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Patent Searching and Data


Title:
POLISHING PAD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/026451
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a polishing pad which can keep its dimensional stability at a high level during moisture or water absorption. Also disclosed is a method for producing the polishing pad. The polishing pad has a polishing layer comprising a polyurethane foam having fine air-bubble voids. The polyurethane foam comprises a cured material produced by the reaction of an isocyanate-terminated prepolymer comprising an isocyanate monomer, a high-molecular-weight polyol and a low-molecular-weight polyol, a polymerized diisocyanate and a chain extension agent.

Inventors:
NAKAI, Yoshiyuki (LTD.17-18 Edobori 1-chome, Nishi-k, Osaka-shi Osaka 61, 5508661, JP)
中井 良之 (〒61 大阪府大阪市西区江戸堀1丁目17番18号 東洋ゴム工業株式会社内 Osaka, 5508661, JP)
KIMURA, Tsuyoshi (LTD.17-18 Edobori 1-chome, Nishi-k, Osaka-shi Osaka 61, 5508661, JP)
木村 毅 (〒61 大阪府大阪市西区江戸堀1丁目17番18号 東洋ゴム工業株式会社内 Osaka, 5508661, JP)
KAZUNO, Atsushi (LTD.17-18 Edobori 1-chome, Nishi-k, Osaka-shi Osaka 61, 5508661, JP)
Application Number:
JP2007/065934
Publication Date:
March 06, 2008
Filing Date:
August 16, 2007
Export Citation:
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Assignee:
TOYO TIRE & RUBBER CO., LTD. (17-18, Edobori 1-chomeNishi-ku, Osaka-shi, Osaka 61, 5508661, JP)
東洋ゴム工業株式会社 (〒61 大阪府大阪市西区江戸堀1丁目17番18号 Osaka, 5508661, JP)
NAKAI, Yoshiyuki (LTD.17-18 Edobori 1-chome, Nishi-k, Osaka-shi Osaka 61, 5508661, JP)
中井 良之 (〒61 大阪府大阪市西区江戸堀1丁目17番18号 東洋ゴム工業株式会社内 Osaka, 5508661, JP)
KIMURA, Tsuyoshi (LTD.17-18 Edobori 1-chome, Nishi-k, Osaka-shi Osaka 61, 5508661, JP)
木村 毅 (〒61 大阪府大阪市西区江戸堀1丁目17番18号 東洋ゴム工業株式会社内 Osaka, 5508661, JP)
International Classes:
B24B37/00; C08G18/79; H01L21/304; C08G101/00
Attorney, Agent or Firm:
OZAKI, Yuzo et al. (SHIN-OSAKA MT Bldg. 1, 13-9 Nishinakajima 5-chome,Yodogawa-ku, Osaka-shi, Osaka 11, 5320011, JP)
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Claims:
微細気泡を有するポリウレタン発泡体からなる研磨層を有する研磨パッドにおいて、前記ポリウレタン発泡体は、イソシアネート単量体、高分子量ポリオール(a)、及び低分子量ポリオールを含有してなるイソシアネート末端プレポリマー(A)、多量化ジイソシアネート、及び鎖延長剤との反応硬化体を含むことを特徴とする研磨パッド。
高分子量ポリオール(a)は、数平均分子量500~5000のポリエーテルポリオールであり、イソシアネート単量体は、トルエンジイソシアネート及びジシクロへキシルメタンジイソシアネートである請求項1記載の研磨パッド。
多量化ジイソシアネートは、イソシアヌレートタイプ及び/又はビュレットタイプの多量化ヘキサメチレンジイソシアネートである請求項1記載の研磨パッド。
多量化ジイソシアネートの添加量は、イソシアネート末端プレポリマー(A)100重量部に対して5~40重量部である請求項1記載の研磨パッド。
ポリウレタン発泡体は、平均気泡径が20~70μmであり、かつ吸水時の寸法変化率が0.8%以下である請求項1記載の研磨パッド。
微細気泡を有するポリウレタン発泡体からなる研磨層を有する研磨パッドにおいて、前記ポリウレタン発泡体は、イソシアネート単量体、高分子量ポリオール(a)、及び低分子量ポリオールを含有してなるイソシアネート末端プレポリマー(A)、多量化ジイソシアネート、及び高分子量ポリオール(b)を含有してなるイソシアネート末端プレポリマー(B)、及び鎖延長剤との反応硬化体を含むことを特徴とする研磨パッド。
高分子量ポリオール(a)は、数平均分子量500~5000のポリエーテルポリオールであり、イソシアネート単量体は、トルエンジイソシアネート及びジシクロへキシルメタンジイソシアネートである請求項6記載の研磨パッド。
高分子量ポリオール(b)は、数平均分子量200~1000のポリエーテルポリオールであり、多量化ジイソシアネートは、イソシアヌレートタイプ及び/又はビュレットタイプの多量化ヘキサメチレンジイソシアネートである請求項6記載の研磨パッド。
イソシアネート末端プレポリマー(B)の添加量は、イソシアネート末端プレポリマー(A)100重量部に対して5~60重量部である請求項6記載の研磨パッド。
ポリウレタン発泡体は、平均気泡径が20~70μmであり、吸水時の寸法変化率が0.8%以下であり、かつ吸水率が4%以上である請求項6記載の研磨パッド。
ポリウレタン発泡体は、アスカーD硬度が45~65度である請求項1又は6記載の研磨パッド。
ポリウレタン発泡体は、シリコン系ノニオン界面活性剤を0.05~10重量%含有する請求項1又は6記載の研磨パッド。
イソシアネート末端プレポリマーを含む第1成分と鎖延長剤を含む第2成分とを混合し、硬化してポリウレタン発泡体を作製する工程(1)を含む研磨パッドの製造方法において、
 前記工程(1)は、イソシアネート末端プレポリマーを含む第1成分にシリコン系ノニオン界面活性剤をポリウレタン発泡体中に0.05~10重量%になるように添加し、さらに前記第1成分を非反応性気体と撹拌して前記非反応性気体を微細気泡として分散させた気泡分散液を調製した後、前記気泡分散液に鎖延長剤を含む第2成分を混合し、硬化してポリウレタン発泡体を作製する工程であり、
 前記イソシアネート末端プレポリマーは、イソシアネート単量体、高分子量ポリオール(a)、及び低分子量ポリオールを含有してなるイソシアネート末端プレポリマー(A)であり、前記第1成分はさらに多量化ジイソシアネートを含有することを特徴とする研磨パッドの製造方法。
イソシアネート末端プレポリマーを含む第1成分と鎖延長剤を含む第2成分とを混合し、硬化してポリウレタン発泡体を作製する工程(1)を含む研磨パッドの製造方法において、
 前記工程(1)は、イソシアネート末端プレポリマーを含む第1成分にシリコン系ノニオン界面活性剤をポリウレタン発泡体中に0.05~10重量%になるように添加し、さらに前記第1成分を非反応性気体と撹拌して前記非反応性気体を微細気泡として分散させた気泡分散液を調製した後、前記気泡分散液に鎖延長剤を含む第2成分を混合し、硬化してポリウレタン発泡体を作製する工程であり、
 前記イソシアネート末端プレポリマーは、イソシアネート単量体、高分子量ポリオール(a)、及び低分子量ポリオールを含有してなるイソシアネート末端プレポリマー(A)と、多量化ジイソシアネート、及び高分子量ポリオール(b)を含有してなるイソシアネート末端プレポリマー(B)とであることを特徴とする研磨パッドの製造方法。
請求項1又は6記載の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。
 
