TWI513871B

TWI513871B - 研磨墊及化學機械研磨方法

Info

Publication number: TWI513871B
Application number: TW099136694A
Authority: TW
Inventors: Nobuo Takaoka; Mitsuru Kato; Chihiro Okamoto; Kimio Nakayama
Original assignee: Kuraray Co
Priority date: 2009-10-30
Filing date: 2010-10-27
Publication date: 2015-12-21
Also published as: JP5629266B2; JPWO2011052173A1; WO2011052173A1; TW201120269A

Description

研磨墊及化學機械研磨方法

本發明係關於一種用於被研磨基材之平坦化或鏡面化之研磨墊、及使用該研磨墊之化學機械研磨方法。詳言之，例如較佳使用於半導體晶圓表面之表面研磨、或配線基板之研磨等之不織布型研磨墊。

近年來，隨著積體電路之高積體化及多層配線化，正尋求在形成有積體電路之半導體晶圓上之高平坦度。

用以研磨半導體晶圓之研磨法係廣泛採用化學機械研磨(CMP)。CMP係藉由一邊將研磨糊滴於旋轉中的被研磨基材之表面，一邊使行星齒輪狀旋轉中的研磨墊接觸而進行研磨的方法。

習知CMP所用之研磨墊係由如具有下列專利文獻1至4所揭示的獨立氣泡構造之高分子發泡成形體所構成的研磨墊；或如下列專利文獻5至18所揭示的不織布型研磨墊。

例如，由發泡成形體所構成的研磨墊係藉由進行二液硬化型聚胺甲酸酯之澆鑄發泡成形所製造。如此之研磨墊係利用不織布型研磨墊也具有高的剛性。因此，於研磨時，由於對被研磨基材之凸部變得容易選擇性地施加載重，研磨速率(研磨速度)較高。然而，由發泡成形體所構成的研磨墊係具有如下之缺點：所凝聚的研磨粒存在於研磨面之情形下，由於也對於所凝聚的研磨粒選擇性地施加載重，變得容易在研磨面上造成刮傷。因而，也如非專利文獻1所揭示，具有如下之缺點：在具有容易被刮傷之銅配線的基材、或研磨界面接著性弱的低介電常數材料之情形下，特別容易發生刮傷或界面剝離。另外，於澆鑄發泡成形下，由於難以獲得均質地發泡之發泡成形體，具有研磨面內之研磨不均一性容易變高的缺點。

另一方面，例如不織布型研磨墊係含有不織布、與不織布內部所賦予的聚胺甲酸酯樹脂等之高分子彈性體。如此之不織布型研磨墊也較由發泡成形體所構成的研磨墊更具有優異的柔軟性。因此，所凝聚的研磨粒即使存在於研磨面之情形下，載重也難以選擇性地施加於所凝聚的研磨粒，不易對研磨面造成刮傷。然而，不織布型研磨墊具有得不到夠高的平坦化性能之問題。認為此係如下之原因：由於不織布型研磨墊柔軟，於研磨時，隨著被研磨基材之表面形狀而變形、或研磨特性將隨時間經過而改變，應力將局部集中於纖維所存在的部分。另外，不織布型研磨墊也具有研磨速率低的問題。

另外，下列專利文獻15至18係揭示以實現較習知還高精確度的研磨加工作為目的，使用由極細纖維之纖維束所形成的不織布之不織布型研磨墊。具體而言，例如專利文獻15係揭示纏繞平均纖度為0.0001至0.01分特克斯(dtex)之聚酯極細纖維之纖維束所形成的不織布、與由存在於此不織布內部空間之以聚胺甲酸酯為主成分的高分子彈性體所構成的片狀物而成之研磨墊。

專利文獻1：日本專利特開2000-178374號公報

專利文獻2：日本專利特開2000-248034號公報

專利文獻3：日本專利特開2001-89548號公報

專利文獻4：日本專利特開平11-322878號公報

專利文獻5：日本專利特開2002-9026號公報

專利文獻6：日本專利特開平11-99479號公報

專利文獻7：日本專利特開2005-212055號公報

專利文獻8：日本專利特開平3-234475號公報

專利文獻9：日本專利特開平10-128674號公報

專利文獻10：日本專利特開2004-311731號公報

專利文獻11：日本專利特開平10-225864號公報

專利文獻12：日本專利特表2005-518286號公報

專利文獻13：日本專利特開2003-201676號公報

專利文獻14：日本專利特開2005-334997號公報

專利文獻15：日本專利特開2007-54910號公報

專利文獻16：日本專利特開2003-170347號公報

專利文獻17：日本專利特開2004-130395號公報

專利文獻18：日本專利特開2002-172555號公報

非專利文獻1：柏木正弘等、「CMP之科學」、Science Foram股份有限公司、1997年8月20日、p. 113至119

如上所述，雖然使用由發泡成形體所構成的研磨墊之CMP係具有優異的研磨速率，但是具有容易造成刮傷、研磨面內之研磨不均一性容易變高之問題。另外，使用不織布型研磨墊的CMP難以給予刮傷，但是具有研磨速率低，另外，由於耐磨損性低，具有壽命短的問題。

本發明係為了解決如此之問題，目的在於提供一種具有優異的耐割傷性的不織布型研磨墊，其可以獲得高的研磨速率，在研磨面內之研磨不均一性低，另外，能夠實現不易造成刮傷之CMP。

本發明之一形態係一種研磨墊，其係含有由平均橫截面積為0.1至30μm² 之極細纖維的纖維束所形成的不織布、與在不織布內部所賦予的高分子彈性體；於厚度方向之縱截面，從第一表面起而朝厚度方向20%以內之厚度區域中之纖維束橫截面的平均數量密度D₁ 為1000至5000個/mm² ；D₁ 與從對向於第一表面之第二表面起而朝厚度方向20%以內之厚度區域中之纖維束橫截面的平均數量密度D₂ 之比(D₁ /D₂ )為1.3至5。

另外，本發明之另一形態係一種化學機械研磨方法，其係基材之化學機械研磨方法；一邊將研磨糊滴於基材之表面，一邊使該研磨墊的第一表面接觸於該基材表面而研磨。

本發明之目的、特徵、形態及優點係藉由以下之詳細說明及所附上的圖式，變得更明白。

藉由使用本發明之研磨墊而研磨基材表面，能夠以高的研磨速率而實現高精確度的研磨加工。另外，在所研磨的基材表面，刮傷不易殘留。再者，研磨墊之研磨面的耐磨損性高。

針對關於本發明之研磨墊之一實施形態，一邊參照圖示且一邊詳加說明。第1圖係本實施形態的研磨墊10之示意縱截面圖。於第1圖中，1係由平均橫截面圖0.1至30μm² 之極細纖維1a之纖維束1b所形成的不織布，2係在不織布1之內部所賦予的高分子彈性體，3係研磨墊10之第一表面的研磨面，4係研磨墊10之第二表面的固定面。另外，R₁ 係從研磨面3之表面起而朝厚度方向20%以內之厚度區域，R₂ 係從對向於研磨面3之固定面4的表面起而朝厚度方向20%以內之厚度區域。又，R₃ 是從研磨面3表面起而朝厚度方向40至60%之厚度區域。還有，研磨面3係於研磨時接觸於被研磨基材之面，固定面4係使用雙面黏著膠帶等固定在CMP裝置之旋轉固定盤的面。

如第1圖所示，研磨墊10係含有由極細纖維1之纖維束1b所形成的不織布1、與在不織布1之內部所賦予的高分子彈性體2的複合片。研磨墊之厚度係按照用途加以適當選擇，例如，較佳約為0.5至3 mm，進一步較佳約為0.7至2 mm。而且，研磨墊10之厚度方向的縱截面，從研磨面3之表面起而朝厚度方向20%以內之厚度區域中之纖維束橫截面的平均數量密度D₁ 為1000至5000個/mm² 。平均數量密度D₁ 、與從對向於研磨面3之固定面4的表面起而朝厚度方向20%以內之厚度區域中之纖維束橫截面的平均數量密度D₂ 之比(D₁ /D₂ )為1.3至5。如此方式，存在於研磨墊10之研磨面3表面附近的纖維束1b之密度係較存在於固定面4之表面附近的纖維束1b之密度還高。藉由使存在於研磨面3之表面附近的纖維束1b之密度成為高密度，能夠使研磨面3側之剛性及硬度比固定面4之側還高。而且，藉由使研磨面3側之剛性變高，用以對被研磨基材之表面塞入研磨粒的壓力將變高，研磨速率將變高，另外，耐磨損性也將提高。另外，藉由使存在於固定面4表面附近的纖維束1b之密度成為低密度，由於適度維持對被研磨基材表面之隨動性或適合性，在表面上變得難以發生刮傷。

研磨墊10之厚度方向縱截面中之平均數量密度D₁ 係進行如下方式所算出。使用刀刃而平行於厚度方向切斷研磨墊10，利用掃瞄型電子顯微鏡(SEM)而以100至1000倍觀察、拍攝其切斷面。還有，此時也可以利用氧化鋨等之染料以進行切斷面之染色。然後，從所拍攝的影像，計算在從研磨面3之表面起而朝厚度方向20%以內之厚度區域R₁ 所觀察到的纖維束1b每既定面積之橫截面的個數，算出纖維束1b每單位面積的橫截面之個數的數量密度(個/mm² )。還有，研磨面經過立絨處理之情形下，在從所立絨的極細纖維或纖維束之根部起而朝厚度方向20%以內之厚度區域，算出數量密度。另外，在研磨墊表面形成有溝或孔之情形下，在未形成有溝或孔之部分，算出數量密度。在數個位置(例如，5個位置)到處算出如此之數量密度，將所獲得之數量密度之數量平均設為平均數量密度D₁ 。同樣地，平均數量密度D₂ 係計算在從固定面4之表面起而朝厚度方向20%以內之厚度區域R₂ 所觀察到的纖維束每既定面積之橫截面的個數，算出每單位面積的橫截面個數之數量密度(個/mm² )。在數個位置(例如，5個位置)到處算出如此之數量密度，將所獲得之數量密度的數量平均設為平均數量密度D₂ 。

研磨墊10之平均數量密度D₁ 為1000至5000個/mm² ，較佳為1000至4500個/mm² ，進一步較佳為1100至4000個/mm² ，特別理想為1200至3000個/mm² 之範圍。D₁ 低於1000個/mm² 之情形下，由於使研磨面3之表面附近的剛性變低，且由於對被研磨基材變得難以塞入研磨粒而使研磨速率降低或耐磨損性降低。另外，D₁ 超過5000個/mm² 之情形下，由於使研磨面3之表面附近的剛性變得過高，刮傷變得容易發生。

