TWI428362B

TWI428362B - Polishing pad and its manufacturing method (2)

Info

Publication number: TWI428362B
Application number: TW99136736A
Authority: TW
Inventors: Yoshiyuki Nakai; Kazuyuki Ogawa; Kenji Nakamura
Original assignee: Toyo Tire & Rubber Co
Priority date: 2010-10-27
Filing date: 2010-10-27
Publication date: 2014-03-01
Also published as: TW201217419A

Description

研磨墊及其製造方法(二)

發明領域

本發明係關於研磨墊者，該研磨墊能夠安定而且以高研磨效率進行透鏡、反射鏡等的光學材料或矽晶圓、硬盤用之玻璃基板、鋁基板、以及一般的金屬研磨加工等要求高度表面平坦性之材料的平坦化加工。本發明之研磨墊可以合適地應用在特別是將矽晶圓還有在其上形成有氧化物層、金屬層等之裝置於進一步積層‧形成該等之氧化物層或金屬層之前進行平坦化之步驟。

發明背景

作為要求高度之表面平坦性的材料之代表可舉製造半導體積體電路(IC、LSI)之被稱為矽晶圓的單晶矽圓盤。矽晶圓在IC、LSI等的製造步驟中，為形成用於電路形成的各種薄膜之可信賴半導體接合，在積層‧形成氧化物層或金屬層之各步驟中，要求對表面進行高精度且平坦地精加工。在這種研磨精加工步驟中，一般來說研磨墊是固定在被稱為平台之可旋轉的支撐圓盤上，半導體晶圓等的加工物是固定在研磨頭上。然後利用雙方之運動，在平台與研磨頭之間產生相對速度，且在研磨墊上連續提供含有研磨粒之研磨漿料，藉以實行研磨操作。

作為研磨墊之研磨特性係要求研磨對象之平坦性(planarity)以及面內均勻性優異，且研磨速度大。關於研磨對象之平坦性、面內均勻性係透過令研磨層高彈性率化在一定程度可以改善。另外，關於研磨速度係可以形成含有氣泡之發泡體從而增多漿料之保持量藉以提高。

作為滿足上述特性之研磨墊提出了包含合成樹脂之無發泡體的研磨墊、或者包含聚胺甲酸酯發泡體的研磨墊(專利文獻1、2)。

但是，若利用包含發泡體之研磨墊，研磨對象與研磨墊之接觸面積就會減少，局部面壓會升高，因而會有在研磨對象之被研磨面容易產生刮痕(傷痕)之問題。

另一方面，若利用研磨墊進行大量半導體晶圓之平坦化處理，研磨墊表面之微細凹凸部就會磨損，將漿料供給到半導體晶圓之加工面的性能就會下降，或者研磨速度會降低，平坦化特性會惡化。因此，在進行了指定片數之半導體晶圓的平坦化處理後，必須用修整器將研磨墊表面進行更新‧表面粗糙化(修整)。若進行指定時間之修整，就可以在研磨墊表面形成無數的微細凹凸部，墊表面成為起毛狀態。

包含習知的無發泡體之研磨墊有修整時的切速低，修整所花時間過多之問題。

先前技術文獻專利文獻

專利文獻1：特開2006-110665號公報

專利文獻2：專利第4128606號說明書

本發明之目的在於提供研磨墊及其製造方法，該研磨墊難以在研磨對象之表面產生刮痕，而且會令修整性提高。

本發明人等為解決前述課題反復悉心研究之結果，發現利用以下所示之研磨墊可以達成上述目的，終而完成本發明。

亦即，本發明係關於一種研磨墊，特徵在於其為具有包含無發泡聚胺甲酸酯的研磨層之研磨墊，前述無發泡聚胺甲酸酯係含有異氰酸酯末端預聚物A、異氰酸酯末端預聚物B以及增鏈劑之聚胺甲酸酯原料組成物的反應硬化物，其中異氰酸酯末端預聚物A係令預聚物A原料組成物發生反應以製得，預聚物A原料組成物含有二異氰酸酯、高分子量多元醇(a)以及低分子量多元醇，異氰酸酯末端預聚物B係令預聚物B原料組成物發生反應以製得，預聚物B原料組成物包含異氰酸酯改質體以及高分子量多元醇(b)，異氰酸酯改質體係3個以上之二異氰酸酯透過加成多聚化而成；異氰酸酯末端預聚物B之添加量相對於100重量份異氰酸酯末端預聚物A為5～30重量份。

