(57)【要約】【課題】半導体基板原料である半導体ウェハを平坦化するための研磨パッドにおいて、従来の研磨パッドに比してプラナリティーとユニフォーミティーのバランスに優れた研磨パッドを提供する。【解決手段】極限粘度［η］が５ｄｌ／ｇ以上のポリオレフィンからなるフィルムをスリットし、１００〜１５０℃の温度下で、少なくとも縦方向に２倍以上延伸することにより得られる延伸テープを、８０℃以下の温度で解繊比１．０〜３．０で解繊してスプリットヤーンを得る。このスプリットヤーンを材料として上記ポリオレフィンからなる不織布原反を製造し、特に好ましくは、不織布原反を形成する繊維の表面に各種材料との密着性に優れた被膜を形成し、さらにポリウレタン樹脂を好ましくは含浸させることにより研磨パッドを得る。プラナリティーとユニフォーミティーのバランスに優れた研磨パッドが得られる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも
（Ａ）極限粘度［η］が５ｄｌ／ｇ以上のポリオレフィンからなる不織布と
（Ｂ）樹脂とが混在した構成を有することを特徴とする研磨パッド。
【請求項２】
（Ｃ）ポリオレフィン系エラストマー（Ｃ１）と、
酸変性ポリオレフィン（Ｃ２）および／または高級脂肪酸塩（Ｃ３）
とからなる組成物を含む請求項１記載の研磨パッド。
【請求項３】
連続発泡構造を持つことを特徴とする請求項１記載の研磨パッド。
【請求項４】
微細孔を有する樹脂（Ｄ）からなる層と、
少なくとも極限粘度［η］が５ｄｌ／ｇ以上のポリオレフィンからなる不織布（Ａ）と樹脂（Ｂ）とが混在した構成を有する層
とからなることを特徴とする研磨パッド。
【請求項５】
少なくとも極限粘度［η］が５ｄｌ／ｇ以上のポリオレフィンからなる不織布（Ａ）と樹脂（Ｂ）とが混在した構成を有する層が
（Ｃ）ポリオレフィン系エラストマー（Ｃ１）と、
酸変性ポリオレフィン（Ｃ２）および／または高級脂肪酸塩（Ｃ３）
とからなる組成物
を含むことを特徴とする請求項４記載の研磨パッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の所属する技術分野】本発明は、超高分子量ポリオレフィンからなる不織布を用いた研磨パッドに関するものであり、特に半導体ウェハの平坦化や配線形成に用いる研磨パッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体メモリに代表される大規模集積回路（ＬＳＩ）は、年々集積化が進んでおり、それに伴い大規模集積回路の製造技術も高密度化が進んでいる。さらに、この高密度化に伴い半導体デバイス製造の積層数も増加している。その積層数の増加により、従来は問題とならなかった積層にすることによって生ずる半導体ウェハ主面の凹凸が問題となっている。該凹凸に起因する露光時の焦点深度不足を補う目的で、あるいは、スルーホール部の平坦化による配線密度を向上させる目的で、化学的機械研磨すなわちＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）技術を用いた半導体ウェハの平坦化が検討されている。
【０００３】
一般にＣＭＰ装置は、被処理物である半導体ウェハを保持する研磨ヘッド、被処理物の研磨処理を行うための研磨パッド、前記研磨パッドを保持する研磨定盤から構成されている。そして半導体ウェハの研磨処理は研磨剤と薬液からなるスラリーを用いて、半導体ウェハと研磨パッドを相対運動させることにより、半導体ウェハ表面層の凹凸が除去されて基板表面の層を滑らかにする（プラナリティーの向上）ものである。更に、上記半導体ウエハが有する水平方向の均一性、厚みの均一性（ユニフォーミティー）を向上でき、さらに単位時間当たりの研磨量で示される研磨速度が高く、安定な研磨速度が得られ、研磨により半導体基板表面にスクラッチ等の傷を発生させないことが出来れば理想的である。
【０００４】
剛性が高く広い水平領域で変形の少ない硬い研磨パッドは、半導体ウエハの凹凸形状に関係なく優れた研磨性を示すため、プラナリティーに関しては非常に良く仕上がる反面、パッドの柔軟性に乏しく、ユニフォーミティーについては劣る傾向にある。一方、柔軟な研磨パッドは、基材である不織布中の繊維交絡中に含浸された種々の樹脂が繊維同士のバインダとして働くとともに、その樹脂層自体が連続発泡構造を有する不織布タイプのものが一般的である。上記の柔軟な研磨パッドは、比較的滑らかな形状の凹凸に対する研磨が起こり難いため、得られる半導体ウエハのプラナリティーは不十分である場合が多いが、研磨パッドの面に対する追従性が良いので、ウェハ全体でのユニフォーミティーは向上するのが一般的特性である。上記の硬い研磨パッドや柔軟な研磨パッドは、特開平７−３２６５９７号公報（特許文献１）等に開示されている。
【０００５】
上記の理由から、ＣＭＰ技術等の平坦化においては、プラナリティーとユニフォーミティーとを両立させるため、研磨パッドの特性としては、半導体ウェハを研磨するための硬質層である研磨層と半導体ウェハのうねりに対する追従性の良い軟質層であるクッション層の特性を兼ね備えたものが理想的であり、硬質層と軟質層の二層を積層した複合体の形態をした研磨パッドが、特開平１１−２３５６５６号公報（特許文献２）等で報告されている。
【０００６】
