TW201319132A - 研磨墊 - Google Patents
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Abstract
本發明之目的係提供一種在維持硬度的狀態下使修整性之研磨墊、或是一種不容易使研磨對象物的表面產生刮痕，而且使修整性提升之研磨墊。本發明之研磨墊係具有由聚胺基甲酸酯樹脂發泡體或是無發泡聚胺基甲酸酯樹脂所構成之研磨層，其特徵在於：前述聚胺基甲酸酯樹脂發泡體或是無發泡聚胺基甲酸酯樹脂係含有(A)異氰酸酯成分、(B)多元醇成分、及(C)具有1個羥基之芳香族化合物及/或具有1個胺基之芳香族化合物作為原料成分。
Description
本發明係有關於一種研磨墊，其能夠以穩定且高研磨效率進行透鏡、反射鏡等的光學材料、矽晶圓、鋁基板、以及被要求通常的金屬研磨加工等的高度表面平坦性之材料的平坦化加工。本發明之研磨墊係特別適合使用於將矽晶圓及在矽晶圓上形成有氧化物層、金屬層等之元件，以及在進一步層積、形成該等氧化物層及金屬層之前進行平坦化之步驟。
又，本發明係有關於在研磨透鏡、反射鏡等的光學材料、矽晶圓及鋁基板等的表面時所使用之研磨墊(粗研磨用或是精加工研磨用)。本發明之研磨墊係特別適合使用作為精加工用研磨墊。
作為被要求高度表面平坦性之代表性材料，可舉出用以製造半導體積體電路(IC、LSI)之被稱為矽晶圓之單結晶矽的圓盤。矽晶圓在IC、LSI等製造步驟中，為了形成電路形成用的各種薄膜之可信賴的半導體接合，在層積形成氧化物層及金屬層之各步驟中，被要求高精度且平坦地精加工表面。在此種研磨精加工步驟中，通常研磨墊係被固定於稱為研磨平台(platen)之可旋轉的支持圓盤上，半導體晶圓等加工物被固定於研磨頭。然後，藉由雙方的運
動，使研磨平台與研磨頭之間產生相對速度，進而藉由將含有研磨粒的研磨漿料連續供給至研磨墊上，來進行研磨操作。
作為研磨墊的研磨特性，係要求研磨對象物的平坦性(planarity)及面內均勻性優異且研磨速度大。關於研磨對象物的平坦性、面內均勻性，可藉由將研磨層高彈性模數化而某種程度地改善。又，關於研磨速度，係能夠藉由製成含有氣泡的發泡體且增大漿料的保持量來提升。
作為滿足上述特性之研磨墊，有提案揭示一種由聚胺基甲酸酯樹脂發泡體所構成之研磨墊(專利文獻1、2)。該聚胺基甲酸酯樹脂發泡體係藉由使異氰酸酯末端預聚合物與鏈延長劑(硬化劑)反應來製造，作為異氰酸酯預聚合物的高分子多元醇成分，從耐水解性、彈性特性、耐磨耗性等的觀點，能夠使用聚醚(數平均分子量為500~1600之聚四亞甲基二醇(polytetramethylene glycol))、聚碳酸酯作為適合的材料。
通常，使用研磨墊進行多數半導體晶圓的平坦化處理時，研磨墊表面的微細凹凸部係產生磨耗而將研磨劑(漿料)供給至半導體晶圓的加工面之性能低落，或是晶圓加工面的平坦化速度低落，致使平坦化特性變差。因此，在進行預定片數的半導體晶圓之平坦化處理之後，必須使用修整器將研磨墊表面更新、粗面化(修整)。進行修整預定時間時，在研磨墊表面係產生無數的微細凹凸部且墊表面係成為起毛狀態。
但是，先前的研磨墊係修整時的修整速度低，而有修整需要太多時間之問題。
為了解決上述課題，專利文獻3係提案揭示一種技術，其係使用多聚化二異氰酸酯及芳香族二異氰酸酯作為聚胺基甲酸酯樹脂發泡體的原料之異氰酸酯成分。
但是，使用多聚化二異氰酸酯時，聚胺基甲酸酯樹脂發泡體的硬度變高，使用由該聚胺基甲酸酯樹脂發泡體所構成之研磨墊時，有容易在研磨對象物的表面產生刮痕之傾向。
又，作為滿足上述特性之研磨墊，專利文獻4係提案揭示一種由合成樹脂的無發泡體所構成之研磨墊。
由無發泡體所構成之研磨墊，其修整時的修整速度低，而有修整需要太多時間之問題。
為了解決該課題，專利文獻5係提案揭示一種研磨墊，其係具有由無發泡聚胺基甲酸酯所構成的研磨層之研磨墊，其特徵在於：前述無發泡聚胺基甲酸酯係含有異氰酸酯末端預聚合物、異氰酸酯改性體、及鏈延長劑之聚胺基甲酸酯原料組成物的反應硬化物，其中該異氰酸酯末端預聚合物係使含有二異氰酸酯、高分子量多元醇、及低分子量多元醇之預聚合物原料組成物反應而得到；而該異氰酸酯改性體係藉由加添3個以上的二異氰酸酯來多聚化而成；前述異氰酸酯改性體的添加量係相對於異氰酸酯末端預聚合物100重量份，為5~30重量份。
雖然該研磨墊係不容易在研磨對象物的表面產
生刮痕，而且係使修整性提升者，但是被要求在將來進一步改善。
專利文獻1：日本專利特開2000-17252號公報
專利文獻2：日本專利特許第3359629號說明書
專利文獻3：日本專利特開2006-297582號公報
專利文獻4：日本專利特開2006-110665號公報
專利文獻5：日本專利特開2010-240769號公報
第1~第3之本發明，其目的係提供一種在維持硬度的狀態下使修整性提升之研磨墊。第4之本發明，其目的係提供一種在研磨對象物的表面不容易產生刮痕，而且使修整性提升之研磨墊。又，其目的係提供一種使用該研磨墊之半導體元件之製造方法。
本發明者等為了解決前述課題而專心研討的結果，發現藉由以下所表示之研磨墊，能夠達成上述目的，而完成了本發明。
第1之本發明，係有關於一種研磨墊，其係具有由含有獨立氣泡的聚胺基甲酸酯樹脂發泡體所構成的研磨層之研磨墊，其特徵在於：前述聚胺基甲酸酯樹脂發泡體
係含有(A)異氰酸酯成分、(B)多元醇成分、及(C)具有1個羥基之芳香族化合物及/或具有1個胺基之芳香族化合物作為原料成分。
第2之本發明，係有關於一種研磨墊，其係具有由聚胺基甲酸酯樹脂發泡體所構成的研磨層之研磨墊，其特徵在於：前述聚胺基甲酸酯樹脂發泡體含有(A)異氰酸酯成分、(B)多元醇成分、(C)具有1個羥基之芳香族化合物及/或具有1個胺基之芳香族化合物、及(D)中空微小球體作為原料成分。
第3之本發明，係有關於一種研磨墊，其係具有由含有連續氣泡聚胺基甲酸酯樹脂發泡體所構成的研磨層之研磨墊，其特徵在於：前述聚胺基甲酸酯樹脂發泡體係含有(A)異氰酸酯成分、(B)多元醇成分、及(C)具有1個羥基之芳香族化合物及/或具有1個胺基之芳香族化合物作為原料成分。
第4之本發明，係有關於一種研磨墊，其係具有由無發泡聚胺基甲酸酯樹脂所構成的研磨層之研磨墊，其特徵在於：前述無發泡聚胺基甲酸酯樹脂係含有(A)異氰酸酯成分、(B)多元醇成分、及(C)具有1個羥基之芳香族化合物及/或具有1個胺基之芳香族化合物作為原料成分。
第4之本發明，其特徵在於：使用無發泡聚胺基甲酸酯樹脂形成研磨層。藉此，研磨對象物與研磨層的接觸面積變大，因為在研磨對象物所承受的面壓變為較低且均勻，而能夠有效地抑制被研磨面產生刮痕。
作為先前的研磨墊係不容易被修整之理由，可舉出1)研磨層的比重高，2)在研磨層的材料本身具有「黏性」。為了容易修整研磨層表面，認為減低比重即可，但是只有將比重減低時，因為研磨墊整體的硬度低落且平坦化特性變差，乃是不佳。又，為了在減低比重之同時可以維持硬度，認為可以減小高分子量多元醇的分子量，或是增加低分子量多元醇的調配量，但是此時，研磨層的表面磨耗係必要以上地變大而研磨墊的壽命變短，或是修整後之研磨層表面的起毛係在晶圓研磨時立刻被除去而研磨速度有減低之傾向。
本發明之特徵在於：使用(C)具有1個羥基之芳香族化合物及/或具有1個胺基之芳香族化合物作為使其與異氰酸酯成分之含活性氫基的化合物。通常，作為使其與異氰酸酯成分反應之含活性氫基的化合物，係使用二醇及二胺等具有2個活性氫基之化合物，藉由二醇(或二胺)的2個活性氫基與異氰酸酯成分的2個異氰酸酯基逐次反應而聚合物化，來得到聚胺基甲酸酯樹脂。另一方面，在本發明所使用之芳香族化合物，因為在分子內只具有1個活性氫基，能夠阻礙一部分聚合物化。藉此，能夠使比較低分子量的聚合物分散在聚胺基甲酸酯樹脂中，在維持聚胺基甲酸酯樹脂的硬度之狀態，能夠使聚胺基甲酸酯樹脂本身的「黏性」減低。
具有1個羥基之芳香族化合物係以下述通式(1)表示之化合物為佳，R1-(OCH2CHR2)n-OH (1)
(式中，R1係芳香族烴基，R2係氫或是甲基，n係7~5的整數)。
又，具有1個胺基之芳香族化合物係以苯胺或其衍生物為佳。
具有1個羥基之芳香族化合物及/或具有1個胺基之芳香族化合物的含量，係相對於異氰酸酯成分的異氰酸酯基1當量，該芳香族化合物活性氫基(羥基及/或胺基)當量係以0.01~0.3的量為佳。前述芳香族化合物的活性氫基當量小於0.01時，因為使其分散在聚胺基甲酸酯樹脂中之低分子量的聚合物之含量係變少，所以聚胺基甲酸酯樹脂本身的「黏性」係不容易減低。其結果，研磨墊修整性係不容易提升。另一方面，大於0.3時，因為使其分散於聚胺基甲酸酯樹脂中之低分子量的聚合物之含量變為太多，所以研磨層的表面磨耗係必要以上地變大而研磨墊的壽命變短，或是修整後之研磨層表面的起毛在晶圓研磨時立刻被除去而研磨速度變小。
