(57)【要約】研磨後の被研磨物について、２６ｎｍ以下のパーティクルサイズを測定した場合に検出される微小な欠陥を十分に低減でき、かつその被研磨物の表面の平坦性にも優れた研磨パッドを提供する。その研磨パッドは、被研磨物を研磨するための研磨面を有する研磨層（１１０）と、前記研磨層の前記研磨面とは反対側に、厚み方向に圧縮されたときの変形量Ｃが、前記研磨層よりも大きな中間層（１２０）と、変形量Ｃが前記研磨層よりも小さな硬質層（１３０）と、変形量Ｃが前記中間層よりも大きなクッション層（１４０）と、を、前記研磨層に近い方からこの順に積層して備えるものである。
2015178289.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被研磨物を研磨するための研磨面を有する研磨層と、  前記研磨層の前記研磨面とは反対側に、  厚み方向に圧縮されたときの変形量Ｃが、前記研磨層よりも大きな中間層と、  前記変形量Ｃが前記研磨層よりも小さな硬質層と、  前記変形量Ｃが前記中間層よりも大きなクッション層と、を、前記研磨層に近い方からこの順に積層して備える研磨パッド。
【請求項２】
前記研磨層の厚みが０．２０〜０．７０ｍｍであり、前記中間層の厚みが０．２０〜０．６０ｍｍであり、前記硬質層の厚みが０．１０〜０．５０ｍｍであり、前記クッション層の厚みが０．４０〜１．３ｍｍである、請求項１に記載の研磨パッド。
【請求項３】
前記研磨層と前記中間層との合計の厚み、及び、前記クッション層の厚みが、共に０．４０〜１．３ｍｍである、請求項１又は２に記載の研磨パッド。
【請求項４】
前記研磨層の前記研磨面に通じた開孔の平均開孔径が、１０〜５０μｍである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の研磨パッド。
【請求項５】
前記研磨層、前記中間層及び前記クッション層は、それぞれ独立に、ポリウレタン樹脂、ポリサルホン樹脂及びポリイミド樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種の樹脂を含有し、前記硬質層は、ポリエチレンテレフタレート樹脂、塩化ビニル樹脂及びポリエチレン樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種の樹脂を含有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の研磨パッド。
【請求項６】
前記研磨層、前記中間層及び前記クッション層は、湿式成膜法により形成されたシートであって、各層を構成する樹脂の１００％モジュラスが、各々８〜２５ＭＰａ、４〜２０ＭＰａ、３〜２０ＭＰａである、請求項１〜５のいずれか１項に記載の研磨パッド。
【請求項７】
シリコンウェハを研磨するのに用いられる、請求項１〜６のいずれか１項に記載の研磨パッド。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の研磨パッドの製造方法であって、  被研磨物を研磨するための研磨面を有し、８〜２５ＭＰａの１００％モジュラスを有する研磨層に対して、前記研磨層の前記研磨面とは反対側に、厚み方向に圧縮されたときの変形量Ｃが前記研磨層よりも大きな中間層と、変形量Ｃが前記研磨層よりも小さな硬質層と、変形量Ｃが前記中間層よりも大きなクッション層とを、前記研磨層に近い方からこの順に積層する工程を有する製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、研磨パッド及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来、半導体ウェハの仕上げ研磨を行う場合に用いられる研磨布として、スエード様軟質研磨層と不織布にポリウレタンを含浸した支持層の２層構造を有するもの、または、その中間に無発泡のＰＥＴシート層を配した３層構造のものが知られている。例えば、特許文献１には、シリコンベアウェハ、ガラス、化合物半導体基板及びハードディスク基板等において良好な鏡面を形成するために使用される仕上げ研磨パッドにおいて、研磨時の被鏡面研磨面のスクラッチ・パーティクル等の欠陥が少なく、かつ、被鏡面研磨面の表面粗さが小さくなる安定した研磨特性が得られる仕上げ用に好適な研磨パッドを提供することを意図した研磨パッドが開示されている。特に、特許文献の図１及び明細書においては、上部から順に、多孔質ポリウレタン層（ｃ）、プラスチックフィルム（ｅ）及び発泡プラスチック層（ｄ）が積層されて研磨シート（ａ）が構成され、更にその下部に、プラスチックシート（ｆ）を介して発泡プラスチックからなるクッションシート（ｂ）が積層され、その下部に裏面テープ（ｇ）が貼り付けられている研磨パッドが開示されており、プラスチックフィルム（ｅ）の厚みが１０〜４５μｍであり、その平均引っ張り弾性率が３．５ＧＰａ以上５．５ＧＰａ以下であることが好ましい旨、記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１０１３３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  ところで、近年、半導体ウェハの微細化が更に進み、深さ数ｎｍのスクラッチや高さ数ｎｍの突起などがデバイス特性に影響を与える欠陥として注目されるようになってきた。このような微小な欠陥は、ＫＬＡテンコール社製のウェハ表面検査装置（製品名「Ｓｕｒｆｓｃａｎ  ＳＰ２」）に代表されるパーティクル測定器で検出することが可能である。また、更に検出感度が向上したパーティクル測定器（ＫＬＡテンコール社製のウェハ表面検査装置（製品名「Ｓｕｒｆｓｃａｎ  ＳＰ３」））も導入されており、パーティクルサイズで２６ｎｍ程度まで微小な欠陥の測定が可能となっている。また、測定器のバックグラウンドノイズとなるウェハ表面の粗さ（以下、「ヘイズ」という。）を低減した半導体ウェハや、ヘイズの影響を除外する機能を持つ測定器を使用した場合は、２６ｎｍ以下のパーティクルサイズの欠陥の測定も可能となってきた。【０００５】  そこで、本発明者らは、２６ｎｍ以下のパーティクルサイズの欠陥を測定可能な低ヘイズウェハを用いて、従来の研磨パッドで研磨加工を施した半導体ウェハの微小な欠陥について測定を行った。すると、研磨ヘッドや研磨定盤の回転の軌跡に起因すると考えられる研磨軌跡の痕（以下、「研磨痕」という。）が、パーティクルサイズ２２ｎｍ程度より複数、スクラッチ状に検出された。かかる研磨痕は、２２ｎｍ世代以降のデバイスについて、その特性に影響を与える可能性が十分にある。したがって、半導体ウェハなどの被研磨物において、そのような微小な欠陥を低減できるような研磨技術が求められており、これは、研磨物の表面の平坦性と共に成し遂げられる必要がある。【０００６】  本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、研磨後の被研磨物について、２６ｎｍ以下のパーティクルサイズを測定した場合に検出される微小な欠陥を十分に低減でき、かつその被研磨物の表面の平坦性にも優れた研磨パッド及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、少なくとも所定の４つの層を積層して備える研磨パッドを用いて半導体ウェハを研磨すると、研磨後の半導体ウェハについて、２６ｎｍ以下のパーティクルサイズを測定した場合に検出される微小な欠陥（以下、単に「微小欠陥」という。）が十分に低減され、かつその半導体ウェハは表面の平坦性にも優れていることを見出し、本発明を完成するに至った。【０００８】  すなわち、本発明は下記のとおりである。［１］被研磨物を研磨するための研磨面を有する研磨層と、前記研磨層の前記研磨面とは反対側に、厚み方向に圧縮されたときの変形量Ｃが、前記研磨層よりも大きな中間層と、前記変形量Ｃが前記研磨層よりも小さな硬質層と、前記変形量Ｃが前記中間層よりも大きなクッション層と、を、前記研磨層に近い方からこの順に積層して備える研磨パッド。［２］前記研磨層の厚みが０．２０〜０．７０ｍｍであり、前記中間層の厚みが０．２０〜０．６０ｍｍであり、前記硬質層の厚みが０．１０〜０．５０ｍｍであり、前記クッション層の厚みが０．４０〜１．３ｍｍである、上記研磨パッド。［３］前記研磨層と前記中間層との合計の厚み、及び、前記クッション層の厚みが、共に０．４０〜１．３ｍｍである、上記研磨パッド。