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TW202402458A - 研磨墊、研磨墊之製造方法及研磨光學材料或半導體材料之表面之方法 - Google Patents

研磨墊、研磨墊之製造方法及研磨光學材料或半導體材料之表面之方法 Download PDF

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TW202402458A
TW202402458A TW112111993A TW112111993A TW202402458A TW 202402458 A TW202402458 A TW 202402458A TW 112111993 A TW112111993 A TW 112111993A TW 112111993 A TW112111993 A TW 112111993A TW 202402458 A TW202402458 A TW 202402458A
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TW
Taiwan
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polishing
polishing pad
mentioned
polishing layer
openings
Prior art date
Application number
TW112111993A
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立野哲平
栗原浩
髙見沢大和
越智恵介
川崎哲明
Original Assignee
日商富士紡控股股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 日商富士紡控股股份有限公司 filed Critical 日商富士紡控股股份有限公司
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Abstract

本發明之目的在於提供一種可抑制刮痕之產生之研磨墊、該研磨墊之製造方法、及使用該研磨墊研磨光學材料或半導體材料之表面之方法。 一種上述研磨墊,其係具有包含微小球體之研磨層者;且 於上述研磨層之表面存在開孔; 於上述研磨層之表面中之以個數分率為基準之開孔徑之分佈曲線中,於開孔徑15 μm以下之區域存在峰頂,且上述峰頂中之上述開孔之個數分率為15%以上。

Description

研磨墊、研磨墊之製造方法及研磨光學材料或半導體材料之表面之方法
本發明係關於一種研磨墊、研磨墊之製造方法及研磨光學材料或半導體材料之表面之方法。本發明之研磨墊用於光學材料、半導體晶圓、半導體器件、硬碟用基板等之研磨,尤其較佳地用於研磨於半導體晶圓上形成有氧化物層、金屬層等之器件。
用於半導體器件等之研磨之研磨墊具有由聚胺酯等合成樹脂形成之研磨層,於該研磨層之內部形成有空隙。該空隙於研磨層之表面開孔,於研磨時,藉由將研磨漿料中包含之研磨粒保持於研磨層表面之開孔內,而進行研磨對象物之研磨。作為於研磨層之內部形成空隙之方法之一,眾所周知於樹脂中混雜微小球體之方法,近年來,為實現更精密之研磨而進行有空隙(開孔)之小徑化或均一化之研究。
於專利文獻1中,揭示有使用平均粒徑為20~30 μm之未膨脹型之微小球體之研磨墊。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2010-274362號公報
[發明所欲解決之問題]
然而,使用上述專利文獻1記載之微小球體之研磨墊於研磨層表面具有多個150 μm左右之徑之開孔,有因研磨屑等滯留於該開孔內,而使被研磨物產生刮痕(損傷)之情形。 如上所述,期望可抑制被研磨物中之刮痕之產生之研磨墊。
本發明係鑑於上述問題點而完成者,目的在於提供一種可抑制被研磨物中之刮痕之產生之研磨墊、該研磨墊之製造方法、及使用該研磨墊研磨光學材料或半導體材料之表面之方法。又,本發明之另一目的在於提供一種可抑制被研磨物中之刮痕之產生,且顯示較高之研磨率之研磨墊、該研磨墊之製造方法、及使用該研磨墊研磨光學材料或半導體材料之表面之方法。 [解決問題之技術手段]
本發明者們為解決上述問題而深入研究之結果,發現可藉由存在於研磨層之表面之開孔滿足特定之條件,而解決上述問題,直至完成本發明。本發明之具體態様如下所述。
[1]一種研磨墊,其係具有包含微小球體之研磨層者;且 於上述研磨層之表面存在開孔; 於上述研磨層之表面中之以個數分率為基準之開孔徑之分佈曲線中,於開孔徑15 μm以下之區域存在峰頂,且上述峰頂中之上述開孔之個數分率為15%以上。 [2]一種研磨墊,其係具有包含微小球體之研磨層者;且 於上述研磨層之表面存在開孔; 於上述研磨層之表面中之以開孔周長×個數分率為基準之開孔徑之分佈曲線中,於開孔徑15 μm以下之區域存在峰頂。 [3]如[1]記載之研磨墊,其中上述峰頂中之上述開孔之個數分率為17%以上。 [4]如[1]~[3]中任1項記載之研磨墊,其中上述研磨層之表面中之平均開孔徑為5~20 μm。 [5]如[1]~[4]中任1項記載之研磨墊,其中上述研磨層之表面中之每單位面積之上述開孔之個數為1200~2500個/mm 2。 [6]如[1]~[5]中任1項記載之研磨墊,其中上述研磨層之表面中之開孔率為10~50%。 [7]如[1]~[6]中任1項記載之研磨墊,其中上述研磨層進而包含聚胺酯樹脂。 [8]如[1]~[7]中任1項記載之研磨墊,其中上述聚胺酯樹脂係包含異氰酸酯封端胺酯預聚合物、硬化劑、及加熱膨脹性微小球體之硬化性樹脂組合物之硬化物。 [9]一種上述研磨墊之製造方法,其係具有包含微小球體之研磨層之研磨墊之製造方法;且包含以下步驟: (a)準備包含平均粒徑(D50)1~20 μm之加熱膨脹性微小球體之硬化性樹脂組合物;及 (b)於包含1.5~7.5℃/分鐘之升溫條件之加熱條件下,將上述硬化性樹脂組合物加熱,使上述硬化性樹脂組合物硬化而形成上述研磨層且使上述加熱膨脹性微小球體膨脹而形成上述微小球體。 [10]如[9]記載之研磨墊之製造方法,其中上述研磨墊係[1]~[8]中任1項記載之研磨墊。 [11]一種方法,其係研磨光學材料或半導體材料之表面之方法,且包含使用[1]~[8]中任1項記載之研磨墊研磨光學材料或半導體材料之表面之步驟。
