JP2017119315A - Light transmission area lamination member for manufacturing lamination polishing pad, and polishing area lamination member, and kit for manufacturing lamination polishing pad, and lamination polishing pad - Google Patents

Light transmission area lamination member for manufacturing lamination polishing pad, and polishing area lamination member, and kit for manufacturing lamination polishing pad, and lamination polishing pad Download PDF

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木村　毅
Takeshi Kimura
毅 木村
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PROBLEM TO BE SOLVED: To inhibit slurry leakage and peeling between a support layer and a polishing layer during polishing while reducing costs for manufacturing a lamination polishing pad having a light transmission area.SOLUTION: In a light transmission area lamination member, a light transmission area member, which has a sub polishing area forming a part of a polishing area and a light transmission area, and a sub support layer which forms a part of a support layer and has a through hole are laminated through an adhesive member so that the light transmission area and the through hole are overlapped. In a polishing area lamination member, a polishing area member having a main polishing area forming a part of the polishing area and a main support layer forming a part of the support layer are laminated through the adhesive member, and a through hole is formed therein. The above problem to be solved is achieved by the light transmission area lamination member, the polishing area lamination member, a kit for manufacturing a lamination polishing pad having these members, and a lamination polishing pad having these components.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本発明はレンズ、反射ミラー等の光学材料やシリコンウエハ、ハードディスク用のガラス基板、アルミ基板、及び一般的な金属研磨加工等の高度の表面平坦性を要求される材料の平坦化加工に用いられる積層研磨パッドの製造用光透過領域積層部材、及び研磨領域積層部材、並びに積層研磨パッド製造用キット、並びに積層研磨パッドに関する。   The present invention is used for flattening optical materials such as lenses and reflecting mirrors, silicon wafers, glass substrates for hard disks, aluminum substrates, and materials that require high surface flatness such as general metal polishing. The present invention relates to a light transmission region laminated member for manufacturing a laminated polishing pad, a polishing region laminated member, a kit for producing a laminated polishing pad, and a laminated polishing pad.

半導体装置を製造する際には、ウエハ表面に導電性膜を形成し、フォトリソグラフィー、エッチング等をすることにより配線層を形成する工程や、配線層の上に層間絶縁膜を形成する工程等が行われ、これらの工程によってウエハ表面に金属等の導電体や絶縁体からなる凹凸が生じる。近年、半導体集積回路の高密度化を目的として配線の微細化や多層配線化が進んでいるが、これに伴い、ウエハ表面の凹凸を平坦化する技術が重要となってきた。   When manufacturing a semiconductor device, a process of forming a conductive film on the wafer surface and forming a wiring layer by photolithography, etching, or the like, a process of forming an interlayer insulating film on the wiring layer, etc. These steps are performed, and irregularities made of a conductor such as metal or an insulator are generated on the wafer surface. In recent years, miniaturization of wiring and multilayer wiring have been advanced for the purpose of increasing the density of semiconductor integrated circuits, and along with this, technology for flattening the irregularities on the wafer surface has become important.

ウエハ表面の凹凸を平坦化する方法としては、一般的にケミカルメカニカルポリシング（以下、ＣＭＰという）が採用されている。ＣＭＰは、ウエハの被研磨面を研磨パッドの研磨面に押し付けた状態で、砥粒が分散されたスラリー状の研磨剤（以下、スラリーという）を用いて研磨する技術である。ＣＭＰで一般的に使用する研磨装置は、例えば、図１に示すように、積層研磨パッド１を支持する研磨定盤２と、被研磨材（半導体ウエハ）４を支持する支持台（ポリシングヘッド）５とウエハの均一加圧を行うためのバッキング材と、スラリーの供給機構を備えている。積層研磨パッド１は、例えば、両面テープで貼り付けることにより、研磨定盤２に装着される。研磨定盤２と支持台５とは、それぞれに支持された積層研磨パッド１と被研磨材４が対向するように配置され、それぞれに回転軸６、７を備えている。また、支持台５側には、被研磨材４を積層研磨パッド１に押し付けるための加圧機構が設けてある。   As a method for flattening the irregularities on the wafer surface, chemical mechanical polishing (hereinafter referred to as CMP) is generally employed. CMP is a technique of polishing using a slurry-like abrasive (hereinafter referred to as slurry) in which abrasive grains are dispersed in a state where the surface to be polished of a wafer is pressed against the polishing surface of a polishing pad. As shown in FIG. 1, for example, a polishing apparatus generally used in CMP is a polishing surface plate 2 that supports a laminated polishing pad 1 and a support base (polishing head) that supports a material to be polished (semiconductor wafer) 4. 5 and a backing material for uniformly pressing the wafer, and a slurry supply mechanism. The laminated polishing pad 1 is attached to the polishing surface plate 2 by attaching it with a double-sided tape, for example. The polishing surface plate 2 and the support base 5 are disposed so that the laminated polishing pad 1 and the material to be polished 4 supported by each of the polishing surface plate 2 and the support base 5 are opposed to each other, and are provided with rotating shafts 6 and 7 respectively. Further, a pressurizing mechanism for pressing the material to be polished 4 against the laminated polishing pad 1 is provided on the support base 5 side.

このようなＣＭＰを行う上で、ウエハ表面の平坦度の判定の問題がある。すなわち、希望の表面特性や平面状態に到達した時点を検知する必要がある。従来、酸化膜の膜厚や研磨速度等に関しては、テストウエハを定期的に処理し、結果を確認してから製品となるウエハを研磨処理することが行われてきた。   When performing such CMP, there is a problem of determining the flatness of the wafer surface. In other words, it is necessary to detect when the desired surface characteristics or planar state is reached. Conventionally, with regard to the thickness of the oxide film, the polishing rate, and the like, a test wafer is periodically processed, and after confirming the result, a product wafer is polished.

しかし、この方法では、テストウエハを処理する時間とコストが無駄になり、また、あらかじめ加工が全く施されていないテストウエハと製品ウエハでは、ＣＭＰ特有のローディング効果により、研磨結果が異なり、製品ウエハを実際に加工してみないと、加工結果の正確な予想が困難である。   However, in this method, the time and cost for processing the test wafer are wasted, and the polishing result differs between the test wafer and the product wafer that have not been processed in advance due to the loading effect peculiar to CMP. If it is not actually processed, it is difficult to accurately predict the processing result.

そのため、最近では上記の問題点を解消するために、ＣＭＰプロセス時に、その場で、希望の表面特性や厚さが得られた時点を検出できる方法が望まれている。このような検知については、様々な方法が用いられているが、測定精度や非接触測定における空間分解能の点から、回転定盤内にレーザー光による膜厚モニタ機構を組み込んだ光学的検知方法（特許文献１〜３）が主流となりつつある。当該光学的検知手段とは、具体的には光ビームを窓（光透過領域）を通して研磨パッド越しにウエハに照射して、その反射によって発生する干渉信号をモニタすることによって研磨の終点を検知する方法である。   Therefore, recently, in order to solve the above-mentioned problems, there is a demand for a method capable of detecting a point in time when desired surface characteristics and thickness are obtained in the CMP process. Various methods are used for such detection. From the viewpoint of measurement accuracy and spatial resolution in non-contact measurement, an optical detection method in which a film thickness monitoring mechanism using a laser beam is incorporated in a rotating surface plate ( Patent documents 1 to 3) are becoming mainstream. Specifically, the optical detection means detects the end point of polishing by irradiating a wafer with a light beam through a window (light transmission region) through a polishing pad and monitoring an interference signal generated by the reflection. Is the method.

しかし、従来の積層研磨パッドで研磨を繰り返すと、スラリーが研磨領域と光透過領域との境界（継ぎ目）から漏れ出ることがある。スラリーが研磨領域と光透過領域との境界から漏れ出ると、光透過領域の研磨面の反対側（光ビームの照射側）の面にスラリーが付着して光ビームが遮られ、終点の検出ができなくなる。   However, when polishing is repeated with a conventional laminated polishing pad, the slurry may leak from the boundary (seam) between the polishing region and the light transmission region. When the slurry leaks from the boundary between the polishing region and the light transmission region, the slurry adheres to the surface opposite to the polishing surface (light beam irradiation side) of the light transmission region, the light beam is blocked, and the end point is detected. become unable.

前記のような課題に対し、スラリーが研磨領域と光透過領域との境界（継ぎ目）から漏れ出ないための提案（例えば、特許文献４）がなされている。   In order to solve the problems as described above, there has been proposed (for example, Patent Document 4) for preventing the slurry from leaking from the boundary (seam) between the polishing region and the light transmission region.

特開平９−７９８５号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-7985 特開平９−３６０７２号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-36072 特開２００４−２６１８８７号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-261887 特開２００１−２９１６８６号公報JP 2001-291686 A

スラリー漏れ対策がなされた光透過領域を有する研磨パッドは複雑な構成を有し、製造工程が多くなるため、人手で製造するとコストが負担になる。また、機械設備によって自動で製造しようとすると積層研磨パッド全体を加工する大型の設備が必要になり、コストが負担になる。   A polishing pad having a light transmission region in which a countermeasure against slurry leakage is taken has a complicated configuration and requires a large number of manufacturing steps. In addition, if automatic manufacturing is to be performed by mechanical equipment, a large-scale equipment for processing the entire laminated polishing pad is required, and costs are borne.

また、前記特許文献４に開示されている積層研磨パッドは、支持層と研磨層とを接着する接着部材で光透過領域を固定している。このような積層研磨パッドでは、接着部材の光透過率が低いと光学的検知手段のレーザーの透過率が下がるため、終点の検出が正確にできなくなるおそれがある。光透過率が高い接着部材を用いるとこの問題は生じないが、光透過率が高い接着部材は接着力が低いものが多いため、研磨中に支持層と研磨層が剥がれて研磨ができなくなることがある。   Further, in the laminated polishing pad disclosed in Patent Document 4, the light transmission region is fixed by an adhesive member that bonds the support layer and the polishing layer. In such a laminated polishing pad, if the light transmittance of the adhesive member is low, the transmittance of the laser of the optical detection means is lowered, so that the end point may not be detected accurately. This problem does not occur when an adhesive member with high light transmittance is used. However, since many adhesive members with high light transmittance have low adhesive strength, the support layer and the polishing layer are peeled off during polishing, making polishing impossible. There is.

本発明は、光透過領域を有する積層研磨パッドの製造にかかるコストを抑制することができる、光透過領域積層部材、研磨領域積層部材、積層研磨パッド製造用キット、及び積層研磨パッドを提供することを目的とする。   The present invention provides a light transmissive region laminated member, a polishing region laminated member, a laminated polishing pad manufacturing kit, and a laminated polishing pad, which can suppress the cost for producing a laminated polishing pad having a light transmissive region. With the goal.

本発明は、研磨中のスラリー漏れを抑制しながら、支持層と研磨層の剥がれを抑制することができる光透過領域積層部材、研磨領域積層部材、積層研磨パッド製造用キット、及び積層研磨パッドを提供することを目的とする。   The present invention provides a light transmission region laminated member, a polishing region laminated member, a laminated polishing pad manufacturing kit, and a laminated polishing pad that can suppress peeling of a support layer and a polishing layer while suppressing slurry leakage during polishing. The purpose is to provide.

本発明は、光透過領域と研磨領域とを有する研磨層、及び支持層を含む積層研磨パッドを製造するための光透過領域積層部材であって、前記研磨領域の一部であるサブ研磨領域と前記光透過領域とを有する光透過領域部材と、前記支持層の一部であり、貫通孔を有するサブ支持層とが、前記光透過領域と前記貫通孔とが重なるように接着部材を介して積層されている光透過領域積層部材である。   The present invention is a light transmissive region laminated member for producing a laminated polishing pad including a polishing layer having a light transmissive region and a polishing region, and a support layer, and a sub-polishing region which is a part of the polishing region; A light transmissive region member having the light transmissive region and a sub-support layer that is a part of the support layer and has a through hole are disposed via an adhesive member so that the light transmissive region and the through hole overlap. This is a laminated light transmission region laminated member.