 
Description:
研磨パッド

 本発明はレンズ、反射ミラー等の光学材 やシリコンウエハ、ハードディスク用のガ ス基板、アルミ基板、及び一般的な金属研 加工等の高度の表面平坦性を要求される材 の平坦化加工を安定、かつ高い研磨効率で うことが可能な研磨パッドに関するもので る。本発明の研磨パッドは、特にシリコン エハ並びにその上に酸化物層、金属層等が 成されたデバイスを、さらにこれらの酸化 層や金属層を積層・形成する前に平坦化す 工程に好適に使用される。

 高度の表面平坦性を要求される材料の代 的なものとしては、半導体集積回路(IC、LSI) を製造するシリコンウエハと呼ばれる単結晶 シリコンの円盤があげられる。シリコンウエ ハは、IC、LSI等の製造工程において、回路形 に使用する各種薄膜の信頼できる半導体接 を形成するために、酸化物層や金属層を積 ・形成する各工程において、表面を高精度 平坦に仕上げることが要求される。このよ な研磨仕上げ工程においては、一般的に研 パッドはプラテンと呼ばれる回転可能な支 円盤に固着され、半導体ウエハ等の加工物 研磨ヘッドに固着される。そして双方の運 により、プラテンと研磨ヘッドとの間に相 速度を発生させ、さらに砥粒を含む研磨ス リーを研磨パッド上に連続供給することに り、研磨操作が実行される。

 研磨パッドの研磨特性としては、研磨対 物の平坦性(プラナリティー)及び面内均一 に優れ、研磨速度が大きいことが要求され 。研磨対象物の平坦性、面内均一性につい は研磨層を高弾性率化することによりある 度は改善できる。また、研磨速度について 、気泡を含有する発泡体にしてスラリーの 持量を多くすることにより向上できる。

 上記特性を満たす研磨パッドとして、ポ ウレタン発泡体からなる研磨パッドが提案 れている(特許文献1、2)。該ポリウレタン発 泡体は、イソシアネート末端プレポリマーと 鎖延長剤(硬化剤)とを反応させることにより 造されており、イソシアネートプレポリマ の高分子ポリオール成分としては、耐加水 解性、弾性特性、耐摩耗性等の観点から、 リエーテル(数平均分子量が500~1600であるポ テトラメチレングリコール)やポリカーボネ ートが好適な材料として使用されている。

 しかし、上記研磨層は、吸湿又は吸水時 ハードセグメントの凝集力が低下して研磨 の寸法安定性が低下しやすかった。ひどい 合には、研磨パッドに反りやうねりが発生 、それにより平坦化特性や面内均一性等の 磨特性が次第に変化してくるという問題が った。

 特許文献3には、スラリーの保持性を向上 させることを目的として、温度23℃の水に72 間浸漬した場合の体積膨潤率が20%以下であ 研磨パッド用重合体組成物が開示されてい 。しかし、上記研磨パッド用重合体組成物 、研磨パッド用重合体として熱可塑性重合 を用いており、吸湿又は吸水時に研磨パッ の寸法安定性を高く維持することは困難で る。

特開2000-17252号公報

特許第3359629号

特開2001-47355号公報

 第1の本発明は、吸湿又は吸水時に寸法安 定性を高く維持することができる研磨パッド 及びその製造方法を提供することを目的とす る。第2の本発明は、高吸水性でありながら 湿又は吸水時に寸法安定性を高く維持する とができる研磨パッド及びその製造方法を 供することを目的とする。また、該研磨パ ドを用いた半導体デバイスの製造方法を提 することを目的とする。

 本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭 検討を重ねた結果、以下に示す研磨パッド より上記目的を達成できることを見出し本 明を完成するに至った。

 すなわち、第1の本発明は、微細気泡を有 するポリウレタン発泡体からなる研磨層を有 する研磨パッドにおいて、前記ポリウレタン 発泡体は、イソシアネート単量体、高分子量 ポリオール(a)、及び低分子量ポリオールを含 有してなるイソシアネート末端プレポリマー (A)、多量化ジイソシアネート、及び鎖延長剤 との反応硬化体を含むことを特徴とする研磨 パッド、に関する。

 従来の研磨層は、物理架橋のみにより形 されたハードセグメントを有するポリウレ ン発泡体であるため、吸湿又は吸水時にハ ドセグメントの凝集力が容易に低下すると えられる。そのため、研磨層が吸湿又は吸 するほど伸びや反り等により寸法変化が大 くなると考えられる。

 本発明者らは、ポリウレタン発泡体の原 として、イソシアネート単量体、高分子量 リオール(a)、及び低分子量ポリオールを含 してなるイソシアネート末端プレポリマー( A)と、多量化ジイソシアネートとを併用し、 れらと鎖延長剤との反応によりポリマー中 化学架橋を部分的に導入する(三次元架橋構 造を部分的に形成する)ことにより、吸湿又 吸水時におけるハードセグメントの凝集力 高め、研磨層の寸法安定性を高く維持する とができることを見出した。また、多量化 イソシアネートをイソシアネート末端プレ リマー(A)中に導入せずに鎖延長剤と直接反 させることにより、ポリマー中に規則的な 学架橋を導入することができる。それによ 、研磨層全面における寸法変化を均一化す ことができ、研磨特性のバラツキを抑制す ことができる。

 前記高分子量ポリオール(a)は、数平均分 量500~5000のポリエーテルポリオールであり 前記イソシアネート単量体は、トルエンジ ソシアネート及びジシクロへキシルメタン イソシアネートであることが好ましい。ま 、前記多量化ジイソシアネートは、イソシ ヌレートタイプ及び/又はビュレットタイプ 多量化ヘキサメチレンジイソシアネートで ることが好ましい。これらを用いることに り、ハンドリング性よくポリウレタン発泡 を製造することができ、かつ本発明の効果 より優れたものとなる。

