WO2014167900A1 - 研磨パッドの製造方法 - Google Patents

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木村　毅
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東洋ゴム工業株式会社
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    • C08L75/00—Compositions of polyureas or polyurethanes; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L75/04—Polyurethanes

Definitions

  • the present invention relates to an optical material such as a lens and a reflection mirror, a compound semiconductor substrate such as a silicon wafer, silicon carbide, and sapphire, a glass substrate for a hard disk, and a polishing pad used for polishing the surface of an aluminum substrate and a method for manufacturing the same.
  • the polishing pad of the present invention is suitably used as a polishing pad for finishing.
  • a step of forming a conductive layer on the wafer surface and forming a wiring layer by photolithography, etching, or the like, or a step of forming an interlayer insulating film on the wiring layer cause irregularities made of a conductor such as metal or an insulator on the wafer surface.
  • miniaturization of wiring and multilayer wiring have been advanced for the purpose of increasing the density of semiconductor integrated circuits, and along with this, technology for flattening the irregularities on the wafer surface has become important.
  • CMP chemical mechanical polishing
  • Patent Document 1 discloses a method of manufacturing a polishing pad that increases the thickness accuracy by heating a hard resin block of a polishing layer for CMP to 60 to 140 ° C. and slicing with a band knife.
  • Patent Document 2 discloses a method of manufacturing a polishing pad that increases the thickness accuracy by heating and slicing a hard resin block at 80 to 130 ° C.
  • Patent Document 3 discloses a method for manufacturing a polishing pad that heats a surface layer and generates a temperature difference from a surface layer slice portion to slice.
  • Patent Document 4 discloses a method for manufacturing a polishing pad for slicing a hard resin block.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a polishing pad manufacturing method capable of slicing with high precision when the resin block is a soft polyurethane resin.
  • the present invention is a method for producing a polishing pad having a polishing layer comprising a soft polyurethane resin foam sheet, wherein the soft polyurethane resin foam has an Asker D hardness of 30 or less at 25 ° C., and the soft polyurethane resin foam Step A for adjusting the block composed of the above to a Asker D hardness of 35 or more, Step B for slicing the block adjusted for Asker D hardness by cooling to a predetermined thickness to obtain a flexible polyurethane resin foam sheet, The manufacturing method of the polishing pad containing this.
  • a block made of a flexible polyurethane resin foam having an Asker D hardness of 30 or less at normal temperature (25 ° C.) can be accurately sliced.
  • the manufacturing method of the polishing pad of this embodiment is a method of manufacturing a polishing pad having a polishing layer made of a soft polyurethane resin foam sheet, and the soft polyurethane resin foam has an Asker D hardness of 30 or less at 25 ° C.
  • Step B to obtain a body sheet is included.
  • the flexible polyurethane resin is composed of an isocyanate component, an active hydrogen group-containing compound (high molecular weight polyol, active hydrogen group-containing low molecular weight compound), a chain extender, and the like.
  • the isocyanate component a known compound in the field of polyurethane can be used without particular limitation.
  • Multimerized diisocyanate may be used together with the diisocyanate.
  • the multimerized diisocyanate is an isocyanate-modified product or a mixture thereof that has been multimerized by adding three or more diisocyanates.
  • Examples of the modified isocyanate include 1) trimethylolpropane adduct type, 2) burette type, and 3) isocyanurate type, with isocyanurate type being particularly preferred.
  • the present invention it is preferable to use a multimerized diisocyanate and an aromatic diisocyanate in combination as the isocyanate component.
  • the diisocyanate forming the multimerized diisocyanate it is preferable to use an aliphatic diisocyanate, and it is particularly preferable to use 1,6-hexamethylene diisocyanate.
  • the multimerized diisocyanate may be modified by urethane modification, allophanate modification, burette modification or the like.
  • the aromatic diisocyanate is preferably toluene diisocyanate.
  • the multimerized diisocyanate is preferably used in an amount of 15 to 60% by weight, more preferably 19 to 55% by weight, based on the total isocyanate component.
  • high molecular weight polyol examples include polyether polyols typified by polytetramethylene ether glycol, polyester polyols typified by polybutylene adipate, polycaprolactone polyol, and a reaction product of a polyester glycol such as polycaprolactone and alkylene carbonate.
  • the number average molecular weight of the high molecular weight polyol is not particularly limited, but is preferably 500 to 5000 from the viewpoint of the elastic properties of the resulting polyurethane resin.
  • the number average molecular weight is less than 500, a polyurethane resin using the number average molecular weight does not have sufficient elastic properties and becomes a brittle polymer. Therefore, the polishing pad manufactured from this polyurethane resin becomes too hard and causes scratches on the wafer surface.
  • the number average molecular weight exceeds 5,000, the polyurethane resin using the number average molecular weight becomes too soft, so that the polishing pad produced from this polyurethane resin tends to have poor planarization characteristics.
  • an active hydrogen group-containing low molecular weight compound may be used.
  • the active hydrogen group-containing low molecular weight compound is a compound having a molecular weight of less than 500, for example, ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,2-butanediol, 1,3-butane.
  • the ratio between the high molecular weight polyol and the active hydrogen group-containing low molecular weight compound is determined by the properties required for the polishing layer produced from these.
  • a chain extender is used for curing the prepolymer.
  • the chain extender is an organic compound having at least two active hydrogen groups, and examples of the active hydrogen group include a hydroxyl group, a primary or secondary amino group, and a thiol group (SH).
  • the flexible polyurethane resin foam can be manufactured by applying a known urethanization technology such as a melting method or a solution method using the raw material of the polyurethane resin. It is preferable to manufacture.
  • a flexible polyurethane resin foam can be produced by either a prepolymer method or a one-shot method, but an isocyanate-terminated prepolymer is synthesized beforehand from an isocyanate component and an active hydrogen group-containing compound, and a chain extender is then prepared.
  • the prepolymer method in which is reacted is preferable because the resulting polyurethane resin has excellent physical properties.
  • the number of isocyanate groups in the isocyanate component relative to the number of active hydrogen groups (hydroxyl group, amino group) in the active hydrogen group-containing compound is preferably 1.5 to 3.0, more preferably. Is 1.8 to 2.5.
  • the NCO wt% is preferably adjusted to 5 to 8 wt%, more preferably 5.8 to 8 wt%.
  • the ratio of the isocyanate-terminated prepolymer and the chain extender can be varied depending on the molecular weight of each and the desired physical properties of the polishing pad.
  • the number of isocyanate groups of the prepolymer relative to the number of active hydrogen groups (hydroxyl groups, amino groups) of the chain extender is preferably 0.80 to 1.20, more Preferably it is 0.99 to 1.15.
  • Examples of the method for producing the flexible polyurethane resin foam include a method of adding hollow beads, a mechanical foaming method (including a mechanical floss method), and a chemical foaming method.
  • the mechanical foaming method using the silicon type surfactant which is a copolymer of polyalkylsiloxane and polyether is especially preferable.