另外，研磨墊10之平均數量密度D₂ 為200至3500個/mm² ，更佳為300至3000個/mm² ，特別理想為500至2500個/mm² 之範圍。D₂ 過低之情形下，由於使對被研磨基材之隨動性或適合性變得過高及研磨墊整體之剛性將降低，具有平坦化性能降低之傾向。於此，所謂平坦化性能係意指在被研磨基材上形成具有高平坦度之研磨面的能力。平均數量密度D₂ 過高之情形下，由於使對被研磨基材之隨動性或適合性變低，具有研磨面內之研磨不均一性變高之傾向。另外，由於研磨墊內部之研磨糊的保持性將降低，具有研磨速率將降低之傾向。

研磨墊10係其平均數量密度D₁ 與其平均數量密度D₂ 之比(D₁ /D₂ )為1.3至5，較佳為1.4至3.7，進一步較佳為1.5至2.6之範圍。D₁ /D₂ 低於1.3之情形下，由於提高剛性，研磨速率將提高；但是由於使對被研磨基材之隨動性變得過低，研磨不均一性將變高，同時耐磨損性也將降低。另一方面，D₁ /D₂ 超過5之情形下，由於使對被研磨基材之隨動性變得過高，研磨速率將降低，另外，由於研磨墊之研磨面3側與固定面4側之密度差過大，研磨面3側與固定面4側之隨動性產生差異而使平坦化性能降低。

另外，研磨墊10係存在平均數量密度D₁ 、平均數量密度D₂ 、與從研磨面3之表面起而朝厚度方向40至60%之厚度區域R₃ 中之纖維束橫截面的平均數量密度D₃ 較佳為D₁ ＞D₃ ＞D₂ 之關係。具有如此關係之情形下，由於研磨墊1內部之研磨糊具有優異的保持性，實現更高的研磨速率。另外，研磨墊之剛性與對被研磨基材之隨動性也具有優異的均衡性。其結果，平坦化性能或研磨速率變得更高的同時，耐磨損性也具有變高的傾向。

另外，D₁ /D₃ 為1至1.4範圍之情形下，不織布內部之剛性均衡性將變得更適切，對研磨粒之被研磨基材的塞入硬度將變高，具有可以獲得高的研磨速率之傾向。另外，從對被研磨基材之隨動性更適切之觀點，D₃ /D₂ 較佳為1.4至3範圍之情形。

形成纖維束之極細纖維的平均橫截面積係0.1至30μm² ，較佳為10至15μm² 。由平均橫截面積低於1μm² 之極細纖維所構成的纖維束之情形下，於研磨之際，纖維將被斷裂而脫落，研磨粒將凝聚於所脫落的纖維而使刮傷變得容易發生。另外，由平均橫截面積超過30μm² 之極細纖維所構成的纖維束之情形下，極細纖維之表面積將變大，充分提高研磨面附近之纖維束的密度將變得困難。

另外，纖維束之平均橫截面積為40至400μm² ，進一步較佳為40至350μm² 。纖維束之平均橫截面積為40μm² 以上之情形下，研磨墊之強度或耐磨損性將提高，另外，也變得難以引起因不織布製造時之針扎處理所造成的纖維斷裂。另外，纖維束之平均橫截面積為400μm² 以下之情形下，由於能夠充分提高研磨面附近之纖維束的密度，能夠進一步提高研磨速率。還有，形成一纖維束之極細纖維的條數較佳為5至4000條，進一步較佳為5至30條。

形成極細纖維之聚合物並未予以特別限定。具體例，例如，可列舉：聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、間苯二甲酸改性PET、磺基間苯二甲酸改性PET、聚對苯二甲酸丁二酯、聚對苯二甲酸己二酯等之芳香族聚酯類及其共聚物；聚乳酸、聚丁二酸乙二酯、聚丁二酸丁二酯、聚丁二酸己二酸丁二酯、聚羥基丁酸酯-聚羥基戊酸酯共聚物等之脂肪族聚酯及其共聚物；耐綸6、耐綸66、耐綸10、耐綸11、耐綸12、耐綸6-12等之聚醯胺類及其共聚物；聚丙烯、聚乙烯、聚丁烯、聚甲基戊烯、氯系聚烯烴等之聚烯烴類及其共聚物；含有25至70莫耳%之乙烯單位的改性聚乙烯醇；及聚胺甲酸酯系、耐綸系、聚酯系等之彈性體。此等聚合物能夠單獨地或組合二種以上而使用。

還有，形成極細纖維之聚合物係玻璃轉移溫度(Tg)較佳為50至300℃，進一步較佳為60至150℃，在50℃使其飽和吸水時之吸水率為0.2至2質量%之聚合物特別理想。

玻璃轉移溫度為上述範圍之情形下，由於能夠維持更高的剛性，研磨墊之平坦化性能將進一步變高，另外，於研磨之際，隨時間經過而使剛性變得不易降低。另外，在50℃使其飽和吸水時之吸水率為上述範圍之情形下，由於研磨墊於適度之範圍吸收研磨糊，研磨速率或研磨均一性進一步變得良好。另外，由於不會過度吸收研磨糊，研磨墊之剛性隨時間經過之降低及平坦化性能隨時間經過之變動將被抑制。

如此之聚合物的具體例，例如，可列舉：由PET(Tg 77℃、吸水率1質量%)、間苯二甲酸改性PET(Tg 67至77℃、吸水率1質量%)、磺基間苯二甲酸改性PET(Tg 67至77℃、吸水率1至3質量%)、聚萘二甲酸丁二酯(Tg 85℃、吸水率1質量%)、聚萘二甲酸乙二酯(Tg 124℃、吸水率1質量%)等所形成的芳香族聚酯系纖維；由間苯二甲酸與壬二醇與甲基辛二醇共聚合聚醯胺(Tg 125至140℃、吸水率1至3質量%)等所形成的半芳香族聚醯胺系纖維等。尤其，將芳香族成分作為1成分單體單位而含有的PET等或改性PET等之半芳香族聚酯系聚合物特別理想。使用半芳香族聚酯系聚合物之情形下，從下列觀點而特別理想：容易提高研磨片之剛性，於研磨之際，也不易發生因水分所導致的隨時間經過變化，另外，容易形成緻密且高密度之不織布。

另外，本實施形態中之不織布係由極細纖維之纖維束所形成，而該極細纖維係源自由極細纖維發生型纖維之長纖維所構成的長纖維棉網，具有優異的形態安定性，再者，從纖維脫落將變少的觀點也較佳。例如，如此之不織布係藉由與熔融紡紗直接鍵結的所謂紡紗黏合法而製造由如海島型複合纖維之極細纖維發生型纖維所構成的長纖維棉網，纏繞處理此長纖維棉網而作成纏繞棉網後，將極細纖維發生型纖維轉換成極細纖維所製造。還有，所謂長纖維並非使纖維長度如約10至50 mm短纖維的方式來刻意切斷的短纖維(staple)，具有長的纖維長度之纖維。具體而言，例如極細纖維發生型纖維的纖維長度較佳為100 mm以上，只要技術上可製造，並且不會物理性斷裂，也可以為數m、數百m、數km之纖維長度。

另外，本實施形態中之不織布也可以為使形態安定性提高之目的下而使編織物纏繞一體化的不織布。還有，使用纏繞不織布之情形，纖維束之平均數量密度係以除了編織物以外之僅不織布的厚度為基準所算出。

研磨墊10係具有在由極細纖維1a之纖維束1b所形成的不織布1之內部賦予有高分子彈性體2而予以複合化的構造。

不織布1與高分子彈性體2之含有比率(不織布/高分子彈性體；質量比)較佳為55/45至95/5，進一步較佳為60/40至90/10，特別理想為70/30至90/10之範圍。如此範圍之情形下，可以獲得剛性為適度之研磨墊。高分子彈性體之含有比率過少之情形下，具有研磨墊之剛性變得過低之傾向。另外，高分子彈性體之含有比率過多之情形下，具有研磨墊之剛性變得過高之傾向。

另外，如第2圖所示，於研磨墊10中，形成纖維束1b之極細纖維1a較佳為利用高分子彈性體2所黏合而予以集束。於此，所謂將極細纖維1a予以集束係意指存在於纖維束1b內部之極細纖維1a的大部分係藉由滲入纖維束1b內部之高分子彈性體2所黏合而予以束縛的狀態。如此方式，藉由使極細纖維1a予以集束，研磨墊10之剛性將變高，同時也抑制極細纖維1a之脫落。極細纖維1a未予以集束之情形下，由於極細纖維擺動，具有使研磨墊變得柔軟之傾向。

另外，如第2圖所示，複數條纖維束1b彼此較佳為藉由存在於纖維束1b之外側的高分子彈性體2所黏合而以塊狀(bulk)存在。如此方式，藉由使纖維束彼此予以黏合而提高研磨墊之形態安定性且提高研磨安定性。還有，極細纖維之集束狀態及纖維束彼此之黏合狀態能夠藉由研磨墊截面之電子顯微鏡照片而加以確認。

黏合滲入極細纖維內部之高分子彈性體及極細纖維束彼此之高分子彈性體較佳為非多孔質狀。還有，所謂非多孔質狀係意指實質上不具有如多孔質狀、或海綿狀(以下，也簡稱為多孔質狀)之高分子彈性體的許多獨立氣泡的狀態。具體而言，例如，意指並非如使溶劑系聚胺甲酸酯凝固而可以獲得之具有許多微細獨立氣泡之高分子彈性體。進行集束或黏合之高分子彈性體為非多孔質狀之情形下，研磨安定性將變高，另外，由於研磨時之糊屑或墊屑變得不易堆積於空隙中，能夠不容易磨損且長時間維持高的研磨速率。再者，由於對極細纖維之接著強度變高，能夠更抑制起因於纖維脫落之刮傷的發生。再者，由於可以獲得更高的剛性，且可以獲得更具有優異的平坦化性能的研磨墊。

在研磨墊10之研磨面3之D硬度較佳為25至50，進一步較佳為30至49，特別理想為為31至47。D硬度為如此範圍之情形下，不易受到被研磨基材之表面形狀的影響，從平坦化性能之觀點，可以獲得最適剛性之研磨墊。

接著，針對在不織布內部所賦予的高分子彈性體而詳細加以說明。

不織布之內部所賦予的高分子彈性體的種類並未予以特別限定。高分子彈性體之具體例，例如，由聚胺甲酸酯系樹脂、聚醯胺系樹脂、(甲基)丙烯酸酯系樹脂、(甲基)丙烯酸酯-苯乙烯系樹脂、(甲基)丙烯酸酯-丙烯腈系樹脂、(甲基)丙烯酸酯-烯烴系樹脂、(甲基)丙烯酸酯-(加氫)異戊二烯系樹脂、(甲基)丙烯酸酯-丁二烯系樹脂、苯乙烯-丁二烯系樹脂、苯乙烯-加氫異戊二烯系樹脂、丙烯腈-丁二烯系樹脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯系樹脂、醋酸乙烯系樹脂、(甲基)丙烯酸酯-醋酸乙烯系樹脂、乙烯-醋酸乙烯系樹脂、乙烯-烯烴系樹脂、矽氧烷系樹脂、氟系樹脂、聚酯系樹脂所構成的彈性體。高分子彈性體可以各自單獨使用或是也可以組合二種以上而使用。此等高分子彈性體之中，如聚胺甲酸酯系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚乙烯醇系樹脂等之氫鍵結性高分子彈性體特別理想。還有，氫鍵結性高分子彈性體係藉由氫鍵而進行結晶化或凝聚的高分子彈性體，對極細纖維之集束性及對極細纖維之束縛黏合性高。另外，聚胺甲酸酯系樹脂係用以集束極細纖維或黏合纖維束彼此之具特別優異的接著性，另外，從提高研磨墊之硬度，具有優異的研磨下隨時間經過的安定性之觀點則特別理想。

