(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
湿式凝固法により軟質樹脂を含む樹脂溶液が凝固され内部に発泡が連続状に形成された樹脂シートを備えた研磨パッドにおいて、前記樹脂溶液には、前記軟質樹脂に対する貧溶媒が、前記軟質樹脂の凝固価をＲとしたときに、前記軟質樹脂の固形分に対する重量百分率で０．２Ｒ〜４．５Ｒの範囲で混合されており、前記樹脂シートは、該樹脂シートを回転可能な定盤に貼着し表面全体を水で濡らすとともに、前記定盤を２０ｒｐｍ〜３０ｒｐｍの速度で回転させながら４００Ｐａ〜５００Ｐａの加圧下でブラシドレッサによりブラッシングを少なくとも３０秒間行い、少なくとも１分間放置後に目視観察する泡立ち試験における泡立ちが該目視観察で無検出のものであることを特徴とする研磨パッド。
【請求項２】
請求項１に記載の研磨パッドの製造方法であって、
軟質樹脂と、前記軟質樹脂を溶解する良溶媒と、前記軟質樹脂に対する貧溶媒とを混合した樹脂溶液を準備する準備ステップと、
前記樹脂溶液を凝固液中でシート状に凝固させ樹脂シートを形成するシート形成ステップと、
を含み、
前記準備ステップにおいて、前記貧溶媒の混合割合を、前記軟質樹脂の凝固価をＲとしたときに、前記軟質樹脂の固形分に対する重量百分率で０．２Ｒ〜４．５Ｒの範囲とすることを特徴とする製造方法。
【請求項３】
前記軟質樹脂はポリウレタン樹脂であり、前記貧溶媒は水を主成分とすることを特徴とする請求項２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記良溶媒はＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミドないしＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミドであり、前記貧溶媒は水であることを特徴とする請求項３に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は研磨パッドおよび研磨パッドの製造方法に係り、特に、湿式凝固法により軟質樹脂を含む樹脂溶液が凝固され内部に発泡が連続状に形成された樹脂シートを備えた研磨パッドおよび該研磨パッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来半導体デバイス等の各種材料（被研磨物）では、平坦性を確保するために研磨パッドを使用した研磨加工が行われている。半導体デバイスの製造では、通常、銅配線の層や絶縁層が順次形成され多層化されるが、各層を形成した後の表面（加工面）に研磨加工が行われている。近年では、半導体回路の集積度が急激に増大するにつれて高密度化を目的とした微細化や多層配線化が進められており、加工面を一層高度に平坦化する技術が重要となっている。
【０００３】
一般に、半導体デバイスの製造では、化学的機械的研磨（以下、ＣＭＰと略記する。）法が用いられている。ＣＭＰ法では、通常、砥粒（研磨粒子）をアルカリ溶液または酸溶液に分散させたスラリ（研磨液）が供給される。すなわち、被研磨物（の加工面）は、スラリ中の砥粒による機械的研磨作用と、アルカリ溶液または酸溶液による化学的研磨作用とで平坦化される。
【０００４】
ＣＭＰ法による研磨加工では、被研磨物を研磨加工するための研磨面に開孔が形成された樹脂シートを備えた研磨パッドが用いられている。研磨加工時には、研磨面に形成された開孔に砥粒が保持されつつ加工面内に分散するように供給されることで加工面の平坦化が図られている。樹脂シートは、通常、乾式成型法や湿式凝固法により形成されている。乾式成型法では、樹脂製の発泡体の表面を研削処理すること、または、発泡体をスライス処理することにより樹脂シートが形成される。発泡体を形成する技術として、樹脂溶液中に中空微粒子を添加しておく技術（例えば、特許文献１参照）、樹脂溶液に水を添加しておくことで成型時に気体を発生させる技術（例えば、特許文献２参照）等が開示されている。一方、湿式凝固法では、樹脂を水混和性の有機溶媒に溶解させた樹脂溶液をシート状の基材に塗布した後、水系凝固液中で有機溶媒と凝固液とを置換させることで発泡が連続状に形成された樹脂シートが形成される。湿式凝固法による樹脂シートでは、表面側に緻密なスキン層が形成され、スキン層より内側の樹脂中に多数の発泡が連続状に形成される。このスキン層がバフィング等の研削処理により除去され、樹脂シートの表面には、内部に形成された発泡の開孔が形成されている。被研磨物の表面平坦性の改善を目的として、湿式凝固法による樹脂シートの表面の表面粗さを制限した研磨パッドの技術が開示されている（特許文献３参照）。
【０００５】
