(57)【要約】  本発明に係る化学機械研磨パッドは、ポリウレタンを含有する組成物から形成された研磨層を有し、前記研磨層の比重が１．１以上１．３以下であり、且つ、前記研磨層の熱伝導率が０．２［Ｗ／ｍ・Ｋ］以上であることを特徴とする。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリウレタンを含有する組成物から形成された研磨層を有し、
前記研磨層の比重が１．１以上１．３以下であり、且つ、前記研磨層の熱伝導率が０．２［Ｗ／ｍ・Ｋ］以上であることを特徴とする、化学機械研磨パッド。
【請求項２】
前記研磨層の一方の面側に支持層が形成された積層体を有し、
前記積層体の熱伝導率が０．２［Ｗ／ｍ・Ｋ］以上である、請求項１に記載の化学機械研磨パッド。
【請求項３】
前記研磨層の引張時における残留歪が２％以上１０％以下である、請求項１または請求項２に記載の化学機械研磨パッド。
【請求項４】
前記研磨層を２３℃の水に２４時間浸漬したときの体積変化率が０．８％以上５．０％以下である、請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の化学機械研磨パッド。
【請求項５】
前記支持層の圧縮率が５％以上である、請求項２に記載の化学機械研磨パッド。
【請求項６】
前記ポリウレタンが熱可塑性ポリウレタンである、請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の化学機械研磨パッド。
【請求項７】
前記組成物は、水溶性粒子をさらに含む、請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の化学機械研磨パッド。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の化学機械研磨パッドを用いて化学機械研磨する、化学機械研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、化学機械研磨パッドおよび該化学機械研磨パッドを用いた化学機械研磨方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガラスや半導体素子を研磨するための研磨パッドとしては、不織布にポリウレタン溶液を含浸させて得られる多孔質不織布やポリウレタン成型物が使用されてきた。特に、半導体基板表面を平坦化する化学機械研磨（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ、以下「ＣＭＰ」ともいう）に好適な化学機械研磨パッドとしては、以下に例示するようなポリウレタン製の研磨パッドが検討されている。【０００３】
例えば、特表平８−５００６２２号公報ではポリウレタンにフィラー状の成分を分散させた研磨パッド、特開２０００−１７２５２号公報や特許第３９５６３６４号公報では発泡ポリウレタンを使用した研磨パッド等が検討されている。【０００４】
このような研磨パッドを用いてＣＭＰを実施した場合、ウエハ表面等の被研磨面と研磨パッドの表面とが擦れ合うことにより摩擦熱が発生し、研磨パッド表面の温度が局部的に上昇することがあった。かかる研磨パッド表面の局部的な温度上昇は、研磨パッドの研磨特性を変化させてしまうため、被研磨面の平坦性不良や研磨欠陥（スクラッチ）等を引き起こすことがあった。また、長時間のＣＭＰにより研磨パッドに摩擦熱が蓄積して温度上昇が続くと、研磨パッド全体の研磨特性が変化してしまうことがあった。以上のような研磨パッドの摩擦熱による問題点を解決するために、例えば特開平７−１４２４３２号公報や特開２００３−１９７５８６号公報では、研磨パッドを固定する定盤に、冷却水の循環等の冷却機構を組み込んだＣＭＰ装置の開発が行われている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の化学機械研磨パッドは、熱伝導性が不充分であったため、冷却機構の改良等によるＣＭＰ装置からのアプローチでは限界があった。特に現在研磨パッドの原材料として汎用されている発泡ポリウレタンは、その発泡構造により熱伝導率が低く、住宅の断熱材としても利用されている材料である。このような性質を有する発泡ポリウレタンからなる研磨パッドは、前述の（１）摩擦熱が研磨パッド表面での局部的な温度上昇を引き起こすことにより研磨特性を低下させる、（２）摩擦熱が放熱されにくいため長時間のＣＭＰにより研磨パッド全体の温度が上昇して研磨特性を変化させる等の問題が顕著であった。【０００６】
そこで、本発明に係る幾つかの態様は、上記課題を解決することで、ＣＭＰにおける被研磨面の平坦性の向上と研磨欠陥（スクラッチ）の低減とを両立させることができると共に、長時間に亘るＣＭＰにおいても安定した研磨特性を維持することができる化学機械研磨パッド、および該化学機械研磨パッドを用いた化学機械研磨方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することができる。【０００８】
［適用例１］
本発明に係る化学機械研磨パッドの一態様は、
ポリウレタンを含有する組成物から形成された研磨層を有し、
前記研磨層の比重が１．１以上１．３以下であり、且つ、前記研磨層の熱伝導率が０．２［Ｗ／ｍ・Ｋ］以上であることを特徴とする。【０００９】
［適用例２］
適用例１の化学機械研磨パッドにおいて、
前記研磨層の一方の面側に支持層が形成された積層体を有し、
前記積層体の熱伝導率が０．２［Ｗ／ｍ・Ｋ］以上であることができる。【００１０】
［適用例３］
適用例１または適用例２の化学機械研磨パッドにおいて、
前記研磨層の引張時における残留歪が２％以上１０％以下であることができる。【００１１】
［適用例４］
適用例１ないし適用例３のいずれか一例の化学機械研磨パッドにおいて、
前記研磨層を２３℃の水に２４時間浸漬したときの体積変化率が０．８％以上５．０％以下であることができる。【００１２】
［適用例５］
適用例２の化学機械研磨パッドにおいて、
前記支持層の圧縮率が５％以上であることができる。【００１３】
［適用例６］
適用例１ないし適用例５のいずれか一例の化学機械研磨パッドにおいて、
前記ポリウレタンが熱可塑性ポリウレタンであることができる。【００１４】
［適用例７］
適用例１ないし適用例６のいずれか一例の化学機械研磨パッドにおいて、
前記組成物は、水溶性粒子をさらに含むことができる。【００１５】
［適用例８］
本発明に係る化学機械研磨方法の一態様は、
適用例１ないし適用例７のいずれか一例の化学機械研磨パッドを用いて化学機械研磨することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る化学機械研磨パッドは、特定の範囲にある比重および熱伝導率を有する研磨層を備えることにより、ＣＭＰにおける被研磨面の平坦性の向上と研磨欠陥（スクラッチ）の低減とを両立させることができると共に、長時間に亘るＣＭＰにおいても安定した研磨特性を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、研磨層の引張時における残留歪の概念を説明するための模式図である。
【図２Ａ】図２Ａは、図１における領域Ｉの拡大図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図１における領域Ｉの拡大図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、図１における領域Ｉの拡大図である。
【図２Ｄ】図２Ｄは、図１における領域Ｉの拡大図である。
【図２Ｅ】図２Ｅは、図１における領域Ｉの拡大図である。
【図３Ａ】図３Ａは、研磨層における体積変化率の概念を説明するための模式図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、研磨層における体積変化率の概念を説明するための模式図である。
【図４Ａ】図４Ａは、研磨層におけるデュロＤ硬度の概念を説明するための模式図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、研磨層におけるデュロＤ硬度の概念を説明するための模式図である。
【図５Ａ】図５Ａは、研磨層における表面硬度の概念を説明するための模式図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、研磨層における表面硬度の概念を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。本発明において、「ウエット状態」とは、研磨層を２３℃の水に４時間以上浸漬させたときの状態をいう。また、本明細書中において、単に「硬度」というときはデュロＤ硬度のことを指し、「表面硬度」というときはユニバーサル硬さ［ＨＵ：Ｎ／ｍｍ２］のことを指す。なお、研磨層のウエット状態における表面硬度は、後述の実施例にも示すように、一定圧力をかけた時のユニバーサル硬さ［ＨＵ：Ｎ／ｍｍ２］で示される。
