으로서 사용할 수 있다.
쿠션층의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 동적 압축 점탄성을 원하는 범위로 설정하기 쉽고, 또 동적 압축 점탄성의 값이 변동하지 않고 안정되기 쉽기 때문에, 0.3～5.0 mm의 범위내인 것이 바람직하고, 0.5～4.0 mm의 범위내가 보다 바람직하고, 0.7～3.0 mm의 범위내가 더욱 바람직하다.
본 발명의 연마 패드는, 상기 본 발명의 쿠션층 및 연마재로서 기능하는 연마층을 갖는다. 쿠션층과 연마층은, 공지의 점착제 또는 접착제로 접합할 수 있다. 또, 쿠션층은 2종류 이상의 것을 접합한 상태로 사용할 수도 있다. 이 경우에는, 쿠션의 동적 압축 점탄성은, 사용하는 모든 쿠션층을 접합한 상태에서 측정한다.
본 발명의 연마 패드를 구성하는 연마층이 무발포 구조의 수지층이면, 발포의 불균일에 의한 연마 특성의 편차가 없고, 또 연마 패드의 수명도 우수하며, 또한 열전도율이 발포 수지에 비해 높기 때문에 연마 패드에서의 온도의 불균일이 적고, 연마 균일성도 우수하다는 점에서 바람직하다.
또, 상기 연마층은, 50℃의 물로 포화 팽윤시킨 후의 50℃에서의 인장 탄성률이 130～800 MPa, 50℃에서의 손실 탄젠트(tanδ)가 0.2 이하 및 물과의 접촉각이 80° 이하인 고분자 재료로 구성되어 있는 것이 바람직하다.
연마층을 구성하는 고분자 재료의 인장 탄성률(50℃의 물로 포화 팽윤시킨 후의 50℃에서의 값)이 130 MPa보다 작으면, 연마 패드가 지나치게 부드러워지기 때문에, 피연마면의 평탄성이 저하되거나, 연마 효율이 저하되거나 하는 경우가 있다. 한편, 연마층을 구성하는 고분자 재료의 인장 탄성률(50℃의 물로 포화 팽윤시킨 후의 50℃에서의 값)이 800 MPa보다 크면 스크래치의 발생이 증가하는 경향이 있다. 예를 들어 피연마면의 평탄성과 스크래치 억제의 관점에서, 연마층을 구성하는 고분자 재료의 인장 탄성률(50℃의 물로 포화 팽윤시킨 후의 50℃에서의 값)은 180～750 MPa의 범위내인 것이 보다 바람직하고, 230～700 MPa의 범위내가 더욱 바람직하고, 280～650 MPa의 범위내가 특히 바람직하다.
또, 연마층을 구성하는 고분자 재료의 50℃에서의 손실 탄젠트(tanδ)가 0.2를 넘으면, 연마층이 지나치게 부드러워지기 때문에, 피연마면의 평탄성이 저하되거나, 연마 효율이 저하되거나 하는 경우가 있다. 예를 들어 피연마면의 평탄성의 관점에서, 연마층을 구성하는 고분자 재료의 50℃에서의 손실 탄젠트(tanδ)는 0.15 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.10 이하가 더욱 바람직하다.
또한, 연마층을 구성하는 고분자 재료의 물과의 접촉각이 80°를 넘으면스크래치가 발생하기 쉬워진다. 예를 들어 스크래치 억제의 관점에서, 연마층을 구성하는 고분자 재료의 물과의 접촉각은 바람직하게는 75° 이하이다.
또한, 본 발명의 연마 패드를 구성하는 연마층은, 인장 탄성률의 유지율(50℃의 물로 포화 팽윤시킨 후의 50℃에서의 인장 탄성률을, 20℃, 65% RH의 조건하에 방치한 후의 50℃에서의 인장 탄성률로 나누고 100을 곱한 값)이 55% 이상인 고분자 재료로 구성되어 있는 것이 바람직하다. 인장 탄성률의 유지율이 55% 미만인 경우에는, 수분에 의한 연마 패드의 연마 특성변화가 크고, 예를 들어 연마 종료후, 수시간 내지 수일간, 습윤 상태로 연마 패드를 방치한 경우에, 연마 속도가 저하되는 등의 문제가 생기는 경우가 있다. 따라서, 예를 들어 수분에 의한 영향의 관점에서, 인장 탄성률의 유지율은, 보다 바람직하게는 60% 이상이며, 더욱 바람직하게는 75% 이상이다.
또, 본 발명의 연마 패드를 구성하는 연마층은, 23℃에서의 저장 탄성률(E'23)과 50℃에서의 저장 탄성률(E'50)의 비(E'23/E'50)가 1.8 이하인 고분자 재료로 구성되어 있는 것이 바람직하다. 비(E'23/E'50)가 1.8보다 큰 경우에는, 연마 패드의 연마 속도 등의 연마 특성이 온도에 의해 변화하기 때문에, 웨이퍼를 연마했을 때, 균일한 품질을 얻기 어려워지는 경향이 있다. 따라서, 예를 들어, 일정한 연마 속도를 갖는 연마 패드를 얻는 관점에서, 비(E'23/E'50)는, 보다 바람직하게는 1.7 이하이며, 더욱 바람직하게는1.4 이하이다.
또, 본 발명의 연마 패드를 구성하는 연마층은, 고분자 디올, 유기 디이소시아네이트 및 쇄신장제를 반응시켜 얻어지는 폴리우레탄으로 구성되어 있는 것이 바람직하다. 그리고, 그 폴리우레탄이 용융 성형 가능한 열가소성 폴리우레탄이며, 유기 디이소시아네이트에 유래하는 질소원자의 함유율이 4.8 질량% 이상 6.0 질량% 미만인 것이 보다 바람직하다. 질소원자의 함유량이 4.8 질량%보다 적은 경우에는, 연마 패드가 부드러워지고, 피연마면의 평탄성이 저하되고, 또 연마 효율이 저하되는 경향이 있다. 한편, 질소원자의 함유량이 6.0 질량% 이상인 경우에는 스크래치가 발생하기 쉬워지는 경향이 있다. 따라서, 예를 들어 피연마면의 평탄성과 스크래치 억제의 관점에서, 유기 디이소시아네이트에 유래하는 질소원자의 함유량은, 4.9～5.8 질량%의 범위내인 것이 보다 바람직하다.