また研磨パッドには、研磨の際に発生する加工屑や反応生成物の排出部を設けることが求められている。この性能を満足する形態として、前述の連続発泡体形状を有する研磨パッドが用いられている。上記の連続発泡体の研磨パッドは、基材である不織布中の繊維交絡中に含浸された種々の樹脂が繊維同士のバインダとして働くとともに、その樹脂層自体が連続発泡構造を有する。他の例として、連続発泡形状でなくともパッド表面に微細孔あるいは格子溝を有した構造を有する研磨パッドもあり、例えば特許文献１に記載されている。
【０００７】
しかし、このような従来の研磨パッドは、プラナリティーとユニフォーミティーとのバランスにおいて満足できるものではなかった。更にウェハヘッド部のウェハの保持方法の改善によっても、この研磨パッドでは段差解消を行うためには、研磨量を多く取らなければならないために段差解消度が低いばかりでなく、ディッシングにより段差を完全にゼロにすることは困難であった。
【０００８】
一方、半導体ウェハの大型化、一度に研磨する半導体ウェハの数を多くするために、研磨パッドは、大型になってきており、直径２０インチ（約５０ｃｍ）以上のものから、直径７０ｃｍ以上、時には直径９０ｃｍ以上のもの、場合によっては、１２０ｃｍ以上のものが要求されてきている。大型のパッドにおいては、研磨時の半導体ウェハと研磨パッド間の相対速度も大きくなり、厚みの精度による問題が非常に大きくなる。また、研磨方法としては、速い研磨速度でＴＴＶ（Ｔｏｔａｌ  Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ    Ｖａｒｉａｔｉｏｎ）などの形状精度を得ることを目的とした、研削を主体とした一次研磨、次いで研削速度を遅くして、表面ヘイズ等を除去した高品質のウェハ表面を得ることを目的とした、エッチングを主体とした二次研磨、場合によっては、更に、高品質を得るために三次、四次研磨を実施することもあり、効率の良い研磨工程による消耗品コスト、ウェハコスト等の低減が望まれている等、研磨パッドに要求される性能は高まる一方である。
【０００９】
【特許文献１】特開平７−３２６５９７号公報
【特許文献２】特開平１１−２３５６５６号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、基材、特に半導体基板上の半導体デバイス表面を平坦化するための研磨パッドにおいて、プラナリティーとユニフォーミティーのバランスを向上させ、さらに研磨性能を長期間維持できる研磨パッドを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、かかる状況に鑑み、プラナリティーとユニフォーミティーとを更に高いレベルで両立させた研磨パッドを得るべく、種々検討した結果、超高分子量ポリオレフィンからなる不織布を用いた研磨パッドが、これらの問題を解決し、さらに長期間の研磨性能を維持できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１２】
すなわち、本発明は、
（１）少なくとも
（Ａ）極限粘度［η］が５ｄｌ／ｇ以上のポリオレフィンからなる不織布と
（Ｂ）樹脂とが混在した構成を有することを特徴とする研磨パッドであり、
（２）  （Ｃ）ポリオレフィン系エラストマー（Ｃ１）と、
酸変性ポリオレフィン（Ｃ２）および／または高級脂肪酸塩（Ｃ３）
とからなる組成物を含む請求項１記載の研磨パッドであり、
（３）連続発泡構造を持つことを特徴とする研磨パッドであり、
（４）微細孔を有する樹脂（Ｂ）からなる層と、
少なくとも極限粘度［η］が５ｄｌ／ｇ以上のポリオレフィンからなる不織布（Ａ）と樹脂（Ｂ）とが混在した構成を有する層
とからなることを特徴とする研磨パッドであり、
（５）少なくとも極限粘度［η］が５ｄｌ／ｇ以上のポリオレフィンからなる不織布（Ａ）と樹脂（Ｂ）とが混在した構成を有する層が
（Ｃ）ポリオレフィン系エラストマー（Ｃ１）と、
酸変性ポリオレフィン（Ｃ２）および／または高級脂肪酸塩（Ｃ３）
とからなる組成物
を含むことを特徴とする研磨パッド
である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の超高分子量ポリオレフィンの不織布（Ａ）と樹脂（Ｂ）とが混在した構成からなる研磨パッドは、例えば、極限粘度［η］が５ｄｌ／ｇ以上の超高分子量ポリオレフィンの延伸フィルムを、解繊してスプリットヤーンとした後、ウェブに成形し接合後、ポリウレタン樹脂を含浸することにより得ることが出来る。また、ポリオレフィン系エラストマー（Ｃ１）と、酸変性ポリオレフィン（Ｃ２）および／または高級脂肪酸塩（Ｃ３）とからなる組成物を含んでいても良い。以下、本発明を詳細に説明する。
【００１４】
（超高分子量ポリオレフィン）
本発明では、共重合のことを重合と言うことがあり、共重合体のことを重合体ということがある。また、［η］が５ｄｌ／ｇ以上のポリオレフィン、ポリエチレン、ポリプロピレンを、それぞれ超高分子量ポリオレフィン、超高分子量ポリエチレン、超高分子量ポリプロピレンということがある。
【００１５】