在第1~第3之本發明，研磨墊的修整速度係以3.5~10μm/min為佳。修整速度小於3.5μm/min時，因為修整時間的縮短效果係不充分，使半導體晶圓的製造效率提升係變為困難。另一方面，修整速度為大於10μm/min時，研磨層的表面磨耗係必要以上地變大而研磨墊的壽命變短，或是修整後之研磨層表面的起毛係在晶圓研磨時立刻被除去而研磨速度有減小的傾向。
在第4之本發明，研磨墊的修整速度係以
2~4μm/min為佳。修整速度小於2μm/min時，因為修整時間的縮短效果係不充分，所以使半導體晶圓的製造效率提升係變為困難。另一方面，修整速度大於4μm/min時，研磨層表面磨耗係必要以上地變大而研磨墊的壽命變短，或是修整後之研磨層表面的起毛係在晶圓研磨時立刻被除去，而研磨速度有減小之傾向。
又，本發明係有關於一種半導體元件之製造方法，其係含有使用前述研磨墊而研磨半導體晶圓的表面之步驟。
第1~第3之本發明的研磨墊，係在維持硬度的狀態下使修整性者。使用該研磨墊時，因為能夠縮短修整時間，能夠顯著地使半導體晶圓的製造效率提升。第4之本發明的研磨墊係不容易使研磨對象物的表面產生刮痕，而且在維持硬度的狀態下使修整性提升者。使用該研磨墊時，因為能夠縮短修整時間，能夠顯著地使半導體晶圓的製造效率提升。
圖1係顯示在CMP研磨所使用之研磨裝置的一個例子之概略構成圖。
第1之本發明的研磨墊係具有由含有獨立氣泡的聚胺基甲酸酯樹脂發泡體所構成之研磨層。
第2之本發明的研磨墊係具有由聚胺基甲酸酯樹脂發泡體所構成之研磨層。
第3之本發明的研磨墊係具有由含有連續氣泡的聚胺基甲酸酯樹脂發泡體所構成之研磨層。
第4之本發明的研磨墊係具有由無發泡聚胺基甲酸酯樹脂由所構成之研磨層。
本發明的研磨墊係不只是前述研磨層，亦可以是研磨層與其他層(例如緩衝層或是基材層等)之積層體。
因為聚胺基甲酸酯樹脂係耐磨耗性優異，且能夠藉由改變各種原料組而容易地得到具有所需要的物性之聚合物，所以是作為研磨層的形成材料之特佳材料。
前述聚胺基甲酸酯樹脂含有(A)異氰酸酯成分、(B)多元醇成分(高分子量多元醇、低分子量多元醇、及低分子量多元胺等)、及(C)具有1個羥基之芳香族化合物及/或具有1個胺基之芳香族化合物作為原料成分。
作為異氰酸酯成分，係沒有特別限定使用而能夠使用在聚胺基甲酸酯的領域之眾所周知的化合物。例如可舉出2,4-甲苯二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯、2,2’-二苯基甲烷二異氰酸酯、2,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯、聚合MDl、碳二醯亞胺改性MDl(例如，商品名MILLIONATE MT」、日本POLYURETHANE工業製)、1,5-萘二異氰酸酯、對苯二異氰酸酯、間苯二異氰酸酯、對苯二甲基二異氰酸酯、間苯二甲基二異氰酸酯等的芳香族二異氰酸酯、伸乙基二異氰酸酯(ethylene
diisocyanate)、2,2,4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯、1,6-六亞甲基二異氰酸酯等的脂肪族二異氰酸酯、1,4-環己烷二異氰酸酯、4,4’-二環己基甲烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、降莰烷異氰酸酯等的脂環式二異氰酸酯。該等係可以使用1種，亦可以併用2種以上。該等之中，以使用芳香族二異氰酸酯為佳，以使用碳二醯亞胺改性MDI為較佳。又，以併用甲苯二異氰酸酯與二環己基甲烷二異氰酸酯為佳。
亦可以與前述二異氰酸酯同時使用多聚化二異氰酸酯。所謂多聚化二異氰酸酯，係指3個以上的二異氰酸酯藉由加成而多聚化之異氰酸酯改性體或是其等的混合物。作為前述異氰酸酯改性體，係例如可舉出1)三羥甲基丙烷加成物型、2)縮二脲型、3)異三聚氰酸酯型等，以異三聚氰酸酯型為特佳。
作為高分子量多元醇，係能夠舉出在聚胺基甲酸酯的技術領域通常被使用者。例如可舉出以聚四亞甲基醚二醇、聚乙二醇等為代表之聚醚多元醇；以聚己二酸丁二酯(polybutylene adipate)為代表之聚酯多元醇；以如聚己內酯多元醇、聚己內酯的聚酯二醇與碳酸伸烷酯之反應物等例示之聚酯聚碳酸酯多元醇；使碳酸乙烯酯與多元醇反應，隨後使所得到的反應混合物與有機二羧酸反應而成之聚酯聚碳酸酯多元醇；藉由多羥基化合物與碳酸芳酯的酯交換反應而得到之聚碳酸酯多元醇；及使聚合物粒子分散而成的聚醚多元醇之聚合物多元醇等。該等係可以單獨使用，亦可以使用2種以上。
使聚胺基甲酸酯樹脂發泡體成為連續氣泡構造係以使用聚合物多元醇為佳，以使用使丙烯腈及/或苯乙烯-丙烯腈共聚合物所構成之聚合物粒子分散而成之聚合物多元醇為特佳。該聚合物多元醇係以使總高分子量多元醇中含有20~100重量%為佳，較佳是30~60重量%。
又，前述高分子量多元醇(含有聚合物多元醇)係以使多元醇成分中含有60~95重量%為佳，較佳是70~90重量%。藉由特定量使用前述高分子量多元醇，氣泡膜變為容易破裂而容易形成連續氣泡構造。
又，上述高分子量多元醇之中，以使用羥值為30~350mgKOH/g的高分子量多元醇為佳。羥值係以100~320mgKOH/g為較佳。羥值小於30mgKOH/g時，聚胺基甲酸酯樹脂的硬鏈段量變少而耐久性有低落之傾向，大於350mgKOH/g時，聚胺基甲酸酯樹脂的交聯度變為太高，而有變脆之傾向。
高分子量多元醇的數平均分子量係沒有特別限定。從所得到之聚胺基甲酸酯樹脂的彈性特性等的觀點，以500~5000為佳，較佳是500~3500。數平均分子量小於500時，使用它之聚胺基甲酸酯樹脂係不具有充分的彈性特性，而變成較脆的聚合物。因此，由該聚胺基甲酸酯樹脂所製造之研磨墊係變為太硬，而成為晶圓表面刮痕之原因。又，因為容易磨耗，從墊壽命的觀點亦是不佳。另一方面，數平均分子量大於5000時，因為使用它之聚胺基甲酸酯樹脂係變為太柔軟，由該聚胺基甲酸酯樹脂所製造之
研磨墊，平坦化特性或耐久性有變差之傾向。
作為多元醇成分，係除了上述的高分子量多元醇以外，亦能夠併用乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、、1,4-環己烷二甲醇、3-甲基-1,5-戊二醇、二乙二醇、三乙二醇、1,4-雙(2-羥基乙氧基)苯、三羥甲基丙烷、甘油、1,2,6-己三醇、新戊四醇、四羥甲基環己烷、甲基糖苷(methyl glycoside)、山梨糖醇、甘露糖醇、甜醇(dulcitol)、蔗糖、2,2,6,6-肆(羥甲基)環己醇、二乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、及三乙醇胺等的低分子量多元醇。又，亦能夠併用乙二胺、甲苯二胺、二苯基甲烷二胺、及二伸乙三胺等的低分子量多元胺。又，亦能夠併用一乙醇胺、2-(2-胺乙基胺基)乙醇、及一丙醇胺等的醇胺。該等低分子量多元醇、低分子量多元胺等係1種可以單獨使用，亦可以使用2種以上。低分子量多元醇、低分子量多元胺等的調配量係沒有特別限定，能夠依照所製造之研磨墊(研磨層)被要求的性而適當地決定。
使聚胺基甲酸酯樹脂發泡體成為連續氣泡構造，係以使用羥值為400~1830mgKOH/g之低分子量多元醇及/或胺值為400~1870mgKOH/g之低分子量多元胺為佳。羥值係以900~1500mgKOH/g為較佳，胺值係以400~950mg KOH/g為較佳。羥值小於400mgKOH/g或胺值小於400mgKOH/g時，連續氣泡化的提升效果有無法充分之傾向。另一方面，羥值大於1830mgKOH/g時或胺值大於
1870mgKOH/g時，有容易在晶圓表面產生刮痕之傾向。以使用二乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、或三羥甲基丙烷為特佳。
又，使聚胺基甲酸酯樹脂發泡體成為連續氣泡構造，係多元醇成分中，使低分子量多元醇、低分子量多元胺及醇胺合計為含有5~40重量%為佳，較佳是10~30重量%。藉由特定量使用上述低分子量多元醇等，不僅是氣泡膜容易破裂而容易形成連續氣泡，而且聚胺基甲酸酯樹脂發泡體的機械特性變為良好。
具有1個羥基之芳香族化合物係只要是被1個羥基取代之芳香族烴、或是被具有1個羥基的有機基取代之芳香族烴，沒有特別限制。作為芳香族烴，係例如可舉出苯、萘、蒽、聯苯及茚等。又，芳香族烴係亦可以具有前述以外取代基。作為具有1個羥基之有機基，係例如可舉出烷醇基、及二醇基等。在本發明，以使用以下述通式(1)表示之化合物為特佳。