연마층을 구성하는 폴리우레탄의 원료로서 사용하는 고분자 디올로는, 폴리우레탄의 제조에 종래부터 사용되고 있는 고분자 디올은 모두 사용할 수 있고, 예를 들어, 폴리테트라메틸렌글리콜, 폴리(메틸테트라메틸렌글리콜), 폴리프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜 등의 폴리에테르디올류; 폴리부틸렌아디페이트디올, 폴리부틸렌세바케이트디올, 폴리헥사메틸렌아디페이트디올, 폴리(3-메틸-1,5-펜타메틸렌아디페이트)디올, 폴리(3-메틸-1,5-펜타메틸렌세바케이트)디올, 폴리노나메틸렌아디페이트디올, 폴리(2-메틸-1,8-옥타메틸렌아디페이트)디올, 폴리카프로락톤디올 등의 폴리에스테르디올류; 폴리헥사메틸렌카보네이트디올, 폴리(3-메틸-1,5-펜타메틸렌카보네이트)디올 등의 폴리카보네이트디올류; 상기 디올류의 공중합체 디올 등을 들 수 있고, 이들 중 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 폴리테트라메틸렌글리콜, 폴리노나메틸렌아디페이트디올, 폴리(2-메틸-1,8-옥타메틸렌아디페이트)디올 등의 탄소원자수(C)와 산소원자수(O)의 비(C/O)가 3～5인 고분자 디올을 사용하는 것이, 연마층을 구성하는 고분자 재료의 물과의 접촉각 및 인장 탄성률의 유지율(50℃의 물로 포화 팽윤시킨 후의 50℃에서의 인장 탄성률을, 20℃, 65% RH의 조건하에 방치한 후의 50℃에서의 인장 탄성률로 나누고 100을 곱한 값)을 모두 소정 범위로 하기 쉽기 때문에 바람직하다. 탄소원자수(C)와 산소원자수(O)의 비(C/O)가 3보다 작은 고분자 디올을 사용한 경우에는, 연마층을 구성하는 고분자 재료의 인장 탄성률의 유지율이 저하되기 쉽고, 반대로 탄소원자수(C)와 산소원자수(O)의 비(C/O)가 5보다 큰 고분자 디올을 사용한 경우에는, 연마층을 구성하는 고분자 재료의 물과의 접촉각이 커지기 쉽다. 고분자 디올의 수평균 분자량은, 얻어지는 폴리우레탄의 23℃에서의 저장 탄성률(E'23)과 50℃에서의 저장 탄성률(E'50)의 비(E'23/E'50)를 1.8 이하로 하는 관점에서, 1400～5000인 것이 바람직하고, 2000～3500가 보다 바람직하다. 본 명세서에서 말하는 고분자 디올의 수평균 분자량은, JIS K 1557에 준거하여 측정한 수산기가에 기초하여 산출한 수평균 분자량을 의미한다.
연마층을 구성하는 폴리우레탄의 원료로서 사용하는 유기 디이소시아네이트로는, 폴리우레탄의 제조에 종래부터 사용되고 있는 유기 디이소시아네이트는 모두 사용할 수 있고, 예를 들어, 이소포론디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 노르보넨디이소시아네이트, 2,4-톨릴렌디이소시아네이트, 2,6-톨릴렌디이소시아네이트, 4,4'-디시클로헥실메탄디이소시아네이트, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트, 자일릴렌디이소시아네이트 등을 들 수 있고, 이들 중 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트를 사용하는 것이, 얻어지는 연마 패드의 내마모성 등의 관점에서 바람직하다.
연마층을 구성하는 폴리우레탄의 원료로서 사용하는 쇄신장제로는, 폴리우레탄의 제조에 종래부터 사용되고 있는 쇄신장제는 모두 사용할 수 있다. 쇄신장제로는 이소시아네이트기와 반응할 수 있는 활성 수소원자를 분자 중에 2개 이상 갖는 분자량 300 이하의 저분자 화합물을 사용하는 것이 바람직하고, 예를 들어, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 네오펜틸글리콜, 1,6-헥산디올, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 1,4-비스(β-히드록시에톡시)벤젠, 1,4-시클로헥산디올, 1,4-시클로헥산디메탄올, 1,9-노난디올 등의 디올류; 에틸렌디아민, 트리메틸렌디아민, 테트라메틸렌디아민, 헥사메틸렌디아민, 노나메틸렌디아민, 히드라진, 아디프산디히드라지드, 자일릴렌디아민, 이소포론디아민, 피페라진, 4,4'-디아미노디페닐메탄, 4,4'-메틸렌-비스(2-클로로아닐린) 등의 디아민류 등을 들 수 있고, 이들 중 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.
본 발명의 연마 패드는, 공지의 연마 슬러리와 함께, 화학 기계적 연마에 사용할 수 있다. 연마 슬러리는, 예를 들어, 물이나 오일 등의 액상 매체; 실리카, 알루미나, 산화세륨, 산화지르코늄, 탄화규소 등의 연마제; 염기, 산, 계면활성제, 산화제, 환원제, 킬레이트제 등의 성분을 함유하고 있다. 또, 화학 기계적 연마를 행할 때, 필요에 따라 연마 슬러리와 함께, 윤활유, 냉각제 등을 병용해도 된다.