本発明に用いる超高分子量ポリオレフィンは、デカリン溶媒中、１３５℃で測定した極限粘度［η］が５ｄｌ／ｇ以上、好適には８〜２５ｄｌ／ｇで且つＡＳＴＭ  Ｄ１２３８、Ｆ規格で測定されるメルトフローレート（ＭＦＲ）が０．０１ｇ／１０分以下のポリオレフィンである。具体的には、エチレンの単独重合体、エチレンと少量α−オレフィン、例えばプロピレン、１−ブテン、４−メチル−１−ペンテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−オクテン、１−デセン等とを共重合体して得られるエチレンを主体とした結晶性の共重合体、プロピレンの単独重合体、プロピレンと上記αオレフィンとの結晶性共重合体等の他、ブテン、スチレンの重合体などの結晶性を有するオレフィン重合体である。これらの中で、エチレンの単独重合体およびエチレンを主体とした結晶性の共重合体が、経済性や安定性などの面から好適に用いられる
上記のような超高分子量ポリオレフィンには、必要に応じて各種の安定剤を配合してもよい。この安定剤としては、例えば、テトラキス〔メチレン（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ）ヒドロシンナメート〕メタン、ジステアリルチオジプロピオネート等の耐熱安定剤、あるいはビス（２，２′，６，６′−テトラメチル−４−ピペリジン）セバケート、２−（２−ヒドロキシ−ｔ−ブチル−５−メチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾル等の耐候安定剤などが挙げられる。又、着色剤として無機系、有機系のドライカラーを添加してもよい。（延伸フィルム、延伸テープ）
本発明に用いる延伸テープは前記超高分子量ポリオレフィンをフィルムに成形した後延伸することによって得られる。
【００１６】
延伸に用いるフィルムの製法に特に制限はないが、好ましい製造方法として、インフレーションフィルム成形法を挙げることが出来る。代表例として超高分子量ポリエチレンを用いた成形について詳細に説明する。この方法では、まず極限粘度［η］が５ｄｌ／ｇ以上の超高分子量ポリエチレンをスクリュー押出機、好ましくは、溝付シリンダー（バレル）を具備するスクリュー押出機で溶融し、次いでマンドレルが押出機の第一スクリューと独立して回転する少なくともＬ／Ｄが５の第二スクリューを持つスクリューダイから前記溶融状態の超高分子量ポリエチレンを押し出した後、この押し出しにより形成された溶融状態のチューブ状フィルムの内部に気体を吹き込んで膨比１．１〜２０倍、好ましくは１．５〜１５倍に膨張させる方法である。この際、得られるフィルムは樹脂の融点より５℃程度低い温度で横方向に１０％以上熱収縮するフィルムであることが好ましい。
【００１７】
超高分子量ポリエチレンの溶融物は、汎用のポリエチレンの溶融物に比べると極めて粘度が高く、ゴム状の粘性体であるため、Ｌ／Ｄが５未満のスクリューダイではダイより押出される前に完全に均一融合された溶融物とならないため、ダイから押出されたチューブ状フィルムの内部に気体を吹き込んだ際にチューブが均一に膨らまなかったり、破れたりして良好なフィルムが得られない。第二スクリューを持つスクリューダイのマンドレルは、押出機の第一スクリューと独立して回転させることが好ましく、その回転数は必ずしも押出機の第一スクリューの回転数と同じである必要はない。
【００１８】
チューブ状フィルムの内部に吹き込む気体に特に制限はない。通常は扱い易さや経済性を考慮して空気や窒素が好ましく用いられる。樹脂の融点より５℃程度低い温度での横方向の熱収縮率が１０％未満のフィルムは、縦裂強度が低く１５０ｇ／ｍｍに満たないおそれがある。
【００１９】
延伸に用いるフィルムの他の製造方法としては、圧縮成形法によって得られる丸棒の外皮部から連続的に刃物で削り出す方法やＴダイフィルム成形法も例示できる。これらの中でも、フィルムの長さを調節する自由度や、生産性（例えば、工程数や設備の簡便性等）の観点から、本発明におけるフィルムの製造方法はインフレーションフィルム成形法が好ましい。
【００２０】
本発明においては、上記のフィルムを延伸した後テープ状にスリットする方法や、上記フィルムをテープ状にスリットした後延伸する方法で延伸テープを得ることが、後述する解繊処理を行う上で好ましい。
【００２１】
スリットは、繰り出しロールを用いてフィルムを繰り出し、通常のフェザー刃のようなものを用いてテープ状にスリットする。このテープ状にスリットしたものを、加熱板と温風循環式システムを兼ね備えた加熱型の延伸槽内にて延伸する。
【００２２】
上記のフィルムやテープを延伸する方法は公知の方法を採用することが出来る。好ましい具体例としては、上記のテープ状にスリットしたテープを、加熱板と温風循環式システムを兼ね備えた加熱型の延伸槽内にて延伸する方法を例示することが出来る。延伸を行う際の温度は、用いるポリオレフィンの種類によって異なるが、例えば、ポリエチレンの場合、１００〜１５０℃の温度で行うことが好ましい。延伸倍率は少なくとも縦方向に２倍以上、好ましくは４〜１０倍に延伸することにより得られる。延伸倍率が２倍未満ではスプリットヤーンの引張強度が不足するおそれがある。
【００２３】
前述のスプリットヤーンは、上記の延伸テープを解繊して得られるものであり、その引張強度が７ｇ／デニール以上、好ましくは１０ｇ／デニール以上の通常３０〜２００００デニール、好ましくは１００〜５０００デニールである。引張強度が低いと不織布（Ａ）とした時に、引張強度が発現しないことがある。
【００２４】
解繊は、公知の方法、例えばポーキュパインカッターあるいはスパイラルカッター等を用いて行われる。解繊条件としては、例えばポリエチレンの場合、８０℃以下の温度で、解繊比（ロール周速／テープ速度）０．５〜４．０、好ましくは１．０〜３．０の条件で行うことが好ましい。また超高分子量ポリプロピレンの延伸テープを用いる場合は、その強度が高いため、ポーキュパインカッターでの解繊処理が好ましい。ポーキュパイン針は幅方向に０．５〜２ｍｍ、流れ方向に１〜１０ｍｍの間隔で、流れ方向に千鳥状又螺子状に植針するのが好ましい。又、針先長は１〜１０ｍｍが好適である。
