TW202328258A - 研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯、研磨層、及研磨墊 - Google Patents

研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯、研磨層、及研磨墊 Download PDF

Info

Publication number
TW202328258A
TW202328258A TW111137193A TW111137193A TW202328258A TW 202328258 A TW202328258 A TW 202328258A TW 111137193 A TW111137193 A TW 111137193A TW 111137193 A TW111137193 A TW 111137193A TW 202328258 A TW202328258 A TW 202328258A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
thermoplastic polyurethane
polishing
layer
water
sheet
Prior art date
Application number
TW111137193A
Other languages
English (en)
Inventor
砂山梓紗
合志佑有子
加藤充
Original Assignee
日商可樂麗股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商可樂麗股份有限公司 filed Critical 日商可樂麗股份有限公司
Publication of TW202328258A publication Critical patent/TW202328258A/zh

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/11—Lapping tools
    • B24B37/20—Lapping pads for working plane surfaces
    • B24B37/24—Lapping pads for working plane surfaces characterised by the composition or properties of the pad materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • B24D3/02—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent
    • B24D3/20—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially organic
    • B24D3/22—Rubbers synthetic or natural
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/40—High-molecular-weight compounds
    • C08G18/48—Polyethers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/65—Low-molecular-weight compounds having active hydrogen with high-molecular-weight compounds having active hydrogen
    • C08G18/66—Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

Abstract

一種研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯，其為厚度2mm的片材時，在50℃的水中飽和膨潤後的D硬度小於50，且其為厚度200μm的片材時，與水的接觸角為70度以下。