【００１９】
１．化学機械研磨パッド
本実施の形態に係る化学機械研磨パッドの構成としては、少なくとも一方の面に研磨層を備えていれば特に限定されない。前記研磨層の比重は１．１以上１．３以下であり、且つ、熱伝導率は０．２［Ｗ／ｍ・Ｋ］以上である。以下、本実施の形態に係る化学機械研磨パッドについて、詳細に説明する。
【００２０】
１．１．研磨層
本実施の形態に係る化学機械研磨パッドを構成する研磨層は、ポリウレタンを含有する組成物（以下、単に「組成物」ともいう）から後述する製造方法により形成される。研磨層が前記範囲の比重および熱伝導率を有すれば、組成物中に含まれるポリウレタンの構造や種類については特に制限されない。したがって、被研磨物の材質や研磨時に使用するスラリーとの親和性等も考慮しながら、適宜最適なポリウレタンを選定すればよい。なお、本発明において、「研磨層」とは、化学機械研磨を行う際に被研磨物と接触する面（以下、「研磨面」という）を有する単層のことをいう。すなわち、本発明では、研磨層と支持層との間に研磨面を有しない他の層を含んでいてもよいが、該他の層は研磨面を有しないので「研磨層」ではない。
【００２１】
一般的に、ポリウレタンを含む研磨層は、発泡タイプと非発泡タイプに分類される。現在、幅広く活用されている非発泡タイプの研磨層の場合、その構造から比重や硬度が発泡タイプと比較し大きくなり、これに伴って被研磨面（ウエハ等の表面）の凹凸に対する研磨層の弾性変形が小さくなる。その結果、被研磨面の平坦性が良好になる傾向がある。その反面、研磨層の硬度が発泡タイプと比較して大きいため、被研磨面と研磨層の間に入り込んだ研磨屑やパッド屑により研磨欠陥（スクラッチ等）の発生が増大する傾向がある。
【００２２】
一方、発泡タイプの研磨層の場合、その構造から比重や硬度が小さくなる傾向がある。これにより、被研磨面（ウエハ等の表面）と研磨層の間に入り込んだ研磨屑やパッド屑を柔軟な研磨層の表面で捕捉し、被研磨面に対して強い押し付け圧で研磨屑やパッド屑が接触することを回避させることができるので、研磨欠陥の発生を低減させることができる。その反面、被研磨面の凹凸に追随して研磨層の弾性変形が大きくなるため、被研磨面の平坦性が悪化する傾向がある。以上のことから、被研磨面（ウエハ等の表面）の平坦性の向上と研磨欠陥（スクラッチ等）の低減とは、相反する特性であると考えられてきた。
【００２３】
しかしながら、本発明者らは、ポリウレタンを含有する組成物を用いて研磨層を作製し、該研磨層の比重および熱伝導率をコントロールすることにより、従来の技術では困難とされてきた被研磨面（ウエハ等の表面）の平坦性の向上と研磨欠陥（スクラッチ等）の低減とを両立でき、且つ、長時間に亘るＣＭＰにおいても安定した研磨特性が得られることを見出したのである。
【００２４】
１．１．１．組成物
１．１．１．１．ポリウレタン
前述したように、組成物中に含まれるポリウレタンの構造や種類については特に制限されないが、被研磨物が配線を備えた半導体ウエハである場合、被研磨面の平坦性の向上と研磨欠陥（スクラッチ）の低減とを両立させる観点から、熱可塑性ポリウレタンを使用することが好ましい。熱可塑性ポリウレタンとしては、脂環式イソシアネートおよび芳香族イソシアネートから選択される少なくとも１種に由来する繰り返し単位を含むことがより好ましい。かかる化学構造を有する熱可塑性ポリウレタンを含有する組成物によれば、柔軟性に優れた研磨層を作製することができる。柔軟な研磨層の表面で被研磨面と研磨面との間に入り込んだ研磨屑やパッド屑を捕捉することにより、それらが強い押し付け圧で被研磨面に接触することを回避させることができるので、研磨欠陥の発生を低減できると考えられる。これに対して、熱架橋性ポリウレタン（熱硬化性ポリウレタン）を用いて架橋されたポリウレタンを含有する研磨層を作製した場合、研磨層に充分な柔軟性を付与することは困難であり、研磨欠陥の発生を抑制することは困難である。
【００２５】
なお、熱架橋性ポリウレタンが架橋されて分子鎖が強固に結合したポリウレタンを含有する研磨層は、熱可塑性ポリウレタンを用いて作製された研磨層と比較して、水と接触しても膨潤しにくい性質があり、ウエット状態における表面硬度を低下させることができない。このため、研磨層が架橋されたポリウレタンを含有する場合には、被研磨面と研磨面との間に入り込んだ研磨屑やパッド屑を表面硬度の高い研磨層の表面で捕捉することになり、それらが強い押し付け圧で被研磨面と接触することとなるため、研磨欠陥の発生を抑制することができない。
【００２６】
また、脂環式イソシアネートおよび芳香族イソシアネートから選択される少なくとも１種に由来する繰り返し単位を含む熱可塑性ポリウレタンを含有する組成物から作製された研磨層は、結晶性のコントロールが容易となるため、研磨層の比重や硬度等を制御することが容易となる。
【００２７】
前記脂環式イソシアネートとしては、例えば、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、ノルボルネンジイソシアネート、水添４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（水添ＭＤＩ）等が挙げられる。これらの脂環式イソシアネートは１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００２８】
前記芳香族イソシアネートとしては、例えば、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレ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、ナフタレンジイソシアネート、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−キシレンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート類が挙げられる。これらの中でも、水酸基との反応制御が容易な点から、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレ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が好ましい。これらの芳香族イソシアネートは１種単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００２９】
前記組成物に含まれる熱可塑性ポリウレタンは、脂環式イソシアネートおよび芳香族イソシアネートを併用してもよいし、これら以外の他のイソシアネートを併用してもよい。他のイソシアネートとしては、例えば、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等の脂肪族ジイソシアネート類が挙げられる。
【００３０】
なお、前記組成物に含まれる熱可塑性ポリウレタンは、脂環式イソシアネートに由来する繰り返し単位を含むことがより好ましい。脂環式イソシアネートに由来する繰り返し単位を含むことにより、前記熱可塑性ポリウレタンが適切な硬度を発現すると共に、ウエット状態における表面硬度をより適切にコントロールすることができ、且つ、柔軟性がより大きくなるため、本発明の実施に好適となる。
【００３１】
また、前記組成物に含まれる熱可塑性ポリウレタンは、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオールおよびポリオレフィンポリオールから選択される少なくとも１種に由来する繰り返し単位をさらに含むことが好ましい。前記例示したポリオール類に由来する繰り返し単位を含むことで、熱可塑性ポリウレタンの耐水性がさらに向上する傾向がある。
【００３２】
また、前記組成物に含まれる熱可塑性ポリウレタンは、鎖延長剤に由来する繰り返し単位を含んでもよい。前記鎖延長剤としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，３−ブチレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、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）ベンゼン等の低分子量二価アルコールが挙げられる。これらの中でも、イソシアネート基との反応制御が容易な点から、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，３−ブチレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオールが好ましく、１，４−ブタンジオールがより好ましい。
【００３３】
