JP2017064884A - Polishing pad - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は研磨パッドに関し、より詳しくは硬質ウレタンからなる研磨層を有した研磨パッドに関する。 The present invention relates to a polishing pad, and more particularly to a polishing pad having a polishing layer made of hard urethane.
従来、光学材料や半導体基板、ハードディスク用のガラス基板といった被研磨物を研磨するために研磨パッドが用いられており、このような研磨パッドとしてポリウレタンなどの硬質ウレタンを用いた研磨パッドが知られている。
ここで、温度変化に対する安定性が高い研磨パッドとして、３０℃〜９０℃における貯蔵弾性率の比（Ｅ’３０／Ｅ’９０）を相対的に小さな１〜３．６の範囲となるようにした研磨パッドが提案されている（特許文献１）。
Conventionally, a polishing pad has been used to polish an object to be polished such as an optical material, a semiconductor substrate, a glass substrate for a hard disk, and a polishing pad using a hard urethane such as polyurethane is known as such a polishing pad. Yes.
Here, as a polishing pad having high stability against temperature change, the ratio of storage elastic modulus (E′30 / E′90) at 30 ° C. to 90 ° C. is in a relatively small range of 1 to 3.6. A polished pad has been proposed (Patent Document 1).
上記研磨パッドにおいては、３０℃〜９０℃における貯蔵弾性率の比（Ｅ’３０／Ｅ’９０）が相対的に小さいので、研磨層が高温となっても低温時と同様に相対的に大きな貯蔵弾性率が維持されることになる。したがって研磨中に想定される温度範囲（３０℃〜９０℃）に対して、安定性に優れた研磨パッドとなる。また、上記研磨パッドにおいては、半導体材料の絶縁体部分と導線部分とで材料が異なるために生じるディッシングという問題を解決するために、４０℃における貯蔵弾性率を１００〜２０００ＭＰａとする研磨パッドが開示されている。
しかしながら、３０℃〜９０℃の範囲に亘って大きな貯蔵弾性率が維持されると、研磨層と被研磨物との間に研磨くずが介在された際には、該研磨くずが硬い研磨層によって被研磨物に強く押圧されるようになるので、該被研磨物の表面にスクラッチが生じ易くなっていた。
本発明は上述した事情に鑑み、ディッシングが生じにくく、かつスクラッチが生じにくく、さらに研磨レートに優れた研磨パッドを提供するものである。
In the above-mentioned polishing pad, since the ratio of storage elastic modulus (E′30 / E′90) at 30 ° C. to 90 ° C. is relatively small, even when the polishing layer becomes high temperature, it is relatively large as at low temperature. The storage elastic modulus will be maintained. Therefore, the polishing pad is excellent in stability over the temperature range (30 ° C. to 90 ° C.) assumed during polishing. Further, in the above polishing pad, a polishing pad having a storage elastic modulus at 40 ° C. of 100 to 2000 MPa is disclosed in order to solve the problem of dishing caused by different materials between the insulator portion and the conductor portion of the semiconductor material. Has been.
However, when a large storage elastic modulus is maintained over a range of 30 ° C. to 90 ° C., when polishing scraps are interposed between the polishing layer and the object to be polished, the polishing scraps are hardened by the hard polishing layer. Since the object to be polished is strongly pressed, scratches are easily generated on the surface of the object to be polished.
In view of the circumstances described above, the present invention provides a polishing pad that is less susceptible to dishing, less susceptible to scratching, and that has an excellent polishing rate.
すなわち請求項１の発明にかかる研磨パッドは、硬質ウレタンからなる研磨層を有した研磨パッドにおいて、
上記研磨層の３０℃における貯蔵弾性率Ｅ’３０と９０℃における貯蔵弾性率Ｅ’９０との比（Ｅ’３０／Ｅ’９０）が５．０以上であり、
かつ、上記研磨層の３０℃における貯蔵弾性率の初回測定値Ｅ’３０−１と１回以上の加熱・冷却工程を経た上記研磨層の３０℃における貯蔵弾性率Ｅ’３０−２との比（Ｅ’３０−２／Ｅ’３０−１）、および上記研磨層の９０℃における貯蔵弾性率の初回測定値Ｅ’９０−１と１回以上の加熱・冷却工程を経た上記研磨層の９０℃における貯蔵弾性率Ｅ’９０−２との比（Ｅ’９０−２／Ｅ’９０−１）が、いずれも０．７５〜１．２５の範囲内であることを特徴とするものである。
That is, the polishing pad according to the invention of claim 1 is a polishing pad having a polishing layer made of hard urethane,
The ratio (E′30 / E′90) of the storage elastic modulus E′30 at 30 ° C. and the storage elastic modulus E′90 at 90 ° C. of the polishing layer is 5.0 or more,
And the ratio of the first measured value E′30-1 of the storage elastic modulus at 30 ° C. of the polishing layer and the storage elastic modulus E′30-2 at 30 ° C. of the polishing layer after one or more heating / cooling steps. (E′30-2 / E′30-1), and the first measured value E′90-1 of the storage elastic modulus at 90 ° C. of the polishing layer and 90 of the polishing layer after one or more heating / cooling steps. The ratio (E'90-2 / E'90-1) to the storage elastic modulus E'90-2 at ° C is in the range of 0.75 to 1.25. .