화학 기계적 연마는, 공지의 화학 기계적 연마용 장치를 사용하여, 연마 슬러리를 통해 피연마면과 연마 패드를, 가압하에 일정한 속도로 일정 시간 접촉시킴으로써 실시할 수 있다. 연마의 대상이 되는 물품에 특별한 제한은 없지만, 예를 들어, 수정, 실리콘, 유리, 광학 기판, 전자 회로 기판, 다층 배선 기판, 하드디스크 등을 들 수 있다. 특히, 연마의 대상으로는, 실리콘 웨이퍼나 반도체 웨이퍼인 것이 바람직하다. 반도체 웨이퍼의 구체예로는, 예를 들어, 산화실리콘, 산화플루오르화실리콘, 유기 폴리머 등의 절연막; 구리, 알루미늄, 텅스텐 등의 배선용 금속막; 탄탈, 티탄, 질화탄탈, 질화티탄 등의 배리어 메탈막 등을 표면에 갖는 것을 들 수 있고, 특히 구리로 이루어진 배선용 금속막을 표면에 갖는 반도체 웨이퍼를 연마하는 데 유용하다. 이러한 배선용 금속막으로서 패턴을 갖는 것을 연마하는 것도 가능하다. 패턴에서의 배선의 피치는 제품에 따라 다르지만, 통상은 50 nm～100 ㎛ 정도인 것이 많다.
이하, 본 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 전혀 한정되지 않는다. 실시예에 기재한 쿠션 및 연마 패드의 물성 및 연마 특성의 평가는 다음 방법으로 실시했다.
[쿠션의 동적 압축 점탄성]
주식회사 레올로지 제조의 동적 점탄성 측정 장치 「FT 레오스펙트럼 DVE-V4」를 압축 모드에서 사용하여, 측정 주파수를 11 Hz 또는 88 Hz로 하고, 정하중 27.6 kPa, 진폭 1 ㎛이 되는 조건으로, 승온 속도 3℃/분으로 측정했다. 샘플의 형상은, 직경 20 mm의 원형, 두께는 쿠션층으로서 사용하는 실제 두께로 했다.
[쿠션의 정하중하에서의 변형량]
브루커ㆍ에이엑스에스 주식회사 제조의 열기계 분석 장치 「TMA-4000」를 사용하여, 선단이 직경 5 mm인 원형(면적 0.196 ㎠)의 검출 막대를 샘플(두께는 쿠션층으로서 사용하는 실제 두께로 함)에 무하중 상태로 대고, 25℃에서 1분당 50 g의 비율로 하중을 늘려, 검출 막대의 선단 압력이 27.6 kPa(하중으로서 55.6 g)가 된 시점에서 하중을 고정한 채로 60초간 유지하여, 샘플의 두께를 측정했다. 이어서, 다시 1분당 50 g의 비율로 하중을 늘려, 검출 막대의 선단 압력이 41.4 kPa(하중으로서 83.4g)가 된 시점에서 하중을 고정한 채로 60초간 유지하여, 샘플의 두께를 측정했다.
압력이 27.6 kPa인 시점에서의 샘플 두께와 압력이 41.4 kPa인 시점에서의 샘플 두께의 차이를, 압력차 13.8 kPa(=41.4 kPa-27.6 kPa)로 나눈 수치를, 동적 응력이 가해지지 않는 정하중하에서의 변형량(단위 ㎛/kPa)으로 했다.
[50℃에서의 인장 탄성률(20℃, 65% RH의 조건하에 방치한 후 및 50℃의 물로 포화 팽윤시킨 후)]
열프레스법으로 제작한 두께 300 ㎛의 필름으로부터 2호형 시험편(JIS K 7113)을 펀칭하여, 20℃, 65% RH의 조건하에 3일간 방치한 것을 건조 샘플, 50℃ 온수에 3일간 침지한 것을 물팽윤 샘플로 했다. 각각의 샘플을 사용하여, 주식회사 시마즈제작소 제조의 오토그래프 「AG5000」을 사용하여, 척간 거리 40 mm로 샘플을 장착한 후, 분위기 온도 50℃에서 5분간 정치한 후, 인장 속도 50 mm/분으로 인장 탄성률을 측정했다. 건조 샘플을 사용하여 얻어진 인장 탄성률을 「20℃, 65% RH의 조건하에 방치한 후의 50℃에서의 인장 탄성률」로 하고, 물팽윤 샘플을 사용하여 얻어진 인장 탄성률을 「50℃의 물로 포화 팽윤시킨 후의 50℃에서의 인장 탄성률」로 했다.
[저장 탄성률(23℃ 및 50℃) 및 손실 탄젠트(50℃)]
폭 5 mm, 길이 30 mm, 두께 2 mm의 사출 성형 시트를 제작하고, 그 시트를 90℃에서 5시간 열처리한 시험편을 사용하여, 주식회사 레올로지 제조의 동적 점탄성 측정 장치 「FT 레오스펙트럼 DVE-V4」를 인장 모드에서 사용하여, 측정 주파수를 11 Hz, 자동 정하중, 진폭 1 ㎛, 초기의 측정 길이 20 mm이 되는 조건에서, 승온 속도 3℃/분으로 측정함으로써 구했다.
[물과의 접촉각]
열프레스법으로 제작한 두께 300 ㎛의 필름을 20℃, 65% RH의 조건하에 3일간 방치한 것을 사용하고, 교와계면과학 주식회사 제조의 「Drop Master 500」을 사용하여 측정했다.
[산화막 연마 성능]
연마 패드를 주식회사 엠ㆍ이ㆍ티 제조의 연마 장치 「MAT-BC15」에 설치하고, 주식회사 얼라이드머티리얼 제조의 다이어몬드 드레서(#100-피복률 80%, 직경 19 cm, 질량 1 kg)를 사용하여, 증류수를 150 mL/분의 속도로 흘리면서, 드레서 회전수 140 rpm, 플래튼 회전수 100 rpm으로 1시간 연마 패드 표면을 연삭했다(이하 「컨디셔닝」으로 칭함).
다음으로, 플래튼 회전수 100 rpm, 헤드 회전수 99 rpm, 연마 압력 27.6 kPa의 조건에서, 캐봇사 제조 연마 슬러리 「SS25」를 증류수로 2배로 희석한 액을 120 mL/분의 속도로 공급하면서 막두께 1000 nm의 열산화막을 표면에 갖는 직경 4인치의 실리콘 웨이퍼를 60초간 연마하고, 이어서, 다시 컨디셔닝을 상기 조건으로 30초간 행했다. 그 후, 웨이퍼를 교환하여 다시 연마 및 컨디셔닝을 반복하고, 각 연마 패드에 대해 총 9장의 웨이퍼를 연마했다.