高分子彈性體之玻璃轉移溫度較佳為-10℃以下，進一步較佳為-15℃以下。玻璃轉移溫度過高之情形下，由於高分子彈性體脆弱，擔憂研磨中將脫落。玻璃轉移溫度係由利用在動態黏彈性測定拉伸模式之損失彈性模數的波峰溫度所算出。玻璃轉移溫度係視高分子彈性體之α-分散的波峰溫度而定。例如，聚胺甲酸酯系樹脂之情形，藉由調整成為軟質成分之聚醇的組成或硬質成分與軟質成分之比率而能夠使玻璃轉移溫度成為-10℃以下。

另外，高分子彈性體較佳為具有如下之彈性。從研磨墊之剛性變高，另外也具有優異的彈性之觀點，高分子彈性體之在23℃及50℃之儲存彈性模數(G’)為90至900 MPa，進一步較佳為20至800 MPa。另外，從具有優異的研磨安定性之觀點，在23℃之儲存彈性模數(G₂₃ ’)與在50℃之儲存彈性模數(G₅₀ ’)之比(G₂₃ ’/G₅₀ ’)為4以下，進一步較佳為3以下且1/3以上。

另外，從具有優異的研磨糊之保液性及研磨安定性之觀點，高分子彈性體係於50℃予以飽和吸水時之吸水率較佳為0.2至5質量%，進一步較佳為0.5至3質量%。

於此，高分子彈性體之代表例係針對聚胺甲酸酯系樹脂而詳細加以說明。聚胺甲酸酯系樹脂可列舉：藉由以既定之莫耳比而使高分子聚醇、有機聚異氰酸酯、與鏈延長劑等反應所獲得之各種聚胺甲酸酯系樹脂。

高分子聚醇之具體例，例如，可列舉：聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亞甲基二醇、聚(甲基四亞甲基二醇)等之聚醚系聚醇及其共聚物；聚伸丁基己二酸酯二醇、聚伸丁基癸二酸酯二醇、聚六亞甲基二酸酯二醇、聚(3-甲基-1,5-伸戊基己二酸酯)二醇、聚(3-甲基-1,5-伸戊基癸二酸酯)二醇、間苯二甲酸共聚合聚醇、對苯二甲酸共聚合聚醇、環己醇共聚合聚醇、聚己內酯二醇等之聚酯系聚醇及其共聚物；聚六亞甲基碳酸酯二醇、聚(3-甲基-1,5-伸戊基碳酸酯)二醇、聚五亞甲基碳酸酯二醇、聚四亞甲基碳酸酯二醇、聚(甲基-1,8-八亞甲基碳酸酯)二醇、聚九亞甲基碳酸酯二醇、聚環己烷碳酸酯等之聚碳酸酯系聚醇及其共聚物；聚酯碳酸酯聚醇等。另外必要時，也可以併用三羥甲基丙烷等之3官能醇或季戊四醇等之4官能醇等之多官能醇，或是乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇等之短鏈醇。

另外，藉由將羧基、磺酸基、烴基、碳數5以下-尤其碳數3以下之聚伸烷基二醇基等之具有親水性基之聚醇成分作為樹脂構造單位而含有，能夠使對水性介質之分散性、或對研磨糊之潤濕性提高。

具有羧基之聚醇成分的具體例，可列舉：2,2-雙(羥甲基)丙酸、2,2-雙(羥甲基)丁酸、2,2-雙(羥甲基)戊酸等之含有羧基之二醇。另外，具有碳數5以下之聚伸烷基二醇基之聚醇成分的具體例，可列舉：聚乙二醇、聚丙二醇及其共聚物。

還有，聚醇成分係使用具有-10℃以下，進一步具有-20℃以下之玻璃轉移溫度的聚碳酸酯系聚醇，使聚胺甲酸酯系樹脂之玻璃轉移溫度成為-10℃以下，另外，由於容易提高彈性模數而特別理想。如此之聚醇成分較佳為含有脂環式聚碳酸酯系聚醇、直鏈狀聚碳酸酯系聚醇等之聚碳酸酯系聚醇，其中特別理想為含有聚醇成分全部量之60至100質量%的熔點為0℃以下之非晶性聚碳酸酯系聚醇。從耐割傷性高且吸水性或儲存彈性模數也為適度之觀點，較佳為將如此之聚碳酸酯系聚醇作為原料之聚胺甲酸酯系樹脂。

熔點為0℃以下之非晶性聚碳酸酯系聚醇的具體例，例如，可列舉：聚(3-甲基-1,5-伸戊基碳酸酯)二醇、聚(甲基-1,8-八亞甲基碳酸酯)二醇等之具有分枝之聚碳酸酯聚醇；聚六亞甲基碳酸酯二醇、聚五亞甲基碳酸酯二醇、聚四亞甲基碳酸酯二醇、聚九亞甲基碳酸酯二醇、聚環己烷碳酸酯等之聚碳酸酯系聚醇。

聚醇成分不論單獨使用或組合二種以上而使用皆可。

從藉由賦予適度彈性而能夠抑制刮傷發生之觀點，源自聚胺甲酸酯系樹脂中之聚醇成分的構造單位之含有比例較佳為30至65質量%，進一步較佳為40至60質量%，特別理想為45至55質量%。

還有，含有源自具有親水性基之聚醇成分的構造單位之聚胺甲酸酯系樹脂係對研磨糊之潤濕性將提高，但是具有吸水率變得過高之傾向。為了獲得使在上述的50℃飽和吸水時之吸水率成為如0.2至5質量%之聚胺甲酸酯系樹脂，較佳為使具有親水性基之聚醇成分的共聚合比例成為0.1至10質量%，進一步較佳成為0.5至5質量%。藉由以如此之含有比例而使具有親水性基之聚醇成分作為構造單位而含有，能夠一邊將因吸水所導致的膨潤軟化抑制至最小限度且一邊提高吸水率或潤濕性。另外，為了抑制使吸水率變得過高，較佳為與吸水性低的聚醇成分相組合而使用。如此之聚醇的具體例，例如，可列舉進行下列之聚碳酸酯系聚醇共聚合之聚碳酸酯聚醇等：聚伸丁基癸酸酯二醇、聚(3-甲基-1,5-伸戊基己二酸酯)二醇、聚(3-甲基-1,5-伸戊基癸二酸酯)二醇等之聚酯系聚醇及其共聚物；聚(3-甲基-1,5-伸戊基碳酸酯)二醇、聚(甲基-1,8-八亞甲基碳酸酯)二醇、聚六亞甲基碳酸酯二醇、聚五亞甲基碳酸酯二醇、聚四亞甲基碳酸酯二醇、聚九亞甲基碳酸酯二醇、聚環己烷碳酸酯二醇等。

有機聚異氰酸酯之具體例，例如，可列舉：六亞甲基二異氰酸酯、異佛酮二異氰酸酯、降莰烷二異氰酸酯、4,4’-二環己基甲烷二異氰酸酯等之脂肪族或脂環族二異氰酸酯等之無黃變型二異氰酸酯；2,4-甲苯基二異氰酸酯、2,6-甲苯基二異氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯、二甲苯二異氰酸酯聚胺甲酸酯等之芳香族二異氰酸酯等。另外必要時也可以併用3官能異氰酸酯或4官能異氰酸酯等之多官能異氰酸酯。此等異氰酸酯可以單獨使用，也可以組合二種以上而使用。從對極細纖維之接著性高且提高極細纖維之集束力，另外，可以獲得硬度高的研磨墊之觀點，此等異氰酸酯之中，較佳為4,4’-二環己基甲烷二異氰酸酯、2,4-甲苯基二異氰酸酯、2,6-甲苯基二異氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯、二甲苯二異氰酸酯等之脂環式二異氰酸酯或芳香族二異氰酸酯。

鏈延長劑之具體例，例如，可列舉：肼、乙二胺、丙二胺、六亞甲基二胺、九亞甲基二胺、二甲苯二胺、異佛酮二胺、哌啶及其衍生物、己二酸二醯肼、間苯二甲酸二醯肼等之二胺類；二乙三胺等之三胺類；三乙四胺等之四胺類；乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,4-雙(β-羥乙氧基)苯、1,4-環己烷二醇等之二醇類；三羥甲基丙烷等之三醇類；季戊四醇等之五醇類；胺乙基醇、胺丙基醇等之胺基醇類等。此等鏈延長劑可以單獨使用或是也可以組合二種以上而使用。從對纖維之接著性高，另外，可以獲得硬度為適當的研磨墊之觀點，此等鏈延長劑之中，較佳為從肼、哌啶、六亞甲基二胺、異佛酮二胺及其衍生物、二乙三胺等之三胺之中而組合二種以上而使用。另外，與鏈延長劑一起，也可以併用乙胺、丙胺、丁胺等之單胺類；4-胺基丁酸、6-胺基己酸等之含有羧基之單胺化合物；甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等之單醇類。而且，藉由併用2,2-雙(羥甲基)丙酸、2,2-雙(羥甲基)丁酸、2,2-雙(羥甲基)戊酸等之含有羧基之二醇等，將羧基等之離子性基導入聚胺甲酸酯系彈性體之骨架中而能夠進一步使對水之潤濕性提高。

聚胺甲酸酯系樹脂係用以控制吸水率或儲存彈性模數，較佳為藉由添加分子內含有2個以上可與形成聚胺甲酸酯之單體單位所具有的官能基進行反應之官能基的交聯劑、或聚異氰酸酯系化合物、多官能嵌段異氰酸酯系化合物等之自我交聯性化合物而形成交聯教構造。單體單位所具有的官能基與交聯劑的官能基之組合，可列舉：羧基與唑啉基、羧基與碳二醯亞胺基、羧基與環氧基、羧基與環碳酸酯基、羧基與氮雜環丙烷基、羧基與肼衍生物或醯肼衍生物等。從交聯形成為容易且所獲得之研磨墊之剛性或耐磨損性為優異之觀點，於此等組合之中，特別理想為具有羧基之單體單位與具有唑啉基、碳二醯亞胺基或環氧基之交聯劑的組合；具有羥基或胺基之單體單位與具有嵌段異氰酸酯基之交聯劑的組合；及具有羧基之單體單位與肼衍生物或醯肼衍生物的組合。具有碳二醯亞胺基之交聯劑，例如，可列舉：日清紡績股份有限公司製「Carbodilite E-01」、「Carbodilite E-02」、「Carbodilite V-02」等之水分散碳二醯亞胺系化合物。另外，具有唑啉基之交聯劑，例如，可列舉：日本觸媒股份有限公司製「Epocross K-2010E」、「Epocross K-2020E」、「Epocross WS-500」等之水分散唑啉系化合物。相對於聚胺甲酸酯系樹脂而言，交聯劑之有效成分較佳為1至20質量%。更佳為1.5至10質量%。