上記構成によれば、上記研磨層の９０℃における貯蔵弾性率は３０℃の貯蔵弾性率に比較して１／５以下の小さな貯蔵弾性率となり、９０℃における貯蔵弾性率は相対的に小さな貯蔵弾性率となって柔らかくなるので、スクラッチを効果的に抑制することができる。
その理由は次の通りであると考えられる。
すなわち、被研磨物の研磨は、上述したように一般的には４０℃前後の温度で行われるが、研磨パッドと被研磨物との間に研磨くずが介在されると、その研磨くずによって研磨パッドが局部的に高温になる。研磨パッドが高温になっても大きな貯蔵弾性率を有する場合には、上述したように研磨パッドは相対的に硬い状態を維持するので、上記研磨くずが被研磨物にスクラッチを生じさせるようになる。
これに対し本発明においては、９０℃における貯蔵弾性率は３０℃の貯蔵弾性率に比較して１／５以下の小さな貯蔵弾性率となるので、局部的に高温になった部分は相対的に柔らかくなり、効果的に研磨くずを研磨パッドに埋収することができるようになる。したがって、これによって被研磨物に研磨くずが強く押圧されるのを防止してスクラッチが生じるのを抑制することが可能となる。
また、３０℃における貯蔵弾性率Ｅ’３０は９０℃における貯蔵弾性率Ｅ’９０よりも５倍以上大きいので、被研磨物を研磨する際の一般的な温度である４０℃前後では大きな貯蔵弾性率（１００ＭＰａ以上）となり、これによりディッシングを効果的に抑制することができる。
According to the above configuration, the storage elastic modulus at 90 ° C. of the polishing layer is a small storage elastic modulus of 1/5 or less compared to the storage elastic modulus at 30 ° C., and the storage elastic modulus at 90 ° C. is a relatively small storage elastic modulus. Since it becomes an elastic modulus and becomes soft, scratches can be effectively suppressed.
The reason is considered as follows.
That is, the polishing of the object to be polished is generally performed at a temperature of about 40 ° C. as described above. However, when polishing waste is interposed between the polishing pad and the object to be polished, the polishing waste is polished by the polishing waste. The pad becomes hot locally. When the polishing pad has a large storage elastic modulus even when the temperature is high, the polishing pad maintains a relatively hard state as described above, so that the polishing scraps cause scratches on the object to be polished. .
On the other hand, in the present invention, the storage elastic modulus at 90 ° C. is a small storage elastic modulus of 1/5 or less as compared with the storage elastic modulus at 30 ° C. It becomes softer and it becomes possible to effectively bury polishing debris in the polishing pad. Accordingly, it is possible to prevent the polishing waste from being strongly pressed against the object to be polished, thereby suppressing the generation of scratches.
Further, since the storage elastic modulus E′30 at 30 ° C. is 5 times or more larger than the storage elastic modulus E′90 at 90 ° C., the storage elastic modulus is large at around 40 ° C. which is a general temperature for polishing an object to be polished. And the dishing can be effectively suppressed.
他方、局部的に高温になった部分が小さな貯蔵弾性率となってそのままの状態であることは、新たな被研磨物に対する次回の研磨の際には望ましくない。
そこで本発明においては、上記研磨層の３０℃における貯蔵弾性率の初回測定値Ｅ’３０−１と１回以上の加熱・冷却工程を経た上記研磨層の３０℃における貯蔵弾性率Ｅ’３０−２との比（Ｅ’３０−２／Ｅ’３０−１）、および上記研磨層の９０℃における貯蔵弾性率の初回測定値Ｅ’９０−１と１回以上の加熱・冷却工程を経た上記研磨層の９０℃における貯蔵弾性率Ｅ’９０−２との比（Ｅ’９０−２／Ｅ’９０−１）が、いずれも０．７５〜１．２５の範囲内となるようにしてある。
研磨層を９０℃に加熱した後に冷却してその後の状態における上述の比が０．７５〜１．２５の範囲内となっていれば、当該研磨パッドは概ね最初の状態に回復されることになり、したがって上述したディッシング抑制効果とスクラッチ抑制効果とを期待することができる。
On the other hand, it is not desirable in the next polishing of a new object to be polished that the part that has become locally hot has a small storage elastic modulus.
Therefore, in the present invention, the first measured value E′30-1 of the storage elastic modulus at 30 ° C. of the polishing layer and the storage elastic modulus E′30− of the polishing layer at 30 ° C. after one or more heating / cooling steps. 2 (E'30-2 / E'30-1) and the first measured value E'90-1 of the storage elastic modulus at 90 ° C. of the polishing layer and the heating / cooling step described above. The ratio (E′90-2 / E′90-1) to the storage elastic modulus E′90-2 at 90 ° C. of the polishing layer is in the range of 0.75 to 1.25. .
If the polishing layer is heated to 90 ° C. and then cooled and the above-described ratio in the subsequent state is within the range of 0.75 to 1.25, the polishing pad is generally restored to the initial state. Therefore, the above-described dishing suppressing effect and scratch suppressing effect can be expected.