R1-(OCH2CHR2)n-OH (1)
(式中，R1係芳香族烴基，R2係氫或是甲基，n係1~5的整數)。
作為以上述通式(1)表示之化合物，係例如可舉出乙二醇一苯基醚、二乙二醇一苯基醚、聚氧乙烯一苯基醚、丙二醇一苯基醚、二丙二醇一苯基醚、聚氧丙烯一苯基醚及聚氧丙烯一甲基苯基醚等。
具有1個胺基之芳香族化合物係只要是被1個胺
基取代之芳香族烴、或是被具有1個胺基的有機基取代之芳香族烴，沒有特別限制。作為芳香族烴，可舉出與前述同樣者。作為具有1個胺基之有機基，係例如可舉出胺烷基、胺烯基等。在本發明，係以使用苯胺及其衍生物為特佳。
作為具有1個胺基之芳香族化合物，係例如可舉出苯胺、甲基苯胺(甲苯胺)、二甲基苯胺(二甲苯胺)、甲氧基苯胺(胺苯基甲基醚；anisidine)、異丙基苯胺(茴香胺；cumidine)、N-甲基苯胺及2-苯基乙胺等。
前述芳香族化合物的含量係相對於異氰酸酯成分(含有異氰酸酯末端預聚合物時)的異氰酸酯基1當量，該芳香族化合物的活性氫基(羥基及/或胺基)當量係以0.01~0.3的量為佳，較佳是0.05~0.25的量。
藉由預聚合物法製造聚胺基甲酸酯樹脂發泡體或是無發泡聚胺基甲酸酯樹脂來製造時，預聚合物的硬化係使用鏈延長劑。鏈延長劑係具有至少2個以上的活性氫基之有機化合物，作為活性氫基，可例示羥基、第1級或是第2級胺基、硫醇基(SH)等。具體地，能夠舉出在4,4’-亞甲雙(鄰氯苯胺)(MOCA)、2,6-二氯-對苯二胺、4,4’-亞甲雙(2,3-二氯苯胺)、3,5-雙(甲硫基)-2,4-甲苯二胺、3,5-雙(甲硫基)-2,6-甲苯二胺、3,5-二乙基甲苯-2,4-二胺、3,5-二乙基甲苯-2,6-二胺、三亞甲基二醇-二-對胺基苯甲酸酯、聚氧化四亞甲基-二-對胺基苯甲酸酯、4,4’-二胺基-3,3’,5,5’-四乙基二苯基甲烷、4,4’-二胺基-3,3’-二異丙基-5,5’-二甲基二苯基甲烷、4,4’-二胺基-3,3’,5,5’-四異丙基二苯基甲烷、
1,2-雙(2-胺基苯硫基)乙烷、4,4’-二胺基-3,3’-二乙基-5,5’-二甲基二苯基甲烷、N,N’-二-第二丁基-4,4’-二胺基二苯基甲烷、3,3’-二乙基-4,4’-二胺基二苯基甲烷、間苯二甲基二胺、N,N’-二-第二丁基-對苯二胺、間苯二胺、及對苯二胺等所例示之多元胺類、或是上述的低分子量多元醇成分或低分子量多元胺成分。該等係可以使用1種，混合2種以上亦無妨。以使用3,5-雙(甲硫基)-2,4-甲苯二胺、3,5-雙(甲硫基)-2,6-甲苯二胺等的非鹵素系芳香族二胺為特佳。
聚胺基甲酸酯樹脂發泡體係能夠應用熔融法、溶液法等眾所周知的胺基甲酸酯化技術而製造，考慮成本、作業環境等時，以藉由熔融法製造為佳。
聚胺基甲酸酯樹脂發泡體的製造係預聚合物法、單發(one-shot)法的任一者均可以，預先從異氰酸酯成分及多元醇成分合成異氰酸酯末端預聚合物，並且使它與鏈延長劑反應之預聚合物法，因為所得到之聚胺基甲酸酯樹脂的物理特性係優異的，乃是較佳。
預聚合物法時，前述芳香族化合物係亦可以預先使其與異氰酸酯成分反應而組入至異氰酸酯末端預聚合物的構造，或者亦可以在使由異氰酸酯成分與多元醇成分所合成的異氰酸酯末端預聚合物硬化時添加。
又，預聚合物法時，亦可以併用(1)異氰酸酯末端預聚合物A，其係含有異氰酸酯成分A、高分子量多元醇A、及低分子量多元醇而成；及(2)異氰酸酯末端預聚合物B，其係使含有異氰酸酯成分B、高分子量多元醇B及前述
芳香族化合物且NCO lndex為3~5之原料組成物反應而得到。
異氰酸酯成分A係以甲苯二異氰酸酯及二環己基甲烷二異氰酸酯為佳，高分子量多元醇A係以數平均分子量500~5000的聚醚多元醇為佳。製造異氰酸酯末端預聚合物A時的NCO lndex係沒有特別限制，通常為1.5~2.5左右。
異氰酸酯成分B係以異三聚氰酸酯型的六亞甲基二異氰酸酯為佳，高分子量多元醇B係以數平均分子量200~5000的聚醚多元醇或是聚酯多元醇為佳。前述數平均分子量係以200~2000為較佳。
在第1之本發明，作為聚胺基甲酸酯樹脂發泡體的製造方法，係可舉出添加中空珠粒之方法、機械發泡沫(包含機械泡沫法)、化學發泡法等。又，亦可以併用各種方法，以使用聚烷基矽氧烷與聚醚的共聚合物之矽系界面活性劑之機械發泡沫為特佳。作為矽系界面活性劑，可例示SH-192及L-5340(TORAY-DOWCORNING SILICONES公司製)、B8443、B8465(Goldschmidt公司製)等作為適合的化合物。矽系界面活性劑係以在聚胺基甲酸酯原料組成物中添加0.05~10重量%為佳，較佳是0.1~5重量%。
又，亦可以按照必要而添加抗氧化劑等的安定劑、滑劑、顏料、填料、抗靜電劑及其他的添加劑。
在以下說明關於藉由預聚合物法來製造構成研磨墊(研磨層)之獨立氣泡型的熱硬化性聚胺基甲酸酯樹脂發泡體時的例子。此種聚胺基甲酸酯樹脂發泡體之製造方
法係具有以下的步驟。
在含有異氰酸酯末端預聚合物之第1成分，以在聚胺基甲酸酯樹脂發泡體中為0.05~10重量%的方式添加矽系界面活性劑且在非反應性氣體的存在下進行攪拌，來使非反應性氣體分散成為微細氣泡而作為氣泡分散液。前述預聚合物係在常溫為固體時，係在適當的溫度進行預熱且熔融而使用。
在上述的氣泡分散液添加含有鏈延長劑的第2成分且混合、攪拌而作為發泡反應液。
將上述的發泡反應液流入至模具。
將流入至模具後之發泡反應液加熱，來使其反應硬化。
不將具有1個羥基之芳香族化合物組入至異氰酸酯末端預聚合物的構造時，因為該芳香族化合物係反應慢，以在氣泡分散液時添加為佳。
另一方面，不將具有1個胺基之芳香族化合物組入至異氰酸酯末端預聚合物的構造時，因為該芳香族化合物係反應快，以在製造發泡反應液時添加為佳。
在第2之本發明，為了使前述聚胺基甲酸酯樹脂成為發泡體，係使用中空微小球體。預聚合物法時，中空微小球體係可以添加至含有異氰酸酯末端預聚合物之第1
成分，亦可以添加至含有鏈延長劑之第2成分，為了使其均勻地分散在聚胺基甲酸酯樹脂發泡體中，以添加至第1成分為佳。
所謂前述中空微小球體，係內部為中空且外部為使用樹脂形成者。在本發明，係沒有特別限定而能夠使用眾所周知的中空微小球體，例如可例示EXPANCEL DE(日本FILLITE公司製)、MICROPEARL(松本油脂工業製)、及ARBOCEL(Rettenmaier&Sohne製)、MATSUMOTO MICRO SPHERE-F(松本油脂製藥製)等。
中空微小球體的添加量係沒有特別限制，以1.5~2.5重量%的方式添加至聚胺基甲酸酯樹脂發泡體中為佳，較佳是1.8~2.3重量%。
又，亦可以按照必要而添加抗氧化劑等的安定劑、滑劑、顏料、填料、抗靜電劑、及其他的添加劑。
以下，說明製造構成研磨墊(研磨層)之熱硬化性聚胺基甲酸酯樹脂發泡體之方法的例子。此種聚胺基甲酸酯樹脂發泡體之製造方法係具有以下的步驟。
(1)將中空微小球體以在聚胺基甲酸酯樹脂發泡體中為1.5~2.5重量%的方式添加至含有異氰酸酯末端預聚合物之第1成分且使其均勻地分散而得到分散液。前述預聚合物係在常溫為固體的場合，係預熱至適當溫度且熔融而使用。
在上述分散液，添加含有鏈延長劑之第2成分且混合而
得到反應液。
將上述反應液流入至模具。
將流入至模具後之反應液加熱來使其反應硬化。
不將具有1個羥基之芳香族化合物組入至異氰酸酯末端預聚合物的構造時，因為該芳香族化合物係反應慢，以在製造前述分散液時添加為佳。
另一方面，不將具有1個胺基之芳香族化合物組入至異氰酸酯末端預聚合物的構造時，因為該芳香族化合物係反應快，以在製造前述反應液時添加為佳。
在聚胺基甲酸酯樹脂發泡體之製造方法，係將使反應液流入至模具且反應至不流動為止之反應後的發泡體進行加熱、後熟化，因為具有使發泡體的物理特性提升之效果，乃是非常適合。
聚胺基甲酸酯樹脂發泡體之製造，係可以是將各成分計量而投入至容器且攪拌之分批方式，而且，亦可以是將各成分連續地供給至攪拌裝置且攪拌，並且將反應液送出而製造成形品之連續生產方式。
又，亦可以是將當作聚胺基甲酸酯樹脂發泡體的原料之預聚合物及中空微小球體等放入反應容器，隨後投入鏈延長劑且攪拌後，流入預定大小的注模來製造方塊(block)，而且使用鉋狀或帶鋸狀的切片器將該方塊進行切片之方法，或是在前述的注模階段製成薄片狀。又，亦可
以將當作原料之樹脂溶解且從T型塑模擠出成形而直接得到薄片狀的聚胺基甲酸酯樹脂發泡體。