【００２５】
解繊を８０℃を越えた温度条件で行う場合、解繊しにくくなり、未解繊、又は、不均一な解繊となる可能性がある。又、解繊比が前記数値よりも小さい場合には、繊維が荒くなり、大きい場合には網目が細かく、且つ羽毛状になりやすく強度が低下し易い。
【００２６】
本発明のスプリットヤーンは、５〜２００ｍｍ長、好ましくは、３０〜１５０ｍｍ長の短繊維であることが好ましい。上記の解繊操作で得られたスプリットヤーンが上記の範囲外の場合等には、これを切断して長さを調節することもできる。また、開綿機で十分ほぐしたものが不織布製造のための材料として好ましい。
【００２７】
（不織布（Ａ））
本発明の不織布（Ａ）は、上記の延伸テープあるいはスプリットヤーンを材料として製造することが好ましいが、これらの他の樹脂材料からなる繊維を加えてもよい。本発明の研磨パッドの製造方法は、一般の研磨パッドの製造方法を採用することができる。より詳しくは、不織布原反を製造する工程と、原反に砥粒を固着せしめる工程及び種々の機械加工を施す工程とに分けられる。不織布原反を製造する方法としては、熱でスポット溶接する熱接着型、接着剤で材料を結合した接着剤型、材料同士を機械的に絡ませて結合した機械結合型、材料を静電気や空気流で移動捕集面に集積して結合した紡糸型等がある。
【００２８】
熱接着型としては、熱エンボスで固める方法（サーマルボンド法）がある。接着剤型の不織布（Ａ）は、浸漬法、プリント法、スプレイ法、粉末法、溶融繊維法、などで製造される。基本的には、延伸テープあるいはスプリットヤーンでウェブを形成し、このウェブを複数枚積層して接着する。浸漬法では、ウェブを浸漬槽内の接着剤に浸漬してから乾燥、ベーキングして不織布（Ａ）を製造する。プリント法では、ニップコーター、リバースコーターなどでウェブに接着剤を部分的に添加してウェブ同士を接着する。スプレイ法ではウェブに接着剤をノズルから散布してウェブ同士を接着する。粉末法は粉末接着剤をウェブに散布し、ベーキングで溶融してウェブ同士を接着する。溶融繊維法は低融点の熱可塑性樹脂繊維をウェブに混合して、この繊維を溶融して接着する。機械結合型の方法としては、ニードルパンチ法、ステッチボンド法を挙げることができる。ニードルパンチ法は先端部分に倒鈎（ｂａｒｂ）を持つ針でウェブをパンチングするもので、倒鈎（ｂａｒｂ）によりウェブの構成繊維同士が機械的に絡み合う。ステッチボンド法では、糸を用いて例えばミシンの鎖縫いを応用してウェブ同士を結合する。また、紡糸型の方法を利用して、解繊したスプリットヤーンを移動捕集面で受けて集積し、結合する方法が挙げられる。
【００２９】
さらに、上記の乾式製造法に加えて湿式製造法も採用することができる。これは、抄紙方法を利用したもので、材料を液中に分散し、この分散液にバインダーを加えて、丸網式抄紙機や長網式抄紙機などで抄紙して製造される。製造工程中において、必要に応じ、繊維の分散液に無機物質や有機溶剤によって繊維を膨潤溶解したり、分散液中にエマルション接着剤を入れたり、分散させた主繊維に接着用の熱可塑性樹脂繊維を混合したりすることが行われる。エマルション接着剤としては、引張強度、引裂強度を充分に与えるために、繊維交点に有効に働き接着力が発揮できる繊維間結合剤には、カルボキシル変性ＳＢＲ、カルボキシル変性ＮＢＲ等の反応型のゴムラテックスや、反応型または自己架橋型のアクリル酸エステルエマルションが単独かメラミン樹脂等の硬化剤を併用して使用される。また、抄紙後に得た不織布（Ａ）をカレンダ装置でヒートセットすることも行われる。
【００３０】
本発明の不織布（Ａ）の製造には、これらの方法の中では熱エンボスで固める方法（サーマルボンド法）、ニードルパンチ法が好ましい。
【００３１】
これらの不織布（Ａ）は電子線などを照射したり、ラジカル開始剤の存在下に加熱するなどの公知の方法で、不織布を構成する超高分子量ポリオレフィンを架橋させることもできる。架橋を行うことで本発明の研磨パッドの摺動性、耐衝撃性などをより一層向上させることが出来ることがある。
【００３２】
本発明の研磨パッドに用いられる不織布（Ａ）の目付に特に制限はないが、好ましくは１００ｇ／ｍ２〜４００ｇ／ｍ２であり、特に好ましくは２００ｇ／ｍ２〜３００ｇ／ｍ２である。
【００３３】
（樹脂（Ｂ）および研磨パッド）
本発明の第１の研磨パッドは、少なくとも
極限粘度［η］が５ｄｌ／ｇ以上のポリオレフィンからなる不織布（Ａ）と
樹脂（Ｂ）とが混在した構成を有する。
【００３４】
本発明の第１の研磨パッドに用いられる樹脂（Ｂ）としては、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂等の硬化前に液状である熱硬化性樹脂や、有機溶剤に溶解性のアクリル系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＳＥＢＳ樹脂等の熱可塑性樹脂を用いることができるが、ポリウレタン樹脂が硬度や摩擦抵抗、破断伸び等の特性の調製が容易であることから好ましく用いられる。これらの樹脂（Ｂ）は、樹脂単独でも研磨性を有するが、必要により天然の研磨粒子として、ダイヤモンド、コランダム、エメリー、ガーネット、ケイ石（フリント）、トリポリ、珪藻土、浮石粉、ドロマイト（焼成品）などの微粒子や、人工の研磨粒子として人造ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素、炭化ホウ素、炭化ケイ素、アルミナ質研削材、アルミナジルコニア研削材、アルミナ、酸化鉄、酸化クロム、酸化セリウムなどの微粒子を配合してもよい。また、これらの樹脂（Ｂ）は、発泡剤や中空球によって気泡を形成したものであってもよい。その他、必要に応じ、各種の充填剤、添加剤を配合してもよい。