以下図示実施例について説明すると、図１は本発明にかかる研磨パッド１を備えた研磨装置２の側面図を示し、絶縁材の表面に金属製の導線を形成した被研磨物としての半導体基板３の研磨を行うものとなっている。
上記研磨装置２は、下方に設けられて研磨パッド１を支持する研磨定盤４と、上方に設けられて半導体基板３を支持する支持定盤５と、スラリーを供給するスラリー供給手段６とを備えている。
上記研磨パッド１および半導体基板３はそれぞれ略円盤状を有しており、本実施例では研磨パッド１の直径は半導体基板３の直径よりも大径となっている。また研磨パッド１は両面テープ等によって研磨定盤４に固定され、半導体基板３は支持定盤５に真空吸着されている。
また上記研磨定盤４および支持定盤５は図示しない駆動手段によって相対的に回転するとともに、上記支持定盤５は研磨定盤４の中心位置から半径方向に往復動可能に設けられ、これにより上記研磨パッド１と半導体基板３とが相対的に回転しながら摺動するようになっている。
上記スラリー供給手段６は、所要の薬品中に砥粒の混合されたスラリーを上記研磨パッド１の上面に形成された研磨面１ａ供給し、これにより当該スラリーが研磨面１ａと半導体基板３との間に入り込むことで、半導体基板３の研磨が行われるようになっている。
このような構成を有する研摩装置自体は従来公知であり、これ以上の詳細な説明については省略する。なお上記構成を有する研磨装置２の他、例えば支持定盤５には駆動がなく、研磨定盤４の回転により支持定盤５が連れ回るようにした研磨装置２など、その他の構成を有した研磨装置２も使用可能である。
FIG. 1 is a side view of a
The
The polishing pad 1 and the
The polishing surface plate 4 and the
The slurry supply means 6 supplies a slurry in which abrasive grains are mixed in a required chemical to a
The polishing apparatus itself having such a configuration is conventionally known, and detailed description thereof will be omitted. In addition to the
本実施例で使用する研磨パッド１の製造方法としては、例えば、少なくともプレポリマーとしてのポリウレタン結合含有イソシアネート化合物、硬化剤、中空体を準備する準備工程；少なくとも、上記ポリウレタン結合含有イソシアネート化合物、硬化剤を混合して成形体成形用の混合液を得る混合工程；上記成形体成形用混合液からポリウレタンポリウレア樹脂成形体を成形する成形体成形工程；および上記ポリウレタンポリウレア樹脂成形体から、上記研磨面１ａを有する研磨層を形成する研磨層形成工程、を含むことが挙げられる。
以下、準備工程、混合工程、成形体成形工程、研磨層形成工程に分けて、それぞれ説明する。
As a manufacturing method of the polishing pad 1 used in the present embodiment, for example, at least a preparation step of preparing a polyurethane bond-containing isocyanate compound as a prepolymer, a curing agent, and a hollow body; at least the polyurethane bond-containing isocyanate compound, a curing agent Mixing step for obtaining a mixed liquid for molding a molded body by molding a molded body molding step for molding a polyurethane polyurea resin molded body from the mixed liquid for molding a molded body; and the
In the following, each of the preparation process, the mixing process, the molded body forming process, and the polishing layer forming process will be described.
上記準備工程として、上記研磨パッド１の製造には、ポリウレタンポリウレア樹脂成形体の原料として、少なくとも、ポリウレタン結合含有イソシアネート化合物、硬化剤、中空体が用いられる。更にポリオール化合物を上記成分とともに用いてもよく、本発明の効果を損なわない範囲で、上記以外の成分を併せて用いてもよい。 As the preparatory step, at least the polyurethane bond-containing isocyanate compound, the curing agent, and the hollow body are used as the raw material for the polyurethane polyurea resin molded body in the production of the polishing pad 1. Furthermore, a polyol compound may be used together with the above components, and other components may be used in combination as long as the effects of the present invention are not impaired.
上記準備工程で準備される上記ポリウレタン結合含有イソシアネート化合物は、下記ポリイソシアネート化合物とポリオール化合物とを、通常用いられる条件で反応させることにより得られる化合物であり、ポリウレタン結合とイソシアネート基を分子内に含むものである。また、本発明の効果を損なわない範囲内で、他の成分がポリウレタン結合含有イソシアネート化合物に含まれていてもよい。
上記ポリウレタン結合含有イソシアネート化合物としては、市販されているものを用いてもよく、ポリイソシアネート化合物とポリオール化合物とを反応させて合成したものを用いてもよい。上記反応に特に制限はなく、ポリウレタン樹脂の製造において公知の方法および条件を用いて付加重合反応すればよい。
例えば、４０℃に加温したポリオール化合物に、窒素雰囲気にて撹拌しながら５０℃に加温したポリイソシアネート化合物を添加し、３０分後に８０℃まで昇温させ更に８０℃にて６０分間反応させるといった方法で製造することが出来る。
The polyurethane bond-containing isocyanate compound prepared in the preparation step is a compound obtained by reacting the following polyisocyanate compound and a polyol compound under conditions usually used, and includes a polyurethane bond and an isocyanate group in the molecule. It is a waste. Moreover, the other component may be contained in the polyurethane bond containing isocyanate compound within the range which does not impair the effect of this invention.
As said polyurethane bond containing isocyanate compound, what is marketed may be used and what was synthesize | combined by making a polyisocyanate compound and a polyol compound react may be used. There is no restriction | limiting in particular in the said reaction, What is necessary is just to carry out addition polymerization reaction using a well-known method and conditions in manufacture of a polyurethane resin.
For example, a polyisocyanate compound heated to 50 ° C. is added to a polyol compound heated to 40 ° C. while stirring in a nitrogen atmosphere, and after 30 minutes, the temperature is raised to 80 ° C. and further reacted at 80 ° C. for 60 minutes. It can be manufactured by such a method.