又，作為聚胺基甲酸酯樹脂發泡體之製造方法，亦可以併用機械發泡沫、化學發泡法等的眾所周知的方法。以併用使用聚烷基矽氧烷與聚醚的共聚合物之矽系界面活性劑之機械發泡法為特佳。作為該矽系界面活性劑，SH-192、L-5340(TORAY-DOWCORNING SILICONES製)等係可例示作為適合的化合物。
以下，說明關於併用機械發泡法之製造微細氣泡型的熱硬化性聚胺基甲酸酯樹脂發泡體之方法的例子。此種聚胺基甲酸酯樹脂發泡體之製造方法係具有以下的步驟。
將中空微小球體以在聚胺基甲酸酯樹脂發泡體中為1.5~2.5重量%的方式，及將矽系界面活性劑以在聚胺基甲酸酯樹脂發泡體中為0.05~10重量%的方式添加至含有異氰酸酯末端預聚合物之第1成分，且在非反應性氣體的存在下進行攪拌，以非反應性氣體作為微細氣泡並且使其分散而作為氣泡分散液。前述預聚合物係在常溫為固體時，係在適當溫度進行預熱且熔融而使用。
在上述的氣泡分散液添加含有鏈延長劑之第2成分且混合、攪拌而作為發泡反應液。
將上述的發泡反應液流入至模具。
將流入至模具後之發泡反應液進行加熱來使其反應硬化。
作為用以形成前述微細氣泡所使用之非反應性氣體，係以非可燃性者為佳，具體上係可例示氮、氧、二氧化碳氣體、氦、氬等的稀有氣體和該等的混合氣體，在成本上以使用經乾燥而除去水分之空氣為最佳。
作為使非反應性氣體成為微細氣泡狀且分散在含有矽系界面活性劑之第1成分之攪拌裝置，係沒有特別限定而能夠使用眾所周知的攪拌裝置，具體上可例示均化器、溶解器(dissolver)、雙軸行星式混合機(行星齒輪混合機)等。攪拌裝置之攪拌葉的形狀亦特別是限定，因為能夠得到微細氣泡，以使用起泡器型的攪拌葉為佳。
又，在發泡步驟，製造氣泡分散液之攪拌及在混合步驟之添加鏈延長劑而混合之攪拌，係使用不同的攪拌裝置亦是較佳態樣。特別是在混合步驟之攪拌，係亦可以是不形成氣泡之攪拌，以使用不將大氣泡捲入之攪拌裝置為佳。作為此種攪拌裝置，係以行星模具混合機為適合。將發泡步驟與混合步驟之攪拌裝置使用相同的攪拌裝置亦無妨，按照必要而進行調整攪拌葉的旋轉速度等之攪拌條件而使用亦是適合的。
在聚胺基甲酸酯樹脂發泡體之製造方法，係將使發泡反應液流入至模具而反應至不流動為止而成之發泡
體，進行加熱、後熟化，因為具有使發泡體的物理特性提升之效果，乃是非常適合的。亦可以設為使發泡反應液流入模具且立刻放入加熱烘箱中而進行後熟化之條件，因為此種條件下，熱亦不會立刻傳達至反應成分，所以氣泡徑不會變大。因為氣泡形狀穩定，硬化反應係以在常壓進行為佳。
在聚胺基甲酸酯樹脂發泡體，使用第3級胺系等的眾所周知之促進聚胺基甲酸酯反應的觸媒亦無妨。觸媒的種類、添加量係考慮混合步驟後，流入預定形狀的模具之流動時間而選擇。
聚胺基甲酸酯樹脂發泡體的製造係可以是將各成分計量而投入至容器且攪拌之分批方式，又，亦可以是將各成分及非反應性氣體連續地供給至攪拌裝置而攪拌，並且將發泡反應液送出而製造成形品之連續生產方式。
又，亦可以是將當作聚胺基甲酸酯樹脂發泡體的原料之預聚合物投入反應容器，隨後投入鏈延長劑且攪拌後，流入至預定大小的注模來製造方塊，而且使用鉋狀、或帶狀的切片器將該方塊進行切片之方法，或是在前述注模階段使其成為薄片狀。
第1之本發明的聚胺基甲酸酯樹脂發泡體，係主要是具有大略球狀的獨立氣泡，且獨立氣泡率係以70%以上為佳，較佳是80%以上。
第1之本發明的聚胺基甲酸酯樹脂發泡體之平均氣泡徑係以20~300μm為佳，較佳是35~200μm。從該範圍脫
離時，研磨後之研磨對象物的平坦性(planarity)有低落之傾向。
第1之本發明的聚胺基甲酸酯樹脂發泡體的比重係以0.5~1.0為佳。比重小於0.5時，研磨層的表面強度低且研磨對象物的平坦性有低落之傾向。又，大於1.0時，研磨層表面的氣泡數變少，雖然平坦性係良好，但是研磨速度有低落之傾向。
第1之本發明的聚胺基甲酸酯樹脂發泡體的硬度係使用ASKER D硬度計，以25~70度為佳。ASKER D硬度為小於25度時，研磨對象物的平坦性低落，另一方面，大於70度時，雖然平坦性系良好，但是研磨對象物的均勻性(uniformity)有低落之傾向。
第2之本發明的聚胺基甲酸酯樹脂發泡體中之中空微小球體的平均氣泡徑，係以20~60μm為佳，較佳是30~50μm。
第2之本發明的聚胺基甲酸酯樹脂發泡體中之藉由機械發泡沫所形成的氣泡的平均氣泡徑係以20~70μm為佳，較佳是30~60μm。又，前述氣泡的獨立氣泡率係以70%以上為佳，較佳是80%以上。
第2之本發明的聚胺基甲酸酯樹脂發泡體的比重係以0.5~0.95為佳。比重小於0.5時，研磨層的表面強度低落，研磨對象物的平坦性有低落之傾向。又，大於0.95時，研磨層表面的氣泡數變少，雖然平坦性係良好，但是研磨速度有低落之傾向。
第2之本發明的聚胺基甲酸酯樹脂發泡體的硬度，係使用ASKER D硬度計以25~70度為佳。ASKER D硬度小於25度時，研磨對象物的平坦性低落，另一方面，大於70度時，雖平坦性係良好，但是研磨對象物的均勻性(Uniformity)有低落之傾向。
在第3之本發明，聚胺基甲酸酯樹脂的製造係將含異氰酸酯基的化合物之第1成分、及含活性氫基的化合物之第2成分混合而使其硬化者。預聚合物法時，異氰酸酯末端預聚合物係當作含異氰酸酯基的化合物且鏈延長劑等係當作含活性氫要的化合物。單發(one-shot)法時，異氰酸酯成分係當作含異氰酸酯基的化合物且鏈延長劑及多元醇成分等係當作含活性氫基的化合物。
第3之本發明的研磨層的形成材料之聚胺基甲酸酯樹脂發泡體，係能夠藉由使用矽系界面活性劑之機械發泡法(包含機械泡沫法)來製造。
以使用聚烷基矽氧烷、或是烷基矽氧烷與聚醚烷基矽氧烷的共聚合物之矽系界面活性劑之機械發泡沫為特佳。作為此種矽系界面活性劑，SH-192及L-5340(TORAY-DOWCORNING SILICONES公司製)、B8443、B8465(Gold schmidt公司製)等係可例示作為適合的化合物。
矽系界面活性劑係以在聚胺基甲酸酯樹脂發泡體中添加0.1~10重量%為佳，較佳是0.5~7重量%。
又，亦可以按照必要而添加抗氧化劑等的安定劑、滑劑、顏料、填料、抗靜電劑、以及其他的添加劑。
以下，說明在第3之本發明製造構成研磨層之聚胺基甲酸酯樹脂發泡體之方法的例子。此種聚胺基甲酸酯樹脂發泡體之製造方法係具有以下的步驟。
(1)將在異氰酸酯末端預聚合物添加矽系界面活性劑而成之第1成分，於非反應性氣體的存在下進行機械攪拌，以非反應性氣體作為微細氣泡且使其分散而成為氣泡分散液，其中該異氰酸酯末端預聚合物係使異氰酸酯成分及高分子量多元醇等反應而成。然後，在該氣泡分散液添加含有鏈延長劑等之第2成分且混合而調製氣泡分散胺基甲酸酯組成物。第2成分係亦可以添加適當的觸媒。
(2)在含有異氰酸酯成分(或是異氰酸酯末端預聚合物)之第1成分、及含有含活性氫基的化合物之第2成分的至少一方添加矽系界面活性劑，且將添加有矽系界面活性劑之成分在非反應性氣體的存在下進行機械攪拌，以非反應性氣體作為微細氣泡且使其分散而成為氣泡分散液。然後，在該氣泡分散液添加剩餘的成分且混合而調製氣泡分散胺基甲酸酯組成物。
(3)在含有異氰酸酯成分(或是異氰酸酯末端預聚合物)之第1成分、及含有含活性氫基的化合物之第2成分的至少一方添加矽系界面活性劑，且將前述第1成分及第2成分在非反應性氣體的存在下進行機械攪拌，以非反應性氣體作為微細氣泡且使其分散而調製氣泡分散胺基甲酸酯組成物。
預聚合物法時，前述芳香族化合物係可以預先使
其與異氰酸酯成分反應而組入至異氰酸酯末端預聚合物的構造，或者亦可以添加在第2成分。
單發法時，前述芳香族化合物係可以添加在第1成分，亦可以添加在第2成分且亦可以添加在雙方。
又，氣泡分散胺基甲酸酯組成物係可以藉由機械泡沫法來調製。所謂機械泡沫法，係將原料成分放入混合頭(mixing head)的混合室內，同時使非反應性氣體混入且使用奧克斯混合機(Oaks mixer)等的混合機進行混合攪拌，使非反應性氣體成為微細氣泡狀態且使其分散在原料混合物中之方法。因為機械泡沫法係藉由調節非反應性氣體的混入量，能夠容易地調整聚胺基甲酸酯樹脂發泡體的密度，乃是較佳的方法。又，因為能夠連續成形具有大略球狀的微細氣泡之聚胺基甲酸酯樹脂發泡體，所以製造效率佳。
作為用以形成前述微細氣泡所使用之非反應性氣體，係以非可燃性者為佳，具體上可例示氮、氧、二氧化碳氣體、氦、氬等的稀有氣體和該等的混合氣體，在成本上以使用經乾燥而除去水分之空氣為最佳。
作為使非反應性氣體成為微細氣泡狀且分散之攪拌裝置，係沒有特別限定而能夠使用眾所周知的攪拌裝置，具體上可例示均化器、溶解器、雙軸行星式混合機(行星齒輪混合機)、機械泡沫發泡機等。攪拌裝置之攪拌葉的形狀亦特別是限定，因為能夠得到微細氣泡，以使用起泡器型的攪拌葉為佳。為了得到目標聚胺基甲酸酯樹脂發泡體，攪拌葉的旋轉數係以500~2000rpm為佳，較佳是