【００３５】
本発明の第１の研磨パッドの製造方法として好ましくは、上記不織布（Ａ）と上記の樹脂（Ｂ）とを不織布（Ａ）が融解しない温度で混練、成型する方法や、溶液、溶融状態を含む流動性の樹脂（Ｂ）を不織布（Ａ）が融解しない温度で不織布（Ａ）に含浸、硬化させる方法、不織布（Ａ）と樹脂（Ｂ）の原料であるモノマーを含浸させた後、重合、硬化させる方法等を挙げる事が出来る。特に不織布（Ａ）に流動性の樹脂（Ｂ）を含浸、硬化させる方法が好ましい。この際に発泡を同時に行うこともできる。また、更に熱処理を行っても良い。上記の樹脂（Ｂ）の重合、硬化や発泡等は、公知の方法で行うことが出来る。また、得られた研磨パッドは、所定の形状にスライスして用いても良く、また、所望の形状に機械加工することが出来るので、用途に応じて種々の形状、例えばシート形状、ディスク形状、ロール形状、ホイール形状、ベルト形状、等の形状の物を得ることが出来る。
【００３６】
本発明においては、上記の不織布（Ａ）と樹脂（Ｂ）とは、不織布（Ａ）１００質量部に対して樹脂（Ｂ）が好ましくは２０〜１５０質量部用いられる。特に好ましくは３０〜１２０質量部である。不織布（Ａ）１００質量部に対し樹脂（Ｂ）が２０質量部未満では、パッドが柔軟になり過ぎプラナリティーが不足することがある。一方、不織布（Ａ）１００質量部に対し、樹脂（Ｂ）が１５０質量部を超えると、パッドが硬くなり過ぎ、ユニフォーミティーが不足することがある。本発明の上記研磨パッドの表面硬度は、アスカーＣ硬度で８０〜９８であり、好ましくは８５〜９５である。
【００３７】
本発明の第１の研磨パッドは、連続発泡構造を有していることが好ましい。連続発泡構造を有すると、例えばＣＭＰ研磨を行う際に薬液や研磨材を含浸する事が出来るので、高い研磨効果を示す。また、研磨屑の排出効率も高い。
【００３８】
本発明の第２の研磨パッドは、微細孔を有する樹脂（Ｄ）からなる層と、
少なくとも極限粘度［η］が５ｄｌ／ｇ以上のポリオレフィンからなる不織布（Ａ）と樹脂（Ｂ）とが混在した構成を有する層とからなることを特徴とする研磨パッドである。
【００３９】
上記第２の研磨パッドの微細孔の樹脂（Ｄ）からなる層は、第１の研磨パッドで用いた樹脂（Ｂ）の発泡体であることが好ましく、表面硬度が、アスカーＣ硬度で８５〜９８の硬質タイプのものであることが好ましい。また、研磨剤を保持するための孔と、研磨屑等を排出するための必要最小限の溝を形成することが好ましい。
樹脂（Ｄ）として具体的には、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等があり、特に樹脂の主成分がポリウレタン樹脂であるものが好ましく使用できる。
ポリウレタン樹脂としては、末端にＭＤＩ（４，４‘−ジフェニルメタンジイソシアネート）あるいはＴＤＩ（トリレンジイソシアネート）を持つウレタンプレポリマー単体、あるいは研磨用パッドの硬度などを調整するためにメラミン樹脂、ポリカーボネート樹脂をブレンドしたものが挙げられる。該ポリウレタン樹脂は３，３’−ジクロロ−４，４‘−ジアミノジフェニルメタン等の２官能性有機アミン硬化剤、さらに必要であれば、アジピン酸等のジカルボン酸を主体とした促進剤を含有し得る。
【００４０】
上記の不織布（Ａ）と樹脂（Ｂ）とからなる層として好ましくは、上記の第１の研磨パッドと同様の構造を有するものが好ましい。特に樹脂（Ｂ）は、硬度がアスカーＣ硬度で７５〜９５、好ましくは８０〜９５の軟質タイプの物が好ましく用いられる。上記の２層は直接接合されている構造でも良いが、好ましくは中間層を介したスウェードタイプのものが用いられる。
【００４１】
上記スウェードタイプの研磨パッドは、中間層として、特に制限はないが、ポリエステル、ポリイミド等のプラスチックフィルムをはじめ、金属製薄膜等を用いることができる。
【００４２】
通常、本発明の研磨パッドの上記硬質層となる発泡ポリウレタンは、所定の容器にウレタン樹脂と発泡剤とを混合しながら射出し成形する。更に、熱処理を加えて硬化させ、その後、所望の厚さにスライス加工を行なう。硬質層の孔の加工は、パンチングにより行うため、一般的に、加工された孔は、貫通している。次に、中間層としてポリエステルフィルム等をベースにした両面テープを貼付する。更に、上記硬質層と反対の面には、上記軟質層を貼付する。硬質層と軟質層との間に、両面テープとしてポリエステルフィルムの様なものを用いると、水分などが軟質層に浸透しない効果が生じる。軟質層は、吸水すると機械的性質が損なわれることがあるため、このポリエステルフィルムの様な断水効果のある層を用いることが好ましい。
【００４３】
上記硬質層、及び、上記軟質層は、必要に応じて要望する厚みにスライスしてもよく、また、所望の形状に機械加工することが出来る。この為、本発明の第２の研磨パッドは、用途に応じて種々の形状、例えばシート形状、ディスク形状、ロール形状、ホイール形状、ベルト形状、等の形状の物を得ることが出来る。