 多量化ジイソシアネートの添加量は、イ シアネート末端プレポリマー(A)100重量部に して5~40重量部であることが好ましい。多量 化ジイソシアネートの添加量が5重量部未満 場合には、ポリマー中の化学架橋の割合が 十分になるため、吸湿又は吸水時における ードセグメントの凝集力が不足し、研磨層 寸法安定性を高く維持することが困難にな 傾向にある。一方、40重量部を超える場合に は、ポリマー中の化学架橋の割合が過剰にな り、研磨層の硬度が高くなりすぎるため、被 研磨材の面内均一性が低下する傾向にある。 また、被研磨材の表面にスクラッチが発生し やすくなる。

 ポリウレタン発泡体は、平均気泡径が20~7 0μmであり、かつ吸水時の寸法変化率が0.8%以 であることが好ましい。平均気泡径が上記 囲から逸脱する場合は、研磨速度が低下し り、研磨後の被研磨材のプラナリティ(平坦 性)が低下する傾向にある。また、吸水時の 法変化率が0.8%を超える場合には、研磨層が 湿又は吸水した際に寸法変化が大きくなる 向にある。

 一方、第2の本発明は、微細気泡を有する ポリウレタン発泡体からなる研磨層を有する 研磨パッドにおいて、前記ポリウレタン発泡 体は、イソシアネート単量体、高分子量ポリ オール(a)、及び低分子量ポリオールを含有し てなるイソシアネート末端プレポリマー(A)、 多量化ジイソシアネート、及び高分子量ポリ オール(b)を含有してなるイソシアネート末端 プレポリマー(B)、及び鎖延長剤との反応硬化 体を含むことを特徴とする研磨パッド、に関 する。

 本発明者らは、ポリウレタン発泡体の原 として、イソシアネート単量体、高分子量 リオール(a)、及び低分子量ポリオールを含 してなるイソシアネート末端プレポリマー( A)と、多量化ジイソシアネート、及び高分子 ポリオール(b)を含有してなるイソシアネー 末端プレポリマー(B)とを併用し、これらと 延長剤との反応によりポリマー中に化学架 を規則的に導入する(三次元架橋構造を規則 的に形成する)ことにより、吸湿又は吸水時 おけるハードセグメントの凝集力を高め、 磨層の寸法安定性を高く維持することがで ることを見出した。また、前記2種のプレポ マーを用いることにより化学架橋ネットワ クを広げることができ、高吸水性のポリウ タン発泡体を得ることができる。その結果 スラリーの保持性が向上し、研磨速度を高 ることができる。

 前記高分子量ポリオール(a)は、数平均分 量500~5000のポリエーテルポリオールであり 前記イソシアネート単量体は、トルエンジ ソシアネート及びジシクロへキシルメタン イソシアネートであることが好ましい。ま 、前記高分子量ポリオール(b)は、数平均分 量200~1000のポリエーテルポリオールであり、 前記多量化ジイソシアネートは、イソシアヌ レートタイプ及び/又はビュレットタイプの 量化ヘキサメチレンジイソシアネートであ ことが好ましい。これらを用いることによ 、ハンドリング性よくポリウレタン発泡体 製造することができ、かつ本発明の効果が り優れたものとなる。

 イソシアネート末端プレポリマー(B)の添 量は、イソシアネート末端プレポリマー(A)1 00重量部に対して5~60重量部であることが好ま しい。イソシアネート末端プレポリマー(B)の 添加量が5重量部未満の場合には、ポリマー の化学架橋の割合が不十分になるため、吸 又は吸水時におけるハードセグメントの凝 力が不足し、研磨層の寸法安定性を高く維 することが困難になる傾向にある。また、 吸水性のポリウレタン発泡体を得にくくな 傾向にある。一方、60重量部を超える場合に は、ポリマー中の化学架橋の割合が過剰にな り、研磨層の硬度が高くなりすぎるため、被 研磨材の面内均一性が低下する傾向にある。 また、被研磨材の表面にスクラッチが発生し やすくなる。

 ポリウレタン発泡体は、平均気泡径が20~7 0μmであり、吸水時の寸法変化率が0.8%以下で り、かつ吸水率が4%以上であることが好ま い。平均気泡径が上記範囲から逸脱する場 は、研磨速度が低下したり、研磨後の被研 材のプラナリティ(平坦性)が低下する傾向に ある。また、吸水時の寸法変化率が0.8%を超 る場合には、研磨層が吸湿又は吸水した際 寸法変化が大きくなる傾向にある。また、 水率が4%未満の場合には、スラリーの保持性 が不十分であるため、研磨速度を高めること が困難になる傾向にある。

 第1及び第2の本発明において、ポリウレ ン発泡体は、アスカーD硬度が45~65度である とが好ましい。アスカーD硬度が45度未満の 合には、被研磨材の平坦性が低下する傾向 ある。一方、65度より大きい場合は、平坦性 は良好であるが、被研磨材の面内均一性が低 下する傾向にある。また、被研磨材の表面に スクラッチが発生しやすくなる。

 第1及び第2の本発明において、ポリウレ ン発泡体は、シリコン系ノニオン界面活性 を0.05~10重量%含有することが好ましい。シリ コン系ノニオン界面活性剤の量が0.05重量%未 の場合には、微細気泡の発泡体が得られな 傾向にある。一方、10重量%を超える場合に 、該界面活性剤の可塑効果により高硬度の リウレタン発泡体を得にくい傾向にある。

 また、第1の本発明は、イソシアネート末端 プレポリマーを含む第1成分と鎖延長剤を含 第2成分とを混合し、硬化してポリウレタン 泡体を作製する工程(1)を含む研磨パッドの 造方法において、
 前記工程(1)は、イソシアネート末端プレポ マーを含む第1成分にシリコン系ノニオン界 面活性剤をポリウレタン発泡体中に0.05~10重 %になるように添加し、さらに前記第1成分を 非反応性気体と撹拌して前記非反応性気体を 微細気泡として分散させた気泡分散液を調製 した後、前記気泡分散液に鎖延長剤を含む第 2成分を混合し、硬化してポリウレタン発泡 を作製する工程であり、
 前記イソシアネート末端プレポリマーは、 ソシアネート単量体、高分子量ポリオール( a)、及び低分子量ポリオールを含有してなる ソシアネート末端プレポリマー(A)であり、 記第1成分はさらに多量化ジイソシアネート を含有することを特徴とする研磨パッドの製 造方法、に関する。