  • suitable silicon surfactants include SH-192 and L-5340 (manufactured by Toray Dow Corning Silicone), B8443, B8465 (manufactured by Goldschmidt), and the like.
  • the silicon-based surfactant is preferably added to the polyurethane raw material composition in an amount of 0.05 to 10% by weight, more preferably 0.1 to 5% by weight.
  • stabilizers such as antioxidants, lubricants, pigments, fillers, antistatic agents, and other additives may be added.
  • the manufacturing method of this flexible polyurethane resin foam has the following processes. 1) Foaming step for producing a cell dispersion liquid A silicon-based surfactant is added to the first component containing an isocyanate-terminated prepolymer so as to be 0.05 to 10% by weight in a soft polyurethane resin foam, and is non-reactive. Stir in the presence of gas to disperse the non-reactive gas as fine bubbles to obtain a bubble dispersion. When the prepolymer is solid at normal temperature, it is preheated to an appropriate temperature and melted before use.
  • non-reactive gas used to form the fine bubbles non-flammable gases are preferable, and specific examples include nitrogen, oxygen, carbon dioxide, rare gases such as helium and argon, and mixed gases thereof. In view of cost, it is most preferable to use air that has been dried to remove moisture.
  • a known stirring device can be used without particular limitation as a stirring device for dispersing non-reactive gas in the form of fine bubbles and dispersed in the first component containing the silicon-based surfactant.
  • a shaft planetary mixer (planetary mixer) is exemplified.
  • the shape of the stirring blade of the stirring device is not particularly limited, but it is preferable to use a whipper type stirring blade because fine bubbles can be obtained.
  • the stirring in the mixing step may not be stirring that forms bubbles, and it is preferable to use a stirring device that does not involve large bubbles.
  • a planetary mixer is suitable. There is no problem even if the same stirring device is used as the stirring device for the foaming step and the mixing step, and it is also preferable to adjust the stirring conditions such as adjusting the rotation speed of the stirring blade as necessary. .
  • heating and post-curing the foam reacted until the foaming reaction liquid is poured into the mold and no longer flows has the effect of improving the physical properties of the foam, Very suitable.
  • the foam reaction solution may be poured into the mold and immediately put into a heating oven for post cure, and heat is not immediately transferred to the reaction components under such conditions, so the bubble size does not increase.
  • the curing reaction is preferably performed at normal pressure because the bubble shape is stable.
  • a known catalyst that promotes a polyurethane reaction such as tertiary amine may be used.
  • the type and addition amount of the catalyst are selected in consideration of the flow time for pouring into a mold having a predetermined shape after the mixing step.
  • the method for producing the flexible polyurethane resin foam is not particularly limited, but a batch method in which each component is weighed and put into a container and stirred is preferable.
  • heating and post-curing the foam that has reacted until the foam-dispersed urethane composition flows into the mold and does not flow is effective in improving the physical properties of the foam. It is extremely suitable.
  • the post-cure temperature needs to be higher than the activation temperature of the temperature-sensitive catalyst to be used, and is usually about 80 to 120 ° C.
  • the average cell diameter of the flexible polyurethane resin foam is preferably 30 to 100 ⁇ m, more preferably 30 to 80 ⁇ m. When deviating from this range, the polishing rate tends to decrease, or the planarity of the polished material (wafer) after polishing tends to decrease.
  • the specific gravity of the flexible polyurethane resin foam is preferably 0.6 to 0.9, and more preferably 0.7 to 0.8.
  • the specific gravity is less than 0.5, the surface strength of the polishing layer decreases, and the planarity of the material to be polished tends to decrease.
  • the ratio is larger than 1.0, the number of bubbles on the surface of the polishing layer is reduced and planarity is good, but the polishing rate tends to decrease.
  • the hardness of the flexible polyurethane resin foam is 30 or less with an Asker D hardness meter at room temperature (25 ° C.). When Asker D hardness exceeds 30, scratches tend to occur for finishing. Further, the hardness of the flexible polyurethane resin foam is preferably 20 or more at room temperature and measured with an Asker D hardness meter. When the Asker D hardness is less than 20, the flattening characteristics tend to deteriorate.
  • the Asker D hardness is adjusted to 35 or more by cooling the block made of the flexible polyurethane resin foam.
  • the cooling means is not particularly limited, but can be cooled, for example, by storing in a freezer or refrigerator for a certain period of time.
  • the cooling temperature is not particularly limited as long as the Asker D hardness of a block made of a flexible polyurethane resin foam having an Asker D hardness of 30 or less at ordinary temperature (25 ° C.) can be adjusted to 35 or more. .
  • the block adjusted to an Asker D hardness of 35 or more by cooling is sliced to a predetermined thickness to obtain a flexible polyurethane resin foam sheet.
  • the method of slicing the block whose Asker D hardness is adjusted by cooling into a predetermined thickness is not particularly limited, and examples thereof include a band saw method and a canna method.
  • the Kanna method is preferable from the viewpoint of productivity. Conventionally, it has been difficult to slice a block made of a flexible polyurethane resin foam into a predetermined thickness with high accuracy and productivity with the Kanna method, but if it is a method for manufacturing a polishing pad according to this embodiment, Therefore, it is possible to slice with high accuracy and productivity by the Kanna method.
  • the thickness variation of the flexible polyurethane resin foam sheet is preferably 100 ⁇ m or less.
  • the polishing layer has a large waviness, and there are portions where the contact state with the material to be polished is different, which adversely affects the polishing characteristics.
  • the surface of the polishing layer is dressed with a dresser in which diamond abrasive grains are electrodeposited and fused in the initial stage of polishing. As a result, the dressing time becomes longer and the production efficiency is lowered.
  • the thickness of the flexible polyurethane resin foam sheet is not particularly limited, but is usually about 0.8 to 4 mm, preferably 1.5 to 2.5 mm.
  • the polishing surface that comes into contact with the material to be polished of the polishing layer preferably has a concavo-convex structure for holding and renewing the slurry.
  • the polishing layer made of foam has many openings on the polishing surface and has the function of holding and updating the slurry. By forming a concavo-convex structure on the polishing surface, the slurry can be held and updated more efficiently. It can be performed well, and destruction of the material to be polished due to adsorption with the material to be polished can be prevented.
  • the concavo-convex structure is not particularly limited as long as it is a shape that holds and renews the slurry.
  • an XY lattice groove for example, an XY lattice groove, a concentric circular groove, a through hole, a non-penetrating hole, a polygonal column, a cylinder, a spiral groove, Examples include eccentric circular grooves, radial grooves, and combinations of these grooves.
  • these uneven structures are generally regular, but in order to make the slurry retention and renewability desirable, the groove pitch, groove width, groove depth, etc. should be changed for each range. Is also possible.
  • the method for producing the concavo-convex structure is not particularly limited.
  • a method of machine cutting using a jig such as a tool of a predetermined size, or pressing a resin with a press plate having a predetermined surface shape.
  • Examples thereof include a method, a manufacturing method using photolithography, and a manufacturing method using laser light using a carbon dioxide gas laser.