【００４４】
本発明の研磨パッドの軟質層に使用される不織布（Ａ）は、その使用目的に応じて、超高分子量ポリオレフィンの種類や［η］、不織布厚み、目付、等を調整することができる。
【００４５】
（組成物（Ｃ））
本発明の研磨パッドには、ポリオレフィン系エラストマー（Ｃ１）と、酸変性ポリオレフィン（Ｃ２）および／または高級脂肪酸塩（Ｃ３）とからなる組成物（Ｃ）が含まれていても良い。上記の不織布（Ａ）は、ポリオレフィンからなるので、用途によっては接着性が不足することがある。本発明においては、上記の組成物（Ｃ）が含まれる研磨パッドとすることで、驚くべきことに不織布（Ａ）の優れた性質を維持したまま、高い接着性、密着性を付与することが出来る。
【００４６】
本発明におけるポリオレフィン系エラストマー（Ｃ１）は、低結晶性ないし非晶性のオレフィン系共重合体であり、所望によりジエンを含有していてもよい。Ｘ線回折法により測定される結晶化度は、５０％以下、特に３０％以下が好ましい。
【００４７】
該共重合体を構成するオレフィンとしては、エチレンのほかプロピレン、ブテン−１、ペンテン−１、ヘキセン−１、オクテン−１等のα−オレフィンをあげることができる。これらは単独でも、複数組み合わせて使用しても良い。
【００４８】
ジエンとしては、イソプレン、ブタジエン、ジシクロペンタジエン、ペンタジエン−１，４、２−メチル−ペンタジエン−１，４、ヘキサジエン−１，４、ジビニルベンゼン、メチリデンノルボルネン、エチリデンノルボルネン等があり、これらは単独でも、複数組み合わせて使用しても良い。
【００４９】
ポリオレフィン系エラストマー（Ｃ１）として具体的には、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・ブテン−１共重合体、プロピレン・ブテン−１共重合体、エチレン・プロピレン・ヘキサジエン−１，４共重合体、エチレン・プロピレン・ジシクロペンタジエン共重合体、エチレン・プロピレン・５−エチリデン−２−ノルボルネン共重合体、エチレン・プロピレン・５−ビニル−２−ノルボルネン共重合体、エチレン・ブテン−１・５−エチリデン−２−ノルボルネン共重合体、エチレン・ブテン−１・ジシクロペンタジエン共重合体、エチレン・ジシクロペンタジエン共重合体、エチレン・ブタジエン共重合体などを例示できる。
【００５０】
ポリオレフィン系エラストマー（Ｃ１）の極限粘度［η］（１３５℃デカリン溶液における極限粘度）は、０．５〜２．０ｄｌ／ｇが好ましく、より好ましくは０．７〜１．５ｄｌ／ｇである。
【００５１】
酸変性ポリオレフィン（Ｃ２）および／または高級脂肪酸塩（Ｃ３）は公知の物を用いることが出来る。酸変性ポリオレフィン（Ｃ２）は、酸変性ポリオレフィン（Ｃ２）の塩であっても良く、好ましくは、ポリオレフィンの重合体鎖に結合したカルボン酸もしくはその塩の基を、樹脂１グラム当たり、−ＣＯＯ−基として０．０５〜５ミリモル、好ましくは０．１〜４ミリモル含むポリオレフィン系樹脂である。
【００５２】
酸変性ポリオレフィン（Ｃ２）の好ましい製造方法としては、例えば前記したようなα−オレフィンなどからなるポリオレフィンに、中和されているか中和されていないカルボン酸基を有する単量体、および／またはケン化されているかケン化されていないカルボン酸エステル基を有する単量体を、グラフト共重合することにより得ることができる。場合によっては、グラフト共重合する方法が挙げられる。更に塩基性物質により中和反応またはケン化反応を行うことも出来る。この際、樹脂中に中和もしくはケン化されていないカルボン酸基またはカルボン酸エステル基が共存する部分中和物ないし部分ケン化物であっても良い。
【００５３】
上記のグラフト共重合に用いられるカルボン酸基を有する単量体として具体的には、ここでエチレン系不飽和カルボン酸としては（メタ）アクリル酸、マレイン酸、フマール酸、テトラヒドロフタル酸、イタコン酸、シトラコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸等、その無水物としてはナジック酸ＴＭ（エンドシス−ビシクロ［２．２．１］ヘプト−５−エン−２，３−ジカルボン酸）、無水マレイン酸、無水シトラコン酸等が、不飽和カルボン酸エステルとしては上記エチレン系不飽和カルボン酸のメチル、エチルもしくはプロピル等のモノエステルまたはジエステルなどが例示できる。これらの単量体は単独で用いることもできるし、また複数で用いることもできる。
【００５４】
本発明における高級脂肪酸塩（Ｃ３）としては、炭素数２５〜６０の脂肪酸の塩が好ましく、より好ましくは炭素数２５〜４０の脂肪酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アミンの塩が挙げられる。特に好ましいのは、モンタン酸のアルカリ金属塩である。
【００５５】
本発明における組成物（Ｃ）は、他の成分が含まれていても良い。具体的には、、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物のナトリウム塩、クレゾール・シェファー酸ホルムアルデヒド縮合物のナトリウム塩、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム塩、リグニンスルホン酸カルシウム塩、メラニン樹脂スルホン酸ナトリウム塩、特殊ポリアクリル酸塩、グルコン酸塩、オレフィン・マレイン酸コポリマー、カルボキシメチルセルロースナトリウム塩、金属石鹸（Ｚｎ、Ａｌ、Ｎａ、Ｋ塩）、オレイン酸カリウム塩、オレイン酸ナトリウム塩、ステアリン酸カリウム塩、ステアリン酸ナトリウム塩、牛脂酸カリウム塩、牛脂酸ナトリウム塩、及びステアリン酸トリエタノールアミン塩等のスルホン酸またはカルボン酸型のアニオン系界面活性剤；