前記組成物に含まれる熱可塑性ポリウレタンは、熱可塑性ポリウレタンを１００質量％としたときに、脂環式イソシアネートおよび芳香族イソシアネートから選択される少なくとも１種に由来する繰り返し単位を２〜６０質量％含有することが好ましく、３〜５５質量％含有することがより好ましい。脂環式イソシアネートおよび芳香族イソシアネートから選択される少なくとも１種に由来する繰り返し単位を前記範囲で含むことにより、熱可塑性ポリウレタンが適切な硬度を発現すると共に、ウエット状態における表面硬度を適切にコントロールすることができ、且つ、柔軟性が大きくなるため、本発明の実施に好適となる。
【００３４】
前記組成物に含まれる熱可塑性ポリウレタンの製造方法は、特に限定されず、一般的なポリウレタンの製造方法（例えば、従来公知の一括法またはプレポリマー法等）に準じて製造することができる。
【００３５】
１．１．１．２．吸水性高分子化合物
前記組成物は、熱可塑性ポリウレタン以外の高分子化合物をさらに含んでもよい。前記組成物中に添加し得る他の高分子化合物としては、吸水率が３〜３０００％となる高分子化合物（以下、「吸水性高分子化合物」ともいう）であることが好ましい。吸水性高分子化合物を添加することにより、研磨層に適度な吸水性を付与することができ、吸水による膨潤によって生じ得る研磨層の体積変化をコントロールしやすくすることができる。
【００３６】
吸水性高分子化合物の中でも、エーテル結合、エステル結合およびアミド結合から選択される少なくとも１種の結合を含む吸水性高分子化合物であることがより好ましい。
【００３７】
エーテル結合を含む吸水性高分子化合物としては、例えば、ポリオキシエチレン、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル、ポリエーテルエステルアミド、ポリエーテルアミドイミド、ポリプロピレングリコール、ポリオキシプロピレンブチルエーテル、ポリオキシプロピレングリセリルエーテル、ポリオキシプロピレンソルビット、オキシエチレン−エピクロロヒドリン共重合体、メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート共重合体、ポリオキエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルセチルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブチルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンヘキシレングリコールエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレントリメチロールプロパン、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリセリルエーテル、エーテル結合を含むモノマーとオレフィンとの共重合体、塩素含有ポリエーテル、ポリアセタール樹脂、アルキルグルコシド、ポリオキシエチレン脂肪酸アミン等が挙げられる。
【００３８】
エステル結合を含む吸水性高分子化合物としては、例えば、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、アクリル酸エステル共重合体（アクリルゴム）等が挙げられる。前記ポリオキシエチレン脂肪酸エステルとしては、例えばモノステアリン酸ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコールラウレート、ポリエチレングリコールモノオレエート、ポリエチレングリコールジステアレート等が挙げられる。
【００３９】
アミド結合を含む吸水性高分子化合物としては、例えば、脂肪酸アルカノールアミド、変性ポリアミド樹脂等が挙げられる。
【００４０】
吸水性高分子化合物の分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定したポリスチレン換算の重量平均分子量として、好ましくは５００〜１，０００，０００であり、より好ましくは５，０００〜５００，０００である。
【００４１】
なお、本発明における吸水性高分子化合物の吸水率は、「ＪＩＳ  Ｋ６２５８」に準拠した以下の方法により求めることができる。まず、吸水性高分子化合物を厚さ２ｍｍのシート状に成型し、さらに２ｃｍ×２ｃｍの大きさに切り出したものを、２３℃の水に２４時間浸漬させる。浸漬前の空気中の質量（Ｍ１）と浸漬後の空気中の質量（Ｍ３）とを測定し、下記式（１）により質量変化率を求め、これを吸水率とした。
吸水率（％）＝（（Ｍ３−Ｍ１）／Ｍ１）×１００  …（１）
【００４２】
前記組成物が吸水性高分子化合物を含有する場合のその含有量は、熱可塑性ポリウレタンおよび吸水性高分子化合物の合計量を１００質量％としたときに、好ましくは１質量％以上２０質量％以下であり、より好ましくは３質量％以上１５質量％以下であり、特に好ましくは５質量％以上１０質量％以下である。吸水性高分子化合物の含有量が前記範囲にあると、ウェット状態における体積変化率を０．８％以上５．０％以下の範囲に調整しやすくなる。そして、研磨層の体積変化率が前記範囲にあると、吸水による研磨層表面の軟化が適度となるため被研磨面の平坦性が良好になると共に、研磨欠陥（スクラッチ）を低減させることができる。
【００４３】
１．１．１．３．水溶性粒子
前記組成物は、水溶性粒子をさらに含んでもよい。かかる水溶性粒子は、組成物中に均一に分散された状態で存在していることが好ましい。このような組成物を用いることで、水溶性粒子が均一に分散された状態の研磨層が得られる。
【００４４】
前記水溶性粒子は、砥粒および薬液からなる研磨用水分散体（以下、「スラリー」ともいう）と接触することにより、研磨層表面から水溶性粒子が遊離して、該スラリーを保持することのできる空孔（ポア）を形成する目的で用いられる。このため、気泡構造を有するポリウレタン発泡体を用いることなく、水溶性粒子を用いることで研磨層の表面に空孔が形成され、スラリーの保持がより良好となる。また、研磨層の表面に空孔が形成されることから、ウエット状態における表面硬度をコントロールすることができる。さらに、比重の大きい粒子を使用することで研磨層の比重を大きくすることが可能である。
【００４５】
熱可塑性ポリウレタンを含有する組成物が水溶性粒子を含有する場合、（１）水溶性粒子がフィラーのような補強剤として作用することにより、前記研磨層の弾性変形を小さくできることから被研磨面の平坦性を向上させることができ、（２）非発泡タイプの研磨層であることから機械的強度に優れ、さらに（３）発泡セル構造を均一に制御するという精緻な技術を用いる必要がないことから生産性に優れる点でより好ましい。
【００４６】
前記水溶性粒子としては、特に限定されないが、有機水溶性粒子および無機水溶性粒子が挙げられる。具体的には、水溶性高分子のように水に溶解する物質の他、吸水性樹脂のように水との接触により膨潤またはゲル化して研磨層表面から遊離することができる物質が挙げられる。
【００４７】
前記有機水溶性粒子を構成する材料としては、例えば、糖類（澱粉、デキストリンおよびシクロデキストリン等の多糖類、乳糖、マンニット等）、セルロース類（ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース等）、蛋白質、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸、ポリエチレンオキサイド、スルホン化ポリイソプレン、スルホン化イソプレン共重合体等が挙げられる。
【００４８】
前記無機水溶性粒子を構成する材料としては、例えば、酢酸カリウム、硝酸カリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、臭化カリウム、リン酸カリウム、硫酸カリウム、硫酸マグネシウム、硝酸カルシウム等が挙げられる。
【００４９】
前記水溶性粒子を構成する材料は、有機水溶性粒子または無機水溶性粒子を構成する材料を１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。なお、研磨層の硬度その他の機械的強度を適正な値とすることができるという観点から、水溶性粒子は中実体であることが好ましい。
【００５０】
前記組成物における水溶性粒子の含有量は、熱可塑性ポリウレタン１００質量部に対して、３〜１５０質量部であることが好ましい。水溶性粒子の含有量が前記範囲にあると、化学機械研磨において高い研磨速度を示し、且つ、適正な硬度その他の機械的強度を有する研磨層を製造することができる。
【００５１】
前記水溶性粒子の平均粒径は、好ましくは０．５〜２００μｍである。水溶性粒子が化学機械研磨パッドの研磨層表面から遊離することにより形成される空孔の大きさは、好ましくは０．１〜５００μｍ、より好ましくは０．５〜２００μｍである。水溶性粒子の平均粒径が前記範囲にあると、高い研磨速度を示し、且つ、機械的強度に優れた研磨層を有する化学機械研磨パッドを製造することができる。
【００５２】
１．１．２．比重