本発明は、光透過領域と研磨領域とを有する研磨層、及び支持層を含む積層研磨パッドを製造するための研磨領域積層部材であって、前記研磨領域の一部であるメイン研磨領域を有する研磨領域部材と、前記支持層の一部であるメイン支持層とが、接着部材を介して積層されており、前記研磨領域部材、前記接着部材、及び前記メイン支持層を貫く貫通孔を有する研磨領域積層部材である。   The present invention is a polishing region laminated member for manufacturing a laminated polishing pad including a polishing layer having a light transmission region and a polishing region, and a support layer, and has a main polishing region which is a part of the polishing region. Polishing having a through-hole penetrating the polishing region member, the adhesive member, and the main support layer, wherein the polishing region member and the main support layer that is a part of the support layer are laminated via an adhesive member It is an area | region laminated member.

本発明は、前記光透過領域積層部材と、前記研磨領域積層部材とを有す積層研磨パッド製造用キットである。   The present invention is a kit for manufacturing a laminated polishing pad having the light transmission region laminated member and the polishing region laminated member.

本発明は、光透過領域と研磨領域とを有する研磨層、及び支持層を含む積層研磨パッドであって、前記研磨領域積層部材の貫通孔に前記光透過領域積層部材を有する積層研磨パッドである。   The present invention is a laminated polishing pad including a polishing layer having a light transmissive region and a polishing region, and a support layer, and is a laminated polishing pad having the light transmissive region laminated member in a through hole of the polishing region laminated member. .

前記光透過領域積層部材は積層研磨パッド全体よりも小さいため、本発明によれば、複雑な構成を有する光透過領域積層部材を自動的に作る設備を低コストで製造することができる。また、製造において、光透過領域積層部材に不良があった場合、光透過領域積層部材のみの廃棄で済むため、歩留まり向上も見込むことができる。従って、本発明によれば、光透過領域を有する積層研磨パッドの製造にかかるコストを抑制することができる、光透過領域積層部材、研磨領域積層部材、積層研磨パッド製造用キット、及び積層研磨パッドを提供することができる。   Since the light transmissive region laminated member is smaller than the entire laminated polishing pad, according to the present invention, it is possible to manufacture equipment for automatically making a light transmissive region laminated member having a complicated configuration at a low cost. In addition, in manufacturing, if there is a defect in the light transmission region laminated member, only the light transmission region laminated member needs to be discarded, so that an improvement in yield can be expected. Therefore, according to the present invention, the cost for manufacturing a laminated polishing pad having a light transmissive region can be suppressed, a light transmissive region laminated member, a polishing region laminated member, a laminated polishing pad manufacturing kit, and a laminated polishing pad. Can be provided.

また、本発明では、スラリー漏れ対策がなされる光透過領域積層部材と、支持層と研磨層の剥がれ対策がなされる研磨領域積層部材とを別工程で作製するため、それぞれの目的に応じた接着部材を用いることができる。そのため、本発明によれば、研磨中のスラリー漏れを抑制しながら、支持層と研磨層の剥がれを抑制することができる、光透過領域積層部材、研磨領域積層部材、積層研磨パッド製造用キット、及び積層研磨パッドを提供することができる。   Further, in the present invention, since the light transmission region laminated member for preventing slurry leakage and the polishing region laminated member for preventing peeling of the support layer and the polishing layer are produced in separate steps, bonding according to each purpose is performed. A member can be used. Therefore, according to the present invention, it is possible to suppress peeling of the support layer and the polishing layer while suppressing slurry leakage during polishing, a light transmission region laminated member, a polishing region laminated member, a laminated polishing pad manufacturing kit, And a laminated polishing pad can be provided.

ＣＭＰ研磨で使用する研磨装置の一例を示す概略構成図Schematic configuration diagram showing an example of a polishing apparatus used in CMP polishing 本発明の光透過領域積層部材の実施形態の一例を示す概略構成図The schematic block diagram which shows an example of embodiment of the light transmissive area | region laminated member of this invention 本発明の光透過領域積層部材の実施形態の断面の一例を示す概略構成図The schematic block diagram which shows an example of the cross section of embodiment of the light transmissive area | region laminated member of this invention 本発明の研磨領域積層部材の実施形態の一例を示す概略構成図The schematic block diagram which shows an example of embodiment of the grinding | polishing area | region laminated member of this invention 本発明の研磨領域積層部材の実施形態の断面の一例を示す概略構成図The schematic block diagram which shows an example of the cross section of embodiment of the grinding | polishing area | region laminated member of this invention 本発明の積層研磨パッドの実施形態の一例を示す概略構成図The schematic block diagram which shows an example of embodiment of the laminated polishing pad of this invention 本発明の積層研磨パッドの実施形態の断面の一例を示す概略構成図The schematic block diagram which shows an example of the cross section of embodiment of the laminated polishing pad of this invention 本発明の積層研磨パッドの実施形態の一例を示す概略構成図The schematic block diagram which shows an example of embodiment of the laminated polishing pad of this invention

＜光透過領域積層部材＞
本実施形態の光透過領域積層部材を図面を参照しつつ説明する。図２は、本実施形態の光透過領域積層部材１０を示す概略構成図であり、図３は、前記光透過領域積層部材１０の断面を示す概略構成図である。前記光透過領域積層部材１０は、光透過領域１１と研磨領域とを有する研磨層、及び支持層を含む積層研磨パッド３０（後述）を製造するための光透過領域積層部材であって、前記研磨領域の一部であるサブ研磨領域１２と前記光透過領域１１とを有する光透過領域部材１４と、前記支持層の一部であり、貫通孔１５を有するサブ支持層１６とが、前記光透過領域１１と前記貫通孔１５とが重なるように接着部材１７を介して積層されている。図２及び図３に示すように、前記光透過領域１１はサブ研磨領域１２を貫く開口部１３内に設けられている。後述のように、前記光透過領域積層部材１０を研磨領域積層部材２０の貫通孔２５に設けることによって、前記サブ研磨領域１２は積層研磨パッド３０の研磨領域の一部となり、前記サブ支持層１５は積層研磨パッド３０の支持層の一部となる。 <Light transmission region laminated member>
The light transmission region laminated member of this embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing the light transmission region laminated member 10 of the present embodiment, and FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a cross section of the light transmission region laminated member 10. The light transmissive region laminated member 10 is a light transmissive region laminated member for producing a laminated polishing pad 30 (described later) including a polishing layer having a light transmissive region 11 and a polishing region, and a support layer. A light transmission region member 14 having a sub-polishing region 12 which is a part of the region and the light transmission region 11, and a sub support layer 16 which is a part of the support layer and has a through hole 15 are included in the light transmission. The region 11 and the through hole 15 are stacked via an adhesive member 17 so as to overlap. As shown in FIGS. 2 and 3, the light transmission region 11 is provided in an opening 13 that penetrates the sub-polishing region 12. As will be described later, by providing the light transmission region laminated member 10 in the through hole 25 of the polishing region laminated member 20, the sub polishing region 12 becomes a part of the polishing region of the laminated polishing pad 30, and the sub support layer 15. Becomes a part of the support layer of the laminated polishing pad 30.

〔光透過領域部材〕
［光透過領域］
前記光透過領域１１の形成材料は特に制限されないが、研磨を行っている状態で高精度の光学終点検知を可能とし、波長４００〜８００ｎｍの全範囲で光透過率が５％以上である材料を用いることが好ましく、より好ましくは光透過率が１０％以上の材料である。そのような材料としては、例えば、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、及びアクリル樹脂などの熱硬化性樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース系樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ハロゲン系樹脂（ポリ塩化ビニル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデンなど）、ポリスチレン、及びオレフィン系樹脂（ポリエチレン、ポリプロピレンなど）などの熱可塑性樹脂、ブタジエンゴムやイソプレンゴムなどのゴム、紫外線や電子線などの光により硬化する光硬化性樹脂、及び感光性樹脂などが挙げられる。これらの樹脂は単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。 (Light transmission region member)
[Light transmission area]
The material for forming the light transmission region 11 is not particularly limited, but a material that enables highly accurate optical end point detection in a state of polishing and has a light transmittance of 5% or more in the entire wavelength range of 400 to 800 nm. It is preferable to use a material having a light transmittance of 10% or more. Examples of such materials include polyurethane resins, polyester resins, phenol resins, urea resins, melamine resins, epoxy resins, and acrylic resins, and other thermosetting resins, polyurethane resins, polyester resins, polyamide resins, cellulose resins, Acrylic resins, polycarbonate resins, halogen resins (polyvinyl chloride, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, etc.), polystyrene, olefin resins (polyethylene, polypropylene, etc.), thermoplastic resins, butadiene rubber, isoprene rubber, etc. Examples thereof include rubber, photo-curing resin that is cured by light such as ultraviolet rays and electron beams, and photosensitive resin. These resins may be used alone or in combination of two or more.

前記光透過領域１１の形成材料は、サブ研磨領域１２の形成材料と同じもの、又はサブ研磨領域１２の物性に類似する材料を用いることが好ましい。特に、ポリウレタン樹脂を用いることが好ましい。   The material for forming the light transmission region 11 is preferably the same as the material for forming the sub-polishing region 12 or a material similar to the physical properties of the sub-polishing region 12. In particular, it is preferable to use a polyurethane resin.

前記ポリウレタン樹脂は、イソシアネート成分、ポリオール成分（高分子量ポリオール、低分子量ポリオールなど）、及び鎖延長剤からなるものである。   The polyurethane resin comprises an isocyanate component, a polyol component (high molecular weight polyol, low molecular weight polyol, etc.), and a chain extender.

前記イソシアネート成分としては、２，４−トルエンジイソシアネート、２，６−トルエンジイソシアネート、２，２’−ジフェニルメタンジイソシアネート、２，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、１，５−ナフタレンジイソシアネート、ｐ−フェニレンジイソシアネート、ｍ−フェニレンジイソシアネート、ｐ−キシリレンジイソシアネート、ｍ−キシリ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、１，４−シクロヘキサンジイソシアネート、４，４’−ジシクロへキシルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。   Examples of the isocyanate component include 2,4-toluene diisocyanate, 2,6-toluene diisocyanate, 2,2′-diphenylmethane diisocyanate, 2,4′-diphenylmethane diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate. , P-phenylene diisocyanate, m-phenylene diisocyanate, p-xylylene diisocyanate, m-xylylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 1,4-cyclohexane diisocyanate, 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate, isophorone diisocyanate and the like. It is done. These may be used alone or in combination of two or more.

前記高分子量ポリオールとしては、ポリテトラメチレンエーテルグリコールに代表されるポリエ−テルポリオール、ポリブチレンアジペートに代表されるポリエステルポリオール、ポリカプロラクトンポリオール、ポリカプロラクトンのようなポリエステルグリコールとアルキレンカーボネートとの反応物などで例示されるポリエステルポリカーボネートポリオール、エチレンカーボネートを多価アルコールと反応させ、次いで得られた反応混合物を有機ジカルボン酸と反応させたポリエステルポリカーボネートポリオール、及びポリヒドキシル化合物とアリールカーボネートとのエステル交換反応により得られるポリカーボネートポリオールなどが挙げられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。   Examples of the high molecular weight polyol include a polyether polyol typified by polytetramethylene ether glycol, a polyester polyol typified by polybutylene adipate, a polycaprolactone polyol, a reaction product of a polyester glycol such as polycaprolactone and an alkylene carbonate, and the like. The polyester polycarbonate polyol exemplified in the above, obtained by reacting ethylene carbonate with a polyhydric alcohol and then reacting the resulting reaction mixture with an organic dicarboxylic acid, and a transesterification reaction between a polyhydroxyl compound and an aryl carbonate. Examples thereof include polycarbonate polyol. These may be used alone or in combination of two or more.

また、ポリオールとして上述した高分子量ポリオールの他に、エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，４−ビス（２−ヒドロキシエトキシ）ベンゼン等の低分子量ポリオールを併用してもよい。   In addition to the high molecular weight polyols described above as polyols, ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, 1, Low molecular weight polyols such as 4-cyclohexanedimethanol, 3-methyl-1,5-pentanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, and 1,4-bis (2-hydroxyethoxy) benzene may be used in combination.