이어서, 다시 컨디셔닝을 상기 조건으로 30초간 행한 후, 볼록부 폭 30 ㎛, 오목부 폭 70 ㎛, 피치 100 ㎛, 볼록부의 산화막 두께 2000 nm, 볼록부와 오목부의 초기 단차 800 nm의 화학 기상 증착법에 의한 산화막(PETEOS; Plasma Enhanced TetraEthylOrthoSilicate)의 패턴을 표면에 갖는 직경 4인치의 실리콘 웨이퍼를 상 기 연마 조건과 동일한 조건으로 120초간 연마했다.
9장 연마한 패턴을 갖지 않는 산화막을 표면에 갖는 웨이퍼 중 마지막에 연마한 웨이퍼(9번째로 연마한 웨이퍼)에 대해, 연마전 및 연마후의 산화막의 막두께를 웨이퍼면 내에서 각 49점 측정하여, 각 점에서의 연마 속도를 구했다. 49점의 연마 속도의 평균값을 연마 속도로 하고, 연마 균일성은 하기 식(1)에 의해 구한 불균일성으로 평가했다. 불균일성의 값이 작을수록, 웨이퍼면 내에서 산화막이 균일하게 연마되어 있어 연마 균일성이 우수하다.
불균일성(%)=(σ/R)×100 (1)
(단, σ : 49점의 연마 속도의 표준편차, R : 49점의 연마 속도의 평균값을 나타낸다)
또, 10번째로 연마한 패턴을 갖는 웨이퍼의 연마전 및 연마후의 볼록부 및 오목부의 산화막 두께를, 웨이퍼 단부로부터 10 mm의 위치에서 4점 및 웨이퍼 중심부 1점의 총 5점에 대해 측정했다. 또한, 볼록부 및 오목부의 산화막의 막두께의 변화량으로부터 각 점의 연마 속도를 구하여, 각각의 볼록부 및 오목부에 대해, 5점의 평균값을 연마 속도로 했다. 볼록부의 연마 속도가 크고, 오목부의 연마 속도가 작을수록, 웨이퍼 표면의 평탄화가 단시간에, 또한 보다 적은 연마량으로 달성되기 때문에 바람직하다. 또, 연마 균일성은, 각각의 볼록부 및 오목부에 대해, 하기 식(2)에 의해 구한 불균일성으로 평가했다. 불균일성의 값이 작을수록, 웨이퍼면 내에서 균일하게 연마되어 있어 연마 균일성이 우수하다.
불균일성(%)=(σ/R)×100 (2)
(단, σ : 5점의 연마 속도의 표준편차, R : 5점의 연마 속도의 평균값을 나타낸다)
[구리막 연마 성능]
연마 패드를 주식회사 엠ㆍ이ㆍ티 제조의 연마 장치 「MAT-BC15」에 설치하고, 주식회사 얼라이드 머티리얼 제조의 다이어몬드 드레서(#100-피복률 80%, 직경 19 cm, 질량 1 kg)를 사용하여, 증류수를 150 mL/분의 속도로 흘리면서 드레서 회전수 140 rpm, 플래튼 회전수 100 rpm으로 1시간 연마 패드 표면을 컨디셔닝했다.
다음으로, 플래튼 회전수 100 rpm, 헤드 회전수 99 rpm, 연마 압력 27.6 kPa의 조건에서, 후지미사 제조 연마 슬러리 「PL7101」 100 질량부에 대하여 30 질량% 농도의 과산화수소수를 3.5 질량부 첨가하여 혼합한 액을 120 mL/분의 속도로 공급하면서 막두께 1500 nm의 구리막을 표면에 갖는 직경 4인치의 실리콘 웨이퍼를 60초간 연마하고, 이어서, 다시 상기 조건으로 30초간 컨디셔닝했다. 그 후, 웨이퍼를 교환하여 다시 연마 및 컨디셔닝을 반복하여, 각 연마 패드에 대해 총 9장의 웨이퍼를 연마했다.
이어서, 다시 상기 조건으로 30초간 컨디셔닝한 후, 볼록부 폭 50 ㎛, 오목부 폭 50 ㎛, 피치 100 ㎛, 볼록부의 구리막 두께 600 nm, 볼록부와 오목부의 초기 단차 400 nm의 구리막의 패턴을 표면에 갖는 직경 4인치의 실리콘 웨이퍼를 상기 연마 조건과 동일한 조건으로 30초간 연마했다.
9장 연마한 패턴을 갖지 않는 구리막을 표면에 갖는 웨이퍼 중 마지막에 연마한 웨이퍼(9번째로 연마한 웨이퍼)에 대해, 연마전 및 연마후의 구리막의 막두께 를 웨이퍼면 내에서 각 49점 측정하여, 각 점에서의 연마 속도를 구했다. 49점의 연마 속도의 평균값을 연마 속도로 하고, 연마 균일성은 하기 식(3)에 의해 구한 불균일성으로 평가했다. 불균일성의 값이 작을수록, 웨이퍼면 내에서 구리막이 균일하게 연마되어 있어 연마 균일성이 우수하다.
불균일성(%)=(σ/R)×100 (3)
(단, σ : 49점의 연마 속도의 표준편차, R : 49점의 연마 속도의 평균값을 나타낸다)
또, 10번째로 연마한 패턴을 갖는 웨이퍼의 연마전 및 연마후의 볼록부 및 오목부의 구리막 두께를, 웨이퍼 단부로부터 10 mm의 위치에서 4점 및 웨이퍼 중심부 1점의 총 5점에 대해 측정했다. 또한, 볼록부 및 오목부의 구리막의 막두께의 변화량으로부터 각 점의 연마 속도를 구하여, 각각의 볼록부 및 오목부에 대해, 5점의 평균값을 연마 속도로 했다. 볼록부의 연마 속도가 크고, 오목부의 연마 속도가 작을수록, 웨이퍼 표면의 평탄화가 단시간에, 또한 보다 적은 연마량으로 달성되기 때문에 바람직하다. 또, 연마 균일성은, 각각의 볼록부 및 오목부에 대해, 하기 식(4)에 의해 구한 불균일성으로 평가했다. 불균일성의 값이 작을수록, 웨이퍼면 내에서 균일하게 연마되어 있어 연마 균일성이 우수하다.