まず上記ポリイソシアネート化合物とは、分子内に２つ以上のイソシアネート基を有する化合物を意味する。またポリイソシアネート化合物としては、分子内に２つ以上のイソシアネート基を有していれば特に制限されるものではない。
例えば、分子内に２つのイソシアネート基を有するジイソシアネート化合物としては、ｍ−フェニレンジイソシアネート、ｐ−フェニレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート（２，６−ＴＤＩ）、２，４−トリレンジイソシアネート（２，４−ＴＤＩ）、ナフタレン−１，４−ジイソシアネート、ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート（ＭＤＩ）、４，４’−メチレン−ビス（シクロヘキシルイソシアネート）（水添ＭＤＩ）、３，３’−ジメトキシ−４，４’−ビフェニルジイソシアネート、３，３’−ジメチルジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート、キシリレン−１，４−ジイソシアネート、４，４’−ジフェニルプロパンジイソシアネート、トリ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、プロピレン−１，２−ジイソシアネート、ブチレン−１，２−ジイソシアネート、シクロヘキシレン−１，２−ジイソシアネート、シクロヘキシレン−１，４−ジイソシアネート、ｐ−フェニレンジイソチオシアネート、キシリレン−１，４−ジイソチオシアネート、エチリジンジイソチオシアネート等を挙げることができる。
さらにポリイソシアネート化合物としては、ジイソシアネート化合物が好ましく、中でも２，４−ＴＤＩ、２，６−ＴＤＩ、ＭＤＩがより好ましく、２，４−ＴＤＩ、２，６−ＴＤＩが特に好ましい。
これらのポリイソシアネート化合物は、単独で用いてもよく、複数のポリイソシアネート化合物を組み合わせて用いてもよい。
First, the polyisocyanate compound means a compound having two or more isocyanate groups in the molecule. The polyisocyanate compound is not particularly limited as long as it has two or more isocyanate groups in the molecule.
For example, as a diisocyanate compound having two isocyanate groups in the molecule, m-phenylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate (2,6-TDI), 2,4-tolylene diisocyanate (2 , 4-TDI), naphthalene-1,4-diisocyanate, diphenylmethane-4,4′-diisocyanate (MDI), 4,4′-methylene-bis (cyclohexyl isocyanate) (hydrogenated MDI), 3,3′-dimethoxy -4,4'-biphenyl diisocyanate, 3,3'-dimethyldiphenylmethane-4,4'-diisocyanate, xylylene-1,4-diisocyanate, 4,4'-diphenylpropane diisocyanate, trimethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate Propylene-1,2-diisocyanate, butylene-1,2-diisocyanate, cyclohexylene-1,2-diisocyanate, cyclohexylene-1,4-diisocyanate, p-phenylene diisothiocyanate, xylylene-1,4- Examples thereof include diisothiocyanate and ethylidine diisothiocyanate.
Furthermore, as a polyisocyanate compound, a diisocyanate compound is preferable, 2,4-TDI, 2,6-TDI and MDI are more preferable, and 2,4-TDI and 2,6-TDI are particularly preferable.
These polyisocyanate compounds may be used alone or in combination with a plurality of polyisocyanate compounds.
次に上記ポリオール化合物とは、分子内に２つ以上のアルコール性水酸基（ＯＨ）を有する化合物を意味する。
上記ポリウレタン結合含有イソシアネート化合物の合成に用いられるポリオール化合物としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール（ＤＥＧ）、ブチレングリコール等のジオール化合物、トリオール化合物等；ポリ（オキシテトラメチレン）グリコール（又はポリテトラメチレンエーテルグリコール）（ＰＴＭＧ）等のポリエーテルポリオール化合物；エチレングリコールとアジピン酸との反応物やブチレングリコールとアジピン酸との反応物等のポリエステルポリオール化合物；ポリカーボネートポリオール化合物、ポリカプロラクトンポリオール化合物等を挙げることができる。
また、エチレンオキサイドを付加した３官能性プロピレングリコールを用いることもできる。これらの中でも、ＰＴＭＧ、又はＰＴＭＧとＤＥＧの組み合わせが好ましい。
上記ポリオール化合物は単独で用いてもよく、複数のポリオール化合物を組み合わせて用いてもよい。
Next, the polyol compound means a compound having two or more alcoholic hydroxyl groups (OH) in the molecule.
Polyol compounds used for the synthesis of the polyurethane bond-containing isocyanate compound include diol compounds such as ethylene glycol, diethylene glycol (DEG), butylene glycol, and triol compounds; poly (oxytetramethylene) glycol (or polytetramethylene ether glycol) Examples include polyether polyol compounds such as (PTMG); polyester polyol compounds such as a reaction product of ethylene glycol and adipic acid and a reaction product of butylene glycol and adipic acid; polycarbonate polyol compounds and polycaprolactone polyol compounds.
Further, trifunctional propylene glycol to which ethylene oxide is added can also be used. Among these, PTMG or a combination of PTMG and DEG is preferable.
The above polyol compounds may be used alone or in combination with a plurality of polyol compounds.
ここで、ＮＣＯ基１個当たりのＰＰ（プレポリマー）の分子量を示すプレポリマーのＮＣＯ当量としては、２００〜８００であることが好ましく、３００〜７００であることがより好ましく、４００〜６００であることがさらにより好ましい。
具体的に上記プレポリマーのＮＣＯ当量は以下のようにして求めることができる。
プレポリマーのＮＣＯ当量＝（ポリイソシアネート化合物の質量部＋ポリオール化合物の質量部）／［（ポリイソシアネート化合物１分子当たりの官能基数×ポリイソシアネート化合物の質量部／ポリイソシアネート化合物の分子量）−（ポリオール化合物１分子当たりの官能基数×ポリオール化合物の質量部／ポリオール化合物の分子量）］
Here, the NCO equivalent of the prepolymer showing the molecular weight of PP (prepolymer) per NCO group is preferably 200 to 800, more preferably 300 to 700, and more preferably 400 to 600. Even more preferred.
Specifically, the NCO equivalent of the prepolymer can be determined as follows.