前記鎖延長剤としては、エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，４−ビス（２−ヒドロキシエトキシ）ベンゼン等の低分子量ポリオール類、あるいは２，４−トルエンジアミン、２，６−トルエンジアミン、３，５−ジエチル−２，４−トルエンジアミン、４，４’−ジ−ｓｅｃ−ブチルージアミノジフェニルメタン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、３，３’−ジクロロ−４，４’−ジアミノジフェニルメタン、２，２’，３，３’−テトラクロロ−４，４’−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−ジアミノ−３，３’−ジエチル−５，５’−ジメチルジフェニルメタン、３，３’−ジエチル−４，４’−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−メチレン−ビス−メチルアンスラニレート、４，４’−メチレン−ビス−アンスラニリックアシッド、４，４’−ジアミノジフェニルスルフォン、Ｎ，Ｎ’−ジ−ｓｅｃ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミン、４，４’−メチレン−ビス（３−クロロ−２，６−ジエチルアニリン）、４，４’−メチレンビス（ｏ−クロロアニリン）、３，３’−ジクロロ−４，４’−ジアミノ−５，５’−ジエチルジフェニルメタン、１，２−ビス（２−アミノフェニルチオ）エタン、トリメチレングリコールージ−ｐ−アミノベンゾエート、３，５−ビス（メチルチオ）−２，４−トルエンジアミン等に例示されるポリアミン類を挙げることができる。これらは１種で用いても、２種以上を混合しても差し支えない。ただし、ポリアミン類については自身が着色していたり、これらを用いてなる樹脂が着色する場合も多いため、物性や光透過性を損なわない程度に配合することが好ましい。また、芳香族炭化水素基を有する化合物を用いると短波長側での光透過率が低下する傾向にあるため、このような化合物を用いないことが特に好ましい。また、ハロゲン基やチオ基などの電子供与性基又は電子吸引性基が芳香環等に結合している化合物は、光透過率が低下する傾向にあるため、このような化合物を用いないことが特に好ましい。ただし、短波長側要求される光透過性を損なわない程度に配合してもよい。   Examples of the chain extender include ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, 1,4-cyclohexanedimethanol, Low molecular weight polyols such as 3-methyl-1,5-pentanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,4-bis (2-hydroxyethoxy) benzene, or 2,4-toluenediamine, 2,6-toluenediamine 3,5-diethyl-2,4-toluenediamine, 4,4′-di-sec-butyl-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 3,3′-dichloro-4,4′-diaminodiphenylmethane 2,2 ′, 3,3′-tetrachloro-4,4′-di Minodiphenylmethane, 4,4'-diamino-3,3'-diethyl-5,5'-dimethyldiphenylmethane, 3,3'-diethyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-methylene-bis-methyl Anthranilate, 4,4'-methylene-bis-anthranilic acid, 4,4'-diaminodiphenylsulfone, N, N'-di-sec-butyl-p-phenylenediamine, 4,4'-methylene- Bis (3-chloro-2,6-diethylaniline), 4,4′-methylenebis (o-chloroaniline), 3,3′-dichloro-4,4′-diamino-5,5′-diethyldiphenylmethane, 1 , 2-bis (2-aminophenylthio) ethane, trimethylene glycol di-p-aminobenzoate, 3,5-bis (methylthio)- , It may be mentioned polyamines exemplified in 4-toluenediamine and the like. These may be used alone or in combination of two or more. However, since the polyamines are often colored themselves or resins formed using these are colored in many cases, it is preferable to blend them so as not to impair the physical properties and light transmittance. In addition, when a compound having an aromatic hydrocarbon group is used, the light transmittance on the short wavelength side tends to be lowered. Therefore, it is particularly preferable not to use such a compound. In addition, a compound in which an electron donating group such as a halogen group or a thio group or an electron withdrawing group is bonded to an aromatic ring or the like tends to decrease the light transmittance. Therefore, such a compound may not be used. Particularly preferred. However, you may mix | blend to such an extent that the light transmittance requested | required by the short wavelength side is not impaired.

前記ポリウレタン樹脂における前記イソシアネート成分、前記ポリオール成分、及び前記鎖延長剤の比は、各々の分子量やこれらから製造される光透過領域の所望物性などにより適宜変更できる。ポリオールと鎖延長剤の合計官能基（水酸基＋アミノ基）数に対する有機イソシアネートのイソシアネート基数は、０．９５〜１．１５であることが好ましく、さらに好ましくは０．９９〜１．１０である。前記ポリウレタン樹脂は、溶融法、溶液法など公知のウレタン化技術を応用して製造することができるが、コスト、作業環境などを考慮した場合、溶融法で製造することが好ましい。   The ratio of the isocyanate component, the polyol component, and the chain extender in the polyurethane resin can be appropriately changed depending on the molecular weight of each and the desired physical properties of the light transmission region produced from these. The number of isocyanate groups of the organic isocyanate relative to the total number of functional groups (hydroxyl group + amino group) of the polyol and the chain extender is preferably 0.95 to 1.15, more preferably 0.99 to 1.10. The polyurethane resin can be manufactured by applying a known urethanization technique such as a melting method or a solution method, but it is preferable to manufacture the polyurethane resin by a melting method in consideration of cost, working environment, and the like.

前記ポリウレタン樹脂の重合手順としては、プレポリマー法、ワンショット法のどちらでも可能であるが、研磨時のポリウレタン樹脂の安定性及び透明性の観点から、事前に有機イソシアネートとポリオールからイソシアネート末端プレポリマーを合成しておき、これに鎖延長剤を反応させるプレポリマー法が好ましい。また、前記プレポリマーのＮＣＯ重量％は２〜８重量％程度であることが好ましく、さらに好ましくは３〜７重量％程度である。ＮＣＯ重量％が２重量％未満の場合には、反応硬化に時間がかかりすぎて生産性が低下する傾向にあり、一方ＮＣＯ重量％が８重量％を超える場合には、反応速度が速くなり過ぎて空気の巻き込み等が発生し、ポリウレタン樹脂の透明性や光透過率等の物理特性が悪くなる傾向にある。なお、光透過領域に気泡がある場合には、光の散乱により反射光の減衰が大きくなり研磨終点検出精度や膜厚測定精度が低下する傾向にある。したがって、このような気泡を除去して光透過領域を無発泡体にするために、前記材料を混合する前に１０Ｔｏｒｒ以下に減圧することにより材料中に含まれる気体を十分に除去することが好ましい。また、混合後の撹拌工程においては気泡が混入しないように、通常用いられる撹拌翼式ミキサーの場合には、回転数１００ｒｐｍ以下で撹拌することが好ましい。また、撹拌工程においても減圧下で行うことが好ましい。さらに、自転公転式混合機は、高回転でも気泡が混入しにくいため、該混合機を用いて撹拌、脱泡を行うことも好ましい方法である。   As the polymerization procedure of the polyurethane resin, either a prepolymer method or a one-shot method is possible. From the viewpoint of stability and transparency of the polyurethane resin during polishing, an isocyanate-terminated prepolymer from an organic isocyanate and a polyol in advance. Is preferably synthesized, and a prepolymer method in which a chain extender is reacted with this is preferred. Moreover, it is preferable that the NCO weight% of the said prepolymer is about 2 to 8 weight%, More preferably, it is about 3 to 7 weight%. If the NCO wt% is less than 2 wt%, the reaction curing tends to take too much time and the productivity tends to decrease. On the other hand, if the NCO wt% exceeds 8 wt%, the reaction rate becomes too fast. As a result, air entrainment or the like occurs, and physical properties such as transparency and light transmittance of the polyurethane resin tend to deteriorate. When there are bubbles in the light transmission region, the attenuation of the reflected light increases due to light scattering, and the polishing end point detection accuracy and the film thickness measurement accuracy tend to decrease. Therefore, in order to remove such bubbles and make the light transmission region non-foamed, it is preferable to sufficiently remove the gas contained in the material by reducing the pressure to 10 Torr or less before mixing the material. . Moreover, in the stirring process after mixing, in the case of the stirring blade type mixer normally used, it is preferable to stir at the rotation speed of 100 rpm or less so that bubbles may not mix. In addition, the stirring step is preferably performed under reduced pressure. Furthermore, since the rotation and revolution type mixer is difficult to mix bubbles even at high rotation, it is also preferable to perform stirring and defoaming using the mixer.

なお、必要に応じてポリウレタン樹脂に酸化防止剤等の安定剤、界面活性剤、帯電防止剤、研磨砥粒、その他の添加剤を添加してもよい。また、ポリウレタン樹脂の製造において、第３級アミン系、有機スズ系等の公知のポリウレタン反応を促進する触媒を使用してもかまわない。触媒の種類、添加量は、撹拌工程後、所定形状の型に流し込む流動時間等を考慮して選択する。   If necessary, a stabilizer such as an antioxidant, a surfactant, an antistatic agent, abrasive grains, and other additives may be added to the polyurethane resin. In the production of a polyurethane resin, a known catalyst for promoting a polyurethane reaction such as a tertiary amine type or an organic tin type may be used. The type and addition amount of the catalyst are selected in consideration of the flow time for pouring into a mold having a predetermined shape after the stirring step.

前記光透過領域１１の作製方法は特に制限されず、公知の方法により作製できる。例えば、前記方法により製造したポリウレタン樹脂のブロックをバンドソー方式やカンナ方式のスライサーを用いて所定厚みにする方法や所定厚みのキャビティーを持った金型に樹脂を流し込み硬化させる方法や、コーティング技術やシート成形技術を用いた方法などが用いられる。   The production method of the light transmission region 11 is not particularly limited, and can be produced by a known method. For example, a polyurethane resin block produced by the above method can be made to have a predetermined thickness using a band saw type or canna type slicer, a method of pouring the resin into a mold having a cavity of a predetermined thickness, a coating technique, A method using a sheet forming technique is used.

前記光透過領域１１のアスカーＤ硬度は、３０〜６０度であることが好ましく、より好ましくは３０〜５０度である。該硬度の光透過領域を用いることにより、前記光透過領域１１の変形を抑制できる。   The Asker D hardness of the light transmission region 11 is preferably 30 to 60 degrees, and more preferably 30 to 50 degrees. By using the light transmission region having the hardness, deformation of the light transmission region 11 can be suppressed.

前記光透過領域１１の大きさは特に制限されるものではないが、前記開口部１３と同様の大きさにすることが好ましい。前記光透過領域１１の平面形状は、前記開口部１３と同様の形状にすることが好ましい。前記光透過領域１１の断面形状は、前記開口部１３と同様の形状にすることが好ましい。   The size of the light transmission region 11 is not particularly limited, but is preferably the same size as the opening 13. The planar shape of the light transmission region 11 is preferably the same shape as the opening 13. The cross-sectional shape of the light transmission region 11 is preferably the same shape as the opening 13.

前記光透過領域１１の厚さは特に制限されるものではないが、研磨領域の厚みと同一厚さ、またはそれ以下にすることが好ましい。前記光透過領域１１が前記研磨領域より厚い場合には、研磨中に突き出た部分により被研磨材を傷つける恐れがある。また、研磨の際にかかる応力により前記光透過領域１１が変形し、光学的に大きく歪むため研磨の光学終点検知精度が低下する恐れがある。一方、薄すぎる場合には耐久性が不十分になったり、前記光透過領域１１の上面に大きな凹部が生じて多量のスラリーが溜まり、光学終点検知精度が低下する恐れがある。   The thickness of the light transmission region 11 is not particularly limited, but is preferably equal to or less than the thickness of the polishing region. When the light transmission region 11 is thicker than the polishing region, there is a risk of damaging the material to be polished by the protruding portion during polishing. Further, the light transmission region 11 is deformed by a stress applied during polishing, and is greatly distorted optically. Therefore, there is a possibility that the optical end point detection accuracy of polishing is lowered. On the other hand, if the thickness is too thin, the durability may be insufficient, or a large recess may be formed on the upper surface of the light transmission region 11 to collect a large amount of slurry, which may reduce the optical end point detection accuracy.

