TW202214387A - 研磨墊 - Google Patents

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松岡立馬
栗原浩
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髙見沢大和
越智恵介
川崎哲明
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Abstract

本發明的目的在於提供一種研磨墊，其可在不變更研磨層的物性、氣泡結構的情況下改善端部塌邊及/或提高階差消除性能。一種研磨墊，包括：研磨層，具有用於研磨加工被研磨物的研磨面；以及緩衝層，配置於所述研磨層的與研磨面為相反之側，關於在彎曲模式下藉由基於頻率分散（25℃）的動態黏彈性試驗而獲得的研磨墊整體的儲存彈性係數E'與損失彈性係數E''之比（tanδ），以100 rad/s～1000 rad/s測定而得的tanδ的最大值（tanδ max100-1000）相對於以1 rad/s～10 rad/s測定而得的tanδ的最大值（tanδ max1-10）之比為0.75～1.30。

Description

研磨墊
本發明是有關於一種研磨墊。詳細而言，本發明是有關於一種研磨墊，其可較佳地用於光學材料、半導體晶圓、半導體元件、硬碟用基板等的研磨。
一般可使用化學機械研磨（chemical mechanical polishing，CMP）法作為用於使光學材料、半導體晶圓、半導體元件、硬碟用基板的表面平坦化的研磨法。
關於CMP法，使用圖1進行說明。如圖1所示，實施CMP法的研磨裝置1中包括研磨墊3，所述研磨墊3與被保持在以保持壓盤16及被研磨物8不偏移的方式保持的扣環（圖1中未圖示）上的被研磨物8抵接，且包括作為進行研磨的層的研磨層4與支撐研磨層4的緩衝層6。研磨墊3在被研磨物8被按壓的狀態下受到旋轉驅動，從而對被研磨物8進行研磨。此時，對研磨墊3與被研磨物8之間供給漿料9。漿料9是水與各種化學成分或硬質的微細研磨粒的混合物（分散液），藉由其中的化學成分或研磨粒於流動的同時與被研磨物8進行相對運動，而增大研磨效果。漿料9經由槽或孔被供給至研磨面而被排出。
且說，作為所述研磨墊3，自先前以來一直使用在研磨層4中使用了發泡聚胺基甲酸酯者，但研磨層4在研磨過程中追隨被研磨物8的邊緣的形狀，從而產生如圖2所示般的被研磨物8的邊緣較中央部而言被更大幅度地研磨的「端部塌邊」（圖2中的8a）這一過研磨現象。關於藉由現有技術研磨的被研磨物，可知在縱軸表示研磨速率（R.R.）、橫軸表示穿過被研磨物8的中心的直線上的距離（橫軸的「0」為被研磨物的中心）的圖3中，兩端部分的研磨速率比其他部分大，從而產生端部塌邊。關於該端部塌邊，特別是在被研磨物的最邊緣部（外周部分）的研磨速率與被研磨物的其他部分相比成為1.5倍以上的情況下，在半導體研磨（特別是氧化膜研磨的製程）中有時會成為問題。
針對此種端部塌邊這一過研磨現象，專利文獻1揭示了一種研磨墊，其藉由將發泡體中的氣泡的結構設為特定結構，而將研磨層的硬度抑制在一定範圍內，從而抑制研磨損傷的產生，同時防止端部塌邊。
專利文獻2中揭示了一種研磨墊，其藉由將研磨層的硬度與撕裂強度設為規定範圍內而不存在端部塌邊的問題。
而且，作為CMP法的研磨墊，自先前以來一直使用在研磨層中使用了發泡聚胺基甲酸酯者，但近年來半導體元件的配線的微細化不斷發展，亦要求改善帶圖案的晶圓等的平坦化及階差性能。
例如，專利文獻3揭示了一種研磨墊，其藉由將研磨層的利用動態機械分析（Dynamic Mechanical Analysis，DMA）測定而得的儲存彈性係數（E'）等設為特定的範圍內，呈現出高剛性、以及特別是由於壓縮過程中的高能量的耗散而金屬特徵（feature）少的凹陷（dishing）、或良好的平坦化、低缺陷度。
另外，專利文獻4中揭示了一種研磨墊，其藉由使用聚丙二醇（Polypropylene Glycol，PPG）及聚四亞甲基醚二醇（Polytetramethylene Ether Glycol，PTMG）的混合物作為研磨層材料的預聚物的高分子量多元醇，從而實現了高平坦化效率與低缺陷率。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2012-714號公報 [專利文獻2]日本專利特開2016-190313號公報 [專利文獻3]日本專利特表2004-507076號公報 [專利文獻4]日本專利特開2018-43342號公報
[發明所欲解決之課題] 然而，所述專利文獻1、專利文獻2中記載的研磨墊需要將研磨層的物性或氣泡結構設為特定者，即使可改善端部塌邊，有時其他研磨性能亦差。
另外，對專利文獻3中記載的研磨墊進行了調查，結果作為階差消除性能並不充分。認為其原因在於，著眼於僅研磨層的DMA特性，而且測定頻率僅使用作為研磨墊中心部分的頻率的10 rad/s求出。另外，專利文獻4中記載的研磨墊是在先前作為研磨墊的材料使用的PTMG（聚四亞甲基醚二醇）中摻雜PPG（聚丙二醇）而成者，因此藉由添加PPG，構成研磨層的聚胺基甲酸酯的軟鏈段的結構變化，因此硬度等物性會變化，有時其他研磨特性變得不充分。
本發明是鑒於所述問題點而成者，其目的在於提供一種研磨墊，其可在不大幅度地變更研磨層的物性、氣泡結構的情況下改善端部塌邊，進而在不大幅度地改變研磨層的組成、物性等的情況下提高階差消除性能。 [解決課題之手段]
本發明者努力研究，結果發現了抑制了端部塌邊及/或提高了階差消除性能的研磨墊，從而達成了本發明。 本發明包括以下內容。 [1]一種研磨墊，包括：研磨層，具有用於研磨加工被研磨物的研磨面；以及緩衝層，配置於所述研磨層的與研磨面為相反之側， 關於在彎曲模式下藉由基於頻率分散（25℃）的動態黏彈性試驗而獲得的研磨墊整體的儲存彈性係數E'與損失彈性係數E''之比（tanδ），以100 rad/s～1000 rad/s測定而得的tanδ的最大值（tanδ max100-1000）相對於以1 rad/s～10 rad/s測定而得的tanδ的最大值（tanδ max1-10）之比為0.75～1.30。 [2]如[1]所述的研磨墊，其中以100 rad/s～1000 rad/s測定而得的tanδ的最大值（tanδ max100-1000）相對於以1 rad/s～10 rad/s測定而得的tanδ的最大值（tanδ max1-10）之比為0.85～1.15。 [3]如[1]或[2]所述的研磨墊，其中以0.1 rad/s～10000 rad/s測定而得的tanδ的最大值與最小值之比（最大值（tanδ max0.1-10000）/最小值（tanδ min0.1-10000））為1～1.3。 [4]如[1]至[3]中任一項所述的研磨墊，其中以0.1 rad/s～10000 rad/s測定而得的tanδ的最大值與最小值之差（最大值（tanδ max0.1-10000）/最小值（tanδ min0.1-10000））為0～0.1。 [5]一種研磨墊，包括：研磨層，具有用於研磨加工被研磨物的研磨面；以及緩衝層，配置於所述研磨層的與研磨面為相反之側， 關於在彎曲模式下對所述研磨墊整體進行基於頻率分散（25℃）的動態黏彈性試驗時的儲存彈性係數E'，1000 rad/s的E'的值（E' 1000）與10 rad/s的E'的值（E' 10）之比（E' 1000/E' 10）為1～2。 [6]如[5]所述的研磨墊，其中所述1000 rad/s的E'的值（E' 1000）與10 rad/s的E'的值（E' 10）之比（E' 1000/E' 10）為1.4～1.9。 [7]如[5]所述的研磨墊，其中所述研磨層由包含中空微小球體的聚胺基甲酸酯樹脂形成。 [8]如[5]所述的研磨墊，其中所述緩衝層是選自由含浸不織布、海綿材料及仿麂皮材料所組成的群組中的至少一種。 [9]如[5]所述的研磨墊，其中於對具有階差的圖案晶圓進行研磨時，至研磨量達到2000埃（angstrom）為止的初期研磨階段中的相對於研磨量（埃）而言的階差消除量（埃）相對於10 μm～120 μm的配線寬度中的任一寬度的圖案晶圓而言均超過1。 [發明的效果]