  • the polishing pad of the present invention may be a laminate of the polishing layer and the cushion layer.
  • the cushion layer supplements the characteristics of the polishing layer.
  • the cushion layer is necessary in order to achieve both planarity and uniformity in a trade-off relationship in CMP.
  • Planarity refers to the flatness of a pattern portion when a material having fine irregularities generated during pattern formation is polished, and uniformity refers to the uniformity of the entire material to be polished.
  • the planarity is improved by the characteristics of the polishing layer, and the uniformity is improved by the characteristics of the cushion layer.
  • the cushion layer is preferably softer than the polishing layer.
  • the cushion layer examples include fiber nonwoven fabrics such as polyester nonwoven fabric, nylon nonwoven fabric, and acrylic nonwoven fabric, resin-impregnated nonwoven fabrics such as polyester nonwoven fabric impregnated with polyurethane, polymer resin foams such as polyurethane foam and polyethylene foam, butadiene rubber, and isoprene.
  • fiber nonwoven fabrics such as polyester nonwoven fabric, nylon nonwoven fabric, and acrylic nonwoven fabric
  • resin-impregnated nonwoven fabrics such as polyester nonwoven fabric impregnated with polyurethane
  • polymer resin foams such as polyurethane foam and polyethylene foam
  • butadiene rubber butadiene rubber
  • isoprene examples include rubber resins such as rubber and photosensitive resins.
  • Examples of means for attaching the polishing layer and the cushion layer include a method of sandwiching and pressing the polishing layer and the cushion layer with a double-sided tape.
  • the double-sided tape has a general structure in which adhesive layers are provided on both sides of a base material such as a nonwoven fabric or a film. In consideration of preventing the slurry from penetrating into the cushion layer, it is preferable to use a film for the substrate.
  • the composition of the adhesive layer include rubber adhesives and acrylic adhesives. Considering the content of metal ions, an acrylic adhesive is preferable because the metal ion content is low.
  • the composition of the polishing layer and the cushion layer may be different, the composition of each adhesive layer of the double-sided tape can be made different so that the adhesive force of each layer can be optimized.
  • the polishing pad of the present invention may be provided with a double-sided tape on the surface to be bonded to the platen.
  • a double-sided tape a tape having a general configuration in which an adhesive layer is provided on both surfaces of a base material can be used as described above.
  • a base material a nonwoven fabric, a film, etc. are mentioned, for example.
  • a film for the substrate it is preferable to use a film for the substrate.
  • the composition of the adhesive layer include rubber adhesives and acrylic adhesives. Considering the content of metal ions, an acrylic adhesive is preferable because the metal ion content is low.
  • the semiconductor device is manufactured through a process of polishing the surface of the semiconductor wafer using the polishing pad.
  • a semiconductor wafer is generally a laminate of a wiring metal and an oxide film on a silicon wafer.
  • the method and apparatus for polishing the semiconductor wafer are not particularly limited.
  • a polishing surface plate 2 that supports a polishing pad (polishing layer) 1 and a support table (polishing head) that supports the semiconductor wafer 4. 5 and a polishing apparatus equipped with a backing material for uniformly pressing the wafer and a supply mechanism of the abrasive 3.
  • the polishing pad 1 is attached to the polishing surface plate 2 by attaching it with a double-sided tape, for example.
  • the polishing surface plate 2 and the support base 5 are disposed so that the polishing pad 1 and the semiconductor wafer 4 supported on each of the polishing surface plate 2 and the support table 5 face each other, and are provided with rotating shafts 6 and 7 respectively. Further, a pressurizing mechanism for pressing the semiconductor wafer 4 against the polishing pad 1 is provided on the support base 5 side. In polishing, the semiconductor wafer 4 is pressed against the polishing pad 1 while rotating the polishing surface plate 2 and the support base 5, and polishing is performed while supplying slurry.
  • the flow rate of the slurry, the polishing load, the polishing platen rotation speed, and the wafer rotation speed are not particularly limited and are appropriately adjusted.
  • the protruding portion of the surface of the semiconductor wafer 4 is removed and polished flat. Thereafter, a semiconductor device is manufactured by dicing, bonding, packaging, or the like. The semiconductor device is used for an arithmetic processing device, a memory, and the like.
  • a sample obtained by cutting the produced polyurethane resin foam in parallel with a microtome cutter as thin as possible to a thickness of 1 mm or less was used as a sample for measuring the average cell diameter.
  • the sample was fixed on a glass slide and observed at 100 times using SEM (S-3500N, Hitachi Science Systems, Ltd.).
  • SEM S-3500N, Hitachi Science Systems, Ltd.
  • the image analysis software WinRoof, Mitani Shoji Co., Ltd.
  • D hardness of soft polyurethane resin foam This was performed according to JIS K6253-1997.
  • the produced polyurethane resin foam sheet cut into a size of 2 cm ⁇ 2 cm (thickness: arbitrary) is used as a sample for hardness measurement, and the ambient temperature is 23 ° C. ⁇ 2 ° C. and the humidity is 50% ⁇ 5%. And left for 8 hours.
  • the same sample was stored for 8 hours in a heat insulating box similar to the cooling / heating temperature condition.
  • the samples were overlapped to a thickness of 6 mm or more.
  • the hardness was measured using a hardness meter (manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd., Asker D type hardness meter).
  • Toluene diisocyanate Mitsubishi Chemicals, TDI-80, mixture of 2,4-isomer / 2,6-isomer
  • isocyanate-terminated prepolymer A The content of the multimerized 1,6-hexamethylene diisocyanate is 55% by weight with respect to the total isocyanate component.
  • 100 parts by weight of the prepolymer A and 3 parts by weight of a silicon surfactant (manufactured by Goldschmidt, B8465) were added to the polymerization vessel, mixed, adjusted to 80 ° C. and degassed under reduced pressure. Then, it stirred vigorously for about 4 minutes so that a bubble might be taken in in a reaction system with the rotation speed of 900 rpm using the stirring blade.
  • the polishing sheet was placed in a thermostat at each set temperature, and cooled and stored for 8 hours after reaching the set temperature.
  • the abrasive sheet was placed in a thermostat until just before slicing.
  • Example 2 Comparative Example 1
  • Example 2 Comparative Example 1
  • Example 2 Comparative Example 1
  • the flexible polyurethane resin foam block was cooled or heated to the temperature shown in Table 1 to adjust the Asker D hardness.
  • the polishing pad manufacturing method of the present invention includes optical materials such as lenses and reflecting mirrors, silicon wafers, glass substrates for hard disks, aluminum substrates, and materials that require high surface flatness such as general metal polishing. It can use for the manufacturing method of the polishing pad which performs this planarization process.