［サブ研磨領域］
前記サブ研磨領域１２の形成材料としては、例えば、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ハロゲン系樹脂（ポリ塩化ビニル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデンなど）、ポリスチレン、オレフィン系樹脂（ポリエチレン、ポリプロピレンなど）、エポキシ樹脂、及び感光性樹脂などが挙げられる。これらは単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。なお、前記サブ研磨領域１２の形成材料は、前記光透過領域１１と同組成でも異なる組成であってもよいが、前記光透過領域１１に用いられる形成材料と同種の材料を用いることが好ましい。 [Sub-polishing area]
Examples of the material for forming the sub-polishing region 12 include polyurethane resin, polyester resin, polyamide resin, acrylic resin, polycarbonate resin, halogen-based resin (polyvinyl chloride, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, etc.), polystyrene, and olefin. Resin (polyethylene, polypropylene, etc.), epoxy resin, and photosensitive resin. These may be used alone or in combination of two or more. The material for forming the sub-polishing region 12 may be the same as or different from that of the light transmission region 11, but it is preferable to use the same material as the material used for the light transmission region 11.

ポリウレタン樹脂は耐摩耗性に優れ、原料組成を種々変えることにより所望の物性を有するポリマーを容易に得ることができるため、研磨領域の形成材料として特に好ましい材料である。   Polyurethane resin is particularly preferable as a material for forming a polishing region because it has excellent wear resistance and a polymer having desired physical properties can be easily obtained by variously changing the raw material composition.

前記サブ研磨領域１２の形成材料であるポリウレタン樹脂の原料として用いることができるイソシアネート成分は特に制限されず、例えば、前記光透過領域１１の形成材料であるポリウレタン樹脂の原料として用いることができるイソシアネート成分が挙げられる。   The isocyanate component that can be used as a raw material for the polyurethane resin that is a material for forming the sub-polishing region 12 is not particularly limited. For example, an isocyanate component that can be used as a raw material for the polyurethane resin that is a material for forming the light transmission region 11. Is mentioned.

前記サブ研磨領域１２の形成材料であるポリウレタン樹脂の原料として用いることができるポリオール成分は特に制限されず、例えば、前記光透過領域１１の形成材料であるポリウレタン樹脂の原料として用いることができる高分子量ポリオールが挙げられる。なお、前記サブ研磨領域１２の形成材料であるポリウレタン樹脂の原料として用いることができる高分子量ポリオールの数平均分子量は、特に限定されるものではないが、得られるポリウレタンの弾性特性等の観点から５００〜２０００であることが好ましい。数平均分子量が５００未満であると、これを用いたポリウレタンは十分な弾性特性を有さず、脆いポリマーとなる。そのためこのポリウレタンから製造される研磨領域は硬くなりすぎ、ウエハ表面のスクラッチの原因となる。また、摩耗しやすくなるため、パッド寿命の観点からも好ましくない。一方、数平均分子量が２０００を超えると、これを用いたポリウレタンは軟らかくなりすぎるため、このポリウレタンから製造される研磨領域は平坦化特性に劣る傾向にある。   The polyol component that can be used as a raw material for the polyurethane resin that is a material for forming the sub-polishing region 12 is not particularly limited. For example, a high molecular weight that can be used as a raw material for the polyurethane resin that is a material for forming the light transmission region 11. A polyol is mentioned. The number average molecular weight of the high molecular weight polyol that can be used as a raw material for the polyurethane resin that is the material for forming the sub-polishing region 12 is not particularly limited, but is 500 from the viewpoint of the elastic properties of the resulting polyurethane. -2000 is preferred. If the number average molecular weight is less than 500, a polyurethane using the number average molecular weight does not have sufficient elastic properties and becomes a brittle polymer. For this reason, the polishing region produced from this polyurethane becomes too hard, which causes scratches on the wafer surface. Moreover, since it becomes easy to wear, it is not preferable from the viewpoint of the pad life. On the other hand, when the number average molecular weight exceeds 2,000, polyurethane using this is too soft, and the polishing region produced from this polyurethane tends to have poor planarization characteristics.

また、当該ポリオール成分としては、前記高分子量ポリオールの他に、前記低分子量ポリオールを併用することもできる。   Moreover, as the said polyol component, the said low molecular weight polyol can also be used together with the said high molecular weight polyol.

前記サブ研磨領域１２の形成材料であるポリウレタン樹脂の原料として用いることができる鎖延長剤としては、４，４’−メチレンビス（ｏ−クロロアニリン）（ＭＯＣＡ）、２，６−ジクロロ−ｐ−フェニレンジアミン、４，４’−メチレンビス（２，３−ジクロロアニリン）、３，５−ビス（メチルチオ）−２，４−トルエンジアミン、３，５−ビス（メチルチオ）−２，６−トルエンジアミン、３，５−ジエチルトルエン−２，４−ジアミン、３，５−ジエチルトルエン−２，６−ジアミン、トリメチレングリコール−ジ−ｐ−アミノベンゾエート、ポリテトラメチレンオキシド−ジ−ｐ−アミノベンゾエート、１，２−ビス（２−アミノフェニルチオ）エタン、４，４’−ジアミノ−３，３’−ジエチル−５，５’−ジメチルジフェニルメタン、Ｎ，Ｎ’−ジ−ｓｅｃ−ブチル−４，４’−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−ジアミノ−３，３’−ジエチルジフェニルメタン、４，４’−ジアミノ−３，３’−ジエチル−５，５’−ジメチルジフェニルメタン、４，４’−ジアミノ−３，３’−ジイソプロピル−５，５’−ジメチルジフェニルメタン、４，４’−ジアミノ−３，３’，５，５’−テトラエチルジフェニルメタン、４，４’−ジアミノ−３，３’，５，５’−テトライソプロピルジフェニルメタン、ｍ−キシリレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ−ｓｅｃ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミン、ｍ−フェニレンジアミン、及びｐ−キシリレンジアミン等に例示されるポリアミン類、あるいは、上述した低分子量ポリオール成分を挙げることができる。これらは１種で用いても、２種以上を混合しても差し支えない。   Examples of the chain extender that can be used as a raw material of the polyurethane resin that is a material for forming the sub-polishing region 12 include 4,4′-methylenebis (o-chloroaniline) (MOCA) and 2,6-dichloro-p-phenylene. Diamine, 4,4′-methylenebis (2,3-dichloroaniline), 3,5-bis (methylthio) -2,4-toluenediamine, 3,5-bis (methylthio) -2,6-toluenediamine, 3 , 5-diethyltoluene-2,4-diamine, 3,5-diethyltoluene-2,6-diamine, trimethylene glycol-di-p-aminobenzoate, polytetramethylene oxide-di-p-aminobenzoate, 1, 2-bis (2-aminophenylthio) ethane, 4,4′-diamino-3,3′-diethyl-5,5′-dimethyldiphe Lumethane, N, N′-di-sec-butyl-4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diamino-3,3′-diethyldiphenylmethane, 4,4′-diamino-3,3′-diethyl- 5,5′-dimethyldiphenylmethane, 4,4′-diamino-3,3′-diisopropyl-5,5′-dimethyldiphenylmethane, 4,4′-diamino-3,3 ′, 5,5′-tetraethyldiphenylmethane, 4,4′-diamino-3,3 ′, 5,5′-tetraisopropyldiphenylmethane, m-xylylenediamine, N, N′-di-sec-butyl-p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, and p -Polyamines exemplified by xylylenediamine or the like, or the above-described low molecular weight polyol components. These may be used alone or in combination of two or more.

前記サブ研磨領域１２の形成材料であるポリウレタン樹脂の原料におけるイソシアネート成分、ポリオール成分、及び鎖延長剤の比は、各々の分子量やこれらから製造される研磨領域の所望物性などにより種々変え得る。研磨特性に優れる研磨領域を得るためには、ポリオール成分と鎖延長剤の合計官能基（水酸基＋アミノ基）数に対するイソシアネート成分のイソシアネート基数は０．９５〜１．１５であることが好ましく、さらに好ましくは０．９９〜１．１０である。   The ratio of the isocyanate component, the polyol component, and the chain extender in the raw material of the polyurethane resin that is the material for forming the sub-polishing region 12 can be variously changed depending on the molecular weight of each, the desired physical properties of the polishing region produced from these. In order to obtain a polishing region having excellent polishing characteristics, the number of isocyanate groups in the isocyanate component relative to the total number of functional groups (hydroxyl group + amino group) of the polyol component and the chain extender is preferably 0.95 to 1.15. Preferably it is 0.99 to 1.10.

前記サブ研磨領域１２の形成材料であるポリウレタン樹脂は、前記方法と同様の方法により製造することができる。なお、必要に応じてポリウレタン樹脂に酸化防止剤等の安定剤、界面活性剤、滑剤、顔料、中実ビーズや水溶性粒子やエマルション粒子等の充填剤、帯電防止剤、研磨砥粒、その他の添加剤を添加してもよい。   The polyurethane resin as the material for forming the sub-polishing region 12 can be produced by the same method as the above method. In addition, stabilizers such as antioxidants, surfactants, lubricants, pigments, solid beads, fillers such as water-soluble particles and emulsion particles, antistatic agents, abrasive grains, and other materials as necessary. Additives may be added.

前記サブ研磨領域１２は、微細発泡体であることが好ましい。微細発泡体にすることにより表面の微細孔にスラリーを保持することができ、研磨速度を大きくすることができる。   The sub-polishing region 12 is preferably a fine foam. By using a fine foam, the slurry can be held in the fine pores on the surface, and the polishing rate can be increased.

前記サブ研磨領域１２の形成材料であるポリウレタン樹脂を微細発泡させる方法は特に制限されないが、例えば中空ビーズを添加する方法、機械的発泡法、及び化学的発泡法等により発泡させる方法などが挙げられる。なお、各方法を併用してもよいが、特にポリアルキルシロキサンとポリエーテルとの共重合体であるシリコーン系界面活性剤を使用した機械的発泡法が好ましい。該シリコーン系界面活性剤としては、ＳＨ−１９２、Ｌ−５３４０（東レダウコーニングシリコン製）等が好適な化合物として例示される。   The method of finely foaming the polyurethane resin, which is a material for forming the sub-polishing region 12, is not particularly limited, and examples thereof include a method of adding hollow beads, a method of foaming by a mechanical foaming method, a chemical foaming method, and the like. . In addition, although each method may be used together, the mechanical foaming method using the silicone type surfactant which is a copolymer of polyalkylsiloxane and polyether is especially preferable. Examples of the silicone surfactant include SH-192, L-5340 (manufactured by Toray Dow Corning Silicon), and the like.

微細気泡タイプのポリウレタン発泡体を製造する方法の例について以下に説明する。かかるポリウレタン発泡体の製造方法は、以下の工程を有する。
１）イソシアネート末端プレポリマーの気泡分散液を作製する発泡工程
イソシアネート末端プレポリマー（第１成分）にシリコーン系界面活性剤を添加し、非反応性気体の存在下で撹拌し、非反応性気体を微細気泡として分散させて気泡分散液とする。前記プレポリマーが常温で固体の場合には適宜の温度に予熱し、溶融して使用する。
２）硬化剤（鎖延長剤）混合工程
上記の気泡分散液に鎖延長剤（第２成分）を添加、混合、撹拌して発泡反応液とする。
３）注型工程
上記の発泡反応液を金型に流し込む。
４）硬化工程
金型に流し込まれた発泡反応液を加熱し、反応硬化させる。 An example of a method for producing a micro-bubble type polyurethane foam will be described below. The manufacturing method of this polyurethane foam has the following processes.
1) Foaming step for producing a cell dispersion of isocyanate-terminated prepolymer A silicone-based surfactant is added to the isocyanate-terminated prepolymer (first component), and the mixture is stirred in the presence of a non-reactive gas to remove the non-reactive gas. Disperse as fine bubbles to obtain a cell dispersion. When the prepolymer is solid at normal temperature, it is preheated to an appropriate temperature and melted before use.
2) Curing Agent (Chain Extender) Mixing Step A chain extender (second component) is added to the above cell dispersion, mixed and stirred to obtain a foaming reaction solution.
3) Casting process The above foaming reaction liquid is poured into a mold.
4) Curing process The foaming reaction liquid poured into the mold is heated and reacted and cured.