Description

研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯、研磨層、及研磨墊
本發明係關於研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯、研磨層、及研磨墊。
近年來半導體晶圓及半導體元件要求高積體化及多層配線化，因此針對提升此等材料之基礎品質、例如該表面平坦性等的要求提高。 作為用以使半導體晶圓表面平坦化的研磨方法，可列舉：化學機械研磨(CMP，Chemical Mechanical Polishing (Planarization))。CMP係一邊對於被研磨物表面供給包含磨粒及反應液之漿液，一邊以研磨墊高精度地研磨被研磨物的方法。作為構成此方法中所使用之研磨墊的研磨層之材料，係使用熱塑性聚胺基甲酸酯(例如專利文獻1～7)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2009-274208號公報 [專利文獻2]日本特開2018-39105號公報 [專利文獻3]國際公開第2020/036038號 [專利文獻4]國際公開第2016/067588號 [專利文獻5]日本特表2018-531157號公報 [專利文獻6]國際公開第2011/077999號 [專利文獻7]國際公開第2007/034980號
[發明欲解決之課題]
然而，專利文獻1及2中，有會產生異物、傷痕、凹坑等缺陷這樣的問題。
又，專利文獻3～6中，有研磨速度降低這樣的問題。
又，專利文獻7中，有漿液在研磨墊表面上的保持力降低、研磨速度降低這樣的問題。
如以上所述，具備使用以往熱塑性聚胺基甲酸酯之研磨層的研磨墊，可能導致研磨速度降低以及因接觸壓力太高而造成缺陷。
本發明係鑒於該以往問題而完成者，其課題在於提供一種研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯，其構成降低研磨溫度而抑制缺陷產生且可以高研磨速度進行研磨的研磨層；並提供使用其之研磨層以及研磨墊。 [用以解決課題之手段]
為了解決該課題，本案發明人反覆研究，結果發現藉由使用將D硬度及與水的接觸角調整至既定範圍內的研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯，可製作降低研磨溫度而抑制缺陷產生且可以高研磨速度進行研磨的研磨層，進而完成本發明。
本發明係關於下述[1]至[10]。 [1]一種研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯，其為厚度2mm的片材時，以50℃的水使其飽和膨潤後的D硬度小於50，且其為厚度200μm的片材時，與水的接觸角為70°以下。 [2]如[1]之研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯，其其為厚度200μm的片材時，由下式(1)算出之接觸角的變化為40～60%； A/B×100･･･(1) (在該式(1)中，A表示滴下2.5μL的水15分鐘後的接觸角，B表示剛滴下2.5μL的水之後的接觸角)。 [3]如[1]或[2]之研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯，其為厚度500μm的片材時，以50℃的水使其飽和膨潤後的拉伸模數為100MPa以下。 [4]如[1]至[3]中任一項之研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯，其為厚度500μm的片材時，在-30～100℃的範圍內，損耗正切(tanδ)達到最大時的溫度在-15～25℃的範圍內。 [5]如[1]至[4]中任一項之研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯，其為厚度500μm的片材時，斷裂伸度為500%以上。 [6]如[1]至[5]中任一項之研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯，其係至少包含源自鏈延長劑之結構單元、源自多元醇之結構單元及源自多異氰酸酯之結構單元的研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯，其中該多元醇包含15莫耳%以上的聚乙二醇。 [7]如[1]至[6]中任一項之研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯，其係至少包含源自鏈延長劑之結構單元、源自多元醇之結構單元及源自多異氰酸酯之結構單元的研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯，其中源自該多異氰酸酯之異氰酸酯基的氮之含有比例為4.0～5.0質量%。 [8]一種研磨層，其係使用如[1]至[7]中任一項之研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯。 [9]如[8]之研磨層，其中該研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯為非發泡體。 [10]一種研磨墊，其具備如[8]或[9]之研磨層 [發明之效果]
根據本發明，可提供一種研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯，其構成降低研磨溫度而抑制缺陷產生並且可以高研磨速度進行研磨的研磨層；並提供使用其之研磨層以及研磨墊。
[用以實施發明的形態]
以下根據本發明之實施型態的一例進行說明。然而，以下所示的實施態樣，係用以將本發明之技術思想具體化的例示，本發明並不限於以下的記載。 任意選擇本說明書中之記載事項的態樣或任意組合之態樣亦包含於本發明。 本說明書中，較佳之規定可任意選擇，較佳之規定彼此的組合可謂更佳。 本說明書中，記載「XX～YY」係表示「XX以上YY以下」。 本說明書中，關於較佳的數值範圍(例如含量等範圍)，階段性記載的下限值及上限值分別獨立並且可組合。例如，亦可從「較佳為10～90，更佳為30～60」這樣的記載之中，將「較佳的下限值(10)」與「更佳為上限值(60)」組合而作為「10～60」。
[研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯] 本發明的研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯，其特徵為：為厚度2mm的片材時，在50℃的水中飽和膨潤後的D硬度小於50，且其為厚度200μm的片材時，與水的接觸角在70度以下。 本發明的研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯，為厚度2mm的片材時，在50℃的水中飽和膨潤後的D硬度小於50，且其為厚度200μm的片材時，與水的接觸角在70度以下，藉此可製作降低研磨溫度而抑制缺陷產生並且可以高研磨速度進行研磨的研磨層。
以下詳細說明本發明的研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯的物性。 ＜D硬度＞ 本發明的研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯，只要為厚度2mm的片材時，在50℃的水中飽和膨潤後的D硬度小於50，則無特別限制，較佳為25以上，更佳為30以上，然後，較佳為48以下，更佳為46以下。若在50℃的水中飽和膨潤後的D硬度在該較佳範圍內，表面硬度低、接觸面積變大，可在研磨層與晶圓之間保持大量的研磨顆粒，可有效率地進行研磨，而可提升研磨速度。 另外，在50℃的水中飽和膨潤後的D硬度，係根據實施例之方法，依照JIS K 7311：1995進行測量。 例如，藉由在源自多元醇的結構單元中導入親水性部位(例如，使用聚乙二醇(PEG)作為多元醇)、使用分子間力小的具有分支結構之化合物(例如，3-甲基-1,5-戊二醇(MPD)、1,3-丁二醇、新戊二醇)作為鏈延長劑、或是使用碳數為奇數之化合物(例如，1,9-壬二醇)作為鏈延長劑，可得到在50℃的水中飽和膨潤後的D硬度小於50的研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯。
＜與水的接觸角＞ 本發明的研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯，只要其為厚度200μm的片材時與水的接觸角在70度以下，則無特別限制，較佳為69度以下，更佳為68度以下，再佳為67度以下。若與水的接觸角在該較佳範圍內，則研磨面的親水性提升，因此可減少研磨時的刮痕、降低研磨溫度而進一步抑制缺陷產生，並且可以更高的研磨速度進行研磨。 另外，與水的接觸角係指「與水的接觸角(即刻)」(本案請求項1中的「接觸角」係指「接觸角(即刻)」)，可藉由實施例之方法進行測量。另外，「即刻」係指從滴下水開始起算2秒後。
＜接觸角的變化＞ 本發明的研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯，其為厚度200μm的片材時接觸角的變化並無特別限制，較佳為40～60%，更佳為41～59%，再佳為45～55%。 若接觸角的變化在該較佳範圍內，則藉由與水的接觸，可以從容易成形的「高接觸角」轉變成親水性高的「低接觸角」的方式進行控制，藉此可進一步降低研磨溫度而更抑制缺陷產生，並且可以更高的研磨速度進行研磨。 另外，上述的「接觸角的變化」可從下式(1)算出。 A/B×100･･･(1) (該式(1)中，A表示滴下2.5μL的室溫(23℃)之水15分鐘後的接觸角，B表示剛滴下2.5μL的室溫(23℃)之水2.5μL後的接觸角)。