  • Polishing pad 2 Polishing surface plate 3: Polishing agent (slurry) 4: Material to be polished (semiconductor wafer) 5: Support base (polishing head) 6, 7: Rotating shaft

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Abstract

　本発明の研磨パッド製造方法は、軟質ポリウレタン樹脂発泡体シートからなる研磨層を有する研磨パッドを製造する方法であって、前記軟質ポリウレタン樹脂発泡体が２５℃でアスカーＤ硬度３０以下であり、前記軟質ポリウレタン樹脂発泡体からなるブロックを冷却することによりアスカーＤ硬度３５以上に調整する工程Ａ、冷却によりアスカーＤ硬度が調整された前記ブロックを所定の厚さにスライスして軟質ポリウレタン樹脂発泡体シートを得る工程Ｂ、を含む。本発明の研磨パッド製造方法は、樹脂ブロックが軟質ポリウレタン樹脂の場合に精度よくスライスできる。

Description

研磨パッドの製造方法
　本発明はレンズ、反射ミラー等の光学材料、シリコンウエハ、シリコンカーバイド、サファイア等の化合物半導体基板、ハードディスク用のガラス基板、アルミ基板等の表面を研磨する際に用いられる研磨パッド及びその製造方法に関する。特に、本発明の研磨パッドは、仕上げ用の研磨パッドとして好適に用いられる。
　半導体装置を製造する際には、ウエハ表面に導電性膜を形成し、フォトリソグラフィー、エッチング等をすることにより配線層を形成する形成する工程や、配線層の上に層間絶縁膜を形成する工程等が行われ、これらの工程によってウエハ表面に金属等の導電体や絶縁体からなる凹凸が生じる。近年、半導体集積回路の高密度化を目的として配線の微細化や多層配線化が進んでいるが、これに伴い、ウエハ表面の凹凸を平坦化する技術が重要となってきた。
　ウェハ表面の凹凸を平坦化する方法としては、一般的にケミカルメカニカルポリシング（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ：以下ＣＭＰという）法が採用されている。ＣＭＰは、被研磨体の被研磨面を研磨パッドの研磨面に押し付けた状態で、砥粒が分散されたスラリー状の研磨剤（以下スラリーという）を用いて研磨する技術である。
　このようなＣＭＰでは高い研磨精度が要求されるため、使用する研磨パッドの厚みについても高い精度が要求される。そのため、以下の様な研磨パッドの製造方法が提案されている。
　特許文献１には、ＣＭＰ用の研磨層の硬質の樹脂ブロックを６０～１４０℃に加熱してバンドナイフでスライスすることによって厚み精度を高める研磨パッドの製造方法が開示されている。
　また、特許文献２には、硬質の樹脂ブロックを８０～１３０℃に加熱してスライスすることによって厚み精度を高める研磨パッドの製造方法が開示されている。
　また、特許文献３には、表層を加熱し、表層スライス部と温度差を発生させてスライスする研磨パッドの製造方法が開示されている。
　また、特許文献４には、硬質の樹脂ブロックをスライスする研磨パッドの製造方法が開示されている。
特開２００５―８８１５７号公報 特開２００５―１６９５７８号公報 特開２００６―１４２４７４号公報 特開２００８―３０２４６５号公報
　しかし、従来の条件では、樹脂ブロックが軟質の場合、樹脂ブロックが刃物に食い込んでスライスできなかったり、刃物を当てた際に樹脂ブロックが変形して厚み精度が低くなって研磨精度が低下したりするという問題が生じる。
　本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、樹脂ブロックが軟質ポリウレタン樹脂の場合に精度よくスライスできる研磨パッドの製造方法を提供することを目的とする。
　本発明は、軟質ポリウレタン樹脂発泡体シートからなる研磨層を有する研磨パッドを製造する方法であって、前記軟質ポリウレタン樹脂発泡体が２５℃でアスカーＤ硬度３０以下であり、前記軟質ポリウレタン樹脂発泡体からなるブロックを冷却することによりアスカーＤ硬度３５以上に調整する工程Ａ、冷却によりアスカーＤ硬度が調整された前記ブロックを所定の厚さにスライスして軟質ポリウレタン樹脂発泡体シートを得る工程Ｂ、を含む研磨パッドの製造方法である。
　本発明の研磨パッドの製造方法によれば、常温（２５℃）でアスカーＤ硬度３０以下である軟質ポリウレタン樹脂発泡体からなるブロックを精度よくスライスすることができる。
ＣＭＰ研磨で使用する研磨装置の一例を示す概略構成図である。
　本実施形態の研磨パッドの製造方法は、軟質ポリウレタン樹脂発泡体シートからなる研磨層を有する研磨パッドを製造する方法であって、前記軟質ポリウレタン樹脂発泡体が２５℃でアスカーＤ硬度３０以下であり、前記軟質ポリウレタン樹脂発泡体からなるブロックを冷却することによりアスカーＤ硬度３５以上に調整する工程Ａ、冷却によりアスカーＤ硬度が調整された前記ブロックを所定の厚さにスライスして軟質ポリウレタン樹脂発泡体シートを得る工程Ｂを含む。
＜軟質ポリウレタン樹脂発泡体からなるブロックを冷却することによりアスカーＤ硬度３５以上に調整する工程Ａ＞
＜軟質ポリウレタン樹脂発泡体シートからなる研磨層の調整＞
　軟質ポリウレタン樹脂は、イソシアネート成分、活性水素基含有化合物（高分子量ポリオール、活性水素基含有低分子量化合物）、及び鎖延長剤などからなるものである。
　イソシアネート成分としては、ポリウレタンの分野において公知の化合物を特に限定なく使用できる。例えば、２，４－トルエンジイソシアネート、２，６－トルエンジイソシアネート、２，２’－ジフェニルメタンジイソシアネート、２，４’－ジフェニルメタンジイソシアネート、４，４’－ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリメリックＭＤＩ、カルボジイミド変性ＭＤＩ（例えば、商品名ミリオネートＭＴＬ、日本ポリウレタン工業製）、１，５－ナフタレンジイソシアネート、ｐ－フェニレンジイソシアネート、ｍ－フェニレンジイソシアネート、ｐ－キシリレンジイソシアネート、ｍ－キシリレンジイソシアネートなどの芳香族ジイソシアネート、エチレンジイソシアネート、２，２，４－トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、１，６－ヘキサメチレンジイソシアネートなどの脂肪族ジイソシアネート、１，４－シクロヘキサンジイソシアネート、４，４’－ジシクロへキシルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネートなどの脂環式ジイソシアネートが挙げられる。これらは１種で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