微細気泡を形成するために使用される非反応性気体としては、可燃性でないものが好ましく、具体的には窒素、酸素、炭酸ガス、ヘリウムやアルゴン等の希ガスやこれらの混合気体が例示され、乾燥して水分を除去した空気の使用がコスト的にも最も好ましい。   As the non-reactive gas used to form the fine bubbles, non-flammable gases are preferable, and specific examples include nitrogen, oxygen, carbon dioxide, rare gases such as helium and argon, and mixed gases thereof. The use of air that has been dried to remove moisture is most preferable in terms of cost.

非反応性気体を微細気泡状にしてシリコーン系界面活性剤を含むイソシアネート末端プレポリマーに分散させる撹拌装置としては、公知の撹拌装置を特に限定なく使用可能であり、具体的にはホモジナイザー、ディゾルバー、２軸遊星型ミキサー（プラネタリーミキサー）等が例示される。撹拌装置の撹拌翼の形状も特に限定されないが、ホイッパー型の撹拌翼を使用すると微細気泡が得られるため好ましい。   As a stirring device for making non-reactive gas into fine bubbles and dispersing it in an isocyanate-terminated prepolymer containing a silicone-based surfactant, a known stirring device can be used without particular limitation. Specifically, a homogenizer, a dissolver, A two-axis planetary mixer (planetary mixer) is exemplified. The shape of the stirring blade of the stirring device is not particularly limited, but it is preferable to use a whipper-type stirring blade because fine bubbles can be obtained.

なお、撹拌工程において気泡分散液を作成する撹拌と、混合工程における鎖延長剤を添加して混合する撹拌は、異なる撹拌装置を使用することも好ましい態様である。特に混合工程における撹拌は気泡を形成する撹拌でなくてもよく、大きな気泡を巻き込まない撹拌装置の使用が好ましい。このような撹拌装置としては、遊星型ミキサーが好適である。撹拌工程と混合工程の撹拌装置を同一の撹拌装置を使用しても支障はなく、必要に応じて撹拌翼の回転速度を調整する等の撹拌条件の調整を行って使用することも好適である。   In addition, it is also a preferable aspect to use a different stirring apparatus for the stirring which produces a bubble dispersion liquid in the stirring process, and the stirring which adds and mixes the chain extender in a mixing process. In particular, the stirring in the mixing step may not be stirring that forms bubbles, and it is preferable to use a stirring device that does not involve large bubbles. As such an agitator, a planetary mixer is suitable. There is no problem even if the same stirring device is used as the stirring device for the stirring step and the mixing step, and it is also preferable to adjust the stirring conditions such as adjusting the rotation speed of the stirring blade as necessary. .

ポリウレタン発泡体の製造方法においては、発泡反応液を型に流し込んで流動しなくなるまで反応した発泡体を、加熱、ポストキュアすることは、発泡体の物理的特性を向上させる効果があり、極めて好適である。金型に発泡反応液を流し込んで直ちに加熱オーブン中に入れてポストキュアを行う条件としてもよく、そのような条件下でもすぐに反応成分に熱が伝達されないので、気泡径が大きくなることはない。硬化反応は、常圧で行うと気泡形状が安定するため好ましい。   In the production method of polyurethane foam, heating and post-curing the foam that has reacted until the foaming reaction liquid is poured into the mold and no longer flows is effective in improving the physical properties of the foam and is extremely suitable. It is. The foam reaction solution may be poured into the mold and immediately put into a heating oven for post cure, and heat is not immediately transferred to the reaction components under such conditions, so the bubble size does not increase. . The curing reaction is preferably performed at normal pressure because the bubble shape is stable.

ポリウレタン発泡体の製造において、第３級アミン系、有機スズ系等の公知のポリウレタン反応を促進する触媒を使用してもかまわない。触媒の種類、添加量は、混合工程後、所定形状の型に流し込む流動時間等を考慮して選択する。   In the production of a polyurethane foam, a known catalyst for promoting a polyurethane reaction such as a tertiary amine type or an organic tin type may be used. The type and addition amount of the catalyst are selected in consideration of the flow time for pouring into a mold having a predetermined shape after the mixing step.

ポリウレタン発泡体の製造は、容器に各成分を計量して投入し、撹拌するバッチ方式であってもよく、また撹拌装置に各成分と非反応性気体を連続して供給して撹拌し、気泡分散液を送り出して成形品を製造する連続生産方式であってもよい。   The polyurethane foam may be produced by a batch method in which each component is metered into a container and stirred, and each component and a non-reactive gas are continuously supplied to the stirring device and stirred to produce bubbles. It may be a continuous production method in which a dispersion is sent out to produce a molded product.

ポリウレタン発泡体の平均気泡径は、３０〜８０μｍであることが好ましく、より好ましくは３０〜６０μｍである。この範囲から逸脱する場合は、研磨速度が低下したり、研磨後の研磨対象物（ウエハ）のプラナリティ（平坦性）が低下する傾向にある。   The average cell diameter of the polyurethane foam is preferably 30 to 80 μm, more preferably 30 to 60 μm. When deviating from this range, the polishing rate tends to decrease, or the planarity (flatness) of the polished object (wafer) after polishing tends to decrease.

ポリウレタン発泡体の比重は、０．５〜１．３であることが好ましい。比重が０．５未満の場合、研磨領域の表面強度が低下し、研磨対象物のプラナリティが低下する傾向にある。また、１．３より大きい場合は、研磨領域表面の気泡数が少なくなり、プラナリティは良好であるが、研磨速度が低下する傾向にある。   The specific gravity of the polyurethane foam is preferably 0.5 to 1.3. When the specific gravity is less than 0.5, the surface strength of the polishing region decreases, and the planarity of the object to be polished tends to decrease. On the other hand, when the ratio is larger than 1.3, the number of bubbles on the surface of the polishing region decreases, and planarity is good, but the polishing rate tends to decrease.

ポリウレタン発泡体の硬度は、アスカーＤ硬度計にて、４５〜７０度であることが好ましい。アスカーＤ硬度が４５度未満の場合には、研磨対象物のプラナリティが低下し、また、７０度より大きい場合は、プラナリティは良好であるが、研磨対象物のユニフォーミティ（均一性）が低下する傾向にある。   The hardness of the polyurethane foam is preferably 45 to 70 degrees as measured by an Asker D hardness meter. When the Asker D hardness is less than 45 degrees, the planarity of the object to be polished is reduced. When the Asker D hardness is more than 70 degrees, the planarity is good but the uniformity of the object to be polished is reduced. There is a tendency.

前記サブ研磨領域１２は、以上のようにして作製されたポリウレタン発泡体を、所定のサイズに裁断して製造される。   The sub-polishing region 12 is manufactured by cutting the polyurethane foam manufactured as described above into a predetermined size.

前記サブ研磨領域１２の厚みは特に限定されるものではないが、通常０．６〜４ｍｍ程度であり、１．０〜２．５ｍｍであることが好ましい。前記厚みのサブ研磨領域１２を作製する方法としては、前記微細発泡体のブロックをバンドソー方式やカンナ方式のスライサーを用いて所定厚みにする方法、所定厚みのキャビティーを持った金型に樹脂を流し込み硬化させる方法、及びコーティング技術やシート成形技術を用いた方法などが挙げられる。   The thickness of the sub-polishing region 12 is not particularly limited, but is usually about 0.6 to 4 mm, and preferably 1.0 to 2.5 mm. The sub-polishing region 12 having the thickness may be produced by a method in which the fine foam block is made to have a predetermined thickness using a band saw type or canna type slicer, or a resin having a cavity having a predetermined thickness is used. Examples thereof include a casting and curing method and a method using a coating technique and a sheet forming technique.

前記開口部１３を形成する手段は特に制限されるものではないが、例えば、切削工具でプレス又は研削する方法、炭酸レーザーなどによるレーザーを利用する方法、前記開口部１３の形状を備えた金型に原料を流し込んで硬化させて形成する方法などが挙げられる。なお、前記開口部１３の平面形状、断面形状、及び大きさは特に制限されない。   The means for forming the opening 13 is not particularly limited. For example, a method of pressing or grinding with a cutting tool, a method of using a laser such as a carbonic acid laser, or a mold having the shape of the opening 13 is used. And a method of forming the material by pouring it into the material and curing it. In addition, the planar shape, cross-sectional shape, and size of the opening 13 are not particularly limited.

前記開口部１３内に光透過領域１１を設ける方法は特に制限されず、例えば、（１）前記開口部１３内に前記光透過領域１１を嵌め込み、前記サブ研磨領域１２表面と前記光透過領域１１表面とを再剥離性粘着テープで貼り合せる方法、（２）前記開口部１３内に光透過領域形成材料を流し込み、硬化させて前記光透過領域１１を形成する方法、などが挙げられる。   The method for providing the light transmission region 11 in the opening 13 is not particularly limited. For example, (1) the light transmission region 11 is fitted in the opening 13 to form the surface of the sub-polishing region 12 and the light transmission region 11. Examples include a method of bonding the surface with a releasable pressure-sensitive adhesive tape, and (2) a method of pouring a light transmission region forming material into the opening 13 and curing it to form the light transmission region 11.

〔支持層〕
前サブ記支持層１６は、前記サブ研磨領域１２の特性を補うものである。前記サブ支持層１６としては、前記サブ研磨領域１２より弾性率が低い層（クッション層）を用いてもよく、サブ研磨領域１２より弾性率が高い層（高弾性層）を用いてもよい。クッション層は、ＣＭＰにおいて、トレードオフの関係にあるプラナリティとユニフォーミティの両者を両立させるために必要なものである。プラナリティとは、パターン形成時に発生する微小凹凸のある被研磨材を研磨した時のパターン部の平坦性をいい、ユニフォーミティとは、被研磨材全体の均一性をいう。前記サブ研磨領域１２の特性によって、プラナリティを改善し、クッション層の特性によってユニフォーミティを改善する。高弾性層は、ＣＭＰにおいて、スクラッチの発生を抑制するために柔らかい研磨層を用いた場合に、研磨パッドの平坦化特性を向上させるために用いられる。また、高弾性層を用いることにより、被研磨材のエッジ部の削り過ぎを抑制することが可能である。 [Support layer]
The front sub-support layer 16 supplements the characteristics of the sub-polishing region 12. As the sub support layer 16, a layer (cushion layer) having a lower elastic modulus than the sub polishing region 12 may be used, or a layer (high elastic layer) having a higher elastic modulus than the sub polishing region 12 may be used. The cushion layer is necessary in order to achieve both planarity and uniformity in a trade-off relationship in CMP. Planarity refers to the flatness of a pattern portion when a material having fine irregularities generated during pattern formation is polished, and uniformity refers to the uniformity of the entire material to be polished. The planarity is improved by the characteristics of the sub-polishing region 12, and the uniformity is improved by the characteristics of the cushion layer. The high elastic layer is used for improving the planarization characteristics of the polishing pad when a soft polishing layer is used in CMP to suppress the occurrence of scratches. In addition, by using a highly elastic layer, it is possible to suppress excessive cutting of the edge portion of the material to be polished.

前記クッション層としては、例えば、ポリエステル不織布、ナイロン不織布、及びアクリル不織布などの繊維不織布；ポリウレタンを含浸したポリエステル不織布のような樹脂含浸不織布；ポリウレタンフォーム及びポリエチレンフォームなどの高分子樹脂発泡体；ブタジエンゴム及びイソプレンゴムなどのゴム性樹脂；感光性樹脂などが挙げられる。   Examples of the cushion layer include fiber nonwoven fabrics such as polyester nonwoven fabric, nylon nonwoven fabric, and acrylic nonwoven fabric; resin-impregnated nonwoven fabrics such as polyester nonwoven fabric impregnated with polyurethane; polymer resin foams such as polyurethane foam and polyethylene foam; butadiene rubber And rubber resins such as isoprene rubber; and photosensitive resins.