根據本發明的研磨墊，可在不變更研磨層的物性、氣泡結構的情況下藉由將研磨墊整體的儲存彈性係數E'與損失彈性係數E''之比、即tanδ設為特定的範圍內，從而抑制端部塌邊。 另外，藉由將研磨墊整體的1000 rad/s的E'的值（E' 1000）與10 rad/s的E'的值（E' 10）之比（E' 1000/E' 10）設為特定的範圍內，可在不大幅度地改變研磨層的組成、物性的情況下改善階差消除性能。
以下，對用於實施發明的形態進行說明，但本發明不限定於用於實施發明的形態。
＜＜研磨墊＞＞ 使用圖4（a）、圖4（b）說明研磨墊3的結構。如圖4（a）、圖4（b）所示，研磨墊3包括研磨層4及緩衝層6。研磨墊3的形狀較佳為圓盤狀，但並無特別限定，另外，大小（直徑）亦可根據包括研磨墊3的研磨裝置1的尺寸等適宜決定，例如可設為直徑10 cm～2 m左右。 再者，本發明的研磨墊3較佳為如圖4（a）、圖4（b）所示般使研磨層4經由接著層7接著於緩衝層6。 研磨墊3藉由配設於緩衝層6的雙面膠帶等貼附在研磨裝置1的研磨壓盤10。研磨墊3藉由研磨裝置1在按壓被研磨物8的狀態下被旋轉驅動，對被研磨物8進行研磨。
＜研磨層＞ （結構） 研磨墊3包括作為用於研磨被研磨物8的層的研磨層4。構成研磨層4的材料可較佳地使用聚胺基甲酸酯樹脂、聚脲樹脂及聚胺基甲酸酯聚脲樹脂，更佳為可使用聚胺基甲酸酯樹脂。 研磨層4的大小（直徑）與研磨墊3相同，可設為直徑10 cm～2 m左右，研磨層4的厚度通常可設為1 mm～5 mm左右。 研磨層4與研磨裝置1的研磨壓盤10一同旋轉，在其上一邊使漿料9流動，一邊使漿料9中所含的化學成分或研磨粒與被研磨物8一起相對運動，從而研磨被研磨物8。 研磨層4分散有中空微小球體4A（發泡）。
（槽加工） 較佳為於本發明的研磨層4的被研磨物8側的表面設置槽加工。槽並無特別限定，可為與研磨層4的周圍連通的漿料排出槽、以及不與研磨層4的周圍連通的漿料保持槽中的任一者，另外，可具有漿料排出槽及漿料保持槽兩者。作為漿料排出槽，可列舉格子狀槽、放射狀槽等，作為漿料保持槽，可列舉同心圓狀槽、穿孔（perforation）（貫通孔）等，亦可將該些組合。 再者，在低壓研磨加工中，為了減小對被研磨物8的按壓力，就確保研磨速率的觀點而言，使壓盤高速旋轉。因此，有可能發生漿料9在研磨面及加工面之間呈層狀存在而妨礙研磨加工的所謂水滑（hydroplaning）現象。藉由於研磨面實施槽加工，可抑制該現象。另外，亦可促進研磨屑的排出或研磨液的移動。剖面形狀亦可為U字狀、V字狀、半圓狀中的任一種。對於槽的間距、寬度、深度，亦並無特別限制。另外，為了提高研磨墊3的平坦性，亦可於研磨墊3的研磨面側乃至與研磨面相反的面側實施拋光處理等表面磨削處理。
（蕭氏（Shaw）D硬度） 本發明的研磨層4的蕭氏D硬度並無特別限定，例如為20～100，較佳為30～80，進而佳為40～70。於蕭氏D硬度小的情況下，難以藉由低壓研磨加工使微細的凹凸平坦化。另外，亦有時會對端部塌邊產生影響。若蕭氏D硬度過高，則有可能被研磨物8等受到強烈地摩擦而於被研磨物8的加工面產生劃痕。
研磨層4藉由對澆鑄如下混合液並使其硬化而成的發泡體進行切片而形成，所述混合液混合有混合了後述的中空微小球體的含異氰酸酯基的化合物及硬化劑（鏈伸長劑）。即，研磨層4受到乾式成型。
本發明的研磨墊3中，使用中空微小球體4A，使聚胺基甲酸酯樹脂成形體內部內包氣泡。所謂中空微小球體，是指具有空隙的微小球體。中空微小球體4A的形狀包括球狀、橢圓狀及與該些形狀接近的形狀。作為例子，可列舉已膨脹型者、以及使未膨脹的加熱膨脹性微小球狀體加熱膨脹而成者。 可藉由調整研磨層4的組成、中空微小球體4A的數量或大小等，將研磨層4的蕭氏D硬度等物性設為所期望的數值範圍內。
＜緩衝層＞ （結構） 本發明的研磨墊3具有緩衝層6。緩衝層6理想的是使研磨層4向被研磨物8的抵接更均勻。作為緩衝層6的材料，可列舉：樹脂；使所述樹脂含浸於基材中的含浸材料；合成樹脂或橡膠等具有可撓性的材料；以及使用了所述樹脂的海綿材料。作為所述樹脂，例如可列舉：聚胺基甲酸酯、聚乙烯、聚丁二烯、矽酮等樹脂或天然橡膠、丁腈橡膠、聚胺基甲酸酯橡膠等橡膠等。
緩衝層6亦可設為具有氣泡結構的發泡體等。作為氣泡結構，除了於不織布等的內部形成有空隙的結構以外，亦可較佳地使用具有藉由濕式成膜法形成的淚型氣泡的麂皮狀的結構、或形成有微細氣泡的海綿狀的結構。
＜接著層＞ 接著層7是用於接著緩衝層6與研磨層4的層，通常包含雙面膠帶或接著劑。雙面膠帶或接著劑可使用本技術領域中公知者（例如接著片）。 研磨墊3及緩衝層6藉由接著層7貼合。接著層7例如可由選自丙烯酸系、環氧系、胺基甲酸酯系中的至少一種黏著劑形成。例如，可使用丙烯酸系黏著劑，厚度可設定為0.1 mm。
＜tanδ＞ 本發明的研磨墊3的特徵在於，關於在彎曲模式下對研磨墊3整體進行基於頻率分散（25℃）的動態黏彈性試驗時的儲存彈性係數E'與損失彈性係數E''之比、即tanδ，100 rad/s～1000 rad/s下的tanδ的最大值（tanδ max100-1000）相對於1 rad/s～10 rad/s的tanδ的最大值（tanδ max1-10）之比為0.75～1.30。 另外，較佳為0.1 rad/s～10000 rad/s的tanδ的最大值相對於最小值之比（最大值（tanδ max0.1-10000）/最小值（tanδ min0.1-10000））為1～1.3。 另外，較佳為0.1 rad/s～10000 rad/s的tanδ的最大值與最小值之差（最大值（tanδ max0.1-10000）-最小值（tanδ min0.1-10000））為0～0.1。
