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WO2024248137A1 - 研磨パッド及び被研磨物の研磨方法 - Google Patents

研磨パッド及び被研磨物の研磨方法 Download PDF

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Publication number
WO2024248137A1
WO2024248137A1 PCT/JP2024/020047 JP2024020047W WO2024248137A1 WO 2024248137 A1 WO2024248137 A1 WO 2024248137A1 JP 2024020047 W JP2024020047 W JP 2024020047W WO 2024248137 A1 WO2024248137 A1 WO 2024248137A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
polishing
polishing pad
abrasive grains
mass
composition
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
PCT/JP2024/020047
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
健太 後
孝廣 工藤
和元 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kureha Corp
Original Assignee
Kureha Corp
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kureha Corp filed Critical Kureha Corp
Publication of WO2024248137A1 publication Critical patent/WO2024248137A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Pending legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B57/00—Devices for feeding, applying, grading or recovering grinding, polishing or lapping agents
    • B24B57/02—Devices for feeding, applying, grading or recovering grinding, polishing or lapping agents for feeding of fluid, sprayed, pulverised, or liquefied grinding, polishing or lapping agents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D11/00—Constructional features of flexible abrasive materials; Special features in the manufacture of such materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • B24D3/02—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent
    • B24D3/20—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially organic
    • B24D3/28—Resins or natural or synthetic macromolecular compounds
    • H10P52/00—

Definitions

  • the present invention relates to a polishing pad and a method for polishing an object.
  • a cylindrical single crystal (ingot) is sliced into disks to form wafers, and then rough polishing (lapping, primary polishing) is carried out to ensure that both sides of the wafer are parallel and to achieve the specified thickness.
  • the roughly polished wafers are then chemically etched and precision mechanically polished (secondary polishing, mechanical polishing) to create a highly flat mirror surface.
  • a finishing polishing process (chemical mechanical polishing, CMP) is carried out, which also involves chemical action, to achieve atomic-level flatness.
  • a polishing method using a fixed abrasive polishing pad with an abrasive layer containing a binder resin and abrasive grains fixed by the binder resin is known.
  • the binder resin typically used is a curable resin such as phenol resin, epoxy resin, or acrylic phenol resin (see, for example, Patent Document 1).
  • Rough polishing with a fixed abrasive polishing pad proceeds with the abrasive grains exposed on the surface of the polishing pad.
  • the abrasive grains may fall off the polishing pad or be worn away by friction, causing dulling (a state in which the tips of the abrasive grains are worn down and flattened), which reduces the polishing ability of the polishing pad.
  • the polishing pad it is desirable for the polishing pad to have a structure in which the abrasive grains are fixed by a binder resin, and the binder resin is appropriately lost on the polishing surface of the polishing pad, causing the abrasive grains to fall off appropriately, renew the abrasive grains, and change the grains, so that the abrasive grains are always exposed without dulling.
  • the binder resin is consumed by friction with the wafer during polishing, but the binder resin does not disappear, so if the polishing pad is used continuously, the proportion of abrasive grains exposed on the polishing surface decreases, that is, the grain replacement is difficult to occur.
  • the abrasive grains on the polishing surface are firmly fixed to the binder resin, there is a problem that the grains become dull over the course of polishing time, and the polishing speed decreases.
  • substrates made of silicon carbide (SiC) or gallium nitride (GaN), which are used in next-generation power semiconductor devices are harder than silicon (Si) substrates and require a long time to polish. For this reason, there is a demand for polishing pads that do not experience a large decrease in polishing speed even when dressing (sharpening) is not performed during long-term polishing processes.
  • the present invention was made in consideration of the above circumstances, and aims to provide a polishing pad that has little decrease in polishing rate even without dressing, and a method for polishing an object using the same.
  • the polishing pad according to [1] wherein the abrasive grains have a median diameter of 2 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less.
  • the composition further contains a hydrolysis accelerator.
  • the hydrolyzable resin is mainly composed of a glycolic acid polymer.
  • the hydrolysis accelerator contains at least one selected from the group consisting of carboxylic acid anhydrides, phosphorus compounds, cyclic esters, and basic metal oxides.
  • a method for polishing an object to be polished comprising the steps of supplying a polishing liquid containing water to a surface of the polishing layer of the polishing pad according to any one of [1] to [7], while sliding the polishing pad and the object to be polished relative to one another, thereby polishing the object to be polished.
  • the present invention provides a polishing pad with little decrease in polishing rate and a method for polishing an object using the same.
  • FIG. 1A is a schematic plan view of a polishing pad according to one embodiment of the present invention
  • FIG. 1B is a schematic cross-sectional view of the polishing pad of FIG. 1A taken along line 1B-1B
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a method for polishing an object according to an embodiment of the present invention
  • 3A to 3C are schematic cross-sectional views showing the molding process in the example.
  • 4A and 4B are graphs showing the thickness reduction rate of the compositions used in the examples and comparative examples.
  • the inventors have investigated various binder resins for fixing abrasive grains in polishing pads, and have found that hydrolyzable resins can be appropriately broken down by polishing while supplying water, thereby making it easier to expose the abrasive grains buried in the binder resin to the surface of the polishing layer, thereby exerting a dressing effect. Furthermore, they have found that in a composition containing a hydrolyzable resin and abrasive grains, a polishing pad in which a molded body of the composition excluding the abrasive grains has a thickness reduction rate of 12 ⁇ m/h or more when immersed in water at 60°C can significantly reduce the decrease in polishing rate even without dressing treatment, and have arrived at the present invention.
  • the polishing pad according to one embodiment of the present invention includes a polishing layer containing a composition that includes a hydrolyzable resin and abrasive grains, and when a molded body of the composition excluding the abrasive grains is immersed in water at 60°C, the rate of thickness reduction is 12 ⁇ m/h or more.
  • the configuration of the polishing pad will be described in detail below.
  • Polishing Pad Figure 1A is a schematic plan view of a polishing pad 100 according to one embodiment of the present invention
  • Figure 1B is a schematic cross-sectional view of the polishing pad 100 of Figure 1A taken along line 1B-1B.
  • the polishing pad 100 includes a polishing layer 110 that contains a hydrolyzable resin and abrasive grains (see FIG. 1B).
  • the polishing layer 110 includes a matrix portion 111 (base material) that contains a hydrolyzable resin, and abrasive grains 112 fixed by the matrix portion 111.
  • grooves 110A are arranged on the surface of the polishing layer 110, and an uneven pattern is formed.
  • FIG. 1 shows an example in which the polishing pad 100 is made of the polishing layer 110, but this is not limiting and the polishing pad 100 may further include other layers.
  • the abrasive layer contains a composition that includes a hydrolyzable resin and abrasive grains.