 また、第2の本発明は、イソシアネート末端 プレポリマーを含む第1成分と鎖延長剤を含 第2成分とを混合し、硬化してポリウレタン 泡体を作製する工程(1)を含む研磨パッドの 造方法において、
 前記工程(1)は、イソシアネート末端プレポ マーを含む第1成分にシリコン系ノニオン界 面活性剤をポリウレタン発泡体中に0.05~10重 %になるように添加し、さらに前記第1成分を 非反応性気体と撹拌して前記非反応性気体を 微細気泡として分散させた気泡分散液を調製 した後、前記気泡分散液に鎖延長剤を含む第 2成分を混合し、硬化してポリウレタン発泡 を作製する工程であり、
 前記イソシアネート末端プレポリマーは、 ソシアネート単量体、高分子量ポリオール( a)、及び低分子量ポリオールを含有してなる ソシアネート末端プレポリマー(A)と、多量 ジイソシアネート、及び高分子量ポリオー (b)を含有してなるイソシアネート末端プレ リマー(B)とであることを特徴とする研磨パ ドの製造方法、に関する。

 さらに本発明は、前記研磨パッドを用い 半導体ウエハの表面を研磨する工程を含む 導体デバイスの製造方法、に関する。

CMP研磨で使用する研磨装置の一例を示 概略構成図 ウエハ上の膜厚測定位置25点を示す概 図

符号の説明

1:研磨パッド(研磨層)
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

 本発明の研磨パッドは、微細気泡を有す ポリウレタン発泡体からなる研磨層を有す 。本発明の研磨パッドは、前記研磨層のみ あってもよく、研磨層と他の層(例えばクッ ション層など)との積層体であってもよい。

 ポリウレタン樹脂は耐摩耗性に優れ、原 組成を種々変えることにより所望の物性を するポリマーを容易に得ることができるた 、研磨層の形成材料として特に好ましい材 である。

 第1の本発明において、前記ポリウレタン 樹脂は、イソシアネート単量体、高分子量ポ リオール(a)、及び低分子量ポリオールを含有 してなるイソシアネート末端プレポリマー(A) 、多量化ジイソシアネート、及び鎖延長剤と の反応硬化体を含むものである。

 第2の本発明において、前記ポリウレタン 樹脂は、イソシアネート単量体、高分子量ポ リオール(a)、及び低分子量ポリオールを含有 してなるイソシアネート末端プレポリマー(A) 、多量化ジイソシアネート、及び高分子量ポ リオール(b)を含有してなるイソシアネート末 端プレポリマー(B)、及び鎖延長剤との反応硬 化体を含むものである。

 イソシアネート単量体としては、ポリウ タンの分野において公知の化合物を特に限 なく使用できる。例えば、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 、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 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- シリレンジイソシアネート等の芳香族ジイ シアネート、エチレンジイソシアネート、2, 2,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネ ト、1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート等 脂肪族ジイソシアネート、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 メタンジイソシアネート、イソホロンジイ シアネート、ノルボルナンジイソシアネー 等の脂環式ジイソシアネート等が挙げられ 。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。これらのうち、トルエン ジイソシアネートとジシクロへキシルメタン ジイソシアネートとを併用することが好まし い。

 一方、本発明における多量化ジイソシア ートとは、3つ以上のジイソシアネートが付 加することにより多量化したイソシアネート 変性体又はそれらの混合物である。前記イソ シアネート変性体としては、例えば、1)トリ チロールプロパンアダクトタイプ、2)ビュ ットタイプ、3)イソシアヌレートタイプなど が挙げられるが、特にイソシアヌレートタイ プやビュレットタイプであることが好ましい 。

 本発明において、多量化ジイソシアネー を形成するジイソシアネートとしては、脂 族ジイソシアネートを用いることが好まし 、特に1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート を用いることが好ましい。また、多量化ジイ ソシアネートは、ウレタン変性、アロファネ ート変性、及びビュレット変性等の変性化し たものであってもよい。

 高分子量ポリオール(a)及び(b)としては、 リテトラメチレンエーテルグリコールに代 されるポリエーテルポリオール、ポリブチ ンアジペートに代表されるポリエステルポ オール、ポリカプロラクトンポリオール、 リカプロラクトンのようなポリエステルグ コールとアルキレンカーボネートとの反応 などで例示されるポリエステルポリカーボ ートポリオール、エチレンカーボネートを 価アルコールと反応させ、次いで得られた 応混合物を有機ジカルボン酸と反応させた リエステルポリカーボネートポリオール、 びポリヒドキシル化合物とアリールカーボ ートとのエステル交換反応により得られる リカーボネートポリオールなどが挙げられ 。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。

 高分子量ポリオール(a)の数平均分子量は に限定されるものではないが、得られるポ ウレタン樹脂の弾性特性等の観点から500~500 0であることが好ましく、より好ましくは1000~ 2000である。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樹脂は十分な弾 特性を有さず、脆いポリマーとなる。その めこのポリウレタン樹脂から製造される研 パッドは硬くなりすぎ、ウエハ表面のスク ッチの原因となる。また、摩耗しやすくな ため、パッド寿命の観点からも好ましくな 。一方、数平均分子量が5000を超えると、こ を用いたポリウレタン樹脂は軟らかくなり ぎるため、このポリウレタン樹脂から製造 れる研磨パッドは平坦化特性に劣る傾向に る。

 高分子量ポリオール(b)の数平均分子量は に限定されるものではないが、得られるポ ウレタン樹脂の吸水時の寸法変化及び吸水 の観点から200~1000であることが好ましく、 り好ましくは250~650である。数平均分子量が2 00未満であると、架橋間距離が短くなるため を保持しにくくなる傾向にある。一方、数 均分子量が1000を超えると、架橋間距離が長 くなるため吸水性が高くなり、吸水時の寸法 変化が大きくなる傾向にある。

 低分子量ポリオールとしては、例えば、 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、1,2-ブタンジ ール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオ ル、2,3-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 サンジメタノール、3-メチル-1,5-ペンタンジ ール、ジエチレングリコール、トリエチレ グリコール、1,4-ビス(2-ヒドロキシエトキシ )ベンゼン、トリメチロールプロパン、グリ リン、1,2,6-ヘキサントリオール、ペンタエ スリトール、テトラメチロールシクロヘキ ン、メチルグルコシド、ソルビトール、マ ニトール、ズルシトール、スクロース、2,2,6 ,6-テトラキス(ヒドロキシメチル)シクロヘキ ノール、ジエタノールアミン、N-メチルジ タノールアミン、及びトリエタノールアミ 等が挙げられる。これらは単独で用いても く、2種以上を併用してもよい。なお、イソ アネート末端プレポリマー(B)の原料として 分子量ポリオールを適宜用いてもよい。

 また、イソシアネート末端プレポリマー( A)及び(B)の原料成分として、エチレンジアミ 、トリレンジアミン、ジフェニルメタンジ ミン、及びジエチレントリアミン等の低分 量ポリアミンを併用することもできる。ま 、モノエタノールアミン、2-(2-アミノエチ アミノ)エタノール、及びモノプロパノール ミン等のアルコールアミンを併用すること できる。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。