於不損害本發明之效果的範圍內，聚胺甲酸酯系樹脂也可以更含有滲透劑、消泡劑、潤滑劑、撥水劑、撥油劑、增黏劑、增量劑、硬化促進劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、防黴劑、發泡劑、聚乙烯醇、羧甲基纖維素等之水溶性高分子化合物、染料、顏料、無機微粒等。

接著，針對本實施形態之研磨墊之製造方法之一例詳細加以說明。

(1)棉網製造步驟

於本製造方法中，首先製造由進行水溶性熱可塑性樹脂與非水溶性熱可塑性樹脂之熔融紡紗所獲得之海島型複合纖維所構成的長纖維棉網。還有，於本實施形態中，將海島型複合纖維作為用以形成極細纖維之複合纖維使用，也可以使用多層積層型截面纖維等之習知的極細纖維發生型纖維以取代海島型複合纖維。

海島型複合纖維係分別進行水溶性熱可塑性樹脂、及與水溶性熱可塑性樹脂相溶性低的非水溶性熱可塑性樹脂之熔融紡紗後，藉由使其複合化所獲得。然後，藉由從如此之海島型複合纖維進行水溶性熱可塑性樹脂之溶解去除或分解去除而形成極細纖維。從工業性之觀點，海島型複合纖維之寬度較佳為0.5至3分特克斯，進一步較佳為0.8至2.5分特克斯。

水溶性熱可塑性樹脂係藉由水或鹼水溶液、酸水溶液等之水溶液，於加熱條件下或加壓條件下，予以溶解去除或分解去除之聚合物。水溶性熱可塑性樹脂之具體例，例如，可列舉：聚乙烯醇(PVA)、PVA系共聚物、共聚合聚氧乙烯聚乙二醇及/或含有磺酸鹼金屬鹽之化合物等之改性聚酯等。此等水溶性熱可塑性樹脂之中，從具有優異的對水的溶解性之觀點，較佳為PVA或PVA系共聚物。

另外，非水溶性熱可塑性樹脂係用以形成上述之極細纖維的各種聚合物，並無特別限定而能夠使用。還有，非水溶性熱可塑性樹脂也可以含有各種添加劑。添加劑之具體例可列舉：觸媒、著色防止劑、耐熱劑、難燃劑、潤滑劑、防污劑、螢光增白劑、消豔劑、著色劑、光澤改良劑、除電劑、抗菌劑、防蟎劑、無機微粒等。

藉由熔融紡紗水溶性熱可塑性樹脂與非水溶性熱可塑性樹脂而予以複合化之後，針對藉由紡紗黏合法而形成長纖維棉網之方法，以下，詳細加以說明。

首先，藉由分別各自的擠出劑而熔融混煉水溶性熱可塑性樹脂及非水溶性熱可塑性樹脂，同時使從各不相同的紡紗噴嘴而使熔融樹脂之紗束同時噴出。然後，藉由利用複合噴嘴而使所噴出的紗束使其複合後，從紡紗頭之噴嘴孔使其噴出而形成海島型複合纖維。從容易縮小單纖維的截面積且可以獲得纖維密度高的纖維束之觀點，海島型複合纖維中之島數較佳為5至4000島/纖維，進一步較佳為10至1000島/纖維。

利用冷卻裝置以冷卻海島型複合纖維後，利用空氣噴射/噴嘴等之抽氣裝置，藉由速度相當於1000至6000m/分鐘之拉取速度的高速氣流而成為目的之纖度的方式來予以拉伸。之後，藉由將所拉伸的複合纖維堆積於移動式之收集面上而形成有長纖維棉網。還有此時，必要時也可以部分壓黏所堆積的長纖維棉網。從工業性之觀點，長纖維棉網之基重量(單位面積質量)較佳為20至500 g/m² 之範圍。

(2)棉網纏繞步驟

接著，針對藉由重疊數片纏繞所獲得之長纖維棉網而形成纏繞棉網之棉網纏繞步驟加以說明。纏繞棉網係利用針扎或高壓水流處理等之習知不織布製造方法，藉由對長纖維棉網進行纏繞處理而可以獲得。

首先，將防止針折斷油劑、抗靜電油劑、纏繞改善油劑等之矽氧烷系油劑或礦物油系油劑賦予至長纖維棉網。還有，為了使基重不均減低，也可以藉由交叉包覆材而重疊二片以上之纖維棉網且賦予油劑。其後，藉由針扎而進行使纖維三次元纏繞的纏繞處理。藉由進行針扎而可以獲得高的纖維密度且難以引起纖維脫落之纏繞棉網。於針扎中，藉由改變表面側與背面側之針扎條件，能夠對表面側與背面側之纖維束密度賦予差異。

在針扎之油劑的種類或量、針形狀、針深度、扎針次等之針條件係使成為研磨面之表面側的纖維束密度、與成為固定面之背面側的纖維束密度成為適切之密度差的方式來予以適當選擇。

針之鉤數係從例如1至9鉤之中所選出，於未發生針折斷之範圍越多越好。另外，針扎深度較佳設為在棉網表面針扎後之模樣並不明顯的範圍。具體而言，例如，可列舉如下之條件：初期係利用6至9鉤之針而以5至25 mm之深度進行針扎處理，後半則利用3至6鉤之針而作成深度0.1至15 mm來集中纏繞表面側之纖維。另外，針扎數係根據針形狀、油劑之種類及用量等而適當選擇，具體而言，較佳約為500至5000扎/cm² ，另外，相對於從背面側之扎數，較佳為以1.5至2倍以上而處理從表面側之扎數。另外，與背面側作一比較，表面側較佳使用針之扎數較多的針，針之扎深度越淺越好。另外，較佳為提高扎數而藉由針之鉤而選擇性地纏繞表面側之纖維。

另外，從可以獲得纖維密度高的纏繞棉網之觀點，針扎後之纏繞棉網的基重較佳成為針前之長纖維棉網基重的1.2倍以上，進一步較佳為1.5倍以上的方式來進行。纏繞棉網的基重係按照成為目的之研磨墊的厚度等而予以適當選擇，從具有優異的操作性之觀點，較佳為100至1500 g/m² 之範圍。

另外，從可以獲得形態保持性良好、纖維之脫落少且纖維密度高的纏繞棉網之觀點，纏繞棉網的層間剝離強度較佳為2 kg/2.5 cm以上，進一步較佳為4 kg/2.5 cm以上。還有，層間剝離強度係成為三次元纏繞程度的目標。層間剝離強度過小之情形下，纖維纏繞體之纖維密度並不充分高。另外，雖然纏繞不織布之層間剝離強度的上限並未予以特別限定，從纏繞處理效率之觀點，較佳約為30 kg/2.5 cm以下。

(3)濕熱收縮處理步驟

接著，藉由使纏繞棉網濕熱收縮而提高纏繞棉網之纖維密度及纏繞程度。還有，於本步驟中，與含有短纖維之纏繞棉網濕熱收縮之情形作一比較，藉由使含有長纖維之纏繞棉網濕熱收縮更能夠使纏繞棉網大幅收縮，因此，極細纖維之纖維密度變得緻密。濕熱收縮處理較佳為藉由水蒸氣加熱而進行。

水蒸氣加熱條件係環境氣溫較佳為60至130℃之範圍，相對濕度較佳為75%以上，相對濕度進一步較佳為80%以上，進行60至600秒鐘之加熱處理。從能夠以高收縮率而使纏繞棉網收縮之觀點，較佳為如此加熱條件之情形。還有，相對濕度過低之情形下，藉由接觸於纖維之水分將快速乾燥，具有收縮將變得不充分之傾向。

濕熱收縮處理係使纏繞棉網之面積收縮率較佳成為35%以上，進一步較佳成為40%以上的方式來使其收縮。如此方式，藉由以高的收縮率而使其收縮，纖維密度將變得緻密。面積收縮率之上限並未予以特別限定，從收縮之限度或處理效率之觀點，較佳約為80%。還有，面積收縮率(%)係藉由下式(1)所算出：面積收縮率(%)=(收縮處理前之片材面的面積-收縮處理後之片材面的面積)/收縮處理前之片材面的面積×100...(1)。

如此方式，予以濕熱收縮處理之纏繞棉網係藉由於海島型複合纖維之熱變形溫度以上之溫度予以加熱輥或加熱壓縮，進一步也可以提高纖維密度。此時，藉由對表面側與背面側，利用不同的條件進行加熱壓縮，也能夠使纖維束之密度梯度形成。藉由加熱輥所進行的壓縮條件，例如，可列舉：輥溫度為110至150℃、輥壓力為0.05至0.4 MPa之條件。收縮處理後之纏繞棉網的基重對收縮處理前之纏繞棉網的基重較佳為1.2至4倍，進一步較佳為1.5至4倍。

(4)高分子彈性體填充步驟I

也可以藉由於予以收縮處理之纏繞棉網的海島型複合纖維之進行極細纖維化處理之前，將高分子彈性體賦予纏繞棉網之內部而使海島型複合纖維黏著。如此方式，藉由於進行極細纖維化處理之前，將高分子彈性體賦予纏繞棉網，能夠提高纏繞棉網的形態安定性，或是調整所獲得之研磨墊纖維束之密度梯度。

本步驟係藉由使高分子彈性體之水性液含浸於予以收縮處理後之纏繞棉網後，使高分子彈性體凝固而使高分子彈性體含浸賦予纏繞棉網之內部。

所謂高分子彈性體之水性液係使形成高分子彈性體之成分分散於水系介質的水性分散液中，另外，使形成高分子彈性體之成分溶解於水性介質的水性溶液中。高分子彈性體之水性液的固形物濃度較佳為10質量%以上，進一步更佳為15質量%以上。

即使高分子彈性體之水性分散液為高濃度，黏度也低，由於也具有優異的含浸滲透性，容易對纏繞棉網進行高填充，對纖維也具有優異的接著性。因而，藉由本步驟所含浸賦予的高分子彈性體能夠強力束縛海島型複合纖維，另外，也容易提高研磨墊之表觀密度。另外，由於凝固高分子彈性體之水性分散液所獲得之高分子彈性體係對水之潤濕性高，可以獲得能夠均勻且大量保持研磨粒的研磨墊。

