TWI814517B - 研磨墊 - Google Patents

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Abstract

本發明之研磨墊具備具有圓形研磨面的研磨層，且具備從研磨面之中央區域到達周緣區域而形成之螺旋狀溝或包含配置成同心圓狀的多個環狀溝的同心圓狀溝、與包含從中央區域往周緣區域延伸的線段狀溝之放射溝。而且，線段狀溝係從放射溝中心起算在相對於研磨面半徑而言為5～10%距離的區域具有第1端部，並且從放射溝中心起算在相對於研磨面半徑而言為35～70%距離的區域具有第2端部；線段狀溝具有相對於研磨面半徑而言為30～65%的比率的平均長度。而且，線段狀溝的剖面積Sa(mm 2)與螺旋狀溝或同心圓狀溝的剖面積Sb(mm 2)滿足0.1≤Sb/Sa＜1.0。

Description

研磨墊
本發明係關於可較佳地用於化學機械研磨(CMP)的研磨墊。
以往，為了將半導體或矽晶圓等基板材料、硬碟、液晶顯示器、作為透鏡材料的玻璃進行鏡面加工、或是為了將半導體裝置之製造步驟中的絕緣膜或金屬膜所致凹凸平坦化，而使用化學機械研磨(CMP)，該化學機械研磨係一邊將研磨漿液(以下亦僅稱為漿液)滴至研磨墊的研磨面，一邊將被研磨材按壓於研磨墊而進行研磨。
以使漿液保持在研磨面的整個面上、排出研磨屑、或是防止因被研磨材的吸附而導致破損為目的，會在CMP用的研磨墊上形成螺旋狀溝、同心圓狀溝、格狀溝、放射溝等溝。
例如，下述專利文獻1中揭示了一種半導體晶圓的研磨墊，在研磨時與晶圓中央部接觸的部分形成有從中央朝向外周的多條放射溝，並且至少在與晶圓周邊部接觸的部分形成有與研磨墊同心的多條圓形溝。然後，形成有放射溝之部分的寬度約為晶圓直徑的1/2。
又，例如，下述專利文獻2中揭示一種研磨墊，其中在研磨層的研磨側表面上，放射溝與同心圓狀溝以共用中心且互相交叉的方式開口，放射溝與同心圓狀溝的交叉部分屬於放射溝的情況，放射溝與同心圓狀溝滿足：條件(A)在放射溝的面積(s1)與同心圓狀溝的面積(s2)之和(s1+s2)中，放射溝的面積(s1)所占的比率為8～17%；及條件(B)在研磨側表面的面積(S)之中，放射溝的面積(s1)與同心圓狀溝的面積(s2)之和(s1+s2)所占的比率為18～25%。
又，例如，下述專利文獻3中揭示了一種研磨墊，其包含：研磨層，含有中心、周緣、從中心延伸至周緣的半徑及環繞中心並與半徑相交之研磨軌道；及多條供給溝(δ)，與半徑相交；供給溝(δ)之間具有用以使被研磨材平坦化的凸台(land)區域。然後，研磨墊包含：多個供給溝(δ)，具有平均供給剖面積(δ a)；及至少一個半徑方向排流溝(ρ)，其在研磨層中與多個供給溝(δ)相交，用以允許研磨流體從多個供給溝(δ)流至至少一個半徑方向排流溝(ρ)。然後，研磨墊中，半徑方向排流溝(ρ)具有平均排流剖面積(ρ a)，半徑方向排流溝的平均排流剖面積(ρ a)大於平均供給剖面積(δ a)，如下：2×δ a≤ρ a≤8×δ a，(0.15)n f×δ a≤n r×ρ a≤(0.35)n f×δ a(式中，(n r)表示半徑方向溝的數量，(n f)表示供給溝的數量)，半徑方向排流溝(ρ)延伸通過研磨軌道，其用以在研磨墊的旋轉中，促使研磨屑在半導體基材、光學基材及磁性基材的至少一者下方通入研磨軌道然後越過研磨軌道而被去除至研磨墊的周緣。
又，例如，下述專利文獻4中揭示一種研磨墊，其具備：中央軌道，其具有研磨層之中央的旋轉中心、具有與旋轉中心的間隔之配置中心；環狀溝，係以中央為同心圓狀之中心而排列多個環狀溝；及溝，在半徑方向上延伸；其中在中央軌道上設有多個交叉點。
又，例如，下述專利文獻5揭示一種研磨墊，其中形成有第1區域與第2區域，該第1區域中同時存在有於半徑方向上延伸但未延伸至研磨層中心的溝與環狀溝，該第2區域中僅存在環狀溝；第1區域的半徑為研磨墊之半徑的30～70%。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2000-237950號公報 [專利文獻2]日本特開2011-177884號公報 [專利文獻3]日本特開2017-208530號公報 [專利文獻4]TW M459065U1號公報 [專利文獻5]TW I548484號公報
[發明欲解決之課題]
CMP中，要求實現研磨速度更快的研磨墊。本發明之目的在於提供一種用以實現CMP之高研磨速度的研磨墊。 [用以解決課題之手段]
本發明的一態樣，係包含具有圓形研磨面之研磨層的研磨墊。而且，研磨面具備從研磨面之中心起算相對於半徑而言為0～10%之範圍的中央區域、與90～100%之範圍的周緣區域；研磨層具備從中央區域到達周緣區域而配設之至少一條螺旋狀溝或包含配置成同心圓狀之多個環狀溝的同心圓狀溝，並進一步具備包含從中央區域往周緣區域延伸的至少2條線段狀溝之放射溝。而且，螺旋狀溝之中心、同心圓狀溝之中心及放射溝之中心皆存在於中央區域；線段狀溝具有相對於研磨面半徑而言為30～65%之比率的平均長度，並且，從放射溝之中心起算，相對於研磨面的半徑而言為5～10%距離的區域具有第1端部，35～70%距離的區域具有第2端部。而且，剖面積Sa(mm 2)與剖面積Sb(mm 2)滿足0.1≤Sb/Sa＜1.0；該剖面積Sa係相對於前述線段狀溝之長度方向垂直之方向的剖面其剖面積的平均，該剖面積Sb係相對於前述螺旋狀溝或前述同心圓狀溝之切線方向垂直之方向的剖面其剖面積的平均。
此處，所謂的研磨面，係指與被研磨材接觸的研磨層之表面。又，所謂的中央區域，例如若參照圖7，則係指從圓形研磨面之中心G起算，相對於半徑而言為0～10%之範圍之以點所表示之區域的圓形區域R1。又，所謂的周緣區域，係指從圓形研磨面之中心起算，相對於半徑而言為90～100%之範圍的區域，詳細而言，沿著相對於半徑而言為90～100%之圓形的周緣之以點所表示的帶狀區域R2。
又，所謂的線段狀溝，係指線狀溝未達到研磨面周緣而在研磨面的面內具有兩端。又，螺旋狀溝係在研磨面內之中央區域具有螺旋中心的至少一條螺旋狀溝。又，同心圓狀溝係指包含在研磨面內之中央區域具有共用中心而配置成同心圓狀之多個環狀溝的溝。又，螺旋狀溝或同心圓狀溝從中央區域到達周緣區域而配設，係指：至少一條螺旋狀溝或配置成同心圓狀的多個環狀溝從研磨面之中央區域到達周緣區域而毫無遺漏地形成。具體而言，同心圓狀溝的情況中，係指離中心最近的溝通過中央區域，最外周的溝通過周緣區域。又，螺旋狀溝的情況，係指螺旋狀溝的起始點存在於中央區域，螺旋狀溝的終點存在於周緣區域。又，所謂的研磨區域，係研磨面中與矽晶圓等被研磨材之被研磨面接觸而將被研磨材進行研磨的區域。
這樣的研磨墊中，多條線段狀溝抑制滴至研磨面而蓄積在中央區域附近的漿液從研磨面的周緣漏出至體系外，並且將漿液適當供給至從中央區域到達周緣區域而形成的螺旋狀溝、同心圓狀溝。結果可有效率地對於研磨區域供給漿液，藉此實現高研磨速度。
又，從可得到更快的研磨速度而且被研磨材之被研磨面內的研磨均勻性優良的觀點來看，研磨墊較佳係滿足0.25≤Sb/Sa≤0.85，並進一步滿足0.44≤Sb/Sa≤0.80。
又，研磨墊中，溝寬度Wa(mm)與溝寬度Wb(mm)較佳係滿足0.1≤Wb/Wa＜1.0，該溝寬度Wa係線段狀溝的寬度的平均，該溝寬度Wb係螺旋狀溝或同心圓狀溝的寬度的平均。這樣的情況中，由於漿液可更毫無遺漏地保持於研磨區域上，因此可實現更高的研磨速度。
又，研磨墊中，作為螺旋狀溝或同心圓狀溝之寬度的平均的溝寬度Wb(mm)與螺旋狀溝或同心圓狀溝的平均溝間距P(mm)較佳係滿足0.02≤Wb/P≤0.25。這樣的情況中，可充分確保與被研磨材接觸之凸台區域的面積，並且可將足量的漿液供給至凸台區域，故可實現更高研磨速度。另外，溝間距P在具有螺旋狀溝的情況中，係指相鄰之各圈螺紋的溝之間隔與溝寬度的總平均；溝間距P在具有同心圓狀溝的情況，係指相鄰之各環狀溝的溝之間隔與溝寬度的總平均。
又，研磨墊中，溝寬度Wa(mm)、溝寬度Wb(mm)及螺旋狀溝或同心圓狀溝的平均溝間距P(mm)較佳係滿足0.2≤{Wb 2/(P×Wa)}×100≤25；該溝寬度Wa(mm)為線段狀溝的寬度的平均，該溝寬度Wb(mm)為螺旋狀溝或同心圓狀溝的寬度的平均。這樣的情況中，藉由將漿液迅速地往研磨區域供給並使漿液充分保持於研磨面與被研磨材的被研磨面之間，而可實現更高研磨速度。
又，研磨墊中，從低刮痕性優良且亦容易成形的觀點來看，研磨層較佳係包含熱塑性聚胺基甲酸酯。又，從研磨速度的穩定性優良且亦容易成形的觀點來看，研磨層較佳為非發泡體。 [發明之效果]
根據本發明，可得到能夠輕易實現CMP之研磨速度之高速化的研磨墊。
[用以實施發明的形態]
參照圖式詳細說明本實施型態的研磨墊。
圖1係本實施型態之研磨墊的一例，其係研磨墊10的研磨面之俯視示意圖，該研磨墊10包含具有圓形研磨面的研磨層1，其具備：一條螺旋狀溝H，其從中央區域到達周緣區域而形成；及放射溝，其包含從中央區域朝向周緣區域延伸的8條線段狀溝S1～S8。
又，圖2係本實施型態的研磨墊之另一例，其係研磨墊20之研磨面的俯視示意圖，該研磨墊20包含具有圓形研磨面的研磨層11，其具備：11個環狀溝C1～C11，其從中央區域到達周緣區域而形成，並配置成同心圓狀；及放射溝，其包含從中央區域朝向周緣區域延伸的8條線段狀溝S1～S8。