800~1500rpm。又，攪拌時間係按照目標密度而適當地調整。
又，在發泡步驟，調製氣泡分散液之攪拌與將第1成分及第2成分混合之攪拌係使用不同的攪拌裝置亦是較佳態樣。在混合步驟之攪拌係亦可以是不形氣泡之攪拌，以使用不將大氣泡捲入之攪拌裝置為佳。作為此種攪拌裝置，係以行星式混合機為適合。將調製氣泡分散液之發泡步驟與將各成分混合之混合步驟的攪拌裝置，使用相同的攪拌裝置亦無妨，且按照必要而進行調整攪拌葉的旋轉速度等之攪拌條件的調整而使用亦是適合的。
隨後，將使用上述方法所調製的氣泡分散胺基甲酸酯組成物塗佈在脫模薄片上，且使該氣泡分散胺基甲酸酯組成物硬化而形成聚胺基甲酸酯樹脂發泡體。
又，亦可以將使用上述方法所調製的氣泡分散胺基甲酸酯組成物塗佈在基材層或是緩衝層上，且使該氣泡分散胺基甲酸酯組成物硬化而在基材層或是緩衝層上直接形成聚胺基甲酸酯樹脂發泡體(研磨層)。
基材層係沒有特別限制，例如，可舉出聚丙烯、聚乙烯、聚酯、聚醯胺、及聚氯乙烯等的塑膠薄膜、聚胺基甲酸酯發泡體、聚乙烯發泡體等的高分子樹脂發泡體、丁二烯橡膠、異戊二烯橡膠等的橡膠性樹脂、感光性樹脂等。該等之中，以使用聚丙烯、聚乙烯、聚酯、聚醯胺、及聚氯乙烯等的塑膠薄膜；以及聚胺基甲酸酯發泡體、聚乙烯發泡體等的高分子樹脂發泡體為佳。又，亦可以使用雙面膠帶、單面黏著膠帶(單面黏著層係用以貼合在研磨平
台者)作為基材層。
為了賦予研磨墊韌性，基材層係相較於聚胺基甲酸酯樹脂發泡體，以同等硬度、或比較硬為佳。又，基材層(雙面膠帶及單面黏著膠帶的情況係基材)的厚度係沒有特別限制，從強度、撓性等的觀點，以20~1000μm為佳，較佳是50~800μm。
緩衝層係補充研磨層的特性者。緩衝層係在CMP用以使具有對立關係之平坦性與均勻性的兩者並存所必要者。所謂平坦性，係指在研磨具有圖案形成時所產生的微小凹凸之研磨對象物時之圖案部的平坦性，而所謂均勻性，係指研磨對象物整體的均勻性。藉由研磨層的特性而改善平坦性，且藉由緩衝層的特性而改善均勻性。
作為緩衝層，例如，可舉出聚酯不織布、耐綸不織布、丙烯酸不織布等的纖維不織布、如浸漬有聚胺基甲酸酯的聚酯不織布之浸漬樹脂的不織布、聚胺基甲酸酯發泡體、聚乙烯發泡體等的高分子樹脂發泡體、丁二烯橡膠、異戊二烯橡膠等的橡膠性樹脂、感光性樹脂等。
作為在基材層上塗佈氣泡分散胺基甲酸酯組成物之方法，係例如能夠採用凹版、吻合、刮刀式等的輥塗佈器；縫模(slot)、噴射等的模塗佈器；以及擠壓塗佈器、簾流塗佈器等的塗佈方法，只要能夠在基材層上形成均勻的塗膜，任何方法均可以。
將在基材層上塗佈氣泡分散胺基甲酸酯組成物而反應至流動為止後之聚胺基甲酸酯樹脂發泡體，進行加
熱且進行後熟化，係具有使聚胺基甲酸酯樹脂發泡體的物理特性之效果，乃是非常適合。所謂後熟化係以在30~80℃進行10分鐘~6小時為佳，又，因為氣泡形狀穩定，以在常壓進行為佳。
在製造聚胺基甲酸酯樹脂發泡體，使用第3級胺系等眾所周知之促進聚胺基甲酸酯反應的觸媒亦無妨。觸媒的種類和添加量係考慮各成分的混合步驟後，為了在基材層等的上面進行塗佈之流動時間而選擇。
聚胺基甲酸酯樹脂發泡體的製造，係可以是計量各成分而投入至容器且進行機械攪拌之分批方式，亦可以是將各成分及非反應性氣體連續供給至攪拌裝置而進行機械攪拌，且將氣泡分散胺基甲酸酯組成物送出而製造成形品之連續生產方式。
又，以在基材層上形成聚胺基甲酸酯樹脂發泡體之後、或是與形成聚胺基甲酸酯樹脂發泡體同時，預先均勻地調整聚胺基甲酸酯樹脂發泡體的厚度為佳。均勻地調整聚胺基甲酸酯樹脂發泡體的厚度之方法係沒有特別限制，例如，可舉出使研磨材進行磨光之方法，及以加壓板加壓之方法等。
又，將使用上述方法所調製的氣泡分散胺基甲酸酯組成物塗佈在基材層上，且在該氣泡分散胺基甲酸酯組成物上積層脫模薄片。隨後，亦可以邊藉由推壓手段使厚度均勻、邊使氣泡分散胺基甲酸酯組成物硬化而形成聚胺基甲酸酯樹脂發泡體。
另一方面，將使用上述方法所調製的氣泡分散胺基甲酸酯組成物塗佈在脫模薄片上，且在該氣泡分散胺基甲酸酯組成物上積層基材層。隨後，亦可以邊藉由推壓手段使厚度均勻、邊使氣泡分散胺基甲酸酯組成物硬化而形成聚胺基甲酸酯樹脂發泡體。
脫模薄片的形成材料係沒有特別限制，能夠舉出通常的樹脂或紙等。脫模薄片係以熱引起的尺寸變化較小者為佳。又，脫模薄片的表面亦可以施行脫模處理。
使由基材層、氣泡分散胺基甲酸酯組成物(氣泡分散胺基甲酸酯層)及脫模薄片所構成之夾層結構薄片的厚度均勻之推壓手段，係沒有特別限制，例如可舉出藉由塗佈輥、夾輥等而壓縮至一定厚度之方法。考慮發泡體中的氣泡在壓縮後變大1.2~2倍左右，在壓縮時，以設作(塗佈器或是夾持的間隙)-(基材層及脫模薄片的厚度)=(硬化後之聚胺基甲酸酯樹脂發泡體的厚度的50~85%)為佳。
然後，前述夾層結構薄片的厚度均勻之後，將反應至不流動為止後之聚胺基甲酸酯樹脂發泡體進行加熱且進行後熟化而形成研磨層。後熟化的條件係與前述同樣。
隨後，將聚胺基甲酸酯樹脂發泡體的上面側或下面側的脫模薄片剝離而得到研磨墊。此時，因為在聚胺基甲酸酯樹脂發泡體上係形成有表層，藉由磨光等除去表層。又，如上述，藉由機械發泡沫來形成聚胺基甲酸酯樹脂發泡體時，相較於聚胺基甲酸酯樹脂發泡體的上面側，氣泡的偏差係下面側比較小。因此，將下面側的脫模薄片
剝離而使聚胺基甲酸酯樹脂發泡體的下面側作為研磨表面時，因為成為氣泡的偏差比較小的研磨表面，研磨速度的穩定性係進一步提升。
又，亦可以在基材層或是緩衝層上，不直接形成聚胺基甲酸酯樹脂發泡體(研磨層)，而是在形成研磨層之後，使用雙面膠帶等貼合在基材層或是緩衝層。
第3之本發明的聚胺基甲酸酯樹脂發泡體，係主要是具有大略球狀的連續氣泡，連續氣泡率係以60%以上為佳，較佳是70%以上。
第3之本發明的聚胺基甲酸酯樹脂發泡體的平均氣泡徑係以20~300μm為佳，較佳是35~200μm。從該範圍脫離時，研磨後之研磨對象物的平坦性(planarity)有低落之傾向。
第3之本發明的聚胺基甲酸酯樹脂發泡體的比重係以0.3~0.7為佳，較佳是0.4~0.6。比重小於0.3時，研磨層的耐久性有低落之傾向。又，大於0.7時，為了某一定的彈性模數，有必要使材料成為低交聯密度。此時，永久應變增大且耐久性有變差之傾向。
第3之本發明的聚胺基甲酸酯樹脂發泡體的硬度係使用ASKER C硬度計以10~95度為佳，較佳是40~90度。ASKER C硬度小於10度時，研磨層的耐久性低落，或是研磨後之研磨對象物的表面平滑性有變差之傾向。另一方面，大於95度時，在研磨對象物的表面容易產生刮痕。
在第4之本發明，無發泡聚胺基甲酸酯樹脂係能
夠應用熔融法、溶液法等眾所周知的胺基甲酸酯化技術而製造，從成本、作業環境等考慮時，以使用熔融法來製造為佳。又，亦可以按照必要而添加抗氧化劑等的安定劑、滑劑、顏料、填料、抗靜電劑及其他添加劑。
無發泡聚胺基甲酸酯樹脂的製造係可以是預聚合物法、單發法的任一者，因為所得到之聚胺基甲酸酯樹脂的物理特性優異，預先從異氰酸酯成分及多元醇成分合成異氰酸酯末端預聚合物且使它與鏈延長劑反應之預聚合物法係適合的。
預聚合物法時，前述芳香族化合物係可以預先使其與異氰酸酯成分反應而組入至異氰酸酯末端預聚合物的構造，或者，亦可以在使從異氰酸酯成分與多元醇成分所合成的異氰酸酯末端預聚合物硬化時添加。
又，使用第3級胺系等眾所周知之促進聚胺基甲酸酯反應的觸媒亦無妨。觸媒的種類、添加量係考慮混合步驟後，流入預定形狀的模具之流動時間而選擇。
無發泡聚胺基甲酸酯樹脂的製造係可以是計量各成分而投入至容器且攪拌之分批方式，又，亦可以是將各成分連續供給至攪拌裝置而攪拌，且將聚胺基甲酸酯原料組成物送出而製造成形品之連續生產方式。
無發泡聚胺基甲酸酯樹脂的硬度係使用ASKER D硬度計以50~70度為佳。ASKER D硬度小於50度時，研磨對象物的平坦性低落，另一方面，大於70度時，雖然平坦性良好，但是研磨對象物的均勻性(uniformity)有低落之傾
向。
在本發明的研磨墊(研磨層)之與研磨對象物接觸的研磨表面，以具有將漿料保持、更新之表面形狀為佳。由發泡體所構成之研磨層係在研磨表面具有許多開口，而具有將漿料保持、更新之作用，但是為了進一步效率良好地進行漿料的保持性及漿料的更新，而且，亦為了防止與研磨對象物的吸附引起研磨對象物破壞，以在研磨表面具有凹凸結構為佳。由無發泡體所構成之研磨層，雖然缺乏將漿料保持、更新之作用，但是藉由在研磨表面形成凹凸結構，能夠效率良好地進行漿料的保持及更新，而且，能夠防止與研磨對象物的吸附引起研磨對象物破壞。凹凸結構係只要保持、更新漿料之形狀，沒有特別限定，例如可舉出XY格子溝、同心圓狀溝、貫穿孔、未貫穿的孔穴、多角柱、圓柱、螺旋狀溝、偏心圓狀溝、放射狀溝、及將該等溝組合而成者。又，該等凹凸結構係通常為具有規則性者，為了使漿料的保持、更新性合乎需要，亦可以使每一個某範圍變更間距、溝寬度、溝深度等。
