TWI648129B - 研磨墊以及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種研磨墊，其係具備由樹脂所成之薄片之研磨墊，其經過特定之研磨試驗後之前述薄片之研磨面具有-2.00以上、-0.20以下之粗度曲線之偏度(skewness)Rsk，且具有0.5%以上、2.5%以下之高度分佈變動係數。

Description

研磨墊以及其製造方法
本發明係關於研磨墊以及其製造方法，尤其是關於修飾用研磨墊及其製造方法。
裸矽(bare silicon)、半導體裝置、磁碟基板等為使其表面平滑而施以研磨加工。該研磨加工係邊將使研磨粒分散於鹼溶液等而成之研磨液(漿液)供給於被研磨面，邊使研磨墊押抵該被研磨面且旋轉者，為稱為所謂化學機械研磨(以下稱為「CMP」)者。
研磨墊依據所要求之平滑度而使用各種材質。一般，修飾用研磨墊大多使用以濕式成膜法形成之聚胺基甲酸酯製之發泡薄片(參照例如專利文獻1)。微細化進展之半導體裝置等之最終修飾所用之研磨墊對於無缺陷化、平坦化之要求愈來愈強。例如，因微細化而使迄今仍成為問題之損傷(刮痕)成為致命之缺陷(缺點)，故需要此種損傷較少之研磨加工。
又，CMP技術就生產性之效率化或良率提高之觀點而言研磨速率必須安定化。研磨速率受到被研磨物 之被研磨面與研磨墊之接觸狀態等大為影響，故研磨初期研磨墊之表面狀態容易變化而使研磨速率不安定。
因此，以往，為了縮短研磨初期之研磨速率不安定之時間，故採用使研磨墊預先成為濕潤狀態之手法(參照專利文獻2)，或者控制研磨墊之表面粗糙度之手法(參照專利文獻3、4)。
[先前技術文獻]
專利文獻1：日本特開2002-059356號公報
專利文獻2：日本特開2009-148876號公報
專利文獻3：日本特開2010-253665號公報
專利文獻4：日本特開2009-154291號公報
作為損傷較低之研磨加工，認為有效之方法係使用含粒徑小的二氧化矽系或氧化鋁系之研磨材之研磨漿液，且利用軟的研磨墊進行研磨加工之方法。藉由使用化學要素比機械要素高之研磨漿液，且使用柔軟的研磨墊進行研磨，於研磨時之被研磨物中，可使局部微小區域之應力分散，且可緩和與被研磨物接觸之研磨粒或研磨產物之接觸程度，可減低刮痕。然而，研磨漿液中所含之化學成分所產生之助益較強時，研磨墊容易發生劣化。尤其是含 聚胺基甲酸酯之軟質化研磨墊時，由於其聚胺基甲酸酯之交聯點少且構造較弱，故有因研磨漿液而更劣化之顧慮。
此外，專利文獻2~4所記載之手法中，為改 善研磨中研磨漿液之阻塞而施以整飾處理，或者暫時停止研磨加工且在濕潤狀態下待機時或待機後再啟動研磨加工時，研磨墊之表面狀態或研磨粒保持量產生變化。其結果，再啟動研磨加工後之一段時間被研磨物全體之平均研磨速率降低，或者研磨速率之分佈均一性變差，難以獲得安定的研磨速率。為使研磨速率安定化，愈使研磨墊之表面總是在相同狀態下愈有效，換言之，期望研磨加工中之表面狀態不易變化之研磨墊。
本發明係鑑於上述情況而完成者，其目的係 提供一種可迅速地使研磨初期之研磨速率安定化，且抑制研磨速率變動之研磨墊及其製造方法。
本發明人等欲達成上述目的而重複積極研究之結果，發現藉由使研磨墊之研磨面具有特定之表面性狀，可迅速地使研磨初期之研磨速率安定化，且亦可抑制研磨速率之變動，進而完成本發明。
亦即，本發明之研磨墊係具備由樹脂所成之薄片之研磨墊，其經過特定之研磨試驗後之前述薄片之研磨面具有-2.00以上、-0.20以下之粗度曲線之偏度(skewness)Rsk，且具有0.5%以上、2.5%以下之高度分佈 變動係數。本發明之研磨墊中，上述薄片較好具有0~25之硬度計(durometer)硬度(A型)，且較好為經濕式成膜者，且薄片中含有之樹脂較好為具有3.0MPa~10.0MPa之100%模數者。且，上述樹脂包含第2樹脂，該第2樹脂具有藉由使具有活性氫原子之第1樹脂中之活性氫原子與源自經保護異氰酸酯化合物之異氰酸酯基反應而產生之鍵，且具有相對於第1樹脂100質量份，以經保護異氰酸酯化合物換算較好為2.0質量份~15.0質量份之上述鍵。 另外，經保護異氰酸酯化合物較好為以保護劑將選自芳香族多元異氰酸酯化合物以外之多元異氰酸酯化合物所組成之群中之1種以上之化合物予以保護化而成者。另外，第1樹脂較好為聚胺基甲酸酯樹脂。
本發明之研磨墊之製造方法係本發明之上述 研磨墊之製造方法，其中上述研磨墊所具備之薄片含有第2樹脂，並具有下列步驟：使包含具有活性氫原子之第1樹脂與經保護異氰酸酯化合物與溶劑之樹脂溶液中之第1樹脂凝固再生之步驟，使第1樹脂所具有之活性氫原子與源自前述經保護異氰酸酯化合物之異氰酸酯基反應，獲得第2樹脂之步驟，第2樹脂具有相對於第1樹脂100質量份，以前述經保護異氰酸酯化合物換算為2.0質量份~15.0質量份之藉由活性氫原子與異氰酸酯基反應生成之鍵。
依據本發明，可提供可迅速地使研磨初期之 研磨速率安定化，且抑制研磨速率變動之研磨墊及其製造方法。
圖1係顯示偏度彼此不同之樹脂薄片之表面附近之剖面之概念圖。
圖2係顯示本發明之樹脂薄片之表面附近之剖面的電子顯微鏡照片。
圖3係顯示比較例之樹脂薄片之表面附近之剖面的電子顯微鏡照片。
以下，視需要邊參照圖式邊對用於實施本發明之形態(以下簡稱為「本實施形態」)加以詳細說明，但本發明並不受限於下述本實施形態。本發明在不脫離其主旨之範圍內可進行各種變形。
本實施形態之研磨墊係具備由樹脂所成之薄片(以下亦簡稱為「樹脂薄片」)之研磨墊，其經過特定之研磨試驗後之樹脂薄片之研磨面具有-2.00以上、-0.20以下之粗度曲線之偏度(以下簡稱為「Rsk」)，且具有2.5%以下之高度分佈變動係數者。