 第1の本発明において、低分子量ポリオー ルや低分子量ポリアミン等の配合量は特に限 定されず、製造される研磨パッド(研磨層)に 求される特性により適宜決定されるが、イ シアネート末端プレポリマー(A)の原料成分 ある全活性水素基含有化合物の20~70モル%で ることが好ましい。

 第2の本発明において、低分子量ポリオー ルや低分子量ポリアミン等の配合量は特に限 定されず、製造される研磨パッド(研磨層)に 求される特性により適宜決定されるが、イ シアネート末端プレポリマー(A)の原料成分 ある全活性水素基含有化合物の10~25モル%で ることが好ましい。

 イソシアネート末端プレポリマー(B)を作 する際には、NCOindexが3~5になるように多量 ジイソシアネート及び高分子量ポリオール(b )を配合することが好ましく、より好ましく NCOindexが3~4である。

 ポリウレタン発泡体をプレポリマー法に り製造する場合において、プレポリマーの 化には鎖延長剤を使用する。鎖延長剤は、 なくとも2個以上の活性水素基を有する有機 化合物であり、活性水素基としては、水酸基 、第1級もしくは第2級アミノ基、チオール基( SH)等が例示できる。具体的には、4,4’-メチ 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 、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、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’-ジイソプロピル-5,5’-ジメチル フェニルメタン、4,4’-ジアミノ-3,3’,5,5’- トライソプロピ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、4,4’-ジア 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 ェニルメタン、3,3’-ジエチル-4,4’-ジアミ 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 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や低分子量ポ アミン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 い。

 第1の本発明におけるイソシアネート末端 プレポリマー(A)、多量化ジイソシアネート、 及び鎖延長剤の比は、各々の分子量や研磨パ ッドの所望物性などにより種々変え得る。多 量化ジイソシアネートの添加量は、イソシア ネート末端プレポリマー(A)100重量部に対して 5~40重量部であることが好ましく、より好ま くは10~20重量部である。また、所望する研磨 特性を有する研磨パッドを得るためには、鎖 延長剤の活性水素基(水酸基、アミノ基)数に するイソシアネート成分のイソシアネート 数は、0.80~1.20であることが好ましく、さら 好ましくは0.99~1.15である。イソシアネート 数が前記範囲外の場合には、硬化不良が生 て要求される比重及び硬度が得られず、研 特性が低下する傾向にある。

 第2の本発明におけるイソシアネート末端 プレポリマー(A)、イソシアネート末端プレポ リマー(B)、及び鎖延長剤の比は、各々の分子 量や研磨パッドの所望物性などにより種々変 え得る。イソシアネート末端プレポリマー(B) の添加量は、イソシアネート末端プレポリマ ー(A)100重量部に対して5~60重量部であること 好ましく、より好ましくは10~40重量部である 。また、所望する研磨特性を有する研磨パッ ドを得るためには、鎖延長剤の活性水素基( 酸基、アミノ基)数に対する前記プレポリマ のイソシアネート基数は、0.8~1.2であること が好ましく、さらに好ましくは0.99~1.15である 。イソシアネート基数が前記範囲外の場合に は、硬化不良が生じて要求される比重及び硬 度が得られず、研磨特性が低下する傾向にあ る。

 ポリウレタン発泡体は、溶融法、溶液法 ど公知のウレタン化技術を応用して製造す ことができるが、コスト、作業環境などを 慮した場合、溶融法で製造することが好ま い。

 本発明のポリウレタン発泡体の製造は、 レポリマー法により行われる。プレポリマ 法にて得られるポリウレタン樹脂は、物理 特性が優れており好適である。

 なお、イソシアネート末端プレポリマー( A)及び(B)は、分子量が800~5000程度のものが加 性、物理的特性等が優れており好適である

 第1の本発明において、前記ポリウレタン 発泡体の製造は、イソシアネート末端プレポ リマー(A)と多量化ジイソシアネートとを含む 第1成分、及び鎖延長剤を含む第2成分を混合 て硬化させるものである。

 第2の本発明において、前記ポリウレタン 発泡体の製造は、イソシアネート末端プレポ リマー(A)及び(B)を含む第1成分、及び鎖延長 を含む第2成分を混合して硬化させるもので る。

 ポリウレタン発泡体の製造方法としては 中空ビーズを添加させる方法、機械的発泡 、化学的発泡法などが挙げられる。なお、 方法を併用してもよいが、特にポリアルキ シロキサンとポリエーテルとの共重合体で るシリコン系ノニオン界面活性剤を使用し 機械的発泡法が好ましい。該シリコン系ノ オン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 として例示される。

 なお、必要に応じて、酸化防止剤等の安 剤、滑剤、顔料、充填剤、帯電防止剤、そ 他の添加剤を加えてもよい。

 研磨パッド(研磨層)を構成する微細気泡タ プのポリウレタン発泡体を製造する方法の について以下に説明する。かかるポリウレ ン発泡体の製造方法は、以下の工程を有す 。
1)気泡分散液を作製する発泡工程
 第1の本発明においては、イソシアネート末 端プレポリマー(A)と多量化ジイソシアネート とを含む第1成分にシリコン系ノニオン界面 性剤をポリウレタン発泡体中に0.05~10重量%に なるように添加し、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。 
 第2の本発明においては、イソシアネート末 端プレポリマー(A)及び(B)を含む第1成分にシ コン系ノニオン界面活性剤をポリウレタン 泡体中に0.05~10重量%になるように添加し、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 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を含む第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、 応硬化させる。

 前記微細気泡を形成するために使用され 非反応性気体としては、可燃性でないもの 好ましく、具体的には窒素、酸素、炭酸ガ 、ヘリウムやアルゴン等の希ガスやこれら 混合気体が例示され、乾燥して水分を除去 た空気の使用がコスト的にも最も好ましい

 非反応性気体を微細気泡状にしてシリコ 系ノニオン界面活性剤を含む第1成分に分散 させる撹拌装置としては、公知の撹拌装置は 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 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の使用にて微細 気泡が得られ好ましい。

 なお、発泡工程において気泡分散液を作 する撹拌と、混合工程における鎖延長剤を 加して混合する撹拌は、異なる撹拌装置を 用することも好ましい態様である。特に混 工程における撹拌は気泡を形成する撹拌で くてもよく、大きな気泡を巻き込まない撹 装置の使用が好ましい。このような撹拌装 としては、遊星型ミキサーが好適である。 泡工程と混合工程の撹拌装置を同一の撹拌 置を使用しても支障はなく、必要に応じて 拌翼の回転速度を調整する等の撹拌条件の 整を行って使用することも好適である。