前記クッション層の厚みは特に制限されないが、３００〜１８００μｍであることが好ましく、より好ましくは７００〜１４００μｍである。   The thickness of the cushion layer is not particularly limited, but is preferably 300 to 1800 μm, more preferably 700 to 1400 μm.

前記高弾性層としては、例えば、金属シート、樹脂フィルムなどが挙げられる。樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム及びポリエチレンナフタレートフィルムなどのポリエステルフィルム；ポリエチレンフィルム及びポリプロピレンフィルムなどのポリオレフィンフィルム；ナイロンフィルム；ポリイミドフィルムなどが挙げられる。   Examples of the highly elastic layer include a metal sheet and a resin film. Examples of the resin film include polyester films such as polyethylene terephthalate film and polyethylene naphthalate film; polyolefin films such as polyethylene film and polypropylene film; nylon film; polyimide film and the like.

前記高弾性層の厚みは特に制限されないが、剛性、及び加熱時の寸法安定性等の観点から１０〜２００μｍであることが好ましく、より好ましくは１５〜５５μｍである。   The thickness of the highly elastic layer is not particularly limited, but is preferably 10 to 200 μm, more preferably 15 to 55 μm from the viewpoints of rigidity, dimensional stability during heating, and the like.

前記貫通孔１５を形成する手段は特に制限されるものではないが、例えば、前記開口部１３を形成する手段として適用することができる手段と同様の手段を用いることができる。   The means for forming the through-hole 15 is not particularly limited, and for example, the same means as those applicable as the means for forming the opening 13 can be used.

前記貫通孔１５の平面形状、断面形状、及び大きさは特に制限されない。   The planar shape, cross-sectional shape, and size of the through hole 15 are not particularly limited.

〔接着部材〕
前記接着部材１７は特に限定されず、例えば、両面テープ、ゴム系接着剤やアクリル系接着剤、ホットメルト接着剤等の接着剤が挙げられるが、スラリー漏れ抑制の観点から基材の両面に接着層を有する感圧型両面テープが好ましい。感圧型両面テープの基材により支持層側へのスラリーの浸透を防止し、支持層と接着剤層との間での剥離を防止することができる。 (Adhesive member)
The adhesive member 17 is not particularly limited, and examples thereof include an adhesive such as a double-sided tape, a rubber adhesive, an acrylic adhesive, and a hot melt adhesive. A pressure-sensitive double-sided tape having a layer is preferred. The base material of the pressure-sensitive double-sided tape can prevent the slurry from penetrating into the support layer, and can prevent peeling between the support layer and the adhesive layer.

前記基材としては樹脂フィルムなどが挙げられ、樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム及びポリエチレンナフタレートフィルムなどのポリエステルフィルム；ポリエチレンフィルム及びポリプロピレンフィルムなどのポリオレフィンフィルム；ナイロンフィルム；ポリイミドフィルムなどが挙げられる。これらのうち、水の透過を防ぐ性質に優れるポリエステルフィルムを用いることが好ましい。   Examples of the base material include resin films, and examples of the resin film include polyester films such as polyethylene terephthalate film and polyethylene naphthalate film; polyolefin films such as polyethylene film and polypropylene film; nylon films; polyimide films and the like. It is done. Among these, it is preferable to use a polyester film having excellent properties for preventing water permeation.

前記基材の厚みは特に制限されないが、透明性、柔軟性、剛性、及び加熱時の寸法安定性等の観点から１０〜２００μｍであることが好ましく、より好ましくは１５〜５５μｍである。   The thickness of the substrate is not particularly limited, but is preferably 10 to 200 μm, more preferably 15 to 55 μm from the viewpoints of transparency, flexibility, rigidity, dimensional stability during heating, and the like.

前記両面テープを用いる場合、前記接着剤層の厚みは１０〜２００μｍであることが好ましく、より好ましくは３０〜１００μｍである。   When using the said double-sided tape, it is preferable that the thickness of the said adhesive bond layer is 10-200 micrometers, More preferably, it is 30-100 micrometers.

前記接着層の組成としては、例えば、ゴム系接着剤やアクリル系接着剤等が挙げられる。また、研磨領域とクッション層は組成が異なることもあるため、両面テープの各接着層の組成を異なるものとし、各層の接着力を適正化することも可能である。   Examples of the composition of the adhesive layer include rubber adhesives and acrylic adhesives. In addition, since the composition of the polishing region and the cushion layer may be different, the composition of each adhesive layer of the double-sided tape can be made different so that the adhesive force of each layer can be optimized.

前記光透過領域積層部材１０は、前記光透過領域部材１０と前記サブ支持層１５とを、前記光透過領域１１と前記貫通孔１５とが重なるように前記接着部材１７で貼り合わせることにより作製することができる。   The light transmission region laminated member 10 is manufactured by bonding the light transmission region member 10 and the sub support layer 15 with the adhesive member 17 so that the light transmission region 11 and the through hole 15 overlap each other. be able to.

＜研磨領域積層部材＞
本実施形態の研磨領域積層部材を図面を参照しつつ説明する。図４は、本実施形態の研磨領域積層部材２０を示す概略構成図であり、図５は、前記研磨領域積層部材２０の断面を示す概略構成図である。前記研磨領域積層部材２０は、光透過領域１１と研磨領域とを有する研磨層、及び支持層を含む積層研磨パッド３０（後述）を製造するための研磨領域積層部材であって、前記研磨領域の一部であるメイン研磨領域２１を有する研磨領域部材２２と、前記支持層の一部であるメイン支持層２３とが、接着部材２４を介して積層されており、前記研磨領域部材２２、前記接着部材２４、及び前記メイン支持層２３を貫く貫通孔２５を有する。後述のように、前記光透過領域積層部材１０を前記研磨領域積層部材２０の貫通孔２５に設けることによって、前記メイン研磨領域２１は積層研磨パッド３０の研磨領域の一部となり、前記メイン支持層２３は積層研磨パッド３０の支持層の一部となる。 <Polished area laminated member>
The polishing region laminated member of this embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing the polishing region laminated member 20 of the present embodiment, and FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a cross section of the polishing region laminated member 20. The polishing region laminated member 20 is a polishing region laminated member for manufacturing a laminated polishing pad 30 (described later) including a polishing layer having a light transmission region 11 and a polishing region, and a support layer. A polishing region member 22 having a main polishing region 21 which is a part and a main support layer 23 which is a part of the support layer are laminated via an adhesive member 24. A member 24 and a through hole 25 penetrating the main support layer 23 are provided. As will be described later, by providing the light transmission region laminated member 10 in the through hole 25 of the polishing region laminated member 20, the main polishing region 21 becomes a part of the polishing region of the laminated polishing pad 30, and the main support layer Reference numeral 23 denotes a part of the support layer of the laminated polishing pad 30.

〔研磨領域部材〕
［メイン研磨領域］
前記メイン研磨領域２１の形成材料としては、例えば、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ハロゲン系樹脂（ポリ塩化ビニル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデンなど）、ポリスチレン、オレフィン系樹脂（ポリエチレン、ポリプロピレンなど）、エポキシ樹脂、及び感光性樹脂などが挙げられる。これらは単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。なお、前記メイン研磨領域２１の形成材料は、サブ研磨領域１２と同組成でも異なる組成であってもよいが、サブ研磨領域１２に用いられる形成材料と同種の材料を用いることが好ましい。 (Polishing area member)
[Main polishing area]
Examples of the material for forming the main polishing region 21 include polyurethane resin, polyester resin, polyamide resin, acrylic resin, polycarbonate resin, halogen-based resin (polyvinyl chloride, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, etc.), polystyrene, and olefin. Resin (polyethylene, polypropylene, etc.), epoxy resin, and photosensitive resin. These may be used alone or in combination of two or more. The material for forming the main polishing region 21 may be the same as or different from that of the sub-polishing region 12, but it is preferable to use the same type of material as that used for the sub-polishing region 12.

ポリウレタン樹脂は耐摩耗性に優れ、原料組成を種々変えることにより所望の物性を有するポリマーを容易に得ることができるため、前記メイン研磨領域２１の形成材料として特に好ましい材料である。   Polyurethane resin is a particularly preferable material as the material for forming the main polishing region 21 because it has excellent wear resistance and a polymer having desired physical properties can be easily obtained by variously changing the raw material composition.

前記メイン研磨領域２１の形成材料であるポリウレタン樹脂の原料として用いることができるイソシアネート成分は特に制限されず、例えば、前記光透過領域１１の形成材料であるポリウレタン樹脂の原料として用いることができるイソシアネート成分が挙げられる。   The isocyanate component that can be used as a raw material for the polyurethane resin that is a material for forming the main polishing region 21 is not particularly limited. For example, an isocyanate component that can be used as a raw material for the polyurethane resin that is a material for forming the light transmission region 11. Is mentioned.

前記メイン研磨領域２１の形成材料であるポリウレタン樹脂の原料として用いることができる高分子量ポリオールは特に制限されず、例えば、前記光透過領域１１の形成材料であるポリウレタン樹脂の原料として用いることができる高分子量ポリオールが挙げられる。また、ポリオール成分としては、前記高分子量ポリオールの他に、前記低分子量ポリオールを併用することもできる。   The high molecular weight polyol that can be used as a raw material for the polyurethane resin that is a material for forming the main polishing region 21 is not particularly limited. For example, a high molecular weight polyol that can be used as a raw material for the polyurethane resin that is a material for forming the light transmission region 11 A molecular weight polyol is mentioned. Moreover, as a polyol component, the said low molecular weight polyol can also be used together with the said high molecular weight polyol.

前記メイン研磨領域２１の形成材料であるポリウレタン樹脂の原料として用いることができる鎖延長剤は特に制限されず、例えば、前記光透過領域１１の形成材料であるポリウレタン樹脂の原料として用いることができる鎖延長剤が挙げられる。   The chain extender that can be used as a raw material for the polyurethane resin that is a material for forming the main polishing region 21 is not particularly limited. For example, a chain that can be used as a raw material for the polyurethane resin that is a material for forming the light transmission region 11. Examples include extenders.

前記メイン研磨領域２１の形成材料であるポリウレタン樹脂におけるイソシアネート成分、ポリオール成分、及び鎖延長剤の比は、例えば、前記サブ研磨領域１２の形成材料であるポリウレタン樹脂におけるイソシアネート成分、ポリオール成分、及び鎖延長剤の比と同様である。   The ratio of the isocyanate component, the polyol component, and the chain extender in the polyurethane resin that is the forming material of the main polishing region 21 is, for example, the isocyanate component, the polyol component, and the chain in the polyurethane resin that is the forming material of the sub-polishing region 12. It is the same as the ratio of the extender.

前記メイン研磨領域２１の形成材料であるポリウレタン樹脂は、前記方法と同様の方法により製造することができる。なお、必要に応じてポリウレタン樹脂に酸化防止剤等の安定剤、界面活性剤、滑剤、顔料、中実ビーズや水溶性粒子やエマルション粒子等の充填剤、帯電防止剤、研磨砥粒、その他の添加剤を添加してもよい。   The polyurethane resin as the material for forming the main polishing region 21 can be manufactured by the same method as described above. In addition, stabilizers such as antioxidants, surfactants, lubricants, pigments, solid beads, fillers such as water-soluble particles and emulsion particles, antistatic agents, abrasive grains, and other materials as necessary. Additives may be added.

前記メイン研磨領域２１は、微細発泡体であることが好ましい。微細発泡体にすることにより表面の微細孔にスラリーを保持することができ、研磨速度を大きくすることができる。ポリウレタン発泡体は、前記方法と同様の方法により製造することができる。   The main polishing region 21 is preferably a fine foam. By using a fine foam, the slurry can be held in the fine pores on the surface, and the polishing rate can be increased. The polyurethane foam can be produced by the same method as described above.

前記メイン研磨領域２１に係るポリウレタン発泡体の平均気泡径、比重、及び硬度は前記サブ研磨領域１２に係るポリウレタン発泡体の平均気泡径、比重、及び硬度と同様である。   The average cell diameter, specific gravity, and hardness of the polyurethane foam related to the main polishing region 21 are the same as the average cell size, specific gravity, and hardness of the polyurethane foam related to the sub-polishing region 12.