樹脂薄片具有研磨面，其研磨面經過特定之研磨試驗後之Rsk為-0.20以下，較好為-0.25以下，更好 為-0.30以下，又更好為-0.35以下。且，經過特定之研磨試驗後之Rsk較好為-2.00以上，更好為-1.90以上。再者，樹脂薄片之研磨面經過特定之研磨試驗後之高度分佈變動係數為2.5%以下，較好為2.0%以下，更好為1.5%以下，又更好為1.3%以下，最好為1.2%以下。又，其下限愈小愈好，並無特別限制，但高度分佈變動係數較好為0.5%以上，更好為0.7%以上。其中，Rsk及高度分佈變動係數係測定樹脂薄片之研磨面之樹脂部分者，係與潤摩(tribology)(摩擦)之關係較深之參數。又，樹脂薄片為具有複數個氣泡者，在研磨面上具有源自該氣泡之開孔部時，Rsk及高度分佈變動係數係測定開孔部以外之研磨面之樹脂部分者。
所謂「特定研磨試驗」意指模擬本研磨前之 虛擬晶圓研磨後之墊表面之研磨試驗，使用研磨墊以下述條件進行。亦即，特定研磨試驗後之研磨墊表示供於本研磨試驗之研磨墊之表面狀態。
‧研磨機：荏原製作所股份有限公司製，型號「F-REX300」
‧研磨頭：荏原製作所股份有限公司製，型號「GII」
‧研磨漿液：Cabot公司製，型號「SS-25」，稀釋20倍
‧被研磨物：附二氧化矽膜之300mm 之矽晶圓
‧研磨墊直徑：740mm
‧墊‧啟用運轉(break-in)條件：100N×10分鐘，金剛石砂輪修整器#100(顆粒型)轉數20rpm，壓盤轉數80rpm，超純水供給量500mL/分鐘，研磨條件：壓盤轉數70rpm，研磨頭轉數71rpm，研磨漿液流量200mL/分鐘，研磨時間60分鐘(10分鐘×6片晶圓)、研磨壓2.5psi(1.7×104Pa)
Rsk係以Rq3(二次平均平方根粗糙度之3次方)使平均值附近之三次力距(moment)正規化之值，係相對於表面粗度之平均線m之偏離，亦即表示平均值附近之非對稱性(凸與凹之對稱性)之指標。研磨面之剖面形狀愈接近相對於表面粗糙度之平均線m，且於正負二方向顯示正規分佈重複之曲線，則Rsk愈接近於0。另一方面，研磨面之剖面形狀愈偏向正的方向或負的方向，則Rsk越偏離0。且，Rsk為正時，意指以粗糙形狀朝上凸起(山)，係突起較多。相反地，Rsk為負時，意指以粗糙形狀朝下凸出(谷)，係於表面平坦部較多。Rsk為負時，意指樹脂薄片具有保持漿液之凹部。且，意指其值愈小(絕對值愈大)，凹部以外之平坦區域愈逐漸變廣而平滑化(平坦化)。亦即，意指藉由將研磨面之Rsk設為-0.20以下，而增大漿液之保持量。其結果，使用具備如此之樹脂薄片之本實施形態之研磨墊時，易使研磨速率安定。且，具備如此之樹脂薄片之本實施形態之研磨墊於經整飾處理後，研磨面之凸部會被去除，且凹部分與平坦區域會立即被形成，而易於平滑化，即使藉由研磨加工亦能維持其平滑性且研磨面 之表面狀態不易變化，故可迅速地使研磨初期之研磨速率安定化。另一方面，Rsk大於-0.20時，由於凹部過少故漿液之保持量減少，使研磨初期之研磨速率安定化需要相當時間。且，Rsk為-2.00以上時，可更有效防止因凹部過少而使漿液之保持量減少且研磨速率降低。
圖1係模式性地表示樹脂薄片之表面附近之 剖面圖，Rsk之值愈小則愈接近(a)所示之形狀，愈大則愈接近(b)所示之形狀。
高度分佈變動係數係研磨墊之研磨面中之高 度之標準偏差σ除以高度之平均者，係表示研磨面平滑度之指標。高度測定係隨著測定位置而變，故減掉因測定點造成之變動者為高度分佈變動係數。藉由將高度分佈變動係數設為2.5%以下，可將研磨面之平滑性轉印到被研磨物上，可使被研磨物高度平坦化。高度分佈變動係數超過2.5%時，表面凹凸較大，無法使被研磨物高度平坦化。
Rsk及高度分佈變動係數可依據實施例中所記 載之方法測定。此外，經過特定研磨試驗後之樹脂薄片之研磨面具有上述數值範圍之Rsk及高度分佈變動係數時，在例如藉濕式成膜法獲得樹脂薄片時，只要適當選擇使用後述之經保護異氰酸酯化合物即可。此時，藉由考慮經保護之異氰酸酯化合物之保護劑以外之部分的鏈長或分子之撓曲性，而適當調整使用量，可更容易地獲得研磨面具有上述數值範圍之Rsk及高度分佈變動係數之樹脂薄片。
經過特定研磨試驗後之樹脂薄片之表面粗糙 度(算術平均粗糙度：Ra)並無特別限制，但基於更有效且確實地發揮本發明之作用效果之觀點，較好為1.0~10.0μm，更好為2.0~8.0μm，又更好為2.0~5.0μm。表面粗糙度可依據實施例中所記載之方法測定。
樹脂薄片其硬度計硬度(A型)較好為0~25，更好為10~25，又更好為10~20。具備具有該硬度計硬度(A型)之樹脂薄片之研磨墊為軟質，適於使用於半導體裝置等之最終修飾，結果本實施形態之研磨墊儘管為軟質，但基於可迅速使研磨初期之研磨速率安定化，且亦可抑制研磨速率之變動方面而言尤其有用。硬度計硬度(A型)係於25℃下者，係依據日本工業規格(JIS K 6253)測定。更詳言之，針對尺寸30mm×30mm之試料，依據JIS K 7311，使用Shore A硬度計進行測定。又，試料係以使樹脂薄片至少成為總厚度4.5mm以上之方式，視需要重疊複數片而製作。而且，測定試料內不同之3個部位，取其平均值作為硬度計硬度(A型)之值。且，其測定方法中，硬度計硬度(A型)為0之試料亦可藉可測定更軟質材料之C型硬度進行評價。C型硬度係使用Asker橡膠硬度計C型測定之值，針對尺寸為30mm×30mm之試料，依據JIS K 7321測定。於25℃下具有該硬度計硬度(A型)之樹脂薄片可藉濕式成膜法獲得。
樹脂薄片較好為具有複數個氣泡者，其組成只要是包含最多會成為包圍複數個氣泡之基質之樹脂(以下稱為「基質樹脂」)之組成即可，無特別限制。具體而 言，樹脂薄片亦可為相對於其總量，包含70~100質量%之基質樹脂者。樹脂薄片相對於其總量，更好包含80~95質量%之基質樹脂，又更好包含85~95質量%。