本發明之特徵係以無發泡聚胺甲酸酯形成研磨層。藉此，研磨對象與研磨層之接觸面積就會增大，施加在研磨對象上的面壓低且均勻，因而可以有效抑制被研磨面之刮痕的產生。

另外，本發明人等發現併用前述異氰酸酯末端預聚物A與前述異氰酸酯末端預聚物B作為無發泡聚胺甲酸酯的原料，利用該等與增鏈劑之反應在聚合物中有規則地導入化學交聯(有規則地形成三次元交聯結構)之作法，會令無發泡聚胺甲酸酯變得硬且脆，修整時的切速變大，因而墊表面就會容易更新。另外，透過利用前述2種預聚物可以擴寬化學交聯網絡。藉此，研磨層全體之脆性可以均勻化，可以抑制磨耗之偏差。另外，令三次元交聯成分之異氰酸酯改質體形成預聚物，藉以就會容易調整聚胺甲酸酯的分子量。藉此，會防止聚胺甲酸酯過度變脆，且有可能實現墊的長壽命化。

高分子量多元醇(a)以數量平均分子量500～5000的聚醚多元醇為佳，二異氰酸酯以甲苯二異氰酸酯以及二環己基甲烷二異氰酸酯為佳。另外，高分子量多元醇(b)以數量平均分子量250～2000的聚醚多元醇為佳，異氰酸酯改質體以三聚異氰酸酯型及/或縮二脲型之六亞甲基二異氰酸酯改質體為佳，異氰酸酯末端預聚物B以利用異氰酸酯指數(NCO Index)3.5～6.0合成者為佳。透過利用該等物質就可以處理性良好地製造無發泡聚胺甲酸酯，而且形成本發明之效果較優者。

異氰酸酯末端預聚物B相對於100重量份異氰酸酯末端預聚物A必須添加5～30重量份。當異氰酸酯末端預聚物B之添加量低於5重量份時，因聚合物中之化學交聯的比例不充分，無發泡聚胺甲酸酯就難以充分變脆。另一方面，當超過30重量份時，聚合物中化學交聯之比例就會過剩，無發泡聚胺甲酸酯之硬度會過高，因而研磨對象之表面會容易產生刮痕。

另外，無發泡聚胺甲酸酯之ASKER D硬度以65～80度為佳。當ASKER D硬度低於65度時，研磨對象之平坦性就傾向於降低。另一方面，當大於80度時，平坦性良好，不過研磨對象之面內均勻性卻傾向於降低。另外，研磨對象之表面容易產生刮痕。

另外，從墊表面之更新性與墊之長壽命化之平衡的觀點來看，本發明之研磨墊之切速宜為大於1μm/min且2μm/min以下。

另外，本發明關於研磨墊之製造方法，其包含混合第1成分與第2成分且使其硬化，以製作無發泡聚胺甲酸酯的步驟，其中相對於100重量份的令預聚物A原料組成物發生反應以製得之異氰酸酯末端預聚物A，第1成分係含有5～30重量份的令預聚物B原料組成物發生反應以製得之異氰酸酯末端預聚物B，預聚物A原料組成物含有二異氰酸酯、高分子量多元醇(a)以及低分子量多元醇，預聚物B原料組成物含有異氰酸酯改質體以及高分子量多元醇(b)，異氰酸酯改質體係3個以上之二異氰酸酯透過加成多聚化而成，第2成分含有增鏈劑。