［４］前記研磨層の前記研磨面に通じた開孔の平均開孔径が、１０〜５０μｍである、上記研磨パッド。［５］前記研磨層、前記中間層及び前記クッション層は、それぞれ独立に、ポリウレタン樹脂、ポリサルホン樹脂及びポリイミド樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種の樹脂を含有し、前記硬質層は、ポリエチレンテレフタレート樹脂、塩化ビニル樹脂及びポリエチレン樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種の樹脂を含有する、上記研磨パッド。［６］前記研磨層、前記中間層及び前記クッション層は、湿式成膜法により形成されたシートであって、各層を構成する樹脂の１００％モジュラスが、各々８〜２５ＭＰａ、４〜２０ＭＰａ、３〜２０ＭＰａである、上記研磨パッド。［７］シリコンウェハを研磨するのに用いられる、上記研磨パッド。［８］上記研磨パッドの製造方法であって、被研磨物を研磨するための研磨面を有し、８〜２５ＭＰａの１００％モジュラスを有する研磨層に対して、前記研磨層の前記研磨面とは反対側に、厚み方向に圧縮されたときの変形量Ｃが前記研磨層よりも大きな中間層と、変形量Ｃが前記研磨層よりも小さな硬質層と、変形量Ｃが前記中間層よりも大きなクッション層とを、前記研磨層に近い方からこの順に積層する工程を有する製造方法。
【発明の効果】
【０００９】  本発明によれば、研磨後の被研磨物について、２６ｎｍ以下のパーティクルサイズを測定した場合に検出される微小な欠陥を十分に低減でき、かつその被研磨物の表面の平坦性にも優れた研磨パッド及びその製造方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の研磨パッドの一例を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の研磨パッドの別の一例を模式的に示す断面図である。
【図３】被研磨物の微小欠陥を評価する装置によって得られた微小欠陥の画像である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】  以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明を実施するための形態（以下、単に「本実施形態」という。）について詳細に説明するが、本発明は下記本実施形態に限定されるものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。なお、図面中、同一要素には同一符号を付すこととし、重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。更に、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。
【００１２】  図１は、本実施形態の研磨パッドの一例を模式的に示す断面図である。研磨パッド１００は、研磨層１１０と中間層１２０と硬質層１３０とクッション層１４０とをこの順に積層して備えるものである。研磨層１１０は、研磨パッド１００により被研磨物を研磨する際に、被研磨物と直接接触する研磨面Ｐを有する。
【００１３】（研磨層）  研磨層１１０は、マトリックス１１２とそのマトリックス１１２の間に存在する複数の孔１１４ａを有するものであり、所謂湿式成膜法により形成されたものである。複数の孔１１４ａは図示しないが、互いに連結したいわゆる連続気泡構造を有すると好ましい。後述の変形量Ｄを所望の数値範囲内に収める観点から、研磨層１１０は、湿式成膜法により形成されたものであることが好ましいが、研磨層１１０の形成方法はこれに限定されない。
【００１４】  研磨層１１０が湿式成膜法により形成されたものである場合、研磨面Ｐ側に、複数の緻密な微孔１１４ｂが形成されたスキン層領域を有していてもよい。スキン層領域の表面（すなわち研磨面Ｐ）は開孔を有している。孔１１４ａ及び微孔１１４ｂの立体形状は特に限定されず略球状、縦長の（すなわち研磨層１１０の厚み方向に長い）錐体状及び紡錘形状のいずれか１つ以上であってもよい。研磨パッド１００がスラリーを保持しやすく研磨屑を収容できるといった観点から、孔１１４ａ及び微孔１１４ｂの立体形状は、図示するような縦長の錐体状及び紡錘形状であると好ましい。
【００１５】  また、孔１１４ａ及び微孔１１４ｂの少なくとも一部は、スキン層領域を経由して研磨面Ｐに通じた開孔を有している。孔１１４ａ及び微孔１１４ｂが開孔を有することにより、化学的機械的研磨法による研磨加工時に用いられるスラリーを、より効率的に取り込んで保持することができる。孔１１４ａ及び微孔１１４ｂに保持されたスラリーは、被研磨物の研磨パッド１００への押圧により、上記開孔から排出されて、被研磨物と研磨パッド１００との間に供給される。このように孔１１４ａ及び微孔１１４ｂが開孔を有することにより、研磨対象となる被研磨物が存在する際にスラリーを研磨面Ｐ上に供給することができるので、スラリーをより効率よく消費することが可能となる。孔１１４ａ及び微孔１１４ｂが形成されていることは、研磨層１１０を切断して現れる断面を走査型電子顕微鏡により観察することで確認できる。
【００１６】  研磨面Ｐに通じた開孔の平均開孔径は、１０〜５０μｍであると好ましく、２０〜３５μｍであるとより好ましい。平均開孔径が１０μｍ以上であることにより、スラリーをより均一に供給することが可能となり研磨レート及び表面平坦性を更に向上することができ、５０μｍ以下であることにより、被研磨物表面のヘイズを含む微小欠陥を更に低減することができる。平均開孔径は、例えば、マトリックス１１２における樹脂（以下、「マトリックス樹脂」という。）、成膜安定剤及び発泡形成剤の種類や配合比、気泡形成工程における諸条件等やスキン層の研削量により制御することができる。また、研磨層１１０の平均開孔径は、下記のようにして測定される。すなわち、まず、研磨層１１０の研磨面Ｐの任意に選択した１．０ｍｍ×１．４ｍｍの矩形領域を、レーザー顕微鏡（例えばＫＥＹＥＮＣＥ社製商品名「ＶＫ−Ｘ１０５」）で２００倍に拡大して観察し、その画像を得る。次いで、得られた画像を画像解析ソフト（例えば三谷商事株式会社製商品名「ＷｉｎＲｏｏｆ」）により二値化処理することで、開孔とそれ以外の部分とを区別する。そして、区別した各々の開孔の面積から円相当径、すなわち開孔が真円であると仮定して開孔径を算出する。そして、各々の開孔の開孔径を相加平均して平均開孔径（μｍ）とする。平均開孔径は、研磨面Ｐの少なくとも一部が上記範囲内であると好ましく、全体に亘って上記範囲内であるとより好ましい。
【００１７】  研磨層１１０は、マトリックス１１２において、マトリックス樹脂を最も多く含む組成であることが好ましい。例えば、研磨層１１０は、その全体量に対して、マトリックス樹脂を７０〜１００質量％含むものであってもよい。研磨層１１０は、その全体量に対して、マトリックス樹脂をより好ましくは７０〜９０質量％含み、更に好ましくは７５〜９０質量％含む。
【００１８】  マトリックス樹脂としては、例えば、ポリウレタン樹脂、ポリサルホン樹脂及びポリイミド樹脂が挙げられる。これらは１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いられ、従来の研磨パッドの樹脂シート部分に用いられるものであってもよい。これらの中では、本発明の目的を一層有効且つ確実に達成する観点から、ポリウレタン樹脂が好ましく、マトリックス樹脂中にポリウレタン樹脂を５０質量％以上含むことが好ましく、８０質量％以上含むことがより好ましく、９０質量％以上含むことが更に好ましく、９５質量％以上含むことが特に好ましい。
【００１９】  ポリウレタン樹脂としては、例えば、ポリエステル系ポリウレタン樹脂、ポリエーテル系ポリウレタン樹脂、ポリエステル−エーテル系ポリウレタン樹脂及びポリカーボネート系ポリウレタン樹脂が挙げられ、これらは１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いられる。これらの中では、耐加水分解性に優れている観点から、ポリエーテル系ポリウレタン樹脂が好ましい。
【００２０】  ポリウレタン樹脂は、常法により合成してもよく、市販品を入手してもよい。市販品としては、例えば、クリスボン（ＤＩＣ（株）製商品名）、サンプレン（三洋化成工業（株）製商品名）、及びレザミン（大日精化工業（株）製商品名）が挙げられる。