NCO equivalent of prepolymer = (mass part of polyisocyanate compound + mass part of polyol compound) / [(number of functional groups per molecule of polyisocyanate compound × mass part of polyisocyanate compound / molecular weight of polyisocyanate compound) − (polyol compound) Number of functional groups per molecule × mass part of polyol compound / molecular weight of polyol compound)]
上記硬化剤（鎖伸長剤ともいう）としては、例えば、ポリアミン化合物および／又はポリオール化合物を用いることができる。
ポリアミン化合物とは、分子内に２つ以上のアミノ基を有する化合物を意味し、脂肪族や芳香族のポリアミン化合物、特にはジアミン化合物を使用することができる。
例えば、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、イソホロンジアミン、ジシクロヘキシルメタン−４，４’−ジアミン、３，３’−ジクロロ−４，４’−ジアミノジフェニルメタン（メチレンビス−ｏ−クロロアニリン）（以下、ＭＯＣＡと略記する。）、ＭＯＣＡと同様の構造を有するポリアミン化合物等を挙げることができる。
また、ポリアミン化合物が水酸基を有していてもよく、このようなアミン系化合物として、例えば、２−ヒドロキシエチルエチレンジアミン、２−ヒドロキシエチルプロピレンジアミン、ジ−２−ヒドロキシエチルエチレンジアミン、ジ−２−ヒドロキシエチルプロピレンジアミン、２−ヒドロキシプロピルエチレンジアミン、ジ−２−ヒドロキシプロピルエチレンジアミン等を挙げることができる。
ポリアミン化合物としては、ジアミン化合物が好ましく、ＭＯＣＡ、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホンがより好ましく、ＭＯＣＡが特に好ましい。
ポリアミン化合物は、単独で用いてもよく、複数のポリアミン化合物を組み合わせて用いてもよい。
ポリアミン化合物は、他の成分と混合し易くするためおよび／又は後の成形体形成工程における気泡径の均一性を向上させるために、必要により加熱した状態で減圧下脱泡することが好ましい。減圧下での脱泡方法としては、ポリウレタンの製造において公知の方法を用いればよく、例えば、真空ポンプを用いて０．１ＭＰａ以下の真空度で脱泡することができる。
硬化剤（鎖伸長剤）として固体の化合物を用いる場合は、加熱により溶融させつつ、減圧下脱泡することができる。
As the curing agent (also referred to as a chain extender), for example, a polyamine compound and / or a polyol compound can be used.
The polyamine compound means a compound having two or more amino groups in the molecule, and an aliphatic or aromatic polyamine compound, particularly a diamine compound can be used.
For example, ethylenediamine, propylenediamine, hexamethylenediamine, isophoronediamine, dicyclohexylmethane-4,4′-diamine, 3,3′-dichloro-4,4′-diaminodiphenylmethane (methylenebis-o-chloroaniline) (hereinafter, MOCA) And a polyamine compound having the same structure as MOCA.
Further, the polyamine compound may have a hydroxyl group, and examples of such amine compounds include 2-hydroxyethylethylenediamine, 2-hydroxyethylpropylenediamine, di-2-hydroxyethylethylenediamine, and di-2-hydroxy. Examples include ethylpropylenediamine, 2-hydroxypropylethylenediamine, and di-2-hydroxypropylethylenediamine.
As the polyamine compound, a diamine compound is preferable, MOCA, diaminodiphenylmethane, and diaminodiphenylsulfone are more preferable, and MOCA is particularly preferable.
The polyamine compounds may be used alone or in combination with a plurality of polyamine compounds.
The polyamine compound is preferably degassed under reduced pressure in a heated state as necessary in order to facilitate mixing with other components and / or to improve the uniformity of the bubble diameter in the subsequent molded body forming step. As a defoaming method under reduced pressure, a known method may be used in the production of polyurethane. For example, defoaming can be performed with a vacuum degree of 0.1 MPa or less using a vacuum pump.
When a solid compound is used as the curing agent (chain extender), it can be degassed under reduced pressure while being melted by heating.
また硬化剤としてのポリオール化合物としては、ジオール化合物やトリオール化合物等の化合物であれば特に制限なく用いることができる。また、プレポリマーを形成するのに用いられるポリオール化合物と同一であっても異なっていてもよい。
具体例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ペンタンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオールなどの低分子量ジオール、ポリ（オキシテトラメチレン）グリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどの高分子量のポリオール化合物などが挙げられる。
上記ポリオール化合物は単独で用いてもよく、複数のポリオール化合物を組み合わせて用いてもよい。
Moreover, as a polyol compound as a hardening | curing agent, if it is compounds, such as a diol compound and a triol compound, it can use without a restriction | limiting especially. Moreover, it may be the same as or different from the polyol compound used to form the prepolymer.
Specific examples include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, pentanediol, 3 -Low molecular weight diols such as methyl-1,5-pentanediol and 1,6-hexanediol, and high molecular weight polyol compounds such as poly (oxytetramethylene) glycol, polyethylene glycol and polypropylene glycol.
The above polyol compounds may be used alone or in combination with a plurality of polyol compounds.
ここで、上記ポリウレタン結合含有イソシアネート化合物の末端に存在するイソシアネート基に対する、硬化剤に存在する活性水素基（アミノ基および水酸基）の当量比であるＲ値が、０．６０〜１．４０となるよう、各成分を混合する。Ｒ値は、０．６５〜０．１．３０が好ましく、０．７０〜１．２０がより好ましい。 Here, R value which is an equivalent ratio of the active hydrogen group (amino group and hydroxyl group) present in the curing agent to the isocyanate group present at the terminal of the polyurethane bond-containing isocyanate compound is 0.60 to 1.40. So that each component is mixed. The R value is preferably 0.65 to 0.1.30, and more preferably 0.70 to 1.20.