此外，本發明關於半導體裝置的製造方法，其包含利用前述研磨墊研磨半導體晶圓之表面的步驟。

圖式簡單說明

第1圖係表示CMP研磨中使用之研磨裝置的一例之概略結構圖。

第2圖係表示晶圓上之膜厚測定位置73點的概略圖。

用以實施發明之形態

本發明之研磨墊具有包含無發泡聚胺甲酸酯的研磨層。本發明之研磨墊可僅為前述研磨層，亦可為研磨層與其他層(例如緩衝層等)之積層體。

聚胺甲酸酯樹脂之耐磨耗性優異，透過將原料組成進行各種改變可以容易地獲得具有所需之物性的聚合物，因而作為研磨層之形成材料是特別合適之材料。

前述無發泡聚胺甲酸酯係包含異氰酸酯末端預聚物A、異氰酸酯末端預聚物B以及增鏈劑之聚胺甲酸酯原料組成物之反應硬化物，其中異氰酸酯末端預聚物A係令預聚物A原料組成物發生反應以製得，預聚物A原料組成物包含二異氰酸酯、高分子量多元醇(a)以及低分子量多元醇，異氰酸酯末端預聚物B係令預聚物B原料組成物發生反應以製得，預聚物B原料組成物包含異氰酸酯改質體以及高分子量多元醇(b)，異氰酸酯改質體係3個以上之二異氰酸酯透過加成多聚化而成。

二異氰酸酯可以不作特殊限定地使用聚胺甲酸酯領域中公知的化合物。可舉例如，2,4-甲苯二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯、2,2’-二苯基甲烷二異氰酸酯、2,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯、1,5-萘二異氰酸酯、對苯基二異氰酸酯、間苯基二異氰酸酯、對苯二亞甲基二異氰酸酯、間苯二亞甲基二異氰酸酯等的芳香族二異氰酸酯、亞乙基二異氰酸酯、2,2,4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯、1,6-六亞甲基二異氰酸酯等的脂肪族二異氰酸酯、1,4-環己烷二異氰酸酯、4,4’-二環己基甲烷二異氰酸酯、異氟爾酮二異氰酸酯、降冰片烷二異氰酸酯等的脂環式二異氰酸酯等。該等係使用1種，混合使用2種以上均無妨。該等之中，以併用甲苯二異氰酸酯與二環己基甲烷二異氰酸酯為佳。

另一方面，本發明中之異氰酸酯改質體係指，3個以上之二異氰酸酯透過加成多聚化而成之化合物或該等之混合物。前述異氰酸酯改質體可舉例如1)三羥甲基丙烷加成物型、2)縮二脲型、3)三聚異氰酸酯型等，特別以三聚異氰酸酯型和縮二脲型為佳。

本發明中，形成異氰酸酯改質體之二異氰酸酯以使用脂肪族二異氰酸酯為佳，特別以使用1,6-六亞甲基二異氰酸酯為佳。另外，異氰酸酯改質體亦可為胺甲酸酯改質、脲甲酸酯改質以及縮二脲改質等的改質產物。

作為高分子量多元醇(a)及(b)可舉聚四亞甲基醚二醇所代表之聚醚多元醇、聚己二酸丁二醇酯所代表之聚酯多元醇、聚己內酯多元醇、聚己內酯之類的聚酯二醇與碳酸亞烷基酯的反應物等所例示之聚酯聚碳酸酯多元醇、令碳酸亞乙酯與多元醇反應，接著令製得之反應混合物與有機二羧酸反應製得之聚酯聚碳酸酯多元醇、以及多羥基化合物與碳酸芳基酯利用酯交換反應製得之聚碳酸酯多元醇等。該等可以單獨使用，亦可併用2種以上。

高分子量多元醇(a)之數量平均分子量不作特殊限定，以500～5000為佳，較佳的是1000～2000。數量平均分子量若低於500，硬鏈段就會增多，傾向於成為韌性低的聚胺甲酸酯。另一方面，數量平均分子量若超過5000，因聚胺甲酸酯會過軟而使由該聚胺甲酸酯製造之研磨墊傾向於平坦化特性差。

高分子量多元醇(b)之數量平均分子量不作特殊限定，以250～2000為佳，較佳的是250～650。數量平均分子量若低於250，耐磨耗性就會降低，傾向於墊難以長壽命化。另一方面，數量平均分子量若超過2000，修整時的墊表面之更新性就傾向於惡化。

低分子量多元醇係異氰酸酯末端預聚物A之必要原料。作為低分子量多元醇可舉例如乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、1,4-環己烷二甲醇、3-甲基-1,5-戊二醇、二乙二醇、三乙二醇、1,4-雙(2-羥基乙氧基)苯、三羥甲基丙烷、甘油、1,2,6-己三醇、新戊四醇、四羥甲基環己烷、甲基葡萄糖苷、山梨醇、甘露醇、衛矛醇(dulcitol)、蔗糖、2,2,6,6-四(羥甲基)環己醇、二乙醇胺、N-甲基二乙醇胺以及三乙醇胺等。該等可以單獨使用，亦可併用2種以上。再者，亦可適當使用低分子量多元醇作為異氰酸酯末端預聚物B之原料。

