(57)【要約】      （修正有）【課題】  均一な発泡構造を有し、被研磨面の平坦性及び平坦化効率の向上を図ることができ、しかも、研磨の作業中の硬度変化が少ない研磨パッド（特に研磨の作業中の温度変動に対して硬度変化が少ない研磨パッド）を提供すること。【解決手段】  熱可塑性ポリウレタンは、高分子ジオール、有機ジイソシアネート、及び、鎖伸長剤を、高分子ジオールの質量／（有機ジイソシアネート及び鎖伸長剤の合計質量）が１０／９０〜３５／６５となる割合で反応させて得られるものであり、該高分子ジオールの数平均分子量は４００〜２０００であり、該高分子ジオールの５０モル％以上は炭素数３０〜４２のダイマージオールであり、該鎖伸長剤の５０モル％以上は１，４−シクロヘキサンジメタノールであり、該熱可塑性ポリウレタンの有機ジイソシアネートに由来する窒素原子の含有率が５〜７質量％である樹脂発泡体により、解決される。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
主として熱可塑性ポリウレタンからなり、密度が０．４〜０．９５ｇ／ｃｍ３、気泡サイズが１〜１００μｍである樹脂発泡体であって、
該熱可塑性ポリウレタンは、高分子ジオール、有機ジイソシアネート、及び、鎖伸長剤を、高分子ジオールの質量／（有機ジイソシアネート及び鎖伸長剤の合計質量）が１０／９０〜３５／６５となる割合で反応させて得られるものであり、
該高分子ジオールの数平均分子量は４００〜２０００であり、
該高分子ジオールの５０モル％以上は炭素数３０〜４２のダイマージオールであり、
該鎖伸長剤の５０モル％以上は１，４−シクロヘキサンジメタノールであり、
該熱可塑性ポリウレタンの有機ジイソシアネートに由来する窒素原子の含有率が５〜７質量％である樹脂発泡体。
【請求項２】
前記熱可塑性ポリウレタンの８０℃における貯蔵弾性率（Ｅ’８０）が２×１０８Ｐａ〜２×１０９Ｐａであり、かつ、前記熱可塑性ポリウレタンの３０℃における貯蔵弾性率（Ｅ’３０）と８０℃における貯蔵弾性率（Ｅ’８０）との比率（Ｅ’３０／Ｅ’８０）が１〜４である、請求項１に記載する樹脂発泡体。
【請求項３】
前記ダイマージオールの炭素数が３６である、請求項１又は２に記載する樹脂発泡体。
【請求項４】
前記ダイマージオールが、オレイン酸、リノール酸およびリノレン酸からなる群から選ばれる少なくとも１種を２分子加熱重合させて得られるダイマー酸を還元して得られるものである、請求項３に記載する樹脂発泡体。
【請求項５】
熱可塑性ポリウレタン、又は主として熱可塑性ポリウレタンからなるポリウレタン樹脂組成物に、非反応性ガスを加温、加圧条件下で溶解させた後、５０℃以下に冷却し、次いで圧力を開放して非反応性ガスが溶解した熱可塑性ポリウレタン又は主として熱可塑性ポリウレタンからなるポリウレタン樹脂組成物を得た後、これを加熱発泡させて得られる、請求項１ないし４のいずれかに記載する樹脂発泡体。
【請求項６】
前記非反応性ガスが、二酸化炭素又は窒素である、請求項５に記載する樹脂発泡体。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載する樹脂発泡体を含有する研磨パッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は均一性の高い発泡構造を有する樹脂発泡体及び該発泡体よりなる研磨パッドに関する。本発明の研磨パッドは、半導体ウェハなどを精度良くかつ高効率に研磨する用途に特に有用である。
【背景技術】
【０００２】
集積回路を形成するための基材として使用される半導体ウェハの鏡面加工に用いられる研磨パッドとしては、一般的に、ベロア調やスエード調などの繊維と樹脂の複合材料、あるいは熱可塑性ポリウレタン樹脂を不織布に含浸させ、湿式凝固させてなる、圧縮変形特性が大きく比較的柔軟なシートが多用されてきた。
【０００３】
近年、半導体ウェハは、半導体素子（装置）などの高集積化、多層配線化に伴う一層の高平坦化などの品質向上に加え、低価格化の要求が増々高まっている。それに伴い、半導体ウェハを研磨する研磨パッドに対しても従来以上の平坦化を可能にするなどの高機能化が求められている。さらに長時間使用可能なことが要求されている。
【０００４】
従来の比較的柔軟性の高い不織布タイプの研磨パッドは、半導体ウェハとの接触性が良く、研磨スラリーの保持性も良好であるが、その柔軟性のために被研磨面の平坦化を十分に達成できない。しかも、研磨スラリーや研磨屑が不織布の空隙に目詰まりし、これが原因でウェハ表面に傷を付けやすい傾向にある。また、研磨スラリーや研磨屑が目詰まりし易く、しかも空隙深くまで侵入するとその洗浄が困難であり、研磨パッドの使用時間が短いという問題点も有している。
【０００５】
一方、高分子発泡体を使用した研磨パッドも知られており、不織布タイプの研磨パッドに比べて剛性が高いため、半導体ウェハの研磨など、表面の平坦化が要求される用途によく使用されている。また、高分子発泡体を使用した研磨パッドは独立気泡構造であるため、研磨スラリーや研磨屑が不織布タイプの研磨パッドのように空隙の奥まで侵入しないので、研磨パッドの洗浄が比較的容易で長時間の使用にも耐えられるものである。高分子発泡体としては、特に耐磨耗性に優れることから発泡ポリウレタンがよく用いられている。
【０００６】
この研磨パッドは、通常、発泡ポリウレタンを適宜研削又はスライスすることにより製造されている。また、研磨パッド用の発泡ポリウレタンは、従来、２液硬化型ポリウレタンを用いて注型発泡硬化することによって製造されてきた（下記特許文献１〜４などを参照。）。しかし、この方法では、反応及び発泡の均一化が困難である上、得られる発泡ポリウレタンの高硬度化にも限界があった。また、従来の発泡ポリウレタン製の研磨パッドでは、被研磨面の平坦性、平坦化効率などの研磨特性が変動することがあるが、これはもとになる発泡ポリウレタンにおける発泡構造のばらつきがその一因と考えられる。近時においては、例えば、非特許文献１に記載されているように、平坦化効率を高めるためより硬度の高い研磨パッドが望まれている。
【０００７】
被研磨面の平坦性、平坦化効率などの向上を達成でき、また、研磨作業時の硬度変化が少ない研磨パッドとして、１，４−シクロヘキサンジメタノールを鎖延長剤として使用した特定のポリウレタンからなるポリウレタン発泡体を用いた研磨パッドが知られている（下記特許文献５を参照。）。研磨パッドを用いて研磨する場合、研磨作業中に生じる研磨パッド表面の微細孔の目詰り及び研磨パッドの変形、磨耗などは、研磨速度、被研磨面の平坦性や均一性などを悪化させるため、ドレッシングと呼ばれる処理が常時あるいは定期的に行われる。該「ドレッシング」とは、ダイヤモンド砥石を用いて研磨パッドの表面を削り取る作業であり、このドレッシング処理により、研磨能力の確保及び再現性のある研磨特性が維持される。しかしながら、このドレッシング処理により研磨パッド表面に形成される面は、必ずしも研磨初期状態でなく発泡孔の変形やつぶれを生じ、結果として研磨特性の安定性に欠けることがある。既存の研磨パッドには、このような研磨特性の安定性や、また、研磨の回数を重ねた際の被研磨面の面内均一性向上といった更なる高性能化が求められている。
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−１７８３７４号公報
【特許文献２】特開２０００−２４８０３４号公報
【特許文献３】特開２００１−８９５４８号公報