  • hydrolyzable resin is not particularly limited as long as it is a resin that exhibits hydrolysis.
  • the hydrolyzable resin may or may not be a biodegradable resin.
  • Hydrolyzable resins include polyesters having ester bonds in the main chain, polycarbonates having carbonate bonds in the main chain, etc.
  • hydrolyzable resins include lactic acid polymers, glycolic acid polymers, hydroxybutyric acid polymers, hydroxyvaleric acid polymers, caprolactone polymers, ethylene succinate polymers, butylene succinate polymers (including, for example, polybutylene succinate, polybutylene succinate adipate, polybutylene succinate terephthalate, polyethylene succinate, polybutylene succinate carbonate, etc.), dioxanone polymers, trimethylene carbonate polymers, etc.
  • the hydrolyzable resin contains glycolic acid polymer as the main component.
  • Containing glycolic acid polymer as the main component means that the content of glycolic acid polymer relative to the total amount of hydrolyzable resin is 50% by mass or more, preferably 70% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, even more preferably 90% by mass or more, and particularly preferably 95% by mass or more.
  • the glycolic acid polymer is a polymer containing a structural unit (-(-O-CH 2 -CO-)-) derived from glycolic acid, and is a polymer mainly composed of structural units derived from glycolic acid.
  • the glycolic acid polymer may be a homopolymer of glycolic acid or a copolymer of glycolic acid and a monomer copolymerizable therewith.
  • copolymerizable monomers examples include: Glycols such as ethylene glycol, propylene glycol, butanediol, heptanediol, hexanediol, octanediol, nonanediol, decanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, neopentyl glycol, bisphenol A, polyethylene glycol, polypropylene glycol, and polytetramethylene glycol; Dicarboxylic acids such as oxalic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, dodecanedioic acid, malonic acid, glutaric acid, cyclohexanedicarboxylic acid, terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, bis(p-carboxyphenyl)methane, anthracenedicarboxylic acid,
  • the term "mainly composed of structural units derived from glycolic acid” means that the content of structural units derived from glycolic acid is 50% by mass or more relative to the total amount of structural units constituting the glycolic acid polymer.
  • the content of structural units derived from glycolic acid is preferably 70% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, even more preferably 90% by mass or more, and particularly preferably 95% by mass or more.
  • the content of structural units constituting the glycolic acid polymer is 50% by mass or more, the strength of the glycolic acid polymer can be better maintained, so that more sufficient strength can be obtained when used in a polishing pad.
  • hydrolysis is more likely to proceed, so that the decrease in polishing speed can be lessened.
  • the glycolic acid polymer is a homopolymer of glycolic acid.
  • the weight-average molecular weight of the glycolic acid polymer is not particularly limited, but is preferably 70,000 to 500,000. If the weight-average molecular weight of the glycolic acid polymer is 70,000 or more, the strength of the glycolic acid polymer can be increased, and therefore the retention and durability of the abrasive grains can be increased. In addition, sufficient strength can be obtained for handling, such as when removing the polishing pad from the mold during molding or when attaching the polishing pad to the platen of the polishing device. Furthermore, when the polishing pad is brought into contact with the object to be polished and a load is applied, the abrasive grains protruding from the surface can be made less likely to be pushed back into the base material.
  • the polishing speed can be made less likely to decrease.
  • the weight-average molecular weight of the glycolic acid polymer is 500,000 or less, not only can moldability be further maintained, but the time until disintegration due to hydrolysis can be shortened. From the same viewpoint, it is more preferable that the weight-average molecular weight of the glycolic acid polymer is 110,000 to 400,000.
  • the weight average molecular weight of the glycolic acid polymer can be measured by gel permeation chromatography (GPC) under the following conditions. (Measurement conditions) Apparatus: Showa Denko "Shodex-104" Column: Two HFIP-606M columns connected in series with one HFIP-G column as a precolumn Column temperature: 40°C Eluent: HFIP solution containing 5 mM sodium trifluoroacetate Flow rate: 0.6 mL/min Detector: RI (differential refractive index) detector Molecular weight calibration: Five types of standard polymethyl methacrylate with different molecular weights
  • the content of the hydrolyzable resin is preferably 20% by mass or more and 90% by mass or less with respect to the polishing layer (or the total amount of the above composition), more preferably 30% by mass or more and 80% by mass or less, even more preferably 40% by mass or more and 70% by mass or less, and particularly preferably 43% by mass or more and 52% by mass or less.
  • a content of the hydrolyzable resin of 20% by mass or more is preferable because the strength of the polishing layer containing the abrasive grains is higher.
  • a content of the hydrolyzable resin of 90% by mass or less is preferable because the proportion of the abrasive grains is not too small and the polishing rate is not too slow.
  • the material of the abrasive grains is not particularly limited, and examples thereof include diamond, silicon carbide, boron carbide, boron nitride, silicon nitride, cerium oxide, aluminum oxide, zirconium oxide, silicon oxide, iron oxide, manganese oxide, magnesium oxide, calcium oxide, barium oxide, zinc oxide, titanium oxide, chromium oxide, barium carbonate, and calcium carbonate.
  • diamond, boron carbide, and boron nitride are preferred from the viewpoint of increasing the polishing speed, and diamond is more preferred from the viewpoint of facilitating processing of a substrate with high hardness such as a SiC substrate.
  • the median diameter of the abrasive grains depends on the desired degree of polishing, but for example, the median diameter is preferably 2 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less, more preferably 3 ⁇ m or more and 40 ⁇ m or less, even more preferably 5 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less, and particularly preferably 6 ⁇ m or more and 15 ⁇ m or less.
  • a median diameter of 2 ⁇ m or more is preferable because it can increase the polishing speed of the workpiece.
  • a median diameter of 50 ⁇ m or less is preferable because it can reduce the depth of the damaged layer of the workpiece.
  • the median diameter of the abrasive grains can be determined from the particle size distribution measured in accordance with particle size analysis-laser diffraction/scattering method (ISO 13320:2020). Specifically, the measurement can be performed using a laser diffraction particle size measuring device (e.g., Malvern Mastersizer 3000) under the conditions of a measurement temperature of 21° C., a dispersion medium of ion-exchanged water, a dispersion medium refractive index of 1.330, and a light scattering model based on the Mie theory.
  • a laser diffraction particle size measuring device e.g., Malvern Mastersizer 3000
  • the average particle size of the abrasive grains may be, for example, 1 nm or more and 1 mm or less.
  • the average particle size of the abrasive grains can also be measured in the same manner as above.
  • the content of the abrasive grains is not particularly limited, but is preferably 10% by mass or more and 80% by mass or less with respect to the polishing layer (or the total amount of the composition).
  • the content of the abrasive grains is 10% by mass or more, the polishing speed can be further increased.