另外，作為異氰酸酯末端預聚物A以及B之原料，亦可併用乙二胺、甲苯二胺、二苯基甲烷二胺以及二亞乙三胺等的低分子量多元胺。另外，亦可併用單乙醇胺、2-(2-胺基乙基胺基)乙醇以及單丙醇胺等的醇胺。該等可以單獨使用，亦可併用2種以上。

低分子量多元醇和低分子量多元胺等的混合量不作特殊限定，係依據製造之研磨墊(研磨層)所要求之特性適當確定，惟以異氰酸酯末端預聚物A之原料成分之全體含活性氫基化合物之10～25%為佳。

製作異氰酸酯末端預聚物B之際，以混合異氰酸酯改質體以及高分子量多元醇(b)以使異氰酸酯指數落在3.5～6.0為佳，較佳的是異氰酸酯指數為4.0～5.5。

增鏈劑為具有至少2個以上之活性氫基之有機化合物，活性氫基可以例示羥基、伯胺基或仲胺基、硫醇基(SH)等。具體來說，可舉4,4’-亞甲基雙(鄰氯苯胺)(MOCA)、2,6-二氯-對苯二胺、4,4’-亞甲基雙(2,3-二氯苯胺)、3,5-雙(甲硫基)-2,4-甲苯二胺、3,5-雙(甲硫基)-2,6-甲苯二胺、3,5-二乙基甲苯-2,4-二胺、3,5-二乙基甲苯-2,6-二胺、1,3-丙二醇雙(4-胺基苯甲酸)酯、聚-1,4-丁二醇雙(4-胺基苯甲酸酯)、4,4’-二胺基-3,3’,5,5’-四乙基二苯基甲烷、4,4’-二胺基-3,3’-二異丙基-5,5’-二甲基二苯基甲烷、4,4’-二胺基-3,3’,5,5’-四異丙基二苯基甲烷、1,2-雙(2-胺基苯基硫)乙烷、4,4’-二胺基-3,3’-二乙基-5,5’-二甲基二苯基甲烷、N,N’-二仲丁基-4,4’-二胺基二苯基甲烷、3,3’-二乙基-4,4’-二胺基二苯基甲烷、間苯二甲胺、N,N’-二仲丁基-對苯二胺、間苯二胺以及對苯二甲胺等所例示之多元胺類，或者上述低分子量多元醇和低分子量多元胺。該等係使用1種，混合使用2種以上均無妨。

異氰酸酯末端預聚物B相對於100重量份異氰酸酯末端預聚物A必須添加5～30重量份，合適的是5～20重量份。另外，為獲得具有所需之研磨特性的研磨墊，對於增鏈劑之活性氫基(羥基、胺基)數之異氰酸酯成分的異氰酸酯基團數以0.80～1.2為佳，進一步以0.99～1.15為佳。當異氰酸酯基團數在前述範圍外時，就會發生硬化不良，不會獲得所要求之比重以及硬度，研磨特性傾向於降低。

再者，異氰酸酯末端預聚物A以及B之數量平均分子量在1000～8000左右者，加工性、物理特性等就會優異因而合適。

無發泡聚胺甲酸酯可以應用熔融法、溶液法等公知的胺甲酸酯化技術製造，當考慮到成本、操作環境等之情形，以利用熔融法製造為佳。再者，依需要亦可加入抗氧化劑等的安定劑、潤滑劑、顏料、填充劑、抗靜電劑、其他添加劑。

另外，使用叔胺系等之公知的促進聚胺甲酸酯反應之觸媒亦無妨。觸媒之種類、添加量係混合步驟後考慮倒入指定形狀之模具的流動時間進行選擇。

無發泡聚胺甲酸酯之製造可為將各成分計量投入容器，且進行攪拌之分批方式，亦可為連續地將各成分供給到攪拌裝置並攪拌，且送出聚胺甲酸酯原料組成物以製造成形品之連續生產方式。