在50℃的水中飽和膨潤後的D硬度小於50的熱塑性聚胺基甲酸酯中導入與水相接時分子鏈容易移動的親水性部位、或是導入作為分子鏈容易移動而在與水相接時容易膨潤之分子結構的分支結構，可以從藉由與水接觸而容易成形的「高接觸角」轉變成親水性高的「低接觸角」的方式進行控制。
＜拉伸模數＞ 本發明的研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯，為厚度500μm的片材時，在50℃的水中飽和膨潤後的拉伸模數較佳為100MPa以下，更佳為30～90MPa，再佳為40～80MPa。若該50℃水中飽和膨潤後的拉伸模數在該較佳範圍內，可縮小研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯的D硬度，藉此降低研磨溫度而進一步抑制缺陷產生，並且可以更高的研磨速度進行研磨。 另外，拉伸模數可藉由實施例的方法進行測量。
＜拉伸模數在水飽和膨潤時的變化＞ 本發明的研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯，為厚度500μm的片材時，拉伸模數在水飽和膨潤時的變化並無特別限制，較佳為75%以上，更佳為77～100%，再佳為79～95%。 若拉伸模數在水飽和膨潤時的變化在該較佳範圍內，可維持與水相接時的研磨穩定性，並可賦予研磨層親水性。 另外，上述「拉伸模數在水飽和膨潤時的變化」係以下式(2)算出。 C/D×100･･･(2) (該式(2)中，C表示在50℃的水中飽和膨潤後於23℃、50%RH中的拉伸模數，D表示飽和膨潤之前在23℃、50%RH中的拉伸模數)。
＜損耗正切(tanδ)達到最大時的溫度＞ 本發明的研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯，為厚度500μm的片材時，在-30～100℃的範圍內，損耗正切(tanδ)達到最大時的溫度較佳為-15～25℃的範圍內，更佳為-15～20℃的範圍內，再佳為-12～18℃的範圍內，再更佳為-12～10℃的範圍內，再更佳為-12～8℃的範圍內。若該損耗正切(tanδ)達到最大時的溫度在該較佳範圍內，可將研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯的D硬度調整至適當範圍，進一步降低研磨溫度而更抑制缺陷產生，並且可以更高的研磨速度進行研磨。 另外，損耗正切(tanδ)達到最大時的溫度，可藉由實施例的方法進行測量。
＜斷裂伸度＞ 本發明的研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯，為厚度500μm的片材時，斷裂伸度較佳為500%以上，更佳為510～800%的範圍內，再佳為520～750%的範圍內。若該斷裂伸度在該較佳範圍內，則可在抑制毛邊的狀態下增加接觸面積，可進一步降低研磨溫度而更抑制缺陷產生，並且可以更高的研磨速度進行研磨。 另外，斷裂伸度可藉由實施例的方法進行測量。
以下詳細說明本發明的研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯的結構。 本發明的研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯，例如，從製造容易性的觀點來看，較佳係至少包含源自鏈延長劑的結構單元、源自多元醇的結構單元以及源自多異氰酸酯的結構單元，更佳係僅包含源自鏈延長劑的結構單元、源自多元醇的結構單元以及源自多異氰酸酯的結構單元。 相對於研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯中的全部結構單元，作為源自鏈延長劑的結構單元、源自多元醇的結構單元及源自多異氰酸酯的結構單元的總含量，較佳為80質量%以上，更佳為85質量%以上，再佳為90質量%以上，再更佳為95質量%以上，最佳為100質量%。
＜鏈延長劑＞ 作為本發明中的聚胺基甲酸酯之製造中所使用的鏈延長劑，亦可使用一般的聚胺基甲酸酯之製造中，從以往即使用的任一種鏈延長劑。具體而言，較佳係使用分子中具有2個以上可與異氰酸酯基反應之活性氫原子的分子量300以下之低分子化合物，可列舉例如：乙二醇、二乙二醇(DEG)、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、2,2-二乙基-1,3-丙二醇、2,2,4-三甲基-1,3-丙二醇、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、2,3-丁二醇、1,4-丁二醇(BD)、1,5-戊二醇(PD)、新戊二醇、1,6-己二醇、2,5-二甲基-2,5-己二醇、3-甲基-1,5-戊二醇(MPD)、1,4-雙(β-羥基乙氧基)苯、1,4-環己二醇、環己烷二甲醇(1,4-環己烷二甲醇等)、雙(β-羥乙基)對苯二甲酸酯、1,9-壬二醇(ND)、間苯二甲基二醇、對苯二甲基二醇、三乙二醇等二醇類；乙二胺、三亞甲基二胺、四亞甲基二胺、六亞甲基二胺、七亞甲基二胺、八亞甲基二胺、九亞甲基二胺、十亞甲基二胺、十一亞甲基二胺、十二亞甲基二胺、2,2,4-三甲基六亞甲基二胺、2,4,4-三甲基六亞甲基二胺、3-甲基五亞甲基二胺、1,2-環己烷二胺、1,3-環己烷二胺、1,4-環己烷二胺、1,2-二胺基丙烷、肼、苯二甲基二胺、異佛爾酮二胺、哌𠯤、鄰苯二胺、間苯二胺、對苯二胺、甲苯二胺、二甲苯二胺、己二酸二醯肼、間苯二甲酸二醯肼、4,4’-二胺基二苯基甲烷、4,4’-二胺基二苯醚、4,4’-雙(4-胺基苯氧基)聯苯、4,4’-雙(3-胺基苯氧基)聯苯、1,4-雙(4-胺基苯氧基)苯、1,3-雙(4-胺基苯氧基)苯、1,3-雙(3-胺基苯氧基)苯、3,4’-二胺基二苯醚、4,4’-二胺基二苯基碸、3,4-二胺基二苯基碸、3,3’-二胺基二苯基碸、4,4’-亞甲基-雙(2-氯苯胺)、3,3’-二甲基-4,4’-二胺基聯苯、4,4’-二胺基二苯硫醚、2,6-二胺基甲苯、2,4-二胺基氯苯、1,2-二胺基蒽醌、1,4-二胺基蒽醌、3,3’-二胺基二苯甲酮、3,4-二胺基二苯甲酮、4,4’-二胺基二苯甲酮、4,4’-二胺基聯苄、2,2’-二胺基-1,1’-聯萘、1,3-雙(4-胺基苯氧基)烷烴、1,4-雙(4-胺基苯氧基)烷烴、1,5-雙(4-胺基苯氧基)烷等1,n-雙(4-胺基苯氧基)烷烴(n為3～10)、1,2-雙[2-(4-胺基苯氧基)乙氧基]乙烷、9,9-雙(4-胺基苯基)茀、4,4’-二胺基苯甲醯胺苯等二胺類等。此等可單獨使用1種，亦可將2種以上組合使用。 此等之中，較佳為1,4-丁二醇(BD)、1,5-戊二醇(PD)、1,9-壬二醇(ND)、3-甲基-1,5-戊二醇(MPD)。 另外，藉由使用1,9-壬二醇(ND)作為鏈延長劑，可提升易修整性，藉由使用具有分支結構者，可將D硬度調整為較低。 另外，此處，就分支結構而言，分支數較佳為1～4，又，分支基(側鏈)的碳數較佳為1～6。 具有上述分支結構的化合物之具體例，可列舉例如：3-甲基-1,5-戊二醇(MPD)、1,3-丁二醇、新戊二醇、2,3-丁二醇、2,5-二甲基-2,5-己二醇等。
＜多元醇＞ 作為多元醇的具體例，可列舉例如：聚乙二醇(PEG)、聚四亞甲基二醇(PTMG)等聚醚二醇；聚碳酸酯二醇；聚酯二醇等。此等可單獨使用1種，亦可將2種以上組合使用。 此等之中，從取得容易性及反應性優良的觀點來看，較佳為聚醚二醇及/或聚酯二醇。
多元醇較佳係包含15莫耳%以上的聚乙二醇，更佳係包含20莫耳%以上的聚乙二醇，再佳係包含25莫耳%以上的聚乙二醇。 若多元醇中的聚乙二醇的含有率在該較佳範圍內，可製備在源自多元醇的結構單元中導入親水性部位而成的熱塑性聚胺基甲酸酯。 此處，所謂的親水性部位，係以具有羧基、酯基、羰基、聚氧乙烯骨架等親水性基及/或骨架的化合物(例如聚乙二醇、聚(九亞甲基己二酸))所構成之部位。 另外，在源自多元醇的結構單元中導入親水性部位而成的熱塑性聚胺基甲酸酯，可使在50℃的水中飽和膨潤後的D硬度小於50以提升磨粒保持力，可有效率地進行研磨，而可得到研磨速度提升的研磨層。
多元醇的數量平均分子量較佳為450～3,000，更佳為500～2,700，再佳為550～2,400。若多元醇的數量平均分子量在該範圍內，則容易得到剛性、硬度及親水性等要求特性經維持的研磨層。另外，多元醇的數量平均分子量，係指根據依照JIS K 1557-1：2007測量之羥基價算出的數量平均分子量。
(聚醚二醇) 作為聚醚二醇的具體例，可列舉例如：聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亞甲基二醇、聚(甲基四亞甲基二醇)、甘油系聚伸烷醚二醇(glycerin-based polyalkylene ether glycol)等。此等可單獨使用1種，亦可將2種以上組合使用。 此等之中，較佳為聚乙二醇(PEG)、聚四亞甲基二醇(PTMG)。
(聚碳酸酯二醇) 作為聚碳酸酯二醇，可列舉：由低分子二醇與碳酸酯化合物的反應所得之者。 作為用以製造聚碳酸酯二醇的低分子二醇，可列舉先前例示的低分子二醇。 作為用以製造聚碳酸酯二醇的碳酸酯化合物，可列舉：碳酸二烷酯、碳酸伸烷酯、碳酸二芳酯等。 作為碳酸二烷酯，可列舉碳酸二甲酯、碳酸二乙酯等，作為碳酸伸烷酯，可列舉碳酸伸乙酯等，作為碳酸二芳酯，可列舉碳酸二苯酯等。