本実施の形態に係る化学機械研磨パッドが備える研磨層の比重は、１．１以上１．３以下であり、１．１５以上１．２７以下であることが好ましい。研磨層の比重が前記範囲にあると、研磨層の硬度が適度となるため被研磨面の平坦性が良好になると共に、被研磨面の凹凸に対する研磨層の弾性変形（追随性）が適度となるため研磨欠陥（スクラッチ）を低減させることができる。研磨層の比重が前記範囲未満である場合、研磨層の硬度が低くなりすぎて、被研磨面の平坦性が悪化するため好ましくない。また、研磨層の比重が前記範囲を超える場合、研磨層の硬度が高くなりすぎて、研磨欠陥（スクラッチ）が増大するため好ましくない。
【００５３】
なお、現在知られているポリウレタンの比重と、研磨層の適切な硬度のバランスを考慮すると、研磨層の比重の上限は１．３０以下となる。比重が１．３０を超える研磨層を作製するためには、ウレタンの他に比重の大きな材料を研磨層に含有させる必要がある。たとえば、シリカやアルミナのような比重の大きな材料をフィラーとしてウレタンに混合することにより、比重が１．３０を超える研磨層を作製することはできる。しかしながら、かかる場合には、混合したフィラーによって研磨層の硬度が大きくなり、被研磨面のスクラッチが大幅に悪化するために本願発明の研磨層のような作用効果を奏することはできない。
【００５４】
本発明において、研磨層の比重は、「ＪＩＳ  Ｚ８８０７」に準拠した方法で測定することができる。具体的には、水を入れたルシャテリエ比重びんに質量既知の試料を入れ、試料による液面の上昇から試料の体積を知り、試料の質量と体積とから比重を求める。
【００５５】
なお、本実施の形態に係る化学機械研磨パッドが備える研磨層は、前記範囲の比重とする観点から、非発泡タイプであることが好ましい。なお、本発明において、非発泡タイプとは、実質的に気泡を含んでいない研磨層であることをいう。参考までに、現在市販されている発泡タイプの研磨層を備えるウレタンパッド、例えばＲＯＨＭ＆ＨＡＡＳ社製の「ＩＣ１０００」等の一般的な市販研磨パッドの比重は、０．４０〜０．９０程度である。
【００５６】
１．１．３．熱伝導率
本実施の形態に係る化学機械研磨パッドが備える研磨層の熱伝導率は、０．２［Ｗ／ｍ・Ｋ］以上であり、０．３［Ｗ／ｍ・Ｋ］以上であることが好ましい。研磨層の熱伝導率が０．２［Ｗ／ｍ・Ｋ］以上であれば、被研磨面と研磨パッドの表面とが擦れ合うことにより発生する摩擦熱を研磨層中に迅速に拡散させることができ、研磨パッドの表面の局部的な温度上昇を低減させることができる。また、長時間のＣＭＰにより発生する摩擦熱を研磨層中に蓄積することを低減させることで、研磨層の耐久性を向上できる。
【００５７】
なお、本願の技術的思想からすれば、研磨層の熱伝導率は０．２［Ｗ／ｍ・Ｋ］以上であることが好ましいが、現在知られている汎用エンジニアリングプラスチック（汎用エンプラ：ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリアクリル樹脂、ポリエステル樹脂等）の熱伝導率の上限値は、自ずと０．６［Ｗ／ｍ・Ｋ］となる。しかしながら、前記汎用エンプラに対して熱伝導性のフィラー等を混練することでさらに大きな熱伝導率を備えたポリマー組成物が存在する。また、今後さらに大きな熱伝導率を備えた新規のポリウレタンが開発されることも十分に考えられる。したがって、本願発明の技術的思想は、前述した熱伝導率の上限値によって何ら制限されるものではない。
【００５８】
本発明において、研磨層の熱伝導率は、熱拡散係数と比熱、比重から算出することができる。具体的には、センサー上に試験片を置き、マイクロヒーターを備えた固定治具を上から被せて５０ｇの錘を載せる。マイクロヒーターの表面から発生させた温度波が厚さ方向へ拡散して裏面に達した時に生じる振幅の減衰と位相の遅れから熱拡散係数Ｄを測定する。得られた熱拡散係数Ｄと試験片の比熱ρおよび比重Ｃｐより、下記式（２）により熱伝導率（Ｗ／ｍ・Ｋ）を算出する。
熱伝導率（Ｗ／ｍ・Ｋ）＝Ｄ／（ρ×Ｃｐ）  …（２）
【００５９】
なお、本実施の形態に係る化学機械研磨パッドが備える研磨層は、前記範囲の熱伝導率とする観点から、非発泡タイプであることが好ましい。また、熱伝導性の高いフィラーを含むことが好ましく、例えば前述の水溶性粒子等をフィラーとして含有することができる。参考までに、現在市販されている発泡タイプの研磨層を備えるウレタンパッド、例えばＲＯＨＭ＆ＨＡＡＳ社製の「ＩＣ１０００」等の一般的な市販研磨パッドの研磨層の熱伝導率は、０．０５〜０．１０程度である。
【００６０】
本実施の形態に係る化学機械研磨パッドが、研磨層と後述する支持層とから構成される積層体を有する場合や、研磨層と支持層との間に他の層を含んで構成される積層体を有する場合には、その積層体の熱伝導率が０．２［Ｗ／ｍ・Ｋ］以上であることが好ましく、０．３［Ｗ／ｍ・Ｋ］以上であることがより好ましい。前記積層体の熱伝導率が０．２［Ｗ／ｍ・Ｋ］以上であると、被研磨物と研磨層とが擦れ合うことにより発生する摩擦熱を効率的に他の層や支持層を介して研磨パッドを固定する定盤へと拡散させることができる。
【００６１】
本発明において、前記積層体の熱伝導率は、各層の厚みと各層の熱伝導率とから算出することができる。例えば、化学機械研磨パッド全体が研磨層（厚み；ｄ１、熱伝導率Λ１）と支持層（厚み；ｄ３、熱伝導率Λ３）との間に他の層（厚み；ｄ２、熱伝導率Λ２）を含んで構成されている場合には、下記式（３）により熱伝導率を算出することができる。なお、前記他の層を含まない場合には、下記式（３）においてｄ２およびｄ２／Λ２の値を０として計算すればよい。
熱伝導率［Ｗ／ｍ・Ｋ］＝（ｄ１＋ｄ２＋ｄ３）／（（ｄ１／Λ１）＋（ｄ２／Λ２）＋（ｄ３／Λ３））  …（３）
参考までに、現在市販されている発泡タイプの研磨層を備えるウレタンパッド、例えばＲＯＨＭ＆ＨＡＡＳ社製の「ＩＣ１０００」等の一般的な市販研磨パッドの熱伝導率は、０．０２〜０．１０程度である。
【００６２】
なお、化学機械研磨パッドを固定する定盤に、温度を制御する冷却機構を設けるとさらに好ましい。これにより、研磨層の温度上昇を効率良く低減できるだけでなく、化学機械研磨パッド全体の温度を一定に制御することが容易となる。
【００６３】
１．１．４．引張時における残留歪
本実施の形態に係る化学機械研磨パッドが備える研磨層の引張時における残留歪は、２％以上１０％以下であることが好ましく、２％以上９％以下であることがより好ましい。
【００６４】
一般的に、研磨層表面には微細孔および／または凹部を設けており、そこに研磨屑やパッド屑が徐々に蓄積されることで目詰まりを起こし研磨特性が劣化してしまう。そこで、ダイヤモンドの砥石でドレッシングすること（以下、「ダイヤモンドコンディショニング」ともいう）により、目詰まり状態となった研磨層表面を削り取り、表面から下の初期状態と同様の面を露出して使用する。このダイヤモンドコンディショニングの際に、研磨層表面の毛羽立ちやパッド屑が発生する。
【００６５】
図１は、研磨層の引張時における残留歪の概念を説明するための模式図である。図２Ａ〜Ｅは、研磨層の引張時における残留歪の概念を説明するための図１における領域Ｉの拡大図である。図１に示すように、ダイヤモンドコンディショニングの際にはドレッサー２０が図１の矢印方向に回転することによって研磨層１０の表面を削り取る。図２Ａないし図２Ｂに示すように、研磨層１０をドレッシングすると、研磨層１０表面の一部がドレッサー２０に引っ張られて伸びる。そして、図２Ｃに示すように、研磨層１０表面の一部が切断されることによりパッド屑１０ａが発生する。一方、図２Ｄに示すように、切断されずに伸びた部分１０ｂは、研磨層の弾性により元の状態に戻ろうと収縮するが、図２Ｅに示すように、研磨層の残留歪に応じた毛羽立ち部１０ｂ’が発生する。このように研磨層の引張時における残留歪は、ダイヤモンドコンディショニングの際に研磨層表面の毛羽立ちの程度を示す指標となる。
【００６６】
研磨層の引張時における残留歪が前記範囲にあると、ダイヤモンドコンディショニングによるパッド屑の発生や研磨層表面の毛羽立ちが低減される。また、被研磨面（ウエハ等の表面）の凹凸に対する研磨層の変形を小さくすることができる。これにより、被研磨面の平坦性を向上できると共に、研磨欠陥の発生を低減させることができる。研磨層の引張時における残留歪が２％未満であると、研磨層の表面をダイヤモンドコンディショニングした場合に発生するパッド屑が増加し、これが研磨工程時に混入することで研磨欠陥が増大する場合があるため好ましくない。一方、研磨層の引張時における残留歪が１０％を超えると、研磨層の表面をダイヤモンドコンディショニングした場合に研磨層表面の毛羽立ちが増加し、被研磨面の凹凸に対する研磨層の変形が大きくなることで、被研磨面の平坦性が悪化する場合があるため好ましくない。
【００６７】