tanδ是E''（損失彈性係數）與E'（儲存彈性係數）之比（E''/E'）。著眼於tanδ的值會影響凹陷現象，對端部塌邊與tanδ的關聯性進行了調查，結果判明，若針對研磨墊3整體藉由基於彎曲模式的試驗所得的tanδ為所述範圍內，則可抑制端部塌邊。 即，振動頻率為100 rad/s～1000 rad/s時的tanδ的最大值相對於振動頻率為1 rad/s～10 rad/s的tanδ的最大值之比為0.80～1.25是指即使是大範圍的頻率，tanδ亦無大的差異。 使用圖5說明頻率的研究。圖5是自上觀察正在研磨的狀態的圖。箭頭表示旋轉方向。被研磨物8配置於扣環16A（或保持壓盤16）內，且配置於研磨墊3的研磨層4上。該例中，研磨層4如箭頭所示般逆時針旋轉。然後，配置於扣環16A內的被研磨物順時針旋轉，並執行研磨。 先前的研磨頻率的想法是根據由研磨物與被研磨物各自的直徑或速度算出的接觸時間等來計算角頻率，研磨中的一般的頻率約為1 rad/s～10 rad/s的角頻率。即，其是根據研磨墊3自開始接觸被研磨物8直至通過被研磨物8為止等速變形且在通過被研磨物8後等速釋放而變形復原的模型計算而得者。 但是，於達成本發明時進行了研究，結果實際上被研磨物8是被扣環16A保持的狀態。因此，研磨層4的某部分藉由旋轉，首先接觸扣環16A，然後接觸被研磨物8，接著接觸扣環16A，最後開放。若考慮到此種狀況進行計算，則認為頻率為100 rad/s～1000 rad/s左右。 若考慮到該些情況，則可知就頻率而言，較佳為不僅在1 rad/s～10 rad/s、而且在100 rad/s～1000 rad/s的寬範圍內的頻率中亦無差異。換言之，可知較佳為1 rad/s～10 rad/s的tanδ的最大值與100 rad/s～1000 rad/s的最大值之比的變動小，實際上若是振動頻率為100 rad/s～1000 rad/s時的tanδ的最大值相對於振動頻率為1 rad/s～10 rad/s的tanδ的最大值之比為0.75～1.30般的研磨墊3，則端部塌邊小。
於算出頻率100 rad/s～1000 rad/s時，於圖5的符號E附近（邊緣附近），研磨墊的旋轉方向與被研磨物的旋轉方向實質上相反，因此相對速度為各速度之差。另一方面，於C附近（中心附近），研磨墊的旋轉方向與被研磨物的旋轉方向實質上相同，因此相對速度為各速度之和。再者，於M附近（中間附近），被研磨物的角速度為0，因此相對速度與研磨墊的旋轉速度相同。該些情況當然在算出頻率為100 rad/s～1000 rad/s時使用。
（動態黏彈性試驗） tanδ是藉由動態黏彈性試驗（DMA）在彎曲模式下對研磨墊整體進行測定。動態黏彈性試驗（DMA）是如下方法，即，藉由向試樣施加隨時間變化（振動）的應變或應力，測定由此產生的應力或應變，從而測定試樣的力學性質的方法。將對本發明的研磨墊3整體測定動態黏彈性試驗時的概略圖示於圖6。如圖6般，將上側設為研磨層4的研磨面，將下側設為緩衝層6的面，利用夾具12夾持，測定施加微小振幅的正弦波形的應變時的應力。即，本發明中，於研磨墊3整體測定動態黏彈性試驗，所謂該「整體」，並非僅對研磨墊的研磨層4進行測定，且亦並非僅對緩衝層6進行測定。是指在研磨層4與緩衝層6由接著層接著的狀態下的研磨墊中進行測定。再者，圖6中，未圖示接著層。
於下文敘述在研磨墊3整體中測定tanδ的說明。 tanδ是E''（損失彈性係數）與E'（儲存彈性係數）之比（E''/E'），但該些值不僅受到研磨層4的影響，而且亦受到緩衝層6的影響。先前，於該技術領域中，tanδ的測定僅對研磨層的材料進行。但是，可知實際上不僅大幅度地受到研磨層的影響，而且亦大幅度地受到緩衝層的材質的影響，端部塌邊的大小會因緩衝層而變化。將後述的實施例1及實施例2的研磨墊整體的tanδ的測定結果示於圖7及圖9，將實施例1及實施例2中使用的研磨層B單獨的tanδ的測定結果示於圖11。如根據圖7、圖9及圖11明確般，可知tanδ在頻率分散中的行為在僅研磨層的情況下以及將研磨層及緩衝層作為一體的研磨墊整體的情況下有時會大幅度地變化。因此，本發明中，不僅測定研磨層的tanδ，而且亦測定包括緩衝層在內的研磨墊整體的tanδ。
另外，一般而言，動態黏彈性試驗有基於彎曲模式的測定及基於拉伸/壓縮模式的測定，本發明中，藉由基於彎曲模式的測定進行。實際的研磨是相對於研磨墊3的各層，在垂直方向上推按被研磨物8。因此，可知應在與其推按方向相同方向的測定模式（彎曲模式）下測定。
振動數為100 rad/s～1000 rad/s時的tanδ的最大值相對於振動數為1 rad/s～10 rad/s的tanδ的最大值之比為0.80～1.25是指在1 rad/s～10 rad/s的範圍與100 rad/s～1000 rad/s的範圍內，儲存彈性係數E'與損失彈性係數E''無大的差異。此種研磨墊可抑制端部塌邊。
進而，0.1 rad/s～10000 rad/s的tanδ的最大值/最小值為1～1.3般的研磨墊是指在寬頻率範圍內tanδ不會大幅度地變動，關於0.1 rad/s～10000 rad/s的tanδ的最大值與最小值之差（最大值-最小值）為0～0.1，是指在寬頻率範圍內tanδ不會大幅度地變動。
再者，tanδ的值例如可藉由變更研磨層4或緩衝層6的材料、或者改變研磨層4或緩衝層6中所含的氣泡的大小、氣泡的數量、氣泡的密度來進行調整。
＜儲存彈性係數之比E' 1000/E' 10＞ 本發明的研磨墊3中，關於在彎曲模式下對研磨墊3整體進行基於頻率分散（25℃）的動態黏彈性試驗時的儲存彈性係數E'，藉由將1000 rad/s的E'的值（E' 1000）與10 rad/s的E'的值（E' 10）之比（E' 1000/E' 10）設為1～2，階差消除性能提高。通常在研磨墊中使用的研磨層或緩衝層在頻率變大時E'的值單調增加，因此E' 1000/E' 10小於1的材料是特殊的材料，此種材料就物性或研磨性能而言大多不適合作為研磨墊，而欠佳。另一方面，若E' 1000/E' 10超過2，則階差消除性會降低。E' 1000/E' 10的較佳範圍為1.4以上且1.9以下，更佳為1.5以上且1.85以下。所謂儲存彈性係數，是指物體因外力與應變而產生的能量中保存在物體內部的成分。
於儲存彈性係數E'的測定中，之所以使用1000 rad/s的E'的值與10 rad/s的E'的值之比，是為了於寬範圍的頻率下比較儲存彈性係數。選擇此種寬範圍的頻率的理由與tanδ的情況相同。可知，實際上在儲存彈性係數E'的值相對於此種寬範圍內的頻率的變動小（E' 10與E' 1000之比為1～2）的本申請案發明的研磨墊中，E'的值不會因被研磨物的位置而發生大變化，因此不僅平坦化性能優異，而且於具有階差的被研磨物中其階差消除性能亦優異。 儲存彈性係數E'是藉由動態黏彈性試驗（DMA）在彎曲模式下對研磨墊整體進行測定，測定方法與已說明者相同，因此省略。
儲存彈性係數E'的值與tanδ的情況同樣地，不僅受到研磨層4的影響，而且亦受到緩衝層6的影響。先前，於該技術領域中，儲存彈性係數E'的測定僅對研磨層的材料進行。但是，可知實際上不僅大幅度地受到研磨層的影響，而且亦大幅度地受到緩衝層的材質的影響，階差消除性能會因緩衝層而大幅度地變化。如根據後述的實施例5及實施例6的研磨墊整體的儲存彈性係數E'的測定結果、以及即使研磨層相同但使用不同的緩衝層的比較例1的測定結果明確般，可知儲存彈性係數E'在頻率分散中的行為有時會因組合而大幅度地變化。因此，本發明中，不僅測定研磨層的儲存彈性係數E'，而且亦測定包括緩衝層在內的研磨墊整體的儲存彈性係數E'。
再者，儲存彈性係數E'的值例如可藉由變更研磨層4或緩衝層6的材料、或者調整研磨層4或緩衝層6的硬度、密度、壓縮率等、以及改變研磨層4、緩衝層6中所含的氣泡的大小、氣泡的數量、氣泡的密度而進行調整，重要的是將E' 10與E' 1000之比設為1～2。若E' 10與E' 1000之比為1～2，則是指在寬頻率範圍內，儲存彈性係數E'不會大幅度地變動。