【００２１】  ポリサルホン樹脂は、常法により合成してもよく、市販品を入手してもよい。市販品としては、例えば、ユーデル（ソルベイアドバンストポリマーズ（株）製商品名）が挙げられる。
【００２２】  ポリイミド樹脂は、常法により合成してもよく、市販品を入手してもよい。市販品としては、例えば、オーラム（三井化学（株）製商品名）が挙げられる。
【００２３】  研磨層１１０は、マトリックス樹脂以外に、研磨パッドにおける研磨層に通常用いられる材料を１種又は２種以上含んでもよい。そのような材料としては、例えば、カーボンブラックなどの顔料、分子量５０００以下のノニオン系界面活性剤などの成膜安定剤及び分子量５０００以下のアニオン系界面活性剤などの発泡形成剤が挙げられる。これらの任意に用いられる材料は、孔１１４ａ及び微孔１１４ｂの大きさや個数、形状を制御するのに本発明の課題解決を阻害しない範囲で用いられてもよい。成膜安定剤は、スラリーを凝集させたり変性させたりするので、用いないか、あるいは、最終的に研磨層１１０から除去することが好ましい。さらには、研磨層１１０の製造過程において用いられた溶媒などの各種の材料が、本発明の課題解決を阻害しない範囲で研磨層１１０内に残存していてもよい。
【００２４】  研磨層１１０を構成する樹脂の１００％モジュラスは、８〜２５ＭＰａであると好ましく、９〜２３ＭＰａであるとより好ましく、１０〜２０ＭＰａであると更に好ましい。この１００％モジュラスが８ＭＰａ以上であることにより、研磨レートをより十分に確保することができ、２５ＭＰａ以下であることにより、被研磨物の微小欠陥を更に抑制することができる。なお、１００％モジュラスは、室温２３±２℃の環境下において、測定対象となる層と同じ材料を用いた無発泡のシート（試験片）を１００％伸ばしたとき、すなわち元の長さの２倍に伸ばしたときの引張力を試験片の初期断面積で除した値である。
【００２５】  研磨層１１０の変形量Ｄは、１５〜１０６μｍであると好ましく、１８〜５３μｍであるとより好ましい。各層の変形量Ｄ及び後述する変形量Ｃは、その層の柔らかさを示す指標の１つと考えられる。研磨層１１０の変形量Ｄが１５μｍ以上であることにより、研磨屑や砥粒が適度に研磨層１１０に押し込まれるため、被研磨物の微小欠陥を更に抑制することができる。また、研磨層１１０の変形量Ｄが１０６μｍ以下であることにより、被研磨物における被研磨面のグローバル平坦性及び外周ダレといった表面平坦性を更に向上することができる。なお、本明細書において、各層の変形量Ｄは下記のようにして測定される。すなわち、まず、各層のそれぞれについて、下記実施例に記載の方法に準じて圧縮率を測定する。次いで、圧縮率に各層の厚みを乗ずることで変形量が求められる。結果として、変形量Ｄ＝ｔ０−ｔ１となる。なお、各層の厚みは１０ｃｍ×１０ｃｍの矩形試料において、各角の部分と中央の計５点で測定した厚みの相加平均である。
【００２６】  研磨層１１０の厚みは、０．２０〜０．７０ｍｍであると好ましく、０．３０〜０．６０ｍｍであるとより好ましく、０．４０〜０．５０ｍｍであると更に好ましい。厚みが０．２０ｍｍ以上であることにより、被研磨物の微小欠陥を更に抑制することができ、０．７０ｍｍ以下であることにより、研磨加工による被研磨物の外周ダレの防止することができる。
【００２７】  研磨層１１０において、厚みに対する変形量Ｄの比率は、０．０２１〜０．５３であると好ましく、０．０３０〜０．１８であるとより好ましく、０．０３５〜０．１１であると更に好ましく、０．０３８〜０．０７５であると特に好ましく、０．０４５〜０．０６５であると極めて好ましい。この比率が０．０２１以上であることにより、被研磨物の微小欠陥を更に抑制することができ、０．５３以下であることにより、被研磨面の表面平坦性を更に向上することができる。
【００２８】  研磨層１１０の圧縮率は、３．０〜１５％であると好ましく、４．０〜１３％であるとより好ましい。圧縮率が上記範囲内にあることにより、研磨パッド１００が、研磨加工時に被研磨物上に存在するスラリーや研磨屑を、適度に拭き取って除去することができる。したがって、特に研磨屑やスラリーの凝集物に起因する微小欠陥を更に抑制することが可能となる。圧縮率は、例えば、研磨層１１０内の孔１１４ａ及び微孔１１４ｂの大きさや数を調整することにより制御することができる。圧縮率は、下記実施例に記載の方法に準じて測定される。
【００２９】  研磨層１１０の圧縮弾性率は、５０〜１００％であると好ましく、７０〜１００％であるとより好ましい。圧縮弾性率が上記範囲内にあることにより、被研磨物の微小欠陥をより低減することができる。圧縮弾性率は、例えば、研磨層１１０に用いるマトリックス樹脂の種類や組成、及び／又は発泡構造（孔１１４ａ及び微孔１１４ｂの形状や数）を調整することにより制御することができる。圧縮弾性率は、下記実施例に記載の方法に準じて測定される。
【００３０】  研磨層１１０の密度（かさ密度）は、０．１０〜０．３０ｇ／ｃｍ３であると好ましく、０．１３〜０．２５ｇ／ｃｍ３であるとより好ましい。密度が０．１０ｇ／ｃｍ３以上であることにより、研磨層１１０が砥粒を完全に埋没させるのをより抑制することができるため、研磨レートを更に高めることができる。一方、密度が０．３０ｇ／ｃｍ３以下であることにより、研磨面に埋め込まれない砥粒による被研磨物へのスクラッチの付与をより有効かつ確実に防止することができ、被研磨物の微小欠陥をより低減することができる。各層の密度は、所定の寸法に切り出した各層を試験片として、その試験片の２５℃における質量と寸法（体積）から求めることができる。
【００３１】  研磨層１１０は、そのデュロメータ硬さ（タイプＡ）が、１５〜５０°であると好ましく、２０〜４０°であるとより好ましい。デュロメータ硬さが１５°以上であることにより、研磨レートを更に高めることができると共に、研磨加工後の被研磨物における被研磨面のグローバル平坦性を更に向上することができ、４０°以下であることにより、被研磨物の微小欠陥をより低減することができる。デュロメータ硬さ（タイプＡ）は、２５℃におけるものであり、日本工業規格（ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３）に準拠して測定される。より詳しくは、寸法が３０ｍｍ×３０ｍｍの試料について、ＪＩＳ  Ｋ  ７３１１に従って、ショアＡデュロメータを用いて測定される。
【００３２】  研磨層１１０は、その研磨面Ｐに溝（図示せず。）が形成されていてもよい。溝を形成することにより、砥粒をより有効かつ確実に研磨面Ｐ上に供給したり研磨面Ｐ上から排出したりすることにより、研磨レートを更に高めることができる。また、溝を形成することにより、研磨加工時に発生する研磨屑をより確実に排出することで、スクラッチや微小欠陥をより低減することができる。溝の平面形状としては、例えば、螺旋状、同心円状、放射状及び格子状が挙げられ、これらのうち２種以上を組み合わせたものであってもよい。また、溝の断面形状は、Ｖ字状であってもよく、あるいは、矩形状、Ｕ字状又は半円状であってもよい。溝は、通常の切削加工などにより、所望のパターン及び形状に容易に形成することができる。
【００３３】（中間層）  中間層１２０は、研磨層１１０の被研磨物への追従性、特に比較的小さな領域での追従性を更に向上させるために設けられる層である。中間層１２０は、マトリックス１２２とそのマトリックス１２２の間に存在する複数の孔１２４ａを有するものであり、所謂湿式成膜法により形成されたものである。後述の変形量Ｄを所望の数値範囲内に収める観点から、中間層１２０は、湿式成膜法により形成されたものであることが好ましいが、中間層１２０の形成方法はこれに限定されない。
【００３４】  中間層１２０が湿式成膜法により形成されたものである場合、中間層１２０の研磨層１１０側又は硬質層１３０側のいずれかの側に複数の緻密な微孔１２４ｂが形成されたスキン層領域を有していてもよい。図１では研磨層１１０側にスキン層領域を有している。スキン層の表面はミクロな平坦性を有している。孔１２４ａ及び微孔１２４ｂの立体形状は特に限定されず略球状、縦長の（すなわち中間層１２０の厚み方向に長い）錐体状及び紡錘形状のいずれか１つ以上であってもよい。研磨層１１０の被研磨物への追従性を更に高める観点から、孔１２４ａ及び微孔１２４ｂの立体形状は、図示するような縦長の錐体状及び紡錘形状であると好ましい。