上記中空体とは、空隙を有する微小球体を意味する。微小球体には、球状、楕円状、およびこれらに近い形状のものが含まれる。中空体の例としては、熱可塑性樹脂からなる外殻（ポリマー殻）と、外殻に内包される低沸点炭化水素とからなる未発泡の加熱膨張性微小球状体を、加熱膨張させたものが挙げられる。
上記ポリマー殻としては、特開昭５７−１３７３２３号公報等に開示されているように、例えば、アクリロニトリル−塩化ビニリデン共重合体、アクリロニトリル−メチルメタクリレート共重合体、塩化ビニル−エチレン共重合体などの熱可塑性樹脂を用いることができる。同様に、ポリマー殻に内包される低沸点炭化水素としては、例えば、イソブタン、ペンタン、イソペンタン、石油エーテル等を用いることができる。
The hollow body means a microsphere having a void. The microsphere includes a spherical shape, an elliptical shape, and a shape close to these. As an example of the hollow body, an unfoamed heat-expandable microsphere composed of a thermoplastic resin outer shell (polymer shell) and a low-boiling hydrocarbon encapsulated in the outer shell is heated and expanded. Can be mentioned.
Examples of the polymer shell include an acrylonitrile-vinylidene chloride copolymer, an acrylonitrile-methyl methacrylate copolymer, and a vinyl chloride-ethylene copolymer as disclosed in JP-A-57-137323. A thermoplastic resin can be used. Similarly, as the low boiling point hydrocarbon encapsulated in the polymer shell, for example, isobutane, pentane, isopentane, petroleum ether and the like can be used.
次に混合工程について説明すると、当該混合工程では、上記準備工程で準備した、プレポリマーとしてのポリウレタン結合含有イソシアネート化合物、硬化剤および中空体を、混合機内に供給して攪拌・混合する。混合工程は、上記各成分の流動性を確保できる温度に加温した状態で行われる。
混合順序に特に制限はないが、ポリウレタン結合含有イソシアネート化合物と中空体とを混合した混合液と、硬化剤および必要に応じて他の成分を混合した混合液とを用意し、両混合液を混合器内に供給して混合撹拌することが好ましい。このようにして、成形体成形用の混合液が調製される。
Next, the mixing step will be described. In the mixing step, the polyurethane bond-containing isocyanate compound, the curing agent, and the hollow body, which are prepared as the prepolymer and are prepared in the preparation step, are supplied into the mixer and stirred and mixed. A mixing process is performed in the state heated to the temperature which can ensure the fluidity | liquidity of said each component.
There are no particular restrictions on the order of mixing, but a mixed liquid in which a polyurethane bond-containing isocyanate compound and a hollow body are mixed and a mixed liquid in which a curing agent and other components are mixed as needed are prepared, and both mixed liquids are mixed. It is preferable to supply the mixture into a vessel and mix and stir. In this way, a mixed liquid for forming a molded body is prepared.
次に成形体成形工程では、上記混合工程で調製された成形体成形用混合液を５０〜１００℃の型枠内に流し込み、硬化させることによりポリウレタンポリウレア樹脂成形体を成形する。
このとき、プレポリマー、硬化剤が反応してポリウレタンポリウレア樹脂を形成することにより該混合液は硬化する。
Next, in the molded body molding step, the polyurethane polyurea resin molded body is molded by pouring the molded body molding mixed solution prepared in the above mixing step into a mold at 50 to 100 ° C. and curing it.
At this time, the prepolymer and the curing agent react to form a polyurethane polyurea resin, whereby the mixed solution is cured.
そして研磨層形成工程では、上記成形体成形工程により得られたポリウレタンポリウレア樹脂成形体をシート状にスライスするとともに、スライスした樹脂シートを円形に裁断したら、上記研磨面１ａに相当する面の反対側の面に両面テープを装着する。
さらに、必要に応じて研磨面１ａに相当する面に格子状の溝等を形成したり、上記研磨面１ａとは反対側の面にクッション層等を貼り合わせて、研磨パッド１を複層にすることもできる。
In the polishing layer forming step, the polyurethane polyurea resin molded body obtained in the molded body molding step is sliced into a sheet shape, and when the sliced resin sheet is cut into a circle, the opposite side of the surface corresponding to the
Further, if necessary, a lattice-like groove or the like is formed on the surface corresponding to the polishing
そして本発明にかかる研磨パッドは、上記研磨層の３０℃における貯蔵弾性率Ｅ’３０と９０℃における貯蔵弾性率Ｅ’９０との比（Ｅ’３０／Ｅ’９０）が５．０以上であり、かつ、上記研磨層の３０℃における貯蔵弾性率の初回測定値Ｅ’３０−１と１回の加熱・冷却工程を経た上記研磨層の３０℃における貯蔵弾性率Ｅ’３０−２との比（Ｅ’３０−２／Ｅ’３０−１）、および上記研磨層の９０℃における貯蔵弾性率の初回測定値Ｅ’９０−１と１回の加熱・冷却工程を経た上記研磨層の９０℃における貯蔵弾性率Ｅ’９０−２との比（Ｅ’９０−２／Ｅ’９０−１）が、いずれも０．７５〜１．２５の範囲内であることを特徴とするものである。 In the polishing pad according to the present invention, the ratio of the storage elastic modulus E′30 at 30 ° C. to the storage elastic modulus E′90 at 90 ° C. (E′30 / E′90) of the polishing layer is 5.0 or more. And the initial measured value E′30-1 of the storage elastic modulus of the polishing layer at 30 ° C. and the storage elastic modulus E′30-2 of the polishing layer at 30 ° C. after one heating / cooling step. Ratio (E'30-2 / E'30-1), and the first measured value E'90-1 of the storage elastic modulus at 90 ° C of the polishing layer and 90 of the polishing layer after one heating / cooling step. The ratio (E'90-2 / E'90-1) to the storage elastic modulus E'90-2 at ° C is in the range of 0.75 to 1.25. .