このような研磨パッドで半導体デバイス等の研磨加工を行うときは、研磨装置に装着された研磨パッドに純水を供給しながらダイヤモンド砥粒ディスクでドレッシング処理が施される。その後、ダミーワークで慣らし運転をしてスラリを研磨パッドに馴染ませる作業、いわゆる、ブレークイン（立ち上げ作業）が行われる。半導体デバイス等の生産性を高めるためには、ブレークインに要する時間を短縮することが重要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許３０１３１０５号公報
【特許文献２】特開２００５−６８１６８号公報
【特許文献３】特開２００４−２９１１５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来研磨パッドに用いられた樹脂シート、とりわけ、湿式凝固法による樹脂シートでは、製造時に樹脂成分や顔料成分以外に、発泡形成や成膜性を安定化させる助剤として種々の界面活性剤が樹脂溶液に添加されている。このため、樹脂シート内に界面活性剤が残留し、その界面活性剤が研磨加工時に溶出する、という問題がある。界面活性剤が溶出すると、泡立ちが生じやすくなり、スラリを凝集させ、被研磨物の表面平坦性や研磨レート等の研磨性能を変動させることがある。これを解決するためには、慣らし運転中に界面活性剤を溶出させて除去してしまうことが必要となるが、却って、ブレークインの時間短縮を阻害する要因となる。
【０００８】
本発明は上記事案に鑑み、研磨加工時の立ち上げ時間を短縮することができる研磨パッドおよび該研磨パッドの製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様は、湿式凝固法により軟質樹脂を含む樹脂溶液が凝固され内部に発泡が連続状に形成された樹脂シートを備えた研磨パッドにおいて、前記樹脂溶液には、前記軟質樹脂に対する貧溶媒が、前記軟質樹脂の凝固価をＲとしたときに、前記軟質樹脂の固形分に対する重量百分率で０．２Ｒ〜４．５Ｒの範囲で混合されており、前記樹脂シートは、該樹脂シートを回転可能な定盤に貼着し表面全体を水で濡らすとともに、前記定盤を２０ｒｐｍ〜３０ｒｐｍの速度で回転させながら４００Ｐａ〜５００Ｐａの加圧下でブラシドレッサによりブラッシングを少なくとも３０秒間行い、少なくとも１分間放置後に目視観察する泡立ち試験における泡立ちが該目視観察で無検出のものであることを特徴とする。
【００１０】
第１の態様では、軟質樹脂に対する貧溶媒が軟質樹脂の固形分に対する重量百分率で０．２Ｒ〜４．５Ｒの範囲で混合された樹脂溶液が湿式凝固法により凝固された樹脂シートが、加圧下でブラッシングする泡立ち試験における泡立ちが目視観察で無検出のため、慣らし運転による泡立ちが抑制されるので、研磨加工時の立ち上げ時間を短縮することができる。
【００１１】
本発明の第２の態様は、第１の態様の研磨パッドの製造方法であって、軟質樹脂と、前記軟質樹脂を溶解する良溶媒と、前記軟質樹脂に対する貧溶媒とを混合した樹脂溶液を準備する準備ステップと、前記樹脂溶液を凝固液中でシート状に凝固させ樹脂シートを形成するシート形成ステップと、を含み、前記準備ステップにおいて、前記貧溶媒の混合割合を、前記軟質樹脂の凝固価をＲとしたときに、前記軟質樹脂の固形分に対する重量百分率で０．２Ｒ〜４．５Ｒの範囲とすることを特徴とする。第２の態様では、準備ステップで樹脂溶液に混合した貧溶媒の混合割合を、軟質樹脂の凝固価をＲとしたときに、軟質樹脂の固形分に対する重量百分率で０．２Ｒ〜４．５Ｒの範囲としたため、シート形成ステップで樹脂溶液の凝固前に軟質樹脂が凝集しやすくなり、従来発泡形成の安定化剤として用いられる界面活性剤を用いることなく発泡形成が安定化することから、第１の態様の研磨パッドを容易に製造することができる。この場合において、軟質樹脂をポリウレタン樹脂とし、貧溶媒を水を主成分としてもよい。このとき、良溶媒をＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミドないしＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミドとし、貧溶媒を水とすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、軟質樹脂に対する貧溶媒が軟質樹脂の固形分に対する重量百分率で０．２Ｒ〜４．５Ｒの範囲で混合された樹脂溶液が湿式凝固法により凝固された樹脂シートが、加圧下でブラッシングする泡立ち試験における泡立ちが目視観察で無検出のため、慣らし運転による泡立ちが抑制されるので、研磨加工時の立ち上げ時間を短縮することができる、という効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明を適用した実施形態の研磨パッドを模式的に示す断面図である。
【図２】実施例１の研磨パッドの泡立ち試験の状態を示す写真であり、（Ａ）はブラッシング前の研磨パッドの表面、（Ｂ）はブラッシング後の研磨パッドの表面をそれぞれ示す。