【００３５】  また、孔１２４ａ及び微孔１２４ｂの少なくとも一部は、開孔を有していてもよい。さらに、中間層１２０にバッフィング等を施してその厚みの均一化を図ることで、研磨層１１０の追従性を更に高めることができる。孔１２４ａ及び微孔１２４ｂが形成されていることは、中間層１２０を切断して現れる断面を走査型電子顕微鏡により観察することで確認できる。ここで、「バッフィング」とは、層を成膜した時に形成された厚み斑を解消したり、層を目標の厚さに調整したりするために、その層の表面を研削することである。
【００３６】  中間層１２０は、マトリックス１２２において、マトリックス樹脂を最も多く含む組成であることが好ましい。例えば、中間層１２０は、その全体量に対して、マトリックス樹脂を７０〜１００質量％含むものであってもよい。中間層１２０は、その全体量に対して、マトリックス樹脂をより好ましくは７０〜９０質量％含み、更に好ましくは７５〜９０質量％含む。
【００３７】  マトリックス樹脂としては、例えば、ポリウレタン樹脂、ポリサルホン樹脂及びポリイミド樹脂が挙げられる。これらは１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いられ、従来の研磨パッドの樹脂シート部分に用いられるものであってもよい。これらの中では、本発明の目的を一層有効且つ確実に達成する観点から、ポリウレタン樹脂が好ましく、マトリックス樹脂中にポリウレタン樹脂を５０質量％以上含むことが好ましく、８０質量％以上含むことがより好ましく、９０質量％以上含むことが更に好ましく、９５質量％以上含むことが特に好ましい。
【００３８】  ポリウレタン樹脂としては、例えば、ポリエステル系ポリウレタン樹脂、ポリエーテル系ポリウレタン樹脂、ポリエステル−エーテル系ポリウレタン樹脂及びポリカーボネート系ポリウレタン樹脂が挙げられ、これらは１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いられる。これらの中では、耐加水分解性に優れている本発明の目的をより有効且つ確実に奏する観点から、ポリエーテル系ポリウレタン樹脂が好ましい。
【００３９】  ポリウレタン樹脂は、常法により合成してもよく、市販品を入手してもよい。市販品としては、例えば、クリスボン（ＤＩＣ（株）製商品名）、サンプレン（三洋化成工業（株）製商品名）、及びレザミン（大日精化工業（株）製商品名）が挙げられる。
【００４０】  ポリサルホン樹脂は、常法により合成してもよく、市販品を入手してもよい。市販品としては、例えば、ユーデル（ソルベイアドバンストポリマーズ（株）製商品名）が挙げられる。
【００４１】  ポリイミド樹脂は、常法により合成してもよく、市販品を入手してもよい。市販品としては、例えば、オーラム（三井化学（株）製商品名）が挙げられる。
【００４２】  中間層１２０は、マトリックス樹脂以外に、研磨パッドにおける研磨層に通常用いられる材料、例えば、カーボンブラックなどの顔料、成膜安定剤及び発泡形成剤の１種又は２種以上を含んでもよい。これらの任意に用いられる材料は、孔１２４ａ及び微孔１２４ｂの大きさや個数、形状を制御するのに用いられてもよい。さらには、中間層１２０の製造過程において用いられた溶媒などの各種の材料が、本発明の課題解決を阻害しない範囲で中間層１２０内に残存していてもよい。
【００４３】  中間層１２０を構成する樹脂の１００％モジュラスは、４〜２０ＭＰａであると好ましく、５〜１８ＭＰａであるとより好ましく、６〜１５ＭＰａであると更に好ましい。この１００％モジュラスが４ＭＰａ以上であることにより、被研磨物のグローバル平坦性を更に良好に確保することができ、２０ＭＰａ以下であることにより、研磨層１１０の被研磨物への追従性を一層高めて、被研磨物の微小欠陥を更に抑制することができる。また、同様の観点から、中間層１２０を構成する樹脂の１００％モジュラスは、研磨層１１０を構成する樹脂の１００％モジュラス以下であることが好ましく、研磨層１１０を構成する樹脂の１００％モジュラスよりも小さいことがより好ましく、研磨層１１０を構成する樹脂の１００％モジュラスよりも５ＭＰａ以上小さいことが更に好ましい。
【００４４】  中間層１２０の変形量Ｃは、研磨層１１０の変形量Ｃよりも大きいものである。これにより、中間層１２０が研磨層１１０の被研磨物への追従性を十分に補助することができるので、微小欠陥を低減することが可能となる。なお、本明細書において、各層における変形量Ｃの大小は下記のようにして判断される。すなわち、研磨パッドをその厚み方向（各層の積層方向）に、圧縮試験機にて１ｋｇｆ／ｃｍ２の荷重で全体的に圧縮したときに、研磨パッドに備えら得る各層の圧縮前後での断面をマイクロスコープ等で撮影し、その画像からの測長により厚みを測定し、圧縮前後での各層の厚みの差を変形量Ｃとして導出する。この際の各層の変形量Ｃを比較することにより、変形量Ｃの大小を判断することができる。
【００４５】  変形量Ｃの大小関係と同様の観点から、中間層１２０の変形量Ｄは、研磨層１１０の変形量Ｄよりも大きいものであると好ましい。また、この変形量Ｄは、２０〜３００μｍであると好ましく、３０〜２５０μｍであるとより好ましい。変形量Ｄが２０μｍ以上であることにより、研磨層１１０の追従性をより高めて被研磨物の微小欠陥を更に抑制することができ、３００μｍ以下であることにより、被研磨物における被研磨面のグローバル平坦性を更に向上することができる。同様の観点から、中間層１２０の変形量Ｄと研磨層１１０の変形量Ｄとの差は、５〜１００μｍであることが好ましい。
【００４６】  中間層１２０の厚みは、０．２０〜０．６０ｍｍであると好ましく、０．３０〜０．５０ｍｍであるとより好ましく、０．３５〜０．４５ｍｍであると更に好ましい。厚みが０．２０ｍｍ以上であることにより、被研磨物の微小欠陥を更に抑制することができ、０．６０ｍｍ以下であることにより、研磨加工により被研磨物に外周ダレが生じるのをより有効かつ確実に防止することができる。同様の観点から、中間層１２０の厚みは、研磨層１１０の厚み以下であることが好ましく、研磨層１１０の厚みよりも薄いことがより好ましく、研磨層１１０の厚みよりも０．１０μｍ以上薄い厚みであることが更に好ましい。
【００４７】  中間層１２０において、厚みに対する変形量Ｄの比率は、０．０３３〜１．５であると好ましく、０．０６０〜０．８３であるとより好ましく、０．０６７〜０．７１であると更に好ましい。この比率が０．０３３以上であることにより、研磨層１１０の追従性をより高めて被研磨物の微小欠陥を更に抑制することができ、１．５以下であることにより、被研磨物における被研磨面のグローバル平坦性を更に向上することができる。
【００４８】  中間層１２０の圧縮率は、１０〜６０％であると好ましい。また、中間層１２０の圧縮率は、研磨層１１０の圧縮率よりも高いことが好ましい。これらにより、本実施形態による作用効果をより有効かつ確実に奏することができる。また、中間層１２０の圧縮弾性率は、６０〜１００％であると好ましく、７０〜１００％であるとより好ましい。また、中間層１２０の圧縮弾性率は、研磨層１１０の圧縮弾性率以上であると好ましく、それよりも高いことがより好ましい。これらにより、被研磨物の微小欠陥をより低減することができる。
【００４９】  さらに、中間層１２０の密度（かさ密度）は、０．１３〜０．３３ｇ／ｃｍ３であると好ましく、０．１６〜０．２８ｇ／ｃｍ３であるとより好ましい。また、中間層１２０の密度は、研磨層１１０の密度以上であると好ましく、研磨層１１０の密度よりも高いことがより好ましい。これらにより、本実施形態による作用効果をより有効かつ確実に奏することができる。
【００５０】  中間層１２０は、そのデュロメータ硬さ（タイプＡ）が、５〜３８°であると好ましく、１０〜３５°であるとより好ましい。デュロメータ硬さが５°以上であることにより、研磨レートを更に高めることができると共に、研磨加工後の被研磨物における被研磨面のグローバル平坦性を更に向上することができ、３８°以下であることにより、被研磨物の微小欠陥をより低減することができる。同様の観点から、中間層１２０のデュロメータ硬さ（タイプＡ）は、研磨層１１０のものよりも低いことが好ましく、研磨層１１０のものよりも５°以上低いことがより好ましい。