  • the content of the abrasive grains is 80% by mass or less, the moldability or processability into a polishing pad can be further increased.
  • the content of the abrasive grains is more preferably 20% by mass or more and 70% by mass or less with respect to the polishing layer (or the total amount of the composition), even more preferably 30% by mass or more and 60% by mass or less, and particularly preferably 48% by mass or more and 57% by mass or less.
  • the content of the abrasive grains can be measured by a thermogravimetric analyzer (TGA).
  • TGA thermogravimetric analyzer
  • a straight line passing through the center O of the polishing layer is called a straight line L
  • a straight line passing through the center O of the polishing layer perpendicular to the straight line L is called a straight line M.
  • the center O of the polishing layer, the midpoints between the center O of the polishing layer and the end of the polishing layer on the straight line L are called a1 and a2
  • the midpoints between the center O of the polishing layer and the end of the polishing layer on the straight line M are called b1 and b2.
  • 100 mg or more of measurement samples are taken from the polishing layer, appropriately crushed, and used as the measurement samples from each measurement point.
  • 20 ⁇ 2 mg of the measurement sample is placed in a platinum pan, heated from room temperature to 800 ° C. at a rate of 10 ° C./min under air atmosphere, and kept at 800 ° C. for 30 minutes, components other than abrasive grains are burned off, and the remaining sample weight is divided by the mass of the measurement sample to obtain the content of abrasive grains in the polishing layer at each measurement point.
  • the arithmetic mean value of the abrasive grain content at each of the five points was taken as the representative value of the abrasive grain content of the polishing layer.
  • the composition may further contain other components other than the hydrolyzable resin and the abrasive grains.
  • the other components include resins other than the hydrolyzable resin and hydrolysis accelerators.
  • the composition further contains a hydrolysis accelerator.
  • the hydrolysis accelerator may be used alone or in combination of two or more kinds.
  • the hydrolysis accelerator is a compound that accelerates the hydrolysis reaction of the hydrolyzable resin.
  • a compound that dissolves in the polishing solution to accelerate the penetration of the solution into the hydrolyzable resin is preferred, and a compound that generates an acid or alkali in the presence of water is even more preferred.
  • decomposition accelerators include carboxylic acid anhydrides, phosphorus compounds, cyclic esters, and basic metal oxides.
  • carboxylic acid anhydrides include hexanoic anhydride, octanoic anhydride, decanoic anhydride, lauric anhydride, myristic anhydride, palmitic anhydride, stearic anhydride, benzoic anhydride, succinic anhydride, maleic anhydride, phthalic anhydride, trimellitic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, butane tetracarboxylic dianhydride, 3,3',4,4'-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, diphenylsulfone tetracarboxylic dianhydride, biphenyl tetracarboxylic dianhydride, ethylene glycol bisanhydrotrimellitate, and glycerin bisanhydrotrimellitate monoacetate.
  • phthalic anhydride trimellitic anhydride
  • benzoic anhydride 3,3',4,4'-benzophenone tetracarboxylic dianhydride
  • benzene-1,2,4,5-tetracarboxylic anhydride pyromellitic anhydride
  • organic phosphorus compounds such as phosphate esters and phosphites are preferred, and organic phosphorus compounds having at least one selected from the group consisting of a long-chain alkyl group having 8 to 24 carbon atoms, an aromatic ring, and a pentaerythritol skeleton are more preferred.
  • Examples of the phosphate ester having a long-chain alkyl group having 8 to 24 carbon atoms include mono- or di-stearyl acid phosphate or a mixture thereof, and di-2-ethylhexyl acid phosphate.
  • Examples of the phosphite having an aromatic ring include tris(nonylphenyl)phosphite and the like.
  • Examples of the phosphite having a pentaerythritol skeleton include cyclic neopentanetetraylbis(2,6-di-tert-butyl-4-methylphenyl)phosphite, cyclic neopentanetetraylbis(2,4-di-tert-butylphenyl)phosphite, and cyclic neopentanetetraylbis(octadecyl)phosphite.
  • cyclic esters examples include glycolide, lactide, ⁇ -caprolactone, ⁇ -valerolactone, ⁇ -valerolactone, diglycolic anhydride, and glutaric anhydride.
  • Examples of basic metal oxides include magnesium oxide, zinc oxide, calcium oxide, sodium oxide, and copper oxide.
  • cyclic esters are preferred, and glycolide is more preferred, from the viewpoint of being relatively stable during molding and further promoting the hydrolysis of hydrolyzable resins such as glycolic acid polymers in the polishing layer permeated with water.
  • the content of the hydrolysis promoter is preferably 0.5% by mass or more and 50% by mass or less with respect to the total amount of the hydrolyzable resin.
  • the content of the hydrolysis promoter is 0.5% by mass or more, the hydrolysis of the hydrolyzable resin can be further promoted, and the decrease in the polishing rate can be further reduced.
  • the content of the hydrolysis promoter is 50% by mass or less, not only can the bleed-out of the hydrolysis promoter be more unlikely to occur, but excessive collapse due to excessive hydrolysis can be further suppressed.
  • the content of the hydrolysis promoter is more preferably 1% by mass or more and 30% by mass or less, and even more preferably 10% by mass or more and 20% by mass or less.
  • the thickness of the polishing layer is not particularly limited, but when used, for example, for processing substrates for semiconductor devices, it is preferably 0.1 mm to 50 mm, more preferably 0.3 mm to 30 mm, even more preferably 0.4 mm to 10 mm, and particularly preferably 0.5 mm to 5 mm.
  • a polishing layer thickness of 0.1 mm or more is preferable from the viewpoint that the polishing layer can adequately retain abrasive grains.
  • the thickness reduction rate when the molded body of the above composition (base material) excluding the abrasive grains is immersed in water at 60° C. is preferably 12 ⁇ m/h or more.
  • the polishing layer containing the composition having such a thickness reduction rate is easily hydrolyzed by supplying the polishing liquid, and the dressing effect is more easily obtained.
  • the rate of thickness reduction can be measured by the following procedure. 1)
  • the above composition that does not contain abrasive grains is injection molded to obtain a prism of 10 mm x 10 mm x 120 mm, and a cubic test piece (molded body) with a side length of 10 mm is obtained from the prism.
  • the above composition that does not contain abrasive grains can also be molded by heating and melting a molded body of a composition that contains abrasive grains, i.e., an abrasive layer.
  • the abrasive layer is heated and melted, and the resulting melt is passed through a filter to separate the composition that contains abrasive grains and the other hydrolyzable resins, i.e., the composition that does not contain abrasive grains, and the composition that does not contain abrasive grains is molded to produce a molded body, which can be used as a test piece.