前述凹凸結構的製造方法係沒有特別限定，例如，可舉出使用如預定尺寸的切削刀具之治具來進行機械切削之方法；藉由將樹脂流入至具有預定的表面形狀之模具，且使其硬化來製造之方法；使用具有預定的表面形狀之加壓板將樹脂加壓來製造之方法；使用光微影術而製造之方法；使用印刷手法而製造之方法；藉由使用二氧化碳氣體雷射等的雷射光之製造方法等。
本發明之研磨墊係亦可以是將前述研磨層與緩衝薄片(緩衝層)貼合而成者。
作為將研磨層與緩衝薄片貼合之手段，例如可舉出使用雙面膠帶將研磨層與緩衝薄片夾住且加壓之方法。
前述雙面膠帶係具有在不織布和薄膜等基材的雙面設置接著層而成之通常的構成者。考慮漿料滲透至緩衝薄片等時，以在基材使用薄膜為佳。又，作為接著層的組成，例如可舉出橡膠系接著劑、丙烯酸系接著劑等。考慮金屬離子的含量時，因為金屬離子含量少，以丙烯酸系接著劑為佳。又，因為研磨層與緩衝薄片亦有組成不同者，所以亦可以將雙面膠帶之各接著層的組成設為不同者，來使各層的接著力適合化。
本發明之研磨墊的形狀係沒有特別限制，可以是長度數m左右的長尺狀，亦可以是直徑數十cm的圓狀。
研磨層的厚度係沒有特別限定，通常為0.2~4mm左右，以0.5~2.5mm為佳，較佳是0.5~1.5mm。
本發明之研磨墊係亦可以在與研磨平台接著的面設置雙面膠帶。作為該雙面膠帶，係與上述同樣地，能夠使用在基材的雙面設置有接著層之通常的構成者。作為基材，係例如可舉出不織布、薄膜等。考慮研磨墊使用後，從研磨平台剝離時，以在基材使用薄膜為佳。又，作為接著層的組成，係例如可舉出橡膠系接著劑、丙烯酸系接著劑等。考慮金屬離子的含量時，因為金屬離子含量少，以丙烯酸系接著劑為佳。
半導體元件係經過使用前述研磨墊而研磨半導體晶圓的表面之步驟而製造。所謂半導體晶圓，係通常是在矽晶圓上積層有配線金屬及氧化膜者。半導體晶圓的研磨方法、研磨裝置係沒有特別限制，例如圖1所表示，使用具備有下列之研磨裝置等來進行：研磨平台2，其係支持研磨墊(研磨層)1；支持台(拋光頭)5，其係支持半導體晶圓4；背襯材，其係用以對晶圓進行均勻加壓；及研磨劑3的供給機構。研磨墊1係例如藉由使用雙面膠帶黏貼而被安裝在研磨平台2。所謂研磨平台2及支持台5，係以被各自支持之研磨墊1與半導體晶圓4為相對的方式配置，且各自具備旋轉軸6、7。又，在支持台5側係設置有用以將半導體晶圓4往研磨墊1壓住之加壓機構。在研磨時，係邊使研磨平台2及支持台5旋轉、邊將半導體晶圓4往研磨墊壓住，而且邊供給漿料、邊進行研磨。漿料的流量、研磨荷重、研磨平台旋轉數、及晶圓旋轉數係適當地調整而進行且沒有特別限制。
藉此，能夠將半導體晶圓4的表面突出部分除去而研磨成為平坦狀。隨後，藉由切割、拋光、封裝等來製造半導體元件。半導體元件係能夠使用在演算處理裝置、記憶體等。
以下，舉出實施例而說明本發明，但是本發明係不被該等實施例限定。
使用薄切片機將所製造的聚胺基甲酸酯樹脂發泡體，盡可能較薄且平行地切取厚度1mm以下者作為平均氣泡徑測定用試料。將試料固定在載玻片上且使用SEM(S-3500N、日立SCIENCE SYSTEMS(股))以100倍進行觀察。將得到的影像使用影像解析軟體(WinRoof、三谷商事(股))，測定任意範圍的總氣泡徑且算出平均氣泡徑。
首先，依據ASTM-2856-94-C法測定連續氣泡率。但是，將沖切成為圓形之聚胺基甲酸酯樹脂發泡體薄片重疊10片而成者作為測定試樣。測定器係使用空氣比較式比重計930型(BECKMAN股份公司製)。連續氣泡率係依照下述式算出。
連續氣泡率(%)=[(V-V1)/V]×100
V：從試樣尺寸所算出的表觀容積(cm3)
V1：使用空氣比較式比重計所測定之試樣的容積(cm3)
而且，獨立氣泡率係依照下述式所算出。
獨立氣泡率(%)=100-連續氣泡率
依據JIS Z8807-1976而進行。將從所製造的聚胺基甲酸酯樹脂發泡體切取4cm×8.5cm的薄長方形狀(厚度：任意)者，作為比重測定用試料，於溫度23℃±2℃、濕度50%±5%的環境下靜置16小時。測定係使用比重計(SARTORIUS公司製)來測定比重。
依據JIS K6253-1997而進行。將從製造的聚胺基甲酸酯樹脂發泡體切取2cm×2cm(厚度：任意)的大小者作為硬度測定用試料，於溫度23℃±2℃、濕度50%±5%的環境下靜置16小時。測定時係將試料疊合且將厚度設為6mm以上。使用硬度計(高分子計器公司製、ASKER D型硬度計)，來測定硬度。
所製造的聚胺基甲酸酯樹脂發泡體在40℃之儲存彈性模數E’(40℃)，係使用動態黏彈性測定裝置(METTLER-TOLEDO公司製、DMA861e)且以下述條件進行測定。
頻率：1.6Hz
升溫速度：2.0℃/min
測定溫度範圍：0~60℃
試樣形狀：長度19.5mm、寬度3.0mm、厚度1.0mm
在SpeedFam公司製9B型雙面研磨機，黏貼所製造的研磨墊，使用4片鑽石修整片(SpeedFam公司製、#100規格、裝配鑽石粒24個)具邊使其旋轉、邊均勻地修整其表面。此時的修整器荷重係100g/cm2，研磨平台旋轉數係50rpm、修整時間係20min。然後，從修整前後之研磨墊的厚度算出修整速度(μm/min)。
在容器放入甲苯二異氰酸酯(2,4-體/2,6-體=80/20的混合物)1229重量份、4,4’-二環己基甲烷二異氰酸酯272重量份、數平均分子量1018的聚四亞甲基醚二醇1901重量份、二乙二醇198重量份，使其於70℃反應4小時而得到異氰酸酯末端預聚合物A(NCO濃度：2.22meq/g)。
同樣地，在容器放入甲苯二異氰酸酯(2,4-體/2,6-體=80/20的混合物)204重量份、數平均分子量1018的聚四亞甲基醚二醇596重量份，使其於70℃反應4小時而得到異氰酸酯末端預聚合物B(NCO濃度：1.48meq/g)。
在反應容器，添加前述異氰酸酯末端預聚合物A100重量份、乙二醇一苯基醚2.4重量份(相對於異氰酸酯基1當量之羥基的當量：0.080)、及矽系界面活性劑(Goldschmidt公司製、B8465)3重量份而混合，於80℃進行調整而減壓脫泡。隨後，使用攪拌葉且以旋轉數900rpm進行激烈地攪拌約4分鐘來使反應系統內包含氣泡。在此，添加預先於120℃熔融之4,4’-亞甲雙(鄰氯苯胺)(IHARA CHEMICAL公司製、IHARACUAMINEMT)24.1重量份。將該混合液攪拌約1分鐘之後、流入至盤型的敞模(注模容器)。在該混合液的流動性消失之時點放入烘箱內，於110℃進行後熟化6小時而得到聚胺基甲酸酯樹脂發泡體方塊。
使用切片器(AMITEC公司製、VGW-125)將經加熱至約80℃之前述聚胺基甲酸酯樹脂發泡體方塊進行切片，來得
到聚胺基甲酸酯樹脂發泡體薄片。其次，使用磨光機(AMITEC公司製)進行該薄片的表面磨光處理至厚度成為1.27mm為止且作為經整修厚度精度之薄片。將該經磨光處理之薄片以直徑61cm的大小進行沖切，且使用溝加工機(TECHNO公司製)在表面進行溝寬度0.25mm、溝間距1.50mm、溝深度0.40mm之同心圓狀的溝加工，而得到研磨薄片(研磨層)。使用貼合機在與該研磨薄片的溝加工面相反側的面，黏貼雙面膠帶(積水化學工業公司製、雙面黏著性膠帶)。而且，將經電暈處理之緩衝薄片(TORAY公司製、聚乙烯發泡體、TORAYPEF、厚度0.8mm)的表面進行磨光處理且使用貼合機貼合在前述雙面膠帶。而且，使用貼合機將雙面膠帶貼合在緩衝薄片的另外一面而製成研磨墊。
除了採用在表1所記載的調配以外，係使用與實施例1同樣的方法製造研磨墊。在表1中的化合物係如以下。
．預聚合物A(NCO濃度：2.22meq/g)
．預聚合物B(NCO濃度：1.48meq/g)
．N3300：多聚化1,6-六亞甲基二異氰酸酯(住化BAYER URETHANE公司製、SUMIDUR N-3300、異三聚氰酸酯型)
．MOCA：4,4’-亞甲雙(鄰氯苯胺)(IHARA CHEMICAL公司製、IHARACUAMINEMT)
．PhG：乙二醇一苯基醚(日本乳化劑公司製)
．PhDG：二乙二醇一苯基醚(日本乳化劑公司製)
．PhFG：丙二醇一苯基醚(日本乳化劑公司製)
．B8465：矽系界面活性劑(Goldschmidt公司製、B8465)