【特許文献４】特開平１１−３２２８７８号公報
【特許文献５】特開２００４−３５６６９号公報
【特許文献６】米国特許第４４７３６６５号公報
【特許文献７】特開平６−３２２１６８号公報
【特許文献８】特開平８−１１１９０号公報
【特許文献９】特開平１０−３６５４７号公報
【特許文献１０】特開２０００−１６９６１５号公報
【特許文献１１】特開２０００−２４８１０１号公報
【非特許文献１】柏木正弘ら、「ＣＭＰのサイエンス」、株式会社サイエンスフォーラム、1997年8月20日、p.113〜119
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、均一な発泡構造を有し、研磨パッドに応用した場合に、被研磨面の平坦性及び平坦化効率の向上を図ることができる樹脂発泡体を提供することを目的とする。また、研磨作業中の硬度変化が少ない研磨パッド、特に研磨作業中の温度変動に対して硬度変化が少ない研磨パッドを与え得る樹脂発泡体を提供することを目的とする。さらに、研磨中に研磨性能（研磨速度、平坦性）に悪影響を及ぼすことの少ない研磨パッド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】
【００１０】
本発明者らは、上記目的を達成すべく検討を重ねた結果、主として特定のポリウレタンからなる樹脂発泡体によれば上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１１】
即ち、本発明は、
（１）  主として熱可塑性ポリウレタンからなり、密度が０．４〜０．９５ｇ／ｃｍ３、気泡サイズが１〜１００μｍである樹脂発泡体であって、
該熱可塑性ポリウレタンは、高分子ジオール、有機ジイソシアネート、及び、鎖伸長剤を、高分子ジオールの質量／（有機ジイソシアネート及び鎖伸長剤の合計質量）が１０／９０〜３５／６５となる割合で反応させて得られるものであり、
該高分子ジオールの数平均分子量は４００〜２０００であり、
該高分子ジオールの５０モル％以上は炭素数３０〜４２のダイマージオールであり、
該鎖伸長剤の５０モル％以上は１，４−シクロヘキサンジメタノールであり、
該熱可塑性ポリウレタンの有機ジイソシアネートに由来する窒素原子の含有率が５〜７質量％である樹脂発泡体、に関する。
【００１２】
また、本発明は、
（２）  前記熱可塑性ポリウレタンの８０℃における貯蔵弾性率（Ｅ’８０）が２×１０８Ｐａ〜２×１０９Ｐａであり、かつ、前記熱可塑性ポリウレタンの３０℃における貯蔵弾性率（Ｅ’３０）と８０℃における貯蔵弾性率（Ｅ’８０）との比率（Ｅ’３０／Ｅ’８０）が１〜４である上記（１）に記載する樹脂発泡体、に関する。
【００１３】
また、本発明は、
（３）  前記ダイマージオールの炭素数が３６である、上記（１）又は（２）に記載する樹脂発泡体、に関する。
【００１４】
また、本発明は、
（４）  前記ダイマージオールが、オレイン酸、リノール酸およびリノレン酸からなる群から選ばれる少なくとも１種を２分子加熱重合させて得られるダイマー酸を還元して得られるものである、上記（３）に記載する樹脂発泡体、に関する。
【００１５】
また、本発明は、
（５）  熱可塑性ポリウレタン、又は主として熱可塑性ポリウレタンからなるポリウレタン樹脂組成物に、非反応性ガスを加温、加圧条件下で溶解させた後、５０℃以下に冷却し、次いで圧力を開放して非反応性ガスが溶解した熱可塑性ポリウレタン又は主として熱可塑性ポリウレタンからなるポリウレタン樹脂組成物を得た後、これを加熱発泡させて得られる、上記（１）ないし（４）のいずれかに記載する樹脂発泡体，に関する。
【００１６】
また、本発明は、
（６）  前記非反応性ガスが、二酸化炭素又は窒素である、上記（５）に記載する樹脂発泡体、に関する。
【００１７】
また、本発明は、
（７）  上記（１）ないし（６）のいずれかに記載する樹脂発泡体を含有する研磨パッド、に関する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の好ましい態様によれば、均一な発泡構造を有し、硬度が高くかつ硬度の温度依存性が少ない樹脂発泡体及び該樹脂発泡体を有する研磨パッドを提供することができる。本発明の好ましい態様に係る研磨パッドは、ケミカルメカニカル研磨（以下、ＣＭＰと略称することがある）に有用であり、半導体ウェハなどを高精度かつ高効率に研磨することができる。本発明の好ましい態様に係る研磨パッドは、特に、被研磨面の平坦性及び平坦化効率を従来よりも向上することができ、しかも、使用時間を従来のものよりも延長することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明をより詳しく説明する。
本発明の樹脂発泡体は、主として熱可塑性ポリウレタンからなる。そして、本発明の樹脂発泡体の密度は０．４〜０．９５ｇ／ｃｍ３であり、気泡サイズは１〜１００μｍである。
【００２０】
本発明において使用される熱可塑性ポリウレタンは高分子ジオール、有機ジイソシアネート、及び、鎖伸長剤を、高分子ジオールの質量／（有機ジイソシアネート及び鎖伸長剤の合計質量）が１０／９０〜３５／６５となる割合で反応させて得られるものである。そして、該高分子ジオールの数平均分子量は４００〜２０００であり、該高分子ジオールの５０モル％以上は炭素数３０〜４２のダイマージオールであり、また、該鎖伸長剤の５０モル％以上は１，４−シクロヘキサンジオールであり、さらに、該熱可塑性ポリウレタンにおける、有機ジイソシアネートに由来する窒素原子の含有率は５〜７質量％である。
【００２１】
該熱可塑性ポリウレタンは、高分子ジオール、有機ジイソシアネートおよび鎖伸長剤を反応させることにより得られる。
【００２２】
本発明において使用される熱可塑性ポリウレタンの製造に用いられる高分子ジオールは、その５０モル％以上が炭素数３０〜４２のダイマージオールである。高分子ジオールが炭素数３０〜４２のダイマージオールを５０モル％以上含むことにより、得られる熱可塑性ポリウレタンの硬度の温度依存性が小さくなり、樹脂発泡体の硬度も温度依存性が小さく、研磨の作業中における被研磨面の平坦性の低下および研磨効率の低下が起こりにくい。また、得られる熱可塑性ポリウレタンは耐水性、耐酸性、耐アルカリ性等が向上し、樹脂発泡体においても、耐水性、耐酸性、耐アルカリ性等が向上すことにより研磨の作業中におけるスラリーの影響で弾性率等の性質が変わらないため被研磨面の平坦性の低下および研磨効率の低下が起こりにくい。高分子ジオール中における炭素数３０〜４２のダイマージオールの占める割合としては、８０モル％以上であることが好ましく、９０モル％以上であることがさらに好ましい。
【００２３】