另外，將異氰酸酯末端預聚物A以及B(第1成分)加入反應容器，之後投入增鏈劑(第2成分)，攪拌後倒入指定之大小的鑄模中以製作塊狀物，利用鉋狀或手鋸狀之切片機將該塊狀物切片之方法，或者在前述鑄模之階段形成薄片狀亦可。另外，亦可從T模頭擠出成形以直接製得片狀之無發泡聚胺甲酸酯。

無發泡聚胺甲酸酯的ASKER D硬度以65～80度為佳，較佳的是70～75度。

本發明之研磨墊(研磨層)與研磨對象接觸的研磨表面宜具有用以保持‧更新漿料之凹凸結構。包含無發泡體之研磨層缺乏保持‧更新漿料之作用，不過透過在研磨表面形成凹凸結構之作法，就可以效率良好地進行漿料之保持與更新，還可以防止因與研磨對象的吸附造成之研磨對象的破壞。只要凹凸結構是保持‧更新漿料之形狀就不作特殊限定，可舉例如XY格狀槽、同心圓狀槽、貫通孔、未貫通之孔、多棱柱、圓柱、螺旋狀槽、偏心圓狀槽、放射狀槽以及組合該等之槽而成者。另外，該等之凹凸結構一般具有規則性，不過為獲得理想的漿料之保持‧更新性，亦可每隔一定範圍就改變槽間距、槽寬、槽深度等。

前述凹凸結構之製作方法不作特殊限定，可舉例如，利用指定尺寸之車刀之類的夾具進行機械切削的方法、將樹脂倒入具有指定之表面形狀的模具使其硬化藉以製作之方法、用具有指定之表面形狀之壓板按壓樹脂以製作之方法、利用光刻法進行製作之方法、利用印刷技術進行製作之方法、採用二氧化碳雷射等的雷射光之製作方法等。

研磨層之厚度不作特殊限定，通常為0.8～4mm左右，以1.5～2.5mm為佳。製作前述厚度之研磨層之方法可舉利用手鋸方式或鉋子方式之切片機令前述無發泡聚胺甲酸酯之塊狀物達到指定厚度之方法、將樹脂倒入具有指定厚度之模槽的模具中使其硬化之方法、以及利用塗佈技術或片材成形技術之方法等。

另外，研磨層之厚度偏差宜為100μm以下。厚度偏差超過100μm者在研磨層會有大的表面皺紋，形成對於研磨對象之接觸狀態不同之部分，對研磨特性給予惡劣影響。另外，為消除研磨層之厚度偏差，一般來說係在研磨初期利用令金剛石磨粒電沉積、熔合的修整器來對研磨層表面進行修整，而若超過上述範圍，修整時間就會延長，令生產效率降低。

作為抑制研磨層之厚度偏差之方法，可舉將切為指定厚度之研磨片表面進行拋光的方法。另外，在進行拋光之際宜採用粒度等不同之研磨材料分階段地進行。

本發明之研磨墊亦可為前述研磨層與緩衝層貼合而成者。

緩衝層係彌補研磨層之特性者。在CMP中，為兼具存在折衷關係之平面性與均勻性之兩者就必須緩衝層。平面性係指對具有圖案形成時產生之微小凹凸的研磨對象進行研磨時的圖案部之平坦性，均勻性係指研磨對象整體之均勻性。利用研磨層之特性來改善平面性，利用緩衝層之特性來改善均勻性。在本發明之研磨墊中，緩衝層宜使用比研磨層柔軟者。

緩衝層可舉例如聚酯不織布、尼龍不織布、丙烯酸不織布等的纖維不織布、或者浸漬有聚胺甲酸酯的聚酯不織布之類的樹脂浸漬不織布、聚胺甲酸酯泡沫、聚乙烯泡沫等的高分子樹脂發泡體、丁二烯橡膠、異戊二烯橡膠等的橡膠性樹脂、光敏性樹脂等。

令研磨層與緩衝層貼合之手段可舉例如用兩面膠帶將研磨層與緩衝層夾持壓制之方法。

兩面膠帶具有在不織布或薄膜等的基材之兩面設有黏結層的一般結構。若考慮到防止漿料向緩衝層之滲透等，就以基材使用薄膜為佳。另外，黏結層之組成可舉例如橡膠系黏結劑或丙烯酸系黏結劑等。若考慮金屬離子之含量，丙烯酸系黏結劑會因金屬離子含量少而合適。另外，因有時研磨層與緩衝層之組成不同，所以亦可令兩面膠帶之各黏結層之組成不同，以使各層之黏結力適當。