【図３】比較例７の研磨パッドの泡立ち試験の状態を示す写真であり、（Ａ）はブラッシング前の研磨パッドの表面、（Ｂ）はブラッシング後に泡立ちを生じた研磨パッドの表面をそれぞれ示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明を適用した研磨パッドの実施の形態について説明する。
【００１５】
＜構成＞
本実施形態の研磨パッド１０は、図１に示すように、湿式凝固法により成膜されたポリウレタン樹脂（軟質樹脂）製の樹脂シートとしてのウレタンシート２を有している。
【００１６】
ウレタンシート２は、一面側に湿式凝固法による成膜時に形成された緻密なスキン層２ａを有しており、スキン層２ａより内側にナップ層２ｂを有している。スキン層２ａの表面が被研磨物を研磨加工するための研磨面Ｐを形成している。スキン層２ａと反対の面（以下、裏面と呼称する。）側には、ウレタンシート２の厚さが一様となるようにバフ処理が施されている。すなわち、バフ処理が施されることで、ウレタンシート２の厚さが均一化されている。
【００１７】
ナップ層２ｂには、ウレタンシート２の厚さ方向（図１の縦方向）に沿って縦長で丸みを帯びた円錐状（断面縦長三角状）のセル（発泡）３が略均等に分散した状態で形成されている。セル３の縦長方向の長さは、ウレタンシート２の厚さの範囲でバラツキを有している。セル３は、研磨面Ｐ側の孔径が裏面側の孔径より小さく形成されている。すなわち、セル３は研磨面Ｐ側が裏面側より縮径されている。セル３の間のポリウレタン樹脂は、セル３より小さい孔径の多数の図示しない微細孔が形成されたミクロポーラス状に形成されている。スキン層２ａ、ナップ層２ｂのセル３および図示しない微細孔は、不図示の連通孔で網目状に連通している。すなわち、ウレタンシート２は、セル３や微細孔が連続状に形成された連続発泡構造を有している。ウレタンシート２には、モジュラスが３０ＭＰａ以下の軟質なポリウレタン樹脂が使用されている。このようなウレタンシート２は、ポリウレタン樹脂を含む樹脂溶液に、ポリウレタン樹脂に対する貧溶媒の所定量が混合され形成されたものである。また、ウレタンシート２は、このウレタンシート２を、例えば、研磨機の定盤のように回転可能な定盤に装着して水で濡らした状態とし、定盤を２０〜３０ｒｐｍの速度で回転させ、ウレタンシート２にブラシドレッサを押し当て４００〜５００Ｐａの圧力を加えながらブラッシングを少なくとも３０秒間行い、少なくとも１分間放置後に目視観察する泡立ち試験における泡立ちが無検出のものである。ここでいう「無検出」は、目視による観察で認められないことである。
【００１８】
また、研磨パッド１０では、ウレタンシート２の裏面側に、研磨機（研磨装置）に研磨パッド１０を装着するために、両面テープ７が貼り合わされている。両面テープ７は、ポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと略記する。）製等の可撓性フィルムの基材を有している。基材の両面には、それぞれ、アクリル系、ウレタン系、エポキシ系等の粘着剤が塗工された粘着剤層を有している。両面テープ７は、一面側の粘着剤層でウレタンシート２と貼り合わされており、他面側の粘着剤層が剥離紙８で覆われている。なお、本例では、基材８が研磨パッド１０の全体を支持する機能も兼ねている。
【００１９】
＜製造＞
研磨パッド１０は、湿式凝固法により成膜したウレタンシート２にバフ処理を施した後、両面テープ７とウレタンシート２とを貼り合わせる貼り合わせ工程を経て製造される。湿式凝固法では、ポリウレタン樹脂を含む樹脂溶液を調製する準備工程（準備ステップ）、樹脂溶液を成膜基材に連続的に塗布し、水系凝固液中で樹脂溶液を凝固させてポリウレタン樹脂をシート状に形成するシート形成工程（シート形成ステップ）、シート状のポリウレタン樹脂を洗浄し乾燥させる洗浄・乾燥工程を経てウレタンシート２を作製する。以下、工程順に説明する。
【００２０】
準備工程では、ポリウレタン樹脂、ポリウレタン樹脂を溶解可能な水混和性の有機溶媒（良溶媒）、添加剤およびポリウレタン樹脂に対する貧溶媒の所定量を混合し樹脂溶液を調製する。有機溶媒としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（以下、ＤＭＦと略記する。）やＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）等を用いることができるが、本例では、ＤＭＦを用いる。ポリウレタン樹脂には、ポリエステル系、ポリエーテル系、ポリカーボネート系等の樹脂からモジュラスが３０ＭＰａ以下のものを選択して用い、例えば、ポリウレタン樹脂が３０重量％となるようにＤＭＦに溶解させる。添加剤としては、セル３の大きさや量（個数）を制御するカーボンブラック等の顔料を用いることができる。なお、従来湿式凝固法で用いられるような、セル形成を促進させる親水性活性剤やポリウレタン樹脂の再生を安定化させる疎水性活性剤等の助剤を添加しなくてもよいが、泡立ち試験に影響を及ぼさない低起泡性の添加剤成分を添加してもよい。得られた溶液を減圧下で脱泡し樹脂溶液を調製する。