[12]如[2]~[8]中任1項記載之研磨墊,其中於上述研磨層之表面中之以個數分率為基準之開孔徑之分佈曲線中,於開孔徑15 μm以下之區域存在峰頂,且上述峰頂中之上述開孔之個數分率為15%以上。 [13]如[1]~[8]及[12]中任1項記載之研磨墊,其中於上述研磨層之表面中之以個數分率為基準之開孔徑之分佈曲線中,存在於開孔徑為15 μm以下之區域中之開孔之個數分率之合計值(積分值)為55~90%。 [14]如[1]~[8]、[12]及[13]中任1項記載之研磨墊,其中於上述研磨層之表面中之以個數分率為基準之開孔徑之分佈曲線中,存在於開孔徑為20 μm以下之區域中之開孔之個數分率之合計值(積分值)為80~90%。 [15]如[1]~[8]及[12]~[14]中任1項記載之研磨墊,其中於上述研磨層之表面中之以開孔周長×個數分率為基準之開孔徑之分佈曲線中,於開孔徑15 μm以下之區域存在峰頂,且上述峰頂中之開孔周長×個數分率為12 μm·%以上。 [16]如[1]~[8]及[12]~[15]中任1項記載之研磨墊,其中於上述研磨層之表面中之以開孔周長×個數分率為基準之開孔徑之分佈曲線中,存在於開孔徑為15 μm以下之區域中之開孔之開孔周長×個數分率之合計值(積分值)為40~75 μm·%。 [17]如[1]~[8]及[12]~[16]中任1項記載之研磨墊,其中於上述研磨層之表面中之以開孔周長×個數分率為基準之開孔徑之分佈曲線中,存在於開孔徑為20 μm以下之區域中之開孔之開孔周長×個數分率之合計值(積分值)為60~90 μm·%。 [18]如[9]記載之研磨墊之製造方法,其中上述研磨墊係[12]~[17]中任1項記載之研磨墊。 [19]一種方法,其係研磨光學材料或半導體材料之表面之方法,且包含使用[12]~[17]中任1項記載之研磨墊研磨光學材料或半導體材料之表面之步驟。
(定義) 於本說明書中,於使用「X~Y」表示數值範圍時,設為該範圍包含兩端之數值即X及Y。 於本說明書中,開孔徑之分佈曲線中之「峰值」係指於以分佈曲線整體觀察時成為山狀之部分。於分佈曲線中,有時於較大之山狀部分包含有較小之山狀部分,但此種較小之山狀部分不包含於本說明書中之「峰值」中。 於本說明書中,開孔徑之分佈曲線中之「峰頂」係指上述峰值之頂點之部分。 於本說明書中,開孔徑之分佈曲線中之開孔之「個數分率」意指具有相應之開孔徑之開孔之個數(於以數值範圍表示開孔徑之情形時,為該數值範圍中包含之開孔之個數之合計)相對於開孔之總個數之比例(%)。 於本說明書中,開孔徑之分佈曲線中之「開孔周長」意指將開孔視為圓時之圓周之長度,可藉由相應之開孔之直徑(開孔徑)×圓周率而算出。 [發明之效果]
本發明之研磨墊可抑制被研磨物中之刮痕之產生。
(作用) 本發明者們對研磨層表面之開孔與被研磨物中之刮痕之關係進行深入研究之結果,於預想外發現:於以個數分率為基準之開孔徑之分佈曲線中,於開孔徑15 μm以下之區域存在峰頂,且上述峰頂中之上述開孔之個數分率為15%以上之情形、及/或於以開孔周長×個數分率為基準之開孔徑之分佈曲線中,於開孔徑15 μm以下之區域存在峰頂之情形時,可抑制被研磨物中之刮痕。可獲得此種特性之理由之細節雖尚不明確,但如以下般推測。
本發明者們認為,被研磨物中之刮痕藉由該開孔之緣部(不存在研磨層之成分之中空(開孔)部分與存在研磨層之成分之實心部分之交界線)而產生。該情形時,認為存在於研磨層表面之徑較大之開孔由於緣部之長度較長故容易產生刮痕,另一方面,徑較小之開孔由於緣部之長度較短故不易產生刮痕。因此,認為可藉由增大全開孔中徑較小之開孔所占之比例,而抑制刮痕。 可推測出於研磨層表面中之以個數分率為基準之開孔徑之分佈曲線中,開孔徑15 μm以下之區域可以說是顯示與徑較小之開孔對應之區域,且於該區域存在峰頂,該峰頂中之開孔之個數分率相對較多為15%以上,藉此可抑制刮痕。 又,於具有特定之徑之開孔中,藉由將開孔周長(將開孔視為圓時之圓周之長度)與開孔之個數分率相乘,而可加權表示具有特定之徑之開孔中之緣部之長度。藉由使用此種開孔周長×個數分率製作開孔徑之分佈曲線,可更直接地表示刮痕與開孔之緣部之關係。可推測出於以開孔周長×個數分率為基準之開孔徑之分佈曲線中,於開孔徑15 μm以下之區域存在峰頂可以說是意指緣部長度較短之開孔相對較多,藉此,可抑制刮痕。
以下,對本發明之研磨墊、及研磨墊之製造方法、及研磨光學材料或半導體材料之表面之方法進行說明。
1.研磨墊 <第1實施形態> 本發明之第1實施形態之研磨墊係具有包含微小球體之研磨層者;且 於上述研磨層之表面存在開孔; 於上述研磨層之表面中之以個數分率為基準之開孔徑之分佈曲線中,於開孔徑15 μm以下之區域存在峰頂,且上述峰頂中之上述開孔之個數分率為15%以上。
(1)微小球體 可藉由將微小球體混合至構成研磨層之成分(聚胺酯樹脂等)中而形成發泡體。作為微小球體,無特別限定,可例舉包含含有熱塑性樹脂之外殼(聚合物殼)及內包於該外殼之低沸點烴之未膨脹之加熱膨脹性微小球體、使該未膨脹之加熱膨脹性微小球體加熱膨脹而成之球體、或其等之組合。
上述未膨脹之加熱膨脹性微小球體之未膨脹之狀態之平均粒徑(D50,中數直徑)無特別限定,較佳為1~20 μm,更佳為3~15 μm,最佳為6~10 μm。藉由在上述數值範圍內,而即便使上述加熱膨脹性微小球體膨脹,研磨層之表面之平均開孔徑亦為20 μm以下,可更精密地研磨被研磨物。上述平均粒徑(D50,中數直徑)可使用雷射繞射式粒度分佈測定裝置(例如Spectris(股)製造,master sizer 2000)測定。
上述未膨脹之加熱膨脹性微小球體之膨脹開始溫度無特別限定,基於因預聚合物之聚合反應引起之反應熱等之觀點,較佳為50~200℃,更佳為80~150℃,最佳為90~120℃。 上述未膨脹之加熱膨脹性微小球體之最大膨脹溫度無特別限定,基於因預聚合物之聚合反應引起之反應熱等之觀點,較佳為90~200℃,更佳為110~170℃,最佳為120~150℃。