於水性分散液中，包含懸浮及乳化。分散於水性分散液的高分子彈性體的平均粒徑較佳約為0.01至0.2μm。

調製水性分散液之方法並未予以特別限定。例如，聚胺甲酸酯系樹脂之情形，藉由將具有羧基、磺酸基、羥基、碳數為5以下一尤其碳數為3以下之聚伸烷基二醇基等之具有親水性基的單體單位作為樹脂構造單位而含有，能夠賦予對水性介質之分散性。從一邊將因吸水所造成的膨潤軟化抑制至最小限度且一邊提高吸水率或潤濕性之觀點，具有如此之親水性基之單體單位的共聚合比例較佳為0.1至10質量%，進一步較佳為0.5至5質量%。

另外，藉由使用界面活性劑，也能夠使聚胺甲酸酯系樹脂之粒子乳化或懸浮於水系介質中。可用於乳化或懸浮之界面活性劑的具體例，例如，可列舉：月桂基硫酸鈉、月桂基硫酸銨、聚伸氧烷基十二烷基醚醋酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、烷基二苯基醚二磺酸鈉、二辛基磺基琥珀酸鈉等之陰離子性界面活性劑；聚伸氧乙基壬基苯基醚、聚伸氧乙基辛基苯基醚、聚伸氧乙基月桂基醚、聚伸氧乙基硬脂醯基醚、聚伸氧乙基-聚伸氧丙基嵌段共聚物等之非離子性界面活性劑等。另外，也可以使用具有反應性之所謂的反應性界面活性劑。另外，藉由適當選擇界面活性劑之濁點，也能夠將感熱凝膠化性賦予聚胺甲酸酯樹脂。

使高分子彈性體之水性液含浸於纏繞棉網中之方法，例如，可列舉：使用刮刀塗布機、桿塗布機、或輥塗布機之方法，或是進行浸漬之方法等。然後，藉由進行含浸有高分子彈性體水性液的纏繞棉網之乾燥，能夠使高分子彈性體凝固。乾燥方法可列舉：於50至200℃之乾燥裝置中進行熱處理之方法；或是於紅外線加熱之後，於乾燥機中進行熱處理之方法等。還有，藉由使高分子彈性體之水性液含浸於纏繞棉網中之後進行乾燥之情形，水分將從纏繞棉網之表層蒸發而水性液將遷移至表層。較佳為藉由以促進該遷移之條件使其乾燥，使高分子彈性體於表層中不均而使纖維束之密度梯度形成。熱風乾燥機之熱處理溫度的具體例，例如，較佳為130至170℃，進一步較佳為140至170℃。利用如此之方法，藉由不僅依照纖維束之密度差，也依照高分子彈性體所造成的密度差而提高研磨面側之密度，並藉由使研磨面側進一步變得緻密而可以獲得耐磨損性更高的研磨墊。

(5)極細纖維形成步驟

針對藉由去除海島型複合纖維中之水溶性熱可塑性樹脂而形成極細纖維之步驟，詳細加以說明。

海島型複合纖維中之水溶性熱可塑性樹脂係使用水、鹼性水溶液、酸性水溶液等予以溶解去除或予以分解去除。

於本步驟中，首先纏繞棉網或賦予高分子彈性體之纏繞棉網係被浸漬於水、鹼性水溶液、酸性水溶液等之熱水中而予以熱水處理。另外，為了提高溶解效率，必要時也可以進行利用輥之壓輥處理、高壓水流處理、超音波處理、噴淋處理、攪拌處理、搓揉處理等。還有，為了使固定面之纖維束成為低密度，也可以藉由高速水流或機械而進行搓揉處理來處理。

還有，不進行濕熱收縮處理步驟(3)，於本步驟中，也可以同時進行纏繞棉網之收縮處理與海島型複合纖維之極細纖維化。如此之同時進行收縮處理、與極細纖維化之方法的具體例，例如，可列舉：第1階段係將纏繞棉網於65至90℃的熱水中浸漬5至300秒鐘之後，再者，第2階段係於85至100℃的熱水中處理100至600秒鐘之條件。

(6)高分子彈性體填充步驟II

接著，集束極細纖維，另外，為了進一步束縛極細纖維束彼此，針對賦予高分子彈性體之步驟加以說明。於極細纖維形成步驟(5)中，藉由對海島型複合纖維實施極細纖維化處理，水溶性熱可塑性樹脂將被去除而在極細纖維束之內部形成有空隙。於本步驟中，藉由將高分子彈性體賦予如此之空隙中而集束極細纖維。另外，同時進一步藉由高分子彈性體而束縛極細纖維束彼此。還有，極細纖維已形成纖維束之情形下，藉由毛細現象，高分子彈性體之水性液容易被纖維束之內部所吸收。還有，本發明所用之高分子彈性體的水性液可以使用相同於高分子彈性體填充步驟I所說明的水性液。另外，使高分子彈性體填充及凝固之方法，方法上也可以使用相同於高分子彈性體填充步驟I所說明的方法。進行如此方式，研磨墊前驅物將被形成。

(7)精加工步驟

藉由對於所獲得之研磨墊前驅物實施平坦化處理，本實施形態之研磨墊將可以獲得。平坦化處理係藉由將研磨墊前驅物熱壓縮成形成既定之厚度，藉由利用砂紙、扎針布、鑽石等以研磨表面而平滑地精加工表面，用以調整厚度之處理。進行如此方式，所精加工的研磨墊之厚度較佳約為0.5至3 mm。

另外，研磨墊之表面也可以予以起毛處理。藉由進行起毛處理，研磨墊之研磨面與被研磨基材之接觸面積將變大，另外，與研磨糊之潤濕性將提高。起毛處理係利用砂紙而拋光處理研磨墊表面之方法。砂紙較佳使用研磨粒棉紗支數＃40號至＃80號之砂紙。起毛處理之具體例，例如，可列舉：利用接觸型拋光機所進行的連續起毛處理、或金剛砂型拋光處理、或組合接觸型與金剛砂型之拋光處理等。另外，為了形成均一之起毛狀態，也可以壓縮研磨墊所起毛處理的表面。

另外，為了使平坦化性能更提高，也可以在研磨墊之表面實施用以形成同心圓狀、螺旋狀、格子狀等之溝或孔的表面加工。藉由實施如此之表面加工，能夠在研磨面更均一地使研磨糊佈滿。

接著，針對使用本實施形態之研磨墊的化學機械研磨方法，一邊參照第3圖且一邊詳細說明。第3圖係顯示使用本實施形態之研磨墊10的化學機械研磨方法之實施模樣的側面圖。

於使用本實施形態之研磨墊10的化學機械研磨方法中，例如可使用具備如第3圖所示之圓形旋轉固定盤11、糊供應噴嘴12、載體13、與墊調節器14的CMP裝置20。在旋轉固定盤11之表面，藉由雙面膠帶而利用其固定面4以貼附研磨墊10。另外，載體13係被研磨基材15所支撐。

於CMP裝置20中，固定盤11係藉由省略圖面的馬達而於箭頭記號所示之方向上旋轉。另外，載體13係在固定盤11之面內，行星齒輪狀地藉由省略圖面的馬達而於例如箭頭記號所示之方向上旋轉。墊調節器14也在固定盤11之面內，行星齒輪狀地藉由省略圖面的馬達而於例如箭頭記號所示之方向上旋轉。

首先，一邊將蒸餾水流至被旋轉固定盤11所固定而旋轉的研磨墊10之表面上，一邊按壓旋轉於研磨墊10表面之墊調節器14而進行研磨墊10表面之調節。接著，從糊供應噴嘴12而將含有各種化學成分及硬質之微細研磨粒的研磨糊16供應至進行旋轉之研磨墊10之表面。然後，在研磨糊16各處所佈滿的研磨墊10上，按壓被載體13所固定而進行旋轉之被研磨基材15。然後，直到可以獲得既定之平坦度為止而持續研磨處理。藉由調整作用於研磨時之按壓力或是旋轉固定盤11與載體13之相對運動速度，精加工品質將受到影響。

於本實施形態之化學機械研磨方法中，研磨墊10係在旋轉固定盤11之表面，被固定面4所固定。藉由利用固定面4以固定研磨墊10，由於纖維束之數量密度高且剛性高的研磨面3成為外表面，研磨速率及耐磨損性將變高，另外，研磨面內之研磨不均一性將變低。另外，由於被旋轉固定盤11所固定的固定面4側之表層係纖維束之數量密度低且剛性低，能夠維持對被研磨基材15之表面的適度隨動性或適合性。

研磨糊16之成分係根據被研磨基材15之種類而予以適當選擇。研磨粒之具體例，例如，可列舉：具有數十nm至數百nm粒徑之SiO₂ 、Al₂ O₃ 、CeO₂ 、Mn₂ O₃ 、鑽石粒子等。另外，化學成分之具體例，例如，可列舉：改質酸/鹼等被研磨面之成分或界面活性劑等。

如此之本實施形態之化學機械研磨方法係可用於各種基材之研磨。基材之具體例，例如，可列舉：矽、氧化矽、氧氟化矽、有機聚合物等之絕緣材料；銅、鋁、鎢等之導電材料；鉭、鈦、氮化鉭、氮化鈦等之位障材料等。另外，其用途之具體例，例如，可列舉：矽晶圓、化合物半導體晶圓、半導體晶圓、半導體元件、液晶構件、光學元件、水晶、光學基板、電子電路基板、電子電路遮罩基板、多層配線基板、硬碟、MEMS(微機電系統)基材等之研磨。還有，研磨可以為一次研磨、二次研磨(調整研磨)、精加工研磨、鏡面研磨等中任一種。

實施例

以下，藉由實施例以具體說明實施例。還有，本發明之範圍係依照實施例之記載，並未予以任何限定。

首先，彙整本實施例所用之評估方法而加以說明。

[評估方法]

(1)極細纖維束之平均數量密度(D₁ 、D₂ 、D₃ )、單纖維之平均截面積及纖維束之平均截面積的測定

藉由使用切刀之刃而平行於厚度方向進行切斷研磨墊，形成厚度方向之截面。然後，利用氧化鋨以染色所獲得之截面。再利用掃瞄型電子顯微鏡(SEM)，以100至1000倍觀察截面，拍攝其影像。然後，從所獲得之影像而任意求得所選出的100個極細纖維束之截面積，將其平均值設為極細纖維束之平均截面積。另外，求得形成極細纖維束之100條極細纖維的截面積，將其平均值作為極細纖維的單纖維之平均截面積。

另外，從所獲得之影像，從研磨墊之表面起而朝厚度方向20%以內之厚度區域中，各處選擇5個位置之0.1 mm正方形區域，計算各位置中之極細纖維束的個數。從其結果，算出存在於每1 mm² 之極細纖維束的個數。將5個位置之平均設為D₁ 。