　前記ジイソシアネートと共に、多量化ジイソシアネートを用いてもよい。多量化ジイソシアネートとは、３つ以上のジイソシアネートが付加することにより多量化したイソシアネート変性体又はそれらの混合物である。前記イソシアネート変性体としては、例えば、１）トリメチロールプロパンアダクトタイプ、２）ビュレットタイプ、３）イソシアヌレートタイプなどが挙げられるが、特にイソシアヌレートタイプであることが好ましい。
　本発明においては、イソシアネート成分として、多量化ジイソシアネートと芳香族ジイソシアネートとを併用することが好ましい。多量化ジイソシアネートを形成するジイソシアネートとしては、脂肪族ジイソシアネートを用いることが好ましく、特に１，６－ヘキサメチレンジイソシアネートを用いることが好ましい。また、多量化ジイソシアネートは、ウレタン変性、アロファネート変性、及びビュレット変性等の変性化したものであってもよい。また、芳香族ジイソシアネートはトルエンジイソシアネートであることが好ましい。
　多量化ジイソシアネートは、全イソシアネート成分に対して１５～６０重量％用いることが好ましく、より好ましくは１９～５５重量％である。
　高分子量ポリオールとしては、ポリテトラメチレンエーテルグリコールに代表されるポリエーテルポリオール、ポリブチレンアジペートに代表されるポリエステルポリオール、ポリカプロラクトンポリオール、ポリカプロラクトンのようなポリエステルグリコールとアルキレンカーボネートとの反応物などで例示されるポリエステルポリカーボネートポリオール、エチレンカーボネートを多価アルコールと反応させ、次いで得られた反応混合物を有機ジカルボン酸と反応させたポリエステルポリカーボネートポリオール、及びポリヒドキシル化合物とアリールカーボネートとのエステル交換反応により得られるポリカーボネートポリオールなどが挙げられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
　高分子量ポリオールの数平均分子量は特に限定されるものではないが、得られるポリウレタン樹脂の弾性特性等の観点から５００～５０００であることが好ましい。数平均分子量が５００未満であると、これを用いたポリウレタン樹脂は十分な弾性特性を有さず、脆いポリマーとなる。そのためこのポリウレタン樹脂から製造される研磨パッドは硬くなりすぎ、ウエハ表面のスクラッチの原因となる。一方、数平均分子量が５０００を超えると、これを用いたポリウレタン樹脂は軟らかくなりすぎるため、このポリウレタン樹脂から製造される研磨パッドは平坦化特性に劣る傾向にある。
　高分子量ポリオールの他に、活性水素基含有低分子量化合物を用いてもよい。活性水素基含有低分子量化合物とは、分子量が５００未満の化合物であり、例えば、エチレングリコール、１，２－プロピレングリコール、１，３－プロピレングリコール、１，２－ブタンジオール、１，３－ブタンジオール、１，４－ブタンジオール、２，３－ブタンジオール、１，６－ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４－シクロヘキサンジメタノール、３－メチル－１，５－ペンタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，４－ビス（２－ヒドロキシエトキシ）ベンゼン、トリメチロールプロパン、グリセリン、１，２，６－ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール、テトラメチロールシクロヘキサン、メチルグルコシド、ソルビトール、マンニトール、ズルシトール、スクロース、２，２，６，６－テトラキス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサノール、ジエタノールアミン、Ｎ－メチルジエタノールアミン、及びトリエタノールアミン等の低分子量ポリオール；エチレンジアミン、トリレンジアミン、ジフェニルメタンジアミン、及びジエチレントリアミン等の低分子量ポリアミン；モノエタノールアミン、２－（２－アミノエチルアミノ）エタノール、及びモノプロパノールアミン等のアルコールアミンなどが挙げられる。これら活性水素基含有低分子量化合物は１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
　高分子量ポリオールと活性水素基含有低分子量化合物の比は、これらから製造される研磨層に要求される特性により決められる。
　軟質ポリウレタン樹脂をプレポリマー法により製造する場合において、プレポリマーの硬化には鎖延長剤を使用する。鎖延長剤は、少なくとも２個以上の活性水素基を有する有機化合物であり、活性水素基としては、水酸基、第１級もしくは第２級アミノ基、チオール基（ＳＨ）等が例示できる。具体的には、４，４’－メチレンビス（ｏ－クロロアニリン）（ＭＯＣＡ）、２，６－ジクロロ－ｐ－フェニレンジアミン、４，４’－メチレンビス（２，３－ジクロロアニリン）、３，５－ビス（メチルチオ）－２，４－トルエンジアミン、３，５－ビス（メチルチオ）－２，６－トルエンジアミン、３，５－ジエチルトルエン－２，４－ジアミン、３，５－ジエチルトルエン－２，６－ジアミン、トリメチレングリコール－ジ－ｐ－アミノベンゾエート、ポリテトラメチレンオキシド－ジ－ｐ－アミノベンゾエート、４，４’－ジアミノ－３，３’，５，５’－テトラエチルジフェニルメタン、４，４’－ジアミノ－３，３’－ジイソプロピル－５，５’－ジメチルジフェニルメタン、４，４’－ジアミノ－３，３’，５，５’－テトライソプロピルジフェニルメタン、１，２－ビス（２－アミノフェニルチオ）エタン、４，４’－ジアミノ－３，３’－ジエチル－５，５’－ジメチルジフェニルメタン、Ｎ，Ｎ’－ジ－ｓｅｃ－ブチル－４，４’－ジアミノジフェニルメタン、３，３’－ジエチル－４，４’－ジアミノジフェニルメタン、ｍ－キシリレンジアミン、Ｎ，Ｎ’－ジ－ｓｅｃ－ブチル－ｐ－フェニレンジアミン、ｍ－フェニレンジアミン、及びｐ－キシリレンジアミン等に例示されるポリアミン類、あるいは、上述した低分子量ポリオール、低分子量ポリアミンを挙げることができる。これらは１種で用いても、２種以上を混合しても差し支えない。
　軟質ポリウレタン樹脂発泡体は、前記ポリウレタン樹脂の原料を用いて溶融法、溶液法など公知のウレタン化技術を応用して製造することができるが、コスト、作業環境などを考慮した場合、溶融法で製造することが好ましい。
　軟質ポリウレタン樹脂発泡体の製造は、プレポリマー法、ワンショット法のどちらでも可能であるが、事前にイソシアネート成分と活性水素基含有化合物からイソシアネート末端プレポリマーを合成しておき、これに鎖延長剤を反応させるプレポリマー法が、得られるポリウレタン樹脂の物理的特性が優れており好適である。