作為形成上述聚合物殼之聚合物,可使用熱塑性樹脂,例如聚乙烯醇、聚乙烯吡咯啶酮、聚(甲基)丙烯酸、聚丙烯醯胺、聚乙二醇、聚羥基醚丙烯酸酯、馬來酸共聚物、聚環氧乙烷、聚胺酯、聚(甲基)丙烯腈、聚偏二氯乙烯、聚氯乙烯及有機矽系樹脂、以及組合2種以上構成該等樹脂之單體而成之共聚物(例如,丙烯腈-偏二氯乙烯共聚物、丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯共聚物、氯乙烯-乙烯共聚物等)。其等中,於發揮本案效果之方面,較佳為使用丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯共聚物。 又,作為內包於聚合物殼之低沸點烴,例如,可使用異丁烷、戊烷、異戊烷、石油醚、或其等中之2種以上之組合。
微小球體相對於研磨層整體或後述硬化性樹脂組合物之硬化物整體之含有量無特別限定,較佳為0.1~10.0重量%,更佳為1.0~5.0重量%,最佳為2.0~4.0重量%。當微小球體之含有量在上述數值範圍內時,使研磨層之密度均一化。
(2)開孔 於本發明之第1實施形態中,基於研磨層之表面中之以個數分率為基準之開孔徑之分佈曲線規定開孔之特徵。作為研磨層之表面中之以個數分率為基準之開孔徑之分佈曲線,可使用設為橫軸:開孔徑,縱軸:各開孔之個數相對於開孔之總個數之比例(個數分率)之分佈曲線。 上述分佈曲線可基於後述[實施例]之(評估方法)之項目(2)記載之程序、條件獲得。
於第1實施形態之上述分佈曲線中,存在峰頂之區域之開孔徑之上限為15 μm以下,亦可設為14 μm以下、13 μm以下、或12 μm以下。存在峰頂之區域之開孔徑之下限無特別限定,亦可設為6 μm以上、7 μm以上、或8 μm以上。對於存在峰頂之區域之開孔徑,上述上限及下限可任意組合。
於第1實施形態之上述分佈曲線中,上述峰頂中之開孔之個數分率之下限為15%以上,亦可設為16%以上、17%以上、18%以上、或19%以上。上述峰頂中之開孔之個數分率之上限無特別限定,亦可設為30%以下或25%以下。對於上述峰頂中之開孔之個數分率,上述上限及下限可任意組合。
對於本發明之第1實施形態之研磨墊,於上述分佈曲線中,將存在峰頂之區域之開孔徑設為15 μm以下,且將峰頂中之開孔之個數分率設為15%以上,藉此可抑制被研磨物中之刮痕之產生。 具有此種特徵之研磨層表面之開孔例如如後述實施例1~3般,可藉由使用特定之未膨脹之加熱膨脹性微小球體,於特定之加熱條件下使之膨脹而形成。
於第1實施形態之上述分佈曲線中,上述峰頂之個數無特別限定,較佳為1個。 於第1實施形態之上述分佈曲線中,存在於開孔徑為15 μm以下之區域中之開孔之個數分率之合計值(積分值)無特別限定,可設為55~90%、60~85%、或70~80%。又,存在於開孔徑為20 μm以下之區域中之開孔之個數分率之合計值(積分值)無特別限定,可設為75~95%、或80~90%。
於第1實施形態中,研磨層之表面中之平均開孔徑無特別限定,較佳為5~20 μm,更佳為8~18 μm,最佳為10~15 μm。藉由平均開孔徑在上述數值範圍內,可更精密地研磨被研磨物。
於第1實施形態中,研磨層之表面中之每單位面積之開孔之個數無特別限定,較佳為1200~2500個/mm 2,更佳為1500~2500個/mm 2,最佳為1600~2000個/mm 2
於第1實施形態中,研磨層之表面中之開孔率無特別限定,較佳為10~50%,更佳為15~45%,最佳為20~40%。當開孔率在上述數值範圍內時,漿料之保持性良好,可穩定地研磨被研磨物。此處,研磨層之表面中之開孔率意指存在於該表面之開孔之總面積相對於研磨層之表面之面積之比例(%)。
上述研磨層之表面中之平均開孔徑、每單位面積之開孔之個數、及開孔率可基於後述[實施例]之(評估方法)之項目(2)記載之程序、條件測定。
於第1實施形態中,研磨層之密度無特別限定,較佳為0.60~0.95 g/cm 3,更佳為0.65~0.90 g/cm 3,最佳為0.70~0.85 g/cm 3。當密度在上述數值範圍內時,可抑制因研磨副產物(研磨屑)引起之刮痕之產生。 於第1實施形態中,研磨層之肖氏D硬度無特別限定,較佳為35~75,更佳為40~70,最佳為45~65。若肖氏D硬度過小,則難以將輕微之凹凸平坦化。若肖氏D硬度過大,則有可能於被研磨物中產生刮痕。 上述研磨層之密度及肖氏D硬度可基於後述[實施例]之(評估方法)之項目(1)記載之程序、條件測定。
本發明之研磨墊具有研磨層。研磨層配置於與被研磨材料直接相接之位置,研磨墊之其他部分可由用以支持研磨墊之材料,例如橡膠等富有彈性之材料構成。根據研磨墊之剛性,可將研磨層設為研磨墊。
本發明之研磨墊除了可抑制刮痕之產生外,形狀上與一般之研磨墊無較大之差異,可與一般之研磨墊同樣地使用,例如,可一面使研磨墊旋轉一面將研磨層按壓於被研磨材料進行研磨,亦可一面使被研磨材料旋轉一面將之按壓於研磨層進行研磨。
本發明之研磨墊可由一般已知之模塑成形、平板成形等之製造法製作。首先,可藉由利用該等製造法形成聚胺酯樹脂等之區塊,由切片等將區塊設為片狀而將研磨層成形,並貼合於支持體等而製造。或,亦可於支持體上直接將研磨層成形。
更具體而言,研磨層於研磨層之與研磨面相反之面側貼附雙面膠帶,並切割為規定形狀,而成為研磨墊。對於雙面膠帶無特別限制,可於本技術領域中自周知之雙面膠帶中任意選擇並使用。又,研磨墊可為僅包含研磨層之單層構造,亦可包含於研磨層之與研磨面相反之面側貼合有其他層(下層、支持層)之複層。
研磨層可進而包含聚胺酯樹脂。 上述聚胺酯樹脂無特別限定,可設為包含異氰酸酯封端胺酯預聚合物、硬化劑、及加熱膨脹性微小球體之硬化性樹脂組合物之硬化物。 研磨層可藉由調製包含異氰酸酯封端胺酯預聚合物、硬化劑、及加熱膨脹性微小球體之硬化性樹脂組合物,使該硬化性樹脂組合物發泡硬化而成形。 硬化性樹脂組合物例如亦可設為將包含異氰酸酯封端胺酯預聚合物之A液、與包含硬化劑成分之B液混合而調製之2液體型之組合物。其以外之成分可放入A液中,亦可放入B液中,但於產生不良之情形時,可進而分割為複數個液體,設為將3液體以上之液體混合而構成之組合物。
(3)異氰酸酯封端胺酯預聚合物 上述異氰酸酯封端胺酯預聚合物可設為藉由使多元醇成分與聚異氰酸酯成分發生反應而獲得之產物。