基質樹脂基於迅速使研磨初期之研磨速率安 定化之觀點及/或進一步提高樹脂薄片對研磨漿液中所含化學成分之耐性(以下稱為「耐藥品性」)之觀點而言，較好包含第2樹脂，該第2樹脂具有藉由使具有活性氫原子之第1樹脂中之活性氫原子與源自經保護之異氰酸酯化合物之異氰酸酯基反應而生成之鍵。樹脂薄片是否包含第2樹脂可藉由對N,N-二甲基甲醯胺(DMF)是否溶解而判斷。 基於同樣之觀點，基質樹脂相對於其總量較好包含50質量%以上之第2樹脂，更好包含80質量%以上，又更好包含90質量%以上，最好包含95質量%以上。
藉由使基質樹脂包含第2樹脂，而達到上述 作用效果之主要原因目前其細節並不清楚，但本發明人等認為其主要原因如下。但，主要原因並不限於下述者。
過去，研磨面附近之基質樹脂之伸長率或黏 性愈高，則會重複因上述摩擦而拉延後，就會恢復之過程，同時，研磨面之形狀等之狀態也緩慢持續變化，故使參考研磨之作用面成為安定狀態需要長時間。其結果，使用如硬度計硬度(A型)為0~25之伸長率或黏性高之基質樹脂時，難以使研磨初期之研磨速率安定。另一方面，第2樹脂(以下稱為「鍵結後之樹脂」)藉由在第1樹脂(以下稱為「鍵結前樹脂」)之分子間具有上述鍵，而提高其分子 間之拘束力。藉此，鍵結後之樹脂由於伸長率或黏性比鍵結前樹脂減低而變脆，故容易因研磨加工時之研磨面與被研磨面之摩擦而崩壞。亦即，包含鍵結後樹脂之基質樹脂在研磨面附近容易發生永久變形，其部分崩壞而被去除之結果，提早使研磨面平滑化。若研磨面平滑化，則研磨墊之表面形狀難以變化，其結果，認為提早使研磨初期之研磨速率安定。又，此處所示之平滑化係表示關於儲存‧保持漿液之開孔部以外之樹脂部分之平滑化，與漿液屑等阻塞於開孔部使開孔消失所致之研磨面全體之平滑化不同。
且，藉由在鍵結後樹脂之分子間具有上述 鍵，而降低對化學成分之溶解性之結果，使樹脂薄片之耐藥品性提高。
作為鍵結前樹脂，基於就更有效且確實達到 本發明之作用效果之觀點而言，以聚胺基甲酸酯樹脂較佳。鍵結前樹脂可單獨使用1種或組合2種以上使用。
作為聚胺基甲酸酯樹脂，可使用例如以聚異 氰酸酯化合物與多元醇化合物，或以聚異氰酸酯化合物與多元醇化合物與多元胺化合物作為主成分反應而成者。就更有效達成本發明所產生之作用效果之觀點而言，聚胺基甲酸酯樹脂較好為包含多元胺化合物之聚胺基甲酸酯樹脂(聚胺基甲酸酯聚脲樹脂)。至於聚異氰酸酯化合物只要是分子內具有2個以上之異氰酸酯基即可，無特別限制。列舉為例如甲苯二異氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、二甲苯二異氰酸酯、萘-1,5-二異氰酸酯、對-伸苯 基二異氰酸酯、二苄基二異氰酸酯、二苯基醚二異氰酸酯、間-四甲基二甲苯二異氰酸酯、對-四甲基二甲苯二異氰酸酯等芳香族二異氰酸酯化合物、三苯基甲烷三異氰酸酯等芳香族三異氰酸酯化合物、氫化甲苯二異氰酸酯、氫化二苯基甲烷-4,4'-二異氰酸酯、氫化二甲苯二異氰酸酯、環己基-1,4-二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯等之脂環族二異氰酸酯化合物、1,4-四亞甲基二異氰酸酯、1,6-六亞甲基二異氰酸酯(HDI)等之脂肪族二異氰酸酯化合物。該等中，就更有效且確實發揮本發明之作用效果之觀點而言，以芳香族二異氰酸酯化合物較佳，至於芳香族二異氰酸酯化合物以MDI較佳。該等可單獨使用1種或組合2種以上使用。再者，亦可使用藉由該等二異氰酸酯化合物獲得之3官能以上之聚異氰尿酸酯型多元異氰酸酯或縮脲型多元異氰酸酯等各種改質多元異氰酸酯化合物。
能與聚異氰酸酯化合物反應之多元醇化合物 為分子內具有2個以上羥基者，列舉為例如低分子量多元醇化合物及高分子量多元醇化合物。作為低分子量多元醇化合物列舉為例如二醇化合物、三醇化合物，更具體列舉為乙二醇、丁二醇、1,4-丁二醇。作為高分子量多元醇化合物列舉為例如聚乙二醇(PEG)、聚丙二醇(PPG)、聚四亞甲基二醇(PTMG)等聚醚多元醇化合物、乙二醇與己二酸之反應物或丁二醇與己二酸之反應物等之聚酯多元醇化合物、聚碳酸酯多元醇化合物、聚己內酯多元醇化合物。該等中，就更有效且確實達到本發明之作用效果之觀點而 言，較好為聚酯多元醇化合物。多元醇化合物可單獨使用1種或組合2種以上使用。
能與聚異氰酸酯化合物反應之多元胺化合物 為分子內具有2個以上胺基者，列舉為例如脂肪族多元胺化合物及芳香族多元胺化合物。更具體列舉為乙二胺、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(MOCA)、具有與MOCA相同構造之多元胺化合物。該等中，就更有效且確實達到本發明之作用效果之觀點而言，較好為脂肪族多元胺，至於脂肪族多元胺較好為乙二胺。此外，多元胺化合物亦可具有羥基，作為此種化合物列舉為例如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。該等可單獨使用1種或組合2種以上使用。
獲得鍵結後樹脂所用之經保護異氰酸酯化合 物為使異氰酸酯化合物之1種以上與具有活性氫之化合物的保護化劑之1種以上反應而得者。該經保護異氰酸酯化合物由於因加熱使保護化劑解離，且再生異氰酸酯基，故會與具有活性氫原子之聚胺基甲酸酯樹脂反應形成鍵。異氰酸酯化合物基於對鍵結前樹脂形成較多交聯之觀點而言，較好為每一分子之平均異氰酸酯基數為2以上之多元異氰酸酯化合物。
經保護異氰酸酯化合物所用之多元異氰酸酯 化合物，就鍵結後樹脂與鍵結前樹脂相比不會過度硬質化而展現低硬度之觀點而言，較好不具有芳香環者，亦即較好為芳香族多元異氰酸酯化合物以外之多元異氰酸酯化合物，較好為脂肪族多元異氰酸酯化合物及脂環族多元異氰酸酯化合物，更好為脂肪族多元異氰酸酯化合物。