　イソシアネート末端プレポリマーを合成する際には、活性水素基含有化合物の活性水素基（水酸基、アミノ基）数に対するイソシアネート成分のイソシアネート基数は、１．５～３．０であることが好ましく、より好ましくは１．８～２．５である。
　また、イソシアネート末端プレポリマーを合成する際には、ＮＣＯｗｔ％が５～８ｗｔ％になるように調整することが好ましく、より好ましくは５．８～８ｗｔ％である。
　イソシアネート末端プレポリマー及び鎖延長剤の比は、各々の分子量や研磨パッドの所望物性などにより種々変え得る。所望する研磨特性を有する研磨パッドを得るためには、鎖延長剤の活性水素基（水酸基、アミノ基）数に対するプレポリマーのイソシアネート基数は、０．８０～１．２０であることが好ましく、より好ましくは０．９９～１．１５である。イソシアネート基数が前記範囲外の場合には、硬化不良が生じて要求される比重及び硬度が得られず、研磨特性が低下する傾向にある。
　軟質ポリウレタン樹脂発泡体の製造方法としては、中空ビーズを添加させる方法、機械的発泡法（メカニカルフロス法を含む）、化学的発泡法などが挙げられる。なお、各方法を併用してもよいが、特にポリアルキルシロキサンとポリエーテルとの共重合体であるシリコン系界面活性剤を使用した機械的発泡法が好ましい。シリコン系界面活性剤としては、ＳＨ－１９２及びＬ－５３４０（東レダウコーニングシリコーン社製）、Ｂ８４４３、Ｂ８４６５（ゴールドシュミット社製）等が好適な化合物として例示される。シリコン系界面活性剤は、ポリウレタン原料組成物中に０．０５～１０重量％添加することが好ましく、より好ましくは０．１～５重量％である。
　なお、必要に応じて、酸化防止剤等の安定剤、滑剤、顔料、充填剤、帯電防止剤、その他の添加剤を加えてもよい。
　研磨パッド（研磨層）を構成する独立気泡タイプの軟質ポリウレタン樹脂発泡体をプレポリマー法にて製造する場合の例について以下に説明する。かかる軟質ポリウレタン樹脂発泡体の製造方法は、以下の工程を有する。
１）気泡分散液を作製する発泡工程
　イソシアネート末端プレポリマーを含む第１成分にシリコン系界面活性剤を軟質ポリウレタン樹脂発泡体中に０．０５～１０重量％になるように添加し、非反応性気体の存在下で撹拌し、非反応性気体を微細気泡として分散させて気泡分散液とする。前記プレポリマーが常温で固体の場合には適宜の温度に予熱し、溶融して使用する。
２）硬化剤（鎖延長剤）混合工程
　上記の気泡分散液に鎖延長剤を含む第２成分を添加、混合、撹拌して発泡反応液とする。
３）注型工程
　上記の発泡反応液を金型に流し込む。
４）硬化工程
　金型に流し込まれた発泡反応液を加熱し、反応硬化させ、軟質ポリウレタン樹脂発泡体ブロックを作製する。
　前記微細気泡を形成するために使用される非反応性気体としては、可燃性でないものが好ましく、具体的には窒素、酸素、炭酸ガス、ヘリウムやアルゴン等の希ガスやこれらの混合気体が例示され、乾燥して水分を除去した空気の使用がコスト的にも最も好ましい。
　非反応性気体を微細気泡状にしてシリコン系界面活性剤を含む第１成分に分散させる撹拌装置としては、公知の撹拌装置は特に限定なく使用可能であり、具体的にはホモジナイザー、ディゾルバー、２軸遊星型ミキサー（プラネタリーミキサー）等が例示される。撹拌装置の撹拌翼の形状も特に限定されないが、ホイッパー型の撹拌翼の使用にて微細気泡が得られ好ましい。
　なお、発泡工程において気泡分散液を作成する撹拌と、混合工程における鎖延長剤を添加して混合する撹拌は、異なる撹拌装置を使用することも好ましい態様である。特に混合工程における撹拌は気泡を形成する撹拌でなくてもよく、大きな気泡を巻き込まない撹拌装置の使用が好ましい。このような撹拌装置としては、遊星型ミキサーが好適である。発泡工程と混合工程の撹拌装置を同一の撹拌装置を使用しても支障はなく、必要に応じて撹拌翼の回転速度を調整する等の撹拌条件の調整を行って使用することも好適である。
　軟質ポリウレタン樹脂発泡体の製造方法においては、発泡反応液を型に流し込んで流動しなくなるまで反応した発泡体を、加熱、ポストキュアすることは、発泡体の物理的特性を向上させる効果があり、極めて好適である。金型に発泡反応液を流し込んで直ちに加熱オーブン中に入れてポストキュアを行う条件としてもよく、そのような条件下でもすぐに反応成分に熱が伝達されないので、気泡径が大きくなることはない。硬化反応は、常圧で行うことが気泡形状が安定するために好ましい。
　軟質ポリウレタン樹脂発泡体において、第３級アミン系等の公知のポリウレタン反応を促進する触媒を使用してもかまわない。触媒の種類、添加量は、混合工程後、所定形状の型に流し込む流動時間を考慮して選択する。
　軟質ポリウレタン樹脂発泡体の製造方法は、特に限定されないが、各成分を計量して容器に投入し、撹拌するバッチ方式が好ましい。
　軟質ポリウレタン樹脂発泡体ブロックの製造方法においては、気泡分散ウレタン組成物をモールドに流し込んで流動しなくなるまで反応した発泡体を、加熱、ポストキュアすることは、発泡体の物理的特性を向上させる効果があり、極めて好適である。ポストキュアの温度は、使用する感温性触媒の活性化温度以上にすることが必要であり、通常８０～１２０℃程度である。
　軟質ポリウレタン樹脂発泡体の平均気泡径は、３０～１００μｍであることが好ましく、より好ましくは３０～８０μｍである。この範囲から逸脱する場合は、研磨速度が低下したり、研磨後の被研磨材（ウエハ）のプラナリティ（平坦性）が低下する傾向にある。
　軟質ポリウレタン樹脂発泡体の比重は、０．６～０．９であることが好ましく、０．７～０．８であることがより好ましい。比重が０．５未満の場合、研磨層の表面強度が低下し、被研磨材のプラナリティが低下する傾向にある。また、１．０より大きい場合は、研磨層表面の気泡数が少なくなり、プラナリティは良好であるが、研磨速度が低下する傾向にある。
　軟質ポリウレタン樹脂発泡体の硬度は、常温（２５℃）で、アスカーＤ硬度計にて、３０以下である。アスカーＤ硬度が３０を超える場合には、仕上げ用としてはスクラッチが発生する傾向にある。また、軟質ポリウレタン樹脂発泡体の硬度は、常温で、アスカーＤ硬度計にて、２０以上であることが好ましい。アスカーＤ硬度が２０未満の場合には、平坦化特性が低下する傾向にある。
　当該工程では、前記軟質ポリウレタン樹脂発泡体からなるブロックを冷却することにより、アスカーＤ硬度を３５以上に調整する。
　冷却手段は特に限定されないが、例えば、冷凍庫、冷蔵庫に一定時間保管する等により冷却することができる。
　冷却温度は、常温（２５℃）でアスカーＤ硬度３０以下である軟質ポリウレタン樹脂発泡体からなるブロックのアスカーＤ硬度を３５以上に調整できれば特に限定されないが、例えば、１０℃以上３０℃以下である。