(多元醇成分) 作為多元醇成分,可使用低分子量多元醇、高分子量多元醇、或其等之組合。於本說明書中,低分子量多元醇係指數平均分子量為30~300之多元醇,高分子量多元醇係指數平均分子量超過300之多元醇。 上述高分子量多元醇及上述低分子量多元醇之數平均分子量可於以下條件下,基於凝膠滲透層析法(GPC:Gel Permeation Chromatography)作為聚乙二醇/聚環氧乙烷(PEG(Polyethylene glycol)/PEO(polyethylene oxide))換算之分子量而測定。 <測定條件> 色譜柱:Ohpak SB-802.5HQ(排除界限10000)+SB-803HQ(排除界限 100000) 移動相:5 mM LiBr/DMF 流速:0.3 ml/min (26 kg/cm 2) 烘箱:60℃ 檢測器:RI 40℃ 試料量:20 μl
作為上述低分子量多元醇,例如,可例舉乙二醇、二甘醇、三乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,6-己二醇、或其等中之2種以上之組合。
作為上述高分子量多元醇,例如可例舉 聚四亞甲基醚二醇(PTMG:Poly-tetramethylene Ether Glycol)、聚乙二醇、聚丙二醇等之聚醚多元醇; 乙二醇與己二酸之反應物或丁二醇與己二酸之反應物等之聚酯多元醇; 聚碳酸酯多元醇; 聚己內酯多元醇;或其等中之2種以上之組合。
(聚異氰酸酯成分) 作為聚異氰酸酯成分,例如可例舉 間苯二異氰酸酯、 對苯二異氰酸酯、 2,6-甲苯二異氰酸酯(2,6-TDI(Toluene Di-Isocyanate))、 2,4-甲苯二異氰酸酯(2,4-TDI)、 萘-1,4-二異氰酸酯、 二苯基甲烷-4,4’-二異氰酸酯(MDI:Methylene diphenyl diisocyanate)、 4,4’-亞甲基-雙(環己基異氰酸酯)(氫化MDI)、 3,3’-二甲氧基-4,4’-聯苯二異氰酸酯、 3,3’-二甲基二苯基甲烷-4,4’-二異氰酸酯、 二甲苯-1,4-二異氰酸酯、 4,4’-二苯基丙烷二異氰酸酯、 三亞甲基二異氰酸酯、 六亞甲基二異氰酸酯、 丙烯-1,2-二異氰酸酯、 丁烯-1,2-二異氰酸酯、 亞環己基-1,2-二異氰酸酯、 亞環己基-1,4-二異氰酸酯、 對苯二異硫氰酸酯、 二甲苯-1,4-二異硫氰酸酯、 次乙基二異硫氰酸酯、或其等中之2種以上之組合。 其中,基於研磨特性之觀點,較佳為使用2,6-甲苯二異氰酸酯(2,6-TDI)、2,4-甲苯二異氰酸酯(2,4-TDI)等之甲苯二異氰酸酯。
作為異氰酸酯封端胺酯預聚合物之NCO當量(g/eq),較佳為未達600,更佳為350~550,最佳為400~500。藉由NCO當量(g/eq)在上述數值範圍內,研磨層可顯示出適當之硬度。另,NCO當量(g/eq)係指以“(聚異氰酸酯化合物之質量部+多元醇化合物之質量部)/[(每1分子聚異氰酸酯化合物之官能基數×聚異氰酸酯化合物之質量部/聚異氰酸酯化合物之分子量)-(每1分子多元醇化合物之官能基數×多元醇化合物之質量部/多元醇化合物之分子量)]”求出,顯示每1個NCO基之預聚合物之分子量之數值。
(4)硬化劑 作為硬化性樹脂組合物中包含之硬化劑,例如,可例舉以下說明之胺系硬化劑。 作為構成胺系硬化劑之聚胺,例如,可例舉二胺,就此,可例舉乙二胺、丙二胺、六亞甲基二胺等之亞烷基二胺;異佛爾酮二胺、二環己基甲烷-4,4’-二胺等之具有脂肪族環之二胺;3,3’-二氯-4,4’-二胺基二苯甲烷(別名:亞甲基雙-鄰氯苯胺)(以下,簡稱為MOCA(methylenebis-o-chloroaniline))等之具有芳香族環之二胺;2-羥乙基乙二胺、2-羥乙基丙二胺、二-2-羥乙基乙二胺、二-2-羥乙基丙二胺、2-羥丙基乙二胺、二-2-羥丙基乙二胺等之具有羥基之二胺,尤其是羥烷基亞烷基二胺;或其等中之2種以上之組合。又,亦可使用3官能之三胺化合物、4官能以上之聚胺化合物。
尤其較佳之胺系硬化劑係上述之MOCA,該MOCA之化學構造如下所述。
[化1]
硬化劑整體之量使用硬化劑之活性氫基(NH 2等)之摩爾數相對於異氰酸酯封端胺酯預聚合物之NCO之摩爾數之比例(活性氫基之摩爾數/NCO之摩爾數)較佳為0.70~1.10,更佳為0.80~1.00,最佳為0.85~0.95之量。
(5)其他成分 此外,亦可於硬化性樹脂組合物中添加本業界所一般使用之觸媒等。 又,亦可將上述之聚異氰酸酯成分以後續追加添加至硬化性樹脂組合物中,追加之聚異氰酸酯成分相對於異氰酸酯封端胺酯預聚合物與追加之聚異氰酸酯成分之合計重量之重量比例較佳為0.1~10.0重量%,更佳為0.5~8.0重量%,尤其較佳為1.0~5.0重量%。 作為以追加添加至聚胺酯樹脂硬化性組合物之聚異氰酸酯成分,可無特別限定地使用上述聚異氰酸酯成分,但較佳為4,4’-亞甲基-雙(環己基異氰酸酯)(氫化MDI)。
<第2實施形態> 本發明之第2實施形態之研磨墊係具有包含微小球體之研磨層者;且 於上述研磨層之表面存在開孔; 於上述研磨層之表面中之以開孔周長×個數分率為基準之開孔徑之分佈曲線中,於開孔徑15 μm以下之區域存在峰頂。
(1)微小球體 可藉由將微小球體混合至構成研磨層之成分(聚胺酯樹脂等)中而形成發泡體。 微小球體之種類、特徵、含有量等之各構成無特別限定,可設為與上述第1實施形態記載之微小球體之種類、特徵、含有量等之各構成同樣。
(2)開孔 於本發明之第2實施形態中,基於研磨層之表面中之以開孔周長×個數分率為基準之開孔徑之分佈曲線規定開孔之特徵。作為研磨層之表面中之以開孔周長×個數分率為基準之開孔徑之分佈曲線,可使用設為橫軸:開孔徑,縱軸:開孔周長×個數分率之分佈曲線。 上述分佈曲線可基於後述[實施例]之(評估方法)之項目(2)記載之程序、條件獲得。
本發明之第2實施形態之研磨墊,可與基於上述研磨層之表面中之以開孔周長×個數分率為基準之開孔徑之分佈曲線之開孔之特徵一起,還一併具有上述第1實施形態所述之基於研磨層之表面中之以個數分率為基準之開孔徑之分佈曲線之開孔之特徵。
於第2實施形態之上述分佈曲線中,存在峰頂之區域之開孔徑之上限為15 μm以下,亦可設為14 μm以下、或13 μm以下。存在峰頂之區域之開孔徑之下限無特別限定,亦可設為6 μm以上、7 μm以上、或8 μm以上。對於存在峰頂之區域之開孔徑,上述上限及下限可任意組合。