前記高分子ジオールとして使用できるダイマージオールは、炭素数３０〜４２のダイマー酸を還元することにより得ることができる。ダイマー酸は、二重結合を持つ不飽和脂肪族モノカルボン酸が２分子加熱重合したジカルボン酸の総称である。なお、このようにして得られたダイマージオールには未反応物や３量体が含まれる場合があるが、このような未反応物や３量体は、熱可塑性ポリウレタンの重合度の低下防止や、ゲル化物の発生防止の観点から、使用する高分子ジオール全質量に対して５質量％以下であることが好ましく、１質量％以下であることがより好ましい。本発明で使用されるダイマージオールは、得られるダイマージオールの炭素数が３０〜４２となる限り特に制限されないが、例えば、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸等の不飽和脂肪酸や、トール油、綿実油、大豆油などから得られる乾性油脂肪酸又は半乾性油脂肪酸などを２分子加熱重合して製造されたダイマー酸を還元して得られるダイマージオールが一般的である。なお、ダイマージオールとして、一般に市販されているもの（例えば、東亜合成株式会社製、ペスポールＨＰ１０００など）を使用することができる。ダイマージオールの炭素数としては、好ましくは３４〜３８、より好ましくは３６である。炭素数３６のダイマージオールのうち、オレイン酸、リノール酸およびリノレン酸からなる群から選ばれる少なくとも１種を２分子加熱重合させて得られるダイマー酸を還元して得られるものが好ましい。
【００２４】
高分子ジオールは、５０モル％以下であれば、上記の炭素数３０〜４２のダイマージオール以外の他の高分子ジオールを含んでいてもよい。このような他の高分子ジオールとしては、例えば、ポリエーテルジオール、ポリエステルジオール、ポリカーボネートジオールなどが挙げられる。また、炭素数３０〜４２以外のダイマージオールを含んでいてもよい。これらの他の高分子ジオールや炭素数３０〜４２以外のダイマージオールは単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でもポリエーテルジオールを使用することが好ましい。
【００２５】
ポリエーテルジオールとしては、例えば、ポリ（エチレングリコール）、ポリ（プロピレングリコール）、ポリ（テトラメチレングリコール）、ポリ（メチルテトラメチレングリコール）、グリセリンベースポリアルキレンエーテルグリコールなどが挙げられる。これらのポリエーテルジオールは、単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、ポリ（テトラメチレングリコール）を使用することが好ましい。
【００２６】
ポリエステルジオールとしては、例えば、常法に従い、ジカルボン酸又はそのエステル、酸無水物などのエステル形成性誘導体と低分子ジオールとを直接エステル化反応又はエステル交換反応させることにより製造できるものが挙げられる。これらのポリエステルジオールは、単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００２７】
ポリエステルジオールを構成するジカルボン酸としては、例えば、シュウ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、２−メチルコハク酸、２−メチルアジピン酸、３−メチルアジピン酸、３−メチルペンタン二酸、２−メチルオクタン二酸、３，８−ジメチルデカン二酸、３，７−ジメチルデカン二酸などの炭素数４〜１２の脂肪族ジカルボン酸；トリグリセリドの分留により得られる不飽和脂肪酸を二量化した炭素数１４〜４８の二量化脂肪族ジカルボン酸（ダイマー酸）及びこれらの水素添加物（水添ダイマー酸）などの脂肪族ジカルボン酸；１，４−シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環族ジカルボン酸；テレフタル酸、イソフタル酸、オルトフタル酸などの芳香族ジカルボン酸などが挙げられる。これらのジカルボン酸は、単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。ダイマー酸及び水添ダイマー酸としては、ユニケマ社製商品名「プリポール１００４」、「プリポール１００６」、「プリポール１００９」、「プリポール１０１３」などを用いることができる。
【００２８】
また、ポリエステルジオールを構成する低分子ジオールとしては、例えば、エチレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，２−プロパンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，５−ペンタンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，７−ヘプタンジオール、１，８−オクタンジオール、２−メチル−１，８−オクタンジオール、１，９−ノナンジオール、１，１０−デカンジオールなどの脂肪族ジオール；シクロヘキサンジメタノール、シクロヘキサンジオールなどの脂環式ジオールなどを挙げることができる。これらの低分子ジオールは、単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも使用することが好ましいジオールは、炭素数６〜１２のジオールであり、より好ましくは炭素数８〜１０のジオールであり、さらに好ましくは炭素数９のジオールである。
【００２９】
ポリカーボネートジオールとしては、低分子ジオールとジアルキルカーボネート、アルキレンカーボネート、ジアリールカーボネートなどのカーボネート化合物との反応により得られるものを使用できる。ポリカーボネートジオールを構成する低分子ジオールとしては、ポリエステルジオールの構成成分として先に例示した低分子ジオールを用いることができる。また、ジアルキルカーボネートとしては、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネートなどが挙げられる。さらに、アルキレンカーボネートとしてはエチレンカーボネートなどが挙げられる。ジアリールカーボネートとしてはジフェニルカーボネートなどが挙げられる。
【００３０】
高分子ジオールの数平均分子量は４００〜２０００の範囲内であり、５００〜１５００の範囲内にあることが好ましく、５００〜１２００の範囲内にあることがより好ましい。この範囲内の数平均分子量を有する高分子ジオールを用いることにより、高硬度の熱可塑性ポリウレタンを良好に得ることができる。高分子ジオールの数平均分子量が２０００を越える場合、押出成形又は射出成形で成形する際に、成形機中で増粘現象を起こして不溶融物が発生し、成形運転を中断し内部を洗浄しなければならないことがある。さらに、非反応性ガスを加温・加圧条件下で溶解させた後、冷却して得られるものを加熱発泡させる際に巨大気泡が生じやすく均一な発泡体を得ることが困難となる場合がある。一方、高分子ジオールの数平均分子量が４００未満である場合、得られるポリウレタン発泡体の耐磨耗性が低下する傾向がある。なお、本明細書でいう高分子ジオールの数平均分子量は、いずれもＪＩＳ  Ｋ１５５７に準拠して測定した水酸基価に基づいて算出した数平均分子量を意味する。
【００３１】