本發明之研磨墊亦可在與平台黏結的面設有兩面膠帶。該兩面膠帶可以與上述同樣地使用具有在基材之兩面設有黏結層之一般結構的兩面膠帶。基材可舉例如不織布或薄膜等。若考慮到研磨墊在使用後從平台之剝離，就以使用薄膜作為基材為佳。另外，黏結層之組成可舉例如橡膠系黏結劑或丙烯酸系黏結劑等。若考慮金屬離子之含量，丙烯酸系黏結劑會因金屬離子含量少而合適。

半導體裝置係經歷利用前述研磨墊研磨半導體晶圓之步驟加以製造。半導體晶圓一般係指在矽晶圓上積層有配線金屬以及氧化膜者。半導體晶圓之研磨方法、研磨裝置不作特殊限制，例如，可以如第1圖所示地使用具備支撐研磨墊(研磨層)1的研磨定盤2、支撐半導體晶圓4的支撐台(研磨頭)5與用以向晶圓進行均勻加壓之支撐材料、研磨劑3之供給機構的研磨裝置等。研磨墊1係透過例如用兩面膠帶貼附來安裝在研磨定盤2上。研磨定盤2與支撐台5係配置使分別被其支撐的研磨墊1與半導體晶圓4呈相對狀態，各自具備旋轉軸6、7。另外，在支撐台5側設有用以將半導體晶圓4壓到研磨墊1的加壓機構。研磨之際，係邊令研磨定盤2與支撐台5旋轉邊將半導體晶圓4壓到研磨墊1上，邊供給漿料邊進行研磨。漿料之流量、研磨荷重、研磨定盤旋轉數以及晶圓旋轉數不作特殊限制，可適當調整來進行。

藉此將半導體晶圓4之表面突出的部分除去，將其研磨成平坦狀。之後，透過切割、接合、封裝等來製造半導體裝置。半導體裝置係用於演算處理裝置或存貯器等。

實施例

以下，將舉實施例說明本發明，惟本發明並不限定於該等實施例。

[測定、評估方法] (數量平均分子量)

數量平均分子量係利用GPC(凝膠滲透層析儀)進行測定，利用標準聚苯乙烯換算而成。

GPC裝置：島津製作所製、LC-10A

管柱：將Polymer Laboratories公司製、(PLgel，5μm，500)、(PLgel，5μm，100)、以及(PLgel，5μm，50)的3個管柱連接使用

流量：1.0ml/min濃度：1.0g/l

注入量：40μl

管柱溫度：40℃

溶離液：四氫呋喃

(比重之測定)

遵循JIS Z8807-1976進行。將製成之無發泡聚胺甲酸酯以及聚胺甲酸酯發泡體切割為4cm×8.5cm之條狀(厚度：任意)，以其作為比重測定用試料，在溫度23℃±2℃、濕度50%±5%之環境下靜置16小時。測定中係利用比重計(SARTORIUS公司製)測定比重。

(硬度之測定)

遵循JIS K6253-1997進行。將製成之無發泡聚胺甲酸酯以及聚胺甲酸酯發泡體切割為2cm×2cm(厚度：任意)之大小，以其作為硬度測定用試料，在溫度23℃±2℃、濕度50%±5%之環境下靜置16小時。測定時係將試料重疊形成厚度6mm以上。利用硬度計(高分子計器公司製，ASKER D型硬度計)測定1分鐘後之硬度。

(表面粗糙度分佈之測定)

將製作成之研磨墊貼合在研磨裝置(岡本工作機械公司製，SPP600S)之平台上。利用修整器(Asahi Diamond公司製，M型)，在修整壓力50g/cm² 、平台旋轉數35rpm、流水量200ml/min以及修整時間30分鐘之條件下修整研磨層之表面。修整結束後，在研磨墊之半徑方向的中心位置以120°間隔切出3個樣品(20mm×20mm)。利用觸針式表面段差測定裝置(KLA-Tencor公司製，P-15)分別測定1次3個樣品之表面粗糙度，且分別算出三次平方根粗糙度Sq(μm)。然後，算出3個樣品之Sq值的平均值(平均Sq值)。平均Sq值以6～9μm為佳。再者，三次平方根粗糙度Sq係以平均面為XY面，縱方向為Z軸，測定之表面形狀曲線為z=f(x，y)時，以下述式求取。