於第2實施形態之上述分佈曲線中,上述峰頂中之開孔周長×個數分率之下限無特別限定,亦可設為10 μm·%以上、11 μm·%以上、12 μm·%以上、或13 μm·%以上。上述峰頂中之開孔周長×個數分率之上限無特別限定,亦可設為20 μm·%以下或18 μm·%以下。對於上述峰頂中之開孔周長×個數分率,上述上限及下限可任意組合。
對於本發明之第2實施形態之研磨墊,於上述分佈曲線中,將存在峰頂之區域之開孔徑設為15 μm以下,藉此可抑制被研磨物中之刮痕之產生。 具有此種特徵之研磨層表面之開孔例如如後述實施例1~3般,可藉由使用特定之未膨脹之加熱膨脹性微小球體,於特定之加熱條件下使之膨脹而形成。
於第2實施形態之上述分佈曲線中,上述峰頂之個數無特別限定,較佳為1個。 於第2實施形態之上述分佈曲線中,存在於開孔徑為15 μm以下之區域中之開孔之開孔周長×個數分率之合計值(積分值)無特別限定,可設為30~80 μm·%、40~75 μm·%、或50~70 μm·%。又,存在於開孔徑為20 μm以下之區域中之開孔之開孔周長×個數分率之合計值(積分值)無特別限定,可設為60~90 μm·%、或70~85 μm·%。
於第2實施形態中,研磨層之表面中之平均開孔徑、每單位面積之開孔之個數、開孔率等之各特徵可設為與上述第1實施形態記載之平均開孔徑、每單位面積之開孔之個數、開孔率等之各特徵同樣。
於第2實施形態中,研磨層之密度、肖氏D硬度、研磨墊之形成方法等之各特徵可設為與上述第1實施形態記載之特徵同樣。
研磨層可進而包含聚胺酯樹脂。 上述聚胺酯樹脂無特別限定,可設為包含異氰酸酯封端胺酯預聚合物、硬化劑、及加熱膨脹性微小球體之硬化性樹脂組合物之硬化物。 於第2實施形態中,異氰酸酯封端胺酯預聚合物、多元醇成分、聚異氰酸酯成分、硬化劑、其他成分之種類、含有量等之各特徵可設為與上述第1實施形態記載之特徵同樣。
2.研磨墊之製造方法 本發明之研磨墊之製造方法係具有包含微小球體之研磨層之研磨墊之製造方法;且包含以下步驟: (a)準備包含平均粒徑(D50)1~20 μm之加熱膨脹性微小球體之硬化性樹脂組合物;及 (b)於包含1.5~7.5℃/分鐘之升溫條件之加熱條件下,將上述硬化性樹脂組合物加熱,使上述硬化性樹脂組合物硬化而形成上述研磨層且使上述加熱膨脹性微小球體膨脹而形成微小球體。
上述加熱膨脹性微小球體之平均粒徑(D50)為1~20 μm,更佳為3~15 μm,最佳為6~10 μm。
上述加熱膨脹性微小球體之種類、膨脹開始溫度、最大膨脹溫度等之各特徵可設為與上述第1實施形態所述之未膨脹之加熱膨脹性微小球體之各特徵同樣。
步驟(a)可包含將上述加熱膨脹性微小球體、異氰酸酯封端胺酯預聚合物、及硬化劑混合之步驟。上述異氰酸酯封端胺酯預聚合物及硬化劑可設為與上述第1實施形態所述之異氰酸酯封端胺酯預聚合物及硬化劑同樣。
步驟(b)可於模具之內部進行。該情形時,研磨墊之製造方法可於步驟(a)與步驟(b)之間,進而包含將步驟(a)中獲得之硬化性樹脂組合物流入模具之步驟(澆注步驟)。為防止於澆注前硬化性樹脂組合物硬化,而澆注步驟時之模具之溫度較佳設為130℃以下、100℃以下或90℃以下。
步驟(b)之開始時(或澆注結束時)之溫度(或模具之溫度)無特別限定,為抑制加熱膨脹性微小球體之過度膨脹,而較佳為75~140℃、75~120℃或75~100℃,且,亦可設為75~95℃或75~92℃。
步驟(b)中之加熱時之升溫條件(升溫速度)為1.5~7.5℃/分鐘,亦可設為4.0~7.5℃/分鐘、6.0~7.5℃/分鐘、或7.0~7.5℃/分鐘。當升溫條件(升溫速度)在上述數值範圍內時,可將加熱膨脹性微小球體之平均粒徑控制於發揮本案效果之範圍內。上述升溫速度意指遍及特定期間之升溫下之平均之升溫速度。 於將步驟(b)之開始或澆注結束之時點設為0分鐘之情形時,上述升溫速度可於2~10分鐘、2~7分鐘、或2~5分鐘之期間內採用。
於將步驟(b)之開始或澆注結束之時點設為0分鐘之情形時,步驟(b)中之升溫可遍及0~20分鐘、0~15分鐘、或0~10分鐘之期間實施。 步驟(b)中之硬化性樹脂組合物之升溫後之溫度可設為100~160℃、100~140℃、110~135℃、或120~130℃。於將步驟(b)之開始或澆注結束之時點設為0分鐘之情形時,該升溫後之溫度可遍及5~60分鐘、5~40分鐘、10~30分鐘、或10~20分鐘之期間維持。
如後述之實施例1~3般,可將步驟(b)設為於模具之內部進行之一次硬化之步驟,且,亦可於該一次硬化之步驟之後,自模具中拔出形成之樹脂發泡體,使該樹脂發泡體二次硬化。該情形時,由於獲得之研磨墊之開孔於步驟(b)(一次硬化)中形成,故亦藉由步驟(b)中之條件主要決定研磨墊之開孔之特徵。
藉由本發明之研磨墊之製造方法,可獲得上述第1實施形態或第2實施形態之研磨墊。
3.研磨光學材料或半導體材料之表面之方法 於本發明中,研磨光學材料或半導體材料之表面之方法包含使用上述第1實施形態或第2實施形態之研磨墊,研磨光學材料或半導體材料之表面之步驟。 於本發明之若干實施形態中,研磨光學材料或半導體材料之表面之方法可進而包含對研磨墊之表面、光學材料或半導體材料之表面、或其等兩者供給漿料之步驟。
(漿料) 作為漿料中包含之液體成分,無特別限定,可例舉水(純水)、酸、鹼、有機溶劑、或其等之組合,根據被研磨物之材質或期望之研磨條件等而選擇。漿料較佳為以水(純水)為主成分,且對於漿料整體,較佳為包含80重量%以上之水。作為漿料中包含之研磨粒成分,無特別限定,可例舉矽石、矽酸鋯、氧化鈰、氧化鋁、氧化錳、或其等之組合。漿料亦可含有可溶於液體成分之有機物或pH調整劑等其他成分。 [實施例]
藉由以下例實驗性地說明本發明,但以下說明並非意圖將本發明之範圍限定於以下例而解釋者。
(材料) 以下例舉後述實施例1~3以及比較例1及2中使用之材料。
·異氰酸酯封端胺酯預聚合物: 預聚合物(1)···包含2,4-甲苯二異氰酸酯作為聚異氰酸酯成分,包含數平均分子量為650之聚四亞甲基醚二醇及數平均分子量為1000之聚四亞甲基醚二醇,作為高分子量多元醇成分,包含二甘醇作為低分子量多元醇成分之NCO當量455之胺酯預聚合物