圖7係用以說明研磨墊10中的中央區域R1及周緣區域R2的說明圖。如圖7所示，研磨墊10中，從圓形研磨面之中心G起算，相對於半徑而言為0～10%之範圍的以點表示之圓形區域為中央區域R1，從研磨面之中心起算，相對於半徑而言為90～100%之範圍的區域，詳細而言，沿著相對於半徑而言為90～100%之圓形周緣的以點表示之帶狀區域為周緣區域R2。
圖5係用以說明研磨墊10或研磨墊20之層構成的厚度方向剖面之部分剖面示意圖。研磨墊10或研磨墊20具有積層結構，其係在研磨層1、11之研磨面F之相反面上隔著接著層6而與緩衝層7接著。另外，本實施型態的研磨墊不限於這種具有積層結構的研磨墊，亦可為僅包含具有研磨面之研磨層的單層研磨墊。
若參照圖1，研磨墊10中，研磨層1的研磨面為圓形。然後，該研磨面上形成有一條螺旋狀溝H，其係以中央區域所包含的研磨面之中心G為螺旋中心且從中央區域到達周緣區域而配設。又，形成有放射溝，其中包含8條線段狀溝S1～S8，其係以中心G作為放射中心，從中央區域朝向周緣區域延伸。如此，在研磨墊10中，螺旋狀溝H與放射溝共用中心。
又，若參照圖2，研磨墊20中，研磨層11的研磨面為圓形。然後，研磨面上形成有11個環狀溝C1～C11，其係以中央區域所包含的研磨面之中心G作為共用中心，從中央區域到達周緣區域而配設之環狀的同心圓狀。又，形成有放射溝，其包含8條線段狀溝S1～S8，其係以中心G為放射中心，從中央區域朝向周緣區域延伸。如此，研磨墊20中，環狀溝C1～C11與放射溝共用中心。
研磨墊10及研磨墊20中，成為旋轉中心的圓形研磨面之中心G與螺旋狀溝或同心圓狀溝之中心以及放射溝之中心一致。這種情況容易使漿液的流動方式更為均勻。另外，本實施型態的研磨墊中亦可具有螺旋狀溝或同心圓狀溝之中心或放射溝之中心不與研磨面中心一致而偏心的螺旋狀溝、同心圓狀溝或放射溝。具有偏心的螺旋狀溝或同心圓狀溝的情況，從容易抑制沿著各溝過度研磨而導致各溝的形狀轉印至晶圓等被研磨材之被研磨面的觀點來看較佳。
圓形研磨面的直徑係採用CMP中所使用的一般圓形之研磨墊的研磨面的直徑，例如較佳為500～780mm左右。因此，圓形研磨面的半徑例如較佳為250～390mm左右。
研磨墊10或研磨墊20中，未形成線段狀溝S1～S8及螺旋狀溝H或同心圓狀的環狀溝C1～C11的部分，成為與被研磨材之被研磨面接觸而進行研磨的凸台區域。研磨墊10與研磨墊20，除了螺旋狀溝H與同心圓狀的環狀溝C1～C11不同之外，其為相同的研磨墊。另外，圖1所示研磨墊10中形成有螺旋狀溝H，圖2所示研磨墊10中形成有同心圓狀的環狀溝C1～C11。本實施型態的研磨墊中，亦可形成將螺旋狀溝及同心圓狀的環狀溝組合而成的溝。
如此，本實施型態的研磨墊具備從研磨面之中央區域到達周緣區域而形成的螺旋狀溝或同心圓狀溝。
如此，從研磨面之中央區域到達周緣區域而形成的螺旋狀溝或同心圓狀溝，較佳係從螺旋中心或同心圓之中心到達研磨面半徑的至少5～90%的區域而形成，較佳為到達再佳為4.5～95%的區域、特佳為4～100%之區域的範圍而形成。
若參照圖1，研磨墊10中形成有螺旋狀溝H，其旋繞數為10，在從與研磨層1的研磨面之中央區域所包含的中心G一致的螺旋中心到達研磨面半徑至少5～90%的區域具有均等的溝間距。另外，溝間距均等的螺旋亦稱為阿基米德螺旋。而且，螺旋狀溝H的旋繞數1～旋繞數6的溝與線段狀溝S1～S8交叉而形成了41處的交叉部分。
如此形成有螺旋狀溝的研磨層中，起點較佳係位於從研磨面之中心，半徑5%以下、進一步為半徑4.5%以下、尤其是半徑4%以下的區域中，而終點較佳係到達半徑90%以上、進一步為半徑95%以上、尤其是半徑100%的周緣上。如此，藉由在從研磨面之中央區域到達周緣區域之幾乎整個區域形成有螺旋狀溝，可使漿液毫無遺漏地展開遍布至整個研磨區域。
螺旋狀溝可為一條螺旋狀溝，亦可為由使多條螺旋狀溝並列而成的2條以上之螺旋狀溝所構成者。具體而言，螺旋狀溝的並列溝數較佳為1～16條，再佳為1～10條。
又，若參照圖2，研磨墊20中形成有同心圓狀的環狀溝C1～C11，其在從與研磨層11的研磨面之中央區域所包含的中心G一致的同心圓之中心到達研磨面半徑至少5～90%的區域具有均等的溝間距。然後，環狀溝C1～C11之中，環狀溝C2～C6與線段狀溝S1～S8交叉而形成了40處的交叉部分。
如此形成有同心圓狀溝的研磨層中較佳係形成有下述同心圓狀溝：離研磨面中心最近的環狀溝通過從研磨面之中心起算為半徑5%以下、進一步為半徑4.5%以下、尤其是半徑4%以下的區域，且最外周的溝通過半徑90%以上、進一步為半徑95%以上的區域。
螺旋狀溝或同心圓狀溝之中相鄰各溝的間隔、即溝間距並未特別限定，若參照圖3A，相鄰之溝的間隔的平均、即溝間距P(mm)較佳為1～15mm，再佳為2～12mm，特佳為2～10mm。螺旋狀溝或同心圓狀溝的溝間距P過大的情況，從螺旋狀溝或同心圓狀溝供給至凸台區域的漿液容易不足。又，溝間距P太小的情況，凸台區域的比例變得太低而有研磨速度變低的傾向。
螺旋狀溝或同心圓狀溝的剖面形狀並無特別限定。具體可使用相對螺旋狀溝或同心圓狀溝之切線方向垂直之方向的剖面形狀為長方形、正方形、梯形、倒梯形等四邊形、三角形、半圓形、半橢圓形等，並未特別限定。此等之中，從加工性、漿液保持性與供給穩定性優良的觀點來看，較佳為四邊形。
又，為了抑制在研磨中產生毛邊，螺旋狀溝或同心圓狀溝較佳係具有溝朝向開口傾斜而成為倒錐狀的剖面。具體而言，較佳係如圖3B所示的所謂Y字形剖面或是如圖3C所示的倒梯形剖面，該Y字形剖面，具有經過倒角而使位於研磨面上的形成四邊形溝的2個角以既定角度α傾斜而成的錐部，該倒梯形剖面係形成斜邊以既定角度α相對於形成底角的2個角傾斜的態樣。這樣的傾斜角度並無特別限定，較佳為20度～小於90度，再佳為25～80度，特佳為30～75度。尤其是角度為30～80度時，容易抑制在研磨中易產生於溝角部的毛邊，因此容易抑制研磨速度降低及研磨均勻性降低。
又，若參照圖3A，就螺旋狀溝或同心圓狀溝的寬度而言，從研磨速度及研磨均勻性尤其優良的觀點來看，各溝的寬度的平均、即溝寬度Wb(mm)較佳為0.1～4mm，再佳為0.2～2mm。另外，螺旋狀溝或同心圓狀溝的寬度，在相對環狀溝或螺旋狀溝的切線方向垂直之方向上截斷時的剖面形狀中，係以下述方式定義。剖面形狀為長方形或正方形的情況，係定義為在研磨面中的寬度。又，梯形或倒梯形的情況，係定義為下底的寬度的平均。又，如Y字形而形成有倒角之錐部的情況，係定義為研磨面中假設未形成錐部時的溝剖面之寬度。又，三角形、半圓形、半橢圓形狀的情況則定義為深度1/2之位置的寬度。
又，就螺旋狀溝或同心圓狀溝的深度而言，從確保用以使漿液充分展開至整個研磨區域的供給性並且抑制研磨墊變形而使研磨性能穩定化的觀點來看，螺旋狀溝或同心圓狀溝的最深部之深度的平均較佳為0.3～3.0mm，再佳為0.5～2.5mm左右。螺旋狀溝或同心圓狀溝太深的情況，螺旋狀溝或同心圓狀溝的容積容易變大，在研磨時為了使漿液充分展開遍布至研磨區域而需要供給大量漿液，可能在成本上不利。又，螺旋狀溝或同心圓狀溝太淺的情況，螺旋狀溝或同心圓狀溝的容積容易變小，在研磨時研磨區域中的漿液保持量降低，供給至研磨區域之凸台區域的漿液量變少而有研磨速度容易降低的傾向。
又，螺旋狀溝或同心圓狀溝的剖面積，如圖3A所示，從可充分確保漿液對於研磨區域之供給量的觀點來看，相對切線方向垂直之方向的剖面的剖面積的平均、即剖面積Sb(mm 2)較佳為0.2～4.5mm 2，再佳為0.3～4.0mm 2。剖面積Sb太大的情況，為了使漿液充分展開遍布至整個研磨區域而需要滴加大量的漿液，可能在成本上不利。又，剖面積Sb太小的情況，供給至研磨區域之漿液的量少而有研磨速度降低的傾向。另外，剖面積的平均亦為各溝之剖面積的平均。
另外，螺旋狀溝或同心圓狀溝的溝間距P、溝寬度Wb、深度及剖面積Sb等係以試運轉(break-in)處理前的未使用之研磨墊為基準。
又，本實施型態的研磨墊，如上所述，具備放射溝，其包含從研磨面之中央區域朝向周緣區域延伸的至少2條線段狀溝。然後，各線段狀溝中，從放射溝中心起算，在相對於研磨面半徑而言為5～10%距離的區域具有第1端部。又，從放射溝中心起算，在相對於研磨面半徑而言為35～70%距離的區域具有第2端部。此處所謂的放射溝中心，係指所有線段狀溝的第1端部之重心位置。然後，線段狀溝的長度比率，係具有相對於研磨面半徑而言為30～65%之比率的平均長度。這樣的線段狀溝，在研磨面內形成與螺旋狀溝或同心圓狀溝的交叉部分。
另外，所謂的從放射溝中心起算相對於研磨面半徑而言為5%的距離，係從放射溝中心起算，相對於研磨面的半徑之5%的長度量的距離。相同地，所謂的從放射溝中心起算相對於研磨面半徑而言為10%的距離，係從放射溝中心起算，相對研磨面的半徑之10%的長度量的距離。
若參照圖1，研磨墊10中，形成於研磨面上的線段狀溝S1～S8，係從與螺旋狀溝H之中心一致的放射溝中心G起算在相對於研磨面半徑而言為5～10%距離的區域具有第1端部E1。又，從與螺旋狀溝H之中心一致的放射溝中心G起算在相對於研磨面半徑而言為35～70%距離的區域具有第2端部E2。而且，線段狀溝S1～S8具有相對於研磨面半徑而言為30～65%的比率的平均長度。又，若參照圖2，即使在研磨墊20中，形成於研磨面上的線段狀溝S1～S8係從與同心圓狀之環狀溝C1～C11之中心一致的放射溝中心G起算在相對於研磨面半徑而言為5～10%距離的區域亦具有第1端部E1。又，從與同心圓狀溝之中心一致的放射溝中心G起算在相對於研磨面半徑而言為35～70%距離的區域具有第2端部E2。而且，線段狀溝S1～S8具有相對於研磨面半徑而言為30～65%的比率的平均長度。