本発明において使用される熱可塑性ポリウレタンの製造に用いられる有機ジイソシアネートとしては、通常の熱可塑性ポリウレタンの製造に従来から用いられている有機ジイソシアネートのいずれを使用してもよく、例えば、エチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ペンタメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、２，２，４−又は２，４，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、イソプロピリデンビス（４−シクロヘキシルイソシアネート）、シクロヘキシルメタンジイソシアネート、４，４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、２，６−ジイソシアナトメチルカプロエート、ビス（２−イソシアナトエチル）フマレート、ビス（２−イソシアナトエチル）カーボネート、２−イソシアナトエチル−２，６−ジイソシアナトヘキサノエート、シクロヘキシレンジイソシアネート、ビス（２−イソシアナトエチル）−４−シクロへキセンなどの脂肪族又は脂環式ジイソシアネート；２，４’−又は４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、２，４−又は２，６−トリレンジイソシアネート、ｍ−又はｐ−フェニレンジイソシアネート、ｍ−又はｐ−キシリレンジイソシアネート、１，５−ナフチレンジイソシアネート、４，４’−ジイソシアナトビフェニル、３，３’−ジメチル−４，４’−ジイソシアナトビフェニル、３，３’−ジメチル−４，４’−ジイソシアナトジフェニルメタン、クロロフェニレン−２，４−ジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネートなどの芳香族ジイソシアネートなどを挙げることができる。これらの有機ジイソシアネートは単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネートが、得られる樹脂発泡体の耐磨耗性などの点から好ましい。
【００３２】
本発明において使用される熱可塑性ポリウレタンの製造に用いられる鎖伸長剤は、その５０モル％以上が１，４−シクロヘキサンジメタノールである。鎖伸長剤が１，４−シクロヘキサンジオールを５０モル％以上含むことにより、得られる熱可塑性ポリウレタンやそれを用いた樹脂発泡体の硬度の温度依存性が小さくなり、研磨作業中における被研磨面の平坦性や、研磨効率の低下を防ぐことができる。鎖伸長剤における１，４−シクロヘキサンジメタノールの含有率は７０モル％以上であることが好ましく、８０モル％以上であることがさらに好ましい。
【００３３】
上記鎖伸長剤は５０モル％以下であれば１，４−シクロヘキサンジメタノール以外の他の化合物を含んでいてもよい。そのような他の化合物としては、通常の熱可塑性ポリウレタンの製造において従来から鎖伸長剤として使用されている化合物を使用することができるが、イソシアネート基と反応し得る活性水素原子を分子中に２個以上有する分子量３００以下の低分子化合物を使用することが好ましく、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、２，２−ジエチル−１，３−プロパンジオール、１，２−、１，３−、２，３−又は１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，６−ヘキサンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、１，４−ビス（β−ヒドロキシエトキシ）ベンゼン、１，４−シクロヘキサンジオール、ビス−（β−ヒドロキシエチル）テレフタレート、１，９−ノナンジオール、ｍ−またはｐ−キシリレングリコールなどのジオール類などが挙げられる。これらの他の化合物は、１種類のものを使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００３４】
本発明において使用される熱可塑性ポリウレタンは、高分子ジオール、有機ジイソシアネート、及び鎖伸長剤を、高分子ジオールの質量／（有機ジイソシアネート及び鎖伸長剤の合計質量）が１０／９０〜３５／６５となる割合で反応させて得られるものである。高分子ジオールの質量と、有機ジイソシアネート及び鎖伸長剤の合計質量とを該範囲で反応させることにより、得られる樹脂発泡体を含有する研磨パッドは、被研磨面の平坦性や平坦化効率が向上したものとなり、また、研磨の作業中の温度変化に対して高度変化が少ない研磨パッドとなる。また、スクラッチ等の研磨不良も起こりにくくなる。高分子ジオールの質量／（有機ジイソシアネート及び鎖伸長剤の合計質量）は、１５／８５〜３５／６５の範囲内であることが好ましく、２０／８０〜３０／７０の範囲内であることがより好ましい。
【００３５】
また、本発明において使用される熱可塑性ポリウレタンを製造するにあたっては、上記の高分子ジオールと有機ジイソシアネートおよび鎖伸長剤とを所定の比率で溶融混合して製造することが出来る。各成分の混合比率は、熱可塑性ポリウレタンに付与すべき物性、耐磨耗性などを考慮して適宜決定されるが、高分子ジオール及び鎖伸長剤に含まれる活性水素原子１モルに対して、有機ジイソシアネートに含まれるイソシアネート基が０．９５〜１．３モルとなる割合で各成分を使用することが好ましい。イソシアネート基の割合が０．９５モルよりも低いと、得られる樹脂発泡体の機械的強度及び耐磨耗性が低下し、１．３モルよりも高いと熱可塑性ポリウレタンの生産性や保存安定性が低下する傾向がある。これらの観点から、高分子ジオールおよび鎖伸長剤に含まれる活性水素原子１モルに対して、有機ジイソシアネートに含まれるイソシアネート基は０．９６〜１．１０の範囲であることがより好ましく、０．９７〜１．０５の範囲であることがさらに好ましい。
【００３６】
本発明において使用される熱可塑性ポリウレタンの製造方法は特に制限されないが、前記の３成分（高分子ジオール、有機ジイソシアネート及び鎖伸長剤）を使用し、公知のウレタン化反応を利用してプレポリマー法又はワンショット法のいずれの方法で製造してもよい。熱可塑性ポリウレタンは実質的に溶剤の不存在下に溶融重合する方法によって製造することが好ましく、多軸スクリュー型押出機を用いて連続溶融重合する方法によって製造することがより好ましい。
【００３７】
本発明において使用される熱可塑性ポリウレタンの８０℃における貯蔵弾性率（Ｅ’８０）は２×１０８Ｐａ以上であることが好ましい。熱可塑性ポリウレタンの８０℃における貯蔵弾性率（Ｅ’８０）が２×１０８Ｐａ以上であると、温度変動に対して硬度変化がより少ない樹脂発泡体となり、これから得られた研磨パッドは被研磨面の平坦化効率の低下が抑制される。熱可塑性ポリウレタンの８０℃における貯蔵弾性率（Ｅ’８０）は４×１０８Ｐａ以上であることがより好ましい。ただし、熱可塑性ポリウレタンの８０℃における貯蔵弾性率（Ｅ’８０）が２×１０９Ｐａを超えると、ドレッシング処理、研磨パッド表面に生じる発泡孔の変形やつぶれが起こりやすくなり、結果として研磨特性の安定性が良好な発泡体を得ることができなくなる場合がある。そのため、該熱可塑性ポリウレタンの８０℃における貯蔵弾性率（Ｅ’８０）は２×１０９Ｐａ以下であることが好ましい。熱可塑性ポリウレタンの８０℃における貯蔵弾性率（Ｅ’８０）は１×１０９Ｐａ以下であることがより好ましい。
【００３８】
また、熱可塑性ポリウレタンの３０℃における貯蔵弾性率（Ｅ’３０）と８０℃における貯蔵弾性率（Ｅ’８０）との比率（Ｅ’３０／Ｅ’８０）は１〜４であることが好ましい。かかる条件を満足する熱可塑性ポリウレタンはその硬度の温度依存性が小さいので、樹脂発泡体の硬度の温度依存性が小さくなり、研磨パッドとして使用した場合、研磨作業中における被研磨面の平坦性の低下及び平坦化効率の低下を抑制できる。該比率（Ｅ’３０／Ｅ’８０）は１〜３であることがより好ましい。
【００３９】
本発明の樹脂発泡体は、主として上述した熱可塑性ポリウレタンからなる。樹脂発泡体の全質量（ただし気泡部分の質量を除く）に対する熱可塑性ポリウレタンの占める割合としては、９０〜１００質量％であることが好ましく、９５〜１００質量％であることがより好ましく、９８〜１００質量％であることがさらに好ましい。