至於多元異氰酸酯化合物，基於確保樹脂薄 片之軟質性之觀點，以二異氰酸酯化合物較佳。作為此種二異氰酸酯化合物列舉為例如TDI、MDI、二甲苯二異氰酸酯、萘-1,5-二異氰酸酯、對-伸苯基二異氰酸酯、二苄基二異氰酸酯、二苯基醚二異氰酸酯、間-四甲基二甲苯二異氰酸酯、對-四甲基二甲苯二異氰酸酯等芳香族二異氰酸酯化合物，三苯基甲烷三異氰酸酯等芳香族三異氰酸酯化合物，氫化甲苯二異氰酸酯、氫化二苯基甲烷-4,4'-二異氰酸酯、氫化二甲苯二異氰酸酯、環己基-1,4-二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯等脂環族二異氰酸酯化合物，1,4-四亞甲基二異氰酸酯、HDI等脂肪族二異氰酸酯化合物。該等中，就更有效且確實達到本發明之作用效果之觀點而言，較好為脂肪族二異氰酸酯化合物及脂環族二異氰酸酯化合物，更好為脂肪族二異氰酸酯化合物，又更好為HDI。該等可單獨使用1種或組合2種以上使用。
再者，亦可使用以顯示彈性之改質多元異氰 酸酯化合物所獲得之3官能以上之加成型聚異氰酸酯、異氰尿酸酯型聚異氰酸酯或縮脲型聚異氰酸酯等各種改質多元異氰酸酯化合物。該等中，就更有效且確實達到本發明 之作用效果之觀點而言，較好為加成型聚異氰酸酯及異氰尿酸酯型聚異氰酸酯，更好為加成型聚異氰酸酯。又，基於相同之觀點，加成型聚異氰酸酯較好為加成型HDI，異氰尿酸酯型聚異氰酸酯較好為異氰尿酸酯型HDI。該等改質多元異氰酸酯化合物之異氰酸酯基含有率(以下表示為「NCO%」)為13%以下時，由於聚異氰酸酯分子中之異氰酸酯基間之鏈之碳數較多，異氰酸酯基間之距離較長，故複數個異氰酸酯基與聚胺基甲酸酯樹脂中複數個活性氫原子鍵結時之鍵結間(交聯點間)距離變長。藉此，由於維持了鍵結前樹脂之柔軟度，並且同時規則整齊之交聯構造不會消失，故認為部份的塑性變形之樹脂無法表現橡膠之恢復特性，可能發生研磨面之局部永久變形。結果，推測可迅速使研磨初期之研磨速率安定化，使參與研磨之作用面增大，且可提高研磨速率及維持高的研磨速率。基於相同觀點，NCO%之上限值較好為10%，更好為8%。NCO%之下限值較好為3質量%，更好為5質量%。藉由使NCO%為上述下限值以上，可更充分形成交聯構造。又，NCO%係以下述式表示。
NCO%=(42×NCO基數)/異氰酸酯化合物之分子量
此外，作為多元異氰酸酯化合物，亦可使用使多元醇化合物與內酯經開環加成聚合反應而形成內酯改質體(聚內酯多元醇酯)後，對其加成上述多元異氰酸酯化合物而成之內酯改質多元異氰酸酯化合物。亦即，該內酯 改質多元異氰酸酯化合物相當於在多元醇化合物之羥基與多元異氰酸酯化合物之異氰酸酯基之間，介隔存在有內酯之開環聚合物以酯鍵結者。該等內酯改質多元異氰酸酯化合物起因於酯鍵造成之分子之撓曲性等，而為硬度計硬度(A型)為0~25之軟質樹脂薄片，且基於其樹脂薄片容易滿足上述範圍之Rsk之觀點而言係較佳。基於同樣觀點，其改質多元異氰酸酯化合物更好為改質加成物，亦即加成型聚異氰酸酯中之多元醇化合物之羥基與多元異氰酸酯化合物之異氰酸酯基之間，介隔存在有內酯之開環聚合物以酯鍵結者。又，內酯對多元醇之加成聚合可以錫、鉛、錳等有機化合物、金屬螯合物等作為觸媒來進行。
作為內酯列舉為例如γ-內酯、δ-內酯、ε-內 酯，該等中，以ε-己內酯較佳。又，作為多元醇，可使用於加成體之形成中通常使用之較低分子量之多元醇，列舉為例如乙二醇、丙二醇、丁二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇等二醇，丙三醇、三羥甲基丙烷、三羥甲基丁烷等三醇。
作為保護多元異氰酸酯化合物之異氰酸酯基 之保護化劑只要是一般習知之具有活性氫原子之化合物即可，無特別限制。作為保護化劑列舉為例如甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、第三丁醇、2-乙基己醇等醇，甲基乙基酮肟等之肟，苯酚、ε-己內醯胺、乙醯基乙酸乙酯、丙二酸二乙酯。該等可單獨使用1種或組合2種以上使用。若考慮保護化劑之解離性，則作為保護化 劑較好為甲基乙基酮肟及ε-己內醯胺，更好為甲基乙基酮肟。
結合後樹脂，基於迅速使研磨初期之研磨速 率安定化之觀點及/或進一步提高對研磨漿液中所含化學成分之耐藥品性之觀點而言，以鍵結前樹脂作為基準(100質量份)，以經保護異氰酸酯化合物換算，較好具有2.0質量份~15.0質量份之藉由鍵結前樹脂之活性氫原子、與源自經保護異氰酸酯化合物之異氰酸酯基之反應生成之鍵，更好具有3.0質量份~10.0質量份，又更好具有5.0質量份~7.5質量份。藉由以經保護異氰酸酯化合物換算為2.0質量份以上，而成為耐藥品性更優異者。藉由以經保護異氰酸酯化合物換算為15.0質量份以下，由於可使未鍵結之異氰酸酯化合物減少，可進一步抑制樹脂薄片變得過脆，故提高了研磨速率之安定性。
基質樹脂除了上述鍵結後樹脂外，亦可含例 如以聚胺基甲酸酯、聚碸樹脂及聚醯亞胺樹脂為代表之習知之研磨墊中之樹脂薄片所含之樹脂。該等可單獨使用1種或組合2種以上使用。至於聚胺基甲酸酯樹脂例示為上述者。
聚碸樹脂可依常用方法合成，亦可以市售品 購入。作為市售品列舉為例如UDEL(SOLVAY ADVANCED POLYMERS(股)製之商品名)。此外，聚醯亞胺樹脂可依常用方法合成，亦可以市售品購入。市售品列舉為例如AURUM(三井化學(股)製之商品名)。
樹脂薄片除基質樹脂以外，亦可包含研磨墊 用之樹脂薄片通常所用之材料，例如碳黑等之顏料、親水性添加劑及疏水性添加劑之1種或2種以上。該等任意使用之材料亦可用於控制樹脂薄片中之氣泡之大小或個數。 另外，樹脂薄片之製造過程中使用之溶劑等各種材料在不妨礙本發明解決課題之範圍內亦可殘留於樹脂薄片內。
基於更有效且確實達到上述本實施形態之作 用效果，且成為軟質樹脂薄片之觀點而言，樹脂薄片中所含之樹脂在25℃下之100%模數較好為3.0~10.0MPa，更好為4.0MPa以上，且更好為8.0MPa以下。100%模數係將使用與樹脂薄片相同材料之無發泡樹脂薄片伸長100%時，亦即伸長至原長度之2倍時，所施加之荷重除以剖面積之值。