亦即，本實施型態的研磨墊10或研磨墊20中，8條線段狀溝S1～S8的各溝，其沿著表示從放射溝之中心G起算研磨面半徑約7%之位置之虛擬圓K1而配設第1端部E1，沿著表示從放射溝之中心G起算研磨面半徑約52.5%的位置之虛擬圓K2而配設第2端部E2。而且，8條線段狀溝S1～S8具有相對於研磨面半徑而言為約45.5%的比率的平均長度。
如此，成為線段狀溝之起點的第1端部位於從放射溝之中心起算相對於研磨面半徑而言為5～10%距離的區域中，藉此滴至研磨面的漿液在適當的時機滲入線段狀溝，而容易使漿液均勻地分布在研磨區域上。
第1端部存在於從放射溝之中心起算相對於研磨面半徑而言為小於5%距離的區域時，蓄積在研磨面之中央區域附近的漿液，相較於螺旋狀溝或同心圓狀溝，容易優先流入線段狀溝，而導致中央區域附近的漿液供給量不均勻而研磨速度降低。又，成為線段狀溝之起點的第1端部存在於從放射溝中心起算相對於研磨面半徑而言為超過10%距離之區域時，蓄積在中央區域附近的漿液變得不易滲入線段狀溝，容易導致漿液對於研磨區域的供給量降低。
另一方面，成為線段狀溝之終點的第2端部係以存在於從放射溝中心起算相對於研磨面半徑而言為35～70%距離之區域的方式形成。藉由使成為線段狀溝之終點的第2端部存在於從放射溝中心起算相對於研磨面半徑而言為35～70%距離之區域，從中央區域附近滲入線段狀溝的漿液適當展開至研磨區域，另一方面，並未展開至研磨面的周緣區域附近。因此，漿液不易從研磨面的周緣漏出至體系外，而容易在研磨區域中保持足量的漿液。線段狀溝的第2端部，再佳係位於從放射溝中心起算相對於研磨面半徑而言為40～65%距離的區域。
線段狀溝的第2端部存在於從放射溝中心起算相對於研磨面半徑而言為小於35%距離的區域時，線段狀溝的長度變得太短，滲入線段狀溝的漿液無法充分到達研磨區域，導致在研磨區域中漿液的供給不足而研磨速度降低。又，線段狀溝的第2端部位於從放射溝中心起算相對於研磨面半徑而言為超過70%距離的區域時，會在研磨面的周緣區域附近過度供給漿液，導致漿液從周緣漏出至體系外而容易浪費漿液。結果會因為研磨區域中的漿液分布不均勻而導致研磨速度降低。
構成這種放射溝的線段狀溝之長度的比率，係具有相對於研磨面的半徑而言為30～65%、較佳為35～60%之比率的平均長度。線段狀溝之平均長度的比率相對於研磨面的半徑小於30%的情況，滲入線段狀溝的漿液難以充分到達研磨區域，導致在研磨區域中漿液的供給不足而研磨速度降低。又，線段狀溝之平均長度的比率在相對於研磨面的半徑而言為超過65%的情況，會對於研磨面周緣區域附近過度供給漿液，導致漿液從周緣漏出至體系外而容易造成漿液浪費。另外，線段狀溝的平均長度亦為各線段狀溝之長度的平均。
構成放射狀溝的線段狀溝的數量只要在2條以上則未特別限定，但為了使漿液的供給性與排出性的平衡優良，從提升研磨區域中的漿液保持力的觀點來看，較佳為4～24條，再佳為5～16條。線段狀溝的數量太少的情況，容易導致漿液對於研磨區域的供給不足，太多情況，往研磨面排出的可能性提高，每一條溝所供給之漿液量不足，有漿液對於研磨區域之供給性不均勻的傾向。
線段狀溝可為直線狀，亦可為曲線狀，從容易控制漿液的供給量或排出量的觀點來看，較佳為直線。
線段狀溝的剖面形狀並無特別限定。具體而言，相對線段狀溝之長度方向垂直之方向的剖面形狀，可使用長方形、正方形、梯形、倒梯形等四邊形、三角形、半圓形、半橢圓形等，並未特別限定。此等之中，從加工性、漿液的保持性與供給穩定性優良的觀點來看，較佳為四邊形。
又，線段狀溝中，為了抑制研磨中產生毛邊，溝較佳係亦具有往開口傾斜而成為倒錐狀的剖面。具體而言，較佳為所謂的Y字形剖面或是倒梯形的剖面，該Y字形剖面，具有經過倒角而使位於研磨面的形成四邊形之溝中的2個角以既定角度β傾斜而成的錐部；該倒梯形的剖面，係形成斜邊以既定角度β相對形成底角的2個角傾斜的態樣。這樣的傾斜角度並未特別限定，較佳係小於20度～90度，再佳為25～80度，特佳為30～75度。尤其是角度為30～80度的情況，可輕易抑制研磨中易在溝角部產生的毛邊，而容易抑制研磨速度降低及研磨均勻性降低。
又，若參照圖4，線段狀溝的寬度，從放射溝與圓形區域之面積的平衡良好的觀點來看，作為各線段狀溝之寬度的平均的溝寬度Wa(mm)較佳為0.1～10mm，再佳為0.2～5mm。另外，線段狀溝的寬度，在相對長度方向垂直之方向截斷時的剖面形狀中，係以與上述螺旋狀溝或同心圓狀溝之寬度相同的方式定義。
又，就線段狀溝的深度而言，從確保漿液充分展開至整個研磨區域的供給性並且抑制研磨墊之變形性而使研磨性能穩定化的觀點來看，作為線段狀溝之最深部的深度的平均，其深度較佳為0.3～3.0mm，再佳為0.5～2.5mm左右。線段狀溝太深的情況，線段狀溝的容積容易變大，研磨時為了使漿液充分展開遍布至整個研磨區域，需要在研磨區域上滴下更多的漿液，可能在成本上不利。又，線段狀溝太淺的情況，線段狀溝的容積易變小，有研磨時漿液會溢出至中央區域的圓形區域而漿液難以充分到達研磨區域的傾向。又，線段狀溝太淺的情況，在持續使用研磨墊時，會因為研磨面的磨耗而變得更淺，亦有提高研磨速度之效果難以持續的傾向。
又，線段狀溝的剖面積，如圖4所示，在將相對長度方向垂直之方向的剖面的剖面積的平均設為剖面積Sa(mm 2)的情況，從確保漿液對於研磨區域之供給性的觀點來看，較佳為0.3～4.5mm 2，再佳為0.5～4.0mm 2。線段狀溝的剖面積的平均太大的情況，研磨時為了使漿液充分展開遍布至整個研磨面的研磨區域，需要在研磨面滴加更多的漿液，可能在成本上不利。又，線段狀溝的剖面積的平均太小的情況，有研磨時漿液容易在到達研磨區域之前即溢出至中央區域的圓形區域而無法充分展開遍布至研磨面的研磨區域的傾向。另外，線段狀溝的剖面積的平均亦為各線段狀溝之剖面積的平均。
另外，線段狀溝的深度、溝寬度Wa及剖面積Sa等，係以試運轉處理之前的未使用研磨墊為基準。
這樣的本實施型態之研磨墊，在從放射溝中心起算研磨面半徑5～70%的區域內，存在線段狀溝與螺旋狀溝或同心圓狀溝的交叉部分。
若參照圖1，研磨墊10的研磨層1之研磨面中，在從螺旋中心起算研磨面半徑4.5～100%的區域形成有溝間距P均等且旋繞數為10的螺旋狀溝H。而且，螺旋狀溝H的旋繞數1～6的溝與線段狀溝S1～S8交叉，而形成了41處的交叉部分。此交叉部分存在於虛擬圓K1與虛擬圓K2所圍住的約為半徑7～52.5%的區域內；該虛擬圓K1表示從螺旋狀溝H之中心起算研磨面半徑約7%的位置，該虛擬圓K2表示從螺旋狀溝H之中心起算研磨面半徑約52.5%的位置。
又，相同地，若參照圖2，研磨墊20的研磨層21之研磨面中，形成有從同心圓中心起算到達研磨面半徑至少5～90%的區域，溝間距P均等的同心圓狀的環狀溝C1～C11。而且，線段狀溝S1～S8的各溝與環狀溝C2～C6交叉，而形成40處的交叉部分。此交叉部分係存在於虛擬圓K1與虛擬圓K2所圍住的從中心起算相對於研磨面半徑而言為約7～52.5%距離的區域內；該虛擬圓K1表示從同心圓狀溝之中心G起算相對於研磨面半徑而言為約7%距離的位置，虛擬圓K2表示從螺旋狀溝H之中心起算相對於研磨面半徑而言為約52.5%距離的位置。
如此，在從放射溝中心起算相對於研磨面半徑而言為5～70%距離的區域內，存在線段狀溝與螺旋狀溝或同心圓狀溝的交叉部分，藉此可將滲入線段狀溝的漿液迅速供給至研磨區域而保持於其中。交叉部分存在於從放射溝中心起算相對於研磨面半徑而言為超過70%距離的區域時，研磨時漿液過度展開遍布至研磨面周緣區域附近而導致漿液容易從研磨面周緣漏出至體系外，結果研磨區域中的漿液保持量降低，研磨速度變低。又，交叉部分存在於從放射溝中心起算相對於研磨面半徑而言為小於5%距離的區域時，滴加至研磨面的漿液容易直接滴加線段狀溝之後反彈而導致研磨面內容易發生供給速度不均。
然後，本實施型態的研磨墊中，剖面積Sa(mm 2)與剖面積Sb(mm 2)滿足0.1≤Sb/Sa＜1.0，較佳係滿足0.15≤Sb/Sa≤0.85；該剖面積Sa(mm 2)係相對線段狀溝之長度方向垂直之方向的剖面的剖面積的平均，該剖面積Sb(mm 2)係相對螺旋狀溝或同心圓狀溝之切線方向垂直之方向的剖面之剖面積的平均。圖3A中顯示螺旋狀溝或同心圓狀溝相對切線方向垂直之方向的剖面之剖面積Sb，圖4中顯示線段狀溝相對長度方向垂直之方向的剖面之剖面積Sa。
在螺旋狀溝或同心圓狀溝的剖面積Sb相對於線段狀溝的剖面積Sa的比Sb/Sa為1.0以上之情況，漿液容易流入螺旋狀或同心圓狀溝，導致漿液對於研磨區域的供給性降低，研磨速度降低。又，在Sb/Sa小於0.1之情況，漿液過於優先地流入線段狀溝，導致漿液溢出至研磨面之中央區域附近的凸台區域，而有漿液對於研磨區域的供給性降低的傾向。
又，從得到更快的研磨速度進而被研磨材之被研磨面內的研磨均勻性優良的觀點來看，Sb/Sa較佳為0.25≤Sb/Sa≤0.85，再佳為0.44≤Sb/Sa≤0.80。