＜冷却によりアスカーＤ硬度が調整されたブロックを所定の厚さにスライスして軟質ポリウレタン樹脂発泡体シートを得る工程Ｂ＞
　当該工程では、冷却することによってアスカーＤ硬度３５以上に調整した前記ブロックを所定の厚さにスライスして軟質ポリウレタン樹脂発泡体シートを得る。
　冷却することによってアスカーＤ硬度を調整した前記ブロックを所定の厚さにスライスする手法は特に限定されないが、例えば、バンドソー方式やカンナ方式が挙げられる。なかでも、カンナ方式は生産性の観点から好ましい。従来は、当該カンナ方式で軟質ポリウレタン樹脂発泡体からなるブロックを所定の厚さに精度良くかつ生産性良くスライスすることは困難であったが、本実施形態に係る研磨パッドの製造方法であれば、当該カンナ方式で精度良くかつ生産性良くスライスすることが可能になる。
　軟質ポリウレタン樹脂発泡体シートの厚みバラツキは１００μｍ以下であることが好ましい。厚みバラツキが１００μｍを越えるものは、研磨層が大きなうねりを持ったものとなり、被研磨材に対する接触状態が異なる部分ができ、研磨特性に悪影響を与える。また、研磨層の厚みバラツキを解消するため、一般的には、研磨初期に研磨層表面をダイヤモンド砥粒を電着、融着させたドレッサーを用いてドレッシングするが、上記範囲を超えたものは、ドレッシング時間が長くなり、生産効率を低下させるものとなる。
　軟質ポリウレタン樹脂発泡体シートの厚みのバラツキを抑える方法としては、所定厚みにスライスしたシート表面をバフィングする方法が挙げられる。また、バフィングする際には、粒度などが異なる研磨材で段階的に行うことが好ましい。
　軟質ポリウレタン樹脂発泡体シートの厚みは特に限定されるものではないが、通常０．８～４ｍｍ程度であり、１．５～２．５ｍｍであることが好ましい。
　研磨層の被研磨材と接触する研磨表面は、スラリーを保持・更新するための凹凸構造を有することが好ましい。発泡体からなる研磨層は、研磨表面に多くの開口を有し、スラリーを保持・更新する働きを持っているが、研磨表面に凹凸構造を形成することにより、スラリーの保持と更新をさらに効率よく行うことができ、また被研磨材との吸着による被研磨材の破壊を防ぐことができる。凹凸構造は、スラリーを保持・更新する形状であれば特に限定されるものではなく、例えば、ＸＹ格子溝、同心円状溝、貫通孔、貫通していない穴、多角柱、円柱、螺旋状溝、偏心円状溝、放射状溝、及びこれらの溝を組み合わせたものが挙げられる。また、これらの凹凸構造は規則性のあるものが一般的であるが、スラリーの保持・更新性を望ましいものにするため、ある範囲ごとに溝ピッチ、溝幅、溝深さ等を変化させることも可能である。
　前記凹凸構造の作製方法は特に限定されるものではないが、例えば、所定サイズのバイトのような治具を用い機械切削する方法、所定の表面形状を有したプレス板で樹脂をプレスし作製する方法、フォトリソグラフィを用いて作製する方法、炭酸ガスレーザーなどを用いたレーザー光による作製方法などが挙げられる。
　本発明の研磨パッドは、前記研磨層とクッション層とを貼り合わせたものであってもよい。
　クッション層は、研磨層の特性を補うものである。クッション層は、ＣＭＰにおいて、トレードオフの関係にあるプラナリティとユニフォーミティの両者を両立させるために必要なものである。プラナリティとは、パターン形成時に発生する微小凹凸のある被研磨材を研磨した時のパターン部の平坦性をいい、ユニフォーミティとは、被研磨材全体の均一性をいう。研磨層の特性によって、プラナリティを改善し、クッション層の特性によってユニフォーミティを改善する。本発明の研磨パッドにおいては、クッション層は研磨層より柔らかいものを用いることが好ましい。
　クッション層としては、例えば、ポリエステル不織布、ナイロン不織布、アクリル不織布などの繊維不織布やポリウレタンを含浸したポリエステル不織布のような樹脂含浸不織布、ポリウレタンフォーム、ポリエチレンフォームなどの高分子樹脂発泡体、ブタジエンゴム、イソプレンゴムなどのゴム性樹脂、感光性樹脂などが挙げられる。
　研磨層とクッション層とを貼り合わせる手段としては、例えば、研磨層とクッション層とを両面テープで挟みプレスする方法が挙げられる。
　前記両面テープは、不織布やフィルム等の基材の両面に接着層を設けた一般的な構成を有するものである。クッション層へのスラリーの浸透等を防ぐことを考慮すると、基材にフィルムを用いることが好ましい。また、接着層の組成としては、例えば、ゴム系接着剤やアクリル系接着剤等が挙げられる。金属イオンの含有量を考慮すると、アクリル系接着剤は、金属イオン含有量が少ないため好ましい。また、研磨層とクッション層は組成が異なることもあるため、両面テープの各接着層の組成を異なるものとし、各層の接着力を適正化することも可能である。
　本発明の研磨パッドは、プラテンと接着する面に両面テープが設けられていてもよい。該両面テープとしては、上述と同様に基材の両面に接着層を設けた一般的な構成を有するものを用いることができる。基材としては、例えば不織布やフィルム等が挙げられる。研磨パッドの使用後のプラテンからの剥離を考慮すれば、基材にフィルムを用いることが好ましい。また、接着層の組成としては、例えば、ゴム系接着剤やアクリル系接着剤等が挙げられる。金属イオンの含有量を考慮すると、アクリル系接着剤は、金属イオン含有量が少ないため好ましい。
　半導体デバイスは、前記研磨パッドを用いて半導体ウエハの表面を研磨する工程を経て製造される。半導体ウエハとは、一般にシリコンウエハ上に配線金属及び酸化膜を積層したものである。半導体ウエハの研磨方法、研磨装置は特に制限されず、例えば、図１に示すように研磨パッド（研磨層）１を支持する研磨定盤２と、半導体ウエハ４を支持する支持台（ポリシングヘッド）５とウエハへの均一加圧を行うためのバッキング材と、研磨剤３の供給機構を備えた研磨装置などを用いて行われる。研磨パッド１は、例えば、両面テープで貼り付けることにより、研磨定盤２に装着される。研磨定盤２と支持台５とは、それぞれに支持された研磨パッド１と半導体ウエハ４が対向するように配置され、それぞれに回転軸６、７を備えている。また、支持台５側には、半導体ウエハ４を研磨パッド１に押し付けるための加圧機構が設けてある。研磨に際しては、研磨定盤２と支持台５とを回転させつつ半導体ウエハ４を研磨パッド１に押し付け、スラリーを供給しながら研磨を行う。スラリーの流量、研磨荷重、研磨定盤回転数、及びウエハ回転数は特に制限されず、適宜調整して行う。
　これにより半導体ウエハ４の表面の突出した部分が除去されて平坦状に研磨される。その後、ダイシング、ボンディング、パッケージング等することにより半導体デバイスが製造される。半導体デバイスは、演算処理装置やメモリー等に用いられる。
