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公開番号2024050518
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-10
出願番号2023169427
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】優れたディフェクト性能を有し、かつ、優れた研磨レートを有する研磨パッドを提供することを目的とする。
【解決手段】イソシアネート末端プレポリマーと、硬化剤と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中間相の重量割合が15.0重量%以下であり、前記研磨層における中間相の重量割合(IC40)に対する、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)の比(NC40/IC40)が、3.00～10.00である、研磨パッド。
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と、硬化剤と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中間相の重量割合（ＩＣ４０）が１５．０重量％以下であり、
前記研磨層における中間相の重量割合（ＩＣ４０）に対する、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）の比（ＮＣ４０／ＩＣ４０）が、３．００～１０．００である、研磨パッド。
続きを表示（約 450 文字）【請求項２】
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中間相の重量割合（ＩＣ４０）に対する、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）の比（ＣＣ４０／ＩＣ４０）が、１．２０～５．００である、請求項１に記載の研磨パッド。
【請求項３】
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５５．０～７０．０重量％である、請求項１に記載の研磨パッド。
【請求項４】
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中間相の重量割合（ＩＣ４０）が、１０．０重量％以下である、請求項１に記載の研磨パッド。
【請求項５】
前記研磨層はＰＰＧ及びＰＥＰＣＤを含む、請求項１に記載の研磨パッド。
【請求項６】
前記研磨層におけるＰＰＧとＰＥＰＣＤの合計に対するＰＥＰＣＤの割合が８０％未満である、請求項５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。本発明の研磨パッドは、光学材料、半導体デバイス、ハードディスク用のガラス基板等の研磨に用いられ、特に半導体ウエハの上に酸化物層、金属層等が形成されたデバイスを研磨するのに好適に用いられる。
続きを表示（約 2,500 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。
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及び被研磨物８がずれないように保持するリテーナリング（図１では図示しない）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。
【０００３】
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。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、研磨レートやディフェクト性能（スクラッチ等）が不十分である場合があり、さらなる検討がなされている。
【０００４】
特許文献１は、パルスＮＭＲ法で測定して得られる結晶相（Ｓ相）が７０％を超える含有割合である研磨層を用いることにより、熱による硬度変化が少なくなり、その結果十分な研磨ができる、傷がつきにくくなる、といった安定的に研磨できる研磨パッドが開示されている。
【０００５】
しかしながら、特許文献１を検討した結果、常温で結晶相７０％を超えるという条件のみでは、スクラッチが発生しやすく、ディフェクト性能が望ましいものではない場合があることがわかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
再表２０１６／１５８３４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明者は検討した結果、特許文献１の研磨パッドは、研磨中に異物が混入したときに、異物により温度が上昇することにより、結晶相、中間相、非晶相の存在割合が変化し、研磨層の特性が変化する可能性があることがわかった。
本発明者らは、研磨層の結晶相、中間相、非晶相の割合を検討し、パルスＮＭＲ法によって４０℃で測定される研磨層における中間相の重量割合（ＩＣ４０）が１５．０重量％以下であって、また、研磨層における中間相の重量割合（ＩＣ４０）に対する、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（ＮＣ４０）の比（ＮＣ４０／ＩＣ４０）が、３．００～１０．００である場合に、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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
［１］イソシアネート末端プレポリマーと、硬化剤と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中間相の重量割合（ＩＣ４０）が１５．０重量％以下であり、
前記研磨層における中間相の重量割合（ＩＣ４０）に対する、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）の比（ＮＣ４０／ＩＣ４０）が、３．００～１０．００である、研磨パッド。
［２］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中間相の重量割合（ＩＣ４０）に対する、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）の比（ＣＣ４０／ＩＣ４０）が、１．２０～５．００である、［１］に記載の研磨パッド。
［３］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５５．０～７０．０重量％以下である、［１］に記載の研磨パッド。
［４］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中間相の重量割合（ＩＣ４０）が、１０．０重量％以下である、［１］に記載の研磨パッド。
［５］前記研磨層はＰＰＧ及びＰＥＰＣＤを含む、［１］に記載の研磨パッド。
［６］前記研磨層におけるＰＰＧとＰＥＰＣＤの合計に対するＰＥＰＣＤの割合が８０％未満である、［５］に記載の研磨パッド。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の研磨パッドは、中間相の重量割合が１５．０％重量割合以下であって、また、研磨層における中間相の重量割合（ＩＣ４０）に対する、非晶相の重量割合（ＮＣ４０）の比（ＮＣ４０／ＩＣ４０）が、３．００～１０．００であることにより、結晶相及び非晶相の重量割合が大きくなり二分化しやすく、結晶相と非晶相に分かれた研磨層は適度な硬さや弾性を有することとなり、優れたディフェクト性能を有し、かつ、優れた研磨レートを有する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、研磨の状態を示す模式図である。
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。
【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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