又，本實施型態的研磨墊中，從具有因漿液迅速流入線段狀溝而提升其對於研磨區域之供給性之傾向的觀點來看，作為線段狀溝之寬度的平均的溝寬度Wa(mm)較佳係大於作為螺旋狀溝或同心圓狀溝之寬度的平均的溝寬度Wb(mm)，具體而言，較佳為0.1≤Wb/Wa＜1.0，再佳為0.1≤Wb/Wa≤0.9，特佳為0.1≤Wb/Wa≤0.6。在溝寬度Wb相對於溝寬度Wa的比Wb/Wa太高的情況，由於漿液容易流入螺旋狀或同心圓狀溝，而有漿液對於研磨區域的供給性降低的傾向。又，在Wb/Wa太低的情況，由於漿液過於優先地流入線段狀溝，而有漿液溢出至研磨面之中央區域附近的凸台區域而漿液對於研磨區域的供給性降低的傾向。
又，本實施型態的研磨墊中，作為螺旋狀溝或同心圓狀溝之寬度的平均的溝寬度Wb(mm)與溝間距P(mm)較佳係滿足0.02≤Wb/P≤0.25，再佳為0.025≤Wb/P≤0.16。螺旋狀溝或同心圓狀溝的寬度的平均相對於溝間距P(mm)太大的情況，與被研磨材接觸的研磨面變得太小，有研磨效率降低的傾向，太小的情況則有研磨面上通過溝所供給之漿液不足的傾向。
又，本實施型態的研磨墊中，作為線段狀溝之寬度的平均的溝寬度Wa(mm)、作為螺旋狀溝或同心圓狀溝之寬度的平均的溝寬度Wb(mm)與螺旋狀溝或同心圓狀溝的平均溝間距P(mm)較佳係滿足0.20≤{Wb 2/(P×Wa)}×100≤25，再佳係滿足0.25≤{Wb 2/ (P×Wa)}×100≤15，特佳係滿足0.25≤{Wb 2/(P×Wa)}× 100≤10。在{Wb 2/(P×Wa)}×100太大的情況，漿液容易優先流入螺旋狀溝或同心圓狀溝而導致漿液對於研磨區域的供給性降低。又，在{Wb 2/(P×Wa)}×100太小的情況，漿液優先滲入線段狀溝而導致漿液溢出至研磨面之中央區域附近的凸台區域，有漿液對於研磨區域的供給性降低的傾向。
形成本實施型態之研磨墊所包含之研磨層的材料，可使用以往用於製造研磨墊之研磨層的合成或天然高分子材料，並未特別限定。作為形成研磨層之高分子材料的具體例，可列舉例如：聚胺基甲酸酯、聚乙烯、聚丙烯、聚丁二烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、丁醛樹脂、聚苯乙烯、聚氯乙烯、丙烯酸樹脂、環氧樹脂、聚酯、聚醯胺等。此等可單獨使用，亦可組合2種以上使用。此等之中，從可得到平坦化性優良而且不易發生刮痕之研磨層來看，較佳係以聚胺基甲酸酯作為主體。以下，以作為形成研磨層之材料使用的聚胺基甲酸酯作為代表例而詳細說明。
聚胺基甲酸酯可藉由使包含高分子二醇、有機二異氰酸酯及鏈延長劑的聚胺基甲酸酯原料反應而得。作為聚胺基甲酸酯原料的高分子二醇、有機二異氰酸酯、鏈延長劑，可列舉例如下述化合物。
作為高分子二醇的具體例，可列舉例如：聚乙二醇、聚四亞甲基二醇等聚醚二醇；聚(九亞甲基己二酸)二醇、聚(2-甲基-1,8-八亞甲基己二酸)二醇、聚(3-甲基-1,5-五亞甲基己二酸)二醇等聚酯二醇；聚(六亞甲基碳酸酯)二醇、聚(3-甲基-1,5-五亞甲基碳酸酯)二醇等聚碳酸酯二醇等。此等可單獨使用，亦可將2種以上組合使用。
又，作為有機二異氰酸酯的具體例，可列舉例如：六亞甲二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、4,4’-二環己基甲烷二異氰酸酯、1,4-雙(異氰酸基甲基)環己烷等脂肪族或脂環族二異氰酸酯；4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯、2,4-甲苯二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯、1,5-萘二異氰酸酯等芳香族二異氰酸酯。此等可單獨使用，亦可將2種以上組合使用。此等之中，從所得之研磨層的耐磨耗性優良等的觀點來看，較佳為4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯。
又，作為鏈延長劑，可列舉：分子中具有2個以上可與異氰酸酯基反應之活性氫原子且分子量在350以下的低分子化合物。作為其具體例，可列舉例如：乙二醇、二乙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,4-雙(β-羥基乙氧基)苯、1,9-壬二醇、反式-2-丁烯-1,4-二醇、螺旋二醇等二醇類；乙二胺、四亞甲基二胺、六亞甲基二胺、九亞甲基二胺、聯氨、苯二甲基二胺、異佛爾酮二胺、哌𠯤等二胺類等。此等可單獨使用亦可將2種以上組合使用。此等之中，特佳為包含選自1,4-丁二醇、反式-2-丁-1,4-二醇、1,5-戊二醇及1,9-壬二醇中的至少一種。
聚胺基甲酸酯原料的各成分之摻合比例可考量欲賦予研磨層之特性等而適當調整，較佳係例如，相對於高分子二醇及鏈延長劑所包含的活性氫原子1莫耳，以有機二異氰酸酯所包含的異氰酸酯基成為0.95～1.3莫耳、再佳為0.96～1.1莫耳，特佳為0.97～1.05莫耳的比率摻合各成分。在有機二異氰酸酯所包含的異氰酸酯基太少的情況，有所得之聚胺基甲酸酯的機械強度及耐磨耗性降低的傾向。又，有機二異氰酸酯所包含的異氰酸酯基太多的情況，有聚胺基甲酸酯的生產性及聚胺基甲酸酯原料的保存穩定性降低的傾向。
從可得到平坦化性及低刮痕性特別優良之研磨層的觀點來看，聚胺基甲酸酯中之源自有機多異氰酸酯之異氰酸酯基的氮原子的比率較佳為4.8～7.5質量%，再佳為5.0～7.3質量%，特佳為5.2～7.1質量%。在源自異氰酸酯基之氮原子的比率太低的情況，有所得之研磨層的硬度變低的傾向。
又，從可得到具有高硬度且平坦化性優良之研磨層的觀點來看，就用作形成研磨層之材料的聚胺基甲酸酯而言，較佳為熱塑性聚胺基甲酸酯。另外，所謂的熱塑性，係指可藉由擠製成形、射出成形、壓延成形、3D列印成形等加熱步驟熔融而成形的特性。這種熱塑性聚胺基甲酸酯，係使用包含高分子二醇、有機二異氰酸酯及鏈延長劑之聚胺基甲酸酯原料，並使用預聚物法、一步(one-shot)法等習知的聚胺基甲酸酯的製造方法製造。從生產性優良的觀點來看，特佳係在實質上不存在溶劑的條件下將聚胺基甲酸酯原料熔融揉合以進行熔融聚合的方法，再佳係使用多軸螺桿型擠製機進行連續熔融聚合的方法。
又，研磨層較佳為非發泡結構(非多孔性)。非發泡結構的研磨層可保持高硬度，從呈現更優良之平坦化性的觀點來看較佳。又，非發泡結構的研磨層，其表面上未露出氣孔，故漿液中的磨粒不會在氣孔中凝聚或凝固，從不易產生刮痕的觀點來看較佳。又，非發泡結構之研磨層，從研磨層的磨耗速度比發泡結構之研磨層慢而使用壽命長的觀點來看較佳。
研磨層的製造方法並無特別限定，例如使用習知的片材化法，使在上述形成研磨層的高分子材料中因應需求摻合以往使用之研磨層用的添加劑等而成的研磨層用高分子材料組成物片材化。具體而言，可列舉例如：藉由裝設有T字模的單軸擠製機或雙軸擠製機等擠製機將研磨層用的高分子材料組成物進行熔融擠製以使其片材化的方法。又，亦可使上述研磨層用材料組成物成形為塊狀，再將塊狀的成形體切片來製造片材。研磨層用的高分子材料組成物的組成並無特別限定。具體而言，高分子材料組成物中，較佳係含有50質量%以上的高分子材料，再佳為80質量%以上，特佳為90質量%以上，更宜為99質量%以上。亦即，高分子材料組成物含有添加劑的情況，較佳為50質量%以下，再佳為20質量%以下，特佳為10質量%以下，更宜為1質量%以下。
然後藉由研削等將所得之片材調整為預期厚度，以裁切、沖孔、切削等成形為圓形，藉此可得到研磨層用片材。然後，藉由以圓形研磨層用片材的一面作為研磨面，並如上述設置包含從研磨面之中央區域朝向周緣區域延伸的至少2條線段狀溝的放射溝、與從中央區域到達周緣區域而形成的螺旋狀溝或同心圓狀溝，藉此可得到本實施型態的用於研磨墊之研磨層。
這樣的研磨層為例如包含非發泡結構之熱塑性聚胺基甲酸酯的研磨層的情況，其密度較佳為1.0g/cm 3以上，再佳為1.1g/cm 3以上，特佳為1.2g/cm 3以上。包含非發泡結構之熱塑性聚胺基甲酸酯的研磨層密度太低的情況，研磨層變得太軟，有研磨速度及研磨均勻性降低的傾向。
又，從平坦化性高而使研磨均勻性優良而且可優良地抑制被研磨材之被研磨面的表面產生刮痕的觀點來看，研磨層的D硬度較佳為45～90，再佳為50～88，特佳為55～87，更宜為60～86。
研磨面所具備的放射溝及螺旋狀溝或同心圓狀溝的形成方法並無特別限定。具體而言，例如，藉由對於研磨層用片材的一面進行切削加工而形成各溝的方法；藉由將已加熱之模具或金屬線在研磨層用片材的一面上進行壓印而使其接觸的轉印加工，使高分子熔融或揮散而形成溝的方法；藉由在研磨層用片材的一面上進行雷射加工，使高分子分解或揮散，藉此形成溝的方法；使用預先形成有用以形成溝之凸部的模具，以使具備具有溝之研磨面的研磨層用片材成形的方法等。此等之中，從生產性優良的觀點來看，較佳為切削加工的方法或轉印加工的方法；從加工精度優良的觀點來看，特佳為切削加工的方法。作為研磨層的厚度，較佳為0.4～5.0mm，再佳為0.6～4.5mm左右。
以上述說明的方法製造研磨墊所包含的研磨層。本實施型態的研磨墊，可將以上述方法製造的研磨層直接用作單層的研磨墊，亦可作為在研磨層中與研磨面相反的面上積層緩衝層或支撐體層等其他層而具有2層以上之積層結構的研磨墊使用。