所謂階差消除性能，是指隨著研磨而減小具有階差（凹凸）的圖案晶圓的階差的性能。將測定階差消除性能的實驗的示意圖示於圖7。示出於被研磨物中有3500埃的階差的情況、使用階差消除性能高的研磨墊（虛線）及階差消除性能相對低的研磨墊（實線）的情況下的階差的消除狀態。於圖7的（a）的時間點，雖然階差並無差異，但是隨著研磨的進行，研磨量為2000埃時，若是具有良好的階差消除性能的研磨墊（虛線），則與階差消除性能相對低的研磨墊（實線）相比，示出階差小（（b）），階差消除性能高的研磨墊中即使研磨量相對少，亦沒有階差（（c））。可謂虛線所示的研磨墊與實線的研磨墊相比階差消除性能相對高。
＜＜研磨墊的製造方法＞＞ 對本發明的研磨墊3的製造方法進行說明。
＜研磨層的材料＞ 作為研磨層4的材料，並無特別限定，例如作為主成分，較佳為聚胺基甲酸酯樹脂、聚脲樹脂及聚胺基甲酸酯聚脲樹脂，更佳為聚胺基甲酸酯樹脂。作為具體的主成分的材料，例如可列舉使含有胺基甲酸酯鍵的聚異氰酸酯化合物與硬化劑反應而獲得的材料。
以下，利用使用了含有胺基甲酸酯鍵的異氰酸酯化合物、多元醇化合物及硬化劑的例子，對研磨層4的材料的製造方法進行說明。
作為使用了含有胺基甲酸酯鍵的聚異氰酸酯化合物及硬化劑的研磨層4的製造方法，例如可列舉如下製造方法，所述製造方法包括：材料準備步驟，至少準備含有胺基甲酸酯鍵的聚異氰酸酯化合物、添加劑、硬化劑；混合步驟，至少將所述含有胺基甲酸酯鍵的聚異氰酸酯化合物、添加劑、硬化劑混合而獲得成形體成形用混合液；以及硬化步驟，由所述成形體成形用混合液成形研磨層4。
以下分為材料準備步驟、混合步驟、成形步驟分別進行說明。
＜材料準備步驟＞ 為了製造本發明的研磨層4，準備含有胺基甲酸酯鍵的聚異氰酸酯化合物、硬化劑作為聚胺基甲酸酯樹脂成形體（硬化樹脂）的原料。此處，含有胺基甲酸酯鍵的聚異氰酸酯是用於形成聚胺基甲酸酯樹脂成形體的胺基甲酸酯預聚物。於將研磨層4設為聚脲樹脂成型體或聚胺基甲酸酯聚脲樹脂成形體的情況下，使用與其相應的預聚物。
以下，對各成分進行說明。
（含有胺基甲酸酯鍵的聚異氰酸酯化合物） 含有胺基甲酸酯鍵的聚異氰酸酯化合物（胺基甲酸酯預聚物）是藉由在通常使用的條件下使下述聚異氰酸酯化合物與多元醇化合物反應而獲得的化合物，是於分子內包含胺基甲酸酯鍵與異氰酸酯基者。另外，亦可於不損害本發明的效果的範圍內，在含有胺基甲酸酯鍵的聚異氰酸酯化合物中包含其他成分。
作為含有胺基甲酸酯鍵的聚異氰酸酯化合物，可使用市售者，亦可使用使聚異氰酸酯化合物與多元醇化合物反應而合成者。所述反應並無特別限制，只要使用聚胺基甲酸酯樹脂的製造中公知的方法及條件進行加成聚合反應即可。例如，可利用對加溫至40℃的多元醇化合物，在氮氣環境下一邊攪拌一邊添加加溫至50℃的聚異氰酸酯化合物，30分鐘後升溫至80℃進而在80℃下反應60分鐘等方法來製造。 再者，含有胺基甲酸酯鍵的聚異氰酸酯較佳為NCO當量為300～600左右。因此，於含有胺基甲酸酯鍵的聚異氰酸酯為市售品的情況下，較佳為NCO當量滿足所述範圍，於藉由合成製造時，較佳為藉由以適宜的比例使用下述原料而設為所述範圍的NCO當量。
（聚異氰酸酯化合物） 本說明書中，所謂聚異氰酸酯化合物，是指於分子內具有兩個以上的異氰酸酯基的化合物。 作為聚異氰酸酯化合物，只要於分子內具有兩個以上的異氰酸酯基則並無特別限制。例如作為於分子內具有兩個異氰酸酯基的二異氰酸酯化合物，可列舉：間苯二異氰酸酯、對苯二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯（2,6-Tolylene Diisocyanate，2,6-TDI）、2,4-甲苯二異氰酸酯（2,4-TDI）、萘-1,4-二異氰酸酯、二苯基甲烷-4,4'-二異氰酸酯（Diphenylmethane-4,4'-Diisocyanate，MDI）、4,4'-亞甲基-雙(環己基異氰酸酯)（氫化MDI）、3,3'-二甲氧基-4,4'-聯苯基二異氰酸酯、3,3'-二甲基二苯基甲烷-4,4'-二異氰酸酯、二甲苯-1,4-二異氰酸酯、4,4'-二苯基丙烷二異氰酸酯、三亞甲基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、伸丙基-1,2-二異氰酸酯、伸丁基-1,2-二異氰酸酯、伸環己基-1,2-二異氰酸酯、伸環己基-1,4-二異氰酸酯、對苯二異硫氰酸酯、二甲苯-1,4-二異硫氰酸酯、次乙基二異硫氰酸酯等。該些聚異氰酸酯化合物可單獨使用，亦可組合多種聚異氰酸酯化合物使用。
再者，作為聚異氰酸酯化合物，較佳為包含2,4-TDI及/或2,6-TDI。
（作為預聚物的原料的多元醇化合物） 本說明書中，所謂多元醇化合物，是指於分子內具有兩個以上的羥基（OH）的化合物。 作為預聚物的含有胺基甲酸酯鍵的聚異氰酸酯化合物的合成中使用的多元醇化合物例如可列舉：乙二醇、二乙二醇（Diethylene Glycol，DEG）、丁二醇等二醇化合物、三醇化合物等；聚(氧基四亞甲基)二醇（或聚四亞甲基醚二醇）（PTMG）等聚醚多元醇化合物。該些中，較佳為DEG及PTMG。 PTMG的數量平均分子量（Mn）並無特別限定，例如可設為500～2000。此處，數量平均分子量可藉由凝膠滲透層析法（Gel Permeation Chromatography：GPC）進行測定。再者，於根據聚胺基甲酸酯樹脂測定多元醇化合物的數量平均分子量的情況下，亦可藉由胺分解等常規方法分解各成分後，藉由GPC進行推測。 所述多元醇化合物可單獨使用，亦可將多種多元醇化合物組合使用。
（添加劑） 如上所述，作為研磨層4的材料，可根據需要添加氧化劑等添加劑。
（硬化劑） 本發明的研磨層4的製造方法中，於混合步驟中使硬化劑（亦稱為鏈伸長劑）與含有胺基甲酸酯鍵的聚異氰酸酯化合物等混合。藉由加入硬化劑，於之後的成形體成形步驟中，含有胺基甲酸酯鍵的聚異氰酸酯化合物的主鏈末端與硬化劑鍵結而形成聚合物鏈，進行硬化。 作為硬化劑，例如可列舉：乙二胺、丙二胺、六亞甲基二胺、異佛爾酮二胺、二環己基甲烷-4,4'-二胺、3,3'-二氯-4,4'-二胺基二苯基甲烷（3,3'-Dichloro-4,4'-Diaminodiphenylmethane，MOCA）、4-甲基-2,6-雙(甲硫基)-1,3-苯二胺、2-甲基-4,6-雙(甲硫基)-1,3-苯二胺、2,2-雙(3-胺基-4-羥基苯基)丙烷、2,2-雙[3-(異丙基胺基)-4-羥基苯基]丙烷、2,2-雙[3-(1-甲基丙基胺基)-4-羥基苯基]丙烷、2,2-雙[3-(1-甲基戊基胺基)-4-羥基苯基]丙烷、2,2-雙(3,5-二胺基-4-羥基苯基)丙烷、2,6-二胺基-4-甲基苯酚、三甲基伸乙基雙-4-胺基苯甲酸酯、以及聚四亞甲基氧化物-二-對胺基苯甲酸酯等多元胺化合物；乙二醇、丙二醇、二乙二醇、三亞甲基二醇、四乙二醇、三乙二醇、二丙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、2,3-丁二醇、1,2-丁二醇、3-甲基-1,2-丁二醇、1,2-戊二醇、1,4-戊二醇、2,4-戊二醇、2,3-二甲基三亞甲基二醇、四亞甲基二醇、3-甲基-4,3-戊二醇、3-甲基-4,5-戊二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、1,6-己二醇、1,5-己二醇、1,4-己二醇、2,5-己二醇、1,4-環己烷二甲醇、新戊二醇、甘油、三羥甲基丙烷、三羥甲基乙烷、三羥甲基甲烷、聚(氧基四亞甲基)二醇、聚乙二醇及聚丙二醇等多元醇化合物。另外，多元胺化合物可具有羥基，作為此種胺系化合物，例如可列舉：2-羥基乙基乙二胺、2-羥基乙基丙二胺、二-2-羥基乙基乙二胺、二-2-羥基乙基丙二胺、2-羥基丙基乙二胺、二-2-羥基丙基乙二胺等。作為多元胺化合物，較佳為二胺化合物，進而佳為使用例如3,3'-二氯-4,4'-二胺基二苯基甲烷(亞甲基雙-鄰氯苯胺)（以下，簡稱為MOCA）。