·硬化劑: MOCA···3,3’-二氯-4,4’-二胺基二苯甲烷(別名:亞甲基雙-鄰氯苯胺)(MOCA)(NH 2當量=133.5)
·微小球體: 微小球體(1)···Matsumoto Microsphere(註冊商標) FN-80GSD(松本油脂製藥股份有限公司製造)(未膨脹型,未膨脹之狀態下之平均粒徑(D50):6~10 μm,膨脹開始溫度:100~110℃,最大膨脹溫度:125~135℃,殼組成:丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯共聚物) 微小球體(2)···Expancel(註冊商標)461DU20(日本Fillite股份有限公司製造)(未膨脹型,未膨脹之狀態下之平均粒徑(D50):6~9 μm,膨脹開始溫度:100~106℃,最大膨脹溫度:143~151℃,殼組成:丙烯腈-偏二氯乙烯共聚物) 微小球體(3)···Matsumoto Microsphere(註冊商標)HF-48D(松本油脂製藥股份有限公司製造)(未膨脹型,未膨脹之狀態下之平均粒徑(D50):9~15 μm,膨脹開始溫度:90~100℃,最大膨脹溫度:125~135℃,殼組成:丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯共聚物) 微小球體(4)···Expancel(註冊商標)920DU20(日本Fillite股份有限公司製造)(未膨脹型,未膨脹之狀態下之平均粒徑(D50):5~9 μm,膨脹開始溫度:120~145℃,最大膨脹溫度:155~175℃,殼組成:丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯共聚物)
(實施例1) 分別準備100 g之預聚合物(1)作為A成分,準備26.3 g之硬化劑即MOCA作為B成分,準備3.5 g之微小球體(1)作為C成分。另,為顯示各成分之比例而記載為g顯示,但只要根據區塊之大小準備必要之重量(部)即可。以下同樣以g(部)表述記載。 將A成分與C成分混合,並對獲得之A成分與C成分之混合物進行減壓消泡。又,對作為B成分之MOCA進行減壓消泡。將消泡後之A成分與C成分之混合物及消泡後之B成分供給至混合機,獲得A成分、B成分及C成分之混合液。 另,獲得之A成分、B成分及C成分之混合液中,B成分之MOCA之NH 2之摩爾數相對於A成分之預聚合物(1)之NCO之摩爾數之比例(NH 2之摩爾數/NCO之摩爾數)為0.9。又,作為C成分之微小球體(1)相對於上述混合液整體之含有量為2.7重量%。 將獲得之A成分、B成分及C成分之混合液澆注至加熱至90℃之模框(850 mm×850 mm之正方形之形狀)中。將自澆注結束起2~5分鐘內之平均升溫速度設為7.3℃/分鐘且於2~10分鐘之期間內加熱、升溫,使自澆注結束起10分鐘後之溫度成為130℃。其後,於自澆注結束起10~20分鐘之期間內,維持130℃並進行一次硬化。於圖1顯示一次硬化中之自澆注結束起之時間與溫度之關係。將形成之樹脂發泡體自模框中拔出,於烘箱中以120℃二次硬化4小時。於將獲得之樹脂發泡體冷卻至25℃後,再次於烘箱中以120℃加熱5小時。將獲得之樹脂發泡體遍及厚度方向切成1.3 mm厚度而製作胺酯片,於該胺酯片之背面貼附雙面膠帶,設為研磨墊。
(實施例2) 除將實施例1之C成分之微小球體(1)之使用量自3.5 g變更為2.7 g以外,與實施例1同樣地製作胺酯片,獲得實施例2之研磨墊。一次硬化中之自澆注結束起之時間與溫度之關係如圖1所示與實施例1同樣。 另,獲得之A成分、B成分及C成分之混合液中,B成分之MOCA之NH 2之摩爾數相對於A成分之預聚合物(1)之NCO之摩爾數之比例(NH 2之摩爾數/NCO之摩爾數)為0.9。又,作為C成分之微小球體(1)相對於上述混合液整體之含有量為2.1重量%。
(實施例3) 除代替實施例1之C成分之微小球體(1):3.5 g,使用微小球體(4):3.5 g以外,與實施例1同樣地獲得A成分、B成分及C成分之混合液。 另,獲得之A成分、B成分及C成分之混合液中,B成分之MOCA之NH 2之摩爾數相對於A成分之預聚合物(1)之NCO之摩爾數之比例(NH 2之摩爾數/NCO之摩爾數)為0.9。又,作為C成分之微小球體(4)相對於上述混合液整體之含有量為2.7重量%。 將獲得之A成分、B成分及C成分之混合液澆注至加熱至120℃之模框(850 mm×850 mm之正方形之形狀)中。將自澆注結束起2~5分鐘內之平均升溫速度設為6.9℃/分鐘且於2~15分鐘之期間內加熱、升溫,而使自澆注結束起15分鐘後之溫度成為150℃。其後,於自澆注結束起15~20分鐘之期間內,維持150℃並進行一次硬化。於圖1顯示一次硬化中之自澆注結束起之時間與溫度之關係。將形成之樹脂發泡體自模框中拔出,於烘箱中以120℃二次硬化4小時。於將獲得之樹脂發泡體冷卻至25℃後,再次於烘箱中以120℃加熱5小時。將獲得之樹脂發泡體遍及厚度方向切成1.3 mm厚度而製作胺酯片,於該胺酯片之背面貼附雙面膠帶,設為研磨墊。
(比較例1) 除代替實施例1之C成分之微小球體(1):3.5 g,使用微小球體(2):2.9 g以外,與實施例1同樣地獲得A成分、B成分及C成分之混合液。 另,獲得之A成分、B成分及C成分之混合液中,B成分之MOCA之NH 2之摩爾數相對於A成分之預聚合物(1)之NCO之摩爾數之比例(NH 2之摩爾數/NCO之摩爾數)為0.9。又,作為C成分之微小球體(2)相對於上述混合液整體之含有量為2.2重量%。 將獲得之A成分、B成分及C成分之混合液澆注至加熱至80℃之模框(850 mm×850 mm之正方形之形狀)中。將自澆注結束起2~5分鐘內之平均升溫速度設為8.0℃/分鐘且於2~15分鐘之期間內加熱、升溫,而使自澆注結束起15分鐘後之溫度成為128℃。其後,於自澆注結束起15~20分鐘之期間內,維持128℃並進行一次硬化。於圖1顯示一次硬化中之自澆注結束起之時間與溫度之關係。將形成之樹脂發泡體自模框中拔出,於烘箱中以120℃二次硬化4小時。於將獲得之樹脂發泡體冷卻至25℃後,再次於烘箱中以120℃加熱5小時。將獲得之樹脂發泡體遍及厚度方向切成1.3 mm厚度而製作胺酯片,於該胺酯片之背面貼附雙面膠帶,設為研磨墊。