【００２１】
樹脂溶液に混合する貧溶媒には、水を主成分とし、酢酸エチルやイソプロピルアルコール等を添加することができるが、本例では、水を用いる。貧溶媒の混合量は、用いるポリウレタン樹脂の凝固価をＲとしたときに、ポリウレタン樹脂の固形分に対する重量百分率が０．２Ｒ〜４．５Ｒの範囲となるように調整する。凝固価Ｒは、樹脂のゲル化点を示すものであり、次のようにして求めることができる。すなわち、有機溶媒のＤＭＦにポリウレタン樹脂を１ｗｔ％となるように溶解させポリウレタン樹脂溶液を作製する。このポリウレタン樹脂溶液の１００ｇを２５℃に温度調整しながら、スターラ等の攪拌機で攪拌する。ポリウレタン樹脂溶液を攪拌しながら、２５℃に温度調整した貧溶媒（水）を一定量ずつ滴下する。ポリウレタン樹脂溶液中のポリウレタン樹脂がゲル化して白濁が消えなくなる点に到達するのに要した貧溶媒の滴下量（単位：ｍｌ）を凝固価Ｒとする。
【００２２】
シート形成工程では、準備工程で調製した樹脂溶液を成膜基材に連続的に塗布し、水系凝固液中で樹脂溶液を凝固させてシート状のポリウレタン樹脂を形成する。樹脂溶液を、塗布装置により常温下で帯状の成膜基材に均一な厚さとなるように塗布する。塗布装置として、本例では、ナイフコータを用いる。このとき、ナイフコータと成膜基材との間隙（クリアランス）を調整することで、樹脂溶液の塗布厚さ（塗布量）を調整する。本例では、得られるウレタンシートの厚さを上述した範囲とするため、塗布厚さを５００〜２０００μｍの範囲に調整する。成膜基材には、可撓性フィルム、不織布、織布等を用いることができるが、本例では、成膜基材をＰＥＴ製フィルムとして説明する。成膜基材に塗布された樹脂溶液を、ポリウレタン樹脂に対して貧溶媒である水を主成分とする凝固液（水系凝固液）中に案内する。凝固液としては、水にＤＭＦやＤＭＡｃ等の有機溶媒を混合しておくこともできるが、本例では、水を用いる。
【００２３】
ここで、発泡形成について説明する。従来湿式凝固法で用いる樹脂溶液では、成膜用の助剤として界面活性剤が添加されており、貧溶媒（水）が混合されることなく有機溶媒にポリウレタン樹脂を溶解させた樹脂溶液が用いられる。この樹脂溶液を凝固液中に案内すると、まず、樹脂溶液の表面側に緻密なスキン層が厚さ数μｍ程度にわたって形成される。その後、スキン層を通じて溶媒置換が進行し発泡構造が形成される。これに対して、本例では、樹脂溶液に界面活性剤が添加されていないものの、従来と同様の発泡構造が形成される。このメカニズムについては、十分に解明されていないが、次のように考えられる。すなわち、樹脂溶液に貧溶媒の水が混合されていることで、樹脂溶液の凝固前に、樹脂溶液内部でポリウレタン樹脂の一部に凝集が生じる。この凝集に伴い、凝固液中で緻密なスキン層が形成されにくくなり、樹脂溶液への凝固液の浸入と、凝固液への溶媒の抜けとが滞ることなく進行し安定して置換される。このＤＭＦと凝固液との置換の進行により連続状の発泡構造を有するシート状のポリウレタン樹脂が形成される。ＤＭＦが樹脂溶液から脱溶媒し、ＤＭＦと凝固液とが置換することにより、スキン層２ａより内側のポリウレタン樹脂中にセル３および図示しない微細孔が形成され、セル３および図示しない微細孔を網目状に連通する不図示の連通孔が形成される。このとき、成膜基材のＰＥＴ製フィルムが水を浸透させないため、樹脂溶液の表面側（スキン層２ａ側）で脱溶媒が生じて成膜基材側が表面側より大きなセル３が形成される。
【００２４】
洗浄・乾燥工程では、シート形成工程で形成されたシート状のポリウレタン樹脂（以下、成膜樹脂という。）を洗浄した後乾燥させる。すなわち、成膜樹脂を、成膜基材から剥離した後、水等の洗浄液中で洗浄して成膜樹脂中に残留しているＤＭＦを除去する。洗浄後、成膜樹脂を乾燥させる。成膜樹脂の乾燥には、本例では、内部に熱源を有するシリンダを備えたシリンダ乾燥機を使用する。成膜樹脂がシリンダの周面に沿って通過することで乾燥する。乾燥後の成膜樹脂をロール状に巻き取る。
【００２５】
バフ処理を行うときは、洗浄・乾燥工程で乾燥させた成膜樹脂のスキン層２ａと反対の面、すなわち裏面側にバフ処理を施す。湿式凝固法により形成された成膜樹脂では、樹脂溶液の塗布時やポリウレタン樹脂の再生時に厚さバラツキが生じている。成膜樹脂のスキン層２ａ側の表面に、表面が平坦な圧接治具を圧接することで、成膜樹脂の裏面側に凹凸が出現する。この凹凸をバフ処理で除去する。本例では、連続的に製造された成膜樹脂が帯状のため、圧接ローラを圧接しながら、連続的にバフ処理を施す。成膜樹脂がバフ処理されて形成されたウレタンシート２では厚さが均一化されている。
【００２６】
貼り合わせ工程では、ウレタンシート２のバフ処理された面（裏面）側と、両面テープ７とを貼り合わせる。このとき、両面テープ７の一面側の粘着剤層とウレタンシート２とを貼り合わせる。両面テープ７の他面側の粘着剤層は表面が剥離紙８で覆われたまま残される。そして、円形等の所望の形状、所望のサイズに裁断した後、キズや汚れ、異物等の付着がないことを確認する等の検査を行い、研磨パッド１０を完成させる。