使用薄切片機將所製造的聚胺基甲酸酯樹脂發泡體，盡可能較薄且平行地切取厚度1mm以下者作為平均氣泡徑測定用試料。將試料固定在載玻片上且使用SEM(S-3500N、日立SCIENCE SYSTEMS(股))以100倍進行觀察。將得到的影像使用影像解析軟體(WinRoof、三谷商事(股))，測定任意範圍的總氣泡徑且算出平均氣泡徑。
依據JIS Z8807-1976而進行。將從所製造的聚胺基甲酸酯樹脂發泡體切取4cm×8.5cm的薄長方形狀(厚度：任意)者，作為比重測定用試料，於溫度23℃±2℃、濕度50%±5%的環境下靜置16小時。測定係使用比重計(SARTORIUS公司製)來測定比重。
依據JIS K6253-1997而進行。將從製造的聚胺基甲酸酯樹脂發泡體切取2cm×2cm(厚度：任意)的大小者作為硬度測定用試料，於溫度23℃±2℃、濕度50%±5%的環境下靜置16小時。測定時係將試料疊合且將厚度設為6mm以上。使用硬度計(高分子計器公司製、ASKER D型硬度計)，來測定硬度。
在SpeedFam公司製9B型雙面研磨機，黏貼所製造的研
磨墊，使用4片鑽石修整片(SpeedFam公司製、#100規格、裝配鑽石粒24個)具邊使其旋轉、邊均勻地修整其表面。此時的修整器荷重係100g/cm2，研磨平台旋轉數係50rpm、修整時間係20min。然後，從修整前後之研磨墊的厚度算出修整速度(μm/min)。
在容器放入甲苯二異氰酸酯(2,4-體/2,6-體=80/20的混合物)1229重量份、4,4’-二環己基甲烷二異氰酸酯272重量份、數平均分子量1018的聚四亞甲基醚二醇1901重量份、二乙二醇198重量份，使其於70℃反應4小時而得到異氰酸酯末端預聚合物A(NCO濃度：2.22meq/g)。
在反應容器添加經於70℃調整且減壓脫泡之前述異氰酸酯末端預聚合物A100重量份、乙二醇一苯基醚2.4重量份(相對於異氰酸酯基1當量之羥基的當量：0.080)、及中空微小球體(松本油脂製藥製、MATSUMOTO MICROSPHERE-F-105、平均細胞徑35μm)3.0重量份，使用混合型混合機(KEYENCE製)混合3分鐘。將所得到的混合液於70℃進行減壓脫泡1小時而得到分散液。在此，添加預先於120℃熔融之4,4’-亞甲雙(鄰氯苯胺)(IHARA CHEMICAL公司製、IHARACUAMINEMT)24.1重量份且使用混合型混合機混合1分鐘而調製反應液。然後，將該反應液流入盤模具的敞模(注模容器)。在該反應液的流動性消失之時點放入烘箱內，
於100℃進行後熟化16小時而得到聚胺基甲酸酯樹脂發泡體方塊。
使用切片器(AMITEC公司製、VGW-125)將經加熱至約80℃之前述聚胺基甲酸酯樹脂發泡體方塊進行切片，來得到聚胺基甲酸酯樹脂發泡體薄片。其次，使用磨光機(AMITEC公司製)進行該薄片的表面磨光處理至厚度成為1.27mm為止且作為經整修厚度精度之薄片。將該經磨光處理之薄片以直徑61cm的大小進行沖切，且使用溝加工機(TECHNO公司製)在表面進行溝寬度0.25mm、溝間距1.50mm、溝深度0.40mm之同心圓狀的溝加工，而得到研磨薄片(研磨層)。使用貼合機在與該研磨薄片的溝加工面相反側的面，黏貼雙面膠帶(積水化學工業公司製、雙面黏著性膠帶)。而且，將經電暈處理之緩衝薄片(TORAY公司製、聚乙烯發泡體、TORAYPEF、厚度0.8mm)的表面進行磨光處理且使用貼合機貼合在前述雙面膠帶。而且，使用貼合機將雙面膠帶貼合在緩衝薄片的另外一面而製成研磨墊。
除了採用在表1所記載的調配以外，係使用與實施例1同樣的方法製造研磨墊。在表1中的化合物係如以下。
．預聚合物A(NCO濃度：2.22meq/g)
．N3300：多聚化1,6-六亞甲基二異氰酸酯(住化BAYER URETHANE公司製、SUMIDUR N-3300、異三聚氰酸酯型)
．MOCA：4,4’-亞甲雙(鄰氯苯胺)(IHARA CHEMICAL公司製、IHARACUAMINEMT)
．PhG：乙二醇一苯基醚(日本乳化劑公司製)
．PhDG：二乙二醇一苯基醚(日本乳化劑公司製)
．PhFG：丙二醇一苯基醚(日本乳化劑公司製)
．F105：中空微小球體(松本油脂製藥製、MATSUMOTO MICROSPHERE F-105、平均細胞徑35μm)
使用薄切片機將所製造的聚胺基甲酸酯樹脂發泡體，盡可能較薄且平行地切取厚度1mm以下者作為平均氣泡徑測定用試料。將試料固定在載玻片上且使用SEM(S-3500N、日立SCIENCE SYSTEMS(股))以100倍進行觀察。將得到的影像使用影像解析軟體(WinRoof、三谷商事(股))，測定任意範圍的總氣泡徑且算出平均氣泡徑。但是，橢圓球狀的氣泡時，係將其面積換算成為圓面積且將圓相當徑作為氣泡徑。
連續氣泡率係依據ASTM-2856-94-C法而測定。但是，將沖切成為圓形之聚胺基甲酸酯樹脂發泡體薄片重疊10片而成者作為測定試樣。測定器係使用空氣比較式比重計930型(BECKMAN股份公司製)。連續氣泡率係依照下述式算出。
連續氣泡率(%)=[(V-V1)/V]×100
V：從試樣尺寸所算出的表觀容積(cm3)
V1：使用空氣比較式比重計所測定之試樣的容積(cm3)
依據JIS Z8807-1976而進行。將從所製造的聚胺基甲酸酯樹脂發泡體切取4cm×8.5cm的薄長方形狀(厚度：任意)者，作為比重測定用試料，於溫度23℃±2℃、濕度50%±5%
的環境下靜置16小時。測定係使用比重計(SARTORIUS公司製)來測定比重。
依據JIS K-7312而進行。將從製造的聚胺基甲酸酯樹脂發泡體切取5cm×5cm(厚度：任意)的大小者作為硬度測定用試料，於溫度23℃±2℃、濕度50%±5%的環境下靜置16小時。測定時係將試料疊合且將厚度設為10mm以上。使用硬度計(高分子計器公司製、ASKER C型硬度計，加壓面高度：3mm)，使其接觸加壓面之後，測定60秒後的硬度。
所製造的聚胺基甲酸酯樹脂發泡體在40℃之儲存彈性模數E’(40℃)，係使用動態黏彈性測定裝置(METTLER-TOLEDO公司製、DMA861e)且以下述條件進行測定。
頻率：1.6Hz
升溫速度：2.0℃/min
測定溫度範圍：0~60℃
試樣形狀：長度19.5mm、寬度3.0mm、厚度1.0mm
在SpeedFam公司製9B型雙面研磨機，黏貼所製造的研磨墊，使用4片鑽石修整片(SpeedFam公司製、#100規格、裝配鑽石粒24個)具邊使其旋轉、邊均勻地修整其表面。此時的修整器荷重係100g/cm2，研磨平台旋轉數係50rpm、修整時間係20min。然後，從修整前後之研磨墊的厚度算出修
整速度(μm/min)。
在容器放入聚己內酯二醇(DAICEL化學工業公司製、PCL210N、官能基數：2、羥值：100mgKOH/g)60重量份、聚己內酯三醇(DAICEL化學工業公司製、PCL305、官能基數：3、羥值：305mgKOH/g)25重量份、三羥甲基丙烷的環氧丙烷加成物(旭硝子公司製、EX-890MP、官能基數：3、羥值：865mgKOH/g)2重量份、二乙二醇(DEG、官能基數：2、羥值：1058mgKOH/g)13重量份、乙二醇一苯基醚(日本乳化劑公司製、相對於異氰酸酯基1當量之羥基的當量：0.105)10重量份、矽系界面活性劑(Goldschmidt公司製、B8443)6重量份、及觸媒(花王公司製、Kao No.25)0.06重量份而混合。然後，使用攪拌葉且以旋轉數900rpm進行激烈地攪拌約4分鐘，使反應系統內包含氣泡。隨後，添加MILLIONATE MTL(日本聚胺基甲酸酯公司製)95.88重量份且攪拌約1分鐘而調製氣泡分散胺基甲酸酯組成物。
將所調製的氣泡分散胺基甲酸酯組成物，塗佈在經脫模處理之脫模薄片(東洋紡績製、聚對酞酸乙二酯、厚度：0.1mm)上而形成氣泡分散胺基甲酸酯層。然後，在該氣泡分散胺基甲酸酯層上覆蓋基材層(聚對酞酸乙二酯、厚度：0.2mm)。藉由夾輥使氣泡分散胺基甲酸酯層成為1.2mm的厚度，隨後於70℃熟化3小時而形成聚胺基甲酸酯樹脂發泡體。隨後，將脫模薄片從聚胺基甲酸酯樹脂發泡體剝離。其次，使用帶鋸型的切片器(FECKEN公司製)將聚胺基甲酸
酯樹脂發泡體的表面進行切片且使厚度為1.0mm，並且調整厚度精度。隨後，使用貼合機將雙面膠帶(雙面黏著性膠帶、積水化學工業製)貼合在基材層表面而製成研磨墊。
除了採用在表1所記載的調配以外，係使用與實施例1同樣的方法製造研磨墊。在表1中的化合物係如以下。
．PCL210N(DAICEL化學工業公司製、聚己內酯二醇、官能基數：2、羥值：110mgKOH/g)