 ポリウレタン発泡体の製造方法において 、発泡反応液を型に流し込んで流動しなく るまで反応した発泡体を、加熱、ポストキ アすることは、発泡体の物理的特性を向上 せる効果があり、極めて好適である。金型 発泡反応液を流し込んで直ちに加熱オーブ 中に入れてポストキュアを行う条件として よく、そのような条件下でもすぐに反応成 に熱が伝達されないので、気泡径が大きく ることはない。硬化反応は、常圧で行うこ が気泡形状が安定するために好ましい。

 ポリウレタン発泡体において、第3級アミ ン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 込む流動時間を考慮して選択する。

 ポリウレタン発泡体の製造は、各成分を 量して容器に投入し、撹拌するバッチ方式 あっても、また撹拌装置に各成分と非反応 気体を連続して供給して撹拌し、気泡分散 を送り出して成形品を製造する連続生産方 であってもよい。

 また、ポリウレタン発泡体の原料となる レポリマーを反応容器に入れ、その後鎖延 剤を投入、撹拌後、所定の大きさの注型に し込みブロックを作製し、そのブロックを 状、あるいはバンドソー状のスライサーを いてスライスする方法、又は前述の注型の 階で、薄いシート状にしても良い。また、 料となる樹脂を溶解し、Tダイから押し出し 成形して直接シート状のポリウレタン発泡体 を得ても良い。

 前記ポリウレタン発泡体の平均気泡径は 20~70μmであることが好ましく、より好まし は30~60μmである。また、前記ポリウレタン発 泡体は、吸水時の寸法変化率が0.8%以下であ ことが好ましく、より好ましくは0.5%以下で る。なお、寸法変化率の測定方法は実施例 記載による。また、前記ポリウレタン発泡 は、吸水率が4%以上であることが好ましく より好ましくは4.5%以上である。なお、吸水 の測定方法は実施例の記載による。

 前記ポリウレタン発泡体は、アスカーD硬 度が45~65度であることが好ましく、より好ま くは55~65度である。

 本発明の研磨パッド(研磨層)の被研磨材 接触する研磨表面は、スラリーを保持・更 するための凹凸構造を有する。発泡体から る研磨層は、研磨表面に多くの開口を有し スラリーを保持・更新する働きを持ってい が、研磨表面に凹凸構造を形成することに り、スラリーの保持と更新をさらに効率よ 行うことができ、また被研磨材との吸着に る被研磨材の破壊を防ぐことができる。凹 構造は、スラリーを保持・更新する形状で れば特に限定されるものではなく、例えば XY格子溝、同心円状溝、貫通孔、貫通してい ない穴、多角柱、円柱、螺旋状溝、偏心円状 溝、放射状溝、及びこれらの溝を組み合わせ たものが挙げられる。また、これらの凹凸構 造は規則性のあるものが一般的であるが、ス ラリーの保持・更新性を望ましいものにする ため、ある範囲ごとに溝ピッチ、溝幅、溝深 さ等を変化させることも可能である。

 前記凹凸構造の作製方法は特に限定され ものではないが、例えば、所定サイズのバ トのような治具を用い機械切削する方法、 定の表面形状を有した金型に樹脂を流しこ 、硬化させることにより作製する方法、所 の表面形状を有したプレス板で樹脂をプレ し作製する方法、フォトリソグラフィを用 て作製する方法、印刷手法を用いて作製す 方法、炭酸ガスレーザーなどを用いたレー ー光による作製方法などが挙げられる。

 研磨層の厚みは特に限定されるものでは いが、通常0.8~4mm程度であり、1.5~2.5mmである ことが好ましい。前記厚みの研磨層を作製す 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。

 また、前記研磨層の厚みバラツキは100μm 下であることが好ましい。厚みバラツキが1 00μmを越えるものは、研磨層に大きなうねり 持ったものとなり、被研磨材に対する接触 態が異なる部分ができ、研磨特性に悪影響 与える。また、研磨層の厚みバラツキを解 するため、一般的には、研磨初期に研磨層 面をダイヤモンド砥粒を電着、融着させた レッサーを用いてドレッシングするが、上 範囲を超えたものは、ドレッシング時間が くなり、生産効率を低下させるものとなる

 研磨層の厚みのバラツキを抑える方法と ては、所定厚みにスライスした研磨シート 面をバフィングする方法が挙げられる。ま 、バフィングする際には、粒度などが異な 研磨材で段階的に行うことが好ましい。

 本発明の研磨パッドは、前記研磨層とク ションシートとを貼り合わせたものであっ もよい。

 前記クッションシート(クッション層)は 研磨層の特性を補うものである。クッショ シートは、CMPにおいて、トレードオフの関 にあるプラナリティとユニフォーミティの 者を両立させるために必要なものである。 ラナリティとは、パターン形成時に発生す 微小凹凸のある被研磨材を研磨した時のパ ーン部の平坦性をいい、ユニフォーミティ は、被研磨材全体の均一性をいう。研磨層 特性によって、プラナリティを改善し、ク ションシートの特性によってユニフォーミ ィを改善する。本発明の研磨パッドにおい は、クッションシートは研磨層より柔らか ものを用いることが好ましい。

 前記クッションシートとしては、例えば ポリエステル不織布、ナイロン不織布、ア リル不織布などの繊維不織布やポリウレタ を含浸したポリエステル不織布のような樹 含浸不織布、ポリウレタンフォーム、ポリ チレンフォームなどの高分子樹脂発泡体、 タジエンゴム、イソプレンゴムなどのゴム 樹脂、感光性樹脂などが挙げられる。

 研磨層とクッションシートとを貼り合わ る手段としては、例えば、研磨層とクッシ ンシートとを両面テープで挟みプレスする 法が挙げられる。

 前記両面テープは、不織布やフィルム等 基材の両面に接着層を設けた一般的な構成 有するものである。クッションシートへの ラリーの浸透等を防ぐことを考慮すると、 材にフィルムを用いることが好ましい。ま 、接着層の組成としては、例えば、ゴム系 着剤やアクリル系接着剤等が挙げられる。 属イオンの含有量を考慮すると、アクリル 接着剤は、金属イオン含有量が少ないため ましい。また、研磨層とクッションシート 組成が異なることもあるため、両面テープ 各接着層の組成を異なるものとし、各層の 着力を適正化することも可能である。

 本発明の研磨パッドは、プラテンと接着 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 両面に接着層を設けた一般的な構成を有す 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。 磨パッドの使用後のプラテンからの剥離を 慮すれば、基材にフィルムを用いることが ましい。また、接着層の組成としては、例 ば、ゴム系接着剤やアクリル系接着剤等が げられる。金属イオンの含有量を考慮する 、アクリル系接着剤は、金属イオン含有量 少ないため好ましい。