圖5係研磨墊10及研磨墊20的部分側面示意圖。若參照圖5，研磨墊10及研磨墊20中，在作為研磨層1或研磨層11之研磨面F之相反面的反研磨面上，隔著接著層6積層有緩衝層7。從容易提升面內整體之研磨均勻性的觀點來看，特佳係具有積層緩衝層而成之積層結構。研磨墊具有積層結構的情況，係在研磨層之研磨面的相反面上隔著黏著劑或接著劑積層緩衝層或支撐體層。
緩衝層的C硬度較佳為20～70。又，緩衝層的材料並未特別限定，可列舉例如：使樹脂含浸於不織布而成的片材、或是非發泡結構或發泡結構的彈性體片材等。具體而言，可列舉：使聚胺基甲酸酯含浸於不織布而成的複合體；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熱塑性彈性體；發泡塑膠；聚胺基甲酸酯等的片材。此等之中，從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之片材。
以上說明的本實施型態之研磨墊較佳係用於CMP。接著說明使用了本實施型態之研磨墊10的CMP的一實施型態。
CMP係使用例如圖6所示的CMP裝置100，其具備圓形旋轉定盤101、漿液供給噴嘴102、載子103及研磨墊調整裝置104。旋轉定盤101的表面上藉由雙面黏著片等貼附有研磨墊10。又，載子103支撐作為研磨對象的被研磨材50。
CMP裝置100中，旋轉定盤101係藉由圖中省略的馬達例如在箭號所示的方向上旋轉。又，載子103，一邊將被研磨材50的被研磨面按壓於研磨墊10的研磨面上，一邊藉由圖中省略的馬達例如在箭號所示之方向上旋轉。研磨墊調整裝置104，例如在箭號所示的方向上旋轉。研磨墊調整裝置104的直徑小於被研磨材50之直徑的情況下，為了使研磨墊中與被研磨材接觸之區域整體成為適合進行研磨的粗糙度，而使研磨墊調整裝置104在旋轉定盤101的半徑方向上擺動。
使用未經使用的研磨墊時，通常在對於被研磨材進行研磨之前，會進行稱為試運轉的調整，其係用以使研磨墊的研磨面稍微粗糙而形成適合研磨的粗糙度。具體而言，一邊對於固定在旋轉定盤101上並旋轉的研磨墊10表面沖水，一邊按壓CMP用的研磨墊調整裝置104，以調整研磨墊10的表面。作為研磨墊調整裝置，例如可使用藉由鎳電鍍等將金剛石粒子固定於載體表面而成的研磨墊調整裝置。
然後，試運轉結束後，開始對於被研磨材之被研磨面進行研磨。研磨中，從漿液供給噴嘴對於旋轉的研磨墊表面供給漿液。漿液含有例如水、油等液態媒體；二氧化矽、氧化鋁、氧化鈰、氧化鋯、碳化矽等研磨劑；鹼、酸、界面活性劑、氧化劑、還原劑、螯合劑等。又進行CMP時，亦可因應需求與漿液併用潤滑油、冷卻劑等。然後，將固定於載子上並且旋轉的被研磨材按壓於漿液已毫無遺漏地展開遍布至整個研磨面的研磨墊。然後持續進行研磨處理至得到既定平坦度或研磨量為止。藉由調整研磨時作用的按壓力及旋轉定盤與載子的相對運動速度，可影響完成品質。
研磨條件並無特別限定，為了有效率地進行研磨，定盤及被研磨材各別的旋轉速度較佳為300rpm以下的低轉速，為了按壓於研磨墊而對於被研磨材施加的壓力，從研磨後不產生損傷這樣的見解來看，較佳為150kPa以下。又，研磨期間，較佳係以漿液毫無遺漏地展開遍布至整個研磨面的方式對於研磨墊連續或不連續地供給漿液。
然後，仔細清洗研磨結束後之被研磨材後，使用旋轉乾燥等甩掉附著於被研磨材上的水滴以使其乾燥。如此，被研磨面成為平滑的面。
這種本實施型態的CMP，較佳係用於各種半導體裝置、MEMS(微機電系統(Micro Electro Mechanical Systems))等製造製程中的研磨。就被研磨材的例子而言，可列舉例如：矽、碳化矽、氮化鎵、砷化鎵、氧化鋅、藍寶石、鍺、金剛石等半導體基材；形成於具有既定配線之配線板上的矽氧化膜、矽氮化膜、low-k膜等絕緣膜、銅、鋁、鎢等配線材料；玻璃、水晶、光學基材、硬碟等。本實施型態的研磨墊特佳係用於研磨半導體基材上所形成之絕緣膜或配線材料的用途。 [實施例]
以下藉由實施例更具體說明本發明。另外，本發明的範圍不限於此等任一實施例。
[製造例1] 將數量平均分子量850的聚四亞甲基二醇[簡稱：PTMG]、數量平均分子量600的聚乙二醇[簡稱：PEG]、1,4-丁二醇[簡稱：BD]及4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯[簡稱：MDI]以PTMG：PEG：BD：MDI的質量比成為24.6：11.6：13.8：50.0的比例摻合，藉由定量泵，將其連續地供給至同軸旋轉的雙軸擠製機，使熱塑性聚胺基甲酸酯連續熔融聚合。然後，已聚合的熱塑性聚胺基甲酸酯的熔融物在水中連續地擠製成股線狀之後，以造粒機細碎，而得到顆粒。將此顆粒於70℃除濕乾燥20小時後，供給至單軸擠製機，從T字模擠製出來而成形為片材。然後，研削所得之片材的表面而成為厚度2.0mm的均勻片材後，沖切成直徑740mm的圓形，藉此得到作為非發泡體的研磨層用片材。依據JIS K 7311，在測量溫度25℃的條件下所測量之研磨層用片材的D硬度為62。
[製造例2] 在製造例1中，使用將數量平均分子量850的聚四亞甲基二醇、3-甲基-1,5-戊二醇[簡稱：MPD]、1,4-丁二醇及4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯以PTMG：MPD：BD：MDI的質量比成為12.5：5.7：17.5：64.3的比例摻合而成的聚胺基甲酸酯原料，以此代替使用以PTMG：PEG：BD：MDI的質量比成為24.6：11.6：13.8：50.0的比例摻合而成的聚胺基甲酸酯原料，除此之外，與製造例1相同地得到熱塑性聚胺基甲酸酯的顆粒。然後，與製造例1相同地得到作為非發泡體的研磨層用片材。依據JIS K 7311，在測量溫度25℃的條件下所測量的研磨層用片材的D硬度為86。
[製造例3] 在製造例1中，使用將數量平均分子量850的聚四亞甲基二醇]、數量平均分子量600的聚乙二醇[簡稱：PEG]、1,9-壬二醇[簡稱：ND]及4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯以PTMG：PEG：ND：MDI的質量比成為32.2：5.7：19.6：42.5之比例摻合而成的聚胺基甲酸酯原料，以此代替使用以PTMG：PEG：BD：MDI的質量比成為24.6：11.6：13.8：50.0的比例摻合而成的聚胺基甲酸酯原料，除此之外，與製造例1相同地得到熱塑性聚胺基甲酸酯的顆粒。然後，與製造例1相同地得到作為非發泡體的研磨層用片材。依據JIS K 7311，在測量溫度25℃的條件下所測量的研磨層用片材的D硬度為56。
[製造例4] 在製造例1中，使用將數量平均分子量850的聚四亞甲基二醇、數量平均分子量600的聚乙二醇、3-甲基-1,5-戊二醇[簡稱：MPD]、1,9-壬二醇及4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯以PTMG：PEG：MPD：ND：MDI的質量比成為36.1：6.4：1.3：15.7：40.5的比例摻合而成的聚胺基甲酸酯原料，以此代替使用以PTMG：PEG：BD：MDI的質量比成為24.6：11.6：13.8：50.0的比例摻合而成的聚胺基甲酸酯原料，除此之外，與製造例1相同地得到熱塑性聚胺基甲酸酯的顆粒。然後，與製造例1相同地得到作為非發泡體的研磨層用片材。依據JIS K 7311，在測量溫度25℃的條件下所測量的研磨層用片材的D硬度為46。
[實施例1～25及比較例1～13] 以切削加工在製造例1中所得之D硬度62的研磨層用片材之一面的研磨面上形成具有表1及表2記載之形狀的圖案的溝。
另外，實施例12及比較例4中係形成同心圓中心從研磨面中心偏離15mm的同心圓溝。此時，同心圓溝之中心位於從研磨面之中心起算，距相對於半徑而言為約4%距離的位置。又，實施例13的放射溝中心與同心圓溝的中心一致。
又，各實施例中的同心圓狀溝、螺旋狀溝、格狀溝、形成放射溝的線段狀溝中，因應需求進行倒角，而使溝的斜面以35～80度之範圍內的角度傾斜。又，倒梯形之溝的斜面亦形成以35～80度之範圍內的角度傾斜的態樣。剖面積根據斜面角度改變而有所變化。
同心圓狀溝、螺旋狀溝、格狀溝及形成放射溝的線段狀溝之中，各溝的溝寬度及溝的剖面積係根據剖面的200倍之掃描式電子顯微鏡(SEM)影像進行測量。具體而言，對於各研磨層之溝的切剖面毫無遺漏地在18處進行拍攝，測量各影像之溝的寬度，再藉由影像處理測量剖面積，求出此等的平均值。又，同心圓狀溝、螺旋狀溝及格狀溝的平均溝間距P，係使用帶刻度放大鏡(scale loupe)分別對於從研磨面與矽晶圓接觸的區域毫無遺漏地選出的8處進行測量，將其平均值作為平均溝間距P。又，各溝的深度係使用中村製作所(股)製測深計(Depth Gauge)「E-DP2J」，分別對於從與矽晶圓接觸之區域毫無遺漏地選出的8處進行測量，並將其測量值平均而求出。
然後，在與研磨層之研磨面相對的背面上以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)製「PORON H48」。然後，以下述評價方法評價所得之研磨墊的研磨特性。 ＜研磨速度＞ 將所得之研磨墊裝設於荏原製作所(股)製的研磨裝置「FREX-300」。然後，準備將日立化成(股)製的漿液「HS-8005」稀釋10倍調整而成的漿液，在研磨平台轉速100rpm、研磨頭轉速99rpm、研磨壓力30.0kPa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，一邊對於表面具有膜厚2000nm之氧化矽膜的直徑12英吋的矽晶圓進行研磨60秒。