【００２７】
研磨パッド１０で被研磨物の研磨加工を行うときは、例えば、対向する２つの定盤を備えた両面研磨機が使用される。２つの定盤には、それぞれ研磨パッド１０を貼着する。定盤に研磨パッド１０を貼着するときは、両面テープ７の剥離紙８を取り除き露出した粘着剤層で貼着する。被研磨物および研磨パッド１０間に研磨粒子を含む研磨液（スラリ）を循環供給するとともに、被研磨物に圧力（研磨圧）をかけながら少なくとも一方の定盤を回転させることで、被研磨物の両面を研磨加工する。
【００２８】
＜作用等＞
次に、本実施形態の研磨パッド１０の作用等について説明する。
【００２９】
本実施形態では、ウレタンシート２が、ポリウレタン樹脂、良溶媒のＤＭＦおよび貧溶媒の水が混合され形成されている。このため、従来発泡形成の安定化剤として用いられる界面活性剤を添加しなくても連続状の発泡形成を安定化することができる。これは、シート形成工程での凝固液中で、従来の緻密なスキン層の形成が抑制されるため、樹脂溶液中のＤＭＦと凝固液中の水との置換が滞ることなく進行することで、連続状の発泡構造が形成されたことが考えられる。また、樹脂溶液に界面活性剤を添加しないことで、研磨加工に際して界面活性剤の溶出がなくなるため、泡立ち試験における泡立ちが無検出となり、研磨加工時の泡立ちを抑制することができる。これにより、慣らし運転による立ち上げ時間を短縮することができ、研磨加工の効率向上を図ることができる。
【００３０】
また、本実施形態では、樹脂溶液に混合された水の混合量が、用いるポリウレタン樹脂の凝固価をＲとしたときに、ポリウレタン樹脂の固形分に対する重量百分率で０．２Ｒ〜４．５Ｒの範囲となるように調整されている。水混合量が０．２Ｒに満たないと、発泡構造が不十分で安定した成膜が難しくなり、得られるウレタンシートの表面状態もあれた状態（微小な凹凸が見られる状態）となる。反対に、水混合量が４．５Ｒを越えると、樹脂溶液に貧溶媒が混合されることから、樹脂溶液中でポリウレタン樹脂の凝集が多くなり、得られるウレタンシートの均一性が損なわれることとなる。従って、上述した範囲の水を混合することにより、発泡形成を安定化させることができ、ウレタンシート２を均一化することができる。
【００３１】
なお、本実施形態では、樹脂溶液に水を混合し、従来発泡形成の安定化用に用いられた界面活性剤を添加しない例を示したが、本発明はこれに制限されるものではなく、泡立ち試験に影響を及ぼさない低起泡性のものであれば、界面活性剤を添加するようにしてもよい。界面活性剤の添加量としては、従来樹脂溶液に混合された界面活性剤が１〜５ｗｔ％程度であることを考慮し、少なくともその１０分の１以下にすることが好ましい。界面活性剤の添加量を少なくすることで、本実施形態と同様に泡立ち性を抑えることができ、研磨加工時に研磨レートや被研磨物の平坦性の低下を抑制することができる。また、従来湿式凝固法により作製されたウレタンシートでは、連続発泡構造を有するため、樹脂溶液に混合された界面活性剤が溶出しなくなるまでに時間を要する。このため、研磨加工前のブレークインで泡立ちが認められない場合でも、加圧しながら長時間の研磨加工を行うことで溶出する界面活性剤により泡立ちを生じることがある。このような観点から、本実施形態では、上述した泡立ち試験として、回転速度、加圧力の範囲を定め、ブラッシング時間を少なくとも３０秒間、放置時間を少なくとも１分間とする条件を用いている。
【００３２】
また、本実施形態では、軟質樹脂としてポリウレタン樹脂を用い、貧溶媒として水を用いる例を示したが、本発明はこれらに限定されるものではない。軟質樹脂としては、軟質であればよく、例えば、ポリエチレン等の樹脂を用いるようにしてもよい。また、貧溶媒としては、水を主成分としていればよく、用いる軟質樹脂に対する貧溶媒、例えば、酢酸エチルやイソプロピルアルコール等を混合して用いることができる。
【００３３】
更に、本実施形態では、ウレタンシート２に、ウレタンシート２の厚さ方向に縦長の多数のセル３が形成された発泡構造の例を示したが、本発明はこれに制限されるものではない。例えば、樹脂溶液や凝固液の組成を変えることで、セル３が無形成、すなわち、全体がミクロポーラス状の発泡構造を有するウレタンシートを得ることも可能である。
【００３４】
また更に、本実施形態では、ウレタンシート２の裏面側がバフ処理されており、スキン層２ａを有する例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。バフ処理によりスキン層２ａを除去し、研磨面Ｐにセル３の開孔が形成されるようにしてもよい。このようにすれば、開孔を通じてセル３内にスラリが出入することで研磨レートの向上を図ることができる。ウレタンシート２の厚さの均一化を図ることを考慮すれば、スキン層側ないし裏面側がバフ処理されていることが好ましい。また、バフ処理に代えて、スライス処理してもよいことはもちろんである。