  • the test specimen was placed in a 1 L autoclave, the autoclave was filled with water (deionized water) at 60° C., and the test specimen was completely immersed at normal pressure. The above procedure was repeated to prepare immersion test specimens with different immersion times. Each immersion test piece is cut to expose the cross section.
  • the thickness of the core (hard part) of the test piece is measured.
  • the reduction in thickness is calculated from the difference between the thickness (10 mm) before immersion and the thickness of the core (hard part) before drying. 3)
  • the time change in the thickness reduction of the test piece is calculated based on the measured values of the thickness reduction of the test piece measured at different immersion times, and the thickness reduction rate of the 10 mm test piece is calculated (unit: mm/h) from the time change in the thickness reduction of the test piece in the range where the time change in the thickness reduction of the test piece is linear.
  • the rate at which the thickness of the composition is reduced can be adjusted, for example, by the type of binder resin and the type and content of the hydrolysis promoter.
  • the binder resin is a glycolic acid polymer
  • the rate at which the thickness is reduced tends to be large.
  • the content of the hydrolysis promoter is high, the rate at which the thickness is reduced tends to be large.
  • the tensile strength of the composition excluding the abrasive grains at 25°C is preferably 55 MPa or more. If the tensile strength is 55 MPa or more, the retention of the abrasive grains can be further increased. From the same viewpoint, the tensile strength is more preferably 60 MPa or more.
  • the upper limit of the tensile strength is not particularly limited, but can be, for example, 1000 MPa or less. The tensile strength can be measured according to ISO527.
  • the tensile modulus of the composition excluding the abrasive grains at 25°C is preferably 1 GPa or more. If the tensile modulus is 1 GPa or more, when the polishing pad is brought into contact with the polished object and a load is applied, the abrasive grains protruding from the surface are less likely to be pushed back into the base material. This makes it possible to reduce the decrease in polishing speed. In addition, it is possible to reduce the edge sagging of the polished object after polishing (the phenomenon in which the edge is intensively scraped off and the dimensional accuracy is reduced).
  • the tensile modulus is more preferably 3 GPa or more, and even more preferably 5 GPa or more.
  • the upper limit of the tensile modulus is not particularly limited, but can be, for example, 50 GPa or less.
  • the tensile modulus can be measured in accordance with ISO527.
  • the tensile strength and tensile modulus can be adjusted by the type and molecular weight of the binder resin contained in the composition, and the type and content of the hydrolysis promoter. For example, if a glycolic acid polymer is used as the binder resin, the tensile strength tends to be large. Also, if the content of the hydrolysis promoter is low, the tensile strength tends to be large.
  • the surface of the polishing layer 110 may be formed with grooves 110A as necessary (see FIGS. 1A and 1B). This makes it easier for the polishing liquid containing water to spread over the entire surface of the polishing layer 110 via the grooves 110A, and also makes it easier for shavings generated by hydrolysis of the hydrolyzable resin to be discharged to the outside through the grooves 110A.
  • the polishing pad 100 may further include other layers as necessary.
  • the other layers include a base layer and an adhesive layer.
  • the base layer may be, for example, a resin film.
  • the adhesive layer may be an adhesive layer for attaching the polishing pad 100 to a polishing plate (platen 210 described later).
  • the polishing pad according to the present embodiment can be manufactured by any method.
  • the polishing pad can be manufactured through a step of 1) obtaining a composition containing a hydrolyzable resin and an abrasive grain, and a step of 2) molding the obtained composition.
  • the composition can be obtained by any method.
  • the composition can be obtained by kneading a hydrolyzable resin and abrasive grains.
  • a kneading machine for example, a roll, a kneader, a Banbury mixer, an extruder (single-shaft, multi-shaft), etc. can be used.
  • the heating temperature can be, for example, 150°C or higher and 270°C or lower.
  • the heating temperature is preferably a temperature at which the hydrolysis promoter can be dispersed in a stable state.
  • the form of the resulting composition is not particularly limited, and may be, for example, pellets, powder, or filaments.
  • Step 2) Next, the obtained composition is molded into a predetermined shape.
  • the molding method is not particularly limited, and may be, for example, any of injection molding, melt extrusion molding, solidification extrusion molding, vacuum molding, transfer molding, and compression molding. Molding may also be performed using a 3D printer.
  • pellets of the above composition are fed into a mold.
  • the mold temperature is then set to 150°C or higher and 270°C or lower, and press molding is performed to obtain a polishing pad containing the molded product.
  • grooves may be formed on the surface of the polishing layer obtained by molding.
  • the method for forming the grooves is not particularly limited, and the grooves may be formed by cutting the surface of the molded product of the composition, or by molding the composition using a metal mold or die on which a pattern corresponding to the grooves is formed.
  • annealing may be performed as necessary from the viewpoint of increasing the dimensional stability of the molded product.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a polishing apparatus 200 using the polishing pad 100 according to the present embodiment. In this figure, detailed illustration of the polishing pad 100 is omitted.
  • the polishing apparatus 200 includes a polishing pad 100, a disk-shaped base plate 210 that supports the polishing pad 100, a disk-shaped polishing head 230 that holds the workpiece 220, a weight 240, and a supply nozzle 250 that supplies polishing liquid W.
  • the base plate 210 is rotatable by a rotating shaft (not shown), and the polishing head 230 is rotatable by a rotating shaft 230A.
  • the polishing pad 100 and the workpiece 220 are slid relative to each other while a polishing liquid W containing water is supplied to the surface of the polishing pad 100, thereby polishing the workpiece 220.
  • the polishing pad 100 is attached to the platen 210.
  • the workpiece 220 held by the polishing head 230 is pressed against the polishing surface of the polishing pad 100, and the platen 210 and/or the polishing head 230 are rotated while the polishing liquid W is supplied from the supply nozzle 250. This causes the polishing pad 100 and the workpiece 220 to slide relative to each other, polishing the processed surface (polished surface) of the workpiece 220.
  • the type of the object to be polished 220 is not particularly limited, and examples include materials for semiconductor devices and electronic components, particularly Si substrates, SiC substrates, GaAs substrates, glass, substrates for hard disks and LCDs (liquid crystal displays), etc.
  • semiconductor wafers are preferred, and SiC substrates, sapphire substrates, or GaN substrates used in power devices are more preferred.
  • the polishing liquid W contains at least water.
  • the polishing pad 100 contains a glycolic acid polymer as a hydrolyzable resin, from the viewpoint of promoting hydrolysis of the glycolic acid polymer and further enhancing the dressing effect, the polishing liquid W is preferably an alkaline or acidic aqueous solution, and an alkaline aqueous solution is more preferable.
  • an alkaline aqueous solution the carboxylic acid terminals generated by hydrolysis remain as carboxylate ions, and oligomers of the polymer generated by hydrolysis are likely to dissolve into the liquid. Therefore, an alkaline aqueous solution can promote hydrolysis more than an acidic aqueous solution.