本発明の樹脂発泡体は、本発明の効果を損なわない範囲で熱可塑性ポリウレタン以外の他の成分を含んでいてもよい。該他の成分としては、一般的に使用される添加剤等が挙げられる。
【００４０】
本発明の樹脂発泡体の密度は０．４〜０．９５ｇ／ｃｍ３の範囲内である。例えば研磨パッドとして使用する場合、樹脂発泡体の密度が０．４ｇ／ｃｍ３より小さいと、得られる樹脂発泡体は柔らかくなりすぎるため、被研磨面の平坦性や研磨効率が低下する。一方、樹脂発泡体の密度が０．９５ｇ／ｃｍ３よりも大きいと、研磨効率が低下する。樹脂発泡体の密度は、例えば被研磨面の平坦性の観点から、０．５０〜０．８５ｇ／ｃｍ３の範囲内であることが好ましく、０．５５〜０．８０ｇ／ｃｍ３の範囲内であることがより好ましい。なお、本明細書における樹脂発泡体の密度とは、ＪＩＳ  Ｋ  ７１１２のＡ法（水中置換法）に準拠して測定した値である。
【００４１】
本発明の樹脂発泡体の気泡サイズは、１〜１００μｍの範囲である。例えば研磨パッドとして使用する場合に、気泡サイズが１μｍより小さいと、研磨剤（砥粒）が気泡に詰まり易くなり研磨効率が低下しスクラッチ傷などの研磨不良が起こりやすくなり、また、気泡サイズが１００μｍよりも大きいと、樹脂発泡体の表面平滑性が悪くなり研磨剤（砥粒）の局在化を引き起こしたり、スクラッチ傷やオレンジピール傷などの研磨不良が起こりやすくなったりする。樹脂発泡体の気泡サイズは、例えば研磨剤（砥粒）の保持性の観点から、５〜８０μｍの範囲内であることが好ましく、１０〜６０μｍの範囲内であることが好ましい。なお、本明細書における樹脂発泡体の気泡サイズとは、実施例に後述するように、上記樹脂発泡体の密度と、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真撮影により得られる気泡数とから算出される値である。
【００４２】
上記した密度及び気泡サイズを有する樹脂発泡体は、使用する熱可塑性ポリウレタンの、有機ジイソシアネートに由来する窒素原子の含有率を５〜７質量％とすることにより得ることができる。該窒素原子の含有率は、例えば得られる樹脂発泡体の硬度及び耐磨耗性の観点から、５．２〜６．５質量％の範囲内であることが好ましく、５．３〜６．０質量％の範囲内であることがより好ましい。該窒素原子の含有率が５質量％未満の場合には、熱可塑性ポリウレタン自体の硬度が低くなりすぎ、硬度の温度依存性が大きい樹脂発泡体となり、研磨パッドとして使用した場合、研磨中に研磨性能（研磨速度、平坦性）の低下が起こりやすくなる。一方、該窒素原子の含有率が７質量％を超える場合には、得られた樹脂の溶融粘度の経時変化が大きく、シート成形性が劣ったり、軟化温度が高くなりすぎて所望の発泡体が得られにくくなったりする問題がある。なお、熱可塑性ポリウレタンにおける有機ジイソシアネートに由来する窒素原子の含有率は、使用する鎖伸長剤、有機ジイソシアネート、及び、鎖伸長剤などの使用量を適宜選択することにより、調整することができる。
樹脂発泡体を含有する研磨パッドの研磨効率を向上させるためには、樹脂発泡体の表面に存在する気泡数が多いほどよいが、一般に気泡数を多くすると樹脂発泡体の密度が低下し、樹脂発泡体の硬度が低くなりすぎるため、研磨効率が低下する傾向にある。本発明においては、樹脂発泡体を構成する熱可塑性ポリウレタンの硬度を高くすることによって、気泡数を多くした際における樹脂発泡体の硬度の低下を防ぎ、研磨効率の向上を達成した。
【００４３】
本発明の樹脂発泡体は、上述した熱可塑性ポリウレタンや、主として該熱可塑性ポリウレタンからなるポリウレタン樹脂組成物（以下、単に「ポリウレタン樹脂組成物」と略称することがある）を発泡させることによって製造することができる。発泡に際しては、非反応性ガスを発泡剤として用いることが好ましい。非反応性ガスとは、熱可塑性ポリウレタンや該熱可塑性ポリウレタンを製造するための成分と反応しない気体を意味している。非反応性ガスの具体例としては、例えば、窒素、二酸化炭素、アルゴン、ヘリウムなどが挙げられる。これらのうちでも、熱可塑性ポリウレタンへの溶解性及び製造コストの点から二酸化炭素又は窒素が好ましい。
【００４４】
非反応性ガスを溶解させる際の、熱可塑性ポリウレタンやポリウレタン樹脂組成物の形状としてシート状成形体を用いると、均一な発泡構造を有する樹脂発泡体の製造が容易である点、研磨パッドとする際の工程が簡素化できる点などにおいて有利である。該シート状成形体としては、熱可塑性ポリウレタンやポリウレタン樹脂組成物を、一軸押出成形機や二軸押出成形機などの押出成形機又は射出成形機を用いて成形したものが好ましい。シート状成形体の厚さは、例えば樹脂発泡体の製造のしやすさ及び非反応性ガスの溶解に要する時間を短縮する観点から、０．８〜５ｍｍの範囲内であることが好ましく、１〜４ｍｍの範囲内であることがより好ましい。
【００４５】
なお、熱可塑性樹脂又はその成形体に気体を溶解させ、次いで圧力を減少させることにより発泡物品を製造する方法は、米国特許第４４７３６６５号明細書、特開平６−３２２１６８号公報、特開平８−１１１９０号公報、特開平１０−３６５４７号公報、特開２０００−１６９６１５号公報、特開２０００−２４８１０１号公報（上記特許文献６〜１１を参照。）等により知られているが、該製造方法を、上記した特定の樹脂発泡体の製造に適用した例は知られていない。
【００４６】
非反応性ガスの溶解は、圧力が３〜１５ＭＰａの範囲内、温度が５０〜１５０℃の範囲内に調整された耐圧容器内において行うことが好ましい。反応性ガス溶解時の圧力が３ＭＰａ未満の場合には、非反応性ガスを飽和量溶解させるのに長時間を要する。一方、非反応性ガス溶解時の圧力が１５ＭＰａを超える場合、非反応性ガスの溶解に要する時間は短くなるが、溶解するガスの量が必要以上に多くなり、生成する気泡のサイズが小さくなる。非反応性ガス溶解時の圧力は５〜１４ＭＰａの範囲内であることがより好ましく、７〜１３ＭＰａの範囲内であることがさらに好ましい。また、非反応性ガス溶解時の温度が５０℃未満の場合には、非反応性ガスを飽和量溶解させるのに長時間要する。一方、非反応性ガス溶解時の温度が１５０℃を超える場合、成形体が変形したり、非反応性ガスの溶解量が小さくなって生成する気泡のサイズが大きくなりすぎたりする。非反応性ガス溶解時の温度は、７０〜１５０℃の範囲内であることがより好ましく、８０〜１４０℃の範囲内であることがさらに好ましく、９０〜１３０℃の範囲内であることが特に好ましい。
ここで、非反応性ガスの溶解量は、例えば均一な発泡構造を有する樹脂発泡体を得る観点から、溶解条件下における飽和量の９８％以上であることが好ましく、飽和量の９９％以上であることがより好ましく、飽和量であることがさらに好ましい。なお、非反応性ガスが飽和量溶解したことは、溶解時間と、溶解後の熱可塑性ポリウレタンやポリウレタン樹脂組成物の質量との関係を測定することにより判別できる。
【００４７】
上記のようにして熱可塑性ポリウレタン又はポリウレタン樹脂組成物に非反応性ガスを溶解させた後、５０℃以下に冷却し、次いで圧力を開放して非反応性ガスが溶解した熱可塑性ポリウレタンやポリウレタン樹脂組成物を得た後、これを加熱発泡させることにより本発明の樹脂発泡体を得ることができる。
【００４８】