本實施形態之研磨墊除具備上述樹脂薄片 外，亦可具備與過去之研磨墊相同之構成。例如，本實施形態之研磨墊亦可具備上述樹脂薄片、與該樹脂薄片接合並層合之雙面膠帶。雙面膠帶係用於將研磨墊安裝於研磨機上者，例如，具有聚對苯二甲酸乙二酯製薄膜等可撓性薄膜之基材，且於基材之兩面分別形成丙烯酸系黏著劑等黏著劑層。雙面膠帶係以基材之一面側之黏著劑層與樹脂薄片貼合，另一面側之黏著劑層以剝離紙覆蓋。雙面膠帶之基材係兼具研磨墊之基材者。
以下，針對製造上述本實施形態之研磨墊之 方法之一例加以說明。其研磨墊之製造方法係採用所謂的 濕式成膜法者，具有使包含鍵結前樹脂與經保護異氰酸酯化合物與溶劑之樹脂溶液中之結合前樹脂凝固再生之步驟(凝固再生步驟)、與使鍵結前樹脂所具有之活性氫原子與源自經保護異氰酸酯化合物之異氰酸酯基反應獲得鍵結後樹脂之步驟(鍵結步驟)。該研磨墊之製造方法較好進而具有調製上述樹脂溶液之樹脂溶液調製步驟、於凝固再生步驟之前將樹脂溶液塗佈於成膜用基材之塗佈步驟、自經過凝固再生步驟獲得之樹脂去除溶劑之溶劑去除步驟、研削樹脂薄片之研磨面之研削步驟、於樹脂薄片之研磨面形成溝之溝形成步驟、及將雙面膠帶貼合於樹脂薄片上之貼合步驟中之至少一步驟。
樹脂溶液調製步驟係調製包含鍵結前樹脂與 經保護之異氰酸酯化合物及溶劑之樹脂溶液。調製方法並無特別限制，例如可藉由混合樹脂溶液中所含之所有各原材料並充分攪拌，獲得樹脂溶液。鍵結前樹脂及經保護異氰酸酯化合物為上述者即可。此外，樹脂溶液中之經保護異氰酸酯化合物之含有比例較好為使鍵結後樹脂以上述比例具有藉由鍵結前樹脂活性氫原子與源自經保護異氰酸酯化合物之異氰酸酯基反應而生成之鍵之比例。
溶劑列舉為例如DMF、N,N-二甲基乙醯胺(DMAc)、四氫呋喃(THF)、二甲基亞碸(DMSO)及丙酮等。該等可單獨使用1種或組合2種以上使用。
就確保樹脂薄片之研磨能力、使研磨漿液更充分保持在樹脂薄片所具有之氣泡中之觀點而言，針對樹 脂溶液，使用B型旋轉黏度計在25℃下測定之黏度較好為3~30Pa‧s之範圍，更好為5~20Pa‧s之範圍。就獲得該黏度之數值範圍之樹脂溶液之觀點而言，樹脂溶液中之鍵結前樹脂之含有比例較好為10~30質量%之範圍，更好為15~25質量%之範圍。樹脂溶液之黏性由於與所用之基質樹脂之種類及分子量有關，故綜合考慮該等，只要設定樹脂溶液中之鍵結前樹脂之濃度即可。
樹脂溶液除上述各原材料以外，亦可含任意 添加劑。任意添加劑列舉為例如碳黑等顏料、促進發泡之親水性活性劑、使樹脂之凝固再生安定化之疏水性活性劑。
塗佈步驟中，將樹脂溶液塗佈於成膜用基材 上。塗佈方法只要為例如在常溫下使用刮刀塗佈器等塗佈裝置，於帶狀之成膜用基材上略均勻地塗佈成薄片狀即可。此時，藉由調整刮刀塗佈器等與成膜用基材之間隙(縫隙)，可調整樹脂溶液之塗佈厚度(塗佈量)。成膜用基材之材質列舉為例如PET薄膜等樹脂製薄膜、布及不織布。該等中，以難以使樹脂溶液浸透之PET薄膜等樹脂製薄膜較佳。
凝固再生步驟中，將塗佈於成膜用基材上之 樹脂溶液之塗膜連續導入至以對於結合前樹脂等樹脂溶液中所含樹脂為弱溶劑(例如對於聚胺基甲酸酯樹脂為水)作為主成分之凝固液中。凝固液中為了調整樹脂溶液中所含樹脂之再生速度，亦可添加樹脂溶液中之溶劑以外之極性 溶劑等有機溶劑。且，凝固液之溫度只要可使樹脂溶液中之樹脂凝固之溫度即可，無特別限制，該樹脂為聚胺基甲酸酯樹脂時，可為例如5~80℃，較好為15~20℃。凝固液中首先在樹脂溶液之塗膜與凝固液之界面形成皮膜，在緊鄰皮膜之樹脂中形成稱為皮層之具有無數個微細氣泡之層。隨後，藉由樹脂溶液中所含之溶劑朝凝固液中擴散與弱溶劑浸入樹脂中之協調現象，可較好地進行具有連續氣泡構造之樹脂之再生，且形成稱為發泡樹脂區域之區域。 此時，成膜用基材為凝固液難以浸透者(例如PET製薄膜)時，會有在皮層側優先發生樹脂溶液中之溶劑與弱溶劑之置換，而於發泡樹脂區域側形成比皮層側大之氣泡之傾向。此時，經保護異氰酸酯化合物以未反應狀態混合存在於再生之樹脂中。因此，於成膜用基材上形成薄片狀之樹脂(以下亦稱為「成膜樹脂」)。
接著，溶劑去除步驟中，去除經過凝固再生 步驟獲得之成膜樹脂中殘留之溶劑。溶劑之去除可使用過去習知之水洗處理。
接著，鍵結步驟中，使去除溶劑後之成膜樹 脂中之鍵結前樹脂所具有之活性氫原子與源自經保護異氰酸酯化合物之異氰酸酯基反應獲得鍵結後樹脂。此時，對成膜樹脂較好在145~180℃之溫度範圍，更好在150~165℃之溫度範圍內施以較好15~20分鐘之熱處理。熱處理時例如使成膜樹脂連續通過加熱環境。藉由加熱，保護化劑自成膜樹脂中所含之經保護異氰酸酯化合物解離，而再生 具有反應性之異氰酸酯基。該異氰酸酯基與鍵結前樹脂之活性氫原子，例如鍵結前樹脂為聚胺基甲酸酯樹脂時與構成胺基甲酸酯鍵或脲鍵之活性氫原子反應而鍵結，獲得鍵結後樹脂。又，樹脂隨著加熱而乾燥。如此獲得之含鍵結後樹脂之樹脂薄片亦切斷成適當長度，且平置。
研削步驟中，對樹脂薄片之皮層側施以藉磨 光處理使樹脂薄片之厚度均一化之研削處理。亦即，將壓接治具之略平坦表面壓接於樹脂薄片之與皮層相反側之面上，對皮層側施以磨光處理。藉此，使一部分氣泡在研磨面處開孔，且使樹脂薄片之厚度均一化。接著，於溝形成步驟中，於樹脂薄片之皮層側之表面(施以研削處理之面)上施以壓花加工或切削加工而形成溝。
貼合步驟中，將雙面膠帶貼合於樹脂薄片上 獲得研磨薄片。此時，使樹脂薄片之發泡樹脂區域側之面與雙面膠帶之一側之黏著劑層貼合。黏著劑層之黏著劑可為過去以來習知者，可為感壓型亦可為感熱型。
使用本實施形態之研磨墊之研磨方法具有使 用所得研磨墊研磨被研磨物之步驟。以下說明其具體例之一。首先，將被研磨物保持在單面研磨機之保持壓盤上。 接著，將研磨墊安裝於以與保持壓盤對向之方式所配置之研磨壓盤上。將研磨墊安裝於研磨壓盤上時，若研磨墊有具備剝離紙時，則去除剝離紙，使露出之雙面膠帶接觸研磨壓盤且按壓。又，研磨墊不具備雙面膠帶時，亦可將黏著劑或接著劑塗佈或貼合於研磨墊上後安裝於研磨壓盤 上。接著，在被研磨物與研磨墊之間循環供給含有研磨粒(研磨粒子；例如SiO2、CeO2)及以過氧化氫為代表之氧化劑等化學成分之研磨漿液，同時邊使被研磨物以特定之研磨壓按壓於研磨墊，邊使研磨壓盤或保持壓盤旋轉，藉CMP研磨被研磨物。