  • the alkaline aqueous solution contains water and an alkaline substance.
  • the alkaline substance include alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide (NaOH) and potassium hydroxide (KOH) and organic alkalis such as tetramethylammonium hydroxide.
  • the pH of the alkaline aqueous solution is preferably 9 or more, more preferably 12 or more, and even more preferably 13 or more.
  • the upper limit of the pH can be, for example, 14.
  • the pH is a value measured by a pH meter at 20°C.
  • the pH of the alkaline aqueous solution can be adjusted by the amount of the alkaline substance.
  • the temperature of the polishing liquid W is not particularly limited, but can be from 1°C to 60°C.
  • the polishing solution W may further contain other components in addition to those mentioned above, such as a hydrolysis promoter.
  • grooves are provided on the surface of the polishing layer, the present invention is not limited to this, and the polishing layer may not necessarily have grooves.
  • the polishing pad is composed of only the polishing layer, but this is not limited and the polishing pad may further include other layers. If the polishing pad further includes a base layer, the polishing layer may be disposed uniformly on the base layer or may be disposed in a pattern.
  • Binder resin - PGA-1 (homopolymer of glycolic acid, weight average molecular weight 298,000)
  • PGA-2 homopolymer of glycolic acid, weight average molecular weight 115,000
  • PLA Absoluteworks 7000D, polylactic acid, weight average molecular weight 246,000, manufactured by Natureworks
  • ⁇ PPS polyphenylene sulfide, weight average molecular weight 60400
  • the weight average molecular weight of each resin was measured by gel permeation chromatography (GPC).
  • Abrasive grain #800 GC fine grain abrasive (silicon carbide abrasive, manufactured by Naniwa Kenma Kogyo Co., Ltd.)
  • polishing pads 2-1 Preparation and evaluation of polishing pads (Examples 1 to 3, Comparative Examples 1 and 2) (1) Kneading step The binder resin shown in Table 1 was weighed to be 67% by volume (Examples 1 to 3: 50% by mass, Comparative Example 1: 44% by mass, Comparative Example 2: 46% by mass), and #800 GC fine abrasive (manufactured by Naniwa Kenma Kogyo Co., Ltd.) was weighed to be 33% by volume (Examples 1 to 3: 50% by mass, Comparative Example 1: 56% by mass, Comparative Example 2: 54% by mass), and kneaded using a Labo Plastomill (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.) to obtain a composition.
  • a Labo Plastomill manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.
  • Kneading was performed at a predetermined heater temperature, with a preheating time of 1 minute, a kneading time of 5 minutes, and a rotation speed of 50 rpm.
  • the heater temperature was set to 250°C for PGA, 200°C for PLA, and 320°C for PPS.
  • 3A to 3C are schematic cross-sectional views showing the molding process in the embodiment.
  • reference numeral 301 denotes a ferroelectric plate
  • 302 denotes an aluminum foil.
  • an aluminum punched sheet 303 having a thickness of 0.3 mm and through holes with a diameter of 3 mm arranged at intervals of 5 mm was prepared.
  • a 0.5 mm thick SUS mold 304 with a hole of 150 mm diameter was placed as shown in Fig. 3, and the above kneaded composition 305 was set in the SUS mold 304 and press molded to obtain a polishing pad 100 consisting of a polishing layer of 0.8 mm thickness and having grooves on the surface, as shown in Fig. 1A and Fig. 1B.
  • the temperature of the press was set to the same temperature as the heater temperature of the above Labo Plastomill.
  • the polishing pad had abrasive grains embedded in the resin, so it was sharpened with a #800 grindstone before a polishing test was carried out.
  • the polishing test was performed by mounting a polishing pad on a polishing apparatus 200 as shown in Fig. 2. Specifically, the polishing pad was attached to a platen 210 (polishing plate) using a double-sided adhesive film (e.g., AS ONE OCA50-A4). The double-sided adhesive sheet was attached using a rubber roller or the like so as to prevent air bubbles from being trapped when the sheet was attached to the polishing pad and the polishing plate.
  • a double-sided adhesive film e.g., AS ONE OCA50-A4
  • a 15 x 15 mm square Si substrate which is the workpiece 220, was pressed against the rotating polishing pad and polished.
  • the polishing conditions were as follows. At this time, the load of the jig (polishing head 230) and weight 240 was applied to the substrate.
  • the polishing speed when polishing with each polishing solution was measured using the following method.
  • the polishing speed was calculated from the polishing time (min) and the thickness reduction (removal amount, ⁇ m).
  • the composition and tensile strength of the polishing pads of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 are shown in Table 1.
  • the tensile strength is the tensile strength measured in accordance with ISO 527 for the above composition without the abrasive grains.
  • Table 2 also shows the results of polishing test 1 and polishing test 2 conducted using the polishing pads obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2.
  • the polishing pads of Comparative Examples 1 and 2 which used PLA or PPS as the binder resin, had low polishing rates at both pH 9 and 13, and the polishing rate gradually decreased from the polishing rate in the first 15 minutes. This indicates that initially, the abrasive grains exposed on the surface of the polishing pad acted in the polishing, but the abrasive grains acting in the polishing were gradually decreasing. In other words, it is believed that the polishing rate decreased because the binder resin was not decomposable enough and the abrasive grains were not replaced.
  • polishing pads of Examples 1 to 3 which used PGA as the binder resin, had a high polishing rate, and at pH 13, no significant decrease in the polishing rate was observed from the first 15 minutes to 60 minutes.
  • polishing pads using PGA as the binder resin can reduce the decrease in polishing speed even without dressing.
  • a composition was prepared in the same manner as in the compositions used to prepare the polishing pads of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2, except that no abrasive grains were added.
  • This resin composition was injection molded to obtain a 10 mm x 10 mm x 120 mm square pillar, and a cubic test piece (molded body) with one side measuring 10 mm was obtained from the square pillar.
  • test piece was placed in a 1 L autoclave.
  • the autoclave was then filled with water (deionized water) at 60° C. or 80° C., and the test piece was completely immersed in the water at normal pressure to perform an immersion test.
  • the test pieces were taken out after immersion at a predetermined time interval to prepare test pieces with different immersion times, and each test piece was cut to expose the cross section.
  • the thickness of the core (hard part) of the test piece was measured. The thickness reduction was measured from the difference with the thickness before immersion (initial thickness, specifically 10 mm).
  • the time change in the reduced thickness of the test piece was calculated based on the measured values of the reduced thickness of the test piece measured by different immersion times. Then, the thickness reduction rate of the test piece with a thickness of 10 mm was calculated from the time change in the reduced thickness of the test piece in the range where the time change in the reduced thickness of the test piece was linear (unit: mm/h).