研磨層4可藉由使用材料而成形具有外殼、內部為中空狀的中空微小球體4A。作為中空微小球體4A的材料，可使用市售者，亦可使用藉由常規方法合成而獲得的材料。作為中空微小球體4A的外殼的材質，並無特別限制，例如可列舉：聚乙烯醇、聚乙烯吡咯啶酮、聚(甲基)丙烯酸、聚丙烯醯胺、聚乙二醇、聚羥基醚丙烯酸酯、馬來酸共聚物、聚環氧乙烷、聚胺基甲酸酯、聚(甲基)丙烯腈、聚偏二氯乙烯、聚氯乙烯及有機矽酮系樹脂、以及將構成該些樹脂的單量體組合兩種以上而成的共聚物（例如，可列舉丙烯腈-偏二氯乙烯共聚物等）。另外，作為市售品的中空微小球體，不限定於以下，例如可列舉埃克斯帕塞爾系列（Expancel Series）（阿克蘇諾貝爾（Akzo Nobel）公司製造的商品名）、松本微球（Matsumoto Microsphere）（松本油脂（股）公司製造的商品名）等。 作為中空微小球體4A中所含的氣體，並無特別限定，例如可列舉烴，具體而言可列舉異丁烷等。
中空微小球體4A的形狀並無特別限定，例如可為球狀及大致球狀。中空微小球體4A的平均粒徑並無特別限制，較佳為5 μm～200 μm，更佳為5 μm～80 μm，進而佳為5 μm～50 μm，尤佳為5 μm～35 μm。再者，平均粒徑可藉由雷射繞射式粒度分佈測定裝置（例如思百吉（Spectris）（股）製造，粒度分析儀（Mastersizer）-2000）進行測定。
中空微小球體4A的材料以相對於胺基甲酸酯預聚物100質量份成為較佳為0.1質量份～10質量份、更佳為1質量份～5質量份、進而佳為1質量份～4質量份的方式添加。
另外，除了所述成分以外，於不損害本發明的效果的範圍內，可將先前使用的發泡劑與中空微小球體4A併用，亦可於下述混合步驟中吹入對於所述各成分而言為非反應性的氣體。作為該發泡劑，除水以外，可列舉以碳數5或6的烴為主成分的發泡劑。作為該烴，例如可列舉正戊烷、正己烷等鏈狀烴、或環戊烷、環己烷等脂環式烴。
＜混合步驟＞ 於混合步驟中，將所述準備步驟中所獲得的、含有胺基甲酸酯鍵的聚異氰酸酯化合物（胺基甲酸酯預聚物）、添加劑、硬化劑供給於混合機內進行攪拌、混合。混合步驟是在加溫為可確保所述各成分的流動性的溫度的狀態下進行。
＜成形步驟＞ 成形體成形步驟中，將所述混合步驟中製備的成形體成形用混合液流入至預熱至30℃～100℃的四角狀的模板內使其一次硬化，之後在100℃～150℃左右進行10分鐘～5小時左右的加熱，使其二次硬化，藉此將硬化的聚胺基甲酸酯樹脂（聚胺基甲酸酯樹脂成形體）成形。此時，藉由胺基甲酸酯預聚物、硬化劑反應而形成聚胺基甲酸酯樹脂，從而該混合液硬化。 胺基甲酸酯預聚物若黏度過高，則流動性變差，混合時難以大致均勻地混合。若溫度上升、黏度下降，則適用期變短，反而產生混合不均，所得的發泡體中形成的中空微小球體4A的大小產生偏差。相反，若黏度過低，則氣泡會在混合液中移動，難以形成大致均等地分散於所得的發泡體中的中空微小球體4A。因此，預聚物較佳為將溫度50℃～80℃下的黏度設定為500 mPa·s～4000 mPa·s的範圍。此情況例如可藉由改變預聚物的分子量（聚合度）來設定黏度。預聚物被加熱至50℃～80℃左右，而成為可流動的狀態。
成形步驟中，根據需要，使澆鑄的混合液在模板內反應，形成發泡體。此時，藉由預聚物與硬化劑的反應，預聚物交聯硬化。
於獲得成形體後，切成片狀，形成多片研磨層4。切片可使用一般的切片機。切片時保持研磨層4的下層部分，自上層部開始依次切片為規定厚度。進行切片的厚度例如設定在1.3 mm～2.5 mm的範圍內。於厚度為50 mm的在模板中成型的發泡體中，例如發泡體的上層部及下層部的約10 mm部分由於傷痕等關係而不使用，自中央部的約30 mm部分形成有10片～25片研磨層4。在硬化成型步驟中獲得在內部大致均等地形成有中空微小球體4A的發泡體。
根據需要對所得的研磨層4的研磨面實施槽加工。藉由使用所需刀具對研磨面進行切削加工等，可形成具有任意的間距、寬度、深度的槽。作為漿料保持槽，例如可列舉形成為同心圓狀的圓形槽，作為漿料排出槽，例如可列舉形成為格子狀的直線槽或自研磨層的中心呈放射狀形成的直線槽等。
關於如此獲得的研磨層4，之後在研磨層4的與研磨面為相反側的面貼附雙面膠帶。雙面膠帶並無特別限制，可自本技術領域中公知的雙面膠帶中任意選擇使用。
＜緩衝層6的製造方法＞ 如上所述，作為緩衝層6的材質，可列舉：於包含聚乙烯、聚酯等纖維的不織布或織布等基材中含浸了胺基甲酸酯等樹脂溶液的含浸材料；使用了胺基甲酸酯等樹脂材料的仿麂皮材料；以及使用了胺基甲酸酯等材料的海綿材料，其中，對使用了聚胺基甲酸酯樹脂的含浸織布或不織布；使用了胺基甲酸酯等樹脂材料的仿麂皮材料的製造方法進行說明。再者，緩衝層6可按照下述般的製造方法製造，亦可使用市售品。
＜含浸材料、仿麂皮材料的情況＞ 於緩衝層6的形成步驟中，對緩衝層6進行濕式成膜。即，經由如下的準備步驟、凝固再生步驟、清洗/乾燥步驟等各步驟而形成，其中所述準備步驟是製備將聚胺基甲酸酯樹脂大致均勻地溶解於有機溶媒中的樹脂溶液，所述凝固再生步驟是將準備步驟中製備的樹脂溶液延展為片狀並於水系凝固液中使有機溶媒自樹脂溶液中脫溶媒而使聚胺基甲酸酯體凝固再生，所述清洗/乾燥步驟是對凝固再生步驟中凝固再生的聚胺基甲酸酯體進行清洗/乾燥而形成緩衝層6，以下，對步驟依次進行說明。
（準備步驟） 於準備步驟中，使聚胺基甲酸酯樹脂及根據需要的添加劑溶解於有機溶媒中，製備樹脂溶液。樹脂溶液藉由使聚胺基甲酸酯樹脂及添加劑大致均勻地溶解於可溶解聚胺基甲酸酯樹脂的水混合性有機溶媒中，並利用過濾去除凝聚塊等，之後於真空下脫泡而加以製備。作為有機溶媒，可使用N,N-二甲基甲醯胺（N,N-Dimethyl Formamide）（以下簡記為DMF）、二甲基乙醯胺（Dimethyl Acetamide）（以下簡記為DMAc）等。例如，有機溶媒使用DMF。聚胺基甲酸酯樹脂可自聚酯系、聚醚系、聚碳酸酯系等樹脂中選擇使用。
作為根據需要添加的添加劑，可使用碳黑等顏料、促進發泡的親水性活性劑以及使聚胺基甲酸酯樹脂的凝固再生穩定化的疏水性活性劑等。藉由改變添加劑的種類或添加量，可控制緩衝層6的內部形成的淚型氣泡6A的大小或量（個數）。研磨墊3的tanδ或儲存彈性係數E'的調整亦受到緩衝層6的物性的影響，因此藉由適宜設定材料的選擇、有機溶媒的選擇、樹脂及有機溶媒的混合比、淚型氣泡6A的大小或量、緩衝層6的厚度而進行調整。例如相對於樹脂溶液100份，將聚胺基甲酸酯樹脂設定為45份～62份的範圍內，將DMF設定為8份～32份的範圍內。