前記メイン研磨領域２１は、以上のようにして作製されたポリウレタン発泡体を、所定のサイズに裁断して製造される。   The main polishing region 21 is manufactured by cutting the polyurethane foam manufactured as described above into a predetermined size.

前記メイン研磨領域２１の厚みは特に限定されるものではないが、通常０．６〜４ｍｍ程度であり、１．０〜２．５ｍｍであることが好ましいが、前記サブ研磨領域１２と同じ厚みであることがより好ましい。前記厚みのメイン研磨領域２１を作製する方法としては、前記サブ研磨領域１２を作製する方法と同様の方法が挙げられる。   The thickness of the main polishing region 21 is not particularly limited, but is usually about 0.6 to 4 mm, preferably 1.0 to 2.5 mm, but the same thickness as the sub-polishing region 12. More preferably. Examples of the method for producing the main polishing region 21 having the thickness include the same method as the method for producing the sub-polishing region 12.

［メイン支持層］
前記メイン支持層２３は、前記メイン研磨領域２１の特性を補うものである。前記メイン支持層２３としては、クッション層を用いてもよく、高弾性層を用いてもよい。 [Main support layer]
The main support layer 23 supplements the characteristics of the main polishing region 21. As the main support layer 23, a cushion layer or a highly elastic layer may be used.

前記メイン支持層２３のクッション層としては、例えば、前記サブ支持層１６のクッション層として用いることができる材料を用いることができる。   As the cushion layer of the main support layer 23, for example, a material that can be used as a cushion layer of the sub support layer 16 can be used.

前記メイン支持層２３のクッション層の厚みは特に制限されないが、３００〜１８００μｍであることが好ましく、より好ましくは７００〜１４００μｍである。   The thickness of the cushion layer of the main support layer 23 is not particularly limited, but is preferably 300 to 1800 μm, and more preferably 700 to 1400 μm.

前記メイン支持層２３の高弾性層としては、例えば、前記サブ支持層１６の高弾性層として用いることができる材料を用いることができる。   As the high elastic layer of the main support layer 23, for example, a material that can be used as the high elastic layer of the sub support layer 16 can be used.

前記メイン支持層２３の高弾性層の厚みは特に制限されないが、剛性、及び加熱時の寸法安定性等の観点から１０〜２００μｍであることが好ましく、より好ましくは１５〜５５μｍである。   The thickness of the highly elastic layer of the main support layer 23 is not particularly limited, but is preferably 10 to 200 μm, more preferably 15 to 55 μm from the viewpoints of rigidity and dimensional stability during heating.

前記メイン支持層２３の厚みは前記サブ支持層１６と同じであることが好ましい。   The thickness of the main support layer 23 is preferably the same as that of the sub support layer 16.

前記貫通孔２５を形成する手段は特に制限されるものではないが、例えば、前記開口部１３を形成する手段として適用することができる手段と同様の手段を用いることができる。   The means for forming the through hole 25 is not particularly limited, and for example, the same means as those that can be applied as the means for forming the opening 13 can be used.

貫通孔２５は、光透過領域積層部材１０を嵌めこむことができるようにするため、光透過領域接着部材１０の形状及び大きさと同じであることが好ましい。   The through hole 25 preferably has the same shape and size as the light transmission region adhesive member 10 so that the light transmission region laminated member 10 can be fitted therein.

［接着部材］
前記接着部材２４は特に限定されず、例えば、両面テープ、ゴム系接着剤やアクリル系接着剤、ホットメルト接着剤等の接着剤が挙げられるが、メイン研磨領域２１とメイン支持層２３の剥がれ抑制の観点から基材を有さないものが好ましく、なかでもホットメルト接着剤がより好ましい。 [Adhesive member]
The adhesive member 24 is not particularly limited, and examples thereof include an adhesive such as a double-sided tape, a rubber adhesive, an acrylic adhesive, and a hot melt adhesive, but the peeling of the main polishing region 21 and the main support layer 23 is suppressed. In view of the above, those having no base material are preferred, and hot melt adhesives are more preferred.

前記ホットメルト接着部材としては、一般的なホットメルト接着剤を用いることができるが、メイン研磨領域２１とメイン支持層２３の剥がれ抑制の観点からポリエステル系ホットメルト接着剤が好ましい。ポリエステル系ホットメルト接着剤としては、例えば特開２０１４−２４１２３号公報に記載のものが使用できる。   A general hot melt adhesive can be used as the hot melt adhesive member, but a polyester hot melt adhesive is preferable from the viewpoint of suppressing peeling of the main polishing region 21 and the main support layer 23. As the polyester hot melt adhesive, for example, those described in JP-A-2014-24123 can be used.

前記ホットメルト接着剤の融点は１００〜２００℃であることが好ましい。融点が１００℃未満の場合は、研磨時の発熱によってホットメルト接着剤の接着力が低下し、２００℃を超える場合には、ホットメルト接着剤を溶融させる際の温度が高くなるため、積層研磨パッドに反りが生じて研磨特性に悪影響を与える傾向にある。   The melting point of the hot melt adhesive is preferably 100 to 200 ° C. When the melting point is less than 100 ° C., the adhesive force of the hot melt adhesive is reduced due to heat generated during polishing, and when it exceeds 200 ° C., the temperature at which the hot melt adhesive is melted increases, The pad is warped and tends to adversely affect the polishing characteristics.

前記接着部２４の厚みはメイン研磨領域２１とメイン支持層２３の剥がれ抑制の観点から１０〜２００μｍであることが好ましく、より好ましくは３０〜１００μｍである。   The thickness of the adhesive portion 24 is preferably 10 to 200 μm, more preferably 30 to 100 μm, from the viewpoint of suppressing peeling of the main polishing region 21 and the main support layer 23.

前記研磨領域積層部材２０を作製する方法は特に制限されず、例えば、（１）それぞれ貫通孔を設けた前記光透過領域部材１０と前記サブ支持層１５とを、それらの貫通孔が重なるように前記接着部材２４で貼り合わせることにより作製する方法、（２）前記研磨領域部材２２と前記メイン支持層２３とを前記接着部材２４で貼り合わせた後、前記開口部１３を形成する手段は特に制限されるものではないが、例えば、切削工具やレーザー等で貫通孔２５を形成する方法、などが挙げられる。   The method for producing the polishing region laminated member 20 is not particularly limited. For example, (1) the light transmitting region member 10 provided with through holes and the sub-support layer 15 are overlapped with each other. (2) The means for forming the opening 13 after the polishing region member 22 and the main support layer 23 are bonded together by the adhesive member 24 is particularly limited. For example, a method of forming the through hole 25 with a cutting tool, a laser, or the like can be used.

＜研磨パッド製造用キット＞
本実施形態の研磨パッド製造用キットは、前記光透過領域積層部材１０と、前記研磨領域積層部材２０とを有する。 <Polishing pad manufacturing kit>
The polishing pad manufacturing kit of this embodiment includes the light transmission region laminated member 10 and the polishing region laminated member 20.

当該研磨パッド製造用キットの前記光透過領域積層部材１０と前記研磨領域積層部材２０の貫通孔２５は、スラリー漏れ抑制の観点から同様の形状、大きさが好ましい。   The light transmission region laminated member 10 and the through hole 25 of the polishing region laminated member 20 of the polishing pad manufacturing kit are preferably similar in shape and size from the viewpoint of slurry leakage suppression.

前記光透過領域積層部材１０のサブ研磨領域１２と、前記研磨領域積層部材２０のメイン研磨領域２１は、異なる素材でできていても良いが、研磨ムラ抑制の観点から、同じ素材でてきているのが好ましい。   The sub polishing region 12 of the light transmission region laminated member 10 and the main polishing region 21 of the polishing region laminated member 20 may be made of different materials, but are made of the same material from the viewpoint of suppressing polishing unevenness. Is preferred.

前記光透過領域積層部材１０のサブ支持層１６と、前記研磨領域積層部材２０のメイン支持層２３は、異なる素材でできていても良いが、研磨ムラ抑制の観点から、同じ素材でてきているのが好ましい。   The sub support layer 16 of the light transmission region laminated member 10 and the main support layer 23 of the polishing region laminated member 20 may be made of different materials, but are made of the same material from the viewpoint of suppressing polishing unevenness. Is preferred.

前記光透過領域積層部材１０の接着部材１７と、前記研磨領域積層部材２０の接着部材２４は、同じ材料でできていても良いが、スラリー漏れ抑制の観点、及びクッション層と研磨層の剥がれ抑制の観点から、前記接着部材１７が両面テープであり、前記接着部材２４がホットメルト接着剤であるのが好ましい。   The adhesive member 17 of the light transmission region laminated member 10 and the adhesive member 24 of the polishing region laminated member 20 may be made of the same material. However, the viewpoint of suppressing slurry leakage and the peeling of the cushion layer and the polishing layer are suppressed. From this point of view, the adhesive member 17 is preferably a double-sided tape, and the adhesive member 24 is preferably a hot melt adhesive.

＜積層研磨パッド＞
本実施形態の積層研磨パッドを図面を参照しつつ説明する。図６は、本実施形態の積層研磨パッド３０を示す概略構成図であり、図７は、前記積層研磨パッド３０の断面を示す概略構成図である。前記積層研磨パッド３０は、光透過領域１１と研磨領域とを有する研磨層、及び支持層を含む積層研磨パッドであって、前記研磨領域接着部材２０の貫通孔２５に前記光透過領域接着部材１０を有する。前記光透過領域積層部材１０を前記研磨領域積層部材２０の貫通孔２５に設けることによって、前記メイン研磨領域２１及び前記サブ研磨領域１２は積層研磨パッド３０の研磨領域となり、前記メイン支持層２３及び前記サブ支持層１６は積層研磨パッド３０の支持層となる。 <Multilayer polishing pad>
The laminated polishing pad of this embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing the laminated polishing pad 30 of this embodiment, and FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing a cross section of the laminated polishing pad 30. The laminated polishing pad 30 is a laminated polishing pad including a polishing layer having a light transmission region 11 and a polishing region, and a support layer, and the light transmission region adhesive member 10 is inserted into the through hole 25 of the polishing region adhesive member 20. Have By providing the light transmission region laminated member 10 in the through hole 25 of the polishing region laminated member 20, the main polishing region 21 and the sub-polishing region 12 become polishing regions of the laminated polishing pad 30, and the main support layer 23 and The sub-support layer 16 becomes a support layer of the laminated polishing pad 30.

前記積層研磨パッド３０は、前記研磨領域積層部材２０の貫通孔２５に前記光透過領域部材１０を嵌めこむことにより製造することができる。   The laminated polishing pad 30 can be manufactured by fitting the light transmitting region member 10 into the through hole 25 of the polishing region laminated member 20.

前記光透過領域積層部材１０のサブ研磨領域１２と、前記研磨領域積層部材２０のメイン研磨領域２１は、異なる素材でできていても良いが、研磨の安定性の観点、及び研磨時のカットレートと研磨パッドの寿命の関係の管理性の観点から、同じ素材でてきているのが好ましい。   The sub-polishing region 12 of the light transmission region laminated member 10 and the main polishing region 21 of the polishing region laminated member 20 may be made of different materials, but from the viewpoint of polishing stability and the cut rate during polishing. From the viewpoint of manageability of the relationship between the life of the polishing pad and the polishing pad, it is preferable that they are made of the same material.

前記光透過領域積層部材１０のサブ支持層１６と、前記研磨領域積層部材２０のメイン支持層２３は、異なる素材でできていても良いが、研磨ムラ抑制の観点から、同じ素材でてきているのが好ましい。   The sub support layer 16 of the light transmission region laminated member 10 and the main support layer 23 of the polishing region laminated member 20 may be made of different materials, but are made of the same material from the viewpoint of suppressing polishing unevenness. Is preferred.