熱可塑性ポリウレタン又はポリウレタン樹脂組成物に非反応性ガスを溶解させた後、圧力を開放する際の温度が５０℃を超える場合には、溶解した非反応ガスが樹脂から脱ガスし所望の気泡サイズが得られなかったり、スキン層（非発泡層）が増加したりするという問題が生じる場合がある。圧力を開放する際の温度は、例えば溶解した非反応性ガスを保持するという観点から、より好ましくは４０℃以下、さらに好ましくは３０℃以下である。
【００４９】
加熱発泡時の加熱温度としては、低すぎると気泡の生成や成長が不十分となることから、熱可塑性ポリウレタン又はポリウレタン樹脂組成物の軟化点をＴ℃としたとき、（Ｔ−１０）〜（Ｔ＋４０）℃の範囲内であることが好ましく、（Ｔ−５）℃〜（Ｔ＋４０）℃の範囲内であることがより好ましく、（Ｔ）℃〜（Ｔ＋３０）℃の範囲内であることがさらに好ましい。加熱発泡の方法には特に制限はないが、非反応性ガスを溶解した成形体に熱が均一にかかる方法が、発泡構造の均一性確保の点で好ましい。加熱発泡方法としては、例えば、熱水、熱オイルバス、熱風、水蒸気などの熱媒中を通過させる方法や、高周波プレス加熱設備、赤外線ヒーターなどの外部加熱装置により加熱する方法などが挙げられる。
【００５０】
本発明の研磨パッドは上記した本発明の樹脂発泡体を含有する。本発明の研磨パッドは、上記のようにして製造された樹脂発泡体を、その表面に気泡が露出するように研削あるいはスライスして製造することができる。また、得られた研磨パッドに対し、さらに所定の形状に整える、表面加工を施す、クッション層となる素材と積層する等の加工を施すこともできる。
【００５１】
本発明の研磨パッドは、それ自体公知の研磨スラリーと共に、ＣＭＰに使用することができる。研磨スラリーは、例えば、水やオイルなどの液状媒体；酸化アルミニウム、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、炭化ケイ素などの研磨剤；塩基、酸、界面活性剤などの成分を含有している。また、ＣＭＰを行うに際し、必要に応じて、研磨スラリーと共に、潤滑油、冷却剤などを併用してもよい。
【００５２】
ＣＭＰは、公知のＣＭＰ用装置を使用し、研磨スラリーを介して被研磨面と研磨パッドを、加圧下、一定速度で一定時間接触させることによって実施することができる。研磨の対象となる物品に特に制限はないが、例えば、水晶、シリコン、ガラス、光学基板、電子回路基板、多層配線基板、ハードディスクなどを例示することができる。
【実施例】
【００５３】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。なお、実施例に記した熱可塑性ポリウレタン及び樹脂発泡体の物性は次の方法により評価した。
【００５４】
熱可塑性ポリウレタン及び樹脂発泡体の密度
ＪＩＳ  Ｋ  ７１１２のＡ法（水中置換法）に準拠して測定した。
【００５５】
樹脂発泡体の気泡サイズ
樹脂発泡体の断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により写真撮影し、一定面積内に存在する気泡数を数えて、単位体積当たりの気泡数（気泡の数密度）を算出した。その値と上記樹脂発泡体の密度と、熱可塑性ポリウレタンの密度から、気泡が真球状であると仮定したときの平均気泡サイズを計算して、樹脂発泡体の気泡サイズとした。
【００５６】
貯蔵弾性率、軟化温度
使用する熱可塑性ポリウレタンを用いて厚さ２ｍｍの射出シートを作製し、該シートを９０℃で８時間熱処理した試験片を用いて動的粘弾性測定装置［ＤＶＥ−Ｖ４レオスペクトラー：（株）レオロジー社製］を使用して、３０℃及び８０℃における動的粘弾性率を周波数１１Ｈｚで測定することにより、貯蔵弾性率（Ｅ’３０及びＥ’８０）を求めた。また、貯蔵弾性率（Ｅ’）が１×１０７Ｐａになる温度を軟化温度（Ｔ）とした。さらに、これらの値から、３０℃における貯蔵弾性率と８０℃における貯蔵弾性率との比（Ｅ’３０／Ｅ’８０）を求めた。
【００５７】
＜参考例１＞
ダイマージオール（略号：ＤＤ）〔東亜合成株式会社製ペスポールＨＰ１０００〕、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（略号：ＭＤＩ）及び１，４−シクロヘキサンジメタノール（略号：ＣＨＤＭ）〔鎖伸長剤〕を、ＤＤ：ＭＤＩ：ＣＨＤＭのモル比が１：４．４：３．４（窒素原子の含有率：５．８質量％）となるような割合で用い、かつ、それらの合計供給量が３００ｇ／分になるようにして、定量ポンプにより同軸で回転する２軸押出機（３０ｍｍφ、Ｌ／Ｄ＝３６、シリンダー温度：７５〜２６０℃）に連続的に供給して連続溶融重合を行って熱可塑性ポリウレタンを製造した。生成した熱可塑性ポリウレタンの溶融物をストランド状で水中に連続的に押出した後、ペレタイザーでペレット状に細断し、このペレットを７０℃で５時間、更に９０℃で５時間除湿乾燥することにより、軟化温度が１０４℃である熱可塑性ポリウレタン（以下、これをＰＵ−１と略称する）を製造した。ＰＵ−１の８０℃における貯蔵弾性率（Ｅ’８０）は１．１６×１０９Ｐａであり、３０℃における貯蔵弾性率（Ｅ’３０）は１．６×１０９Ｐａであった。両者の比率（Ｅ’３０／Ｅ’８０）は１．４であった（表１を参照。）。
【００５８】
＜参考例２＞
ダイマージオール（ＤＤ）〔東亜合成株式会社製ペスポールＨＰ１０００〕、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、１，４−シクロヘキサンジメタノール（ＣＨＤＭ）〔鎖伸長剤〕と１，４−ブタンジオール（略号：ＢＤ）〔鎖伸長剤〕を使用して、ＤＤ：ＭＤＩ：ＣＨＤＭ：ＢＤのモル比が１：４．１：２．５：０．６（鎖伸長剤におけるＣＨＤＭの比率：８０モル％、窒素原子の含有率：５．８質量％）となるような割合で使用したこと以外は参考例１と同様にして、軟化温度が１０１℃である熱可塑性ポリウレタン（以下、これをＰＵ−２と略称する）を製造した。ＰＵ−２の８０℃における貯蔵弾性率（Ｅ’８０）は７．０×１０８Ｐａであり、３０℃における貯蔵弾性率（Ｅ’３０）は１．５×１０９Ｐａであった。両者の比率（Ｅ’３０／Ｅ’８０）は２．１であった（表１を参照。）。
【００５９】
＜参考例３＞
ダイマージオール（ＤＤ）〔東亜合成株式会社製ペスポールＨＰ１０００〕、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、１，４−シクロヘキサンジメタノール（ＣＨＤＭ）〔鎖伸長剤〕と１，４−ブタンジオール（ＢＤ）〔鎖伸長剤〕を使用して、ＤＤ：ＭＤＩ：ＣＨＤＭ：ＢＤのモル比が１：３．３：０．５：１．８（鎖伸長剤におけるＣＨＤＭの比率：２０モル％、窒素原子の含有率：５．８質量％）となるような割合で使用したこと以外は参考例１と同様にして、軟化温度が８８℃である熱可塑性ポリウレタン（以下、これをＰＵ−３と略称する）を製造した。ＰＵ−３の８０℃における貯蔵弾性率（Ｅ’８０）は１．８×１０８Ｐａであり３０℃における貯蔵弾性率（Ｅ’３０）は１．３×１０９Ｐａであった。両者の比率（Ｅ’３０／Ｅ’８０）は７．２であった（表２を参照。）。
【００６０】
＜参考例４＞
ダイマージオール（ＤＤ）〔東亜合成株式会社製ペスポールＨＰ１０００〕、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、１，４−ブタンジオール（ＢＤ）〔鎖伸長剤〕を使用して、ＤＤ：ＭＤＩ：ＢＤのモル比が１：３．１：２．１（窒素原子の含有率：５．８質量％）となるような割合で使用したこと以外は参考例１と同様にして、軟化温度が８４℃である熱可塑性ポリウレタン（以下、これをＰＵ−４と略称する）を製造した。ＰＵ−４の８０℃における貯蔵弾性率（Ｅ’８０）は１．１７×１０８Ｐａであり３０℃における貯蔵弾性率（Ｅ’３０）は１．２２×１０９Ｐａであった。両者の比率（Ｅ’３０／Ｅ’８０）は１０．４であった（表２を参照。）。