然後，使用研磨墊調整裝置(A.L.M.T.(股)製的金剛石修整器(金剛石號數＃100塊狀(blocky)，基底金屬直徑19cm))，以修整器旋轉數70rpm、研磨墊旋轉數100rpm、修整器載重20N的條件，一邊以150mL/分鐘的速度流入純水，一邊調整研磨墊的表面30秒。然後再研磨另一矽晶圓，再進行調整30秒。然後，在研磨60秒後，再進行研磨墊的調整30秒。然後，再研磨另一矽晶圓，再進行調整30秒。如此研磨10片矽晶圓。
然後，對於第10片研磨的矽晶圓，在晶圓面內，分別於49處測量氧化矽膜在研磨前及研磨後的膜厚，求出各處的研磨速度(nm/min)。具體而言，將49處的研磨速度之平均值作為研磨速度。
然後，將在以往一般溝形狀可達成之研磨速度1050nm/min作為基準，以下式算出各實施例的研磨速度的改善率。 研磨速度的改善率(%)=研磨速度÷1050×100
結果顯示於下述表1及表2。
[表1]
實施例 編號 同心圓狀溝、螺旋狀溝或格狀溝 放射溝(線段狀溝) Sb/Sa Wb/Wa　　　 Wb 2/(P*Wa)*100 [%]　 評價結果
形狀 從研磨面之 中心起算，所形成之區域相對於半徑的比率(%) 剖面 形狀 溝間距P　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(mm) 溝寬度Wb　　　　　　　　(mm) 溝深度　　(mm) 剖面積Sb(mm 2) Wb/P     條數(條) 剖面形狀 溝寬度Wa (mm) 溝深度(mm) 從放射溝中心 起算，第1端部之距離相對於 研磨面半徑的 比率(%) 從放射溝中心起算，第2端部之距離相對於研磨面半徑的比例(%) 溝長度相對於半徑的比率(%) 剖面積Sa(mm 2) 研磨 速度 [nm/min] 研磨速度改善率(%)
實施例1 螺旋 4.5～100 倒梯形 5.0 0.5 1.3 1.35 0.100 8 Y字形 2.0 1.3 5.4 54.0 48.6 2.76 0.49 0.25 2.50 1355 129
實施例2 螺旋 4.5～100 Y字形 7.5 0.2 1.3 1.46 0.027 8 Y字形 0.5 1.5 5.4 54.0 48.6 3.16 0.46 0.40 1.07 1268 121
實施例3 螺旋 4.5～100 Y字形 6.0 1.3 1.0 1.55 0.217 8 Y字形 1.4 1.2 5.4 54.0 48.6 1.93 0.80 0.93 20.12 1233 117
實施例4 螺旋 4.5～100 Y字形 7.0 0.5 1.3 1.86 0.071 8 Y字形 2.0 1.5 5.4 54.0 48.6 4.21 0.44 0.25 1.79 1265 120
實施例5 螺旋 4.5～100 Y字形 3.5 0.5 1.3 1.07 0.143 8 Y字形 2.0 1.3 5.4 54.0 48.6 2.76 0.39 0.25 3.57 1242 118
實施例6 螺旋 4.5～100 Y字形 6.0 0.7 1.3 1.07 0.117 8 Y字形 2.0 1.3 5.4 54.0 48.6 3.81 0.28 0.35 4.08 1236 118
實施例7 螺旋 4.5～100 Y字形 7.5 0.2 1.3 1.46 0.027 16 Y字形 2.0 1.3 5.4 54.0 48.6 2.76 0.53 0.10 0.27 1228 117
實施例8 螺旋 4.5～100 Y字形 7.5 0.2 1.3 1.46 0.027 12 Y字形 2.0 1.3 5.4 54.0 48.6 2.76 0.53 0.10 0.27 1232 117
實施例9 螺旋 4.5～100 Y字形 7.5 0.2 1.3 1.46 0.027 8 Y字形 2.0 1.3 5.4 41.9 36.5 2.76 0.53 0.10 0.27 1233 117
實施例10 螺旋 4.5～100 Y字形 7.5 0.2 1.3 1.46 0.027 8 Y字形 2.0 1.3 5.4 54.0 48.6 2.76 0.53 0.10 0.27 1226 117
實施例11 螺旋 4.5～100 Y字形 7.5 0.2 1.3 1.46 0.027 8 Y字形 2.0 1.3 8.1 56.8 48.7 2.76 0.53 0.10 0.27 1214 116
實施例12 同心圓　(偏心) 0.5～100 Y字形 7.5 0.2 1.3 1.46 0.027 8 Y字形 2.0 1.3 5.4 54.0 48.6 2.76 0.53 0.10 0.27 1220 116
實施例13 同心圓　　(非偏心) 4.5～100 Y字形 7.5 0.2 1.3 1.46 0.027 8 Y字形 2.0 1.3 5.4 54.0 48.6 2.76 0.53 0.10 0.27 1225 116
實施例14 螺旋 4.5～100 倒梯形 9.5 0.5 1.3 2.34 0.053 8 Y字形 2.0 1.3 5.4 54.0 48.6 2.76 0.85 0.25 1.32 1213 116
實施例15 螺旋 4.5～100 Y字形 7.5 0.2 1.3 1.46 0.027 24 Y字形 2.0 1.3 5.4 54.0 48.6 2.76 0.53 0.10 0.27 1220 116
實施例16 螺旋 4.5～100 Y字形 6.5 0.5 1.0 0.70 0.077 8 Y字形 0.5 1.3 5.4 54.0 48.6 0.90 0.78 1.00 7.69 1112 106
實施例17 螺旋 4.5～100 倒梯形 6.0 0.3 1.3 0.64 0.050 8 Y字形 2.0 1.3 5.4 54.0 48.6 2.76 0.23 0.15 0.75 1198 114
實施例18 螺旋 4.5～100 Y字形 7.5 0.2 1.3 1.46 0.027 8 Y字形 2.0 1.3 5.4 63.5 58.1 2.76 0.53 0.10 0.27 1162 111
實施例19 螺旋 4.5～100 倒梯形 6.0 0.3 1.3 1.37 0.050 8 Y字形 2.0 1.3 5.4 54.0 48.6 2.76 0.49 0.15 0.75 1162 111
實施例20 螺旋 4.5～100 Y字形 7.5 0.2 1.3 1.46 0.027 4 Y字形 2.0 1.3 5.4 54.0 48.6 2.76 0.53 0.10 0.27 1157 110
實施例21 螺旋 4.5～100 倒梯形 6.0 0.3 1.3 2.08 0.050 8 Y字形 2.0 1.3 5.4 54.0 48.6 2.76 0.75 0.15 0.75 1150 110
實施例22 螺旋 4.5～100 Y字形 4.5 0.7 1.3 1.07 0.156 8 倒梯形 0.5 1.3 5.4 54.0 48.6 1.35 0.80 1.40 21.78 1110 106
實施例23 螺旋 4.5～100 Y字形 3.0 0.7 1.3 1.07 0.233 8 Y字形 0.5 1.3 5.4 54.0 48.6 1.29 0.83 1.40 32.67 1105 105
實施例24 螺旋 4.5～100 Y字形 6.0 0.2 1.3 0.62 0.033 8 Y字形 2.0 1.3 5.4 54.0 48.6 4.04 0.15 0.10 0.33 1090 104
實施例25 螺旋 4.5～100 Y字形 2.3 0.7 1.3 1.07 0.311 8 Y字形 0.5 1.3 5.4 54.0 48.6 1.29 0.83 1.40 43.56 1080 103
[表2]
比較例 編號 同心圓狀溝、螺旋狀溝或格狀溝 放射溝(線段狀溝) Sb/Sa Wb/Wa Wb 2/(P*Wa)*100 [%] 評價結果
形狀 從研磨面之中心起算，所形成區域相對於半徑的比率(%) 剖面形狀 溝間距P　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(mm) 溝寬度Wb　　　　　　　　(mm) 溝深度　　(mm) 剖面積Sb(mm 2) Wb/P 條數(條) 剖面形狀 溝寬度Wa　　　　　　　　(mm) 溝深度　(mm) 從放射溝中心起算，第1端部之距離相對於研磨面半徑的比率(%) 從放射溝中心起算，第2端部之距離相對於研磨面半徑的比率(%) 溝長度相對於半徑的比率(%) 剖面積Sa(mm 2) 研磨速度 [nm/min] 研磨速度改善率(%)
比較例1 螺旋 4.5～100 Y字形 7.5 0.2 1.3 1.46 0.027 0 - - - - - - - - - - 1004 96
比較例2 螺旋 4.5～100 Y字形 6.0 0.3 1.3 1.39 0.050 0 - - - - - - - - - - 1008 96