．PTMG1000(三菱化學公司製、聚四亞甲基醚二醇、官能基數：2、羥值：112mgKOH/g)
．PCL305(DAICEL化學工業公司製、聚己內酯三醇、官能基數：3、羥值：305mgKOH/g)
．EX-890MP(旭硝子公司製、三羥甲基丙烷的環氧丙烷加成物、官能基數：3、羥值：865mgKOH/g)
．DEG(二乙二醇、官能基數：2、羥值：1058mg KOH/g)
．PhG(日本乳化劑公司製、乙二醇一苯基醚)
．PhDG(日本乳化劑公司製、二乙二醇一苯基醚
．PhFG(日本乳化劑公司製、丙二醇一苯基醚
．B8443(Goldschmidt公司製、矽系界面活性劑)
．Kao No.25(花王公司製、觸媒)
．MILLIONATE MTL(日本聚胺基甲酸酯公司製、碳二醯亞胺改性MDI)
依據JIS Z8807-1976而進行。將從所製造之無發泡聚胺基甲酸酯樹脂切取4cm×8.5cm的薄長方形狀(厚度：任意)者，作為比重測定用試料，於溫度23℃±2℃、濕度50%±5%的環境下靜置16小時。測定係使用比重計(SARTORIUS公司製)來測定比重。
依據JIS K6253-1997而進行。將從製造之無發泡聚胺基甲酸酯樹脂切取2cm×2cm(厚度：任意)的大小者作為硬度測定用試料，於溫度23℃±2℃、濕度50%±5%的環境下靜置16小時。測定時係將試料疊合且將厚度設為6mm以上。使用硬度計(高分子計器公司製、ASKER D型硬度計)，來測定1分鐘後的硬度。
將所製造的研磨墊貼合在研磨裝置(岡本工作機械公司製、SPP600S)的研磨平台。使用修整器(Asahi Diamond公司製、M型)，以修整荷重9.71bf、修整壓50g/cm2、研磨平台旋轉數35 rpm、流水量200ml/min、及修整時間30分鐘的條件修整研磨層的表面。修整結束後，切取寬度20mm×長度610mm之薄長方形狀的試樣。從該試樣的中心部起每20mm測定厚度(一側15點、總計30點)。然後，在各測定位置算出與未修整的中心部之厚度差異(磨耗量)且算出其平
均值。修整速度係依照下述式算出。在本發明，修整速度係以2μm/min以上為佳，較佳是2~4μm/min。
修整速度(μm/min)=磨耗量的平均值/(0.5×60)
使用SPP600S(岡本工作機械公司製)作為研磨裝置且使用所製造的研磨墊，來進行刮痕的評價。將在8英吋的矽晶圓製膜形成熱氧化膜1μm而成者，以下述條件進行研磨之後，使用KLA Tencor公司製的表面缺陷檢出裝置(SURFSCAN SP1 TBI)且採用EE(Edge Exclusion；邊緣排除)5mm而測定在晶圓有若干個0.19~2μm的缺陷。研磨條件係在研磨中以流量150ml/min添加二氧化矽漿料(SS12 CABOT公司製)，且研磨荷重係350g/cm2，研磨平台旋轉數係設為35rpm，晶圓旋轉數係設為30rpm。
在容器放入甲苯二異氰酸酯(2,4-體/2,6-體=80/20的混合物)1229重量份、4,4’-二環己基甲烷二異氰酸酯272重量份、數平均分子量1018的聚四亞甲基醚二醇1901重量份、二乙二醇198重量份，使其於70℃反應4小時而得到異氰酸酯末端預聚合物A(NCO濃度：2.22meq/g)。
同樣地，在容器放入甲苯二異氰酸酯(2,4-體/2,6-體=80/20的混合物)204重量份、數平均分子量1018的聚四亞甲基醚二醇596重量份，使其於70℃反應4小時而得到異氰酸酯末端預聚合物B(NCO濃度：1.48meq/g)。
在反應容器，添加前述異氰酸酯末端預聚合物A100重量份、乙二醇一苯基醚2.4重量份(相對於異氰酸酯基1當量之羥基的當量：0.080)，使用行星式攪拌脫泡裝置進行混合脫泡而得到混合液。隨後，在混合液添加經於120℃熔融之4,4’-亞甲雙(鄰氯苯胺)(IHARA CHEMICAL公司製、IHARACUAMINEMT)24.1重量份，使用行星式攪拌脫泡裝置進行混合且脫泡而調製聚胺基甲酸酯原料組成物。將該組成物流入縱横800mm、深度2.5mm的敞模(注模容器)且於100℃進行後熟化16小時，來得到無發泡聚胺基甲酸酯樹脂薄片。其次，使用磨光機(AMITEC公司製)進行該薄片的表面磨光處理至厚度成為1.27mm為止且作為經整修厚度精度之薄片。將該經磨光處理之薄片以直徑61cm的大小進行沖切，且使用溝加工機(TECHNO公司製)在表面進行溝寬度0.25mm、溝間距1.50mm、溝深度0.40mm之同心圓狀的溝加工，而得到研磨薄片(研磨層)。使用貼合機在與該研磨薄片的溝加工面相反側的面，黏貼雙面膠帶(積水化學工業公司製、雙面黏著性膠帶)。而且，將經電暈處理之緩衝薄片(TORAY公司製、聚乙烯發泡體、TORAYPEF、厚度0.8mm)的表面進行磨光處理且使用貼合機貼合在前述雙面膠帶。而且，使用貼合機將雙面膠帶貼合在緩衝薄片的另外一面而製成研磨墊。
除了採用在表1所記載的調配以外，係使用與實施例1
同樣的方法製造研磨墊。在表1中的化合物係如以下。
．預聚合物A(NCO濃度：2.22meq/g)
．預聚合物B(NCO濃度：1.48meq/g)
．N3300：多聚化1,6-六亞甲基二異氰酸酯(住化BAYER URETHANE公司製、SUMIDUR N-3300、異三聚氰酸酯型)
．MOCA：4,4’-亞甲雙(鄰氯苯胺)(IHARA CHEMICAL公司製、IHARACUAMINEMT)
．PhG：乙二醇一苯基醚(日本乳化劑公司製)
．PhDG：二乙二醇一苯基醚(日本乳化劑公司製)
．PhFG：丙二醇一苯基醚(日本乳化劑公司製)
本發明之研磨墊，係能夠以穩定且高研磨效率進行透鏡、反射鏡等的光學材料、矽晶圓、鋁基板、以及被要求通常的金屬研磨加工等的高度表面平坦性之材料的平坦化加工。本發明之研磨墊係特別適合使用於將矽晶圓及在矽晶圓上形成有氧化物層、金屬層等之元件，以及在進一步層積、形成該等氧化物層及金屬層之前進行平坦化之步驟。又，本發明之研磨墊係特別適合使用作為精加工用研磨墊。
1‧‧‧研磨墊(研磨層)
2‧‧‧研磨平台
3‧‧‧研磨劑(漿料)
4‧‧‧研磨對象物(半導體晶圓)
5‧‧‧支持台(拋光頭)
6、7‧‧‧旋轉軸
圖1係顯示在CMP研磨所使用之研磨裝置的一個例子之概略構成圖。
1‧‧‧研磨墊(研磨層)
2‧‧‧研磨平台
3‧‧‧研磨劑(漿料)
4‧‧‧研磨對象物(半導體晶圓)
5‧‧‧支持台(拋光頭)
6、7‧‧‧旋轉軸
Claims (10)
- 一種研磨墊，其係具有由含有獨立氣泡的聚胺基甲酸酯樹脂發泡體所構成的研磨層者，其特徵在於：前述聚胺基甲酸酯樹脂發泡體係含有(A)異氰酸酯成分、(B)多元醇成分、及(C)具有1個羥基之芳香族化合物及/或具有1個胺基之芳香族化合物作為原料成分。
- 一種研磨墊，其係具有由聚胺基甲酸酯樹脂發泡體所構成的研磨層者，其特徵在於：前述聚胺基甲酸酯樹脂發泡體含有(A)異氰酸酯成分、(B)多元醇成分、(C)具有1個羥基之芳香族化合物及/或具有1個胺基之芳香族化合物、及(D)中空微小球體作為原料成分。
- 一種研磨墊，其係具有由含有連續氣泡的聚胺基甲酸酯樹脂發泡體所構成的研磨層者，其特徵在於：前述聚胺基甲酸酯樹脂發泡體係含有(A)異氰酸酯成分、(B)多元醇成分、及(C)具有1個羥基之芳香族化合物及/或具有1個胺基之芳香族化合物作為原料成分。
- 一種研磨墊，其係具有由無發泡聚胺基甲酸酯樹脂所構成的研磨層者，其特徵在於：前述無發泡聚胺基甲酸酯樹脂係含有(A)異氰酸酯成分、(B)多元醇成分、及(C)具有1個羥基之芳香族化合物及/或具有1個胺基之芳香族化合物作為原料成分。
- 如申請專利範圍第1至4項中任項之研磨墊，其中具有1個羥基之芳香族化合物係以下述通式(1)表示之化合物： R1-(OCH2CHR2)n-OH (1)(式中，R1係芳香族烴基，R2係氫或是甲基，n係1~5的整數)。
- 如申請專利範圍第1至4項中任項之研磨墊，其中具有1個胺基之芳香族化合物係苯胺或其衍生物。
- 如申請專利範圍第1至4項中任項之研磨墊，其相對於異氰酸酯成分的異氰酸酯基1當量，具有1個羥基之芳香族化合物及/或具有1個胺基之芳香族化合物的含量係該芳香族化合物之活性氫基(羥基及/或胺基)當量為0.01~0.3的量。
- 如申請專利範圍第1至3項中任1項之研磨墊，其中修整速度係3.5~10μm/min。
- 如申請專利範圍第4項之研磨墊，其中修整速度係2~4μm/min。
- 一種半導體元件之製造方法，其係含有使用如申請專利範圍第1至4項中任1項之研磨墊來研磨半導體晶圓的表面之步驟。
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