【００６１】
＜参考例５＞
数平均分子量１     ，５００のポリ（３−メチルペンタンジオールアジペート）ジオール〔略号：ＰＭＰＡ〕、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）及び１，４−ブタンジオール（ＢＤ）〔鎖伸長剤〕を、ＰＭＰＡ：ＭＤＩ：ＢＤのモル比が１：５．５：４．５（窒素原子の含有率：４．７質量％）となるような割合で使用したこと以外は参考例１と同様にして、軟化温度が１５０℃である熱可塑性ポリウレタン（以下、これをＰＵ−５と略称する）を製造した。ＰＵ−５の８０℃における貯蔵弾性率（Ｅ’８０）は３．２３×１０７Ｐａであり、３０℃における貯蔵弾性率（Ｅ’３０）は１．８５×１０８Ｐａであった。両者の比率（Ｅ’３０／Ｅ’８０）は５．７であった（表２を参照。）。
【００６２】
＜参考例６＞
数平均分子量１，４００のポリ（テトラメチレングリコール）〔略号：ＰＴＭＧ〕、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）及び１，４−シクロヘキサンジメタノール（ＣＨＤＭ）〔鎖伸長剤〕を、ＰＴＭＧ：ＭＤＩ：ＣＨＤＭのモル比が１：９．６：８．６（窒素原子の含有率：５．３質量％）となるような割合で用い、かつ、それらの合計供給量が３００ｇ／分になるようにして、定量ポンプにより同軸で回転する２軸押出機（３０ｍｍφ、Ｌ／Ｄ＝３６、シリンダー温度：７５〜２６０℃）に連続的に供給して、連続溶融重合を行ってポリウレタンを製造した。生成したポリウレタンの溶融物をストランド状で水中に連続的に押出した後、ペレタイザーでペレット状に細断し、このペレットを７０℃で５時間、更に８０℃で５時間除湿乾燥することにより、軟化温度が９９℃である熱可塑性ポリウレタン（以下、これをＰＵ−６と略称する）を製造した。ＰＵ−６の８０℃における貯蔵弾性率（Ｅ’８０）は１．１３×１０８Ｐａであり、３０℃における貯蔵弾性率（Ｅ’３０）は１．４７×１０９Ｐａであった。両者の比率（Ｅ’３０／Ｅ’８０）は１３．０であった（表２を参照。）。
【００６３】
＜実施例１＞
熱可塑性ポリウレタン（ＰＵ−１）を単軸押出成形機（６５ｍｍφ）に仕込み、シリンダー温度２１５〜２３０℃、ダイス温度２３０℃にて、Ｔ−ダイより押出し、６０℃に調温したギャップ間隔１．８ｍｍのロールを通過させて、厚さ２ｍｍのシートを成形した。次に、得られたシートを耐圧容器に入れ、温度１１０℃、圧力７ＭＰａの条件下で５時間、二酸化炭素を溶解させ、二酸化炭素を１．６質量％（飽和量）含むガス溶解シートを得た。室温まで冷却した後、圧力を常圧とし、ガス溶解シートを耐圧容器から取り出した。次に、得られたガス溶解シートを１１５℃のシリコンオイル中に３分間浸漬した後に取り出し、室温まで冷却して樹脂発泡体を得た。得られた樹脂発泡体の密度は０．７０ｇ／ｃｍ３、気泡サイズは４８μｍであった。
得られた樹脂発泡体（シート状物）の表面を研削し、気泡を表面に露出させて、厚さ１．３ｍｍ、直径３８ｃｍの円形の研磨パッドを作製し、表面には幅０．８ｍｍ、深さ０．８ｍｍ、ピッチ６ｍｍのＸ−Ｙグルーブ加工（格子状溝）を施した。この研磨パッドを研磨装置（エム・エー・ティー社  ＭＡＴ−ＢＣ１５）にて４インチ熱酸化膜の研磨特性を評価した。このときのコンディショナーとして（株）アプライドマテリアルズ社製のコンディショナー（＃１００−被覆率８０％、直径１０ｃｍ、荷重１ｋｇ）、スラリーとしてシリカスラリー（キャボット社製  ＳＳ２５を蒸留水で１／２に希釈）を２００ｍｌ／分の流量で流しながら、研磨圧力２ｐｓｉ、プラテン回転数６０ｒｐｍ、ヘッド回転数５９ｒｐｍにて研磨試験をした。研磨特性として熱酸化膜を５０、１００、５００枚研磨した時の研磨速度と平坦性（面内均一性）を評価した。このときの熱酸化膜の面内膜厚４９点を測定し、下記式（１）により面内均一性を求めた。面内均一性は値が小さいほど、均一性が優れている。結果を表１にまとめた。
【００６４】
面内均一性（％）＝｛（最大研磨厚−最小膜厚）／（２×平均膜厚）｝×１００
・・・  式（１）
【００６５】
＜実施例２＞
熱可塑性ポリウレタン（ＰＵ−２）を単軸押出成形機（６５ｍｍφ）に仕込み、シリンダー温度２１５〜２３０℃、ダイス温度２３０℃にて、Ｔ−ダイより押出し、６０℃に調温したギャップ間隔１．８ｍｍのロールを通過させて、厚さ２ｍｍのシートを成形した。次に、得られたシートを耐圧容器に入れ、温度１１０℃、圧力８ＭＰａの条件下で５時間、二酸化炭素を溶解させ、二酸化炭素を２質量％（飽和量）を含むガス溶解シートを得た。室温まで冷却した後、圧力を常圧とし、ガス溶解シートを耐圧容器から取り出した。次に、得られたガス溶解シートを１３０℃のシリコンオイル中に３分間浸漬した後に取り出し、室温まで冷却して樹脂発泡体を得た。得られた樹脂発泡体の密度は０．８０ｇ／ｃｍ３、気泡サイズは４２μｍであった。
得られた樹脂発泡体（シート状物）の表面を研削し、気泡を表面に露出させて、厚さ１．３ｍｍ、直径３８ｃｍの円形の研磨パッドを作製し、表面には幅０．８ｍｍ、深さ０．８ｍｍ、ピッチ６ｍｍのＸ−Ｙグルーブ加工（格子状溝）を施した。この研磨パッドを研磨装置（エム・エー・ティー社  ＭＡＴ−ＢＣ１５）にて４インチ熱酸化膜の研磨特性を評価した。このときのコンディショナーとして（株）アプライドマテリアルズ社製のコンディショナー（＃１００−被覆率８０％、直径１０ｃｍ、荷重１ｋｇ）、スラリーとしてシリカスラリー（キャボット社製  ＳＳ２５を蒸留水で１／２に希釈）を２００ｍｌ／分の流量で流しながら、研磨圧力２ｐｓｉ、プラテン回転数６０ｒｐｍ、ヘッド回転数５９ｒｐｍにて研磨試験をした。研磨特性として熱酸化膜を５０、１００、５００枚研磨した時の研磨速度と平坦性（面内均一性）を評価した。このときの熱酸化膜の面内膜厚４９点を測定し、上記式（１）により面内均一性を求めた。結果を表１にまとめた。
【００６６】
＜比較例１＞
熱可塑性ポリウレタン（ＰＵ−３）を単軸押出成形機（６５ｍｍφ）に仕込み、シリンダー温度２１５〜２３０℃、ダイス温度２３０℃にて、Ｔ−ダイより押出し、６０℃に調温したギャップ間隔１．８ｍｍのロールを通過させて、厚さ２ｍｍのシートを成形した。次に、得られたシートを耐圧容器に入れ、温度１２０℃、圧力７ＭＰａの条件下で５時間、二酸化炭素を溶解させ、二酸化炭素を１．８質量％（飽和量）を含むガス溶解シートを得た。室温まで冷却した後、圧力を常圧とし、ガス溶解シートを耐圧容器から取り出した。次に、得られたガス溶解シートを１１０℃のシリコンオイル中に３分間浸漬した後に取り出し、室温まで冷却して樹脂発泡体を得た。得られた樹脂発泡体の密度は０．６８ｇ／ｃｍ３、気泡サイズは４５μｍであった。
得られた樹脂発泡体（シート状物）の表面を研削し、気泡を表面に露出させて、厚さ１．３ｍｍ、直径３８ｃｍの円形の研磨パッドを作製し、表面には幅０．８ｍｍ、深さ０．８ｍｍ、ピッチ６ｍｍのＸ−Ｙグルーブ加工（格子状溝）を施した。この研磨パッドを研磨装置（エム・エー・ティー社  ＭＡＴ−ＢＣ１５）にて４インチ熱酸化膜の研磨特性を評価した。このときのコンディショナーとして（株）アプライドマテリアルズ社製のコンディショナー（＃１００−被覆率８０％、直径１０ｃｍ、荷重１ｋｇ）、スラリーとしてシリカスラリー（キャボット社製  ＳＳ２５を蒸留水で１／２に希釈）を２００ｍｌ／分の流量で流しながら、研磨圧力２ｐｓｉ、プラテン回転数６０ｒｐｍ、ヘッド回転数５９ｒｐｍにて研磨試験をした。研磨特性として熱酸化膜を５０、１００、５００枚研磨した時の研磨速度と平坦性（面内均一性）を評価した。このときの熱酸化膜の面内膜厚４９点を測定し、上記式（１）により面内均一性を求めた。結果を表２にまとめた。