比較例3 螺旋 4.5～100 倒梯形 9.5 0.5 1.3 2.34 0.053 0 - - - - - - - - - - 989 94
比較例4 同心圓(偏心) 0.5～100 倒梯形 9.5 0.5 1.3 2.34 0.053 0 - - - - - - - - - - 970 92
比較例5 螺旋 4.5～100 Y字形 7.5 0.2 1.3 1.46 0.027 8 Y字形 2.0 1.3 5.4 29.7 24.3 2.76 0.53 0.10 0.27 1005 96
比較例6 螺旋 4.5～100 Y字形 7.5 0.5 1.3 1.47 0.067 8 Y字形 0.5 1.3 5.4 54.0 48.6 1.29 1.14 1.00 6.67 980 93
比較例7 螺旋 4.5～100 Y字形 7.5 0.2 1.3 1.46 0.027 8 Y字形 2.0 1.3 5.4 100.0 94.6 2.76 0.53 0.10 0.27 902 86
比較例8 螺旋 4.5～100 Y字形 7.5 0.2 1.3 1.46 0.027 8 Y字形 2.0 1.3 5.4 75.7 70.3 2.76 0.53 0.10 0.27 954 91
比較例9 螺旋 4.5～100 Y字形 7.5 0.2 1.3 1.46 0.027 8 Y字形 2.0 1.3 2.7 54.0 51.3 2.76 0.53 0.10 0.27 820 78
比較例10 螺旋 4.5～100 倒梯形 9.5 0.5 1.3 2.34 0.053 8 Y字形 1.0 1.3 5.4 54.0 48.6 2.34 1.00 0.50 2.63 972 93
比較例11 格子 0～54 長方形 10.0 0.5 1.05 0.53 0.050 0 - - - - - - - - - - 505 48
比較例12 格子 0～100 長方形 10.0 0.5 1.05 0.53 0.050 0 - - - - - - - - - - 320 30
比較例13 螺旋 4.5～100 Y字形 6.0 0.5 1.3 0.90 0.900 8 Y字形 0.5 1.0 5.4 54.0 48.6 0.75 1.20 1 90.00 978 93
表1所示的本發明之實施例1～25中所得之研磨墊，其研磨速度皆快。另一方面，表2所示的比較例1～13中所得之研磨墊，其研磨速度皆慢。又，若參照表1，滿足0.25≤Sb/Sa≤0.85及滿足0.2≤{Wb 2/ (P×Wa)}×100≤21.0的實施例1～21中所得之研磨墊，其研磨速度特別快。
＜Sb/Sa對於研磨均勻性的影響＞ 選擇Sb/Sa不同的12個實施例之研磨墊。然後，與＜研磨速度＞之測量方法相同地研磨多片矽晶圓。然後，對於已研磨至溝深度相較於未使用之研磨層的環狀溝之溝深度減少50%的研磨墊，以下述方式評價研磨均勻性。
對於已研磨至研磨層之環狀溝的溝深度減少50%時的矽晶圓，在晶圓面內(排除邊緣3mm)，於49處測量研磨前及研磨後的氧化矽膜之膜厚，求出在各點的研磨速度(nm/min)。然後算出49處的研磨速度之平均值及標準差1σ，從其平均值及標準差1σ求出變異係數(單位：%)。變異係數越小表示研磨均勻性越優良。Sb/Sa與研磨速度及研磨均勻性的評價結果顯示於下表3。
[表3]
實施例編號 Sb/Sa 評價結果
研磨速度 [nm/min] 研磨速度 改善率(%) 從初始溝深度起算， 溝深度減少50%時的 研磨均勻性 (變異係數：%)
實施例25 0.15 1102 105 4.9
實施例6 0.28 1236 118 3.9
實施例5 0.39 1242 118 3.8
實施例4 0.44 1265 120 2.8
實施例2 0.46 1364 130 1.8
實施例10 0.53 1226 117 2.1
實施例16 0.78 1210 115 3.3
實施例3 0.80 1270 121 2.3
實施例14 0.85 1213 116 4.3
比較例10 1.00 972 93 7.2
比較例6 1.14 980 93 8.5
比較例13 1.20 978 93 9.0
若參照表3，可知滿足0.44≤Sb/Sa≤0.80的實施例4、2、10、16、3，研磨均勻性的變異係數低至2.8%以下，研磨均勻性特別優良，而且研磨速度亦快。
[實施例26～實施例28] 分別使用製造例2中所得之D硬度86的研磨層用片材、製造例3中所得之D硬度56的研磨層用片材或製造例4中所得之D硬度49的研磨層用片材，除此之外與實施例10相同地製作研磨墊(實施例26、27、28)。然後研討研磨層的D硬度對於研磨均勻性的影響。 研磨層的D硬度對於研磨均勻性之影響的評價結果顯示於表3。
[表4]
實施例 編號 Sb/Sa Wb/Wa Wb 2/(P*Wa)*100 [%] D硬度 評價結果
從初始溝深度起算， 溝深度減少50%時 的研磨均勻性 (變異係數：%)
實施例26 0.53 0.10 0.27 86 2.3
實施例10 0.53 0.10 0.27 62 2.1
實施例27 0.53 0.10 0.27 56 3.8
實施例28 0.53 0.10 0.27 46 5.2
若參照表4，可知使用JIS D硬度在56～86之範圍內的實施例10或實施例26、27之研磨層的研磨墊，相較於JIS D硬度為46的實施例28的研磨層，研磨均勻性的變異係數顯著較低，研磨均勻性特別優良。
[實施例29～39及比較例14～24] 以切削加工在製造例1中所得之研磨層用片材之一面的研磨面上形成具有表5及表6記載之形狀的圖案的溝。另外，在實施例30及實施例32中，係形成同心圓之中心從研磨面之中心偏離15mm的同心圓溝。此時，同心圓溝之中心係距從研磨面之中心起算相對於半徑而言為約4%距離的位置。又，放射溝之中心與同心圓溝之中心一致。又，各實施例中的溝係長方形剖面的角經過倒角的Y字形、倒梯形或長方形。然後，與上述方法相同地測量各溝的溝寬度及溝的剖面積、溝間距、深度。
然後，在與研磨層之研磨面相對的背面以雙面黏著片貼合緩衝層，以製作多層型研磨墊。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NOAC CORPORATION(股)製「PORON H48」。然後，以下述評價方法評價所得之研磨墊的研磨特性。
＜研磨速度＞ 將所得之研磨墊裝設於荏原製作所(股)製的研磨裝置「FREX-300」。然後，準備將Cabot Microelectronics製的漿液「SEMI-SPERSE25」稀釋為2倍調整而成的漿液，在研磨平台轉速100rpm、研磨頭轉速99rpm、研磨壓力20.0kPa的條件下，一邊以200mL/分鐘的速度對於研磨墊的研磨面供給漿液，一邊研磨表面具有膜厚2000nm之氧化矽膜的直徑12英吋的矽晶圓60秒。
然後，使用研磨墊調整裝置(A.L.M.T.(股)製的金剛石修整器(金剛石號數＃100塊狀，基底金屬直徑19cm))，在修整器轉速70rpm、研磨墊轉速100rpm、修整器載重20N的條件下，一邊以150mL/分鐘的速度流入純水，一邊調整研磨墊的表面30秒。然後，再研磨另一矽晶圓，再進行調整30秒。然後，研磨60秒後，再進行研磨墊的調整30秒。然後再研磨另一矽晶圓，再進行調整30秒。如此研磨10片矽晶圓。
然後，對於第10片研磨的矽晶圓，在晶圓面內49處分別測量氧化矽膜在研磨前及研磨後的膜厚，求出在各點的研磨速度(Å/min)。具體而言，將49處的研磨速度之平均值作為研磨速度。
又，將在以往一般溝形狀可達成之研磨速度2400Å/min設為基準，以下式算出各實施例的研磨速度之改善率。 研磨速度的改善率(%)=研磨速度÷2400×100 結果顯示於表5及表6。
[表5]
實施例編號 同心圓狀溝、螺旋狀溝或格狀溝 放射溝(線段狀溝) Sb/Sa Wb/Wa Wb 2/(P*Wa)*100 [%] 評價結果
形狀 從研磨面之中心起算，所形成區域相對於半徑的比率 (%) 剖面 形狀 溝間距P (mm) 溝寬度Wb (mm) 溝深度　　(mm) 剖面積Sb(mm 2) Wb/P 條數(條) 剖面 形狀 溝寬度Wa (mm) 溝深度　(mm) 從放射溝中心起算，第1端部之距離相對於研磨面半徑的比率 (%) 從放射溝中心起算，第2端部之距離相對於研磨面半徑的比率(%) 溝長度相對於半徑的 比率 (%) 剖面積 Sa (mm 2) 研磨速度 [Å/min] 研磨 速度 改善率 (%)
實施例29 螺旋 4.5～100 Y字形 2.00 0.30 1.05 0.338 0.150 8 長方形 0.50 1.05 5.4 54 48.6 0.525 0.64 0.60 9.00 2850 119
實施例30 同心圓 (偏心) 0.5～100 Y字形 2.00 0.30 1.05 0.338 0.150 8 長方形 0.50 1.05 5.4 54 48.6 0.525 0.64 0.60 9.00 2800 117
實施例31 螺旋 4.5～100 長方形 3.00 0.30 1.05 0.315 0.100 8 倒梯形 0.50 1.05 5.4 54 48.6 0.926 0.34 0.60 6.00 2885 120