本實施形態之研磨墊尤其適用於磁碟基板、半導體裝置、裸矽及液晶顯示器用玻璃基板之修飾研磨。但，本實施形態之研磨墊之用途並不限於該等。
以上，針對用於實施本發明之形態加以說明，但本發明並不限於上述實施形態。本發明在不脫離其主旨之範圍內可進行各種變形。
實施例
以下，以實施例更詳細說明本發明，但本發明並不限於該等實施例。
(實施例1)
首先，準備在25℃下之100%模數為6.0MPa之聚酯多元醇化合物-MDI-乙二胺系之聚胺基甲酸酯樹脂(聚胺基甲酸酯聚脲樹脂)作為聚胺基甲酸酯樹脂。另外，準備以甲基乙基酮肟使HDI加成物保護化之經保護異氰酸酯化合物(固體成分：80%，NCO%：約6.0%)作為經保護異氰酸酯化合物。使經保護異氰酸酯化合物溶液成為2.0質量份(相對於聚胺基甲酸酯樹脂100質量份為5.3質量份)之 比例之方式混合於由聚胺基甲酸酯樹之30質量份與DMF70質量份所成之溶液中，接著再添加DMF 31.8質量份並混合攪拌，藉此獲得樹脂溶液。使用B型旋轉黏度計(東機產業股份有限公司製，商品名「TVB-10型」)測定其在25℃之黏度為11.0Pa‧s。
接著，準備帶狀之PET薄膜作為成膜用基 材。使用刮刀塗佈器將上述樹脂溶液塗佈於其成膜用基材之塗佈面上，獲得塗膜。接著，使所得塗膜浸漬於凝固液之由水所成之室溫凝固浴中，使樹脂凝固再生獲得成膜樹脂。自凝固浴取出成膜樹脂，自成膜用基材剝離成膜樹脂後，浸自於由水所成之室溫洗淨液(脫溶劑浴)中，去除DMF。
隨後，在鍵結步驟中，使用加熱裝置(市金工 業股份有限公司製，型號「VIC-0326-1680」)，在120℃使水分乾燥後，使經乾燥之薄膜在150℃下加熱交聯(結合)獲得樹脂薄片。接著，對經過結合步驟之樹脂薄片之皮層側表面施以磨光處理，獲得厚度0.80mm、硬度計硬度(A型)為19之樹脂薄片。於樹脂薄片之未經磨光處理之面側貼合基材，經壓花加工後，貼附於單面具備剝離紙之雙面膠帶而獲得研磨薄片。
[表面性狀之測定方法]
以下述條件進行「特定研磨試驗」之研磨試驗。
‧研磨機：荏原製作所股份有限公司製，型號「F- REX300」
‧研磨頭：荏原製作所股份有限公司製，型號「GII」
‧研磨漿液：Cabot公司製，型號「SS-25」，稀釋20倍
‧被研磨物：附原矽酸四乙酯(TEOS)膜之300mm 矽晶圓
‧研磨墊直徑：740mm
‧墊‧啟用運轉條件：100N×10分鐘，金剛石砂輪修整器#100(顆粒型)轉數20rpm，壓盤轉數80rpm，超純水供給量500mL/分鐘，研磨條件：壓盤轉數70rpm，研磨頭轉數71rpm，研磨漿液流量200mL/分鐘，研磨時間60分鐘(10分鐘×6片晶圓)、研磨壓2.5psi(1.7×104Pa)
將進行上述「特定研磨試驗」後之研磨墊中之樹脂薄片切成5mm×5mm之矩形所得之樣品以不產生皺摺之方式設置於KEYENCE製之3D雷射顯微鏡(型號「VK8700」)之樣品固定器上。藉該3D雷射顯微鏡，以倍率200倍觀測樣品。測定範圍為1.0mm×1.4mm中之未開孔之75μm×75μm之範圍，測定條件設定為「濾波器：開啟」，藉此獲得每測定點之Rsk、高度分佈變動係數、Ra之值。測定點係隨機選擇20點，以該等之相加平均設為樣品之Rsk、高度分佈變動係數、Ra。又，未開孔之面積小於75μm×75μm時，亦可將測定範圍設為50μm×50μm。結果示於表1。
(實施例2)
除了使用在25℃下之100%模數為3.0MPa之聚酯多元醇化合物-MDI-乙二胺系之聚胺基甲酸酯樹脂(聚胺基甲酸酯聚脲樹脂)作為聚胺基甲酸酯樹脂外，其餘與實施例1同樣製作研磨墊，且測定表面性狀。結果示於表1。與實施例1同樣，測定樹脂溶液之黏度為12.4Pa‧s。且，樹脂薄片之硬度計硬度(A型)為0(硬度(C型)為0.3)。
(實施例3)
除了使用在25℃下之100%模數為9.0MPa之聚酯多元醇化合物-MDI-乙二胺系之聚胺基甲酸酯樹脂(聚胺基甲酸酯聚脲樹脂)作為聚胺基甲酸酯樹脂外，其餘與實施例1同樣製作研磨墊，且測定表面性狀。結果示於表1。與實施例1同樣，測定樹脂溶液之黏度為10.2Pa‧s。且，樹脂薄片之硬度計硬度(A型)為22。
(實施例4)
除了使經保護異氰酸酯化合物成為5.0質量份(相對於聚胺基甲酸酯樹脂100質量份為13.3質量份)之比例之方式混合以外，其餘與實施例1同樣製作研磨墊，且測定表面性狀。結果示於表1。與實施例1同樣，測定樹脂溶液之黏度為11.9Pa‧s。且，樹脂薄片之硬度計硬度(A型)為21。
(實施例5)
除了使用以甲基乙基酮肟使HDI異氰酸酯體保護化之經保護異氰酸酯化合物(固體成分：80%，NCO%：約12.5%)作為經保護異氰酸酯化合物以外，其餘與實施例1同樣製作研磨墊，且測定表面性狀。結果示於表1。與實施例1同樣，測定樹脂溶液之黏度為10.9Pa‧s。且，樹脂薄片之硬度計硬度(A型)為20。
(比較例1)
除了未使用經保護異氰酸酯化合物以外，其餘與實施例1同樣製作研磨墊，且測定表面性狀。結果示於表1。與實施例1同樣，測定樹脂溶液之黏度為11.6Pa‧s。且，樹脂薄片之硬度計硬度(A型)為19。
(比較例2)
除了使用在25℃下之100%模數為2.0MPa之聚酯多元醇化合物-MDI-乙二胺系之聚胺基甲酸酯樹脂(聚胺基甲酸酯聚脲樹脂)作為聚胺基甲酸酯樹脂以外，其餘與實施例1同樣製作研磨墊，且測定表面性狀。結果示於表1。與實施例1同樣，測定樹脂溶液之黏度為12.7Pa‧s。且，樹脂薄片之硬度計硬度(A型)為0(硬度(C型)為0.5)。
(比較例3)
除了使用在25℃下之100%模數為15.0MPa之聚酯多元醇化合物-MDI-乙二胺系之聚胺基甲酸酯樹脂(聚胺基甲酸酯聚脲樹脂)作為聚胺基甲酸酯樹脂以外，其餘與實施例1同樣製作研磨墊，且測定表面性狀。結果示於表1。與實施例1同樣，測定樹脂溶液之黏度為11.0Pa‧s。且，樹脂薄片之硬度計硬度(A型)為26。