なお、本発明において、研磨層の引張時における残留歪は、「ＪＩＳ  Ｋ６２７０」に準拠した方法で測定することができる。試験装置は、試験片の一端を保持する固定側のつかみ具、試験片の他端を保持し往復運動するつかみ具、つかみ具を一定の周波数で一定の振幅を往復させる駆動装置、つかみ具の往復運動回数を表示するカウンタ等によって構成されている。具体的な測定方法は、２個のダンベル状試験片をつかみ具に取り付けて試験装置を動かし、繰返し回数１×１０３回後停止させる。１個の試験片に応力が掛からないような位置に停止し、１分後に試験片の標線間距離を測定する。さらに、１００回繰り返した後、もう１個の試験片についても同様に測定する。試験周波数は、通常１〜５Ｈｚの範囲で行う。試験前の標線間距離Ｉ０、繰返し引張後の歪みを与えない状態での標線間距離Ｉｎから、下記式（４）により引張時における残留歪（％）を算出する。
引張時における残留歪（％）＝（（Ｉｎ−Ｉ０）／Ｉ０）×１００  …（４）
【００６８】
また、測定時の温度および湿度は、「ＪＩＳ  Ｋ６２５０」の「６．１  試験室の標準温度」および「６．２  試験室の標準湿度」に準ずる。すなわち、試験室の標準温度は２３℃とし、許容差は±２℃とする。試験室の標準湿度は相対湿度で５０％とし、許容差は±１０％とする。
【００６９】
１．１．５．体積変化率
本実施の形態に係る化学機械研磨パッドが備える研磨層は、研磨層を２３℃の水に２４時間浸漬したときの体積変化率が０．８％以上５％以下であることが好ましく、１％以上３％以下であることがより好ましい。
【００７０】
図３Ａ〜Ｂは、研磨層における体積変化率の概念を説明するための模式図である。化学機械研磨パッドは、研磨作業中スラリーに常に晒されている。そうすると、図３Ａに示すような吸水する前には所定の寸法や形状で作製されていた研磨層１０の凹部３０が、図３Ｂに示すように吸水による膨潤によって、特に凹部３０の寸法や形状、毛羽立ちの度合い等が変化することがある。水に浸漬したときの体積変化率が前記範囲にある場合には、吸水による膨潤により研磨層表面が適度に軟化するので、スクラッチの発生を低減させることができる。体積変化率が前記範囲未満の場合には、吸水による膨潤が小さく研磨層表面の軟化が不十分なため、スクラッチの発生を低減させる効果を十分に発揮できない。体積変化率が前記範囲を超える場合には、吸水による膨潤が大きくなりすぎて、スクラッチの発生を低減できるものの、被研磨物の平坦性が悪くなってしまう。特に研磨面に凹部パターンが形成されている場合、吸水による膨潤が大きくなりすぎると凹部パターンの形状や寸法が研磨時間に応じて変化し、安定した研磨特性が得られなくなる場合がある。このため、研磨層表面を軟化させるために膨潤することは好ましいが、過剰な膨潤は研磨面の変形を引き起こすため好ましくない。
【００７１】
なお、本発明における研磨層の体積変化率は、「ＪＩＳ  Ｋ６２５８」に準拠した以下の方法により測定することができる。まず、厚さ２．８ｍｍに成形した研磨層を２ｃｍ×２ｃｍの大きさに切り出し、それを２３℃の水に２４時間浸漬させる。浸漬前の空気中の質量（Ｍ１）と浸漬前の水中の質量（Ｍ２）、浸漬後の空気中の質量（Ｍ３）と浸漬後の水中の質量（Ｍ４）を測定し、下記式（５）により体積変化率を算出する。
体積変化率（％）＝（（（Ｍ３−Ｍ４）−（Ｍ１−Ｍ２））／（Ｍ１−Ｍ２））×１００  …（５）
【００７２】
１．１．６．デュロＤ硬度
本実施の形態に係る化学機械研磨パッドが備える研磨層のデュロＤ硬度は、５０Ｄ以上８０Ｄ以下であることが好ましく、５５Ｄ以上７５Ｄ以下であることがより好ましく、６０Ｄ以上７０Ｄ以下であることが特に好ましい。
【００７３】
図４Ａ〜Ｂは、研磨層におけるデュロＤ硬度の概念を説明するための模式図である。図４Ａに示すように研磨工程を模して研磨層１０に対して上方から加重をかけると、図４Ｂに示すように研磨層１０が撓むことになる。デュロＤ硬度とは、このように研磨工程において加重をかけた場合の研磨層１０のマクロな撓みの程度を示す指標となる。このことは、後述する測定方法からも理解することができる。したがって、研磨層のデュロＤ硬度が前記範囲にあると、研磨層のデュロＤ硬度が適度であるため被研磨面の平坦性が良好になると共に、被研磨面の凹凸に対する研磨層の弾性変形（追随性）が適度となるため研磨欠陥（スクラッチ）を低減させることができる。研磨層のデュロＤ硬度が前記範囲未満であると、被研磨面の平坦性が悪化するため好ましくない。また、研磨層のデュロＤ硬度が前記範囲を超えると、研磨欠陥（スクラッチ）が増大するため好ましくない。
【００７４】
本発明において、研磨層のデュロＤ硬度は、「ＪＩＳ  Ｋ６２５３」に準拠した方法で測定することができる。具体的には、平坦で堅固な面に試験片を置き、タイプＤデュロメータの加圧板が試験片の表面に平行に維持され、且つ、押針が試験片の表面に対して直角となるようにタイプＤデュロメータを保持し、衝撃を与えないように加圧板を試験片に接触させる。押針先端は、試験片の端から１２ｍｍ以上離れた位置で測定する。加圧板を試験片に接触させた後、１５秒後に読取りを行う。測定点数は６ｍｍ以上離れた位置で５回測定し、その中央値をデュロＤ硬度とする。
【００７５】
１．１．７．ウエット状態における表面硬度
本実施の形態に係る化学機械研磨パッドが備える研磨層のウエット状態における表面硬度は、２Ｎ／ｍｍ２以上１０Ｎ／ｍｍ２以下であることが好ましく、３Ｎ／ｍｍ２以上９Ｎ／ｍｍ２以下であることがより好ましく、４Ｎ／ｍｍ２以上８Ｎ／ｍｍ２以下であることが特に好ましい。研磨層のウエット状態における表面硬度は、ＣＭＰ実使用時における研磨層の表面硬度を表す指標となる。図５Ａ〜Ｂは、研磨層における表面硬度の概念を説明するための模式図である。図５Ａに示すように、微小なサイズの探針４０を研磨層１０の表面へ押し込む。そうすると、図５Ｂに示すように、探針４０直下の研磨層１０は、探針４０の周囲へ押し出されるように変形する。このように、表面硬度とは、研磨層の極表面の変形や撓みの程度を表す指標となる。すなわち、図４Ａ〜Ｂに示すようなミリメートル単位の硬度測定法である前記デュロＤ硬度測定では研磨層全体のマクロな硬度を表すデータが得られるのに対し、図５Ａ〜Ｂに示すような研磨層のウエット状態における表面硬度測定では研磨層の極表面のミクロな硬度を表すデータが得られる。ＣＭＰ実使用時における研磨層の押し込み深さは、５マイクロメートルから５０マイクロメートルである。したがって、このような研磨層の極表面の柔軟性を判断するためには、研磨層のウエット状態における表面硬度により判断することが好ましい。研磨層のウエット状態における表面硬度が前記範囲にあると、研磨層の極表面の柔軟性が適度となるため研磨欠陥（スクラッチ）を低減させることができる。研磨層のウエット状態における表面硬度が前記範囲未満であると、被研磨面の平坦性が悪化することがあるため好ましくない。また、研磨層のウエット状態における表面硬度が前記範囲を超えると、研磨欠陥（スクラッチ）が増大することがあるため好ましくない。なお、本発明において、研磨層のウエット状態における表面硬度は、２３℃の水に４時間浸漬させた研磨層において、ＦＩＳＣＨＥＲ社製のナノインデンター（製品名：ＨＭ２０００）を使用し、３００ｍＮ押し込み時のユニバーサル硬さ（ＨＵ）で示される。
【００７６】
１．１．８．研磨層の形状および凹部
研磨層の平面形状は、特に限定されないが、例えば円形状であることができる。研磨層の平面形状が円形状である場合、その大きさは、好ましくは直径１５０ｍｍ〜１２００ｍｍ、より好ましくは直径５００ｍｍ〜１０００ｍｍである。研磨層の厚さは、好ましくは０．５ｍｍ〜５．０ｍｍ、より好ましくは１．０ｍｍ〜４．０ｍｍ、特に好ましくは１．５ｍｍ〜３．５ｍｍである。
【００７７】
研磨面には、複数の凹部を形成してもよい。前記凹部は、ＣＭＰの際に供給されるスラリーを保持し、これを研磨面に均一に分配すると共に、研磨屑、パッド屑および使用済みのスラリー等の廃棄物を一時的に滞留させ、外部へ排出するための経路となる機能を有する。
【００７８】
凹部の深さは、好ましくは０．１ｍｍ以上、より好ましくは０．１ｍｍ〜２．５ｍｍ、特に好ましくは０．２ｍｍ〜２．０ｍｍとすることができる。凹部の幅は、好ましくは０．１ｍｍ以上、より好ましくは０．１ｍｍ〜５．０ｍｍ、特に好ましくは０．２ｍｍ〜３．０ｍｍとすることができる。研磨面において、隣接する凹部の間隔は、好ましくは０．０５ｍｍ以上、より好ましくは０．０５ｍｍ〜１００ｍｍ、特に好ましくは０．１ｍｍ〜１０ｍｍとすることができる。また、凹部の幅と隣り合う凹部の間の距離との和であるピッチは、好ましくは０．１５ｍｍ以上、より好ましくは０．１５ｍｍ〜１０５ｍｍ、特に好ましくは０．６ｍｍ〜１３ｍｍとすることができる。凹部は、前記範囲の一定の間隔を設けて形成されたものであることができる。前記範囲の形状を有する凹部を形成することで、被研磨面のスクラッチ低減効果に優れ、寿命の長い化学機械研磨パッドを容易に製造することができる。
【００７９】
前記各好ましい範囲は、各々の組合せとすることができる。すなわち、例えば、深さが０．１ｍｍ以上、幅が０．１ｍｍ以上、間隔が０．０５ｍｍ以上であることが好ましく、深さが０．１ｍｍ〜２．５ｍｍ、幅が０．１ｍｍ〜５．０ｍｍ、間隔が０．０５ｍｍ〜１００ｍｍであることがより好ましく、深さが０．２ｍｍ〜２．０ｍｍ、幅が０．２ｍｍ〜３．０ｍｍ、間隔が０．１ｍｍ〜１０ｍｍであることが特に好ましい。