(聚酯二醇) 作為聚酯二醇，可列舉例如：使二羧酸或是其酯或酸酐等酯形成性衍生物與低分子二醇直接進行酯化反應或酯交換反應所得之聚酯二醇等。 作為二羧酸的具體例，可列舉例如：草酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二羧酸、2-甲基琥珀酸、2-甲基己二酸、3-甲基己二酸、3-甲基戊二酸、2-甲基辛二酸、3,8-二甲基癸二酸、3,7-二甲基癸二酸等碳數2～12的脂肪族二羧酸；將藉由三酸甘油酯之分餾所得之不飽和脂肪酸二聚化而成之碳數14～48的二聚化脂肪族二羧酸(二聚物酸)及此等的氫化物(氫化二聚物酸)等脂肪族二羧酸；1,4-環己烷二羧酸等脂環族二羧酸；對苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸等芳香族二羧酸等。又，作為二聚物酸及氫化二聚物酸，可列舉：Unichema公司製的商品名稱「PRIPOL 1004」、「PRIPOL 1006」、「PRIPOL 1009」、「PRIPOL 1013」等。此等可單獨使用1種，亦可將2種以上組合使用。 又，作為低分子二醇的具體例，可列舉例如：乙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,5-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,7-庚二醇、1,8-辛二醇、2-甲基-1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇等脂肪族二醇；環己烷二甲醇、環己二醇等脂環族二醇等。此等可單獨使用1種，亦可將2種以上組合使用。此等之中，較佳為碳數6～12的二醇，更佳為碳數8～10的二醇，再佳為碳數9的二醇。
＜多異氰酸酯＞ 作為多異氰酸酯，只要是一般熱塑性聚胺基甲酸酯的製造中所使用的多異氰酸酯，則未特別限制，可列舉例如：伸乙基二異氰酸酯、四亞甲基二異氰酸酯、五亞甲基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、2,2,4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯、2,4,4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯、十二亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、異亞丙基雙(4-環己基異氰酸酯)、環己基甲烷二異氰酸酯、甲基環己烷二異氰酸酯、4,4’-二環己基甲烷二異氰酸酯、賴氨酸二異氰酸酯、2,6-二異氰酸基甲基己酸酯、雙(2-異氰酸基乙基)富馬酸酯、雙(2-異氰酸基乙基)碳酸酯、2-異氰酸基乙基-2,6-二異氰酸基己酸酯、環伸己基二異氰酸酯、甲基環伸己基二異氰酸酯、雙(2-異氰酸基乙基)-4-環己烯等脂肪族或脂環族二異氰酸酯；2,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、2,4-甲苯二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯、間伸苯基二異氰酸酯、對伸苯基二異氰酸酯、間苯二甲基二異氰酸酯、對苯二甲基二異氰酸酯、1,5-萘二異氰酸酯、4,4’-二異氰酸基聯苯、3,3’-二甲基-4,4’-二異氰酸基聯苯、3,3’-二甲基-4,4’-二異氰酸基二苯基甲烷、氯伸苯基-2,4-二異氰酸酯、四甲基苯二甲基二異氰酸酯等芳香族二異氰酸酯等。此等可單獨使用1種，亦可將2種以上組合使用。 此等之中，從提升所得之研磨層的耐磨耗性的觀點來看，較佳為4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)。
作為源自多異氰酸酯之異氰酸酯基的含氮比例，並無特別限制，較佳為4.0～5.0質量%，更佳為4.1～4.9質量%的範圍內，再佳為4.2～4.8質量%的範圍內。若該含氮比例在該較佳範圍內，則可維持研磨穩定性及研磨平坦性，並且可調整研磨層硬度。 另外，含氮比例係指『(熱塑性聚胺基甲酸酯中所包含的源自多異氰酸酯的結構單元之質量比例)×((多異氰酸酯1分子所包含的異氰酸酯基中存在的氮原子之總質量)/(多異氰酸酯1分子的質量))×100』，亦可依據實施例的方法進行測量。
＜添加劑＞ 本發明的研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯，亦可因應需求含有交聯劑、填充劑、交聯促進劑、交聯助劑、軟化劑、賦黏劑、抗老化劑、發泡劑、加工助劑、密合性賦予劑、無機填充劑、有機填充物、結晶成核劑、耐熱穩定劑、耐候穩定劑、抗靜電劑、著色劑、滑劑、阻燃劑、阻燃助劑(氧化銻等)、抗輝散(anti-blooming)劑、離型劑、增黏劑、抗氧化劑、導電劑等添加劑。 研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯中的添加劑之含有比例並未特別限定，較佳為50質量%以下，更佳為20質量%以下，再佳為10質量%以下。
藉由在源自多元醇的結構單元中導入親水性部位(例如使用聚乙二醇(PEG)作為多元醇)、或是使用將分子間力小的具有分支結構之化合物(例如，3-甲基-1,5-戊二醇(MPD))用作鏈延長劑的熱塑性聚胺基甲酸酯，藉此可在抑制低硬度研磨層的製作中預期之成形性惡化及平坦性惡化等的狀態下，得到表面(與磨粒/晶圓接觸的研磨面)為低硬度的研磨層，藉此提升研磨速度，而且可達成維持平坦性及抑制缺陷產生。
＜研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯的製造方法＞ 研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯可藉由使用該原料並使用習知的預聚物法或單次(one shot)法的胺基甲酸酯化反應進行聚合而得。更具體可列舉：在實質上不存在溶劑之下，以既定比例摻合上述各成分，並使用單軸或多軸螺桿型擠製機一邊進行熔融混合一邊藉由熔融聚合以進行製造之方法；及在溶劑的存在下藉由預聚物法進行聚合以製造的方法等。另外，熔融聚合亦可連續進行。 本發明中，從穩定進行本發明之研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯之製造的觀點來看，較佳係使用熔融聚合。
所得之研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯，例如係在顆粒化之後，藉由擠製成形法、射出成形法、吹製成形法、砑光成形法等各種成形法成形為片狀的成形體。尤其藉由使用T字模的擠製成形可得到厚度均勻的片狀成形體。
[研磨層] 本發明的研磨層，係將本發明的研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯成形為片狀而成者。 研磨層中的研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯的含量較佳為50質量%以上，更佳為70質量%以上，再佳為90質量%以上，最佳為100質量%。 另外，研磨層可為研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯的發泡體及非發泡體的任一者，但較佳為非發泡體。若研磨層為研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯的非發泡體，則研磨均勻性高，可抑制因發泡分布造成的不均勻以及因發泡內的凝聚物而產生缺陷，藉此可實現研磨特性不易變動而穩定的研磨。
＜密度＞ 研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯之成形體的密度較佳為0.75g/cm 3以上，更佳為0.85g/cm 3以上，再佳為1.0g/cm 3以上。若研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯的成形體之密度在該下限值以上，則作為研磨層可具有適當的柔軟性。又，作為研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯，從高剛性與材料均質程度而研磨穩定性優良的觀點來看，特佳為非發泡的研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯。
＜研磨層的厚度＞ 本發明之研磨層的形狀，例如可藉由對於研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯的片狀成形體進行切削、切片、沖切加工等適當調整。研磨層的厚度並未特別限定，較佳為0.5～5.0mm，更佳為1.0～3.0mm，再佳為1.2～2.5mm。若研磨層的厚度在該範圍內，則生產性及操作性提升，並且研磨性能的穩定性亦提升。
＜研磨層的形狀＞ 研磨層的研磨面上，較佳係藉由研削加工或雷射加工、在射出成形時以模具轉印、以經加熱之模具壓印等的方法，以同心圓狀、格狀、螺旋狀、放射狀等既定圖案形成溝槽或孔之類的凹部。這樣的凹部可使漿液均勻且充分供給至研磨面，並且有用地排出成為刮痕產生之原因的研磨屑或是防止因研磨層的吸附而造成晶圓破損。例如，同心圓狀地形成溝槽的情況，溝槽間之間隔較佳為1.0～50mm，更佳為1.5～30mm，再佳為2.0～15mm。又，溝槽的寬度較佳為0.1～3.0mm，更佳為0.2～2.0mm。又，溝槽的深度小於研磨層的厚度，較佳為0.2～1.8mm，更佳為0.4～1.5mm。又，作為溝槽的剖面形狀，例如可因應目的適當選擇長方形、梯形、三角形、半圓形等形狀。