（凝固再生步驟） 於凝固再生步驟中，將準備步驟中製備的樹脂溶液連續塗佈於成膜基材（延展為片狀），並浸漬於水系凝固液中，藉此使聚胺基甲酸酯樹脂凝固再生為片狀。將準備步驟中製備的樹脂溶液於常溫下藉由刮刀塗佈機等塗佈機大致均勻地塗佈於帶狀的成膜基材。此時，藉由調整塗佈機與成膜基材的間隙（clearance）而調整樹脂溶液的塗佈厚度（塗佈量）。本例中，調整塗佈量以使緩衝層6的厚度為0.5 mm～2.0 mm的範圍內。成膜基材可使用可撓性膜、不織布、織布等。於使用不織布、織布的情況下，為了抑制於樹脂溶液的塗佈時向成膜基材內部的浸透，預先進行浸漬於水或DMF水溶液（DMF與水的混合液）等中的預處理（填縫）。
將塗佈有樹脂溶液的成膜基材浸漬於以相對於聚胺基甲酸酯樹脂為不良溶媒的水為主成分的水系凝固液中。於水系凝固液中，首先於經塗佈的樹脂溶液的表面遍及厚度數μm左右形成構成表層的微多孔。之後，藉由樹脂溶液中的DMF與水系凝固液的置換的進行，於成膜基材的單面使聚胺基甲酸酯體凝固再生為片狀。藉由DMF自樹脂溶液中脫溶媒，DMF與水系凝固液被置換，藉此於聚胺基甲酸酯體中形成多個淚型氣泡6A，使淚型氣泡6A形成為立體網眼狀。此時，由於成膜基材的聚對苯二甲酸乙二酯（Polyethylene Terephthalate，PET）製膜不浸透水，因此於樹脂溶液的表面側（表層側）產生脫溶媒，從而形成成膜基材側的孔徑比表面側大的淚型氣泡6A。即，於聚胺基甲酸酯體的內部，沿著聚胺基甲酸酯體的厚度方向，帶圓弧的剖面大致三角狀的多個發泡6以大致均等地分散的狀態形成。
（清洗/乾燥步驟） 於清洗/乾燥步驟中，將凝固再生步驟中凝固再生的帶狀（長條狀）的聚胺基甲酸酯體清洗後使其乾燥，而形成緩衝層6。即，於水等清洗液中清洗，殘留於聚胺基甲酸酯體中的DMF被去除。於清洗後，利用氣缸乾燥機使聚胺基甲酸酯體乾燥。氣缸乾燥機包括內部具有熱源的氣缸。聚胺基甲酸酯體沿著氣缸的周面通過，藉此進行乾燥，而形成緩衝層6。
＜接合步驟＞ 於接合步驟中，利用接著層7將所形成的研磨層4及緩衝層6貼合（接合）。接著層7例如使用丙烯酸系黏著劑，且以厚度為0.1 mm的方式形成接著層7。即，在研磨層4的與研磨面為相反側的面以大致均勻的厚度塗佈丙烯酸系黏著劑。研磨層4的與研磨面P為相反側的面和緩衝層6的表面（形成有表層的面）經由被塗佈的黏著劑壓接，從而利用接著層7貼合研磨層4及緩衝層6。然後，於裁切成圓形等所需形狀後，進行確認無污垢或異物等的附著等檢查，從而完成研磨墊3。 [實施例]
以下，藉由實施例更詳細地說明本發明，但本發明不受該些例子的限定。
於各實施例及比較例中，只要無特別指定，則所謂「份」，是指「質量份」。
另外，所謂NCO當量，是表示利用「（聚異氰酸酯化合物的質量（份）+多元醇化合物的質量（份））/[（聚異氰酸酯化合物每一分子的官能基數×聚異氰酸酯化合物的質量（份）/聚異氰酸酯化合物的分子量）-（多元醇化合物每一分子的官能基數×多元醇化合物的質量（份）/多元醇化合物的分子量）」求出的每一個NCO基的預聚物（Prepolymer，PP）的分子量的數值。
（關於研磨層A） 於使2,4-甲苯二異氰酸酯（TDI）、聚(氧基四亞甲基)二醇（PTMG）及二乙二醇（DEG）反應而成的NCO當量460的異氰酸酯基末端胺基甲酸酯預聚物100份中，添加混合殼部分包含丙烯腈-偏二氯乙烯共聚物、殼內內包有異丁烷氣體的未膨脹型的中空微小球體2.6份，獲得混合液。將所獲得的混合液裝入至第一液罐中，進行保溫。其次，獨立於第一液，作為硬化劑，添加混合MOCA 25.5份及聚丙二醇（PPG）8.5份，在第二液罐內進行保溫。將第一液罐、第二液罐各自的液體以使表示硬化劑中存在的胺基及羥基相對於預聚物中的末端異氰酸酯基的當量比的R值成為0.90的方式自具有兩個注入口的混合機的各注入口注入至所述混合機。將注入的兩種液體一邊混合攪拌一邊注入至預熱的成形機的模具，之後，進行合模，加熱30分鐘，進行一次硬化。將一次硬化的成形物脫模後，利用烘箱在130℃下進行2小時的二次硬化，獲得胺基甲酸酯成形物。於將所得的胺基甲酸酯成形物放置冷卻至25℃後，再次利用烘箱於120℃下加熱5小時後切片為1.3 mm的厚度，獲得研磨層A。
（關於研磨層B） 除了將研磨層A中使用的第一液的混合液設為NCO當量455的異氰酸酯基末端胺基甲酸酯預聚物100份與未膨脹型的中空微小球體的添加量為2.7份的混合液，且將研磨層A中使用的第二液設為僅MOCA 25.8份以外，利用與研磨層A相同的方法製作，獲得研磨層B。
（關於研磨層C） 除了於研磨層A中使用的第一液中進一步混合4,4'-亞甲基-雙(環己基異氰酸酯)（氫化MDI）2份，將未膨脹型的中空微小球體的添加量設為2.85份，且將研磨層A中使用的第二液設為僅MOCA 28份以外，利用與研磨層A相同的方法製作，獲得研磨層C。
（關於作為研磨層的研磨層D） 將霓塔哈斯（Nitta Haas）公司製造的商品名「IC1000」用作研磨層D。
（關於緩衝層（I）至緩衝層（V）） 於緩衝層（I）的製作中使用了聚酯MDI（二苯基甲烷二異氰酸酯）聚胺基甲酸酯樹脂作為聚胺基甲酸酯樹脂。相對於30%聚胺基甲酸酯樹脂溶液100份，添加作為溶媒的DMF 25份、包含20%作為顏料的碳黑的DMF分散液40份、作為成膜穩定劑的疏水性活性劑2份並進行混合，製備聚胺基甲酸酯樹脂溶液。將所得的樹脂溶液以0.7 mm的厚度塗佈於PET基材（厚度0.188 mm），於水系凝固液中使有機溶媒自樹脂溶液中脫溶媒，包含PET基材在內，製作了緩衝層（I）。 將市售的具有微細氣泡的聚胺基甲酸酯片（積水化學工業公司製造的「積水海綿2504KMS」）作為緩衝層（II）。 將市售的具有微細氣泡的聚胺基甲酸酯片（井上集團（Inoac）公司製造的「薄龍（PORON）HH-48C」）作為緩衝層（III）。 將包含聚酯纖維的不織布（密度：0.216 g/cm 3）浸漬於胺基甲酸酯樹脂溶液（迪愛生（DIC）公司製造，商品名「C1367」）中。於浸漬後，使用可對一對輥間加壓的軋液輥（mangle roller），將樹脂溶液擠出，使樹脂溶液大致均勻地含浸於不織布中。繼而，藉由浸漬於包含室溫的水的凝固液中，使含浸樹脂凝固再生，獲得樹脂含浸不織布。之後，自凝固液中取出樹脂含浸不織布，進而浸漬於包含水的清洗液中，去除樹脂中的N,N-二甲基甲醯胺（DMF）後，使其乾燥。於乾燥後，藉由拋光處理去除表面的表層，製作緩衝層（IV）。緩衝層（IV）的樹脂附著率為55%，厚度為1.00 mm。 將霓塔哈斯（Nitta Haas）公司製造的「SUBA400」作為緩衝層（V）。
（實施例及比較例） 利用厚度0.1 mm的雙面膠帶（於PET基材的兩面包括包含丙烯酸系樹脂的接著層者）接合研磨層A～研磨層D及緩衝層（I）～緩衝層（V），在緩衝層與接著層的相反側的面貼合雙面膠帶，製造實施例及比較例的研磨墊。各實施例、比較例的研磨層及緩衝層如表1所示般。
[表1]
   實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 實施例5 實施例6 比較例1 比較例2
研磨層 研磨層B 研磨層A 研磨層C 研磨層C 研磨層D
緩衝層 （II） （IV） （I） （IV） （II） （IV） （III） （V）