 半導体デバイスは、前記研磨パッドを用 て半導体ウエハの表面を研磨する工程を経 製造される。半導体ウエハとは、一般にシ コンウエハ上に配線金属及び酸化膜を積層 たものである。半導体ウエハの研磨方法、 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 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 ることにより、研磨定盤2に装着される。研 定盤2と支持台5とは、それぞれに支持され 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 る。また、支持台5側には、半導体ウエハ4 研磨パッド1に押し付けるための加圧機構が 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 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。

 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。

 以下、本発明を実施例を上げて説明する 、本発明はこれら実施例に限定されるもの はない。

 [測定、評価方法]
 (数平均分子量の測定)
 数平均分子量は、GPC(ゲル・パーミエーショ ン・クロマトグラフィ)にて測定し、標準ポ スチレンにより換算した。 
GPC装置:島津製作所製、LC-10A
カラム:Polymer Laboratories社製、(PLgel、5μm、500 )、(PLgel、5μm、100Å)、及び(PLgel、5μm、50Å) の3つのカラムを連結して使用
流量:1.0ml/min
濃度:1.0g/l
注入量:40μl
カラム温度:40℃
溶離液:テトラヒドロフラン

 (平均気泡径測定)
 作製したポリウレタン発泡体を厚み1mm以下 なるべく薄くミクロトームカッターで平行 切り出したものを平均気泡径測定用試料と た。試料をスライドガラス上に固定し、SEM( S-3500N、日立サイエンスシステムズ(株))を用 て100倍で観察した。得られた画像を画像解 ソフト(WinRoof、三谷商事(株))を用いて、任意 範囲の全気泡径を測定し、平均気泡径を算出 した。

 (比重測定)
 JIS Z8807-1976に準拠して行った。作製したポ ウレタン発泡体を4cm×8.5cmの短冊状(厚み:任 )に切り出したものを比重測定用試料とし、 温度23℃±2℃、湿度50%±5%の環境で16時間静置 た。測定には比重計(ザルトリウス社製)を い、比重を測定した。

 (硬度測定)
 JIS K6253-1997に準拠して行った。作製したポ ウレタン発泡体を2cm×2cm(厚み:任意)の大き に切り出したものを硬度測定用試料とし、 度23℃±2℃、湿度50%±5%の環境で16時間静置し た。測定時には、試料を重ね合わせ、厚み6mm 以上とした。硬度計(高分子計器社製、アス ーD型硬度計)を用い、硬度を測定した。

 (吸水時の寸法変化率の測定)
 JIS K7312に準拠して行った。作製したポリウ レタン発泡体を幅20mm×長さ50mm×厚み1.27mmの大 きさに切り出したものをサンプルとした。該 サンプルを25℃の蒸留水中に48時間浸漬し、 漬前後の長さを下記式に代入して寸法変化 を算出した。 
 寸法変化率(%)=〔(浸漬後の長さ-浸漬前の長 )/浸漬前の長さ〕×100

 (吸水率の測定)
 JIS K7312に準拠して行った。作製したポリウ レタン発泡体を幅20mm×長さ50mm×厚み1.27mmの大 きさに切り出したものをサンプルとした。該 サンプルを25℃の蒸留水中に48時間浸漬し、 漬前後の重さを下記式に代入して吸水率を 出した。 
 吸水率(%)=〔(浸漬後の重さ-浸漬前の重さ)/ 漬前の重さ〕×100

 (研磨特性の評価)
 研磨装置としてSPP600S(岡本工作機械社製)を い、作製した研磨パッドを用いて、研磨特 の評価を行った。研磨速度は、8インチのシ リコンウエハに熱酸化膜を1μm製膜したもの 1枚につき0.5μm研磨し、このときの時間から 出した。ウエハ100枚目、300枚目及び500枚目 おける研磨速度を表2に示す。酸化膜の膜厚 測定には、干渉式膜厚測定装置(大塚電子社 )を用いた。研磨条件としては、スラリーと て、シリカスラリー(SS12、キャボット社製) 研磨中に流量150ml/min添加した。研磨荷重と ては350g/cm 2 、研磨定盤回転数35rpm、ウエハ回転数30rpmと た。

 平坦化特性の評価では、8インチシリコン ウエハに熱酸化膜を0.5μm堆積させた後、所定 のパターニングを行った後、p-TEOSにて酸化膜 を1μm堆積させ、初期段差0.5μmのパターン付 ウエハを作製し、このウエハを前述条件に 研磨を行った。

 平坦化特性としては削れ量を測定した。 270μmのラインが30μmのスペースで並んだパ ーンと幅30μmのラインが270μmのスペースで並 んだパターンにおいて、上記の2種のパター のライン上部の段差が2000Å以下になるとき 270μmのスペースの削れ量を測定した。スペ スの削れ量が少ないと削れて欲しくない部 の削れ量が少なく平坦性が高いことを示す ウエハ100枚目、300枚目及び500枚目における れ量を表1及び2に示す。

 面内均一性の評価は、8インチシリコンウエ ハに熱酸化膜が1μm堆積したものを用いて上 研磨条件にて2分間研磨を行い、図2に示すよ うにウエハ上の特定位置25点の研磨前後の膜 測定値から研磨速度最大値と研磨速度最小 を求め、その値を下記式に代入することに り算出した。ウエハ100枚目、300枚目及び500 目における面内均一性を表1及び2に示す。 お、面内均一性の値が小さいほどウエハ表 の均一性が高いことを表す。 
 面内均一性(%)={(研磨速度最大値-研磨速度最 小値)/(研磨速度最大値+研磨速度最小値)}×100