[研磨墊] 本發明的研磨墊係使用本發明之研磨層而成者。本發明的研磨墊可為僅包含本發明之研磨層者，又可為在研磨層中非研磨面側的面上積層緩衝層而成的積層體。 緩衝層較佳係具有比研磨層硬度更低之硬度的層。緩衝層之硬度低於研磨層之硬度的情況，硬質的研磨層追隨被研磨面的局部凹凸，緩衝層則追隨被研磨基材整體的翹曲及隆起，如此可進行整體平坦性(晶圓基板之大週期凹凸減少的狀態)與局部平坦性(局部凹凸減少的狀態)之平衡優良的研磨。
用作緩衝層使用之材料的具體例，可列舉：使不織布含浸聚胺基甲酸酯的複合體(例如，「Suba400」(Nitta Haas股份有限公司製))；天然橡膠、腈橡膠、聚丁二烯橡膠、聚矽氧橡膠等橡膠；聚酯系熱塑性彈性體、聚醯胺系熱塑性彈性體、氟系熱塑性彈性體等的熱塑性彈性體；發泡塑膠；聚胺基甲酸酯等。 此等之中，從作為緩衝層而容易得到較佳之柔軟性的觀點來看，特佳為具有發泡結構的聚胺基甲酸酯。
作為緩衝層的厚度，並未特別限定，例如較佳為0.5～5mm左右。緩衝層太薄的情況，對於被研磨面整體的翹曲及隆起的追隨效果降低，有整體平坦性降低的傾向。另一方面，緩衝層太厚的情況，研磨墊整體變軟而有難以進行穩定研磨的傾向。在研磨層上積層緩衝層的情況，研磨墊的厚度較佳為0.3～5mm左右。
＜研磨方法＞ 使用圖1說明藉由CMP進行使用本發明之研磨墊的研磨方法時的實施型態。 CMP中係使用圖1所示的具備圓形旋轉定盤2、漿液供給噴嘴3、固持具4及墊調節器6的CMP裝置10。旋轉定盤2的表面上以雙面膠貼附有具備上述研磨層的研磨墊1。又，固持具4支撐被研磨物5。
CMP裝置10中，旋轉定盤2藉由圖中省略的馬達在箭號所示的方向(順時針)上旋轉。又，固持具4，在旋轉定盤2的面內，藉由圖中省略的馬達在例如箭號所示的方向(順時針)上旋轉。墊調節器6亦在旋轉定盤2的面內，藉由圖中省略的馬達在例如箭號所示的方向(順時針)上旋轉。
首先，使蒸餾水流至固定於旋轉定盤2並旋轉的研磨墊1之研磨面上，例如按壓以鎳電鍍等將金剛石粒子固定於載體表面而成的CMP用的墊調節器6，進行研磨墊1之研磨面的修整。藉由修整將研磨面調整為適合研磨被研磨面的表面粗糙度。接著，從漿液供給噴嘴3將漿液7供給至旋轉的研磨墊1之研磨面。又，進行CMP時亦可因應需求與漿液一起併用潤滑油、冷卻劑等。
此處，漿液具有酸性漿液、鹼性漿液、中性附近的漿液，但較佳係使用例如含有水或油等液態媒介；二氧化矽、氧化鋁、氧化鈰、氧化鋯、碳化矽等磨粒；鹼、酸、界面活性劑、過氧化氫水等的氧化劑、還原劑、螯合劑等的用於CMP之漿液。
然後，將固定於固持具4並旋轉的被研磨物5按壓於漿液7已在研磨層之研磨面上均勻展開的研磨墊1。然後，持續研磨處理直到得到既定的平坦度。藉由調整研磨時作用的按壓力及旋轉定盤2與固持具4的相對運動速度，可影響精加工的品質。
研磨條件並未特別限定，為了有效率地進行研磨，旋轉定盤與固持具的各旋轉速度較佳為300rpm以下的低旋轉，施加於被研磨物的壓力，為了避免研磨後產生傷痕，較佳為150kPa以下。研磨期間，較佳係以泵等對於研磨面連續供給漿液。漿液的供給量並未特別限定，較佳係以研磨面持續被漿液被覆的方式進行供給。
然後，以流水充分清洗研磨結束後的被研磨物後，較佳係使用旋轉乾燥機等甩掉附著於被研磨物上的水滴以使其乾燥。如此，藉由以漿液研磨被研磨面，可在被研磨面的整個面上得到平滑的面。另外，上述的CMP可理想地用於研磨矽晶圓等各種半導體材料等。 [實施例]
以下藉由實施例說明本發明的一例。另外，本發明的範圍不限於以下的實施例。
[實施例1] 將作為多元醇的數量平均分子量850的聚四亞甲基二醇(PTMG850)、作為多元醇的數量平均分子量600的聚乙二醇(PEG600)、作為鏈延長劑的1,9-壬二醇(ND)、及作為多異氰酸酯的4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)以PTMG850：PEG600：ND：MDI的質量比為27.4：12.9：18.1：41.7的比例混合，以製備預聚物。 然後，藉由小型揉合機，於240℃、螺桿轉速100rpm的條件下將所得之預聚物揉合5分鐘後，以造粒機裁切，得到熱塑性聚胺基甲酸酯的顆粒。然後，以下述評價方法評價熱塑性聚胺基甲酸酯。 將所得之顆粒供給至單軸擠製機，從T字模擠製，以使片材成形。然後，研削所得之片材表面而形成厚度2.0mm的均勻片材後，沖切成直徑740mm的圓形，藉此得到研磨層用片。 針對所得之熱塑性聚胺基甲酸酯及研磨層用片，進行後述評價。結果顯示於表2。
[實施例2～17、比較例1～9] 進行表1的摻合，除此之外，與實施例1相同地製造實施例2～17及比較例1～9的熱塑性聚胺基甲酸酯(非發泡體)，得到研磨層用片。評價結果顯示於表2。
另外，表1記載的原料如以下所述。 多元醇：PTMG850：數量平均分子量850的聚四亞甲基二醇 多元醇：PEG600：數量平均分子量600的聚乙二醇 鏈延長劑：ND：1,9-壬二醇 鏈延長劑：BD：1,4-丁二醇 鏈延長劑：PD：1,5-戊二醇 鏈延長劑：DD：1,12-十二烷二醇 鏈延長劑(具有分支結構)：MPD：3-甲基-1,5-戊二醇 多異氰酸酯：MDI：4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯
＜源自多異氰酸酯的氮含量(N%)＞ 針對實施例1～17及比較例1～9的熱塑性聚胺基甲酸酯(非發泡體)，以下述方式測量源自多異氰酸酯的氮含量(N%)。測量結果顯示於表1。 首先，以元素分析法在下述條件下算出總氮含量。 ･裝置：PerkinElmer公司製 全自動元素分析裝置2400系列II型(Autosampler標準裝備)C･H･N･S/O分析裝置 ･電爐溫度：975℃ ･試料量：2mg ･助燃劑：無 ･試料容器：錫箔(有助燃效果，使用1片) ･校正曲線製作用標準物質：對苯胺磺醯胺(sulfanilamide) 接著，在下述條件下藉由NMR的測量檢測出源自多異氰酸酯的氮原子及源自鏈延長劑的氮原子。 ･裝置：日本電子製核磁共振裝置 Lambda500 ･測量條件：共振頻率；1H 500MHz/探針；TH5FG2 ･溶劑：DMSO-d6 濃度；5wt%/vol ･測量溫度：80℃ ･累計次數：64s 然後，從元素分析法及NMR的結果算出源自多異氰酸酯之異氰酸酯基的氮的含有比例。計算結果顯示於表1。
＜多元醇中的PEG比例＞ 多元醇中的PEG比例，係使用表1中的多元醇的質量%的數值算出。例如，針對實施例1，係以「(12.9÷600)÷((27.4÷850)+(12.9÷600))×100=40」的算式算出。計算結果顯示於表2。
[評價方法] 針對實施例1～17及比較例1～9中所得之各熱塑性聚胺基甲酸酯及各研磨層用片，藉由後述方法進行各評價。
＜D硬度＞ 針對實施例1～17及比較例1～9中所得之各研磨層用片，在50℃的水中浸漬48小時，藉此製作水膨潤樣本。依照JIS K 7311：1995對於所製作之水膨潤樣本測量D硬度(JIS-D硬度)。測量結果顯示於表2。
＜「與水的接觸角」及「接觸角的變化」＞ 將實施例1～17及比較例1～9中所得之各熱塑性聚胺基甲酸酯以至少單面與聚醯亞胺膜相接的方式配置，以便使測量面為平滑面，進一步將其夾在2片金屬板之間，以熱壓成形機(神藤金屬工業所股份有限公司製的桌上型試驗壓機)進行熱壓成形。熱壓成形係在加熱溫度230℃預熱2分鐘後，以厚度成為200μm的按壓力進行壓製1分鐘。然後，從熱壓成形機取出其中夾有熱塑性聚胺基甲酸酯的2片金屬板並使其冷卻後，使壓製成形片脫模。針對所得之厚度200μm的壓製成形片，放置在室溫(23℃)、50%RH的條件下3天後，在不會直接吹到風的環境中，在將室溫(23℃)的水2.5μL滴在表面上2秒後、以及在將室溫(23℃)的水2.5μL滴在表面上經過15分鐘後，使用協和界面科學股份有限公司製DropMaster500測量與水的接觸角。將水2.5μL滴在表面上2秒後的接觸角作為「接觸角(即刻)」而顯示於表2。 然後，將滴下2.5μL的室溫(23℃)的水15分鐘後的接觸角設為A，將剛滴下2.5μL的室溫(23℃)的水後的接觸角設為B，以下式(1)算出對於水之接觸角的變化。將計算結果作為「接觸角變化(15分鐘後/即刻)」顯示於表2。 A/B×100･･･(1)
＜斷裂伸度(乾燥)＞ 將實施例1～17及比較例1～9中所得之各熱塑性聚胺基甲酸酯夾在2片金屬板之間，以熱壓成形機(神藤金屬工業所股份有限公司製的桌上型試驗壓機)進行熱壓成形。熱壓成形，係在加熱溫度230℃預熱2分鐘後，以厚度成為500μm的按壓力壓製1分鐘。然後，從熱壓成形機取出其中夾有熱塑性聚胺基甲酸酯的2片金屬板並使其冷卻後，使壓製成形片脫模。針對所得之厚度500μm的壓製成形片，使用島津製作所股份有限公司製Autograph SHIMADZU AGS-H，在50mm/min的拉伸條件下測量斷裂伸度(乾燥)。測量結果顯示於表2。
＜斷裂伸度(濕潤)＞ 將實施例1～17及比較例1～9中所得之各熱塑性聚胺基甲酸酯夾在2片金屬板之間，以熱壓成形機(神藤金屬工業所股份有限公司製的桌上型試驗壓機)進行熱壓成形。熱壓成形，係在加熱溫度230℃預熱2分鐘後，以厚度成為500μm的按壓力進行壓製1分鐘。然後，從熱壓成形機取出其中夾有熱塑性聚胺基甲酸酯的2片金屬板並使其冷卻後，使壓製成形片脫模。針對所得之厚度500μm的壓製成形片，藉由在50℃的水中浸漬48小時，以成為濕潤狀態，使用島津製作所股份有限公司製Autograph SHIMADZU AGS-H，在50mm/min的拉伸條件下測量斷裂伸度(濕潤)。測量結果顯示於表2。
＜tanδ達到最大時的溫度＞ 將實施例1～17及比較例1～9中所得之各熱塑性聚胺基甲酸酯夾在2片金屬板之間，以熱壓成形機(神藤金屬工業所股份有限公司製的桌上型試驗壓機)進行熱壓成形。熱壓成形，係在加熱溫度230℃預熱2分鐘後，以厚度成為500μm的按壓力進行壓製1分鐘。然後，從熱壓成形機取出其中夾有熱塑性聚胺基甲酸酯的2片金屬板並使其冷卻後，使壓製成形片脫模。從所得之厚度500μm的壓製成形片裁切出5.0×25(mm)的試片。對於裁切出來的試片，使用動態黏彈性測量裝置(「Rheogel-E4000」，UBM股份有限公司製)，在-120～250℃的範圍內，以頻率11Hz測量動態黏彈性率的溫度依存性。然後，從所得之動態黏彈性率的溫度相依性的圖表，求出-30～100℃的範圍內損耗正切(tanδ)達到最大時的溫度(tanδ最大值溫度)。結果顯示於表2。