  • Table 3 shows the evaluation results at 60°C for Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2.
  • Figure 4 is a graph showing the evaluation results for Example 1 and Comparative Example 1, where Figure 4A shows the evaluation results at 60°C and Figure 4B shows the evaluation results at 80°C.
  • the molded bodies of Examples 1 to 3 have a high thickness reduction rate of 12 ⁇ m/h or more, whereas the molded bodies of Comparative Examples 1 and 2 have a lower thickness reduction rate.
  • the reason why the processing rate is not maintained in the polishing pads of Comparative Examples 1 and 2 as shown in Table 2 is thought to be due to insufficient decomposition of the binder resin.
  • the PGA of Example 1 exhibits surface decomposition, with the thickness decreasing at a constant rate even in water at 60°C and 80°C.
  • the PLA of Comparative Example 1 exhibits a significantly slower decomposition rate than PGA at 60°C.
  • the thickness decrease rate accelerated over time, exhibiting bulk decomposition behavior.
  • PGA which exhibits surface decomposition, is suitable as a polishing pad for maintaining a stable dressing effect and polishing speed.
  • the present invention provides a polishing pad that reduces the decrease in polishing rate even without dressing, and a method for polishing an object using the same.
  • Polishing pad 110 Polishing layer 110A Groove 111 Matrix portion 112 Abrasive grains 200 Polishing device 210 Plate 220 Object to be polished 230 Polishing head 230A Rotating shaft 240 Weight 250 Supply nozzle 301 Ferro plate 302 Aluminum foil 303 Aluminum punching sheet 304 SUS mold 305 Composition

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Abstract

本発明の研磨パッドは、研磨層を含む。研磨層は、加水分解性樹脂と砥粒とを含む組成物を含む。前記砥粒を除く前記組成物の成形体を６０℃の水に浸漬したときの厚み減少速度が１２μｍ／ｈ以上である。

Description

研磨パッド及び被研磨物の研磨方法
　本発明は、研磨パッド及び被研磨物の研磨方法に関する。
　半導体デバイス等に使用される基板の加工プロセスでは、円柱状単結晶（インゴット）を円盤状にスライスしてウェハー状にした後、ウェハー両面が平行になるように整えながら所定の厚みに整えるために粗研磨（ラッピング、一次研磨）を行う。粗研磨されたウェハーは、さらに化学エッチングや平坦度の高い鏡面とするための精密機械研磨（二次研磨、メカニカルポリッシング）を行なう。最後に原子レベルの平坦化を得るために化学的作用も加えた仕上げ研磨（化学機械研磨、ＣＭＰ）を行う。
　粗研磨加工では、バインダ樹脂と、それによって固定された砥粒とを含む研磨層を有する、固定砥粒研磨パッドを用いる研磨方法が知られている。
　上記バインダ樹脂としては、通常、フェノール樹脂、エポキシ樹脂やアクリルフェノール樹脂等の硬化性樹脂が使用されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１８－５１７３３号公報
　固定砥粒研磨パッドによる粗研磨（「粗研磨」を単に「研磨」と呼ぶことがある）は、当該研磨パッドの表面に露出した砥粒によって進行する。研磨時に砥粒が研磨パッドから脱落したり、砥粒が摩擦によって消耗するなどして目つぶれ（砥粒の先端が摩耗して平坦化した状態）を起こし、研磨パッドの研磨能力が低下する。そのため、研磨パッドには砥粒がバインダ樹脂により固定され、且つ前記研磨パッドの研磨面ではバインダ樹脂が適度に消失することで、砥粒が適度に脱落し砥粒が更新され目変わりし、常に目つぶれのない砥粒が露出している構造を有することが望まれる。
　しかしながら、上記のようなバインダ樹脂を用いた研磨パッドでは、バインダ樹脂は研磨時にウェハーとの摩擦により消耗する以外、バインダ樹脂が消失しないので、研磨パッドを連続的に使用すると研磨面に露出する砥粒の割合が減少する、即ち、目替わりが起きづらい。また、研磨面の砥粒がバインダ樹脂に強固に固定されているため、研磨時間の経過とともに目つぶれを起こし、研磨速度が低下するという問題があった。
　特に、次世代パワー半導体デバイスに用いられる炭化珪素（ＳｉＣ）や窒化ガリウム（ＧａＮ）等からなる基板は、シリコン（Ｓｉ）基板よりも硬度が高く、研磨加工に長時間を要する。そのため、研磨パッドには、長時間の研磨処理においてドレッシング（目立て）を行わなくても、研磨速度の低下が小さい研磨パッドの開発が望まれている。
　本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ドレッシングを行わなくても、研磨速度の低下が小さい研磨パッド及びそれを用いた被研磨物の研磨方法を提供することを目的とする。
　［１］　加水分解性樹脂と砥粒とを含む組成物を含む研磨層を備え、前記砥粒を除く前記組成物の成形体を６０℃の水に浸漬したときの厚み減少速度が１２μｍ／ｈ以上である、研磨パッド。
　［２］　前記砥粒のメディアン径が２μｍ以上５０μｍ以下である、［１］に記載の研磨パッド。
　［３］　前記組成物は、加水分解促進剤をさらに含む、［１］又は［２］に記載の研磨パッド。
　［４］　前記砥粒を除く前記組成物からなる成形体の引張強度は、５５ＭＰａ以上である、［１］～［３］のいずれかに記載の研磨パッド。