【００５１】（硬質層）  硬質層１３０は、研磨加工後の被研磨物のグローバル平坦性を高く維持するために設けられる層である。硬質層１３０は、４つの層（研磨層１１０、中間層１２０、硬質層１３０及びクッション層１４０）の中で変形量Ｃが最も小さいものであり、それを構成する材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂、塩化ビニル樹脂及びポリエチレン樹脂などの硬質な樹脂、金属酸化物などのセラミック、ガラス、ガラスエポキシなどのＦＲＰ及び金属などが挙げられる。また、硬質層１３０を構成する材料は、硬質層１３０の厚み均一性が高く、接着面の平滑性が高いものであると好ましく、そのような観点から、硬質層１３０を構成する材料は、ポリエチレンテレフタレート樹脂、塩化ビニル樹脂及びポリエチレン樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１種の樹脂を含有することが好ましく、ポリエチレンテレフタレート樹脂を含有することがより好ましい。
【００５２】  硬質層１３０の変形量Ｃは、研磨層１１０の変形量Ｃよりも小さいものである。これにより、研磨加工後の被研磨物のグローバル平坦性を高く維持することが可能となる。同様の観点から、硬質層１３０の変形量Ｄは、研磨層１１０の変形量Ｄよりも小さいものであると好ましい。この変形量Ｄは、被研磨物のグローバル平坦性及び外周ダレといった表面平坦性をより高く維持するために、１０μｍ以下であると好ましく、６．０μｍ以下であるとより好ましい。硬質層１３０の変形量Ｄの下限は特に限定されず、例えば、変形量Ｄが０．０μｍ以上であってもよく、１．０μｍ以上であってもよい。
【００５３】  硬質層１３０の厚みは、０．１０〜０．５０ｍｍであると好ましく、０．１５〜０．４０ｍｍであるとより好ましい。厚みが０．１０ｍｍ以上であることにより、被研磨物のグローバル平坦性及び外周ダレといった表面平坦性を一層高く維持することができ、０．５０ｍｍ以下であることにより、研磨パッド１００の製造コストを抑制することができる。同様の観点から、硬質層１３０の厚みは、中間層１２０の厚み以下であることが好ましく、中間層１２０の厚みよりも薄いことがより好ましく、中間層１２０の厚みよりも０．１０ｍｍ以上薄い厚みであることが更に好ましい。
【００５４】  硬質層１３０において、厚みに対する変形量Ｄの比率は、０〜０．１０であると好ましく、０．００２５〜０．０４０であるとより好ましい。この比率が０．０４０以下であることにより、被研磨物のグローバル平坦性及び外周ダレ防止といった表面平坦性をより高く維持することができる。
【００５５】  硬質層１３０の圧縮率は、被研磨物のグローバル平坦性及び外周ダレといった表面平坦性をより高める観点から、研磨層１１０及び中間層１２０よりも小さいことが好ましく、具体的には５．０％以下が好ましく、３．０％以下がより好ましい。硬質層１３０の圧縮率の下限は特に限定されず、例えば、圧縮率が０．０％以上であってもよく、０．５％であってもよい。
【００５６】  硬質層１３０は、被研磨物のグローバル平坦性及び外周ダレといった表面平坦性をより高める観点から、そのデュロメータ硬さ（タイプＡ）が、研磨層１１０及び中間層１２０よりも大きいことが好ましく、具体的には５０°以上であると好ましく、７０°以上であるとより好ましい。硬質層１３０のデュロメータ硬さの上限は特に限定されず、例えば、デュロメータ硬さが１００°であってもよい。
【００５７】（クッション層）  クッション層１４０は、研磨層１１０の被研磨物への追従性、特に比較的大きな領域での追従性を更に向上させることにより、研磨加工後の被研磨物のグローバル平坦性を更に高めるために設けられる層である。中間層１２０が、比較的小さな領域での追従性を向上させるのに対して、クッション層１４０が、比較的大きな領域での追従性を向上させるのは、クッション層１４０の方が中間層１２０よりも研磨層１１０に対して遠くの位置に設けられること、及び、クッション層１４０と研磨層１１０との間に、変形量Ｃの最も小さな硬質層１３０が設けられるためと考えられる。ただし、要因はこれに限定されない。
【００５８】  クッション層１４０は、マトリックス１４２とそのマトリックス１４２の間に存在する複数の孔１４４ａを有するものであり、所謂湿式成膜法により形成されたものである。後述の変形量Ｄを所望の数値範囲内に収める観点から、クッション層１４０は、湿式成膜法により形成されたものであることが好ましいが、クッション層１４０の形成方法はこれに限定されない。
【００５９】  クッション層１４０が湿式成膜法により形成されたものである場合、クッション層１４０の硬質層１３０側又はそれとは反対側のいずれかの側に複数の緻密な微孔１４４ｂが形成されたスキン層領域を有していてもよい。図１では硬質層１３０側にスキン層領域を有している。スキン層領域の表面は開孔を有している。孔１４４ａ及び微孔１４４ｂの立体形状は特に限定されず略球状、縦長の（すなわちクッション層１４０の厚み方向に長い）錐体状及び紡錘形状のいずれか１つ以上であってもよい。研磨層１１０の被研磨物への追従性を更に高める観点から、孔１４４ａ及び微孔１４４ｂの立体形状は、図示するような縦長の錐体状及び紡錘形状であると好ましい。
【００６０】  また、孔１４４ａ及び微孔１４４ｂの少なくとも一部は、クッション層１４０の少なくとも一方の表面に通じた開孔を有していてもよい。さらに、クッション層１４０にバッフィング等を施してその厚みの更なる均一化を図ることで、クッション層１４０によるグローバル平坦性を高める効果が更に有効に奏される。孔１４４ａ及び微孔１４４ｂが形成されていることは、クッション層１４０を切断して現れる断面を走査型電子顕微鏡により観察することで確認できる。
【００６１】  クッション層１４０は、マトリックス１４２において、マトリックス樹脂を最も多く含む組成であることが好ましい。例えば、クッション層１４０は、その全体量に対して、マトリックス樹脂を７０〜１００質量％含むものであってもよい。クッション層１４０は、その全体量に対して、マトリックス樹脂をより好ましくは７０〜９０質量％含み、更に好ましくは７５〜９０質量％含む。
【００６２】  マトリックス樹脂としては、例えば、ポリウレタン樹脂、ポリサルホン樹脂及びポリイミド樹脂が挙げられる。これらは１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いられ、従来の研磨パッドの樹脂シート部分に用いられるものであってもよい。これらの中では、本発明の目的を一層有効且つ確実に達成する観点から、ポリウレタン樹脂が好ましく、マトリックス樹脂中にポリウレタン樹脂を５０質量％以上含むことが好ましく、８０質量％以上含むことがより好ましく、９０質量％以上含むことが更に好ましく、９５質量％以上含むことが特に好ましい。
【００６３】  ポリウレタン樹脂としては、例えば、ポリエステル系ポリウレタン樹脂、ポリエーテル系ポリウレタン樹脂、ポリエステル−エーテル系ポリウレタン樹脂及びポリカーボネート系ポリウレタン樹脂が挙げられ、これらは１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いられる。これらの中では、孔の制御及び機械的特性により優れる観点から、ポリエステル系ポリウレタン樹脂が好ましい。
【００６４】  ポリウレタン樹脂は、常法により合成してもよく、市販品を入手してもよい。市販品としては、例えば、クリスボン（ＤＩＣ（株）製商品名）、サンプレン（三洋化成工業（株）製商品名）、及びレザミン（大日精化工業（株）製商品名）が挙げられる。
【００６５】  ポリサルホン樹脂は、常法により合成してもよく、市販品を入手してもよい。市販品としては、例えば、ユーデル（ソルベイアドバンストポリマーズ（株）製商品名）が挙げられる。
【００６６】  ポリイミド樹脂は、常法により合成してもよく、市販品を入手してもよい。市販品としては、例えば、オーラム（三井化学（株）製商品名）が挙げられる。
【００６７】  クッション層１４０は、マトリックス樹脂以外に、研磨パッドにおける研磨層に通常用いられる材料、例えば、カーボンブラックなどの顔料、成膜安定剤及び発泡形成剤の１種又は２種以上を含んでもよい。これらの任意に用いられる材料は、孔１４４ａ及び微孔１４４ｂの大きさや個数、形状を制御するのに用いられてもよい。さらには、クッション層１４０の製造過程において用いられた溶媒などの各種の材料が、本発明の課題解決を阻害しない範囲でクッション層１４０内に残存していてもよい。