【実施例】
【００３５】
次に、本実施形態に従い製造した研磨パッド１０の実施例について説明する。なお、比較のために製造した比較例の研磨パッドについても併記する。
【００３６】
（実施例１）
実施例１では、ポリエステル系ポリウレタン樹脂を用いた。このポリウレタン樹脂では、１００％モジュラスが６ＭＰａであり、水トレランス（凝固価Ｒ）が１１．０を示した。水トレランスは、以下の手順で測定したものである。すなわち、ポリウレタン樹脂をＤＭＦに溶解させ、樹脂固形分が１ｗｔ％のポリウレタン樹脂溶液を調製する。このポリウレタン樹脂溶液の１００ｇを三角フラスコ（３００ｍｌ容）に精秤採取し、三角フラスコを１０ポイント活字原稿の上に載置する。三角フラスコ内のポリウレタン樹脂溶液をスターラで攪拌しながら、三角フラスコに２０℃の環境下で水を滴下する。三角フラスコの上方から活字原稿を目視にて判読し、ポリウレタン樹脂溶液が白濁して原稿を判読できなくなったときまでに滴下された水の量を水トレランスとして読み取る。
【００３７】
下表１に示すように、実施例１では、ポリウレタン樹脂を３０ｗｔ％となるようにＤＭＦに溶解させ、この溶液の１００部に対して、貧溶媒の水の２．５部、ＤＭＦの３２．５部および２５ｗｔ％のカーボンブラックを含む添加剤溶液の１４部を混合し樹脂溶液を調製した。この樹脂溶液では、ポリウレタン樹脂に対する水の添加率が８．３％となる。水トレランスが１１．０であることから、水添加率が水トレランスの０．７５倍となり、０．２Ｒ〜４．５Ｒの範囲を満たしている。
【００３８】
【表１】
0005632267.tif 000002
【００３９】
得られた樹脂溶液を用いてウレタンシート２を作製し、実施例１の研磨パッド１０を製造した。下表２に示すように、シート形成工程では、樹脂溶液が温度２１．６℃、粘度が７０．８ｄＰａ・ｓを示した。凝固液中では、成膜基材からの浮き上がりも認められず、樹脂溶液の表面状態も良好であった。成膜樹脂が形成された後では、成膜基材を支障なく剥離することができた。得られたウレタンシート２では、表面状態（スキン層２ａの表面状態）が良好で略平坦に形成されており、断面の顕微鏡観察による発泡形成状態も良好であった。また、ウレタンシート２では、収縮率が７．１％であった。この収縮率は、樹脂溶液の塗布幅およびウレタンシート２の幅から求めたものである。
【００４０】
【表２】
0005632267.tif 000003
【００４１】
（実施例２〜実施例３）
実施例２〜実施例３では、表１に示すように、樹脂溶液の１００部に対する水およびＤＭＦの混合割合を変えたこと以外は実施例１と同様にした。すなわち、実施例２では水の５部、ＤＭＦの３０部を混合し、実施例３では水の１０部、ＤＭＦの２５部を混合した。これにより、水添加率は、実施例２では１６．７％となり水トレランスに対して１．５２倍、実施例３では３３．３％となり水トレランスに対して３．０３倍となる。いずれも、水添加率が０．２Ｒ〜４．５Ｒの範囲を満たしている。
【００４２】
得られた樹脂溶液を用いてウレタンシート２を作製し、実施例２、実施例３の研磨パッド１０をそれぞれ製造した。表２に示すように、実施例２では、シート形成工程における樹脂溶液が温度２１．７℃、粘度が７８．５ｄＰａ・ｓを示した。凝固液中では、成膜基材からの浮き上がりも認められず、樹脂溶液の表面状態も良好であった。成膜樹脂が形成された後では、成膜基材を支障なく剥離することができた。得られたウレタンシート２では、表面状態が良好で略平坦に形成されており、断面の顕微鏡観察による発泡形成状態も良好であった。このウレタンシート２では、収縮率が７．０％であった。また、実施例３では、シート形成工程における樹脂溶液が温度２４．２℃、粘度が１０９．３ｄＰａ・ｓを示した。凝固液中では、成膜基材からの浮き上がりも認められず、樹脂溶液の表面状態も良好であった。成膜樹脂が形成された後では、成膜基材を支障なく剥離することができた。得られたウレタンシート２では、表面状態が若干のカールが認められたものの略平坦に形成されており、断面の顕微鏡観察による発泡形成状態も良好であった。このウレタンシート２では、収縮率が９．１％であった。
【００４３】
（比較例１〜比較例２）
表１に示すように、比較例１では、樹脂溶液に水を混合せずＤＭＦの３５部を混合したこと以外は実施例１と同様にした。比較例２では、樹脂溶液の１００部に対し、水の２０部、ＤＭＦの１５部を混合したこと以外は実施例１と同様にした。これにより、比較例２では、水添加率が６６．７％となり水トレランスに対して６．０６倍となる。従って、比較例２は、水添加率が０．２Ｒ〜４．５Ｒの範囲を満たさない研磨パッドである。
【００４４】