 〔第1の発明〕
 実施例1
 容器にトルエンジイソシアネート(2,4-体/2,6- 体=80/20の混合物)1229重量部、4,4’-ジシクロヘ キシルメタンジイソシアネート272重量部、数 平均分子量1018のポリテトラメチレンエーテ グリコール1901重量部、ジエチレングリコー 198重量部を入れ、70℃で4時間反応させてイ シアネート末端プレポリマー(A)を得た。 
 該プレポリマー(A)100重量部、多量化1,6-ヘキ サメチレンジイソシアネート(住化バイエル レタン社製、スミジュールN-3300、イソシア レートタイプ)20重量部、及びシリコン系ノ オン界面活性剤(東レダウコーニングシリコ 製、SH-192)3重量部を重合容器内に加えて混 し、80℃に調整して減圧脱泡した。その後、 撹拌翼を用いて、回転数900rpmで反応系内に気 泡を取り込むように激しく約4分間撹拌を行 た。そこへ予め120℃に溶融した4,4’-メチレ ビス(o-クロロアニリン)39重量部を添加した 該混合液を約70秒間撹拌した後、パン型の ープンモールド(注型容器)へ流し込んだ。こ の混合液の流動性がなくなった時点でオーブ ン内に入れ、100℃で16時間ポストキュアを行 、ポリウレタン発泡体ブロックを得た。 
 約80℃に加熱した前記ポリウレタン発泡体 ロックをスライサー(アミテック社製、VGW-125 )を使用してスライスし、ポリウレタン発泡 シートを得た。次に、バフ機(アミテック社 )を使用して、厚さ1.27mmになるまで該シート の表面バフ処理をし、厚み精度を整えたシー トとした。このバフ処理をしたシートを直径 61cmの大きさで打ち抜き、溝加工機(テクノ社 )を用いて表面に溝幅0.25mm、溝ピッチ1.50mm、 溝深さ0.40mmの同心円状の溝加工を行い研磨シ ート(研磨層)を得た。この研磨シートの溝加 面と反対側の面にラミ機を使用して、両面 ープ(積水化学工業社製、ダブルタックテー プ)を貼りつけた。更に、コロナ処理をした ッションシート(東レ社製、ポリエチレンフ ーム、トーレペフ、厚み0.8mm)の表面をバフ 理し、それを前記両面テープにラミ機を使 して貼り合わせた。さらに、クッションシ トの他面にラミ機を使用して両面テープを り合わせて研磨パッドを作製した。

 実施例2
 多量化ジイソシアネートとして、多量化1,6- ヘキサメチレンジイソシアネート(住化バイ ルウレタン社製、スミジュールN-3200、ビュ ットタイプ)20重量部を用いた以外は実施例1 同様の方法で研磨パッドを作製した。

 実施例3
 実施例1において、スミジュールN-3300の添加 量を20重量部から10重量部に変更した以外は 施例1と同様の方法で研磨パッドを作製した

 比較例1
 実施例1において、スミジュールN-3300を添加 しなかった以外は実施例1と同様の方法で研 パッドを作製した。

 表1の結果から明らかなように、本発明の 研磨パッドは、吸湿又は吸水時の寸法安定性 が高く、平坦化特性及び面内均一特性のバラ ツキが抑制されていることがわかる。

 〔第2の発明〕
 実施例1
 容器にトルエンジイソシアネート(2,4-体/2,6- 体=80/20の混合物)1229重量部、4,4’-ジシクロヘ キシルメタンジイソシアネート272重量部、数 平均分子量1018のポリテトラメチレンエーテ グリコール1901重量部、ジエチレングリコー 198重量部を入れ、70℃で4時間反応させてイ シアネート末端プレポリマー(A)を得た。 
 また、容器に多量化1,6-ヘキサメチレンジイ ソシアネート(住化バイエルウレタン社製、 ミジュールN-3300、イソシアヌレートタイプ)1 00重量部、及び数平均分子量250のポリテトラ チレンエーテルグリコール16.3重量部を入れ (NCOindex:4)、100℃で3時間反応させてイソシア ート末端プレポリマー(B1)を得た。 
 前記プレポリマー(A)100重量部、前記プレポ マー(B1)23.3重量部、及びシリコン系ノニオ 界面活性剤(東レダウコーニングシリコン製 SH-192)3.7重量部を重合容器内に加えて混合し 、70℃に調整して減圧脱泡した。その後、撹 翼を用いて、回転数900rpmで反応系内に気泡 取り込むように激しく約4分間撹拌を行った 。そこへ予め120℃に溶融した4,4’-メチレン ス(o-クロロアニリン)36.1重量部(NCOindex:1.1)を 加した。該混合液を約70秒間撹拌した後、 ン型のオープンモールド(注型容器)へ流し込 んだ。この混合液の流動性がなくなった時点 でオーブン内に入れ、100℃で16時間ポストキ アを行い、ポリウレタン発泡体ブロックを た。 
 約80℃に加熱した前記ポリウレタン発泡体 ロックをスライサー(アミテック社製、VGW-125 )を使用してスライスし、ポリウレタン発泡 シートを得た。次に、バフ機(アミテック社 )を使用して、厚さ1.27mmになるまで該シート の表面バフ処理をし、厚み精度を整えたシー トとした。このバフ処理をしたシートを直径 61cmの大きさで打ち抜き、溝加工機(テクノ社 )を用いて表面に溝幅0.25mm、溝ピッチ1.50mm、 溝深さ0.40mmの同心円状の溝加工を行い研磨シ ート(研磨層)を得た。この研磨シートの溝加 面と反対側の面にラミ機を使用して、両面 ープ(積水化学工業社製、ダブルタックテー プ)を貼りつけた。更に、コロナ処理をした ッションシート(東レ社製、ポリエチレンフ ーム、トーレペフ、厚み0.8mm)の表面をバフ 理し、それを前記両面テープにラミ機を使 して貼り合わせた。さらに、クッションシ トの他面にラミ機を使用して両面テープを り合わせて研磨パッドを作製した。

 実施例2
 容器に多量化1,6-ヘキサメチレンジイソシア ネート(住化バイエルウレタン社製、スミジ ールN-3300、イソシアヌレートタイプ)100重量 、及び数平均分子量650のポリテトラメチレ エーテルグリコール42.4重量部を入れ(NCOindex :4)、100℃で3時間反応させてイソシアネート 端プレポリマー(B2)を得た。 
 実施例1において、プレポリマー(B1)23.3重量 の代わりにプレポリマー(B2)28.5重量部を用 、SH-192の添加量を3.7重量部から4.3重量部に 更し、4,4’-メチレンビス(o-クロロアニリン) の添加量を36.1重量部から36.0重量部に変更し 以外は実施例1と同様の方法で研磨パッドを 作製した。

 実施例3
 実施例1において、プレポリマー(B1)の添加 を23.3重量部から11.7重量部に変更し、SH-192の 添加量を3.7重量部から3.3重量部に変更し、4,4 ’-メチレンビス(o-クロロアニリン)の添加量 36.1重量部から31.3重量部に変更した以外は 施例1と同様の方法で研磨パッドを作製した

 比較例1
 実施例1において、プレポリマー(B1)を添加 ず、SH-192の添加量を3.7重量部から3.0重量部 変更し、4,4’-メチレンビス(o-クロロアニリ )の添加量を36.1重量部から26.6重量部に変更 た以外は実施例1と同様の方法で研磨パッド を作製した。

 表2の結果から明らかなように、本発明の 研磨パッドは、高吸水性でありながら吸湿又 は吸水時の寸法安定性が高く、研磨速度、平 坦化特性、及び面内均一特性に優れ、該特性 のバラツキも抑制されていることがわかる。