【００６８】  クッション層１４０を構成する樹脂の１００％モジュラスは、３〜２０ＭＰａであると好ましく、６〜２０ＭＰａであると更に好ましい。この１００％モジュラスが３ＭＰａ以上であることにより、研磨層１１０の被研磨物への外周ダレをクッション層１４０によって低減することができ、２０ＭＰａ以下であることにより、研磨層１１０の被研磨物への追従性をクッション層１４０によってグローバル平坦性を更に高めると共に、微小欠陥を更に低減することができる。また、同様の観点から、クッション層１４０を構成する樹脂の１００％モジュラスは、研磨層１１０及び中間層１２０を構成する樹脂の１００％モジュラス以下であることが好ましく、研磨層１１０及び中間層１２０を構成する樹脂の１００％モジュラスよりも小さいことがより好ましい。
【００６９】  クッション層１４０の変形量Ｃは、中間層１２０の変形量Ｃよりも大きいものである。これにより、研磨層１１０の被研磨物への追従性、特に比較的大きな領域での追従性を更に向上させることができ、研磨加工後の被研磨物のグローバル平坦性を更に高めることが可能となる。同様の観点から、クッション層１４０の変形量Ｄは、中間層１２０の変形量Ｄよりも大きいものであると好ましい。この変形例Ｄは、５５〜６５０μｍであると好ましく、１００〜６００μｍであるとより好ましく、３００〜５５０μｍであると更に好ましい。変形量Ｄをこの範囲内に収めることにより、研磨層１１０の追従性をより高めて被研磨面のグローバル平坦性を更に向上することができる。同様の観点から、クッション層１４０の変形量Ｄと中間層１２０の変形量Ｄとの差は、２００〜３００μｍであることが好ましい。
【００７０】  クッション層１４０の厚みは、０．４０〜１．３ｍｍであると好ましく、０．５０〜１．０ｍｍであるとより好ましい。厚みが０．４０ｍｍ以上であることにより、被研磨物の微小欠陥を更に抑制することができ、１．３ｍｍ以下、更に好ましくは１．０ｍｍ以下であることにより、研磨加工により被研磨物にロールオフ（外周ダレ）が生じるのをより有効かつ確実に防止することができる。同様の観点から、クッション層１４０の厚みは、研磨層１１０の厚み以上であることが好ましく、研磨層１１０の厚みよりも厚いことがより好ましく、研磨層１１０の厚みよりも０．２０ｍｍ以上厚いことが更に好ましい。
【００７１】  クッション層１４０において、厚みに対する変形量Ｄの比率は、０．０４２〜１．６であると好ましく、０．１０〜１．２であるとより好ましく、０．３０〜１．１であると更に好ましく、０．３５〜０．５８であると特に好ましく、０．４０〜０．５０であると極めて好ましい。この比率が上記範囲にあることにより、研磨層１１０の追従性をより高めて被研磨面のグローバル平坦性を更に向上することができる。
【００７２】  クッション層１４０の圧縮率は、５〜６０％であると好ましく、２０〜５５％であるとより好ましく、３０〜５０％であると更に好ましい。圧縮率が５％以上であると、クッション層によるクッション効果をより有効に奏するので、研磨痕の発生を更に抑制できると共に、研磨定盤が有する歪みによる影響を緩和することができるので、グローバル平坦性がより良好なものとなる。また、圧縮率が６０％以下であると、外周ダレを更に抑制することができる。さらに、クッション層１４０の圧縮率は、研磨層１１０の圧縮率よりも高いことが好ましい。これらにより、本実施形態による作用効果をより有効かつ確実に奏することができる。また、クッション層１４０の圧縮弾性率は、８５〜１００％であると好ましく、９０〜１００％であるとより好ましく、９５〜１００％であると更に好ましい。また、クッション層１４０の圧縮弾性率は、研磨層１１０の圧縮弾性率以上であると好ましく、それよりも高いことがより好ましい。これらにより、被研磨物のグローバル平坦性を更に高めることができる。
【００７３】  さらに、クッション層１４０の密度（かさ密度）は、０．１３〜０．５０ｇ／ｃｍ３であると好ましく、０．１５〜０．３０ｇ／ｃｍ３であるとより好ましい。また、クッション層１４０の密度は、研磨層１１０の密度以上であると好ましく、研磨層１１０の密度よりも高いことがより好ましい。これらにより、本実施形態による作用効果をより有効かつ確実に奏することができる。
【００７４】  クッション層１４０は、そのデュロメータ硬さ（タイプＡ）が、３〜３８°であると好ましく、５〜３１°であるとより好ましい。デュロメータ硬さが上記範囲内にあることにより、クッション層１４０による被研磨物のグローバル平坦性を高める効果をより有効かつ確実に奏することができる。同様の観点から、クッション層１４０のデュロメータ硬さ（タイプＡ）は、研磨層１１０のものよりも低いことが好ましく、研磨層１１０のものよりも１０°以上低いことがより好ましい。
【００７５】  上述の各層は、常法により互いに接合又は接着させることができ、例えば、粘着剤を備えた両面テープなどを用いて互いに接合又は接着させることができる。あるいは、各層を構成する材料自体が接着性や粘着性を有する場合は、各層同士を直接接触させることで、接合又は接着させることができ、または、各層を構成する材料と同じ材料を用いて接合又は接着させることもできる。
【００７６】  本実施形態の研磨パッド１００によると、研磨層１１０を構成する樹脂の１００％モジュラスが８〜２５ＭＰａであり、研磨層１１０の研磨面Ｐとは反対側に、変形量Ｃが研磨層１１０よりも大きな中間層１２０と、変形量Ｃが研磨層１１０よりも小さな硬質層１３０と、変形量Ｃが中間層１２０よりも大きなクッション層１４０とを、研磨層１１０に近い方からこの順に積層して備えるものである。これにより、特に硬質層１３０とクッション層１４０とを備えることにより被研磨物への局所的な押圧を回避することができ、また、特に中間層１２０を備えることにより被研磨物への研磨層１１０の比較的小さな領域における追従性が良好になる。さらに研磨層１１０を構成する樹脂の１００％モジュラスが８〜２５ＭＰａであることも相俟って、本実施形態の研磨パッド１００は、被研磨物の微小欠陥を十分に抑制することができると共に、被研磨物における表面のグローバル平坦性を優れたものとすることができ、高い研磨レートを確保することも可能となる。
【００７７】  本実施形態の研磨パッド１００によると、研磨層１１０と中間層１２０との合計の厚み（それらの積層体の厚み）が０．４０ｍｍ以上１．３ｍｍ以下であることが好ましく、０．７０ｍｍ以上１．０ｍｍ以下がより好ましい。研磨層１１０と中間層１２０との積層体の厚みが０．４０ｍｍ以上であることより、被研磨物の微小欠陥を更に抑制することができ、１．３ｍｍ以下であることにより、研磨加工により被研磨物にロールオフ（外周ダレ）が生じるのをより有効かつ確実に防止することができる。
【００７８】  次に、本実施形態の研磨パッド１００の製造方法について説明する。ただし、製造方法はこれに限定されない。研磨パッド１００の製造方法は、研磨層１１０に対して、研磨面Ｐとは反対側に、中間層１２０と硬質層１３０とクッション層１４０とを、研磨層１１０に近い方からこの順に積層する工程を有するものである。研磨パッド１００の製造方法は、研磨層１１０を形成するためのシート（以下、「第１シート」という。）と、中間層１２０を形成するためのシート（以下、「第２シート」という。）と、硬質層１３０を形成するためのシート（以下、「第３シート」という）と、クッション層１４０を形成するためのシート（以下、「第４シート」という。）とを準備する工程を有してもよい。
【００７９】  第１シート、第２シート及び第４シートは、それぞれ別々に、例えば下記のようにして作製される。すなわち、これらのシートは、所謂湿式成膜法により形成され、具体的には、樹脂と溶媒と必要に応じてその他の材料とを含む樹脂溶液を調製する工程（樹脂溶液調製工程）と、樹脂溶液を成膜用基材の表面に塗布する工程（塗布工程）と、樹脂溶液中の樹脂を凝固再生して、前駆体シートを形成する工程（凝固再生工程）と、前駆体シートから溶媒を除去してシートを得る工程（溶媒除去工程）と、必要に応じて、シートをバフ処理（バッフィング）又はスライス処理により研削及び／又は一部除去する工程（研削・除去工程）とを有する。以下、各工程について説明する。
【００８０】  まず、樹脂溶液調製工程では、上述のポリウレタン樹脂などの樹脂と、その樹脂を溶解可能であって、後述の凝固液に混和する溶媒と、必要に応じてシートに含ませるその他の材料とを混合し、更に必要に応じて減圧下で脱泡して樹脂溶液を調製する。溶媒としては、特に限定されないが、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（以下、「ＤＭＦ」という。）及びＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミドが挙げられる。樹脂溶液の全体量に対する樹脂の含有量は、特に限定されないが、例えば１０〜５０質量％の範囲であってもよく、１５〜３５質量％の範囲であってもよい。