불균일성(%)=(σ/R)×100 (4)
(단, σ : 5점의 연마 속도의 표준편차, R : 5점의 연마 속도의 평균값을 나타낸다)
[참고예 1]
무발포 구조를 갖는 연마층의 제작
수평균 분자량 2000의 폴리테트라메틸렌글리콜[약호 : PTMG2000], 수평균 분자량 2000의 폴리(2-메틸-1,8-옥타메틸렌-co-노나메틸렌아디페이트)디올[약호 : PNOA ; 노나메틸렌 단위와 2-메틸-1,8-옥타메틸렌 단위의 몰비=7 : 3], 1,4-시클로헥산디메탄올(약호 : CHDM), 1,4-부탄디올[약호 : BD] 및 4,4'-디페닐메탄디이소시아네이트[약호 : MDI]를, PTMG2000 : PNOA : CHDM : BD : MDI의 질량비가 21.3 : 9.1 : 5.4 : 13.6 : 50.6(유기 디이소시아네이트에 유래하는 질소원자의 함유율 : 5.7 질량%)이 되는 비율로 사용하여, 정량 펌프에 의해 동축에서 회전하는 2축 압출기에 연속적으로 공급하고 연속 용융 중합하여 열가소성 폴리우레탄을 제조했다. 생성된 열가소성 폴리우레탄의 용융물을 스트랜드형으로 수중에 연속적으로 압출한 후, 펠리타이저로 작게 절단하여 펠릿을 얻었다. 이 펠릿을 70℃에서 20시간 제습 건조시켜 열가소성 폴리우레탄을 제조했다. 얻어진 열가소성 폴리우레탄의 50℃의 물로 포화 팽윤시킨 후의 50℃에서의 인장 탄성률은 686 MPa, 인장 탄성률의 유지율은 77%, 50℃에서의 손실 탄젠트(tanδ)는 0.035, 23℃에서의 저장 탄성률(E'23)과 50℃에서의 저장 탄성률(E'50)의 비(E'23/E'50)는 1.2, 물과의 접촉각은 71°였다.
얻어진 열가소성 폴리우레탄을 단축 압출 성형기에 넣고, T-다이로부터 압출하여, 두께 2 mm의 시트를 성형했다. 이어서, 얻어진 시트의 표면을 연삭하여 두께 1.5 mm의 균일한 시트로 한 후, 폭 2.0 mm, 깊이 1.0 mm의 홈을 15.0 mm 간격으로 격자형으로 형성하여, 직경 38 cm의 원형이며 무발포 구조를 갖는 경질의 연마층을 제작했다.
[참고예 2]
발포 구조를 갖는 연마층의 제작
수평균 분자량 1400의 폴리테트라메틸렌글리콜[약호 : PTMG1400], CHDM, MDI를, PTMG1400 : CHDM : MDI의 질량비가 19.0 : 28.3 : 52.7(유기 디이소시아네이트에 유래하는 질소원자의 함유율 : 5.9 질량%)이 되는 비율로 사용하여, 정량 펌프에 의해 동축에서 회전하는 2축 압출기에 연속적으로 공급하고 연속 용융 중합하여 열가소성 폴리우레탄을 제조했다. 생성된 열가소성 폴리우레탄의 용융물을 스트랜드형으로 수중에 연속적으로 압출한 후, 펠리타이저로 작게 절단하여 펠릿을 얻었다. 이 펠릿을 70℃에서 20시간 제습 건조시켜 열가소성 폴리우레탄을 제조했다. 얻어진 열가소성 폴리우레탄의 50℃의 물로 포화 팽윤시킨 후의 50℃에서의 인장 탄성률은 565 MPa, 인장 탄성률의 유지율은 82%, 50℃에서의 손실 탄젠트(tanδ)는 0.040, 23℃에서의 저장 탄성률(E'23)과 50℃에서의 저장 탄성률(E'50)의 비(E'23/E'50)는 1.1, 물과의 접촉각은 74°였다.
얻어진 열가소성 폴리우레탄을 단축 압출 성형기에 넣고, T-다이로부터 압출하여, 두께 2 mm의 시트를 성형했다. 다음으로, 얻어진 시트를 내압 용기에 넣고, 온도 110℃, 압력 8 MPa의 조건하에서 10시간 이산화탄소를 용해시켜, 이산화탄소를 3.6 질량% 포함하는 가스 용해 시트를 얻었다. 실온까지 냉각시킨 후 압력을 상압으로 하여, 가스 용해 시트를 내압 용기로부터 꺼냈다. 얻어진 가스 용해 시트를 120℃의 실리콘 오일 중에 3분간 침지한 후에 꺼내고, 실온까지 냉각시켜 발포체를 얻었다. 얻어진 발포체의 밀도는 0.85 g/㎤, 기포 직경은 약 20 ㎛였다. 이어서, 얻어진 발포체 시트의 표면을 연삭하여 두께 1.5 mm의 균일한 시트로 한 후, 폭 2.0 mm, 깊이 1.0 mm의 홈을 15.0 mm 간격으로 격자형으로 형성하여, 직경 38 cm의 원형이며 발포 구조를 갖는 경질의 연마층을 제작했다.
[참고예 3]
쿠션층(1)의 제작
수평균 분자량 3600의 폴리(3-메틸-1,5-펜타메틸렌아디페이트)디올[약호 : PMPA], BD 및 MDI를, PMPA : BD : MDI의 질량비가 79.4 : 4.0 : 16.6(질소원자의 함유율 : 1.9 질량%)이 되는 비율로 사용하여, 정량 펌프에 의해 동축에서 회전하는 2축 압출기에 연속적으로 공급하고 연속 용융 중합하여 열가소성 폴리우레탄을 제조했다. 생성된 열가소성 폴리우레탄의 용융물을 스트랜드형으로 수중에 연속적으로 압출한 후, 펠리타이저로 작게 절단하여 펠릿을 얻었다. 이 펠릿을 60℃에서 20시간 제습 건조시켜 열가소성 폴리우레탄을 제조했다.