＜在50℃的水中飽和膨潤後的拉伸模數＞ 將實施例1～17及比較例1～9中所得之各熱塑性聚胺基甲酸酯夾在2片金屬板之間，以熱壓成形機(神藤金屬工業所股份有限公司製的桌上型測試壓機)進行熱壓成形。熱壓成形，係在加熱溫度230℃預熱2分鐘後，以厚度成為500μm的按壓力進行壓製1分鐘。然後，從熱壓成形機取出其中夾有熱塑性聚胺基甲酸酯的2片金屬板並使其冷卻後，使壓製成形片脫模。從所得之厚度500μm的壓製成形片沖切出第3型試片(JIS K 6251：2010)。然後，在23℃、50%RH的條件下放置3天以進行狀態調節。然後，將沖切出來的第3型試片在50℃的水中浸漬48小時，藉此以水進行飽和膨潤。然後，將從水取出的第3型試片表面的水分擦除後，將其浸漬於室溫(23℃)的蒸餾水30分鐘，將從水取出的第3型試片表面的水分擦除，以進行狀態調節。 然後，使用經狀態調節的各第3型試片測量拉伸模數。拉伸模數的測量皆係使用Instron公司製3367，在環境條件23℃、50%RH、夾頭間距離40mm、拉伸速度500mm/分鐘、N=5片的條件下進行。測量結果顯示於表2。
＜研磨墊的製作＞ (溝槽加工) 在實施例1～17及比較例1～9中所得之各研磨層用片材中作為研磨面的一面上，藉由切削加工形成具有螺旋溝槽形狀之圖案的溝槽。
(緩衝層積層) 在實施例1～17及比較例1～9中所得之各研磨層用片材中與研磨層之研磨面相對的背面，藉由雙面黏著片貼合緩衝層，而製作多層型研磨墊。作為緩衝層，係使用厚度0.8mm的發泡聚胺基甲酸酯製片材，其係INOAC Corporation股份有限公司製「PORON H48」。
＜研磨試驗＞ 接著，將所得之研磨墊裝設於荏原製作所股份有限公司製的研磨裝置「F･REX300」。然後，將Cabot Microelectronics製的漿液「SEMI-SPERSE25」稀釋為2倍以準備經過調整的漿液，在平台轉速100rpm、頭轉速99rpm、研磨壓力20.0kPa的條件下，一邊以200mL/分鐘的速度將漿液供給至研磨墊的研磨面，一邊研磨表面具有膜厚2000nm之氧化矽膜的直徑12英吋之矽晶圓。 然後，使用墊調節器(Asahi Diamond工業股份有限公司製的金剛石修整器(金剛石號數＃100塊狀(blocky)，基底金屬直徑11.6cm))，在修整器轉速70rpm、研磨墊轉速100rpm，修整器載重35N的條件下，一邊以150mL/分鐘的速度流入純水，一邊調節研磨墊的表面30秒。然後再研磨另一矽晶圓，再進行調節30秒。然後，研磨60秒後，再進行研磨墊的調節30秒。然後，再研磨另一矽晶圓，再進行調節30秒。如此研磨10片矽晶圓。
(研磨速度) 然後，對於研磨至第10片的矽晶圓，在晶圓面內分別於49處測量研磨前及研磨後的氧化矽膜之膜厚，求出各點中的研磨速度(nm/min)。具體而言，將49處之研磨速度的平均值作為研磨速度(nm/min)。所得之研磨速度(nm/min)顯示於表2。
(最大研磨溫度) 再者，使用荏原製作所股份有限公司製的研磨裝置「F･REX300」內建的研磨溫度測量器測量矽晶圓的研磨(60秒/片)中的研磨溫度(℃)，得到最大研磨溫度(℃)。所得之最大研磨溫度(℃)顯示於表2。
[表1]
表1
(質量%) PTMG850 PEG600 ND BD PD DD MPD MDI N%
實施例1 27.4 12.9 18.1 0.0 0.0 0.0 0.0 41.7 4.7
實施例2 19.2 20.3 18.1 0.0 0.0 0.0 0.0 42.4 4.7
實施例3 34.7 10.5 13.4 0.0 0.0 0.0 0.6 40.8 4.6
實施例4 36.6 6.5 15.5 1.0 0.0 0.0 0.0 40.4 4.5
實施例5 38.2 6.7 14.6 0.0 1.1 0.0 0.0 39.4 4.4
實施例6 25.2 17.7 13.5 0.0 0.0 0.0 2.5 41.1 4.6
實施例7 33.9 4.9 19.2 0.0 0.0 0.0 0.0 42.0 4.7
實施例8 40.3 7.1 0.0 7.9 0.0 0.0 2.6 42.1 4.7
實施例9 38.4 6.8 5.4 7.1 0.0 0.0 0.0 42.3 4.7
實施例10 39.2 6.9 14.1 0.0 1.0 0.0 0.0 38.8 4.3
實施例11 40.0 5.0 3.7 8.4 0.0 0.0 0.0 42.9 4.8
實施例12 38.9 4.8 3.9 8.7 0.0 0.0 0.0 43.7 4.9
實施例13 35.4 5.5 16.9 0.8 0.0 0.0 0.0 41.4 4.6
實施例14 41.4 0.0 14.8 0.0 0.0 0.0 2.7 41.1 4.6
實施例15 16.2 17.1 21.4 0.0 0.0 0.0 0.0 45.3 5.1
實施例16 31.0 14.6 0.0 0.0 0.0 0.0 12.6 41.8 4.7
實施例17 28.2 13.2 17.5 0.0 0.0 0.0 0.0 41.1 4.6
比較例1 33.6 0.0 0.0 15.0 0.0 0.0 0.0 51.4 5.8
比較例2 20.1 9.5 0.0 16.0 0.0 0.0 0.0 54.4 6.5
比較例3 14.4 0.0 0.0 14.7 0.0 0.0 8.3 62.6 7.0
比較例4 28.3 0.0 0.0 12.3 0.0 0.0 5.4 54.0 6.0
比較例5 16.5 1.3 0.0 13.9 0.0 0.0 7.8 60.5 6.8
比較例6 26.9 2.1 0.0 0.0 18.3 0.0 0.0 52.7 5.9
比較例7 32.9 0.0 22.4 0.0 0.0 0.0 0.0 44.7 5.0
比較例8 32.5 0.0 0.0 15.6 0.0 0.0 0.0 51.9 5.8
比較例9 33.0 0.0 0.0 0.0 0.0 25.6 0.0 41.4 4.6
[表2]
表2
評價項目 D硬度 (濕潤) 接觸角 (即刻) 接觸角變化 (15分後/即刻) 斷裂伸度 (乾燥) 斷裂伸度 (濕潤) 拉伸模數 (50℃的水) tanδ最大值 溫度 多元醇中的 PEG比例 研磨 速度 研磨 溫度
單位 - [°] [%] [%] [%] [MPa] [℃] [莫耳%] [nm/min] [℃]
實施例1 46 67 54 542 583 70 -3 40 310 35
實施例2 43 64 53 608 642 62 -6 60 330 37
實施例3 45 69 59 583 600 56 0 30 308 34
實施例4 41 69 52 538 552 54 -12 20 324 32
實施例5 34 67 41 542 573 50 -15 20 340 30
實施例6 44 70 39 532 598 53 -3 50 304 31
實施例7 46 68 62 572 591 65 -4 17 306 35
實施例8 48 67 58 502 514 115 24 20 305 34
實施例9 46 65 55 512 528 79 20 20 311 32
實施例10 32 69 52 551 582 49 -17 20 304 29
實施例11 48 68 59 504 508 98 32 15 302 38
實施例12 49 70 59 491 501 99 25 15 303 39
實施例13 44 69 55 524 532 57 -11 18 318 32
實施例14 47 69 59 511 518 72 15 0 305 36
實施例15 47 66 55 592 624 67 -1 60 308 37
實施例16 44 68 57 508 522 73 -4 40 305 38
實施例17 47 68 52 525 608 81 -3 40 312 34
比較例1 64 70 70 320 367 150 48 0 205 47
比較例2 68 70 38 250 280 252 45 40 198 52
比較例3 80 72 70 30 150 1200 96 0 180 57
比較例4 69 71 73 302 312 170 52 0 195 58
比較例5 77 67 71 65 180 715 78 10 178 55
比較例6 60 70 60 380 420 160 32 10 170 50
比較例7 52 71 61 485 492 110 21 0 203 45
比較例8 65 70 72 264 293 350 -7 0 168 52
比較例9 54 72 74 252 271 121 31 0 201 47
如表2的結果明確得知，根據本發明，可提供一種研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯，其構成降低研磨溫度而抑制缺陷產生並且可以高研磨速度進行研磨的研磨層；並提供使用其之研磨層以及研磨墊。
1:研磨墊 2:旋轉定盤 3:漿液供給噴嘴 4:固持具 5:被研磨物 6:墊調節器 7:漿液 10:CMP裝置
圖1係用以說明使用本發明之研磨墊的研磨方法之示意圖。
1:研磨墊
2:旋轉定盤
3:漿液供給噴嘴
4:固持具
5:被研磨物
6:墊調節器
7:漿液
10:CMP裝置