（動態黏彈性測定1） 基於下述條件進行了實施例及比較例的研磨墊（將研磨層及緩衝層利用雙面膠帶接著而成者）的動態黏彈性測定。使用在溫度23℃（±2℃）、相對濕度50%（±5%）的恆溫恆濕槽中將研磨墊保持40小時的乾燥狀態的研磨墊作為樣品，於通常的大氣環境下（乾燥狀態），進行基於彎曲模式的動態黏彈性測定。將彎曲模式的測定條件於以下示出。
測定條件 測定裝置     ：RSA-G2（TA儀器（TA Instruments）公司製造） 樣品            ：縱5 cm×橫0.5 cm×厚度0.125 cm 試驗模式     ：彎曲模式 頻率            ：約0.01～約10000（10 -2～10 4）rad/s 測定溫度     ：5℃、25℃、45℃ 應變範圍     ：0.10% 如上所述，於5℃、25℃、45℃的各溫度下以頻率分散進行測定，使用溫度-頻率換算法則進行測定曲線圖的合成，算出0.001 rad/s～100000 rad/s的tanδ。將各實施例及比較例的測定結果示於表2。另外，關於整體的結果，圖8、圖10、圖13中分別示出實施例1、實施例2、比較例1，作為參考，將使用了研磨層B單體的結果示於圖12。
[表2]
   實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 實施例5 實施例6 比較例1 比較例2
tanδ max1-10 0.281 0.248 0.242 0.222 0.216 0.183 0.299 0.250
tanδ max100-1000 0.280 0.221 0.218 0.197 0.244 0.155 0.408 0.342
比（tanδ max100-1000/tanδ max1-10） 0.995 0.893 0.902 0.890 1.127 0.850 1.364 1.366
tanδ max0.1-10000 0.294 0.248 0.253 0.222 0.254 0.183 0.452 0.342
tanδ min0.1-10000 0.252 0.200 0.199 0.178 0.201 0.143 0.228 0.196
tanδ max0.1-10000/tanδ min0.1-10000 1.166 1.236 1.267 1.243 1.261 1.277 1.987 1.745
tanδ max0.1-10000-tanδ min0.1-10000 0.042 0.047 0.053 0.043 0.053 0.040 0.225 0.146
（研磨試驗結果） 對於實施例及比較例的研磨墊，於下述研磨條件下實施研磨。於實施研磨時，在直徑121點測定研磨速率（Remove Rate，RR）。將比較例1的被研磨物整體的研磨速率的輪廓示於圖3，將實施例1及實施例2的被研磨物整體的研磨速率的輪廓示於圖9及圖11。再者，半徑140 mm的內側以2.5 mm的間距進行測定，外側以1 mm間距進行測定。
（研磨條件1） 使用研磨機：F-REX300（荏原製作所公司製造） 研磨劑溫度：20℃ 研磨壓盤轉速：70 rpm 研磨頭轉速：71 rpm 研磨壓力：3.5 psi 研磨漿料：卡巴特微電子公司（Cabot Microelectronics Corporation）製造，商品名：SS25 研磨漿料流量：200 ml/min 研磨時間：60秒 被研磨物：帶原矽酸四乙酯（Tetra Ethyl Ortho Silicate，TEOS）的矽晶圓
將實施例及比較例的各研磨墊的研磨結果示於表3。再者，作為研磨結果的「最邊緣速率」是利用被研磨物的最邊緣部（距中心149 mm的部分）的研磨速率除以距中心100 mm～140 mm的部分的研磨速率的平均值而得的值算出。
[表3]
研磨試驗結果 （最邊緣速率） 實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 實施例5 實施例6 比較例1 比較例2
1.18 1.29 1.31 1.24 1.28 1.35 1.58 1.6
如圖3、圖13及表2～表3所示般，於比（tanδ max100-1000/tanδ max1-10）大而為1.364的比較例1的研磨墊中，最邊緣部的速率變大而為1.58，從而確認到端部塌邊。另外，於使用了不同的研磨層及緩衝層的比較例2中，比（tanδ max100-1000/tanδ max1-10）亦大而為1.366，同樣地確認到端部塌邊。 另一方面，如圖8～圖9及表2～表3所示，於比（tanδ max100-1000/tanδ max1-10）小而為1.18的實施例1的研磨墊中，最邊緣部的速率可抑制在1.18及1.5以下，從而可抑制端部塌邊。於使用了不同的緩衝層的實施例2中，比（tanδ max100-1000/tanδ max1-10）亦小而為1.29，與實施例1同樣地可抑制端部塌邊。再者，將實施例1及實施例2中使用的研磨層B單獨的tanδ示於圖12，但tanδ的行為與在研磨墊整體中測定的圖8及圖10大幅度不同。另外，於對研磨層或緩衝層進行各種變更的實施例3～實施例6中，藉由將比（tanδ max100-1000/tanδ max1-10）設為規定範圍內，最邊緣部的研磨速率亦為1.5以下，可抑制端部塌邊，從而可獲得良好的邊緣輪廓。
（動態黏彈性測定2） 在與動態黏彈性試驗1所示的測定條件相同的條件下，於5℃、25℃、45℃的各溫度下以頻率分散進行測定，使用溫度-頻率換算法則進行測定曲線圖的合成。然後，於0.001 rad/s～100000 rad/s的範圍內求出儲存彈性係數E'。將各實施例及比較例的測定結果示於表4。另外，關於相對於頻率的儲存彈性係數E'整體的結果，代表性地將實施例2示於圖14，將實施例4示於圖15，將比較例2示於圖16。
[表4]
   實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 實施例5 實施例6 比較例1 比較例2
E' 10 54.4 51.9 58.8 36.7 70.1 28.4 37.6 53.9
E' 1000 98.3 78.8 92.9 61.5 112.4 42.8 81.4 135.1
比（E' 1000/E' 10） 1.81 1.52 1.58 1.68 1.60 1.51 2.16 2.51
階差消除性能 ○ ○ ○ ○ ○ ○ × ×