得られた樹脂溶液を用いてウレタンシートを作製し、研磨パッドをそれぞれ製造した。表２に示すように、比較例１では、シート形成工程における樹脂溶液が温度２３．０℃、粘度が６４．３ｄＰａ・ｓを示した。凝固液中では、成膜基材からの浮き上がりも認められず、樹脂溶液の表面状態も良好であった。成膜樹脂が形成された後では、成膜基材を支障なく剥離することができた。得られたウレタンシートでは、表面状態が良好で略平坦に形成されたものの、発泡形成状態には若干のムラが認められた。このウレタンシートでは、収縮率が６．８％であった。一方、比較例２では、樹脂溶液で凝集が生じたため、湿式凝固法による成膜ができなかった。これは、樹脂溶液に混合された水の割合が多すぎたためと考えられる。
【００４５】
（実施例４）
実施例４では、ポリエーテル系ポリウレタン樹脂を用いた。このポリウレタン樹脂では、１００％モジュラスが８．５ＭＰａであり、水トレランス（凝固価Ｒ）が４．６を示した。下表３に示すように、実施例４では、ポリウレタン樹脂を３０ｗｔ％となるようにＤＭＦに溶解させ、この溶液の１００部に対して、貧溶媒の水の５部、ＤＭＦの３０部および顔料等の添加剤を分散させた溶液の１４部を混合し樹脂溶液を調製した。この樹脂溶液では、ポリウレタン樹脂に対する水の添加率が１６．７％となる。水トレランスが４．６であることから、水添加率が水トレランスの３．６３倍となり、０．２Ｒ〜４．５Ｒの範囲を満たしている。
【００４６】
【表３】
0005632267.tif 000004
【００４７】
得られた樹脂溶液を用いてウレタンシート２を作製し、実施例４の研磨パッド１０を製造した。下表４に示すように、シート形成工程では、樹脂溶液が温度２４．３℃、粘度が１０９．６ｄＰａ・ｓを示した。凝固液中では、成膜基材からの浮き上がりも認められず、樹脂溶液の表面状態も良好であった。成膜樹脂が形成された後では、成膜基材を（実施例１の場合と比べて）容易に剥離することができた。得られたウレタンシート２では、表面状態に若干のあれが認められたものの、発泡形成状態は良好であった。このウレタンシート２では、収縮率が１６．９％であった。
【００４８】
【表４】
0005632267.tif 000005
【００４９】
（比較例３〜比較例４）
表３に示すように、比較例３では、樹脂溶液に水を混合せずＤＭＦの３５部を混合したこと以外は実施例４と同様にした。比較例４では、樹脂溶液の１００部に対し、水の１０部、ＤＭＦの２５部を混合したこと以外は実施例４と同様にした。これにより、比較例４では、水添加率が３３．３％となり水トレランスに対して７．２４倍となる。従って、比較例４は、水添加率が０．２Ｒ〜４．５Ｒの範囲を満たさない研磨パッドである。
【００５０】
得られた樹脂溶液を用いてウレタンシートを作製し、研磨パッドをそれぞれ製造した。表４に示すように、比較例３では、シート形成工程における樹脂溶液が温度２３．３℃、粘度が７６．５ｄＰａ・ｓを示した。凝固液中では、成膜基材からの浮き上がりも認められず、樹脂溶液の表面状態も良好であった。成膜樹脂が形成された後では、成膜基材を容易に剥離することができた。得られたウレタンシートでは、表面状態に若干のあれが認められ、発泡形成状態にも若干のムラが認められた。このウレタンシートでは、収縮率が２２．２％であった。一方、比較例４では、樹脂溶液で凝集が生じたため、湿式凝固法による成膜ができなかった。これは、樹脂溶液に混合された水の割合が多すぎたためと考えられる。
【００５１】
（実施例５）
実施例５では、ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂を用いた。このポリウレタン樹脂では、１００％モジュラスが８．５ＭＰａであり、水トレランス（凝固価Ｒ）が３．８を示した。下表５に示すように、実施例５では、ポリウレタン樹脂を３０ｗｔ％となるようにＤＭＦに溶解させ、この溶液の１００部に対して、貧溶媒の水の５部、ＤＭＦの３０部および顔料等の添加剤を分散させた溶液の１４部を混合し樹脂溶液を調製した。この樹脂溶液では、ポリウレタン樹脂に対する水の添加率が１６．７％となる。水トレランスが３．８であることから、水添加率が水トレランスの４．３９倍となり、０．２Ｒ〜４．５Ｒの範囲を満たしている。
【００５２】
【表５】
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【００５３】
得られた樹脂溶液を用いてウレタンシート２を作製し、実施例５の研磨パッド１０を製造した。下表６に示すように、シート形成工程では、樹脂溶液が温度２３．４℃、粘度が２７２．１ｄＰａ・ｓを示した。凝固液中では、成膜基材からの浮き上がりも認められず、樹脂溶液の表面状態も良好であった。成膜樹脂が形成された後では、成膜基材を容易に剥離することができた。得られたウレタンシート２では、表面状態に若干の荒れが認められたものの、発泡形成状態は良好であった。このウレタンシート２では、収縮率が１０．０％であった。
【００５４】
【表６】
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【００５５】