另外，從所獲得之影像，從研磨墊之背面起而朝厚度方向20%以內之厚度區域中，各處選擇5個位置之0.1 mm正方形區域，計算各位置中之極細纖維束的個數。從其結果，算出存在於每1 mm² 之極細纖維束的個數。將5個位置之平均設為D₂ 。

另外，從所獲得之影像，從研磨墊之表面起而朝厚度方向50%附近之部分中，各處選擇5個位置之0.1 mm正方形區域，計算各位置中之極細纖維束的個數。從其結果，算出存在於每1 mm² 之極細纖維束的個數。將5個位置之平均設為D₃ 。

(2)纏繞棉網之層間剝離強度

從所獲得之纏繞棉網，製作長23 cm、寬2.5 cm之長方形上之試驗片。然後，在試驗片之一端，利用刮鬍刀而將刻痕劃入厚度方向之約略中央。然後，用手拉伸距離邊緣約10 cm而剝離。然後，將所剝離的兩片邊緣固定於各自拉伸試驗機之夾頭。然後，利用拉伸試驗機拉伸，獲得應力-歪斜曲線(SS曲線)，從其平坦部分之應力而求出剝離強力。還有，拉伸速度係以100 mm/分鐘進行。還有，所獲得之結果係3個試驗片之平均值。

(3)研磨墊之D硬度的測定方法

使用硬度計D型(高分子計器股份有限公司製)，根據JIS K 6253而測定研磨墊的研磨面之D硬度。還有，載重係設定為5kg。

(4)磨耗重量減輕

根據JIS K5600-5-9之方法而測定切斷成直徑13 cm圓形之研磨墊研磨面的Taber(塔柏)磨損。還有，以磨損輪：H-22、載重：500g、旋轉數：1000次之條件而測定。求出測定前重量與測定後重量之差的重量減輕(mg)。

(5)高分子彈性體之玻璃轉移溫度(Tg)的測定

作成由構成研磨墊之高分子彈性體而成之長4 cm×寬0.5 cm×厚400μm±100μm之薄膜。然後，利用測微計以測定薄膜之厚度後，使用動態黏彈性測定裝置(DVE Rheospectoler、Rheology股份有限公司製)，以頻率11 Hz、升溫速度3℃/分鐘之條件而進行動態黏彈性之測定，將損失彈性模數之主要分散波峰溫度設為玻璃轉移溫度。

(6)在23℃及50℃之高分子彈性體的儲存彈性模數測定方法

將構成研磨墊之高分子彈性體作成長4 cm×寬0.5 cm×厚400μm±100μm之薄膜。然後，利用測微計以測定薄膜之厚度後，使用動態黏彈性測定裝置(DVE Rheospectoler、Rheology股份有限公司製)，以頻率11 Hz、升溫速度3℃/分鐘之條件而測定在23℃及50℃之儲存彈性模數，算出儲存彈性模數。

(7)高分子彈性體之飽和吸水率測定方法

將構成研磨墊之高分子彈性體在50℃乾燥後所獲得之厚度200μm之薄膜，於130℃進行30分鐘之熱處理。然後，在20℃、65%RH之條件下放置3日。然後，測定此時之乾燥時的質量。在將乾燥的薄膜，於50℃之水中浸漬2日。然後，從50℃之水取出後，隨即拭去薄膜最外表面之多餘的水滴等，測定吸水後之質量。然後，藉由下式而算出飽和吸水率。

飽和吸水率(%)=[(吸水後之質量-乾燥時之質量)/乾燥時之質量]×100

(8)研磨墊之研磨性能

將雙面黏著膠帶貼附於研磨墊之固定面而固定於CMP研磨裝置(野村製作所股份有限公司製「PPO-60S」)之旋轉固定盤。然後，藉由使用棉紗支數＃200之鑽石修整器(diamond dresser)(三菱Material(股)製之MEC200L)，以壓力177kPa、修整器旋轉數110旋轉/分鐘之條件，一邊流入速度120mL/分鐘之蒸餾水，一邊研削研磨墊表面18分鐘而進行調節(風乾)。

接著，將研磨糊供應至固定於旋轉固定盤之研磨墊表面。研磨糊係使用以蒸餾水而將Cabot公司製研磨糊SS25稀釋成2倍之研磨糊。另外，研磨糊之供應量係設為120ml/分鐘。然後，以壓板旋轉數50旋轉/分鐘、頭旋轉數49旋轉/分鐘、研磨壓力35kPa之條件，進行具有氧化膜表面之直徑8吋矽晶圓之100秒鐘研磨。

然後，在矽晶圓面內，測定49點之研磨前及研磨後的氧化膜膜厚，求出研磨速率(nm/分鐘)。另外，將49點之研磨速率的平均值設為平均研磨速率(R)，進一步求出研磨速率之標準偏差(σ)。然後，藉由式(1)：

不均一性(%)=(σ/R)×100...(1)

而算出不均一性。不均一性之值越小，顯示研磨面內越被均一地研磨。而且，能夠實現高精確度之研磨加工。

另外，藉由式(2)：

研磨速率安定性(%)=(研磨速率最大值-研磨速率最小值)×100...(2)

而算出研磨速率安定性。

再者，藉由使用晶圓表面檢查裝置Surfscan SP1(KLA-Tencor公司製)而測定存在於研磨後之具有氧化膜之矽晶圓表面的0.16μm以上大小之刮傷來評估刮傷性。

[實施例1]

使用作為島成分之PVA樹脂、作為海成分之改性度6莫耳%之間苯二甲酸改性PET。還有，間苯二甲酸改性PET係使在50℃飽和吸水時之吸水率為1質量%，其玻璃轉移溫度為77℃。藉由從25島/纖維之熔融複合紡紗用噴嘴(噴嘴溫度260℃)，以25：75(質量比)之比例而使PVA樹脂與間苯二甲酸改性PET噴出，形成海島型複合纖維之紗束。然後，藉由設置於噴嘴正下方之空氣噴射抽氣裝置而拉伸從噴嘴所噴出之紗束，一邊進行拉伸而細化且一邊進行冷卻而紡紗出平均纖度2.0dtex之海島型複合長纖維。還有，空氣噴射抽氣裝置之抽氣力係從每單位時間之噴出量、與所獲得之長纖維纖度之比例而使間接所求出的紡紗速度成為4000m/min的方式來予以調整。然後，藉由在設置於空氣噴射抽氣裝置正下方的移動式網上進行海島型複合纖維之連續收集，獲得基重量40 g/m² 之紡紗黏合片(長纖維棉網)。

接著，藉由交叉拋光而重疊12片之所獲得之紡紗黏合片，製作總基重為480 g/m² 之棉網積層體。然後，所獲得之棉網積層體噴灑防止針折斷油劑。接著，棉網積層體係依序使用針棉紗支數42號、鉤數3個之針、及針棉紗支數42號、鉤數6個之針，利用從其第一表面側起而以針深度5至25 mm之深度且扎數1500扎/cm² 之條件而予以針扎處理，進一步利用從其第二表面側起而以針深度0至15 mm之深度且扎數500扎/cm² 之條件而予以針扎處理。因針扎所造成的棉網積層體之面積收縮率為30%。藉由如此之針扎處理而可以獲得基重600 g/m² 、層間剝離強度11.0 kg/2.5 cm之纏繞棉網。

接著，藉由將所獲得之纏繞棉網於70℃之熱水中浸漬90秒鐘而使島成分應力緩和，使得面積收縮43%，進一步10分鐘浸漬於95℃之熱水中而使PVA樹脂溶解去除。還有，於乾燥狀態中，因熱水處理所造成的纏繞棉網之面積收縮率為45%。藉由熱水處理而可以獲得由極細纖維之纖維束所構成的不織布。不織布之基重為780 g/m² 、表觀密度為0.55 g/m³ 。

然後，使得已調整至固形物濃度25質量%之聚胺甲酸酯彈性體A之水性乳液含浸於所獲得之不織布中。還有，水性乳液中之聚胺甲酸酯彈性體A之平均粒徑為0.05μm。

還有，聚胺甲酸酯彈性體A係如下之高分子。相對於高分子二醇50質量%而言，聚胺甲酸酯彈性體A係使共聚合1.5質量%之4,4’-二環己基甲烷二異氰酸酯與短鏈胺與短鏈二醇與2,2’-雙(羥甲基)丙酸的合計量50質量%反應的聚碳酸酯系無黃變型聚胺甲酸酯100質量份，再利用碳二醯亞胺系5質量份使其交聯的交聯聚胺甲酸酯樹脂。還有，高分子二醇係以99.9：0.1(莫耳比)來混合非晶性聚碳酸酯系聚醇之六亞甲基碳酸酯與五亞甲基碳酸酯之共聚合聚醇、與碳數2至3之聚烷二醇的混合物。

聚胺甲酸酯彈性體A係吸水率2質量%、在23℃之儲存彈性模數450 MPa、在50℃之儲存彈性模數300 MPa、及玻璃轉移溫度-25℃。另外，以聚胺甲酸酯彈性體A之固形物換算，相對於不織布之質量而言，水性乳液係含浸15質量%。接著，藉由於90℃、50%RH氣體環境中，進行含浸有水性乳液的不織布之凝固處理，進一步於150℃進行乾燥處理，在進一步於150℃進行熱壓縮而可以獲得研磨墊前驅物A0。研磨墊前驅物A0係基重量910 g/m² 、表觀密度0.62 g/m³ 、厚度1.45 mm。另外，不織布與聚胺甲酸酯彈性體A之質量比率為87/13。

然後，藉由拋光研削加工研磨墊前驅物A0，可以獲得所平坦化的研磨墊A1。利用電子顯微鏡以觀察研磨墊A1之截面，極細纖維束之平均存在密度D₁ 約為2500個/mm² ，極細纖維束之平均存在密度D₂ 約為1200個/mm² ，D₁ /D₂ 約為2.1。另外，於其截面中，觀察到由平均截面積約為11μm² 之極細纖維所構成的平均截面積約為320μm² 之極細纖維束。而且，極細纖維係藉由滲入極細纖維束內部之聚胺甲酸酯彈性體所集束，另外，極細纖維束彼此也藉由聚胺甲酸酯彈性體所黏著。研磨墊A1係基重量750 g/m² 、表觀密度0.61 g/m³ 、厚度1.23 mm、D密度37。

所獲得之研磨墊A1係被切斷成直徑51 cm之圓形，進一步實施在主要面形成寬2.0 mm、深1.0 mm、間隔15.0 mm之格子狀溝的加工。藉由上述之評估方法而評估如此之研磨墊A1的研磨性能。將結果顯示於表1。

[實施例2]