また、脂肪酸モノグリセライド、ソルビタン脂肪酸エステル、シュガー脂肪酸部分エステル、ポリグリセリン脂肪酸部分エステル、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ニルエーテル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸部分エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸部分エステル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸部分エステル、ポリオキシエチレン脂肪族アミン、ポリオキシエチレン（硬化）ヒマシ油、ポリオキシエチレングリコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン・ブロックポリマー、ヒドロキシエチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、及びメチルセルロース等の非イオン（ノニオン）系界面活性剤が挙げられる。
【００５６】
これらの界面活性剤は１種または２種以上を組合せて使用することができる。これらの界面活性剤の内、より安定な水分散体が得られるために、アニオン系界面活性剤を用いることが好ましく、その中でも高級脂肪酸類が好ましく、特に炭素原子数１０〜２０の、飽和または不飽和の高級脂肪酸の塩、特にアルカリ金属塩が好ましい。具体的には、カプリン酸、ウンデカン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、マーガリン酸、ステアリン酸、アラキン酸、リンデン酸、ツズ酸、ペトロセリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレイン酸、アラキドン酸、牛脂酸等のアルカリ金属塩などがあげられる。
【００５７】
上記の組成物（Ｃ）を構成する成分については、上記の他にも例えば特開２０００−３４５０９７号公報などに記載の化合物を用いることが出来る。
【００５８】
本発明の組成物（Ｃ）の使用方法に特に制限はなく、公知の方法が用いられる。好ましくは、水等の分散剤に分散させたエマルジョンや、有機溶剤に溶解させた溶液として、上記の不織布（Ａ）と接触させたり、不織布（Ａ）と砥粒（Ｂ）と接触させたりした後、分散剤や溶剤を留去する事によって用いられることが好ましい。勿論、不織布とする前段階の糸と組成物（Ｃ）とを接触させておいても良い。上記の中では水を分散剤としたエマルジョンを利用する方法が特に好ましい。
【００５９】
組成物（Ｃ）は、第１の研磨パッドに含まれていることが好ましい。また第２の研磨パッドには、不織布（Ａ）と樹脂（Ｂ）とが混在した構成を有する層に含まれていることが好ましい。さらには、いずれの研磨パッドにおいても組成物（Ｃ）は不織布（Ａ）の表面と接触していることが好ましい。接触してない場合は、後述する研磨パッドの接着性、密着性の改善効果が不十分となる、ひいては研磨パッドの耐久性が不足することがある。
【００６０】
不織布原反と各種材料との密着性を高める好ましい形態としては、不織布の繊維の表面に被膜が形成されている形態が挙げられる。このような被膜を形成する方法としては、ポリオレフィン系エラストマー（Ｃ１）の水性コーティング剤を浸漬法、フロス（泡立て）法、スプレー法、プリントボンド法、等により被膜を形成させる方法がある。浸漬法は、最も一般的な方法で、前記コーティング剤を含むバスの中でウェブを直接浸漬するか、アプリケーターロールを通して間接的に浸漬する方法である。フロス法（泡立て）法は、水性コーティング剤を発泡機で空気と共に攪拌発泡し、ウェブを通したアプリケーターロール間に供給し、ロールで押しつぶすように含浸する方法である。スプレー法は、水性コーティング剤をスプレーノズルから噴射し、小滴化し、ウェブに付着させる方法でウェブの厚さ方向へ、小滴が十分貫通しないため、ウェブを反転し、改めてスプレーする方法である。プリントボンド法は、増粘した水性コーティング剤を、ロータリースクリーン、または、ロトグラビアプリンターで、ウェブに点または、線状に付着させる方法である。水性コーテフィング剤を塗布した後の乾燥は、自然乾燥によっても良いが焼き付けを行うのが好ましい。焼き付けは、８０〜２００℃で２０秒〜１０分間加熱することにより行い、被膜が形成される。
【００６１】
本発明の研磨パッドは、強度や摺動性の高い超高分子量ポリオレフィンの不織布（Ａ）を用いているので、プラナリティーとユニフォーミティーとのバランスを向上させる事が出来る。さらに、本発明に用いている不織布（Ａ）は、耐溶剤性などの耐候性に優れているので、長期間の研磨性能を維持できる等の優れた特徴を有している。更に本発明の研磨パッドにおいて、組成物（Ｃ）を用いた場合、上記の不織布（Ａ）が優れた接着性、密着性を示す為、不織布（Ａ）と樹脂（Ｂ）とが強固に接着されている。このため、本発明の研磨パッドは長期にわたって形状が変化しにくい、すなわち優れた耐久性を有している。また、微細孔を有する樹脂（Ｄ）と組み合わせてた研磨材においても、樹脂（Ｄ）との接着性が良いため、優れた耐久性を有している。