（比較例５〜比較例７）
表５に示すように、比較例５では、樹脂溶液に水を混合せずＤＭＦの３５部を混合したこと以外は実施例５と同様にした。比較例６では、樹脂溶液の１００部に対し、水の１０部、ＤＭＦの２５部を混合したこと以外は実施例５と同様にした。これにより、比較例６では、水添加率が３３．３％となり水トレランスに対して８．７６倍となる。従って、比較例６は、水添加率が０．２Ｒ〜４．５Ｒの範囲を満たさない研磨パッドである。比較例７では、比較例５で用いたものと同様の樹脂溶液に発泡調整剤として陰イオン系界面活性剤（ＤＩＣ株式会社製、クリスボンアシスターＳＤ−１１）を添加したこと以外は比較例５と同様にした。発泡調整剤の添加量は樹脂固形分に対して３ｗｔ％とした。すなわち、比較例７は従来の研磨パッドである。
【００５６】
得られた樹脂溶液を用いてウレタンシートを作製し、研磨パッドをそれぞれ製造した。表６に示すように、比較例５では、シート形成工程における樹脂溶液が温度２３．６℃、粘度が１０３．８ｄＰａ・ｓを示した。凝固液中では、成膜基材からの浮き上がりも認められず、樹脂溶液の表面状態も良好であった。成膜樹脂が形成された後では、成膜基材を容易に剥離することができた。得られたウレタンシートでは、表面状態に若干のあれが認められ、発泡形成状態にも若干のムラが認められた。このウレタンシートでは、収縮率が２６．１％であった。一方、比較例７では、シート形成工程における樹脂溶液が温度２３．２℃、粘度が１０８．２ｄＰａ・ｓを示した。凝固液中では、成膜基材からの浮き上がりも認められず、樹脂溶液の表面状態も良好であった。成膜樹脂が形成された後では、成膜基材を容易に剥離することができた。得られたウレタンシートでは、表面状態が良好で略平坦に形成されており、断面の顕微鏡観察による発泡形成状態も良好であった。このウレタンシートでは、収縮率が１１．６％であった。また、比較例６では、樹脂溶液で凝集が生じたため、湿式凝固法による成膜ができなかった。これは、樹脂溶液に混合された水の割合が多すぎたためと考えられる。
【００５７】
（泡立ち性評価）
各実施例および比較例の研磨パッドについて、以下のようにして泡立ち性を評価した。すなわち、それぞれの研磨パッドを直径７４０ｍｍの円形に裁断し、研磨機（株式会社荏原製作所製、Ｆ−ＲＥＸ３００）の定盤に貼着した後、定盤を２０ｒｐｍで回転させ、水で研磨面Ｐの全体を濡らした。大型ブラシドレッサ（株式会社荏原製作所製、部品番号Ｃ−４１１１−２１６−０００１「全面ハードブラシ本体」）を研磨機に装着し、１４ｒｐｍで回転させながら４６５Ｐａの圧力で研磨パッドに押し当てながら、研磨パッドのほぼ全域を３０秒間ブラッシングした。ブラシドレッサを研磨パッドから離し、１分間放置後に目視で泡立ち具合を観察した。泡立ち性は、○：泡立ちが認められないもの、×：泡立ちが大きく研磨加工に支障の生じるもの、の２段階で評価した。泡立ち性の評価結果をそれぞれ表２、表４、表６にあわせて示した。
【００５８】
図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、比較例７の研磨パッドでは、ブラッシング後に泡立ちが認められた（矢印Ｆ参照）。これは、比較例７の研磨パッドの製造に際し、樹脂溶液に発泡調整剤として界面活性剤を添加したため、ブラッシング中に界面活性剤が溶出し泡立ちが生じたと考えられる。このような泡立ちが生じる研磨パッドでは、研磨加工時に、研磨液に含有される砥粒の凝集を生じ、被研磨物に対するスクラッチの発生や研磨レートの低下を招くことが予想される。これに対して、実施例１の研磨パッド１０では、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、定盤に貼着した研磨パッド１０を水で濡らしブラッシングしても、泡立ちが見られなかった。また、表２、表４、表６に示すように、実施例１〜実施例５の研磨パッド１０では、泡立ちが認められなかった。従って、研磨パッド１０では、泡立ちが生じることが抑制されるため、研磨加工時に立ち上げ時間を短縮することができ、被研磨物の平坦性や研磨レートの低下を招くことなく研磨加工を安定的に継続することが期待できる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は研磨加工時の立ち上げ時間を短縮することができる研磨パッドを提供するものであるため、研磨パッドの製造、販売に寄与するので、産業上の利用可能性を有する。
【符号の説明】
【００６０】
Ｐ  研磨面
２  ウレタンシート（樹脂シート）
２ａ  スキン層
２ｂ  ナップ層
３  セル（発泡）
１０  研磨パッド
【図１】
0005632267.tif 000008
【図２】
0005632267.tif 000009
【図３】
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