【００８０】
前記凹部を加工するための工具は、特開２００６−１６７８１１号公報、特開２００１−１８１６４号公報、特開２００８−１８３６５７号公報等に記載されている形状の多刃工具を用いることができる。使用する工具の切削刃は、ダイヤモンドあるいは、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｖ等の周期表第４、５、６族金属から選択される少なくとも１種の金属元素と、窒素、炭素および酸素から選択される少なくとも１種の非金属元素と、で構成されるコーティング層を有してもよい。さらにコーティング層は１層設ける場合に限らず、材料を違えて複数層設けてもよい。このようなコーティング層の膜厚は、０．１〜５μｍが好ましく、１．５〜４μｍがより好ましい。コーティング層の成膜には、アークイオンプレーティング装置等の公知の技術を工具材質、コーティング材質等に応じて適時選択して使用することができる。
【００８１】
１．１．９．製造方法
本実施の形態で用いられる研磨層は、前述したポリウレタンを含有する組成物を成型することにより得られる。組成物の混練は、公知の混練機等により行うことができる。混練機としては、例えば、ロール、ニーダー、バンバリーミキサー、押出機（単軸、多軸）等が挙げられる。組成物から研磨層を成型する方法としては、１２０℃〜２３０℃で可塑化した前記組成物をプレス成形、押出成形または射出成形し、可塑化・シート化する方法により成型すればよい。かかる成型条件を適宜調整することで比重や硬度をコントロールすることもできる。
【００８２】
このようにして成型した後、切削加工により研磨面に凹部を形成してもよい。また、凹部となるパターンが形成された金型を用いて上述した組成物を金型成型することにより、研磨層の概形と共に凹部を同時に形成することもできる。
【００８３】
１．２．支持層
本実施の形態に係る化学機械研磨パッドは、前述した研磨層のみで構成される場合もあるが、前記研磨層の研磨面とは反対側の面に支持層を設けてもよい。
【００８４】
支持層は、化学機械研磨パッドにおいて、研磨装置用定盤に研磨層を支持するために用いられる。支持層は、接着層であってもよいし、接着層を両面に有するクッション層であってもよい。
【００８５】
接着層は、例えば粘着シートからなることができる。粘着シートの厚さは、５０μｍ〜２５０μｍであることが好ましい。５０μｍ以上の厚さを有することで、研磨層の研磨面側からの圧力を十分に緩和することができ、２５０μｍ以下の厚さを有することで、凹凸の影響を研磨性能に与えない程度に均一な厚みを有する化学機械研磨パッドが得られる。
【００８６】
粘着シートの材質としては、研磨層を研磨装置用定盤に固定することができれば特に限定されないが、研磨層より弾性率の低いアクリル系またはゴム系の材質であることが好ましい。
【００８７】
粘着シートの接着強度は、化学機械研磨パッドを研磨装置用定盤に固定することができれば特に限定されないが、「ＪＩＳ  Ｚ０２３７」の規格で粘着シートの接着強度を測定した場合、その接着強度が好ましくは３Ｎ／２５ｍｍ以上、より好ましくは４Ｎ／２５ｍｍ以上、特に好ましくは１０Ｎ／２５ｍｍ以上である。
【００８８】
クッション層は、研磨層よりも硬度が低い材質からなれば、その材質は特に限定されず、多孔質体（発泡体）または非多孔質体であってもよい。クッション層としては、例えば、発泡ポリウレタン等を成形した層が挙げられる。クッション層の厚さは、好ましくは０．１ｍｍ〜５．０ｍｍ、より好ましくは０．５ｍｍ〜２．０ｍｍである。
【００８９】
支持層の熱伝導率についても、０．２［Ｗ／ｍ・Ｋ］以上であることが好ましく、０．３［Ｗ／ｍ・Ｋ］以上であることがより好ましい。支持層の熱伝導率が０．２［Ｗ／ｍ・Ｋ］以上であれば、被研磨面と研磨パッドの表面とが擦れ合うことにより発生する摩擦熱を、効率的に支持層を介して定盤へと拡散させることができる。その結果、研磨層で発生した摩擦熱を効率的に除去することができるため、長時間に亘るＣＭＰを実施した場合でも研磨層中の温度上昇を低減させて、安定した研磨特性を維持することができる。
【００９０】
本発明において、支持層の熱伝導率は、前述した研磨層の熱伝導率の測定方法と同様の方法で測定することができる。参考までに、現在市販されている発泡タイプの研磨層を備えるウレタンパッド、例えばＲＯＨＭ＆ＨＡＡＳ社製の「ＩＣ１０００」等の一般的な市販研磨パッドの支持層の熱伝導率は０．０１〜０．１０程度である。
【００９１】
支持層の圧縮率は、５％以上であることが好ましく、６％以上であることがより好ましい。シリコンウエハのような被研磨物を研磨する場合、その中央部と端部では単位面積当たりの押し付け圧が異なり、端部における押し付け圧がより大きくなる傾向がある。そうすると、被研磨物の中央部における研磨速度と端部における研磨速度の差が大きくなり、被研磨面を均一な研磨速度で研磨することが困難となる。しかしながら、支持層の圧縮率が前記範囲であれば、支持層が効果的に変形することにより端部における押し付け圧の増大を低減させることができるので、被研磨面全体を均一な研磨速度で研磨することが可能となる。なお、上記研磨層の圧縮率が前記範囲にあると、被研磨物に及ぼす押し付け圧が低くなり過ぎて研磨速度が著しく低下すると共に、被研磨面の平坦性が損なわれることがある。したがって、本願発明の目的を達成するためには、支持層の圧縮率が前記範囲にあることが望ましい。
【００９２】
２．化学機械研磨方法
本実施の形態に係る化学機械研磨方法は、前述の化学機械研磨パッドを用いて化学機械研磨することを特徴とする。前述の化学機械研磨パッドは、ポリウレタンを含有する組成物から形成され、特定の範囲の比重および熱伝導率を兼ね備えた研磨層を有している。そのため、本実施の形態に係る化学機械研磨方法によれば、ＣＭＰ工程における被研磨面の平坦性の向上と研磨欠陥（スクラッチ）の低減とを両立させることができると共に、長時間に亘るＣＭＰにおいても安定した研磨特性を維持することができる。
【００９３】
本実施の形態に係る化学機械研磨方法においては、市販の化学機械研磨装置を用いることができる。市販の化学機械研磨装置としては、例えば、型式「ＥＰＯ−１１２」、型式「ＥＰＯ−２２２」（以上、株式会社荏原製作所製）；型式「ＬＧＰ−５１０」、型式「ＬＧＰ−５５２」（以上、ラップマスターＳＦＴ社製）；型式「Ｍｉｒｒａ」、型式「Ｒｅｆｌｅｘｉｏｎ  ＬＫ」（以上、アプライドマテリアル社製）等が挙げられる。
【００９４】
また、スラリーとしては、研磨対象（銅膜、絶縁膜、低誘電率絶縁膜等）に応じて適宜最適なものを選択することができる。
【００９５】
３．実施例
以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。
【００９６】
３．１．化学機械研磨パッドの製造
３．１．１．実施例１
非脂環式熱可塑性ポリウレタン（ＢＡＳＦ社製、商品名「エラストラン１１７４Ｄ」、硬度７０Ｄ）を１００質量部、水溶性粒子としてβ−サイクロデキストリン（塩水港精糖株式会社製、商品名「デキシパールβ−１００」、平均粒径２０μｍ）２９質量部を、２００℃に調温されたルーダーにより混練して熱可塑性ポリウレタン組成物を作製した。作製した熱可塑性ポリウレタン組成物を、プレス金型内にて１８０℃で圧縮成型し、直径８４５ｍｍ、厚さ３．２ｍｍの円柱状の成型体を作製した。次に、作製した成型体の表面をサンドペーパーで研磨し、厚みを調整し、さらに切削加工機（加藤機械株式会社製）により幅０．５ｍｍ、深さ１．０ｍｍ、ピッチ１．５ｍｍの同心円状の凹部を形成し外周部を切り離すことで、直径６００ｍｍ、厚さ２．５ｍｍの研磨層を得た。このようにして作製した研磨層のうち凹部を形成していない面へ両面テープ＃４２２ＪＡ（３Ｍ社製）をラミネートし、化学機械研磨パッドを作製した。
【００９７】
３．１．２．実施例２
まず、実施例１と同様にして研磨層を得た。このようにして作製した研磨層のうち凹部を形成していない面へ両面テープ＃５５０ＰＳ５（積水化学工業株式会社製）をラミネートし、テープ面に支持層となるシート状ウレタン（商品名「ニッパレイＥＸＹ」、日本発条株式会社製）を貼り付け、両面テープ＃４４２ＪＡ（３Ｍ社製）をラミネートして化学機械研磨パッドを作製した。
【００９８】
３．１．３．実施例３、４
組成物の各成分の種類および含有量を表１に記載のものに変更したこと以外は、実施例１と同様にして実施例３、４の化学機械研磨パッドを作製した。
【００９９】
３．１．４．実施例５
まず、実施例１と同様にして研磨層を得た。このようにして作製した研磨層のうち凹部を形成していない面へ両面テープ＃５５０ＰＳ５（積水化学工業株式会社製）をラミネートし、表１に記載の圧縮率と熱伝導率である支持層を貼り付け、両面テープ＃４４２ＪＡ（３Ｍ社製）をラミネートして化学機械研磨パッドを作製した。なお、表１に記載の圧縮率と熱伝導率である支持層は、水添エチレン-ブチレンブロックコポリマー（商品名「ＤＹＮＡＲＯＮ」、ＪＳＲ株式会社製）へ、球状黒鉛(商品名「ＷＦ−１５Ｃ」、株式会社中越黒鉛工業所製)を、表１に記載の圧縮率と熱伝導率になるように適量添加したものをニーダーにて混練し、シート化することにより作製した。