Claims (10)

  1. 一種研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯，其為厚度2mm的片材時，以50℃的水使其飽和膨潤後的D硬度小於50，且其為厚度200μm的片材時，與水的接觸角為70°以下。
  2. 如請求項1之研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯，其其為厚度200μm的片材時，由下式(1)算出之接觸角的變化為40～60%； A/B×100･･･(1) (在該式(1)中，A表示滴下2.5μL的水15分鐘後的接觸角，B表示剛滴下2.5μL的水之後的接觸角)。
  3. 如請求項1或2之研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯，其為厚度500μm的片材時，以50℃的水使其飽和膨潤後的拉伸模數為100MPa以下。
  4. 如請求項1至3中任一項之研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯，其為厚度500μm的片材時，在-30～100℃的範圍內，損耗正切(tanδ)達到最大時的溫度在-15～25℃的範圍內。
  5. 如請求項1至4中任一項之研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯，其為厚度500μm的片材時，斷裂伸度為500%以上。
  6. 如請求項1至5中任一項之研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯，其係至少包含源自鏈延長劑之結構單元、源自多元醇之結構單元及源自多異氰酸酯之結構單元的研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯，其中該多元醇包含15莫耳%以上的聚乙二醇。
  7. 如請求項1至6中任一項之研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯，其係至少包含源自鏈延長劑之結構單元、源自多元醇之結構單元及源自多異氰酸酯之結構單元的研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯，其中源自該多異氰酸酯之異氰酸酯基的氮之含有比例為4.0～5.0質量%。
  8. 一種研磨層，其係使用如請求項1至7中任一項之研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯。
  9. 如請求項8之研磨層，其中該研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯為非發泡體。
  10. 一種研磨墊，其具備如請求項8或9之研磨層。
TW111137193A 2021-09-30 2022-09-30 研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯、研磨層、及研磨墊 TW202328258A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021161605 2021-09-30
JP2021-161605 2021-09-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202328258A true TW202328258A (zh) 2023-07-16