以環境氣溫60℃、相對溼度80%、500秒鐘之條件，進行實施例1所獲得之纏繞棉網之蒸氣加熱。然後，對於所蒸氣加熱處理的纏繞棉網，利用120℃之熱輥僅壓縮處理其表面。於乾燥狀態下，藉由此蒸氣加熱處理及壓縮處理所造成的纏繞棉網之面積收縮率係40%。然後，使固形物濃度15質量%之聚胺甲酸酯彈性體A的水性乳液含浸於該處理後之纏繞棉網中。接著，藉由於90℃、50%RH氣體環境中，進行含浸有水性乳液的不織布之凝固處理，進一步於150℃進行乾燥處理，形成纏繞棉網與聚胺甲酸酯彈性體A之複合體(纏繞棉網複合體)。還有，以聚胺甲酸酯彈性體A之固形物換算，相對於纏繞棉網複合體之全部質量，水性乳液含浸有7質量%。然後，藉由將所獲得之纏繞棉網複合體於95℃之熱水中浸漬10分鐘而使PVA樹脂溶解去除，進一步藉由進行乾燥而形成由極細纖維之纖維束所構成的不織布與聚胺甲酸酯彈性體A之複合體(不織布複合體)。

然後，進一步使已調整至固形物濃度25質量%之聚胺甲酸酯彈性體A的水性乳液含浸於不織布複合體中。以聚胺甲酸酯彈性體A之固形物換算，相對於不織布之全部質量而言，水性乳液係含浸15質量%。接著，藉由於90℃、50%RH氣體環境中，進行含浸有水性乳液的不織布之凝固處理，進一步於150℃進行乾燥處理，再進一步於150℃進行熱壓縮而可以獲得研磨墊前驅物B0。研磨墊前驅物B0係基重量730 g/m² 、表觀密度0.58 g/m³ 、厚度1.26 mm。另外，不織布與聚胺甲酸酯彈性體A之質量比率為80/20。

然後，藉由拋光研削加工研磨墊前驅物B0，可以獲得所平坦化的研磨墊B1。利用電子顯微鏡以觀察研磨墊B1之截面，極細纖維束之平均存在密度D₁ 約為2450個/mm² ，極細纖維束之平均存在密度D₂ 約為1260個/mm² ，D₁ /D₂ 約為1.9。另外，於其截面中，觀察到由平均截面積約為12μm² 之極細纖維所構成的平均截面積約為525μm² 之極細纖維束。而且，極細纖維係藉由滲入極細纖維束內部之聚胺甲酸酯彈性體所集束，另外，研磨墊B1係基重量614 g/m² 、表觀密度0.58 g/m³ 、厚度1.06 mm、D硬度36。而且，所獲得之研磨墊B1係相同於實施例1被加工、評估。將結果顯示於表1。

[實施例3]

以環境氣溫80℃、相對濕度80%、500秒鐘之條件，進行實施例1所獲得之纏繞棉網之蒸氣加熱。然後，對於所蒸氣加熱處理的纏繞棉網，利用120℃之熱輥僅壓縮處理其表面。於乾燥狀態下，藉由此蒸氣加熱處理及壓縮處理所造成的纏繞棉網之面積收縮率係50%。然後，使固形物濃度15質量%之聚胺甲酸酯彈性體A的水性乳液含浸於該處理後之纏繞棉網中。接著，藉由於90℃、50%RH氣體環境中，進行含浸有水性乳液的不織布之凝固處理，進一步於150℃進行乾燥處理，形成纏繞棉網與聚胺甲酸酯彈性體A之複合體。還有，以聚胺甲酸酯彈性體A之固形物換算，相對於纏繞棉網複合體之全部質量，水性乳液含浸有7質量%。然後，藉由將纏繞棉網複合體於95℃之熱水中浸漬10分鐘而使PVA樹脂溶解去除，進一步藉由進行乾燥而形成由極細纖維之纖維束所構成的不織布與聚胺甲酸酯彈性體A之複合體。

然後，進一步使已調整至固形物濃度25質量%之聚胺甲酸酯彈性體A的水性乳液含浸於不織布複合體中。以聚胺甲酸酯彈性體A之固形物換算，相對於不織布之全部質量而言，水性乳液係含浸15質量%。接著，藉由於90℃、50%RH氣體環境中，進行含浸有水性乳液的不織布之凝固處理，進一步於150℃進行乾燥處理，再進一步於150℃進行熱壓縮而可以獲得研磨墊前驅物C0。研磨墊前驅物C0係基重量790 g/m² 、表觀密度0.63 g/m³ 、厚度1.25 mm。另外，不織布與聚胺甲酸酯彈性體A之質量比率為80/20。

然後，藉由拋光研削加工研磨墊前驅物C0，可以獲得所平坦化的研磨墊C1。利用電子顯微鏡以觀察研磨墊C1之截面，極細纖維束之平均存在密度D₁ 約為2840個/mm² ，極細纖維束之平均存在密度D₂ 約為1890個/mm² ，D₁ /D₂ 約為1.5。另外，於其截面中，觀察到由平均截面積約為13μm² 之極細纖維所構成的平均截面積約為325μm² 之極細纖維束。而且，極細纖維係藉由滲入極細纖維束內部之聚胺甲酸酯彈性體所集束，另外，研磨墊C1係基重量650 g/m² 、表觀密度0.63 g/m³ 、厚度1.03 mm、D硬度37。而且，所獲得之研磨墊C1係相同於實施例1被加工、評估。將結果顯示於表1。

[實施例4]

藉由交叉拋光而重疊12片之與實施例1所獲得之同樣的紡紗黏合片，製作總基重為480 g/m² 之棉網積層體。然後，將防止針折斷油劑噴灑於所獲得之棉網積層體。接著，棉網積層體係依序使用針棉紗支數42號、鉤數1個之針、及針棉紗支數42號、鉤數6個之針，以從其第一表面側而以針深度5至25 mm之深度且扎數1200扎/cm² 之條件而予以針扎處理，進一步從第二表面側而以針深度0至10 mm之深度且扎數300扎/cm² 之條件而予以針扎處理。因針扎所造成的棉網積層體之面積收縮率為20%。藉由如此之針扎處理而可以獲得基重560 g/m² 、層間剝離強度9.0 kg/2.5 cm之纏繞棉網。

以環境氣溫60℃、相對濕度70%、500秒鐘之條件，進行所獲得之纏繞棉網之蒸氣加熱。然後，對於所蒸氣加熱處理的纏繞棉網，利用110℃之熱輥僅壓縮處理其表面。於乾燥狀態下，藉由此蒸氣加熱處理及壓縮處理所造成的纏繞棉網之面積收縮率係35%。然後，使固形物濃度15質量%之聚胺甲酸酯彈性體A的水性乳液含浸於該處理後之纏繞棉網中。接著，藉由於90℃、50%RH氣體環境中，進行含浸有水性乳液的不織布之凝固處理，進一步於150℃進行乾燥處理，形成纏繞棉網與聚胺甲酸酯彈性體A之複合體。還有，以聚胺甲酸酯彈性體A之固形物換算，相對於纏繞棉網複合體之全部質量，水性乳液含浸有7質量%。然後，藉由將纏繞棉網複合體於95℃之熱水中浸漬10分鐘而使PVA樹脂溶解去除，進一步藉由進行乾燥而形成由極細纖維之纖維束所構成的不織布與聚胺甲酸酯彈性體A之不織布複合體。

然後，進一步使已調整至固形物濃度25質量%之聚胺甲酸酯彈性體A的水性乳液含浸於不織布複合體中。以聚胺甲酸酯彈性體A之固形物換算，相對於不織布之全部質量而言，水性乳液係含浸15質量%。接著，藉由於90℃、50%RH氣體環境中，進行含浸有水性乳液的不織布之凝固處理，進一步於150℃進行乾燥處理，再進一步於150℃進行熱壓縮而可以獲得研磨墊前驅物E0。研磨墊前驅物E0係基重量665 g/m² 、表觀密度0.53g/m³ 、厚度1.25 mm。另外，不織布與聚胺甲酸酯彈性體A之質量比率為80/20。

然後，藉由拋光研削加工研磨墊前驅物E0，可以獲得所平坦化的研磨墊E1。利用電子顯微鏡以觀察研磨墊E1之截面，極細纖維束之平均存在密度D₁ 約為2300個/mm² ，極細纖維束之平均存在密度D₂ 約為540個/mm² ，D₁ /D₂ 約為4.3。另外，於其截面中，觀察到由平均截面積約為11μm² 之極細纖維所構成的平均截面積約為325μm² 之極細纖維束。而且，極細纖維係藉由滲入極細纖維束內部之聚胺甲酸酯彈性體所集束，另外，研磨墊E1係基重量559 g/m² 、表觀密度0.53 g/m³ 、厚度1.05 mm、D硬度34。而且，所獲得之研磨墊E1係相同於實施例1被加工、評估。將結果顯示於表1。

[比較例1]

藉由交叉拋光而重疊12片之與實施例1所獲得之同樣的紡紗黏合片，製作總基重為480 g/m² 之棉網積層體。然後，將防止針折斷油劑噴灑於所獲得之棉網積層體。接著，棉網積層體係使用針棉紗支數42號、鉤數6個之針，以分別從其第一表面側及其第二表面側而以針深度10至15 mm之深度且扎數900扎/cm² 之條件而合計1800扎/cm² 進行針扎處理。因針扎所造成的棉網積層體之面積收縮率為30%。藉由如此之針扎處理而可以獲得基重600 g/m² 、層間剝離強度11.0 kg/2.5 cm之纏繞棉網。以下，以相同於實施例1之條件，藉由進行纏繞棉網之熱水處理而使PVA樹脂溶解去除，進一步含浸賦予聚胺甲酸酯彈性體A，進一步藉由於150℃進行熱壓縮而可以獲得研磨墊前驅物F0。研磨墊前驅物F0係基重量740 g/m² 、表觀密度0.63 g/m³ 、厚度1.17 mm。另外，不織布與聚胺甲酸酯彈性體A之質量比率為87/13。

然後，藉由拋光研削加工研磨墊前驅物F0，可以獲得所平坦化的研磨墊F1。利用電子顯微鏡以觀察研磨墊F1之截面，極細纖維束之平均存在密度D₁ 約為2550個/mm² ，極細纖維束之平均存在密度D₂ 約為2340個/mm² ，D₁ /D₂ 約為1.1。另外，於其截面中，觀察到由平均截面積約為14μm² 之極細纖維所構成的平均截面積約為350μm² 之極細纖維束。而且，極細纖維係藉由滲入極細纖維束內部之聚胺甲酸酯彈性體所集束，另外，研磨墊F1係基重量613 g/m² 、表觀密度0.63 g/m³ 、厚度0.98 mm、D硬度38。而且，所獲得之研磨墊F1係相同於實施例1被加工、評估。將結果顯示於表1。

[比較例2]

