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公開番号2024050517
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-10
出願番号2023169426
出願日2023-09-29
発明の名称研磨パッド
出願人富士紡ホールディングス株式会社
代理人個人
主分類B24B 37/24 20120101AFI20240403BHJP(研削;研磨)
要約【課題】
段差解消性能及びディフェクト性能に優れた研磨パッドを提供する。
【解決手段】
イソシアネート末端プレポリマー及び硬化剤を材料とするポリウレタン樹脂発泡体からなる研磨層を有する研磨パッドであって、パルスNMR法によって40℃で測定される前記研磨層における非晶相の重量割合(NC40)が40～60重量%であり、前記研磨層において、20～100℃における動的粘弾性試験(DMA)による測定で得られるtanδの値が最小になる温度が60～90℃の範囲にある、研磨パッド。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
イソシアネート末端プレポリマー及び硬化剤を材料とするポリウレタン樹脂発泡体からなる研磨層を有する研磨パッドであって、
パルスＮＭＲ法によって４０℃で測定される前記研磨層における非晶相の重量割合（ＮＣ４０）が４０～６０重量％であり、
前記研磨層において、２０～１００℃における動的粘弾性試験（ＤＭＡ）による測定で得られるｔａｎδの値が最小になる温度が６０～９０℃の範囲にある、研磨パッド。
続きを表示（約 370 文字）【請求項２】
前記パルスＮＭＲ法によって４０℃で測定される前記研磨層における結晶相の重量割合（ＣＣ４０）に対する、前記パルスＮＭＲ法によって４０℃で測定される前記研磨層における前記非晶相の重量割合（ＮＣ）の比（ＮＣ４０／ＣＣ４０）が、１．０～２．５である、請求項１に記載の研磨パッド。
【請求項３】
前記イソシアネート末端プレポリマーのＮＣＯ当量が５００～７００である、請求項１に記載の研磨パッド。
【請求項４】
前記イソシアネート末端プレポリマーにポリエステルジオール構成単位とポリプロピレングリコール構成単位を含む、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の研磨パッド。
【請求項５】
前記ポリエステルジオール構成単位が、６００～２５００の数平均分子量である、請求項４に記載の研磨パッド。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は研磨パッドに関する。詳細には、本発明は、光学材料、半導体ウエハ、半導体デバイス、ハードディスク用基板等の研磨に好適に用いることができる研磨パッドに関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
光学材料、半導体ウエハ、半導体デバイス、ハードディスク用基板の表面を平坦化するための研磨法として、化学機械研磨（ｃｈｅｍｉｃａｌｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｏｌｉｓｈｉｎｇ，ＣＭＰ）法が一般的に用いられている。
【０００３】
ＣＭＰ法について、図１を用いて説明する。図１のように、ＣＭＰ法を実施する研磨装置１には、研磨パッド３が備えられ、当該研磨パッド３は、保持定盤１６に保持された被研磨物８に当接するとともに、研磨を行う層である研磨層４と研磨層４を支持するクッション層６を含む。研磨パッド３は、被研磨物８が押圧された状態で回転駆動され、被研磨物８を研磨する。その際、研磨パッド３と被研磨物８との間には、スラリー９が供給される。スラリー９は、水と各種化学成分や硬質の微細な砥粒の混合物（分散液）であり、その中の化学成分や砥粒が流されながら、被研磨物８との相対運動により、研磨効果を増大させるものである。スラリー９は溝又は孔を介して研磨面に供給され、排出される。
【０００４】
ところで、半導体デバイスの研磨に用いられる研磨層の材料として、イソシアネート成分（トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）など）及び高分子量ポリオール（ポリオキシテトラメチレングリコール（ＰＴＭＧ）など）を含むプレポリマーと、ジアミン系硬化剤（４，４’－メチレンビス（２－クロロアニリン）（ＭＯＣＡ）など）とを反応させて得られる硬質ポリウレタン材料が用いられる。この硬質ポリウレタン材料は、高分子量ポリオールで形成されるソフトセグメントと、ウレタン結合やウレア結合で形成されるハードセグメントにより構成されている。プレポリマーに含まれる高分子量ポリオールはウレタンのソフトセグメントを形成し、その取扱いやすさや適度なゴム弾性を示すＰＴＭＧが高分子量ポリオールとして従来よく用いられていた。しかし、近年、半導体デバイスの配線の微細化に伴い、従来の研磨層又は研磨パッドでは、段差解消性能、ディフェクト性能が不十分である場合があり、高分子量ポリオールとしてＰＴＭＧ以外を用いる検討がなされている。
【０００５】
特許文献１には、プレポリマーの高分子量ポリオールとして、ＰＰＧ及びＰＴＭＧの混合物を用いることで、欠陥率を低減した研磨パッドが開示されている。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の研磨パッドは、ＰＴＭＧが含まれるためディフェクト性能、段差解消性能が十分ではないという問題点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０１１－０４０７３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明者らは、研磨層の非晶相の割合、及び動的粘弾性を検討し、パルスＮＭＲ法によって４０℃で測定される研磨層における非晶相の重量割合が４０～６０％であり、２０～１００℃における動的粘弾性試験（ＤＭＡ）による測定で得られるｔａｎδが最小になる温度が６０～９０℃の範囲にあるときに、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を達成した。すなわち、本発明は以下を包含する。
［１］イソシアネート末端プレポリマー及び硬化剤を材料とするポリウレタン樹脂発泡体からなる研磨層を有する研磨パッドであって、
パルスＮＭＲ法によって４０℃で測定される前記研磨層における非晶相の重量割合（ＮＣ４０）が４０～６０重量％であり、
前記研磨層において、２０～１００℃における動的粘弾性試験（ＤＭＡ）による測定で得られるｔａｎδの値が最小になる温度が６０～９０℃の範囲にある、研磨パッド。
［２］前記パルスＮＭＲ法によって４０℃で測定される前記研磨層における結晶相の重量割合（ＣＣ４０）に対する、前記パルスＮＭＲ法によって４０℃で測定される前記研磨層における前記非晶相の重量割合（ＮＣ４０）の比（ＮＣ４０／ＣＣ４０）が、１．０～２．５である、［１］に記載の研磨パッド。
［３］前記イソシアネート末端プレポリマーのＮＣＯ当量が５００～７００である、［１］に記載の研磨パッド。
［４］前記イソシアネート末端プレポリマーにポリエステルジオール構成単位とポリプロピレングリコール構成単位を含む、［１］乃至［３］のいずれか一項に記載の研磨パッド。
［５］前記ポリエステルジオール構成単位が、６００～２５００の数平均分子量である、［４］に記載の研磨パッド。
【発明の効果】
【０００９】
パルスＮＭＲ法によって４０℃で測定される非晶相の重量割合が４０～６０重量％の研磨層を有する本発明の研磨パッドは、ソフトセグメントの働きが強く、ディフェクト性能が良い。また、２０～１００℃における動的粘弾性試験（ＤＭＡ）による測定で得られるｔａｎδの値が最小になる温度が６０～９０℃の範囲にあることにより、研磨時の摩擦熱が発生しても研磨層の硬さを維持できるため、段差解消性能が良好である。したがって、本発明の研磨パッドによれば、段差解消性能やディフェクト性能に優れた研磨パッドを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、研磨装置１の斜視図である。
図２は、研磨パッド３の斜視図（ａ）及び断面図（ｂ）を示す図である。
図３は、段差解消性能試験における段差状態の模式図を示す図である。
図４は、動的粘弾性（ＤＭＡ）測定の結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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