（階差研磨量試驗（階差消除性能試驗）） 將實施例及比較例的研磨墊經由具有丙烯酸系接著劑的雙面膠帶而設置於研磨裝置的規定位置，於所述研磨條件下實施研磨加工。階差消除性能藉由利用階差/表面粗糙度/微細形狀測定裝置（科磊（KLA Tencor）公司製造，P-16+OF）測定100 μm/100 μm的凹陷來進行評價。將結果示於圖17～圖20。再者，所謂凹陷，主要是指在寬幅配線圖案中配線剖面呈碟狀下凹的現象，所謂侵蝕，主要是指在微細配線部絕緣膜亦與配線一起被磨削的現象，均為被過度研磨的現象。 對於具有約3000埃～約3500埃的階差的圖案晶圓，以一次研磨量成為1000埃的方式調整研磨速率，並實施研磨，階段性地進行研磨，每次實施晶圓的階差測定。縱軸的台階高度（Step Height）表示階差。 圖17為對配線寬度為120 μm的配線的被研磨物實施而得的結果，圖18為對相對於Cu配線寬度100 μm而言絕緣膜的寬度為100 μm的配線的被研磨物實施而得的結果，圖19為對相對於Cu配線寬度50 μm而言絕緣膜的寬度為50 μm的配線的被研磨物實施而得的結果，圖20為對相對於Cu配線寬度10 μm而言絕緣膜的寬度為10 μm的配線的被研磨物實施而得的結果，數字越小，配線變得越微細。 另外，所述表2的階差消除性能中，將至研磨量達到2000埃為止的初期研磨階段中的相對於研磨量（埃）而言的階差消除量（埃）相對於10 μm～120 μm的配線寬度中的任一配線寬度的圖案晶圓而言均超過1者設為良好且以○表示，將在任一配線寬度中成為1以下者設為不良且以×表示。再者，階差消除量可利用自研磨前的初期階差（約3000埃～約3500埃）減去在某研磨時間點確認的階差而得的值（埃）來求出。
（研磨條件2） 使用研磨機：F-REX300X（荏原製作所公司製造） 盤（Disk）：A188（3M公司製造） 研磨劑溫度：20℃ 研磨壓盤轉速：90 rpm 研磨頭轉速：81 rpm 研磨壓力：3.5 psi 研磨漿料：CSL-9044C（使用CSL-9044C原液：純水=重量比1：9的混合液）（福吉米公司（Fujimi Corporation）製造） 研磨漿料流量：200 ml/min 研磨時間：60秒 被研磨物：Cu膜基板 墊磨合（pad break）：32 N 10分鐘 調節（conditioning）：原位（in-situ） 18 N 16次掃描（scan）、異位（Ex-situ） 32 N 4次掃描 [產業上的可利用性]
本發明提供一種可改善端部塌邊及/或提高階差消除性能的研磨墊，因此有助於研磨墊的製造、銷售，因而具有產業上的可利用性。
1:研磨裝置 3:研磨墊 4:研磨層 4A:中空微小球體 6:緩衝層 7:接著層 8:被研磨物 8a:端部塌邊 9:漿料 10:研磨壓盤 11:基盤 12:夾具 16:保持壓盤 16A:扣環 C:中心 E:邊緣 M:中間
圖1是研磨裝置1的立體圖。 圖2是處於端部塌邊狀態的被研磨物8的側面圖。 圖3表示穿過藉由現有技術（比較例1的研磨墊）研磨的被研磨物8的中心的直線上的被研磨物整體的研磨速率的輪廓（對第50片被研磨物實施時的輪廓）。 圖4（a）是本發明的研磨墊3的立體圖，圖4（b）是本發明的研磨墊3的剖面圖。 圖5表示在將被研磨物（8）配置於扣環16A中的狀態下在研磨墊上進行研磨的情況。圖中，箭頭表示被研磨物8、研磨墊3的旋轉方向。 圖6表示對研磨墊3整體測定動態黏彈性試驗時的概略圖。 圖7是表示階差研磨量試驗中的階差狀態的示意圖的圖。 圖8是對實施例1的研磨墊整體進行彎曲模式的動態黏彈性測定時的tanδ的曲線圖。 圖9表示穿過藉由實施例1的研磨墊研磨的被研磨物8的中心的直線上的被研磨物整體的研磨速率的輪廓（對第50片被研磨物實施時的輪廓）。 圖10是對實施例2的研磨墊整體進行彎曲模式的動態黏彈性測定時的tanδ的曲線圖。 圖11表示穿過藉由實施例2的研磨墊研磨的被研磨物8的中心的直線上的被研磨物整體的研磨速率的輪廓（對第50片被研磨物實施時的輪廓）。 圖12是僅對實施例1及實施例2的研磨墊的研磨層B進行彎曲模式的動態黏彈性測定時的tanδ的曲線圖。 圖13是對比較例1的研磨墊整體進行彎曲模式的動態黏彈性測定時的tanδ的曲線圖。 圖14是對實施例2的研磨墊整體進行彎曲模式的動態黏彈性測定時的E'相對於頻率的曲線圖。 圖15是對實施例4的研磨墊整體進行彎曲模式的動態黏彈性測定時的E'相對於頻率的曲線圖。 圖16是對比較例2的研磨墊整體進行彎曲模式的動態黏彈性測定時的E'相對於頻率的曲線圖。 圖17是使用了實施例2、實施例4、比較例2的研磨墊的階差消除性能試驗的結果（使用了Cu配線寬度120 μm的配線的被研磨物的情況）。 圖18是使用了實施例2、實施例4、比較例2的研磨墊的階差消除性能試驗的結果（使用了相對於Cu配線寬度100 μm而言絕緣膜的寬度為100 μm的配線的被研磨物的情況）。 圖19是使用了實施例2、實施例4、比較例2的研磨墊的階差消除性能試驗的結果（使用了相對於Cu配線寬度50 μm而言絕緣膜的寬度為50 μm的配線的被研磨物的情況）。 圖20是使用了實施例2、實施例4、比較例2的研磨墊的階差消除性能試驗的結果（使用了相對於Cu配線寬度10 μm而言絕緣膜的寬度為10 μm的配線的被研磨物的情況）。
1:研磨裝置
3:研磨墊
4:研磨層
6:緩衝層
8:被研磨物
9:漿料
10:研磨壓盤
16:保持壓盤

Claims (9)

  1. 一種研磨墊，包括：研磨層，具有用於研磨加工被研磨物的研磨面；以及緩衝層，配置於所述研磨層的與研磨面為相反之側， 關於在彎曲模式下藉由基於頻率分散（25℃）的動態黏彈性試驗而獲得的研磨墊整體的儲存彈性係數E'與損失彈性係數E''之比（tanδ），以100 rad/s～1000 rad/s測定而得的tanδ的最大值（tanδ max100-1000）相對於以1 rad/s～10 rad/s測定而得的tanδ的最大值（tanδ max1-10）之比為0.75～1.30。
  2. 如請求項1所述的研磨墊，其中以100 rad/s～1000 rad/s測定而得的tanδ的最大值（tanδ max100-1000）相對於以1 rad/s～10 rad/s測定而得的tanδ的最大值（tanδ max1-10）之比為0.85～1.15。
  3. 如請求項1或請求項2所述的研磨墊，其中以0.1 rad/s～10000 rad/s測定而得的tanδ的最大值與最小值之比（最大值（tanδ max0.1-10000）/最小值（tanδ min0.1-10000））為1～1.3。
  4. 如請求項3所述的研磨墊，其中以0.1 rad/s～10000 rad/s測定而得的tanδ的最大值與最小值之差（最大值（tanδ max0.1-10000）/最小值（tanδ min0.1-10000））為0～0.1。
  5. 一種研磨墊，包括：研磨層，具有用於研磨加工被研磨物的研磨面；以及緩衝層，配置於所述研磨層的與研磨面為相反之側， 關於在彎曲模式下對所述研磨墊整體進行基於頻率分散（25℃）的動態黏彈性試驗時的儲存彈性係數E'，1000 rad/s的E'的值（E' 1000）與10 rad/s的E'的值（E' 10）之比（E' 1000/E' 10）為1～2。
  6. 如請求項5所述的研磨墊，其中所述1000 rad/s的E'的值（E' 1000）與10 rad/s的E'的值（E' 10）之比（E' 1000/E' 10）為1.4～1.9。
  7. 如請求項5所述的研磨墊，其中所述研磨層由包含中空微小球體的聚胺基甲酸酯樹脂形成。
  8. 如請求項5所述的研磨墊，其中所述緩衝層是選自由含浸不織布、海綿材料及仿麂皮材料所組成的群組中的至少一種。
  9. 如請求項5所述的研磨墊，其中於對具有階差的圖案晶圓進行研磨時，至研磨量達到2000埃為止的初期研磨階段中的相對於研磨量（埃）而言的階差消除量（埃）相對於10 μm～120 μm的配線寬度中的任一寬度的圖案晶圓而言均超過1。
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