（実施例）
上記表１及び表２は、本発明に係る実施例１の研磨パッドと、比較例１、２の研磨パッドとについての試験結果を示したものである。
貯蔵弾性率Ｅ’とは、正弦的に変化する応力を発泡体に加えた場合における、１周期あたりに貯蔵され完全に回復するエネルギーの尺度であり、該貯蔵弾性率Ｅ’は、ＪＩＳ Ｋ７２４４−４に準じ、引張モードで、初期荷重８００ｇから５００ｇ、３００ｇ、２００ｇと変化させた変動荷重にて測定した。また、歪０．００１、測定周波数１０ｒａｄ／ｓｅｃとし、温度は−５０から１５０℃（５℃／ｍｉｎ）に変化させて測定した。
表１において、初回の１回目の３０℃における貯蔵弾性率をＥ’３０−１と表記し、同様に１回目の９０℃における貯蔵弾性率をＥ’９０−１、２回目の３０℃における貯蔵弾性率をＥ’３０−２、２回目の９０℃における貯蔵弾性率をＥ’９０−２とそれぞれ表記してある。
Tables 1 and 2 show test results for the polishing pad of Example 1 and the polishing pads of Comparative Examples 1 and 2 according to the present invention.
The storage elastic modulus E ′ is a measure of energy that is stored per cycle and is completely recovered when a sinusoidally changing stress is applied to the foam. The storage elastic modulus E ′ is JIS K7244- According to No. 4, the tensile load was measured with a variable load changed from an initial load of 800 g to 500 g, 300 g, and 200 g. Further, the strain was 0.001, the measurement frequency was 10 rad / sec, and the temperature was changed from −50 to 150 ° C. (5 ° C./min).
In Table 1, the first storage elastic modulus at 30 ° C. is expressed as E′30-1, and similarly the first storage elastic modulus at 90 ° C. is E′90-1 and the second storage elastic modulus at 30 ° C. The elastic modulus is represented as E′30-2, and the second storage elastic modulus at 90 ° C. is represented as E′90-2.
また、表２は実施例及び比較例の研磨試験結果を示したものである。研磨レート、スクラッチ及びディッシングは以下の通り求めた。
（研磨レート）
研磨試験の条件は下記の通りである。
・使用研磨機：荏原製作所社製、Ｆ−ＲＥＸ３００
・Ｄｉｓｋ：３Ｍ Ａ１８８(＃６０)
・回転数：（定盤）７０ｒｐｍ、（トップリング）７１ｒｐｍ
・研磨圧力：３．５ｐｓｉ
・研磨剤：キャボット社製、品番：ＳＳ２５（ＳＳ２５原液：純水＝１：１の混合液を使用）
・研磨剤温度：２０℃
・研磨剤吐出量：２００ｍｌ／ｍｉｎ
・使用ワーク（被研磨物）：１２インチφシリコンウエハ上にテトラエトキシシランを ＰＥ−ＣＶＤで絶縁膜１μｍの厚さになるように形成した基板
（スクラッチ）
スクラッチ等のディフェクトの評価は、２５枚の基板を研磨し、研磨加工後の２１〜２５枚目の基板５枚について、ウエハ表面検査装置（ＫＬＡテンコール社製、Ｓｕｒｆｓｃａｎ ＳＰ１ＤＬＳ）の高感度測定モードにて測定し、基板表面におけるスクラッチ等のディフェクトの個数を評価した。スクラッチ等のディフェクトの評価では、１２インチ（３００ｍｍφ）ウエハに０．１６μｍ以上のディフェクトが２００個未満を○、２００個以上を×とした。
（ディッシング）
ディッシングは、銅配線パターン付ウエハ（セマテック社製７５４ｗａｆｅｒ）を用い、１００μｍ／１００μｍのディッシングをＫＬＡテンコール社製 段差・表面あらさ・微細形状測定装置 Ｐ-１６＋で評価し、１０００Å未満のディッシングを○として、１０００Å以上のディッシングを×とした。
Table 2 shows the results of polishing tests of Examples and Comparative Examples. The polishing rate, scratch and dishing were determined as follows.
(Polishing rate)
The conditions of the polishing test are as follows.
・ Use polishing machine: F-REX300, manufactured by Ebara Corporation
Disk: 3M A188 (# 60)
・ Rotation speed: (Surface plate) 70 rpm, (Top ring) 71 rpm
Polishing pressure: 3.5 psi
・ Abrasive: manufactured by Cabot, product number: SS25 (SS25 stock solution: pure water = 1: 1 mixed solution is used)
・ Abrasive temperature: 20 ℃
・ Abrasive discharge rate: 200ml / min
・ Work to be used (object to be polished): A substrate (scratch) in which tetraethoxysilane is formed on a 12-inch φ silicon wafer to a thickness of 1 μm of insulating film by PE-CVD.
Defects such as scratches are evaluated by polishing 25 substrates and using the high sensitivity measurement mode of the wafer surface inspection apparatus (Surfscan SP1DLS, manufactured by KLA Tencor) for the 21st to 25th substrates after polishing. The number of defects such as scratches on the substrate surface was evaluated. In the evaluation of defects such as scratches, less than 200 defects of 0.16 μm or more on a 12-inch (300 mmφ) wafer were marked with ◯, and more than 200 defects were marked with ×.
(Dishing)
For dishing, a wafer with a copper wiring pattern (Sematech 754 wafer) was used, and dishing of 100 μm / 100 μm was evaluated with a step / surface roughness / fine shape measuring device P-16 + manufactured by KLA Tencor. , 1000 × or more dishing was rated as x.