【００６７】
＜比較例２＞
熱可塑性ポリウレタン（ＰＵ−４）を単軸押出成形機（６５ｍｍφ）に仕込み、シリンダー温度２１５〜２３０℃、ダイス温度２３０℃にて、Ｔ−ダイより押出し、６０℃に調温したギャップ間隔１．８ｍｍのロールを通過させて、厚さ２ｍｍのシートを成形した。次に、得られたシートを耐圧容器に入れ、温度１２０℃、圧力７ＭＰａの条件下で５時間、二酸化炭素を溶解させ、二酸化炭素を１．９質量％（飽和量）を含むガス溶解シートを得た。室温まで冷却した後、圧力を常圧とし、ガス溶解シートを耐圧容器から取り出した。次に、得られたガス溶解シートを１００℃のシリコンオイル中に３分間浸漬した後に取り出し、室温まで冷却して樹脂発泡体を得た。得られた樹脂発泡体の密度は０．６８ｇ／ｃｍ３、気泡サイズは４１μｍであった。
得られた樹脂発泡体（シート状物）の表面を研削し、気泡を表面に露出させて、厚さ１．３ｍｍ、直径３８ｃｍの円形の研磨パッドを作製し、表面には幅０．８ｍｍ、深さ０．８ｍｍ、ピッチ６ｍｍのＸ−Ｙグルーブ加工（格子状溝）を施した。この研磨パッドを研磨装置（エム・エー・ティー社  ＭＡＴ−ＢＣ１５）にて４インチ熱酸化膜の研磨特性を評価した。このときのコンディショナーとして（株）アプライドマテリアルズ社製のコンディショナー（＃１００−被覆率８０％、直径１０ｃｍ、荷重１ｋｇ）、スラリーとしてシリカスラリー（キャボット社製  ＳＳ２５を蒸留水で１／２に希釈）を２００ｍｌ／分の流量で流しながら、研磨圧力２ｐｓｉ、プラテン回転数６０ｒｐｍ、ヘッド回転数５９ｒｐｍにて研磨試験をした。研磨特性として熱酸化膜を５０、１００、５００枚研磨した時の研磨速度と平坦性（面内均一性）を評価した。このときの熱酸化膜の面内膜厚４９点を測定し、上記式（１）により面内均一性を求めた。結果を表２にまとめた。
【００６８】
＜比較例３＞
熱可塑性ポリウレタン（ＰＵ−５）を単軸押出成形機（６５ｍｍφ）に仕込み、シリンダー温度１８０〜２１０℃、ダイス温度２１０℃にて、Ｔ−ダイより押出し、６０℃に調温したギャップ間隔１．８ｍｍのロールを通過させて、厚さ２ｍｍのシートを成形した。次に、得られたシートを耐圧容器に入れ、温度８０℃、圧力５ＭＰａの条件下で５時間、二酸化炭素を溶解させ、二酸化炭素を２．８質量％（飽和量）を含むガス溶解シートを得た。室温まで冷却した後、圧力を常圧とし、ガス溶解シートを耐圧容器から取り出した。次に、得られたガス溶解シートを１６０℃のシリコンオイル中に３分間浸漬した後に取り出し、室温まで冷却して樹脂発泡体を得た。得られた樹脂発泡体の密度は０．７０ｇ／ｃｍ３、気泡サイズは２８μｍであった。
得られた樹脂発泡体（シート状物）の表面を研削し、気泡を表面に露出させて、厚さ１．３ｍｍ、直径３８ｃｍの円形の研磨パッドを作製し、表面には幅０．８ｍｍ、深さ０．８ｍｍ、ピッチ６ｍｍのＸ−Ｙグルーブ加工（格子状溝）を施した。このパッドを研磨装置（エム・エー・ティー社  ＭＡＴ−ＢＣ１５）にて４インチ熱酸化膜の研磨特性を評価した。このときのコンディショナーとして（株）アプライドマテリアルズ社製のコンディショナー（＃１００−被覆率８０％、直径１０ｃｍ、荷重１ｋｇ）、スラリーとしてシリカスラリー（キャボット社製  ＳＳ２５を蒸留水で１／２に希釈）を２００ｍｌ／分の流量で流しながら、研磨圧力２ｐｓｉ、プラテン回転数６０ｒｐｍ、ヘッド回転数５９ｒｐｍにて研磨試験をした。研磨特性として熱酸化膜を５０、１００、５００枚研磨した時の研磨速度と平坦性（面内均一性）を評価した。このときの面内熱酸化膜の膜厚４９点を測定し、上記式（１）により面内均一性を求めた。結果を表２にまとめた。
【００６９】
＜比較例４＞
熱可塑性ポリウレタン（ＰＵ−６）を単軸押出成形機（６５ｍｍφ）に仕込み、シリンダー温度２１０〜２２５℃、ダイス温度２２０℃にて、Ｔ−ダイより押出し、６０℃に調温したギャップ間隔１．８ｍｍのロールを通過させて、厚さ２ｍｍのシートを成形した。次に、得られたシートを耐圧容器に入れ、温度１１０℃、圧力８ＭＰａの条件下で１０時間、二酸化炭素を溶解させ、二酸化炭素を３．５質量％（飽和量）を含むガス溶解シートを得た。室温まで冷却した後、圧力を常圧とし、ガス溶解シートを耐圧容器から取り出した。次に、得られたガス溶解シートを１１５℃のシリコンオイル中に３分間浸漬した後に取り出し、室温まで冷却して樹脂発泡体を得た。得られた樹脂発泡体の密度は０．８２ｇ／ｃｍ３、気泡サイズは３２μｍであった。
得られた樹脂発泡体（シート状物）の表面を研削し、気泡を表面に露出させて、厚さ１．３ｍｍ、直径３８ｃｍの円形の研磨パッドを作製し、表面には幅０．８ｍｍ、深さ０．８ｍｍ、ピッチ６ｍｍのＸ−Ｙグルーブ加工（格子状溝）を施した。この研磨パッドを研磨装置（エム・エー・ティー社  ＭＡＴ−ＢＣ１５）にて４インチ熱酸化膜の研磨特性を評価した。このときのコンディショナーとして（株）アプライドマテリアルズ社製のコンディショナー（＃１００−被覆率８０％、直径１０ｃｍ、荷重１ｋｇ）、スラリーとしてシリカスラリー（キャボット社製  ＳＳ２５を蒸留水で１／２に希釈）を２００ｍｌ／分の流量で流しながら、研磨圧力２ｐｓｉ、プラテン回転数６０ｒｐｍ、ヘッド回転数５９ｒｐｍにて研磨試験をした。研磨特性として熱酸化膜を５０、１００、５００枚研磨した時の研磨速度と平坦性（面内均一性）を評価した。このときの面内熱酸化膜の膜厚４９点を測定し、上記式（１）により面内均一性を求めた。結果を表２にまとめた。
【００７０】
以上の結果より、本発明の構成要件を満たす実施例１及び２においては安定した研磨性能を示す研磨パッドが得られることが分かる。一方、鎖伸長剤における１，４−シクロヘキサンジメタノールの含有割合が少ない熱可塑性ポリウレタンを使用した比較例１、鎖伸長剤として１，４−シクロヘキサンジメタノールを使用せず、高分子ジオールの質量割合が多い熱可塑性ポリウレタンを使用した比較例２や、さらに高分子ジオールとしてダイマージオールを使用せず、有機ジイソシアネートに由来する窒素原子の含有率が５質量％未満の熱可塑性ポリウレタンを使用した比較例３では、研磨速度の安定性が悪く、また、研磨回数が増すにつれて研磨面の平坦性（面内均一性）が悪化した。高分子ジオールとしてポリ（テトラメチレングリコール）を使用した熱可塑性ポリウレタンを用いた比較例４においても、研磨速度の安定性が悪く、また、研磨回数が増すにつれて研磨面の平坦性（面内均一性）が悪化した。
【００７１】
【表１】
2007091898.tif 000002
【００７２】
【表２】
2007091898.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明によれば、均一な発泡構造を有する樹脂発泡体や、該樹脂発泡体を含有する研磨パッドが提供される。本発明の研磨パッドはＣＭＰに有用であり、半導体ウェハなどを高精度、且つ高効率に研磨することが可能となる。本発明の研磨パッドは、特に、被研磨面の平坦性、平坦化効率の向上が達成でき、従来のものよりも研磨作業中の温度変動に対して硬度変化が少ない。