　［５］　前記加水分解性樹脂は、グリコール酸重合体を主成分とする、［１］～［４］のいずれか１項に記載の研磨パッド。
　［６］　前記加水分解促進剤は、カルボン酸無水物、リン化合物、環状エステル及び塩基性金属酸化物からなる群より選ばれる少なくとも一つを含む、［３］に記載の研磨パッド。
　［７］　前記加水分解促進剤の含有率は、前記加水分解性樹脂の総量に対して０．５質量％以上５０質量％以下である、［３］又は［６］に記載の研磨パッド。
　［８］　［１］～［７］のいずれかに記載の研磨パッドの前記研磨層の表面に水を含む研磨液を供給しながら、前記研磨パッドと被研磨物とを相対的に摺動させて、前記被研磨物を研磨する工程を含む、被研磨物の研磨方法。
　［９］　前記研磨液は、アルカリ性の水溶液である、［８］に記載の被研磨物の研磨方法。
　本発明によれば、研磨速度の低下が小さい研磨パッド及びそれを用いた被研磨物の研磨方法を提供することができる。
図１Ａは、本発明の一実施形態に係る研磨パッドの模式的な平面図であり、図１Ｂは、図１Ａの研磨パッドの１Ｂ－１Ｂ線の模式的な断面図である。 図２は、本発明の一実施形態に係る被研磨物の研磨方法を示す模式的な断面図である。 図３Ａ～図３Ｃは、実施例における成形工程を示す模式的な断面図である。 図４Ａ及び図４Ｂは、実施例及び比較例で用いた組成物の厚み減少速度を示すグラフである。
　本発明者らは、研磨パッドにおいて、砥粒を固定するための種々のバインダ樹脂を検討したところ、加水分解性樹脂は、水を供給しながら研磨することで適度に崩壊しうること、それにより、バインダ樹脂に埋もれている砥粒を研磨層表面に露出させやすくし、ドレッシング効果を発現することを見出した。さらに、加水分解性樹脂と砥粒とを含む組成物において、砥粒を除く上記組成物の成形体を６０℃の水に浸漬したときの厚み減少速度が１２μｍ／ｈ以上である研磨パッドが、ドレッシング処理をしなくても、研磨速度の低下を顕著に少なくすることができることを見出し、本発明を想到した。
　即ち、本発明の一実施形態に係る研磨パッドは、加水分解性樹脂と砥粒とを含む組成物を含む研磨層を含み、前記砥粒を除く前記組成物の成形体を６０℃の水に浸漬したときの厚み減少速度が１２μｍ／ｈ以上である。以下、研磨パッドの構成について、詳細に説明する。
　１．研磨パッド
　図１Ａは、本発明の一実施形態に係る研磨パッド１００の模式的な平面図であり、図１Ｂは、図１Ａの研磨パッド１００の１Ｂ－１Ｂ線の模式的な断面図である。
　本実施の形態に係る研磨パッド１００は、加水分解性樹脂と砥粒とを含む研磨層１１０を含む（図１Ｂ参照）。研磨層１１０は、加水分解性樹脂を含むマトリクス部１１１（母材）と、マトリクス部１１１によって固定された砥粒１１２とを含む。本実施形態では、研磨層１１０の表面には、溝１１０Ａが配置されており、凹凸パターンが施されている。なお、図１では、研磨パッド１００が研磨層１１０からなる例を示しているが、これに限らず、他の層をさらに含んでもよい。
　１－１．研磨層
　研磨層は、加水分解性樹脂と砥粒とを含む組成物を含む。
　１－１－１．加水分解性樹脂
　加水分解性樹脂は、加水分解性を示す樹脂であれば特に限定されない。加水分解性樹脂は、生分解性樹脂であってもよいし、生分解性樹脂でなくてもよい。
　加水分解性樹脂としては、主鎖にエステル結合を有するポリエステル、主鎖にカーボネート結合を有するポリカーボネート等が含まれる。加水分解性樹脂の例には、乳酸重合体、グリコール酸重合体、ヒドロキシ酪酸重合体、ヒドロキシ吉草酸重合体、カプロラクトン重合体、エチレンサクシネート重合体、ブチレンサクシネート重合体（例えばポリブチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート・アジペート、ポリブチレンサクシネート・テレフタレート、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート・カーボネート等を含む）、ジオキサノン重合体、トリメチレンカーボネート重合体等が含まれる。これらのうち、乳酸重合体、グリコール酸重合体が好ましく、より高い強度と加水分解速度を有し、研磨層の砥粒の突出高さをより調整しやすい観点では、グリコール酸重合体が好ましい。即ち、加水分解性樹脂は、グリコール酸重合体を主成分として含むことが好ましい。グリコール酸重合体を主成分として含むとは、加水分解性樹脂の総量に対してグリコール酸重合体の含有率が５０質量％以上、好ましくは７０質量％以上、より好ましくは８０質量％以上、さらに好ましくは９０質量％以上、特に好ましくは９５質量％以上であることをいう。
　グリコール酸重合体は、グリコール酸に由来する構成単位（－（－Ｏ－ＣＨ２－ＣＯ－）－）を含む重合体であり、グリコール酸に由来する構成単位を主成分とする重合体である。グリコール酸重合体は、グリコール酸の単独重合体であってもよいし、グリコール酸とそれと共重合可能なモノマーとの共重合体であってもよい。
　共重合可能なモノマーの例には、
　エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘプタンジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオール、ノナンジオール、デカンジオール、１，４－シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコール、ビスフェノールＡ、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のグリコール類；
　シュウ酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ドデカン二酸、マロン酸、グルタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ビス（ｐ－カルボキシフェニル）メタン、アントラセンジカルボン酸、４，４’－ジフェニルエーテルジカルボン酸、５－ナトリウムスルホイソフタル酸、５－テトラブチルホスホニウムイソフタル酸等のジカルボン酸；
　乳酸、ヒドロキシプロピオン酸、ヒドロキシ酪酸、ヒドロキシ吉草酸、ヒドロキシカプロン酸、ヒドロキシ安息香酸等のヒドロキシカルボン酸類；
　ラクチド類；
　カプロラクトン、バレロラクトン、プロピオラクトン、ウンデカラクトン、１，５－オキセパン－２－オン等のラクトン類；
　トリメチレンカーボネート等のカーボネート類
　が含まれる。
　グリコール酸に由来する構成単位を主成分とするとは、グリコール酸に由来する構成単位の含有率が、グリコール酸重合体を構成する構成単位の総量に対して５０質量％以上であることを意味する。グリコール酸に由来する構成単位の含有率は７０質量％以上が好ましく、８０質量％以上がさらに好ましく、９０質量％以上がより好ましく、９５質量％以上がとくに好ましい。グリコール酸重合体を構成する構成単位の上記含有率が５０質量％以上であると、グリコール酸重合体の強度をより保持できるため、研磨パッドに使用した際により充分な強度が得られる。また、グリコール酸重合体を構成する構成単位の上記含有率が７０質量％以上であると、加水分解がより進みやすいため、研磨速度の低下をより少なくすることができる。
　中でも、強度がより高く、加水分解しやすい観点では、グリコール酸重合体は、グリコール酸の単独重合体であることが好ましい。