(比較例2) 除代替比較例1之C成分之微小球體(2):2.9 g,使用微小球體(3):2.7 g以外,與比較例1同樣地獲得A成分、B成分及C成分之混合液。 另,獲得之A成分、B成分及C成分之混合液中,B成分之MOCA之NH 2之摩爾數相對於A成分之預聚合物(1)之NCO之摩爾數之比例(NH 2之摩爾數/NCO之摩爾數)為0.9。又,作為C成分之微小球體(3)相對於上述混合液整體之含有量為2.1重量%。 將獲得之A成分、B成分及C成分之混合液澆注至加熱至80℃之模框(850 mm×850 mm之正方形之形狀)中。將自澆注結束起2~5分鐘內之平均升溫速度設為7.6℃/分鐘且於2~15分鐘之期間內加熱、升溫,而使自澆注結束起15分鐘後之溫度成為128℃。其後,於自澆注結束起15~20分鐘之期間內,維持128℃並進行一次硬化。於圖1顯示一次硬化中之自澆注結束起之時間與溫度之關係。將形成之樹脂發泡體自模框中拔出,於烘箱中以120℃二次硬化4小時。於將獲得之樹脂發泡體冷卻至25℃後,再次於烘箱中以120℃加熱5小時。將獲得之樹脂發泡體遍及厚度方向切成1.3 mm厚度而製作胺酯片,於該胺酯片之背面貼附雙面膠帶,設為研磨墊。
(比較例3) 使用實施例1中獲得之A成分、B成分及C成分之混合液,基於與比較例1同樣之硬化條件嘗試胺酯片之製作,但C成分不膨脹,無法確認開孔。作為結果,由於未獲得具有開孔之適當之胺酯片及研磨墊,故關於比較例3無法實施與後述胺酯片及研磨墊相關之評估。
(評估方法) 針對實施例1~3以及比較例1及2各者之胺酯片(貼附雙面膠帶之前之狀態)或研磨墊,進行以下之(1)密度及肖氏D硬度、(2)平均開孔徑、開孔率、開孔數及分佈曲線、(3)刮痕、以及(4)研磨率之各測定或評估。於以下表1~4及圖2~11顯示測定結果。
(1)密度及肖氏D硬度 (密度) 胺酯片之密度(g/cm 3)依據日本工業規格(JIS(Japanese Industrial Standard) K 6505)測定。
(肖氏D硬度) 胺酯片之肖氏D硬度依據日本工業規格(JIS-K-6253),使用D型硬度計測定。此處,測定試料藉由以至少成為總厚度4.5 mm以上之方式,視需要重疊複數片胺酯片而獲得。
(2)平均開孔徑、開孔率、開孔數及分佈曲線 以自研磨墊之研磨層之表面無偏差之方式任意選出3處區域(分別為縱0.5 mm×橫0.7 mm之長方形),使用雷射顯微鏡(VK-X1000,KEYENCE製造)將各區域擴大為400倍而進行觀察。藉由圖像處理軟體(WinROOF2018 Ver4.0.2,三谷商事製造)對獲得之各圖像(縱0.5 mm×橫0.7 mm之長方形)進行二值化處理而確認開孔,且,自各個開孔之面積算出圓相當徑(開孔徑)。另,開孔徑之臨界值(下限)設為5 μm,排除雜訊成分。 ·平均開孔徑 對上述各區域(圖像)中包含之所有開孔徑進行平均,算出各區域之平均開孔徑。藉由對如此獲得之3處區域之平均開孔徑進一步進行平均,而算出最終之平均開孔徑。 ·開孔率 算出上述各區域(圖像)之每面積之開孔部分之總面積之比例(%)(開孔部分之總面積/圖像(區域)之面積×100)。藉由對如此獲得之3處區域之開孔率進一步進行平均,而算出最終之開孔率。 ·開孔數 算出上述各區域(圖像)之每面積之開孔之個數(個/mm 2)。藉由對如此獲得之3處區域之開孔數進一步進行平均,而算出最終之開孔數。 ·分佈曲線 針對上述各區域(圖像)中之藉由上述圖像觀察而算出之開孔徑,利用折線表示於每2 μm之範圍以1階級(若例示,則為15.0 μm以上,且未達17.0 μm等)表示之開孔徑柱狀圖。於該開孔徑柱狀圖中,算出各階級中之開孔數相對於全階級中之開孔數之總和之比例(個數分率)(%)(各階級中之開孔數/全階級中之開孔數之總和×100)。又,藉由使各階級中之開孔徑之最低值(例如,於15.0 μm以上,且未達17.0 μm之階級中為15.0 μm)與圓周率相乘,而算出各階級中之開孔周長(開孔之圓周之長度)。 且,獲得各區域(圖像)中之開孔徑-個數分率之分佈曲線及開孔徑-開孔周長×個數分率之分佈曲線。 藉由對如此獲得之3處區域之開孔徑-個數分率之分佈曲線及開孔徑-開孔周長×個數分率之分佈曲線各者進一步進行平均,而獲得最終之開孔徑-個數分率之分佈曲線及開孔徑-開孔周長×個數分率之分佈曲線。
(3)刮痕 刮痕之評估基於下述(研磨試驗)記載之條件,使用研磨墊研磨基板,且對於研磨加工後之基板,於晶圓表面檢查裝置(KLA Tencor公司製造,Surfscan SP5)之高感度測定模式下進行測定,檢測基板整體中之大小為110 nm以上之瑕疵(表面缺陷)。針對檢測出之各瑕疵,對使用重查SEM(Scanning Electron Microscope:電子掃描顯微鏡)拍攝到之SEM圖像進行解析,分類為「微粒」、「墊屑」及「刮痕」,測定其等中之刮痕之個數。結果成為n4中之平均結果。此處,分類「微粒」意指殘留有附著於被研磨物之表面之細小之粒子者,分類「墊屑」意指附著於被研磨物之表面之研磨層之屑,分類「刮痕」意指附於被研磨物之表面之損傷。
(研磨試驗) 使用研磨機:F-REX300X(荏原製作所公司製造) 磁碟(Disk):A188(3M公司製造) 研磨劑溫度:20℃ 研磨壓盤轉速:85 rpm 研磨頭轉速:86 rpm 研磨壓力:3.5 psi 研磨漿料(金屬膜):CSL-9044C(使用CSL-9044C原液:純水=重量比1:1之混合液)(Fujimi Corporation製造) 研磨漿料流量:200 ml/min 研磨時間:60秒 被研磨物(金屬膜):Cu膜基板(直徑300 mm之圓盤狀) 墊斷裂:35 N 10分鐘 調整:Ex-situ,35 N,4掃描
(4)研磨率 對於研磨墊,對基於上述(3)之(研磨試驗)所記載之研磨條件研磨之被研磨物如以下般測定研磨率。 對於研磨試驗前後之Cu膜基板,於基板上之直徑方向上實施測定,測定其等部位之研磨試驗前後之厚度。基於測定出之厚度,算出研磨試驗前之厚度之平均值及研磨試驗後之厚度之平均值,且藉由取得該等平均值之差而算出研磨之厚度之平均值。且,將獲得之研磨之厚度之平均值設為每60秒研磨時間之研磨率。另,厚度測定以4探針片阻力測定裝置(KLA Tencor公司製造,商品名「RS-200」,測定:DBS模式)測定。