얻어진 열가소성 폴리우레탄을 단축 압출 성형기에 넣고, T-다이로부터 압출하여, 두께 2.5 mm의 시트를 성형했다. 이어서, 얻어진 시트의 표면을 연삭하여 두께 2.0 mm의 균일한 시트로 한 후, 펀칭하여 직경 38 cm의 원형의 쿠션층(1)을 제작했다.
[참고예 4]
쿠션층(5)의 제작
PMPA : BD : MDI의 질량비가 49.7 : 12.4 : 37.9(질소원자의 함유율 : 4.2 질량%)가 되는 비율로 사용하여, 정량 펌프에 의해 동축에서 회전하는 2축 압출기에 연속적으로 공급하고 연속 용융 중합하여 열가소성 폴리우레탄을 제조했다. 생성된 열가소성 폴리우레탄의 용융물을 스트랜드형으로 수중에 연속적으로 압출한 후, 펠리타이저로 작게 절단하여 펠릿을 얻었다. 이 펠릿을 70℃에서 20시간 제습 건조시켜 열가소성 폴리우레탄을 제조했다.
얻어진 열가소성 폴리우레탄을 단축 압출 성형기에 넣고, T-다이로부터 압출하여, 두께 2.0 mm의 시트를 성형했다. 이어서, 얻어진 시트의 표면을 연삭하여 두께 1.0 mm의 균일한 시트로 한 후, 펀칭하여 직경 38 cm의 원형의 쿠션층(5)을 제작했다.
[참고예 5]
쿠션층(6)의 제작
수평균 분자량 1000의 폴리(1,4-부틸렌아디페이트)디올[약호 : PBA], BD 및 MDI를, PBA : BD : MDI의 질량비가 70.5 : 3.2 : 26.3(질소원자의 함유율 : 2.9 질량%)이 되는 비율로 사용하여, 정량 펌프에 의해 동축에서 회전하는 2축 압출기에 연속적으로 공급하고 연속 용융 중합하여 열가소성 폴리우레탄을 제조했다. 생성된 열가소성 폴리우레탄의 용융물을 스트랜드형으로 수중에 연속적으로 압출한 후, 펠리타이저로 작게 절단하여 펠릿을 얻었다. 이 펠릿을 50℃에서 20시간 제습 건조시켜 열가소성 폴리우레탄을 제조했다.
얻어진 열가소성 폴리우레탄을 단축 압출 성형기에 넣고, T-다이로부터 압출 하여, 두께 2.0 mm의 시트를 성형했다. 이어서, 얻어진 시트의 표면을 연삭하여 두께 1.5 mm의 균일한 시트로 한 후, 펀칭하여 직경 38 cm의 원형의 쿠션층(6)을 제작했다.
[실시예 1]
참고예 1에서 얻어진 무발포 구조를 갖는 경질의 연마층과 참고예 3에서 얻어진 쿠션층(1)을 양면 점착 시트에 의해 접합하여, 직경 38 cm의 연마 패드를 제조했다. 쿠션층의 동적 압축 점탄성은 표 1에 나타낸 바와 같다. 또, 참고값으로 구한 쿠션층의 정하중하에서의 변형량은 0.71 ㎛/kPa였다.
연마 시험(산화막 연마 성능 및 구리막 연마 성능의 시험)을 행한 결과, 표 2 및 3에 나타낸 바와 같이, 패턴을 갖지 않는 웨이퍼의 연마 속도, 연마 균일성 모두 양호했다(연마 속도가 크고, 또 불균일성이 작을수록 양호). 또, 패턴을 갖는 웨이퍼의 볼록부 및 오목부의 연마 속도, 연마 균일성 모두 양호했다(볼록부의 연마 속도가 크고, 오목부의 연마 속도가 작을수록 양호. 또, 볼록부, 오목부 모두 불균일성이 작을수록 양호).
[실시예 2]
시판되고 있는 두께 2.0 mm의 클로로프렌 고무 시트(SOGO LABORATORY GLASS WORKS CO.,LTD 제조)를 펀칭하여, 직경 38 cm의 원형의 쿠션층[쿠션층(2)]으로 한 후, 참고예 1에서 얻어진 무발포 구조를 갖는 경질의 연마층과 양면 점착 시트에 의해 접합하여, 직경 38 cm의 연마 패드를 제조했다. 쿠션층의 동적 압축 점탄성은 표 1에 나타낸 바와 같다. 또, 참고값으로 구한 쿠션층의 정하중하에서의 변형량은 0.82 ㎛/kPa였다.
연마 시험(산화막 연마 성능 및 구리막 연마 성능의 시험)을 행한 결과, 표 2 및 3에 나타낸 바와 같이, 패턴을 갖지 않는 웨이퍼의 연마 속도, 연마 균일성 모두 양호했다(연마 속도가 크고, 또 불균일성이 작을수록 양호). 또, 패턴을 갖는 웨이퍼의 볼록부 및 오목부의 연마 속도, 연마 균일성 모두 양호했다(볼록부의 연마 속도가 크고, 오목부의 연마 속도가 작을수록 양호. 또, 볼록부, 오목부 모두 불균일성이 작을수록 양호).
[실시예 3]
시판되고 있는 두께 1.0 mm의 클로로프렌 고무 시트(SOGO LABORATORY GLASS WORKS CO.,LTD 제조)를 펀칭하여, 직경 38 cm의 원형의 쿠션층[쿠션층(3)]으로 한 후, 참고예 1에서 얻어진 무발포 구조를 갖는 경질의 연마층과 양면 점착 시트에 의해 접합하여, 직경 38 cm의 연마 패드를 제조했다. 쿠션층의 동적 압축 점탄성은 표 1에 나타낸 바와 같다. 또, 참고값으로 구한 쿠션층의 정하중하에서의 변형량은 0.64 ㎛/kPa였다.
연마 시험(산화막 연마 성능 및 구리막 연마 성능의 시험)을 행한 결과, 표 2 및 3에 나타낸 바와 같이, 패턴을 갖지 않는 웨이퍼의 연마 속도, 연마 균일성 모두 양호했다(연마 속도가 크고, 또 불균일성이 작을수록 양호). 또, 패턴을 갖는 웨이퍼의 볼록부 및 오목부의 연마 속도, 연마 균일성 모두 양호했다(볼록부의 연마 속도가 크고, 오목부의 연마 속도가 작을수록 양호. 또, 볼록부, 오목부 모두 불균일성이 작을수록 양호).