【０１００】
３．１．５．実施例６
実施例５と同様にして化学機械研磨パッドを作製した。なお、表１に記載の圧縮率と熱伝導率である支持層は、水添エチレン-ブチレンブロックコポリマー（商品名「ＤＹＮＡＲＯＮ」、ＪＳＲ株式会社製）へ、球状アルミナ(商品名「ＤＡＭ―７０」電気化学工業株式会社製)を、表１に記載の圧縮率と熱伝導率になるように適量添加したものをニーダーにて混練し、シート化することにより作製した。
【０１０１】
３．１．６．実施例７
支持層としてサンモルフィ(サンデルタ株式会社製)を使用した以外は、実施例２と同様にして化学機械研磨パッドを作製した。
【０１０２】
３．１．７．比較例１
市販の化学機械研磨パッド（ＲＯＨＭ＆ＨＡＡＳ社製、商品名「ＩＣ１０００」、熱架橋ポリウレタン樹脂により研磨層が作製されている）を使用した。後述する方法により研磨層の物性を測定したところ、比重０．８１、熱伝導率０．０５Ｗ／ｍ・Ｋであった。
【０１０３】
３．１．８．比較例２
１，２−ポリブタジエン（ＪＳＲ株式会社製、商品名「ＲＢ８３０」、硬度４７Ｄ）１００質量部に、水溶性粒子としてβ−サイクロデキストリン（塩水港精糖株式会社製、商品名「デキシパールβ−１００」、平均粒径２０μｍ）３８質量部を混合した組成物を得た。得られた組成物１００質量部に対して、さらに有機過酸化物（日油株式会社製、商品名「パークミルＤ−４０」）を１質量部加え混練した組成物を得た後、実施例１と同様にして、水溶性粒子含有熱架橋ポリブタジエン樹脂からなる研磨層を得た。このようにして作製した研磨層のうち凹部を形成していない面へ両面テープ＃５５０ＰＳ５（積水化学工業株式会社製）をラミネートし、テープ面に支持層となる高密度薄物シート状水添エチレン−ブチレンブロックコポリマー（商品名「ＤＡＹＮＡＲＯＮ」、ＪＳＲ株式会社製）を貼り付け、両面テープ＃４４２ＪＡ（３Ｍ社製）をラミネートして化学機械研磨パッドを作製した。
【０１０４】
なお、表１における各成分の略称は、以下の通りである。
・「ＰＵ１−１」：非脂環式熱可塑性ポリウレタン（ＢＡＳＦ社製、商品名「エラストラン１１７４Ｄ」、硬度７０Ｄ）
・「ＰＵ２−１」：脂環式熱可塑性ポリウレタン（ＢＡＳＦ社製、商品名「エラストランＮＹ１１９７Ａ」、硬度６１Ｄ）
・「β−ＣＤ」：β−サイクロデキストリン（平均粒径２０μｍ、塩水港精糖株式会社製、商品名「デキシパールβ−１００」）
・「熱架橋ポリブタジエン樹脂」：１，２-ポリブタジエン（硬度４７Ｄ、ＪＳＲ株式会社製、商品名「ＲＢ８３０」）
・「有機過酸化物」：ジクミルパーオキサイド（日油株式会社製、商品名「パークミルＤ−４０」、架橋剤）
【０１０５】
３．２．研磨層の物性測定
３．２．１．比重
前記「３．１．化学機械研磨パッドの製造」で作製した研磨層およびＩＣ１０００の研磨層について、比重を測定した。研磨層の比重は、「ＪＩＳ  Ｚ８８０７」に準拠して測定した。その結果を表１に併せて示す。
【０１０６】
３．２．２．熱伝導率
前記「３．１．化学機械研磨パッドの製造」で作製した研磨層およびＩＣ１０００の研磨層について、熱伝導率を測定した。熱伝導率は、以下のようにして測定した。センサー上に試験片を置き、マイクロヒーターを備えた固定治具を上から被せて５０ｇの錘を載せた。マイクロヒーターの表面から発生させた温度波が厚さ方向へ拡散して裏面に達した時に生じる振幅の減衰と位相の遅れから熱拡散係数Ｄを測定した。得られた熱拡散係数Ｄと試験片の比熱ρおよび比重Ｃｐより、下記式（２）により熱伝導率（Ｗ／ｍ・Ｋ）を算出した。その結果を表１に併せて示す。
熱伝導率（Ｗ／ｍ・Ｋ）＝Ｄ／（ρ×Ｃｐ）  …（２）
【０１０７】
３．２．３．引張時における残留歪
前記「３．１．化学機械研磨パッドの製造」で作製した研磨層およびＩＣ１０００の各研磨層の凹部が形成されていない部分から試験片を作製し、引張時における残留歪を測定した。引張時における残留歪は、「ＪＩＳ  Ｋ６２７０」に準拠して測定した。なお、測定時の温度は２３℃であり、湿度は相対湿度で５０％であった。その結果を表１に併せて示す。
【０１０８】
３．２．４．体積変化率
前記「３．１．化学機械研磨パッドの製造」で作製した研磨層およびＩＣ１０００の研磨層について、体積変化率を測定した。研磨層の体積変化率は、「ＪＩＳ  Ｋ６２５８」に準拠した以下の方法により測定した。まず、厚さ２．８ｍｍに成形した研磨層を２ｃｍ×２ｃｍの角形に切り出して、これを測定用試料とした。この測定用試料を２３℃の水に２４時間浸漬させた。浸漬前の空気中の質量（Ｍ１）と浸漬前の水中の質量（Ｍ２）、浸漬後の空気中の質量（Ｍ３）と浸漬後の水中の質量（Ｍ４）を電子天秤（チョウバランス株式会社製、型式「ＪＰ−３００」）を用いて測定し、下記式（５）により、体積変化率を算出した。その結果を表１に併せて示す。
体積変化率（％）＝（（（Ｍ３−Ｍ４）−（Ｍ１−Ｍ２））／（Ｍ１−Ｍ２））×１００  …（５）
【０１０９】
３．２．５．デュロＤ硬度
前記「３．１．化学機械研磨パッドの製造」で作製した研磨層およびＩＣ１０００の研磨層について、デュロＤ硬度を測定した。研磨層のデュロＤ硬度は、「ＪＩＳ  Ｋ６２５３」に準拠して測定した。その結果を表１に併せて示す。
【０１１０】
３．２．６．ウエット状態における表面硬度
前記「３．１．化学機械研磨パッドの製造」で作製した研磨層およびＩＣ１０００の研磨層について、研磨層のウエット状態の表面硬度を測定した。研磨層のウエット状態における表面硬度は、２３℃の水に４時間浸漬させた研磨層について、ナノインデンター（ＦＩＳＣＨＥＲ社製、型式「ＨＭ２０００」）を使用し、３００ｍＮ押し込み時のユニバーサル硬さ（ＨＵ）を表面硬度として測定した。その結果を表１に併せて示す。
【０１１１】
３．３．支持層の物性測定
３．３．１．圧縮率
前記「３．１．化学機械研磨パッドの製造」で使用した支持層およびＩＣ１０００より剥離した支持層について、一辺が２ｃｍ四方の正方形に切り出した小片を作製した。ＣＯＭＰＲＥＳＳＩＶＥ  ＥＬＡＳＴＩＣＩＴＹ  ＴＥＳＴＥＲ  Ｍｏｄｅｌ．ＳＥ−１５（インテック株式会社製）を使用し、該小片を該測定装置のプローブに載せ、１０ｇｆ、６００ｇｆの荷重をかけ、荷重一定のまま１分間放置した後の厚みを測定し、仮の小片厚みとした。また、小片を載せずブランクの状態でも同様に測定し、ブランクの状態での厚みを測定した。その測定結果から下記式（６）により圧縮率を算出した。
｜１０ｇｆでの仮の小片厚み―１０ｇｆでのブランク厚み｜＝１０ｇｆでの支持層厚み
｜６００ｇｆでの仮の小片厚み―６００ｇｆでのブランク厚み｜＝６００ｇｆでの支持層厚み
（１０ｇｆでの支持層厚み―６００ｇｆでの支持層厚み）／１０ｇｆでの支持層厚み×１００＝圧縮率（％）  …（６）
【０１１２】
３．４．化学機械研磨の評価
前記「３．１．化学機械研磨用パッドの製造」で製造した化学機械研磨パッドを化学機械研磨装置（株式会社荏原製作所製、形式「ＥＰＯ−１１２」）に装着し、ドレッサー（アライド社製、商品名「＃３２５−６３Ｒ」）を用いてテーブル回転数２０ｒｐｍ、ドレッシング回転数１９ｒｐｍ、ドレッシング荷重５．１ｋｇｆの条件でドレッシングを３０分行った。その後、ドレッシングした化学機械研磨パッドを用いて以下の条件にて化学機械研磨を行い、研磨特性を評価した。
・ヘッド回転数：６０ｒｐｍ
・ヘッド荷重：３ｐｓｉ（２０．６ｋＰａ）
・テーブル回転数：６１ｒｐｍ
・スラリー供給速度：３００ｃｍ３／分
・スラリー：ＣＭＳ８４０１／ＣＭＳ８４５２（ＪＳＲ株式会社製）
【０１１３】
３．４．１．平坦性の評価
被研磨物として、シリコン基板上にＰＥＴＥＯＳ膜を５，０００Å順次積層させた後、「ＳＥＭＡＴＥＣＨ  ８５４」マスクパターン加工し、その上に２５０Åのタンタルナイトライド膜、１，０００Åの銅シード膜および１０，０００Åの銅膜を順次積層させたテスト用の基板を用いた。
【０１１４】
前記「３．４．化学機械研磨の評価」に記載の条件で、前記被研磨物を１分間化学機械研磨処理し、処理前後の膜厚を電気伝導式膜厚測定器（ケーエルエー・テンコール社製、形式「オムニマップＲＳ７５」）を用いて測定し、処理前後の膜厚および研磨処理時間から研磨速度を算出した。その上でＣｕクリアになる終点時間を、研磨開始からテーブルトルク電流の変化によって検出した終点に至るまでの時間で算出し、前記パターン付きウエハに対して終点検出時間の１．２倍の時間を研磨した後に、幅１００μｍの銅配線部と幅１００μｍの絶縁部とが交互に連続したパターンが長さ方向に対して垂直方向に３．０ｍｍ連続した部分について、精密段差計（ケーエルエー・テンコール社製、形式「ＨＲＰ−２４０」）を使用して、配線幅１００μｍ部分の銅配線の窪み量（以下、「ディッシング量」ともいう）を測定することによりディッシングを評価し、平坦性の指標とした。その結果を表１に併せて示す。なお、ディッシング量は、好ましくは４００Å未満、より好ましくは３００Å未満、特に好ましくは２００Å未満である。