藉由交叉拋光而重疊12片之與實施例1所獲得之同樣的紡紗黏合片，製作總基重為480 g/m² 之棉網積層體。然後，將防止針折斷油劑噴灑於所獲得之棉網積層體。接著，棉網積層體係依序使用針棉紗支數42號、鉤數1個之針、及針棉紗支數42號、鉤數6個之針，以從其第一表面側而以針深度5至25 mm之深度且扎數1200扎/cm² 之條件而予以針扎處理，進一步從第二表面側而以針深度0至5 mm之深度且扎數300扎/cm² 之條件而予以針扎處理。因針扎所造成的棉網積層體之面積收縮率為20%。藉由如此之針扎處理而可以獲得基重560 g/m² 、層間剝離強度9.4 kg/2.5 cm之纏繞棉網。

然後，進一步使已調整至固形物濃度25質量%之聚胺甲酸酯彈性體A的水性乳液含浸於不織布複合體中。以聚胺甲酸酯彈性體A之固形物換算，相對於不織布之全部質量而言，水性乳液係含浸15質量%。接著，藉由於90℃、50%RH氣體環境中，進行含浸有水性乳液的不織布之凝固處理，進一步於150℃進行乾燥處理，再進一步於150℃進行熱壓縮而可以獲得研磨墊前驅物G0。研磨墊前驅物G0係基重量665 g/m² 、表觀密度0.53 g/m³ 、厚度1.25 mm。另外，不織布與聚胺甲酸酯彈性體A之質量比率為80/20。

然後，藉由拋光研削加工研磨墊前驅物G0，可以獲得所平坦化的研磨墊G1。利用電子顯微鏡以觀察研磨墊G1之截面，極細纖維束之平均存在密度D₁ 約為2400個/mm² ，極細纖維束之平均存在密度D₂ 約為400個/mm² ，D₁ /D₂ 約為6.0。另外，於其截面中，觀察到由平均截面積約為11μm² 之極細纖維所構成的平均截面積約為325μm² 之極細纖維束。而且，極細纖維係藉由滲入極細纖維束內部之聚胺甲酸酯彈性體所集束，另外，研磨墊G1係基重量559 g/m² 、表觀密度0.53 g/m³ 、厚度1.05 mm、D硬度34。而且，所獲得之研磨墊E1係相同於實施例1被加工、評估。將結果顯示於表1。

[比較例3]

進行相同於實施例1之方式，藉由以3000m/min捲取從噴嘴所噴出的海島型複合纖維紗束而獲得長纖維。然後，藉由捲取及切斷所獲得之長纖維，獲得切斷長度30 mm之短纖維。然後，以相同於實施例1之條件而針扎所獲得之短纖維。藉由如此之針扎處理，可以獲得基重600 g/m² 、層間剝離強度7.5 kg/2.5 cm之短纖維纏繞不織布。還有，由依照針扎所獲得之片材之面積收縮率為25%。使用所獲得之短纖維纏繞不織布以取代纏繞棉網，藉由以相同於實施例1之條件，使PVA樹脂溶解去除，獲得表觀密度0.35 g/m³ 之不織布。還有，於溶解去除PVA樹脂之際，藉由大幅拉伸短纖維纏繞不織布而頻繁引起極細纖維之脫落。然後，藉由將聚胺甲酸酯彈性體A含浸賦予於所獲得之不織布中，進一步於150℃進行熱壓縮而可以獲得研磨墊前驅物H0。研磨墊前驅物H0係基重量480 g/m² 、表觀密度0.43 g/m³ 、厚度1.15 mm。另外，不織布與聚胺甲酸酯彈性體A之質量比率為87/13。

然後，藉由拋光研削加工研磨墊前驅物H0，可以獲得所平坦化的研磨墊H1。利用電子顯微鏡以觀察研磨墊H1之截面，極細纖維束之平均存在密度D₁ 約為350個/mm² ，極細纖維束之平均存在密度D₂ 約為350個/mm² ，D₁ /D₂ 約為1.0。另外，於其截面中，觀察到由平均截面積約為16μm² 之極細纖維所構成的平均截面積約為350μm² 之極細纖維束。而且，極細纖維係藉由滲入極細纖維束內部之聚胺甲酸酯彈性體所集束，另外，研磨墊H1係基重量397 g/m² 、表觀密度0.42 g/m³ 、厚度0.95 mm、D硬度27。而且，所獲得之研磨墊H1係相同於實施例1被加工、評估。將結果顯示於表1。還有，藉由大幅拉伸短纖維纏繞不織布，由於頻繁引起極細纖維之脫落的狀態之故，研磨評估係被省略。

[比較例4]

進行相同於實施例1之方式，藉由以3000m/min捲取從噴嘴所噴出的海島型複合纖維紗束而獲得長纖維。然後，藉由捲取及切斷所獲得之長纖維，獲得切斷長度30 mm之短纖維。然後，以相同於實施例1之條件而針扎所獲得之短纖維。藉由如此之針扎處理，可以獲得基重600 g/m² 、層間剝離強度7 kg/2.5 cm之短纖維纏繞不織布。還有，由依照針扎所獲得之層之面積收縮率為25%。

以相同於實施例2之條件，進行所獲得之短纖維纏繞不織布之蒸氣加熱處理及噴灑處理。然後，以相同於實施例2之條件，藉由將聚胺甲酸酯彈性體A含浸賦予於該處理後之短纖維纏繞不織布中，使PVA樹脂溶解去除，進一步藉由進行聚胺甲酸酯彈性體A之含浸賦予、乾燥及於150℃之熱壓縮，可以獲得研磨墊前驅物I0。研磨墊前驅物I0係基重量730 g/m² 、表觀密度0.58 g/m³ 、厚度1.25 mm。另外，不織布與聚胺甲酸酯彈性體A之質量比率為80/20。

然後，藉由拋光研削加工研磨墊前驅物I0，可以獲得所平坦化的研磨墊I1。利用電子顯微鏡以觀察研磨墊I1之截面，極細纖維束之平均存在密度D₁ 約為1010個/mm² ，極細纖維束之平均存在密度D₂ 約為930個/mm² ，D₁ /D₂ 約為1.1。另外，於其截面中，觀察到由平均截面積約為16μm² 之極細纖維所構成的平均截面積約為350μm² 之極細纖維束。而且，極細纖維係藉由滲入極細纖維束內部之聚胺甲酸酯彈性體所集束，另外，研磨墊I1係基重量613 g/m² 、表觀密度0.58 g/m³ 、厚度1.06 mm、D硬度35。而且，所獲得之研磨墊I1係相同於實施例1而實施加工、評估。將結果顯示於表1。

[比較例5]

藉由從熔融複合紡紗用噴嘴(噴嘴溫度260℃)而使間苯二甲酸改性PET噴出，形成間苯二甲酸改性PET之紗束。然後，藉由設置於噴嘴正下方之空氣噴射抽氣裝置而拉伸從噴嘴所噴出之紗束，一邊拉伸而細化且一邊冷卻而紡紗平均纖度0.2dtex之間苯二甲酸改性PET長纖維。然後，藉由在設置於空氣噴射抽氣裝置之正下方的移動式網上進行連續收集PET長纖維，獲得基重30 g/m² 之PET的紡紗黏合片(長纖維棉網)。

接著，藉由交叉拋光而重疊12片之所獲得之紡紗黏合片，製作總基重為360 g/m² 之棉網積層體。然後，進行相同於實施例1，藉由針扎處理所獲得之棉網積層體，獲得不織布。然後，藉由將所獲得之不織布90秒鐘浸漬於70℃之熱水中而使其應力緩和，使得面積收縮7%。如此所熱水處理的不織布之表觀密度為0.25 g/cm³ 。

然後，以相同於實施例1之條件，藉由將聚胺甲酸酯彈性體A含浸賦予所熱水處理的不織布中，進一步於150℃進行熱壓縮而可以獲得研磨墊前驅物J0。研磨墊前驅物J0係基重量390 g/m² 、表觀密度0.25 g/cm³ 、厚度1.55 mm。另外，不織布與聚胺甲酸酯彈性體A之質量比率為88/12。

然後，藉由拋光研削加工研磨墊前驅物J0，可以獲得所平坦化的研磨墊J1。利用電子顯微鏡以觀察研磨墊J1之截面，觀察到未形成纖維束之平均截面積約為20μm² 之極細纖維。另外，極細纖維橫截面之平均存在密度D₁ 約為300個/mm² ，極細纖維橫截面之平均存在密度D₂ 約為300個/mm² ，D₁ /D₂ 約為1.0。另外，研磨墊J1係基重量315 g/m² 、表觀密度0.25 g/cm³ 、厚度1.25 mm、D硬度28。而且，所獲得之研磨墊J1係相同於實施例1而予以加工。還有，磨損重量減輕測定之結果，由於重量大幅減輕，研磨評估係被省略。

由表1之結果，關於本發明之實施例1至4中任一種研磨墊皆具有優異的研磨速率、研磨均一性、耐磨損性、平坦化性能、耐刮傷性。另一方面，D₁ /D₂ 為1.1之比較例1的研磨墊之情形，由於剛性高，研磨速率係優異，但是由於隨動性低，研磨均一性差，另外，耐磨損性低。另一方面，D₁ /D₂ 為6之比較例2的研磨墊之情形，由於剛性低，研磨速率低，另外，隨動性過高而平坦化性能變差。另外，使用海島型複合纖維之短纖維所獲得之比較例3及比較例4的研磨墊之情形，無法形成纖維之高密度化。因此，僅獲得剛性低的研磨墊，耐磨損性低。另外，使用以紡紗黏合法所直接形成的極細纖維之不織布所獲得之比較例5的研磨糊之情形也無法形成纖維之高密度化。因此，僅獲得剛性低的研磨墊，耐磨損性低。

產業上利用之可能性

關於本發明之研磨墊能夠作為用以研磨進行平坦化或鏡面化之各種元件、各種基板等之各種製品使用，例如，半導體基板、半導體元件、化合物半導體元件、化合物半導體基板、化合物半導體製品、LED基板、LED製品、矽晶圓、硬碟基板、玻璃基板、玻璃製品、金屬基板、金屬製品、塑膠基板、塑膠製品、陶瓷基板、陶瓷製品等。

1．．．不織布

1a．．．極細纖維

1b．．．極細纖維之纖維束

2．．．高分子彈性體

3．．．研磨面(第一表面)

4．．．固定面(第二表面)

10．．．研磨墊

R₁ ．．．從研磨面3之表面起而朝厚度方向20%以內之厚度區域

R₂ ．．．從固定面4之表面起而朝厚度方向20%以內之厚度區域

R₃ ．．．從研磨面3之表面起而朝厚度方向40至60%之厚度區域

11．．．旋轉固定盤

12．．．糊供應噴嘴

13．．．載體

14．．．墊調節器

15．．．被研磨基材

16．．．研磨糊

20．．．CMP裝置

第1圖係本實施形態的研磨墊10之示意縱截面圖。

第2圖係本實施形態的研磨墊10之部分放大示意圖。

第3圖係本實施形態的用於化學機械研磨之CMP裝置20之概略圖。