[실시예 4]
시판되고 있는 두께 1.5 mm의 실리콘 고무 시트(케니스 주식회사 제조)를 펀칭하여, 직경 38 cm의 원형의 쿠션층[쿠션층(4)]으로 한 후, 참고예 1에서 얻어진 무발포 구조를 갖는 경질의 연마층과 양면 점착 시트에 의해 접합하여, 직경 38 cm의 연마 패드를 제조했다. 쿠션층의 동적 압축 점탄성은 표 1에 나타낸 바와 같다.
연마 시험(산화막 연마 성능 및 구리막 연마 성능의 시험)을 행한 결과, 표 2 및 3에 나타낸 바와 같이, 패턴을 갖지 않는 웨이퍼의 연마 속도, 연마 균일성 모두 양호했다(연마 속도가 크고, 또 불균일성이 작을수록 양호). 또, 패턴을 갖는 웨이퍼의 볼록부 및 오목부의 연마 속도, 연마 균일성 모두 양호했다(볼록부의 연마 속도가 크고, 오목부의 연마 속도가 작을수록 양호. 또, 볼록부, 오목부 모두 불균일성이 작을수록 양호).
[비교예 1]
참고예 1에서 얻어진 무발포 구조를 갖는 경질의 연마층과 참고예 4에서 얻어진 쿠션층(5)을 양면 점착 시트에 의해 접합하여, 직경 38 cm의 연마 패드를 제조했다. 쿠션층의 동적 압축 점탄성은 표 1에 나타낸 바와 같다.
연마 시험(산화막 연마 성능 및 구리막 연마 성능의 시험)을 행한 결과, 표 2 및 3에 나타낸 바와 같이, 패턴을 갖지 않는 웨이퍼의 연마 속도, 연마 균일성은 양호했지만, 패턴을 갖는 웨이퍼의 볼록부의 연마 균일성이 실시예의 경우에 비해 떨어졌다.
[비교예 2]
참고예 1에서 얻어진 무발포 구조를 갖는 경질의 연마층과 참고예 5에서 얻어진 쿠션층(6)을 양면 점착 시트에 의해 접합하여, 직경 38 cm의 연마 패드를 제조했다. 쿠션층의 동적 압축 점탄성은 표 1에 나타낸 바와 같다.
연마 시험(산화막 연마 성능 및 구리막 연마 성능의 시험)을 행한 결과, 표 2 및 3에 나타낸 바와 같이, 패턴을 갖지 않는 웨이퍼의 연마 속도, 연마 균일성은 양호했지만, 패턴을 갖는 웨이퍼의 볼록부의 연마 균일성이 실시예의 경우에 비해 떨어졌다.
[비교예 3]
시판되고 있는 두께 2.0 mm의 천연 고무 시트(SOGO LABORATORY GLASS WORKS CO.,LTD 제조)를 펀칭하여, 직경 38 cm의 원형의 쿠션층[쿠션층(7)]으로 한 후, 참고예 1에서 얻어진 무발포 구조를 갖는 경질의 연마층과 양면 점착 시트에 의해 접합하여, 직경 38 cm의 연마 패드를 제조했다. 쿠션층의 동적 압축 점탄성은 표 1에 나타낸 바와 같다.
연마 시험(산화막 연마 성능 및 구리막 연마 성능의 시험)을 행한 결과, 표 2 및 3에 나타낸 바와 같이, 패턴을 갖지 않는 웨이퍼의 연마 속도, 연마 균일성은 양호했지만, 패턴을 갖는 웨이퍼의 볼록부의 연마 균일성이 실시예의 경우에 비해 떨어졌다.
[비교예 4]
시판되고 있는 두께 1.5 mm의 실리콘 고무 시트(실시예 4에서 사용한 실리콘 고무 시트에 비해 유연한 타입; 주식회사 산플라텍 제조)를 펀칭하여, 직경 38 cm 의 원형의 쿠션층[쿠션층(8)]으로 한 후, 참고예 1에서 얻어진 무발포 구조를 갖는 경질의 연마층과 양면 점착 시트에 의해 접합하여, 직경 38 cm의 연마 패드를 제조했다. 쿠션층의 동적 압축 점탄성은 표 1에 나타낸 바와 같다.
연마 시험(산화막 연마 성능 및 구리막 연마 성능의 시험)을 행한 결과, 표 2 및 3에 나타낸 바와 같이, 패턴을 갖지 않는 웨이퍼의 연마 속도, 연마 균일성은 양호했지만, 패턴을 갖는 웨이퍼의 볼록부의 연마 균일성이 실시예의 경우에 비해 떨어졌다.
[비교예 5]
시판되고 있는 두께 1.5 mm의 발포 폴리우레탄(밀도 0.32 g/㎤) 시트(주식회사 이노악 코포레이숀 제조)를 펀칭하여, 직경 38 cm의 원형의 쿠션층[쿠션층(9)]으로 한 후, 참고예 1에서 얻어진 무발포 구조를 갖는 경질의 연마층과 양면 점착 시트에 의해 접합하여, 직경 38 cm의 연마 패드를 제조했다. 쿠션층의 동적 압축 점탄성은 표 1에 나타낸 바와 같다.
연마 시험(산화막 연마 성능 및 구리막 연마 성능의 시험)을 행한 결과, 표 2 및 3에 나타낸 바와 같이, 패턴을 갖지 않는 웨이퍼의 연마 속도, 연마 균일성은 양호했지만, 패턴을 갖는 웨이퍼의 볼록부의 연마 균일성이 실시예의 경우에 비해 떨어졌다.
[비교예 6]
시판되고 있는 두께 3.0 mm의 발포 폴리우레탄(밀도 0.24g/㎤) 시트(주식회사 이노악 코포레이숀 제조)를 펀칭하여, 직경 38 cm의 원형의 쿠션층[쿠션층(10)] 으로 한 후, 참고예 1에서 얻어진 무발포 구조를 갖는 경질의 연마층과 양면 점착 시트에 의해 접합하여, 직경 38 cm의 연마 패드를 제조했다. 쿠션층의 동적 압축 점탄성은 표 1에 나타낸 바와 같다.