[數1]

(式中，Lx是x方向之測定長度，Ly是y方向之測定長度。)

測定條件

測定面積：500μm×500μm(測定長度500μm)

掃描速度：掃描間距20μm/s

掃摹：51(10μm間距)

測定荷重：2mg

(切速之測定)

將製作成之研磨墊貼合在研磨裝置(岡本工作機械公司製，SPP600S)之平台上。利用修整器(Asahi Diamond公司製，M型)，在修整荷重9.71bf、修整壓力50g/cm² 、平台旋轉數35rpm、流水量200ml/min以及修整時間30分鐘之條件下修整研磨層之表面。修整結束後，切出寬度20mm×長度610mm之條狀樣品。從該樣品之中心部每隔20mm測定厚度(單側15點、總計30點)。然後，在各測定位置算出與未經修整之中心部的厚度之差(磨耗量)，以算出該平均值。切速係利用下述式算出。在本發明中，切速以大於1μm/min且2μm/min以下為佳，較佳的是1.1～1.7μm/min。

切速(μm/min)=磨耗量之平均值/(0.5×60)

(刮痕之評估)

採用SPP600S(岡本工作機械公司製)作為研磨裝置，利用製作成之研磨墊進行刮痕之評估。對8吋的矽晶圓製膜成1μm熱氧化膜，以下述條件將其研磨後，利用KLA-Tencor公司製的表面缺陷檢測裝置(Surfscan SP1 TBI)，以邊緣排除量(Edge Exclusion)5mm測定晶圓上0.19～2μm之缺陷的數目。研磨條件係在研磨中以流量150ml/min添加矽漿料(SS12 Cabot公司製)，研磨荷重係350g/cm² 、研磨定盤旋轉數係35rpm、晶圓旋轉數係30rpm。

(平均研磨速度之測定)

採用SPP600S(岡本工作機械公司製)作為研磨裝置，利用製作成之研磨墊進行平均研磨速度之評估。對8吋的矽晶圓製膜成1μm熱氧化膜，以下述條件將其研磨1分鐘後，如第2圖所示地由晶圓上之指定位置73點的研磨後之膜壓測定值算出平均研磨速度。氧化膜之膜厚測定中係使用干涉式膜厚測定裝置(大塚電子公司製)。研磨條件係在研磨中以流量150ml/min添加矽漿料(SS12 Cabot公司製)，研磨荷重係350g/cm² 、研磨定盤旋轉數係35rpm、晶圓旋轉數係30rpm。

實施例1

在容器中加入1229重量份的甲苯二異氰酸酯(2,4-甲苯二異氰酸酯/2,6-甲苯二異氰酸酯=80/20之混合物)、272重量份的4,4’-二環己基甲烷二異氰酸酯、1901重量份的數量平均分子量1018之聚四甲醚二醇、198重量份的二乙二醇，在70℃使其反應4小時以製得異氰酸酯末端預聚物A。

另外，在容器中加入100重量份作為異氰酸酯改質體之多聚化1,6-六亞甲基二異氰酸酯(住化拜耳胺甲酸酯公司製、Sumidur N-3300、三聚異氰酸酯型)以及16.3重量份數量平均分子量250的聚四甲醚二醇(異氰酸酯指數：4.0)，在100℃使其反應3小時以製得異氰酸酯末端預聚物B(1)。

以行星式攪拌脫泡裝置混合100重量份前述預聚物A、以及16重量份前述預聚物B(1)且使其脫泡。之後，將33.1重量的120℃熔融之4,4’-亞甲基雙(鄰氯苯胺)加入混合液，用行星式攪拌脫泡裝置混合且使其脫泡，以製備成聚胺甲酸酯原料組成物。將該組成物倒入長寬800mm、深度2.5mm之開放式模具(鑄模容器)中，在100℃進行16小時之後固化，以製得無發泡聚胺甲酸酯片材。接著，使用拋光機(AMITEC公司製)對該片材進行表面拋光處理以使厚度達到1.27mm為止，形成厚度精度齊整之片材。以直徑61cm之大小衝壓該經過拋光處理之片材，利用槽加工機((TECHNO)公司製)，在表面進行槽寬0.25mm、槽間距1.50mm、槽深0.40mm的同心圓狀之槽加工以製得研磨層。使用積層機在該研磨層之與槽加工面相反側之面上貼合兩面膠帶(積水化學工業公司製、雙面貼合帶)。此外，對經過電暈處理之緩衝層(東麗公司製，聚乙烯泡沫，TORAY PEF，厚度0.8mm)之表面進行拋光處理，使用積層機將其貼合到前述兩面膠帶上。此外，使用積層機在緩衝層之另一面貼合兩面膠帶以製作成研磨墊。