【００８１】  次に、塗布工程では、樹脂溶液を、好ましくは常温下で、ナイフコータ等の塗布装置を用いて帯状の成膜用基材に塗布して塗膜を形成する。このときに塗布する樹脂溶液の厚みは、最終的に得られる各シートの厚みが所望の厚みになるように、適宜調整すればよい。成膜用基材の材質としては、例えば、ＰＥＴフィルムなどの樹脂フィルム、布帛及び不織布が挙げられる。これらの中では、液を浸透し難いＰＥＴフィルムなどの樹脂フィルムが好ましい。
【００８２】  次いで、凝固再生工程では、成膜用基材に塗布された樹脂溶液の塗膜を、樹脂に対する貧溶媒（例えばポリウレタン樹脂ＤＭＦ溶液の場合は水）を主成分とする凝固液中に連続的に案内する。凝固液には、樹脂の再生速度を調整するために、樹脂溶液中の溶媒以外の極性溶媒等の有機溶媒を添加してもよい。また、凝固液の温度は、樹脂を凝固できる温度であれば特に限定されず、例えば、１５〜６５℃であってもよい。凝固液中では、まず、樹脂溶液の塗膜と凝固液との界面に皮膜（スキン層）が形成され、皮膜の直近の樹脂中に無数の緻密な微孔（例えば、研磨層１１０における微孔１１４ｂ）が形成される。その後、樹脂溶液に含まれる溶媒の凝固液中への拡散と、樹脂中への貧溶媒の浸入との協調現象により、連続気泡構造を有する樹脂の再生が進行する。このとき、成膜用基材が液を浸透し難いもの（例えばＰＥＴフィルム）であると、凝固液がその基材に浸透しないため、樹脂溶液中の溶媒と貧溶媒との置換がスキン層付近で優先的に生じ、スキン層付近よりもその内側にある領域の方に、より大きな孔（例えば、研磨層１１０における孔１１４ａ）が形成される傾向にある。こうして成膜用基材上に前駆体シートが形成される。
【００８３】  次に、溶媒除去工程では、形成された前駆体シート中に残存する溶媒を除去してシートを得る。溶媒の除去には、従来知られている洗浄液を用いることができる。また、溶媒を除去した後のシートを、必要に応じて乾燥してもよい。シートの乾燥には、例えば、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用いることができるが、乾燥方法はこれに限定されない。シリンダ乾燥機を用いる場合、前駆体シートがシリンダの周面に沿って通過することで乾燥する。さらに、得られたシートをロール状に巻き取ってもよい。
【００８４】  次いで、研削・除去工程では、シートの両面のうちの少なくとも一方を、バフ処理又はスライス処理で研削及び／又は一部除去する。バフ処理やスライス処理によりシートの厚みの均一化を図ることができ、シートの表面をより平坦にすることができるため、被研磨物に対する押圧力を一層均等化し、被研磨物における微小欠陥を更に抑制すると共に被研磨物のグローバル平坦性を更に向上させることができる。このようにして、第１シート、第２シート及び第４シートが得られる。
【００８５】  一方、第３シートとしては、硬質層１３０の説明において記載した材料から構成されるフィルム又はシートについて、市販のものを入手したり常法により合成したりしたものを用いることができる。
【００８６】  次に、準備した各シートを上記の順に貼り合わせることで、研磨層１１０に対して、研磨面Ｐとは反対側に、中間層１２０と硬質層１３０とクッション層１４０とを、研磨層１１０に近い方からこの順に積層した本実施形態の研磨パッド１００が得られる。なお、各シートの貼り合わせには、接着剤、粘着剤、それらを備えた両面テープなどを用いることができる。接着剤としては、上記各シートを構成する材料と同じ材料を用いてもよい。
【００８７】  本実施形態の研磨パッド１００を用いた研磨方法は、得られた研磨パッド１００を用いて被研磨物を研磨する工程を有する。その具体例の一つを以下に説明する。まず、片面研磨機の保持定盤に被研磨物を保持させる。次いで、保持定盤と対向するように配置された研磨定盤に研磨パッド１００を装着する。そして、被研磨物と研磨パッド１００との間に砥粒（研磨粒子）を含むスラリー（研磨スラリー）を供給すると共に、被研磨物を研磨パッド１００の方に所定の研磨圧にて押圧しながら研磨定盤ないし保持定盤を回転させることで、被研磨物を化学的機械的研磨により研磨する。
【００８８】  本実施形態の研磨パッド１００の用途としては、例えば、半導体、半導体デバイス用シリコンウェハ、各種記録用ディスクの基板、液晶ディスプレイ用ガラス基板の材料が挙げられる。これらの中では、微小な欠陥を低減したものとして将来的に有用となる観点から、半導体デバイス用途などのシリコンウェハが好ましい。
【００８９】  以上、本実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記本実施形態に限定されるものではない。例えば、本発明の別の実施形態の研磨パッドは、図２に示すような研磨パッドであってもよい。図２は、本実施形態の研磨パッドの別の一例を模式的に示す断面図である。この研磨パッド２００は、クッション層１４０をクッション層２４０に代えた以外は、上記の研磨パッド１００と同様の構成を備えるものである。クッション層２４０のクッション層１４０との違いは、クッション層１４０においては、スキン層領域が硬質層１３０側に位置するのに対して、クッション層２４０においては、スキン層領域が硬質層１３０とは反対側に位置すること、並びに、バッフィング面がスキン層領域であるクッション層１４０に対して、バッフィング面がスキン層とは反対側の面であるクッション層２４０となっていることである。このようなバッフィング面を有することで、変形量、圧縮率、硬度等を調整することができる。また、研磨パッド２００がクッション層２４０を備えることで、相対的に高密度なスキン層領域が残され、スキン層領域の反対側の相対的に低密度な領域がバッフィングにより除去されることとなる。第４シートのバッフィングにより、クッション層の厚み斑をより低減するためには、スキン層領域とは反対側の相対的に低密度な領域をバッフィングする方が好ましい。これにより、相対的に高密度なスキン層領域が残存したクッション層になるため、クッション層の厚み斑をより低減することができる。クッション層として、厚み斑の小さい平坦性が高いクッション層を用いることで、研磨荷重の局所的な斑をより低減させることができ、研磨痕を更に抑制できるので、特に望ましい。
【００９０】  また、研磨層１１０、中間層１２０及びクッション層１４０は、上記本実施形態では、所謂湿式成膜法により形成されたものであったが、乾式成型法により形成されたものであってもよく、いずれか１つの層が湿式成膜法により形成されたものであり、他の層が乾式成型法により形成されたものであってもよい。
【００９１】  さらに、本発明の研磨パッドは、上述の各層に加えて、従来の研磨パッドに備えられる別の部材を備えていてもよい。ただし、本発明の作用効果をより有効かつ確実に奏する観点から、研磨層１１０、中間層１２０、硬質層１３０及びクッション層１４０は、この順に積層されており、かつ各層間の接合又は接着に用いられる接着剤等以外の部材を、上記各層の間に備えないことがより好ましい。したがって、研磨パッドが別の部材を備える場合、その別の部材は、クッション層１４０の硬質層１３０とは反対側に備えられることが望ましい。
【実施例】