(比較例4)
除了使經保護異氰酸酯化合物成為7.0質量份(相對於聚胺基甲酸酯樹脂100質量份為18.6質量份)之比例之方式混合以外，其餘與實施例1同樣製作研磨墊，且測定表面性狀。結果示於表1。與實施例1同樣，測定樹脂溶液之黏度為12.2Pa‧s。且，樹脂薄片之硬度計硬度(A型)為22。
(比較例5)
除了使用以甲基乙基酮肟使HDI加成體保護化之經保護異氰酸酯化合物(固體成分：80%，NCO%：約15.5%)作為經保護異氰酸酯化合物以外，其餘與實施例1同樣製作研磨墊，且測定表面性狀。結果示於表1。與實施例1同樣，測定樹脂溶液之黏度為10.8Pa‧s。且，樹脂薄片之硬度計硬度(A型)為21。
[研磨試驗]
使用研磨墊以下述條件進行研磨試驗。
‧研磨機：荏原製作所股份有限公司製，型號「F-REX300」
‧研磨頭：荏原製作所股份有限公司製，型號「GII」
‧研磨漿液：Planar公司製，型號「ER8176C」，2倍稀釋，過氧化氫濃度0.8質量%
‧被研磨物：附二氧化矽(TEOS)膜之300mm 之矽晶圓
‧研磨墊直徑：740mm
‧修整器：3M公司製之金剛石砂輪修整器，型號「A188」
‧墊‧啟動運轉條件：30N×30分鐘，修整器轉數54rpm，壓盤轉數80rpm，超純水供給量500mL/分鐘
‧調節：域外(Ex-situ)，30N，4次掃描，16秒
‧研磨條件：壓盤轉數70rpm，研磨頭轉數71rpm，研磨漿液流量200mL/分鐘，研磨時間1分鐘(每1片晶圓)，研磨壓2.5psi(1.7×104Pa)
〈研磨速率〉
針對研磨試驗前後之晶圓上之TEOS膜，由121個部位之厚度測定結果，將各點之經研磨厚度除以研磨時間而求出研磨速率(Å/分鐘)。又，厚度測定係以光學式膜厚膜質測定器(KLA Tencol公司製，型號「ASET-F5x」)之DBS模式測定。
〈著手處理片數〉
如下述般評價是否迅速使研磨初期之研磨速率安定化。亦即，對晶圓之研磨處理片數追蹤研磨速率，將未見到明顯的研磨速率增加之研磨處理片數設為「著手處理片數」。該「著手處理片數」愈少，意指愈迅速使研磨初期之研磨速率安定化。結果示於表1。
〈研磨速率安定性及研磨均一性之評價〉
求出晶圓之研磨處理片數達1~600片之各研磨速率，且求出處理片數100片、300片、600片之研磨速率之最大值、最小值、平均值、及研磨速率之標準偏差，以下述式評價研磨速率安定性及研磨均一性。
研磨速率安定性(%)=(研磨速率最大值一研磨速率最 小值)/研磨速率平均值×100
研磨均一性(%)=(研磨速率標準偏差/研磨速率平均值)×100
又，研磨速率安定性之數值愈低，隨處理片數之變動愈小，表示研磨安定性愈高。且，研磨均一性之數值愈低，表示研磨不均較少而可均一研磨晶圓面內。結果示於表1。
〈耐藥品性之評價〉
以對於極性高的DMF有無溶解性判斷耐藥品性。不溶解於DMF時，稱為耐藥品性優異。
首先，將樹脂薄片切成5mm×30mm之矩形獲 得樣品。接著，將樣品放入收容30mL之DMF之試驗管中。投入樣品之試驗管內攪拌1分鐘後，靜置10分鐘，再攪拌2分鐘。接著，使試驗管靜置5分鐘後，使用50網目(網眼開度300μm)之試驗用篩網，將收容於試驗管中之樣品與DMF一起過濾，以目視確認篩網上是否殘留固形物。殘留固形物時，耐藥品性優異且評價為「A」，未殘留固形物時耐藥品性不佳且評價為「B」。結果示於表1。
且，針對實施例1及比較例1之樹脂薄片， 以電子顯微鏡觀察其剖面之照片分別示於圖2、圖3。圖中，與上方黑色部分之邊界表示樹脂薄片表面，由該等照片之對比，可知實施例之樹脂薄片之表面凹凸較比較例之 樹脂薄片少，而為平坦性高。
對比實施例及比較例時，可知實施例者即使 增加晶圓之處理片數仍有研磨速率或研磨均一性之變動較小之傾向。且，針對著手處理片數，使用過去模數高之樹脂時雖有較早著手處理之傾向，但實施例1及3之100%模數或硬度計硬度(A型)儘管比比較例3低，但著手處理片數少，可知能迅速使研磨初期之研磨速率安定化。另外，對比實施例2與比較例2時，100%模數或硬度計硬度(A型)均低，雖為相當軟質之研磨墊，但實施例2者獲得著手處理片數、研磨速率安定性及研磨均一性均優異之結果。
[產業上之可利用性]
依據本發明，可提供可迅速使研磨初期之研磨速率安定化，且抑制研磨速率變動之研磨墊及其製造方法，尤其，對於磁碟等半導體裝置、裸矽及液晶顯示器用玻璃基板之修飾研磨具有產業上之可利用性。

Claims (8)

  1. 一種研磨墊，其係具備由樹脂所成之薄片之研磨墊，經過特定之研磨試驗後之前述薄片之研磨面具有-2.00以上、-0.20以下之粗度曲線之偏度(skewness)Rsk，且具有0.5%以上、2.5%以下之高度分佈變動係數。
  2. 如請求項1之研磨墊，其中，前述薄片具有0~25之硬度計(durometer)硬度(A型)。
  3. 如請求項1或2之研磨墊，其中，前述薄片係經濕式成膜者。
  4. 如請求項1或2之研磨墊，其中，前述薄片中含有之前述樹脂具有3.0MPa~10.0MPa之100%模數。
  5. 如請求項1或2之研磨墊，其中，前述樹脂包含第2樹脂，該第2樹脂具有藉由使具有活性氫原子之第1樹脂中之前述活性氫原子與源自經保護異氰酸酯化合物之異氰酸酯基反應而產生之鍵，且具有相對於前述第1樹脂100質量份，以前述經保護異氰酸酯化合物換算為2.0質量份~15.0質量份之前述鍵。
  6. 如請求項5之研磨墊，其中，前述經保護異氰酸酯化合物係以保護劑將選自芳香族多元異氰酸酯化合物以外之多元異氰酸酯化合物所組成之群中之1種以上之化合物予以保護化而成者。
  7. 如請求項5之研磨墊，其中，前述第1樹脂係聚胺基甲酸酯樹脂。