[表1] 表1
[表2] 表2
圖2~6係顯示實施例1~3以及比較例1及2各者之研磨層表面中之開孔徑-個數分率之分佈曲線之圖表。圖7~11係顯示實施例1~3以及比較例1及2各者之研磨層表面中之開孔徑-開孔周長×個數分率之分佈曲線之圖表。 於表3及4顯示圖2~11之各分佈曲線中之各特徵。
[表3] 表3
[表4] 表4
由圖2~4及7~9以及表3及4可知,實施例1~3之研磨墊係於研磨層之表面中之以個數分率為基準之開孔徑之分佈曲線中,於開孔徑15 μm以下之區域存在峰頂,且上述峰頂中之開孔之個數分率為15%以上之研磨墊。又,實施例1~3之研磨墊係於研磨層之表面中之以開孔周長×個數分率為基準之開孔徑之分佈曲線中,於開孔徑15 μm以下之區域存在峰頂之研磨墊。 另一方面,由圖5、6、10及11以及表3及4可知,比較例1及2之研磨墊係於研磨層之表面中之以個數分率為基準之開孔徑之分佈曲線中,於開孔徑15 μm以下之區域存在峰頂,但上述峰頂中之開孔之個數分率未達15%,且,於研磨層之表面中之以開孔周長×個數分率為基準之開孔徑之分佈曲線中,於超過開孔徑15 μm之區域存在峰頂之研磨墊。
自表2之結果可知,實施例1~3之研磨墊之刮痕之個數較少,可充分抑制刮痕之產生,且,研磨率亦超過8000 Å,顯示出充分之研磨性能。另一方面,可知比較例1及2之研磨墊之研磨率雖較高,但刮痕之個數較多,與實施例1~3相比無法充分抑制刮痕之產生。
自以上結果可知,本發明之於研磨層之表面中之以個數分率為基準之開孔徑之分佈曲線中,於開孔徑15 μm以下之區域存在峰頂,且上述峰頂中之開孔之個數分率為15%以上之研磨墊、或於研磨層之表面中之以開孔周長×個數分率為基準之開孔徑之分佈曲線中,於開孔徑15 μm以下之區域存在峰頂之研磨墊可抑制刮痕之產生。
圖1係顯示形成實施例1~3以及比較例1及2中之研磨層時之加熱條件之圖表。 圖2係顯示實施例1之研磨層表面中之開孔徑-個數分率之分佈曲線之圖表。 圖3係顯示實施例2之研磨層表面中之開孔徑-個數分率之分佈曲線之圖表。 圖4係顯示實施例3之研磨層表面中之開孔徑-個數分率之分佈曲線之圖表。 圖5係顯示比較例1之研磨層表面中之開孔徑-個數分率之分佈曲線之圖表。 圖6係顯示比較例2之研磨層表面中之開孔徑-個數分率之分佈曲線之圖表。 圖7係顯示實施例1之研磨層表面中之開孔徑-開孔周長×個數分率之分佈曲線之圖表。 圖8係顯示實施例2之研磨層表面中之開孔徑-開孔周長×個數分率之分佈曲線之圖表。 圖9係顯示實施例3之研磨層表面中之開孔徑-開孔周長×個數分率之分佈曲線之圖表。 圖10係顯示比較例1之研磨層表面中之開孔徑-開孔周長×個數分率之分佈曲線之圖表。 圖11係顯示比較例2之研磨層表面中之開孔徑-開孔周長×個數分率之分佈曲線之圖表。

Claims (11)

  1. 一種研磨墊,其係具有包含微小球體之研磨層者;且 於上述研磨層之表面存在開孔; 於上述研磨層之表面中之以個數分率為基準之開孔徑之分佈曲線中,於開孔徑15 μm以下之區域存在峰頂,且上述峰頂中之上述開孔之個數分率為15%以上。
  2. 一種研磨墊,其係具有包含微小球體之研磨層者;且 於上述研磨層之表面存在開孔; 於上述研磨層之表面中之以開孔周長×個數分率為基準之開孔徑之分佈曲線中,於開孔徑15 μm以下之區域存在峰頂。
  3. 如請求項1之研磨墊,其中上述峰頂中之上述開孔之個數分率為17%以上。
  4. 如請求項1至3中任一項之研磨墊,其中上述研磨層之表面中之平均開孔徑為5~20 μm。
  5. 如請求項1至4中任一項之研磨墊,其中上述研磨層之表面中之每單位面積之上述開孔之個數為1200~2500個/mm 2
  6. 如請求項1至5中任一項之研磨墊,其中上述研磨層之表面中之開孔率為10~50%。
  7. 如請求項1至6中任一項之研磨墊,其中上述研磨層進而包含聚胺酯樹脂。
  8. 如請求項1至7中任一項之研磨墊,其中上述聚胺酯樹脂係包含異氰酸酯封端胺酯預聚合物、硬化劑、及加熱膨脹性微小球體之硬化性樹脂組合物之硬化物。
  9. 一種研磨墊之製造方法,其係具有包含微小球體之研磨層之研磨墊之製造方法;且包含以下步驟: (a)準備包含平均粒徑(D50)1~20 μm之加熱膨脹性微小球體之硬化性樹脂組合物;及 (b)於包含1.5~7.5℃/分鐘之升溫條件之加熱條件下,將上述硬化性樹脂組合物加熱,使上述硬化性樹脂組合物硬化而形成上述研磨層且使上述加熱膨脹性微小球體膨脹而形成上述微小球體。
  10. 如請求項9之研磨墊之製造方法,其中上述研磨墊係如請求項1至8中任一項之研磨墊。
  11. 一種方法,其係研磨光學材料或半導體材料之表面之方法,且包含使用如請求項1至8中任一項之研磨墊研磨光學材料或半導體材料之表面之步驟。
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JP2005335028A (ja) * 2004-05-28 2005-12-08 Filwel:Kk 精密研磨用の研磨布及びその製造方法
JP4804543B2 (ja) * 2009-01-05 2011-11-02 旭化成せんい株式会社 精密加工用研磨布
JP2010274362A (ja) 2009-05-28 2010-12-09 Nitta Haas Inc 発泡ポリウレタンの製造方法および研磨パッドの製造方法
US20150065013A1 (en) * 2013-08-30 2015-03-05 Dow Global Technologies Llc Chemical mechanical polishing pad
JP6227357B2 (ja) * 2013-09-30 2017-11-08 Hoya株式会社 磁気ディスク用基板の製造方法および磁気ディスクの製造方法
JP7118840B2 (ja) * 2018-09-28 2022-08-16 富士紡ホールディングス株式会社 研磨パッド

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