연마 시험(산화막 연마 성능 및 구리막 연마 성능의 시험)을 행한 결과, 표 2 및 3에 나타낸 바와 같이, 패턴을 갖지 않는 웨이퍼의 연마 속도가 실시예의 경우에 비해 낮고, 연마 균일성도 떨어졌다. 또, 패턴을 갖는 웨이퍼의 볼록부의 연마 속도, 연마 균일성이 실시예의 경우에 비해 떨어졌다.
[실시예 5]
실시예 4에서, 참고예 1에서 얻어진 무발포 구조를 갖는 경질의 연마층 대신 참고예 2에서 얻어진 발포 구조를 갖는 경질의 연마층을 사용하는 것 외에는 실시예 4와 동일하게 하여, 직경 38 cm의 연마 패드를 제조했다.
연마 시험을 행한 결과는 표 2 및 3에 나타낸 바와 같다.
[비교예 7]
비교예 4에서, 참고예 1에서 얻어진 무발포 구조를 갖는 경질의 연마층 대신 참고예 2에서 얻어진 발포 구조를 갖는 경질의 연마층을 사용하는 것 외에는 비교예 4와 같이 하여, 직경 38 cm의 연마 패드를 제조했다.
연마 시험을 행한 결과는 표 2 및 3에 나타낸 바와 같다.
Figure 112009063273554-pct00001
Figure 112009063273554-pct00002
Figure 112009063273554-pct00003
표 2 및 3에서 분명한 바와 같이, 실시예 1～5에서는, 특히 패턴을 표면에 갖는 웨이퍼를 균일하게 연마할 수 있다. 이에 비해, 비교예 1～7는, 패턴 볼록부의 연마 균일성이 실시예 1～5에 비하여 나쁘고, 비교예 6에서는, 연마 속도도 떨어졌다. 또, 실시예 4와 비교예 4 및 실시예 5와 비교예 7의 비교에서, 본 발명의 쿠션층의 효과가, 무발포 구조를 갖는 연마층을 사용했을 때 더욱 현저하게 나타나고, 특히 산화막 패턴을 표면에 갖는 웨이퍼의 경우에는, 무발포 구조를 갖는 연마층을 사용했을 때, 패턴 오목부의 연마 속도 및 연마 균일성도 우수하다는 것을 알 수 있다.
본 발명에 의하면, 반도체 웨이퍼 등의 피연마물을 정밀하고 높은 연마 효율로 연마하기에 유용한 연마 패드 및 그 연마 패드를 제조하기 위해 사용되는 연마 패드용 쿠션이 제공된다.
본 출원은 일본에서 출원된 일본 특허 출원 2007-71975를 기초로 하고 있고, 이들 내용은 모두 본 명세서에 포함된다.

Claims (10)

  1. 23℃, 정하중(靜荷重) 27.6 kPa, 주파수 11 Hz 및 진폭 1 ㎛의 조건하에 동적 압축 점탄성을 측정했을 때,
    (1) 동적 응력과 변형의 위상차가 4° 이하이며,
    (2) 동적 응력의 최대값에 대한 변형량의 최대값의 비([변형량의 최대값]/[동적 응력의 최대값])가 0.5 ㎛/kPa 이상인
    연마 패드용 쿠션.
  2. 제1항에 있어서, 50℃, 정하중 27.6 kPa, 주파수 11 Hz 및 진폭 1 ㎛의 조건하에 동적 압축 점탄성을 측정했을 때,
    (3) 동적 응력과 변형의 위상차가 4° 이하이며,
    (4) 동적 응력의 최대값에 대한 변형량의 최대값의 비([변형량의 최대값]/[동적 응력의 최대값])가 0.5～1.5 ㎛/kPa인
    연마 패드용 쿠션.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 23℃, 정하중 27.6 kPa, 주파수 88 Hz 및 진폭 1 ㎛의 조건하에 동적 압축 점탄성을 측정했을 때,
    (5) 동적 응력과 변형의 위상차가 8° 이하이며,
    (6) 동적 응력의 최대값에 대한 변형량의 최대값의 비([변형량의 최대 값]/[동적 응력의 최대값])가 0.5～1.5 ㎛/kPa인
    연마 패드용 쿠션.
  4. 제1항 또는 제2항에 기재된 연마 패드용 쿠션층 및 연마층을 갖는 연마 패드.
  5. 제4항에 있어서, 상기 연마층이 무발포 구조의 수지층인 연마 패드.
  6. 제4항에 있어서, 상기 연마층이 50℃의 물로 포화 팽윤시킨 후의 50℃에서의 인장 탄성률이 130～800 MPa, 50℃에서의 손실 탄젠트가 0.2 이하 및 물과의 접촉각이 80° 이하인 고분자 재료로 이루어진 연마 패드.
  7. 제4항에 있어서, 상기 연마층이 인장 탄성률의 유지율(50℃의 물로 포화 팽윤시킨 후의 50℃에서의 인장 탄성률을, 20℃, 65% RH의 조건하에 방치한 후의 50℃에서의 인장 탄성률로 나누고 100을 곱한 값)이 55% 이상인 고분자 재료로 이루어진 연마 패드.
  8. 제4항에 있어서, 상기 연마층이 23℃에서의 저장 탄성률(E'23)과 50℃에서의 저장 탄성률(E'50)의 비(E'23/E'50)가 1.8 이하인 고분자 재료로 이루어진 연마 패드.
  9. 제4항에 있어서, 상기 연마층이 고분자 디올, 유기 디이소시아네이트 및 쇄신장제를 반응시켜 얻어지는 폴리우레탄으로 이루어진 연마 패드.
  10. 제9항에 있어서, 상기 폴리우레탄이 유기 디이소시아네이트에 유래하는 질소원자의 함유율이 4.8 질량% 이상 6.0 질량% 미만인 열가소성 폴리우레탄인 연마 패드.
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