前記光透過領域積層部材１０の接着部材１７と、前記研磨領域積層部材２０の接着部材２４は、同じ材料でできていても良いが、スラリー漏れ抑制の観点、及びクッション層と研磨層の剥がれ抑制の観点から、前記接着部材１７が両面テープであり、前記接着部材２４がホットメルト接着剤であるのが好ましい。   The adhesive member 17 of the light transmission region laminated member 10 and the adhesive member 24 of the polishing region laminated member 20 may be made of the same material. However, the viewpoint of suppressing slurry leakage and the peeling of the cushion layer and the polishing layer are suppressed. From this point of view, the adhesive member 17 is preferably a double-sided tape, and the adhesive member 24 is preferably a hot melt adhesive.

＜他の実施形態＞
前記では、研磨領域積層部材に係る貫通孔の外周が閉じられている実施形態の光透過領域積層部材、研磨領域積層部材、積層研磨パッド製造用キット、及び積層研磨パッドについて説明した。しかしながら、他の実施形態では、研磨領域積層部材に係る貫通孔の外周側が開いた形状であっても良い。 <Other embodiments>
In the above description, the light transmission region laminated member, the polishing region laminated member, the laminated polishing pad manufacturing kit, and the laminated polishing pad according to the embodiment in which the outer periphery of the through hole related to the polishing region laminated member is closed have been described. However, in other embodiments, the shape may be such that the outer peripheral side of the through hole related to the polishing region laminated member is open.

研磨領域積層部材に係る貫通孔の外周側が開いた実施形態の研磨パッド６０を図面を参照しつつ説明する。図６は、本実施形態の研磨パッド６０を示す概略構成図である。   A polishing pad 60 according to an embodiment in which an outer peripheral side of a through hole related to a polishing region laminated member is opened will be described with reference to the drawings. FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing the polishing pad 60 of the present embodiment.

本実施形態の研磨パッド６０は、光透過領域積層部材４０と研磨領域積層部材５０とを有する。当該光透過領域部材４０は、研磨パッド６０の研磨領域の一部であるサブ研磨領域４２と光透過領域４１とを有する。当該研磨領域積層部材５０は、研磨パッド６０の研磨領域の一部であるメイン研磨領域５１と貫通孔５５とを有する。当該貫通孔５５は研磨領域積層部材５１の外周側が開いており、前記光透過領域積層部材４０は、当該貫通孔５５の形状、及び大きさが同じである。前記光透過領域積層部材４０及び前記研磨領域積層部材５０は、形状を除けば前記光透過領域積層部材１０及び研磨領域積層部材２０とそれぞれ同じであるので説明を省略する。   The polishing pad 60 of the present embodiment includes a light transmission region laminated member 40 and a polishing region laminated member 50. The light transmission region member 40 includes a sub-polishing region 42 and a light transmission region 41 that are part of the polishing region of the polishing pad 60. The polishing region laminate member 50 includes a main polishing region 51 and a through hole 55 that are part of the polishing region of the polishing pad 60. The through hole 55 is open on the outer peripheral side of the polishing region laminated member 51, and the light transmitting region laminated member 40 has the same shape and size of the through hole 55. The light transmissive region laminated member 40 and the polishing region laminated member 50 are the same as the light transmissive region laminated member 10 and the polishing region laminated member 20, respectively, except for the shape, and thus description thereof is omitted.

本発明の積層研磨パッドは、プラテンと接着する面に両面テープが設けられていてもよい。該両面テープとしては、上述と同様に基材の両面に接着層を設けた一般的な構成を有するものを用いることができる。基材としては、例えば不織布やフィルム等が挙げられる。積層研磨パッドの使用後のプラテンからの剥離を考慮すれば、基材にフィルムを用いることが好ましい。また、接着層の組成としては、例えば、ゴム系接着剤やアクリル系接着剤等が挙げられる。金属イオンの含有量を考慮すると、アクリル系接着剤は、金属イオン含有量が少ないため好ましい。   The laminated polishing pad of the present invention may be provided with a double-sided tape on the surface to be bonded to the platen. As the double-sided tape, a tape having a general configuration in which an adhesive layer is provided on both surfaces of a base material can be used as described above. As a base material, a nonwoven fabric, a film, etc. are mentioned, for example. In consideration of peeling from the platen after use of the laminated polishing pad, it is preferable to use a film for the substrate. Examples of the composition of the adhesive layer include rubber adhesives and acrylic adhesives. Considering the content of metal ions, an acrylic adhesive is preferable because the metal ion content is low.

＜半導体デバイスの製造方法＞
半導体デバイスは、前記研磨パッドを用いて半導体ウエハの表面を研磨する工程を経て製造される。半導体ウエハとは、一般にシリコンウエハ上に配線金属及び酸化膜を積層したものである。半導体ウエハの研磨方法、研磨装置は特に制限されず、例えば、図１に示すように研磨パッド（研磨層）１を支持する研磨定盤２と、半導体ウエハ４を支持する支持台（ポリシングヘッド）５とウエハへの均一加圧を行うためのバッキング材と、研磨剤３の供給機構を備えた研磨装置などを用いて行われる。研磨パッド１は、例えば、両面テープで貼り付けることにより、研磨定盤２に装着される。研磨定盤２と支持台５とは、それぞれに支持された研磨パッド１と半導体ウエハ４が対向するように配置され、それぞれに回転軸６、７を備えている。また、支持台５側には、半導体ウエハ４を研磨パッド１に押し付けるための加圧機構が設けてある。研磨に際しては、研磨定盤２と支持台５とを回転させつつ半導体ウエハ４を研磨パッド１に押し付け、スラリーを供給しながら研磨を行う。スラリーの流量、研磨荷重、研磨定盤回転数、及びウエハ回転数は特に制限されず、適宜調整して行う。 <Semiconductor device manufacturing method>
The semiconductor device is manufactured through a step of polishing the surface of the semiconductor wafer using the polishing pad. A semiconductor wafer is generally a laminate of a wiring metal and an oxide film on a silicon wafer. The method and apparatus for polishing the semiconductor wafer are not particularly limited. For example, as shown in FIG. 1, a polishing surface plate 2 that supports a polishing pad (polishing layer) 1 and a support table (polishing head) that supports the semiconductor wafer 4. 5 and a polishing apparatus equipped with a backing material for uniformly pressing the wafer and a supply mechanism of the abrasive 3. The polishing pad 1 is attached to the polishing surface plate 2 by attaching it with a double-sided tape, for example. The polishing surface plate 2 and the support base 5 are disposed so that the polishing pad 1 and the semiconductor wafer 4 supported on each of the polishing surface plate 2 and the support table 5 face each other, and are provided with rotating shafts 6 and 7 respectively. Further, a pressurizing mechanism for pressing the semiconductor wafer 4 against the polishing pad 1 is provided on the support base 5 side. In polishing, the semiconductor wafer 4 is pressed against the polishing pad 1 while rotating the polishing surface plate 2 and the support base 5, and polishing is performed while supplying slurry. The flow rate of the slurry, the polishing load, the polishing platen rotation speed, and the wafer rotation speed are not particularly limited and are appropriately adjusted.

これにより半導体ウエハ４の表面の突出した部分が除去されて平坦状に研磨される。その後、ダイシング、ボンディング、パッケージング等することにより半導体デバイスが製造される。半導体デバイスは、演算処理装置やメモリー等に用いられる。   As a result, the protruding portion of the surface of the semiconductor wafer 4 is removed and polished flat. Thereafter, a semiconductor device is manufactured by dicing, bonding, packaging, or the like. The semiconductor device is used for an arithmetic processing device, a memory, and the like.

本発明の研磨パッドは、レンズ、反射ミラー等の光学材料やシリコンウエハ、ハードディスク用のガラス基板、アルミ基板、及び一般的な金属研磨加工等の高度の表面平坦性を要求される材料の平坦化加工に用いることができる。本発明の光透過領域部材、研磨領域部材、及び研磨パッド製造用キットは、レンズ、反射ミラー等の光学材料やシリコンウエハ、ハードディスク用のガラス基板、アルミ基板、及び一般的な金属研磨加工等の高度の表面平坦性を要求される材料の平坦化加工を行う研磨パッドの製造に用いることができる。   The polishing pad of the present invention is used to flatten optical materials such as lenses and reflection mirrors, silicon wafers, glass substrates for hard disks, aluminum substrates, and materials that require high surface flatness such as general metal polishing. Can be used for processing. The light transmission region member, the polishing region member, and the polishing pad manufacturing kit of the present invention include optical materials such as lenses and reflection mirrors, silicon wafers, glass substrates for hard disks, aluminum substrates, and general metal polishing processes. It can be used for the production of a polishing pad for performing a planarization process of a material that requires a high degree of surface flatness.

１、３０、６０：研磨パッド
２：研磨定盤
３：研磨剤（スラリー）
４：被研磨材（半導体ウエハ）
５：支持台（ポリシングヘッド）
６、７：回転軸
１０、４０：光透過領域積層部材
１１、４１：光透過領域
１２、４２：サブ研磨領域
１６：サブ支持層
１３、４３：開口部
２０、５０：研磨領域積層部材
２１、５１：メイン研磨領域
２３：メイン支持層
１７、２４：接着部材
１５、２５、５５：貫通孔
1, 30, 60: Polishing pad 2: Polishing surface plate 3: Abrasive (slurry)
4: Material to be polished (semiconductor wafer)
5: Support base (polishing head)
6, 7: Rotating shaft 10, 40: Light transmission region laminated member 11, 41: Light transmission region 12, 42: Sub polishing region 16: Sub support layer 13, 43: Opening 20, 20, 50: Polishing region laminated member 21, 51: Main polishing region 23: Main support layer 17, 24: Adhesive members 15, 25, 55: Through hole

Claims (5)

光透過領域と研磨領域とを有する研磨層、及び支持層を含む積層研磨パッドを製造するための光透過領域積層部材であって、
前記研磨領域の一部であるサブ研磨領域と前記光透過領域とを有する光透過領域部材と、前記支持層の一部であり、貫通孔を有するサブ支持層とが、前記光透過領域と前記貫通孔とが重なるように接着部材を介して積層されている光透過領域積層部材。 A light-transmitting region laminated member for producing a laminated polishing pad comprising a polishing layer having a light-transmitting region and a polishing region, and a support layer,
A light transmissive region member having a sub-polishing region that is a part of the polishing region and the light transmissive region, and a sub-support layer that is a part of the support layer and has a through hole, the light transmissive region and the light transmission region. A light transmission region laminated member laminated via an adhesive member so as to overlap the through hole. 光透過領域と研磨領域とを有する研磨層、及び支持層を含む積層研磨パッドを製造するための研磨領域積層部材であって、
前記研磨領域の一部であるメイン研磨領域を有する研磨領域部材と、前記支持層の一部であるメイン支持層とが、接着部材を介して積層されており、前記研磨領域部材、前記接着部材、及び前記メイン支持層を貫く貫通孔を有する研磨領域積層部材。 A polishing region laminate member for producing a laminated polishing pad comprising a polishing layer having a light transmission region and a polishing region, and a support layer,
A polishing region member having a main polishing region that is a part of the polishing region and a main support layer that is a part of the support layer are laminated via an adhesive member, and the polishing region member and the adhesive member And the grinding | polishing area | region laminated member which has a through-hole which penetrates the said main support layer. 請求項１に記載の光透過領域積層部材と、請求項２に記載の研磨領域積層部材とを有する積層研磨パッド製造用キット。   A kit for manufacturing a laminated polishing pad, comprising the light transmissive region laminated member according to claim 1 and the polishing region laminated member according to claim 2. 光透過領域と研磨領域とを有する研磨層、及び支持層を含む積層研磨パッドであって、
請求項２に記載の研磨領域積層部材の貫通孔に請求項１に記載の光透過領域積層部材を有する積層研磨パッド。 A laminated polishing pad comprising a polishing layer having a light transmission region and a polishing region, and a support layer,
A laminated polishing pad comprising the light transmission region laminated member according to claim 1 in a through hole of the polishing region laminated member according to claim 2. 請求項４に記載の積層研磨パッドを用いて半導体ウエハの表面を研磨する工程を含む半導体デバイスの製造方法。   A method for manufacturing a semiconductor device, comprising a step of polishing a surface of a semiconductor wafer using the laminated polishing pad according to claim 4.
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