【００６２】
【実施例】
次に、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はその要旨を逸脱しない限り下記の実施例に限定されないことは言うまでもない。
実施例１
〈超高分子量ポリエチレンフィルムの製造〉超高分子量ポリエチレン粉末（［η］：１３．６ｄｌ／ｇ、ＭＦＲ：０．０１ｇ／１０分未満）を用い、アウターダイ／マンドレル＝２０／１７ｍｍφからなるダイを接続した３０ｍｍφ押出機を、シリンダ温度２８０℃、ダイ温度１７０℃、スクリュー回転数を１５ｒｐｍに設定し、ピンチロールで１．２ｍ／ｍｉｎの速度で引き取りながら、スクリュー内部及びチューブダイのマンドレル内部に延在してなる６ｍｍφの気体流通路から圧搾空気を吹き込んでチューブを冷却リング内径８２ｍｍφに接触する大きさに膨らませて（膨比＝４．１）、折り幅１２８ｍｍ、厚み６０μｍからなる超高分子量ポリエチレンフィルムを製造した。
〈超高分子量ポリエチレン延伸テープの製造〉前記フィルムを縦方向に幅３０ｍｍでスリットし、これを原反とした。次いで、この原反を１４０℃のエアオーブン延伸槽で６倍（１段延伸）に延伸した。
〈延伸テープの解繊処理〉前記で得られた延伸テープを冷却し、延伸テープ自体の温度を８０℃以下とした後、ポーキパインカッターで解繊処理してスプリットヤーンを得た。
〈不織布の製造〉前記で得られた１０００ｄのスプリットヤーンを、５０ｍｍ長の短繊維に切断し、開綿機で十分にほぐした後、カードマシンを用いてウェブを作成し、ニードルパンチでの絡み合いによる固定で目付２００ｇ／ｍ２の不織布原反を得た。
〈研磨パッドの製造〉硬質層としては、発泡ウレタンを６０℃程度の温度で熱処理を加えて硬化させた。また、発泡ウレタンは、１ｍｍの厚さにスライス加工を行った。次いで、得られた発泡ウレタンに、孔径１．５ｍｍ、間隔は５ｍｍの小孔を形成した。さらに幅１．５ｍｍ、間隔３７．５ｍｍの溝を形成した。一方、軟質層としては、前記で得られた不織布原反をポリウレタンで含浸させ、１ｍｍの厚さのものを製造した。
得られた硬質層と軟質層を、ポリエステルフィルムをベースにした両面テープ（厚さ：５０μｍ）により、貼り合わせて、スウェードタイプの研磨パッドを製造した。
〈研磨パッドの評価〉
下記条件にて試料ウェハを研磨加工した。
（研磨条件）
・試料ウェハ：１５０ｍｍφ、シリコンウェハ
・研磨剤：ＡＪ−１３２５（コロイダルシリカ研磨剤原液、日産化学工業（株）製）１０ｖｏｌ％＋界面活性剤２ｖｏｌ％＋純水８８ｖｏｌ％
・研磨荷重：４００ｇ／ｃｍ２
・研磨時間：１０分
得られた研磨ウェハの表面粗さを、位相干渉計（Ｚｙｇｏ社製  Ｍａｘｉｍ・３Ｄ  ５７００）で二乗平均誤差（ｎ＝３）を測定した。その結果を図１に示した。また、得られた研磨ウェハのＴＴＶ（表面平坦度、最大厚さと最小厚さの差、ｎ＝３）をＴＴＶ測定装置（ＡＤＥ社製  ＡＤＥマイクロスキャン８３００）により測定し、その結果を図２に示した。
実施例２
実施例１の軟質層を２ｍｍの厚さにスライスしたものを研磨パッドとし、実施例１と同様の評価を行なった。結果を図１、図２に示した。
比較例１
超高分子量ポリエチレンの不織布の代わりに市販のポリエステル不織布を用いた以外は実施例１と同様にしてスウェードタイプの研磨パッドを得、評価を行なった。結果を図１、図２に示した。
実施例３
〈水性コーティング剤〉
ポリオレフィン系エラストマーとして、エチレン・プロピレン・ターポリマー（三井化学株式会社製Ｘ３０１２）１００重量部に対して、酸変性ポリオレフィンとして、無水マレイン酸変性ポリエチレンワックス（グラフト量：３重量％、−ＣＯＯ−基：０．６７ミリモル／ｇ−重量体）１０重量部及びオレイン酸カリウム２重量部からなる水性分散体を使用した。
〈不織布原反を形成する繊維の表面への被膜の形成〉
実施例１で得られた不織布原反に、１０％濃度の上記製造例の組成物（Ｃ）をスプレーノズルから噴射・小滴化し、ウェットで１００ｇ／ｍ２を両面に付着させた後、８０℃で乾燥して不織布原反を得た。
〈研磨パッドの製造、評価〉
超高分子量ポリエチレン不織布の代わりに、上記のポリオレフィンエラストマー組成物被膜を形成した不織布を用いた以外は、実施例１と同様にして研磨パッドの製造と評価を行った。結果を図１，図２に示した。また、研磨パッドのライフは、実施例１に比べて、４０％延びた。
実施例４
実施例３の軟質層を用いた以外は、実施例２と同様にして研磨パッドの製造と評価を行った、結果を図１、図２に示した。また、研磨パッドのライフは、実施例２に比べて、５０％延びた。
比較例２
超高分子量ポリエチレンの不織布の代わりに市販のポリエステル不織布を用いた以外は実施例３と同様にして研磨パッドの製造と評価を行った。結果を図１，図２に示した。また、研磨パッドのライフは、比較例１に比べて、ほとんど、ライフの延びは見られなかった。
【００６３】
【図１】
2004281995.tif 000002
【００６４】
【図２】
2004281995.tif 000003
【００６５】
【発明の効果】本発明の研磨パッドは、その使用目的に応じて、超高分子量ポリオレフィンの［η］、不織布厚み、目付等を調製することができる。従来の研磨パッドに比較して、プラナリティーとユニフォーミティーのバランスを向上させる効果が期待できる。