實施例32 同心圓 (偏心) 0.5～100 Y字形 3.00 0.30 1.05 0.338 0.100 8 長方形 0.50 1.05 5.4 54 48.6 0.525 0.64 0.60 6.00 2883 120
實施例33 螺旋 4.5～100 Y字形 3.00 0.30 1.05 0.338 0.100 4 長方形 0.50 1.05 5.4 54 48.6 0.525 0.64 0.60 6.00 2730 114
實施例34 螺旋 4.5～100 Y字形 3.00 0.30 1.05 0.338 0.100 12 倒梯形 0.50 1.05 5.4 54 48.6 0.525 0.64 0.60 6.00 2670 111
實施例35 螺旋 4.5～100 Y字形 3.00 0.30 1.05 0.338 0.100 16 長方形 0.50 1.05 5.4 54 48.6 0.525 0.64 0.60 6.00 2950 123
實施例36 螺旋 4.5～100 Y字形 3.00 0.30 1.05 0.337 0.100 16 長方形 2.00 1.05 5.4 54 48.6 2.100 0.16 0.15 1.50 2800 117
實施例37 螺旋 4.5～100 Y字形 6.00 0.30 1.05 0.338 0.050 8 長方形 0.50 1.05 5.4 54 48.6 0.525 0.64 0.60 3.00 2710 113
實施例38 螺旋 4.5～100 Y字形 2.00 0.20 1.05 0.333 0.100 8 Y字形 0.50 1.05 5.4 54 48.6 0.525 0.63 0.40 4.00 2650 110
實施例39 螺旋 4.5～100 Y字形 3.00 0.45 1.05 0.495 0.150 8 長方形 0.50 1.05 5.4 54 48.6 0.525 0.94 0.90 13.50 2598 108
[表6]
實施例編號 同心圓狀溝、螺旋狀溝或格狀溝 放射溝(線段狀溝) Sb/Sa Wb/Wa Wb 2/(P*Wa)*100 [%] 評價結果
形狀 從研磨面之中心起算，所形成區域相對於半徑的比率(%) 剖面 形狀 溝間距P (mm) 溝寬度Wb (mm) 溝深度(mm) 剖面積 Sb (mm 2) Wb/P 條數(條) 剖面 形狀 溝寬度Wa (mm) 溝深度(mm) 從放射溝中心起算，第1端部之距離相對於研磨面半徑的 比率(%) 從放射溝中心起算，第2端部之距離相對於研磨面半徑的 比率(%) 溝長度相對於半徑的比率 (%) 剖面積 Sa (mm 2) 研磨 速度 [Å/min] 研磨速度改善率(%)
比較例14 螺旋 4.5～100 Y字形 6.00 0.30 1.05 0.338 0.050 0 - - - - - - - - - - 2350 98
比較例15 螺旋 4.5～100 長方形 3.00 0.30 1.05 0.315 0.100 0 - - - - - - - - - - 2250 94
比較例16 螺旋 4.5～100 Y字形 2.50 0.80 1.05 0.963 0.320 8 長方形 0.50 1.05 5.4 54 48.6 0.525 1.83 1.60 51.20 2340 98
比較例17 螺旋 4.5～100 Y字形 3.50 0.50 1.05 0.648 0.143 8 長方形 0.50 1.05 5.4 54 48.6 0.525 1.23 1.00 14.29 2340 98
比較例18 螺旋 4.5～100 Y字形 2.25 0.70 1.05 0.758 0.311 8 長方形 0.50 1.05 5.4 54 48.6 0.525 1.44 1.40 43.56 2310 96
比較例19 螺旋 4.5～100 Y字形 3.00 0.70 1.05 0.758 0.233 8 長方形 0.50 1.05 5.4 54 48.6 0.525 1.44 1.40 32.67 2360 98
比較例20 螺旋 4.5～100 Y字形 3.00 0.30 1.05 0.338 0.100 8 長方形 0.50 1.05 2.7 54 51.3 0.525 0.64 0.60 6.00 2302 96
比較例21 螺旋 4.5～100 Y字形 3.00 0.30 1.05 0.338 0.100 8 長方形 0.50 1.05 5.4 76 70.3 0.525 0.64 0.60 6.00 2292 96
比較例22 螺旋 4.5～100 Y字形 3.00 0.30 1.05 0.338 0.100 8 長方形 0.50 1.05 5.4 100 94.6 0.525 0.64 0.60 6.00 2288 95
比較例23 螺旋 4.5～100 Y字形 3.00 0.30 1.05 0.338 0.100 16 長方形 0.50 1.05 5.4 100 94.6 0.525 0.64 0.60 6.00 2280 95
比較例24 格子 0～100 長方形 10.00 0.50 1.05 0.525 0.050 0 - - - - - - - - - - 1050 44
表5所示的本發明之實施例29～39中所得之研磨墊，其研磨速度皆快。另一方面，表6所示的比較例14～24中所得之研磨墊，其研磨速度皆慢。另外，若參照表5，滿足0.1≤Wb/Wa＜1.0及滿足0.2≤{Wb 2/ (P×Wa)}×100≤10的實施例28～37中所得之研磨墊，研磨速度特別快。
1,11:研磨層 10,20:研磨墊 E1:第1端部 E2:第2端部 C1～C9:環狀溝(同心圓狀溝) S1～S8:線段狀溝(放射溝) H:螺旋狀溝 F:研磨面
圖1係實施型態的具有螺旋狀溝之研磨墊10的研磨層1的研磨面之一側的俯視示意圖。 圖2係實施型態的具有同心圓狀溝之研磨墊20的研磨層11的研磨面之一側的俯視示意圖。 圖3A係螺旋狀溝或同心圓狀溝相對切線方向垂直之方向的剖面的示意圖。 圖3B係用以說明對於溝的角部進行倒角而形成之斜面角度的溝剖面示意圖。 圖3C係用以說明具有倒梯形剖面之溝的斜面角度的溝剖面示意圖。 圖4係線段狀溝在相對長度方向垂直之方向上的剖面之示意圖。 圖5係研磨墊10或研磨墊20在厚度方向上之剖面的部分剖面示意圖。 圖6係用以說明CMP的說明圖。 圖7係用以說明研磨面中的中央區域及周緣區域的說明圖。
10:研磨墊 E1:第1端部 E2:第2端部 S1～S8:線段狀溝(放射溝) H:螺旋狀溝 G:中心 K1:虛擬圓 K2:虛擬圓

Claims (12)

  1. 一種研磨墊，其係包含具有圓形研磨面的研磨層之研磨墊，其特徵為， 該研磨面具備：從該研磨面之中心起算相對於半徑而言為0～10%之範圍的中央區域、與90～100%之範圍的周緣區域； 該研磨層 具備從該中央區域到達該周緣區域而配設之至少一條螺旋狀溝或包含配置成同心圓狀的多個環狀溝之同心圓狀溝，並進一步 具備包含從該中央區域往周緣區域延伸的至少2條線段狀溝之放射溝； 該螺旋狀溝之中心、該同心圓狀溝之中心及該放射溝之中心存在於該中央區域； 該線段狀溝具有相對於該研磨面之半徑而言為30～65%之比率的平均長度，並且，從該放射溝之中心起算，在相對於該研磨面的半徑而言為5～10%距離的區域具有第1端部，35～70%距離的區域具有第2端部； 剖面積Sa(mm 2)與剖面積Sb(mm 2)滿足0.1≤Sb/Sa＜1.0；該剖面積Sa係相對於該線段狀溝之長度方向垂直之方向的剖面的剖面積的平均，該剖面積Sb係相對於該螺旋狀溝或該同心圓狀溝之切線方向垂直之方向的剖面的剖面積的平均。
  2. 如請求項1之研磨墊，其滿足0.25≤Sb/Sa ≤0.85。
  3. 如請求項1之研磨墊，其滿足0.44≤Sb/Sa≤ 0.80。
  4. 如請求項1至3中任一項之研磨墊，其中溝寬度Wa(mm)與溝寬度Wb(mm)滿足0.1≤Wb/Wa＜1.0，該溝寬度Wa係該線段狀溝的寬度的平均，該溝寬度Wb係該螺旋狀溝或該同心圓狀溝的寬度的平均。
  5. 如請求項1至3中任一項之研磨墊，其中溝寬度Wb(mm)與該螺旋狀溝或該同心圓狀溝的平均溝間距P(mm)滿足0.02≤Wb/P≤0.25；該溝寬度Wb係該螺旋狀溝或該同心圓狀溝的寬度的平均。
  6. 如請求項1至3中任一項之研磨墊，其中溝寬度Wa(mm)、溝寬度Wb(mm)與該螺旋狀溝或該同心圓狀溝的平均溝間距P(mm)滿足0.2≤{Wb 2/(P×Wa)}×100≤25；該溝寬度Wa係該線段狀溝的寬度的平均，該溝寬度Wb係該螺旋狀溝或該同心圓狀溝的寬度的平均。
  7. 如請求項1至3中任一項之研磨墊，其包含該螺旋狀溝。
  8. 如請求項1至3中任一項之研磨墊，其包含該同心圓狀溝。
  9. 如請求項1至3中任一項之研磨墊，其中該研磨層為熱塑性聚胺基甲酸酯。
  10. 如請求項1至3中任一項之研磨墊，其中該研磨層為非發泡體。
  11. 如請求項1至3中任一項之研磨墊，其中該研磨層的JIS D硬度為45～90。
  12. 如請求項1至3中任一項之研磨墊，其中該研磨層的密度為1.00～1.20g/cm 3。
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