Family

ID=85782728

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW111137193A TW202328258A (zh) 2021-09-30 2022-09-30 研磨層用熱塑性聚胺基甲酸酯、研磨層、及研磨墊

Country Status (4)

Country Link
CN (1) CN117980110A (zh)
IL (1) IL311635A (zh)
TW (1) TW202328258A (zh)
WO (1) WO2023054331A1 (zh)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2062932B1 (en) * 2006-07-28 2013-09-11 Toray Industries, Inc. Processes for producing an interpenetrating polymer network structure and a polishing pad
WO2010123744A2 (en) * 2009-04-23 2010-10-28 Cabot Microelectronics Corporation Cmp porous pad with particles in a polymeric matrix
US9589786B2 (en) * 2014-04-28 2017-03-07 National Center For Advanced Packaging Co., Ltd Method for polishing a polymer surface
KR102398130B1 (ko) * 2014-10-31 2022-05-13 주식회사 쿠라레 연마층용 비다공성 성형체, 연마 패드 및 연마 방법
WO2020115968A1 (ja) * 2018-12-03 2020-06-11 株式会社クラレ 研磨層用ポリウレタン、研磨層及び研磨パッド

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023054331A1 (ja) 2023-04-06
IL311635A (en) 2024-05-01
CN117980110A (zh) 2024-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1927605B1 (en) Polymer material, foam obtained from same, and polishing pad using those
JP6619100B2 (ja) 研磨パッドおよびそれを用いた研磨方法
US10625391B2 (en) Non-porous molded article for polishing layer, polishing pad, and polishing method
KR102398128B1 (ko) 연마층용 성형체 및 연마 패드
TWI450794B (zh) Polishing pad
KR20090132607A (ko) 금속 막 연마용 패드 및 그것을 이용하는 금속 막의 연마 방법
WO2023048266A1 (ja) 研磨パッド
JP4950564B2 (ja) 高分子材料、それから得られる発泡体およびこれらを用いた研磨パッド
WO2021117834A1 (ja) ポリウレタン、研磨層、研磨パッド及び研磨方法
WO2023054331A1 (ja) 研磨層用熱可塑性ポリウレタン、研磨層、及び研磨パッド
WO2023149434A1 (ja) 研磨層、研磨パッド、研磨パッドの製造方法及び研磨方法
WO2023048265A1 (ja) 研磨パッド
TWI838883B (zh) 研磨墊