實施例2

除了在實施例1中，將預聚物B(1)之添加量從16重量份變為8重量份，且將4,4’-亞甲基雙(鄰氯苯胺)之添加量從33.1重量變為29.8重量份以外，利用與實施例1同樣之方法製作成研磨墊。

實施例3

在容器中加入100重量份作為異氰酸酯改質體之多聚化1,6-六亞甲基二異氰酸酯(住化拜耳胺甲酸酯公司製、Sumidur N-3300、三聚異氰酸酯型)以及42.4重量份數量平均分子量650的聚四甲醚二醇(異氰酸酯指數：4.0)，在100℃反應3小時以製得異氰酸酯末端預聚物B(2)。

除了在實施例1中，使用16重量份預聚物B(2)替代16重量份預聚物B(1)，且將4,4’-亞甲基雙(鄰氯苯胺)之添加量從33.1重量變為31.9重量份以外，利用與實施例1同樣之方法製作成研磨墊。

實施例4

在容器中加入100重量份作為異氰酸酯改質體之多聚化1,6-六亞甲基二異氰酸酯(住化拜耳胺甲酸酯公司製、Sumidur N-3300、三聚異氰酸酯型)以及39.1重量份數量平均分子量600的聚乙二醇(異氰酸酯指數：4.0)，在100℃反應3小時以製得異氰酸酯末端預聚物B(3)。

除了在實施例1中，使用16重量份預聚物B(3)替代16重量份預聚物B(1)，且將4,4’-亞甲基雙(鄰氯苯胺)之添加量從33.1重量變為32.0重量份以外，利用與實施例1同樣之方法製作成研磨墊。

比較例1

除了在實施例1中，不添加預聚物B(1)，且將4,4’-亞甲基雙(鄰氯苯胺)之添加量從33.1重量變為26.6重量份以外，利用與實施例1同樣之方法製作成研磨墊。

比較例2

除了在實施例1中，將預聚物B(1)之添加量從16重量份變為35重量份，且將4,4’-亞甲基雙(鄰氯苯胺)之添加量從33.1重量變為38.5重量份以外，利用與實施例1同樣之方法製作成研磨墊。

比較例3

將100重量份前述預聚物A、23.3重量份預聚物B(1)、以及3.7重量份的矽系界面活性劑(東麗道康寧矽酮製，SH-192)加入聚合容器內且使其混合，調整到80℃並減壓脫泡。之後，利用攪拌翼，在旋轉數900rpm下進行激烈攪拌約4分鐘以使氣泡進入反應體系內。向其中添加36.1重量份的預先在120℃熔融之4,4’-亞甲基雙(鄰氯苯胺)。將該混合液攪拌約70秒鐘後，倒向平底鍋型開放式模具(鑄模容器)中。在該混合液沒有流動性的時刻放入烘箱內，在100℃進行16小時後固化，以製得聚胺甲酸酯發泡體塊狀物。使用切片機(AMITEC公司製，VGW-125)對加熱到約80℃之前述聚胺甲酸酯發泡體塊狀物進行切片，以製得聚胺甲酸酯片材。接著，使用拋光機(AMITEC公司製)對該片材進行表面拋光處理以使厚度達到1.27mm為止，形成厚度精度齊整之片材。以直徑61cm之大小衝壓該經過拋光處理之片材，利用槽加工機((TECHNO)公司製)在表面進行槽寬0.25mm、槽間距1.50mm、槽深0.40mm的同心圓狀之槽加工以製得研磨層。之後，利用與實施例1同樣之方法製作成研磨墊。

1．．．研磨墊(研磨層)

2．．．研磨定盤

3．．．研磨劑(漿料)

4．．．研磨對象(半導體晶圓)

5．．．支撐台(研磨頭)

6、7．．．旋轉軸