【００９２】  以下、実施例によって本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、各層の圧縮率及び圧縮弾性率は下記のようにして測定し、樹脂の１００％モジュラス、各層の密度、デュロメータ硬さ及び変形量Ｃ及び変形量Ｄは、上述のようにして測定した。【００９３】（圧縮率及び圧縮弾性率の測定）  各層の圧縮率及び圧縮弾性率はＪＩＳ−Ｌ１０２１−６に準拠して、ショッパー型厚み測定器（加圧面：直径１ｃｍの円形）を用いて求めた。具体的には、室温において、無荷重の状態から初荷重を３０秒間かけた後の厚みｔ０を測定し、次に厚みｔ０の状態から最終圧力をかけて、そのまま１分間放置後の厚みｔ１を測定した。更に厚みｔ１の状態から全ての荷重を除き、１分間放置後、再び初荷重を３０秒間かけた後の厚みｔ０’を測定した。これらから、圧縮率及び圧縮弾性率を下記式：    圧縮率（％）＝（ｔ０−ｔ１）／ｔ０×１００    圧縮弾性率（％）＝（ｔ０’−ｔ１）／（ｔ０−ｔ１）×１００により算出した。このとき、初荷重は１００ｇ／ｃｍ２、最終圧力は１１２０ｇ／ｃｍ２とした。【００９４】（実施例１）  まず、２５℃における１００％モジュラスが１０ＭＰａであるポリエーテル系ＭＤＩ系のポリウレタン樹脂（ＰＵ）３０質量部とＤＭＦ７０質量部とからなる溶液に、ＤＭＦ６０質量部、カーボンブラック２．５質量部、成膜安定剤（数平均分子量２０００の３官能のポリプロピレングリコール；ポリウレタン樹脂１００質量％に対して１質量％）、及び発泡形成剤（ジオクチルスルホコハク酸；ポリウレタン樹脂１００質量％に対して１質量％）をそれぞれ添加して混合撹拌することにより、樹脂溶液を得た。その２５℃での粘度をＢ型回転粘度計（東機産業株式会社製、商品名「ＴＶＢ−１０型」）を用いて測定したところ、５０ｄＰａ・ｓ（５０００ｃＰ）であった。【００９５】  次に、成膜用基材として、帯状のＰＥＴフィルムを準備した。その成膜用基材の塗布面に、上記樹脂溶液を、ナイフコータを用いて塗布して塗膜を得た。次いで、得られた塗膜を、凝固液である水からなる室温の凝固浴に浸漬し、樹脂を凝固再生して前駆体シートを得た。前駆体シートを凝固浴から取り出し、成膜用基材から前駆体シートを剥離した後、水からなる７０℃の洗浄液（脱溶媒浴）に浸漬し、１２０℃で前駆体シートを乾燥して、樹脂シートを得た。次いで、樹脂シートのスキン層領域側の表面にバフ処理を施し、厚み０．４７ｍｍ、デュロメータ硬さ（タイプＡ）が５３°の研磨層を形成するための第１シートを得た。第１シート（すなわち研磨層）の密度、圧縮率、圧縮弾性率及び変形量Ｄは表１に示すとおりであった。【００９６】  次いで、ポリウレタン樹脂として、２５℃における１００％モジュラスが１０ＭＰａであるポリエーテル系ＭＤＩ系のポリウレタン樹脂を用い、厚み、密度、圧縮率、圧縮弾性率及びデュロメータ硬さを表１に示すものになるようにし、バフ処理を施さない以外は第１シートと同様にして、第２シート（すなわち中間層）を得た。また、ポリウレタン樹脂として、２５℃における１００％モジュラスが６ＭＰａであるポリエステル系ＭＤＩ系のポリウレタン樹脂を用い、厚み、密度、圧縮率、圧縮弾性率及びデュロメータ硬さを表１に示すものになるようにした以外は第１シートと同様にして、第４シート（すなわちクッション層）を得た。さらに、表１に示す厚みを有するＰＥＴシートを第３シート（すなわち硬質層）として用意した。【００９７】  次いで、第１シートのバフ処理が施されていない面側に、第２シートを、第１シートの作製に用いたものと同系統のポリウレタン樹脂を用いて貼り合わせた。次に、第２シートの第１シートに貼り合わせたのとは反対側の面に、第３シートを接着剤（エポキシ系樹脂）で貼り合わせた。さらに、第３シートの第２シートに貼り合わせたのとは反対側の面に、感圧性両面テープを用い、第４シートのバフ処理が施されている側の面を貼り合わせた。そして、第４シートのバフ処理が施されていない側の面に剥離紙を備えた両面テープを貼り合わせて、研磨パッドを得た。【００９８】  得られた研磨パッドについて、各層の変形量Ｃを測定したところ、変形量Ｄと同じ大小関係であった。【００９９】（実施例２〜１０、比較例１〜６）  各シート（各層）を表１に示すように変更した以外は実施例１と同様にして、研磨パッドを得た。なお、実施例６及び８においては、第４シートのバフ処理を樹脂シートのスキン層領域側とは反対側の表面に施し、そのバフ処理が施されている側の面を第３シートに貼り合わせた。また、実施例８においては、第１シートを得る際に、成膜安定剤を用いず、かつ、発泡形成剤の添加量をポリウレタン樹脂１００％に対して０．５質量％に変更した。さらに、比較例１においては、第２シート（すなわち中間層）及び第３シート（すなわち硬質層）を用意せず、第１シートと第４シートである不織布を接着剤で貼り合わせ、比較例２においては、第２シート（中間層）を用意せず、第１シートと第３シートを接着剤で貼り合わせた。【０１００】  得られた研磨パッドについて、各層の変形量Ｃを測定したところ、変形量Ｄと同じ大小関係であった。【０１０１】（研磨加工評価）  得られた研磨パッドを用いて、被研磨物として３００ｍｍφシリコンウェハを用い、下記の条件にて研磨加工を行った。・研磨機：岡本製作所社製、製品名「ＰＮＸ３３２Ｂ」・研磨荷重：１００ｇ／ｃｍ２・定盤回転数：３０ｒｐｍ・ヘッド回転数：３０ｒｐｍ・スラリー流量：１Ｌ／ｍｉｎ【０１０２】  なお、研磨スラリーとして、株式会社フジミインコーポレーテッド製の製品名「ＦＧＬ３９００ＲＳ」を用いた。研磨終了後、低エッチング条件の枚葉洗浄機を用いて被研磨物を洗浄した。洗浄条件は、ＳＰ３のヘイズレベルが０．０８ｐｐｍを超えないようなエッチング取代になるよう設定した。【０１０３】  「研磨レート」は、ＡＤＥ社製静電容量型フラットネス測定装置（製品名、「ＡＦＳ」）によって評価した。具体的には、まず、ＨＦを用いた洗浄により酸化膜を除去したシリコンウェハを準備し、通常の１０倍の研磨時間にて、２５枚のシリコンウェハを順に研磨し、研磨前後の平均厚みから平均取代を計算し、２５枚それぞれの平均研磨レートを求めた。比較例１の研磨レートを基準に、研磨レートの低下が１０％未満の場合を「Ａ」と判定し、１０％以上の場合を「Ｂ」と判定した。結果を表１及び２に示す。【０１０４】  また、「表面平坦性」は、ＫＬＡテンコール社製光干渉式フラットネス測定装置（製品名、「Ｗａｆｅｒｓｉｇｈｔ」）によって評価した。具体的には、まず、ＨＦを用いた洗浄により酸化膜を除去したシリコンウェハ１６枚に対して仕上研磨のみ実施した。その研磨前後のフラットネス測定結果からΔＧＢＩＲとΔＥＳＦＱＲの平均値を計算し、ΔＧＢＩＲを平坦性、ΔＥＳＦＱＲを外周ダレの判断指標とした。なお、ＧＢＩＲはＥＥ（Ｅｄｇｅ  Ｅｘｃｌｕｓｉｏｎ）２ｍｍ、ＥＳＦＱＲはＥＥ１ｍｍ（角度５°、長さ１０ｍｍ）の条件で測定を行った。研磨前のＧＢＩＲに対しΔＧＢＩＲが１０％以下であって、かつ、研磨前のＥＳＦＱＲに対しΔＥＳＦＱＲが２０％以下の場合、表面平坦性を「Ａ」、研磨前のＧＢＩＲに対しΔＧＢＩＲが１０％以下であって、かつ、研磨前のＥＳＦＱＲに対しΔＥＳＦＱＲが２０％を超える場合、表面平坦性を「Ｂ」、研磨前のＧＢＩＲに対しΔＧＢＩＲが１０％を超える場合、表面平坦性を「Ｃ」と判定した。【０１０５】  「研磨痕の評価」は、ＫＬＡテンコール社製ウェハ表面検査装置（製品名、「Ｓｕｒｆｓｃａｎ  ＳＰ３」）によって評価した。具体的には、研磨加工後の被研磨物について、パーティクルサイズを１８ｎｍとして測定したパーティクルの数を、パーティクルサイズを２６ｎｍとして測定したパーティクルの数で除した結果（以下、「パーティクル増加量」という。）に基づいて評価した。パーティクル増加量が３００倍以上の場合、あるいは、検出限界を超えた場合、パーティクルが多いとして「Ｃ」と判定し、１００倍以上３００倍未満の場合、パーティクルサイズがやや少ないとして「Ｂ」と判定し、５０倍以上１００倍未満の場合、パーティクルが少ないとして「Ａ」と判定し、２０倍以上５０倍未満の場合、パーティクルが微少であるとして「ＡＡ」と判定し、２０倍未満の場合、パーティクルがごく微少であるとして「ＡＡＡ」と判定した。結果を表１及び２に示す。また、実施例６、実施例８、比較例１及び比較例４について、上記のウェハ表面検査装置を用いた場合に観察できた、被研磨物表面の微小欠陥の画像を図３に示す。【０１０６】 【表１】
2015178289.tif 000003
【０１０７】 【表２】
2015178289.tif 000004
【０１０８】  本出願は、２０１４年５月２１日出願の日本特許出願（特願２０１４−１０５７１１）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１０９】  本発明によれば、高い研磨レートを実現できると共に、研磨後の被研磨物について、２６ｎｍ以下のパーティクルサイズの欠陥を測定できる測定器によって検出される微小な欠陥を十分に低減でき、かつその被研磨物の表面の平坦性にも優れた研磨パッド等を提供できるので、そのような技術分野に産業上の利用可能性がある。
【符号の説明】
【０１１０】  １００、２００…研磨パッド、１１０…研磨層、１２０…中間層、１３０…硬質層、１４０、２４０…クッション層。
【図１】
2015178289.tif 000005
【図２】
2015178289.tif 000006
【図３】
2015178289.tif 000007
【国際調査報告】
2015178289.tif 000008
2015178289.tif 000009
2015178289.tif 000010
2015178289.tif 000011