【０１１５】
３．４．２．スクラッチの評価
研磨処理後の前記パターン付きウエハの被研磨面において、ウエハ欠陥検査装置（ケーエルエー・テンコール社製、型式「ＫＬＡ２３５１」）を使用して、ウエハ全面におけるスクラッチの個数を測定した。その結果を表１に併せて示す。なお、スクラッチは、好ましくは５０個未満、より好ましくは３０個未満、特に好ましくは２０個未満である。
【０１１６】
３．４．３．研磨速度の評価
膜厚１０００ｎｍのＰＥＴＥＯＳ膜付き８インチウエハを被研磨体として前記「３．３．化学機械研磨の評価」と同じ条件にて化学機械研磨を行った。なお、ＰＥＴＥＯＳ膜とは、テトラエチルシリケート（ＴＥＯＳ）を原料とし、促進条件としてプラズマを利用した化学気相成長法で成膜した酸化ケイ素膜である。
【０１１７】
前記被研磨体である１２インチＰＥＴＥＯＳ膜付きウエハにつき、直径方向に両端からそれぞれ５ｍｍの範囲を除いて均等にとった３３点について光干渉式膜厚測定器（ナノメトリクス・ジャパン社製、型式「Ｎａｎｏ  Ｓｐｅｃ  ６１００」）を用いて化学機械研磨前後のＰＥＴＥＯＳ膜の厚さを測定した。この測定結果から、下記式（７）および（８）により研磨速度を算出した。
研磨量（ｎｍ）＝研磨前の膜厚（ｎｍ）−研磨後の膜厚（ｎｍ）  …（７）
研磨速度（ｎｍ／分）＝３３点の研磨量の平均値（ｎｍ）／研磨時間（分）  …（８）
研磨速度の評価結果を表１に併せて示す。なお、研磨速度が２００ｎｍ／分以上である場合には研磨特性が良好であると判断し、研磨速度が２００ｎｍ／分未満である場合には研磨特性が不良であると判断した。
【０１１８】
３．４．４．耐久性の評価
前記「３．４．３．研磨速度の評価」の方法に基づき、ウエハを連続的に研磨した時の研磨速度の変化率を下記式（９）により算出して研磨層の耐久性を評価した。具体的には、ウエハを連続的に研磨する状態を擬似的に再現するために、ドレッシングによるドレッサーとパッドの摩擦状態を１０時間継続させ、その前後における研磨速度から下記式（９）により変化率を算出した。研磨速度の変化率が５％未満である場合には耐久性が良好（表１では「○」）であると判断し、５％以上１０％未満である場合には耐久性が可（表１では「△」）であると判断し、１０％以上である場合には耐久性が不良（表１では「×」）であると判断した。
研磨速度変化率（％）＝（（１０時間ドレッシング後の研磨速度−初期研磨速度）／初期研磨速度）×１００  …（９）
【０１１９】
３．４．５．エッジ部研磨速度の変化率の評価
膜厚１０００ｎｍのＴＥＯＳ膜付き８インチウエハを被研磨体として前記「３．４．化学機械研磨の評価」と同じ条件にて化学機械研磨を行った。前記被研磨体である８インチＰＥＴＥＯＳ膜付きウエハにつき、ウエハ中心から直径方向に０ｍｍ、４ｍｍ、８ｍｍ、９８ｍｍについて光干渉式膜厚測定器（ナノメトリクス・ジャパン社製、型式「Ｎａｎｏ  Ｓｐｅｃ  ６１００」）を用いて化学機械研磨前後のＰＥＴＥＯＳ膜の厚さを測定した。この測定結果から、下記式によりエッジ部ＲＲの変化率を算出した。
研磨量（ｎｍ）＝研磨前の膜厚（ｎｍ）−研磨後の膜厚（ｎｍ）
中心部の研磨量（ｎｍ）＝０ｍｍ、４ｍｍ、８ｍｍの研磨量の平均値
中心部の研磨速度（ｎｍ／分）＝中心部の研磨量（ｎｍ）／研磨時間（分）
エッジ部の研磨量（ｎｍ）＝９８ｍｍの研磨量の平均値
エッジ部の研磨速度（ｎｍ／分）＝エッジ部の研磨量（ｎｍ）／研磨時間（分）
エッジ部研磨速度の変化率＝｜（エッジ部の研磨速度―中心部の研磨速度）／中心部の研磨速度｜
なお、エッジ部研磨速度の変化率は、小さいほど好ましいが、３０以下であれば実用できる性能と判断できる。エッジ部研磨速度の変化率の評価結果を表１に併せて示す。
【０１２０】
【表１】
2012077592.tif 000002
【０１２１】
３．５．化学機械研磨パッドの評価結果
表１によれば、実施例１〜７に係る化学機械研磨パッドの研磨層が０．２０［Ｗ／ｍ・Ｋ］以上の熱伝導率を有しているため、被研磨面と研磨層とが擦れ合うことにより発生する摩擦熱の蓄積を低減させることができる。この作用により、実施例１〜７に係る化学機械研磨パッドの研磨層の耐久性が良好であったと考えられる。また、平坦性、スクラッチの２項目の研磨特性においていずれも好ましい結果が得られた。
【０１２２】
これに対して、比較例１〜２に係る化学機械研磨パッドは、上述した３項目の各研磨特性のうち、１項目以上が不良となる結果が得られた。
【０１２３】
比較例１に係る化学機械研磨パッドのように発泡構造を有する熱架橋ポリウレタンを有する研磨層である場合、研磨層の熱伝導率が０．１０［Ｗ／ｍ・Ｋ］と低くなるため、研磨層に摩擦熱が蓄積されやすい傾向がある。そのため、比較例１に係る化学機械研磨パッドの研磨層の耐久性が不良になったと考えられる。また、比較例１に係る化学機械研磨パッドは研磨層と支持層との積層体を有しているが、該積層体の熱伝導率も０．０５［Ｗ／ｍ・Ｋ］と低いために摩擦熱の拡散を困難にさせていると考えられる。
【０１２４】
また、比較例２に係る化学機械研磨パッドのようにポリブタジエンを有する研磨層である場合、熱伝導率が０．２４［Ｗ／ｍ・Ｋ］と十分に高いが表面の親水性に乏しく、研磨層表面上のスラリーへの熱伝達が不十分となるため、研磨層の耐久性が不良となった。また、スクラッチの研磨特性においても劣る結果となった。
【０１２５】
以上の実施例および比較例の結果から明らかであるように、本発明に係る化学機械研磨パッドは、ポリウレタンを含有する研磨層の比重と熱伝導率とのバランスを規定することで、平坦性およびスクラッチ性能等の研磨特性、ならびに耐久性にも優れた化学機械研磨パッドを製造することができた。
【０１２６】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的および効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成または同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【０１２７】
１０…研磨層、１０ａ…パッド屑、１０ｂ…伸びた部分、１０ｂ’…毛羽立ち部、２０…ドレッサー、３０…凹部、４０…探針
【図１】
2012077592.tif 000003
【図２Ａ】
2012077592.tif 000004
【図２Ｂ】
2012077592.tif 000005
【図２Ｃ】
2012077592.tif 000006
【図２Ｄ】
2012077592.tif 000007
【図２Ｅ】
2012077592.tif 000008
【図３Ａ】
2012077592.tif 000009
【図３Ｂ】
2012077592.tif 000010
【図４Ａ】
2012077592.tif 000011
【図４Ｂ】
2012077592.tif 000012
【図５Ａ】
2012077592.tif 000013
【図５Ｂ】
2012077592.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成24年3月23日(2012.3.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリウレタンを含有する組成物から形成された非発泡の研磨層を有し、
前記研磨層の比重が１．１以上１．３以下であり、且つ、前記研磨層の熱伝導率が０．２［Ｗ／ｍ・Ｋ］以上であることを特徴とする、化学機械研磨パッド。
【請求項２】
前記研磨層の一方の面側に支持層が形成された積層体を有し、
前記積層体の熱伝導率が０．２［Ｗ／ｍ・Ｋ］以上である、請求項１に記載の化学機械研磨パッド。
【請求項３】
前記研磨層の引張時における残留歪が２％以上１０％以下である、請求項１または請求項２に記載の化学機械研磨パッド。
【請求項４】
前記研磨層を２３℃の水に２４時間浸漬したときの体積変化率が０．８％以上５．０％以下である、請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の化学機械研磨パッド。
【請求項５】
前記支持層の圧縮率が５％以上である、請求項２に記載の化学機械研磨パッド。
【請求項６】
前記ポリウレタンが熱可塑性ポリウレタンである、請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の化学機械研磨パッド。
【請求項７】
前記組成物は、水溶性粒子をさらに含む、請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の化学機械研磨パッド。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の化学機械研磨パッドを用いて化学機械研磨する、化学機械研磨方法。
【国際調査報告】
2012077592.tif 000015
2012077592.tif 000016
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