　以下、本発明を実施例を上げて説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
　［測定、評価方法］
　（数平均分子量）
　数平均分子量は、ＧＰＣ（ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィ）にて測定し、標準ポリスチレンにより換算した。ＧＰＣ装置：島津製作所製、ＬＣ－１０Ａカラム：Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ社製、（ＰＬｇｅｌ、５μｍ、５００Å）、（ＰＬｇｅｌ、５μｍ、１００Å）、及び（ＰＬｇｅｌ、５μｍ、５０Å）の３つのカラムを連結して使用流量：１．０ｍｌ／ｍｉｎ濃度：１．０ｇ／ｌ注入量：４０μｌカラム温度：４０℃溶離液：テトラヒドロフラン
　（平均気泡径）
　作製したポリウレタン樹脂発泡体を厚み１ｍｍ以下になるべく薄くミクロトームカッターで平行に切り出したものを平均気泡径測定用試料とした。試料をスライドガラス上に固定し、ＳＥＭ（Ｓ－３５００Ｎ、日立サイエンスシステムズ（株））を用いて１００倍で観察した。得られた画像を画像解析ソフト（ＷｉｎＲｏｏｆ、三谷商事（株））を用いて、任意範囲の全気泡径を測定し、平均気泡径を算出した。
　（比重）
　ＪＩＳ　Ｚ８８０７－１９７６に準拠して行った。作製したポリウレタン樹脂発泡体を４ｃｍ×８．５ｃｍの短冊状（厚み：任意）に切り出したものを比重測定用試料とし、温度２３℃±２℃、湿度５０％±５％の環境で１６時間静置した。測定には比重計（ザルトリウス社製）を用い、比重を測定した。
（軟質ポリウレタン樹脂発泡体のＤ硬度）
　ＪＩＳ　Ｋ６２５３－１９９７に準拠して行った。作製したポリウレタン樹脂発泡体シートを２ｃｍ×２ｃｍ（厚み：任意）の大きさに切り出したものを硬度測定用試料とし、常温時の条件として温度２３℃±２℃、湿度５０％±５％の環境で８時間静置した。冷却・加熱時には同様のサンプルを冷却・加熱温度条件と同様の保温庫に８時間保管した。測定時には、試料を重ね合わせ、厚み６ｍｍ以上とした。硬度計（高分子計器社製、アスカーＤ型硬度計）を用い、硬度を測定した。
　（軟質ポリウレタン樹脂発泡体シートの厚み精度）
　作製したポリウレタン発泡体を５０ｃｍ×５０ｃｍの大きさに切り出したものをサンプルとし、該サンプルに縦横５ｃｍごとに直線を引き、その交点の厚みをマイクロメータ（ミツトヨ社製、ＣＬＭ１－１５ＱＭ）を用いて測定し、その最大値（ｍａｘ）と最小値（ｍｉｎ）の差によって厚み精度を評価した。評価基準は以下のとおりである。
○：ｍａｘ－ｍｉｎ≦５０μｍ
×：ｍａｘ－ｍｉｎ＞５０μｍ
　（スライス状態の評価）
　作製したポリウレタン発泡体をスライス中に不具合が無いか、またスライス後のシート面を目視で観察し段差、局部的な切込み等が無いかを確認した。評価基準は以下のとおりである。
○：スライス作業問題なし。加工後シート表面に目視で段差、切込みが見られない。
×：スライス作業中に過負荷等で装置が停止。又はブロックの詰りが発生。スライス作業はできたがシート表面目視で段差、切込みが見られる。
（実施例１）
（軟質ポリウレタン樹脂発泡体ブロックの作製）
　容器にトルエンジイソシアネート（三井化学社製、ＴＤＩ－８０、２，４－体／２，６－体＝８０／２０の混合物）１８．２重量部、多量化１，６－ヘキサメチレンジイソシアネート（住化バイエルウレタン社製、スミジュールＮ３３００、イソシアヌレートタイプ）２２．５重量部、ポリテトラメチレンエーテルグリコール（三菱化学社製、ＰＴＭＧ１０００、水酸基価：１１２．２ＫＯＨｍｇ／ｇ）５７．１重量部、１，４－ブタンジオール（ナカライ試薬社製、１，４－ＢＧ）２．２重量部を入れ、７０℃で４時間反応させてイソシアネート末端プレポリマーＡを得た。なお、多量化１，６－ヘキサメチレンジイソシアネートの含有量は、全イソシアネート成分に対して５５重量％である。前記プレポリマーＡ１００重量部及びシリコン系界面活性剤（ゴールドシュミット社製、Ｂ８４６５）３重量部を重合容器内に加えて混合し、８０℃に調整して減圧脱泡した。その後、撹拌翼を用いて、回転数９００ｒｐｍで反応系内に気泡を取り込むように激しく約４分間撹拌を行った。そこへ予め１２０℃に溶融した４，４’－メチレンビス（ｏ－クロロアニリン）１９．９重量部を添加した。該混合液を約１分間撹拌した後、パン型のオープンモールド（注型容器）へ流し込んだ。この混合液の流動性がなくなった時点でオーブン内に入れ、１００℃で１６時間ポストキュアを行い、平均気泡径６１μｍ、比重０．７５０のポリウレタン樹脂発泡体ブロックを得た。
（冷却によるアスカーＤ硬度の調整）
　前記研磨シートを各設定温度の恒温器に入れ、設定温度になってから８時間冷却・保管した。なお、当該研磨シートはスライス直前まで恒温器に入れておいた。
（スライス）
　２０℃に冷却することによってアスカーＤ硬度を調整した軟質ポリウレタン樹脂発泡体ブロックをスライサー（アミテック社製、ＶＧＷ－１２５）を使用してスライスした。
（実施例２、比較例１）
　軟質ポリウレタン樹脂発泡体ブロックを表１に記載の温度に冷却又は加熱することにより、アスカーＤ硬度を調節したこと以外は実施例１と同様に行った。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
  
　表１から、実施例１及び２の研磨パッドでは、精度よくスライスすることができた。
　本発明の研磨パッドの製造方法は、レンズ、反射ミラー等の光学材料やシリコンウエハ、ハードディスク用のガラス基板、アルミ基板、及び一般的な金属研磨加工等の高度の表面平坦性を要求される材料の平坦化加工を行う研磨パッドの製造方法に用いることができる。
１：研磨パッド２：研磨定盤３：研磨剤（スラリー）４：被研磨材（半導体ウエハ）５：支持台（ポリシングヘッド）６、７：回転軸
 

Claims (2)

  1. 　軟質ポリウレタン樹脂発泡体シートからなる研磨層を有する研磨パッドを製造する方法であって、
    　前記軟質ポリウレタン樹脂発泡体が２５℃でアスカーＤ硬度３０以下であり、
    　前記軟質ポリウレタン樹脂発泡体からなるブロックを冷却することによりアスカーＤ硬度３５以上に調整する工程Ａ、
    　冷却によりアスカーＤ硬度が調整された前記ブロックを所定の厚さにスライスして軟質ポリウレタン樹脂発泡体シートを得る工程Ｂ、を含む研磨パッドの製造方法。
  2. 　前記工程Ｂにおいて、
    　前記ブロックを所定の厚さにスライスする手段が、カンナ方式である、請求項１に記載の研磨パッドの製造方法。
     
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