上記試験に用いた実施例１の研磨パッドは、上述した製造方法に基づき、プレポリマーとして、ＴＤＩ（２，４−トルエンジイソシアネート）、ＤＥＧ（ジエチレングリコール）、ＰＴＭＧ１０００（ポリテトラメチレンエーテルグリコール）を配合したものを用い、ＮＣＯ当量は４５８であった。
また中空体としてはエクスパンセル社製のＥｘｐａｎｃｅｌ ５５１ＤＥ４０ ｄ４２を１．８％、松本油脂製薬社製のマツモトマイクロスフェアー Ｆ−８０ＤＥを０．４５％それぞれ使用した。硬化剤としてはＭＯＣＡ（４，４’−メチレンビス（２−クロロアニリン））を用い、その場合のＲ値は０．９０であった。
The polishing pad of Example 1 used in the above test was blended with TDI (2,4-toluene diisocyanate), DEG (diethylene glycol), and PTMG1000 (polytetramethylene ether glycol) as prepolymers based on the production method described above. The NCO equivalent was 458.
As the hollow body, Expandel 551DE40 d42 manufactured by Expandance Co., Ltd. was used at 1.8%, and Matsumoto Microsphere F-80DE manufactured by Matsumoto Yushi Seiyaku Co., Ltd. was used at 0.45%. As a curing agent, MOCA (4,4′-methylenebis (2-chloroaniline)) was used, and the R value in that case was 0.90.
比較例１の研磨パッドとしては、ニッタ・ハース社製のＩＣ１０００を用いた。
比較例２の研磨パッドは、上記製造方法に基づき、プレポリマーとして、ＴＤＩ、ＤＥＧ、ＰＴＭＧ６５０を配合したものを用い、ＮＣＯ当量は４００であった。
また中空体としては５５１ＤＥ４０ ｄ４２を１．８％、Ｆ−８０ＤＥを０．４５％それぞれ使用した。硬化剤としてはＭＯＣＡおよびＰＴＭＧ６５０を３：１の割合で用い、その場合のＲ値は０．９０であった。
As a polishing pad of Comparative Example 1, IC1000 manufactured by Nitta Haas was used.
The polishing pad of Comparative Example 2 was prepared by blending TDI, DEG, and PTMG650 as the prepolymer based on the above production method, and the NCO equivalent was 400.
As the hollow body, 551DE40 d42 1.8% and F-80DE 0.45% were used. As the curing agent, MOCA and PTMG650 were used at a ratio of 3: 1, and the R value in that case was 0.90.
上記試験結果によれば、本発明品である実施例１の研磨パッドは、比較例１、２と比較して、２回目の試験後においてもディッシングとスクラッチとの双方について良好な結果が得られ、かつ研磨レートにも優れている。 According to the above test results, the polishing pad of Example 1, which is the product of the present invention, gives better results for both dishing and scratches even after the second test compared to Comparative Examples 1 and 2. In addition, the polishing rate is also excellent.
１ 研磨パッド １ａ 研磨面
２ 研磨装置 ３ 被研磨物
４ 研磨定盤 ５ 支持定盤
６ スラリー供給手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
上記研磨層の３０℃における貯蔵弾性率Ｅ’３０と９０℃における貯蔵弾性率Ｅ’９０との比（Ｅ’３０／Ｅ’９０）が５．０以上であり、
かつ、上記研磨層の３０℃における貯蔵弾性率の初回測定値Ｅ’３０−１と１回以上の加熱・冷却工程を経た上記研磨層の３０℃における貯蔵弾性率Ｅ’３０−２との比（Ｅ’３０−２／Ｅ’３０−１）、および上記研磨層の９０℃における貯蔵弾性率の初回測定値Ｅ’９０−１と１回以上の加熱・冷却工程を経た上記研磨層の９０℃における貯蔵弾性率Ｅ’９０−２との比（Ｅ’９０−２／Ｅ’９０−１）が、いずれも０．７５〜１．２５の範囲内であることを特徴とする研磨パッド。 In a polishing pad having a polishing layer made of hard urethane,
The ratio (E′30 / E′90) of the storage elastic modulus E′30 at 30 ° C. and the storage elastic modulus E′90 at 90 ° C. of the polishing layer is 5.0 or more,
And the ratio of the first measured value E′30-1 of the storage elastic modulus at 30 ° C. of the polishing layer and the storage elastic modulus E′30-2 at 30 ° C. of the polishing layer after one or more heating / cooling steps. (E′30-2 / E′30-1), and the first measured value E′90-1 of the storage elastic modulus at 90 ° C. of the polishing layer and 90 of the polishing layer after one or more heating / cooling steps. A polishing pad, wherein the ratio (E′90-2 / E′90-1) to the storage elastic modulus E′90-2 at 0 ° C. is in the range of 0.75 to 1.25.
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|---|---|---|---|---|
| US20020127955A1 (en) * | 1999-02-04 | 2002-09-12 | Kramer Stephen J. | Method and apparatus for uniformly planarizing a microelectronic substrate |
| JP2006111700A (en) * | 2004-10-14 | 2006-04-27 | Jsr Corp | Scouring pad |
| JP2008539093A (en) * | 2005-04-25 | 2008-11-13 | キャボット マイクロエレクトロニクス コーポレイション | Multilayer polishing pad material for CMP |
| JP2013066977A (en) * | 2011-09-22 | 2013-04-18 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | Polishing pad |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020127955A1 (en) * | 1999-02-04 | 2002-09-12 | Kramer Stephen J. | Method and apparatus for uniformly planarizing a microelectronic substrate |
| JP2006111700A (en) * | 2004-10-14 | 2006-04-27 | Jsr Corp | Scouring pad |
| JP2008539093A (en) * | 2005-04-25 | 2008-11-13 | キャボット マイクロエレクトロニクス コーポレイション | Multilayer polishing pad material for CMP |
| JP2013066977A (en) * | 2011-09-22 | 2013-04-18 | Toyo Tire & Rubber Co Ltd | Polishing pad |
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