  8. 一種製造方法，其係如請求項1~7中任一項之研磨墊之製造方法，且前述研磨墊所具備之薄片含有第2樹脂，並具有下列步驟：使包含具有活性氫原子之第1樹脂與經保護異氰酸酯化合物與溶劑之樹脂溶液中之前述第1樹脂凝固再生之步驟，使前述第1樹脂所具有之前述活性氫原子與源自前述經保護異氰酸酯化合物之異氰酸酯基反應，獲得前述第2樹脂之步驟，前述第2樹脂具有相對於前述第1樹脂100質量份，以前述經保護異氰酸酯化合物換算為2.0質量份~15.0質量份之藉由前述活性氫原子與前述異氰酸酯基反應生成之鍵。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6439963B2 (ja) * 2014-08-22 2018-12-19 富士紡ホールディングス株式会社 保持具及びその製造方法
US10722999B2 (en) 2016-06-17 2020-07-28 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. High removal rate chemical mechanical polishing pads and methods of making
US10391606B2 (en) 2017-06-06 2019-08-27 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. Chemical mechanical polishing pads for improved removal rate and planarization
US11667061B2 (en) 2020-04-18 2023-06-06 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. Method of forming leveraged poromeric polishing pad
KR102489678B1 (ko) * 2020-12-07 2023-01-17 에스케이엔펄스 주식회사 연마패드용 시트, 연마패드 및 반도체 소자의 제조방법

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6224465B1 (en) * 1997-06-26 2001-05-01 Stuart L. Meyer Methods and apparatus for chemical mechanical planarization using a microreplicated surface
US6659846B2 (en) * 2001-09-17 2003-12-09 Agere Systems, Inc. Pad for chemical mechanical polishing
JP2005141852A (ja) * 2003-11-07 2005-06-02 Hoya Corp 磁気ディスク用ガラス基板の製造方法、及び磁気ディスクの製造方法
JP2006518943A (ja) * 2003-02-25 2006-08-17 ローム アンド ハース エレクトロニック マテリアルズ シーエムピー ホウルディングス インコーポレイテッド 研磨パッド装置及び方法
JP2009101504A (ja) * 2007-10-03 2009-05-14 Fujibo Holdings Inc 研磨布
JP2011073112A (ja) * 2009-09-30 2011-04-14 Fujibo Holdings Inc 研磨パッドおよび研磨パッドの製造方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5632267B2 (ja) * 2010-11-19 2014-11-26 富士紡ホールディングス株式会社 研磨パッドおよび研磨パッドの製造方法
JP5822159B2 (ja) * 2011-12-27 2015-11-24 富士紡ホールディングス株式会社 研磨パッド及び研磨パッドの製造方法
JP5836992B2 (ja) * 2013-03-19 2015-12-24 株式会社東芝 半導体装置の製造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6224465B1 (en) * 1997-06-26 2001-05-01 Stuart L. Meyer Methods and apparatus for chemical mechanical planarization using a microreplicated surface
US6659846B2 (en) * 2001-09-17 2003-12-09 Agere Systems, Inc. Pad for chemical mechanical polishing
JP2006518943A (ja) * 2003-02-25 2006-08-17 ローム アンド ハース エレクトロニック マテリアルズ シーエムピー ホウルディングス インコーポレイテッド 研磨パッド装置及び方法
JP2005141852A (ja) * 2003-11-07 2005-06-02 Hoya Corp 磁気ディスク用ガラス基板の製造方法、及び磁気ディスクの製造方法
JP2009101504A (ja) * 2007-10-03 2009-05-14 Fujibo Holdings Inc 研磨布
JP2011073112A (ja) * 2009-09-30 2011-04-14 Fujibo Holdings Inc 研磨パッドおよび研磨パッドの製造方法

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