　グリコール酸重合体の重量平均分子量は、特に制限されないが、７万以上５０万以下であることが好ましい。グリコール酸重合体の重量平均分子量が７万以上であると、グリコール酸重合体の強度をより高くすることができるため、砥粒の保持性や耐久性をより高めうる。また、成型時に鋳型から研磨パッドを取り外す際や研磨パッドを研磨装置の定盤への貼付する際などのハンドリングのためのより充分な強度が得られる。さらに、被研磨物に研磨パッドを接触させて荷重をかけた際に、表面に突出した砥粒が母材に押し戻されにくくすることができる。それにより、微小な砥粒を用いても、研磨速度をより低下させにくくすることができる。グリコール酸重合体の重量平均分子量が５０万以下であると、成形性を一層維持することができるだけでなく、加水分解によって崩壊するまでの時間をより短くすることができる。同様の観点から、グリコール酸重合体の重量平均分子量は、１１万以上４０万以下であることがより好ましい。
　グリコール酸重合体の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）により測定することができる。測定条件は、以下の通りとすることができる。
　（測定条件）
　装置：昭和電工社製「Ｓｈｏｄｅｘ－１０４」
　カラム：２本のＨＦＩＰ－６０６Ｍとプレカラムとして１本のＨＦＩＰ－Ｇと直列に接続
　カラム温度：４０℃
　溶離液：５ｍＭのトリフルオロ酢酸ナトリウムを溶解させたＨＦＩＰ溶液
　流速：０．６ｍＬ／ｍｉｎ
　検出器：ＲＩ（示差屈折率）検出器
　分子量校正：分子量の異なる標準ポリメタクリル酸メチル５種
　加水分解性樹脂の含有率は、研磨層（又は上記組成物の総量）に対して２０質量％以上９０質量％以下であることが好ましく、３０質量％以上８０質量％以下がより好ましく、４０質量％以上７０質量％以下がさらに好ましく、４３質量％以上５２質量％以下が特に好ましい。加水分解性樹脂の含有率が２０質量％以上であると、砥粒を含む研磨層の強度がより高くなるため、好ましい。加水分解性樹脂の含有率が９０質量％以下であると、砥粒の割合が少なくなりすぎず、研磨速度が小さくなりすぎないため、好ましい。加水分解性樹脂が上記含有率であると、研磨層の過度な崩壊を抑制しつつ、ドレッシング効果によるより安定した研磨速度が得られやすい。
　１－１－２．砥粒
　砥粒の材料は、特に制限されないが、例えばダイヤモンド、炭化珪素、炭化ホウ素、窒化ホウ素、窒化ケイ素、酸化セリウム、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化珪素、酸化鉄、酸化マンガン、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化クロム、炭酸バリウム、及び炭酸カルシウム等が挙げられる。これらの中でも、研磨速度をより高める観点では、ダイヤモンド、炭化ホウ素及び窒化ホウ素が好ましく、ＳｉＣ基板等の硬度の高い基板を加工しやすくする観点では、ダイヤモンドがより好ましい。
　砥粒のメディアン径は、求められる研磨度にもよるが、例えばメディアン径は２μｍ以上５０μｍ以下が好ましく、３μｍ以上４０μｍ以下がより好ましく５μｍ以上２０μｍ以下がさらに好ましく、６μｍ以上１５μｍ以下がとくに好ましい。砥粒のメディアン径が２μｍ以上であると、被研磨物の研磨速度を高めることができるため好ましい。砥粒のメディアン径が５０μｍ以下であると、被研磨物のダメージ層の深さを低減することができるため好ましい。
　砥粒のメディアン径は、粒子径解析－レーザ回折・散乱法(ＩＳＯ　１３３２０：２０２０)に準拠して測定された粒子径分布より、求めることができる。
　具体的には、レーザー回折式粒度測定器（例えばＭａｌｖｅｒｎ社製Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ３０００）を用いて、測定温度２１℃、分散媒はイオン交換水、分散媒屈折率１．３３０、光散乱モデルはMie理論の条件で測定することができる。
　砥粒の平均粒子径は、例えば１ｎｍ以上１ｍｍ以下であってもよい。砥粒の平均粒子径も、上記と同様にして測定することができる。
　砥粒の含有率は、特に制限されないが、研磨層（又は上記組成物の総量）に対して１０質量％以上８０質量％以下であることが好ましい。砥粒の上記含有率が１０質量％以上であると、研磨速度をより高めることができる。砥粒の上記含有率が８０質量％以下であると、研磨パッドへの成形性又は加工性をより高めることができる。同様の観点から、砥粒の含有率は、研磨層（又は上記組成物の総量）に対して２０質量％以上７０質量％以下がより好ましく、３０質量％以上６０質量％以下がさらに好ましく、４８質量％以上５７質量％以下が特に好ましい。
　砥粒の含有率は、熱重量分析（ＴＧＡ）装置により測定することができる。
　具体的には、未使用の研磨パッドの研磨層の表面において、研磨層の中心Ｏを通る任意の直線を直線Ｌとし、直線Ｌに垂直に研磨層の中心Ｏを通る直線を直線Ｍとしたとき、研磨層の中心Ｏ、直線Ｌ上にあって研磨層の中心Ｏと研磨層の端との中点をａ１およびａ２とし、直線Ｍ上にあって研磨層の中心Ｏと研磨層の端との中点をｂ１およびｂ２としたとき、Ｏ、ａ１、ａ２、ｂ１、ｂ２のそれぞれの測定点を含む範囲からそれぞれ１００ｍｇ以上の測定試料を研磨層から採取し、適宜粉砕し、それぞれの測定点からの測定試料とする。測定試料２０±２ｍｇを白金製のパンに入れ、空気雰囲気下で室温から１０℃／分の速度で８００℃まで昇温し、８００℃で３０分保持し、砥粒以外の成分を燃焼除去し、残存した試料重量を測定試料の質量で除して、それぞれの測定点における研磨層中の砥粒の含有率を求めた。本願では、前記各５点の砥粒含有率の相加平均値を当該研磨層の砥粒の含有率の代表値とした。
　１－１－３．他の成分
　上記組成物は、加水分解性樹脂や砥粒以外の他の成分をさらに含んでもよい。他の成分の例には、加水分解性樹脂以外の他の樹脂や加水分解促進剤等が含まれる。中でも、研磨速度をより高める観点から、上記組成物は、加水分解促進剤をさらに含むことが好ましい。加水分解促進剤は、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
　加水分解促進剤とは、加水分解性樹脂の加水分解反応を促進する化合物であり、例えば研磨液中に溶出することで加水分解性樹脂への溶液の浸透を促す化合物が好ましく、水の存在下で酸又はアルカリを生成する化合物であるとさらに好ましい。そのような分解促進剤の例には、カルボン酸無水物、リン化合物、環状エステル及び塩基性金属酸化物が含まれる。
　カルボン酸無水物の例には、無水ヘキサン酸、無水オクタン酸、無水デカン酸、無水ラウリン酸、無水ミスチリン酸、無水パルミチン酸、無水ステアリン酸、無水安息香酸、無水コハク酸、無水マレイン酸、無水フタル酸、無水トリメリト酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ブタンテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’－ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、エチレングリコールビスアンヒドロトリメリテート、及びグリセリンビスアンヒドロトリメリテートモノアセテートが含まれる。これらの中でも、無水フタル酸、無水トリメリト酸、無水安息香酸、３，３’，４，４’－ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ベンゼン－１，２，４，５－テトラカルボン酸無水物（ピロメリット酸無水物）が好ましい。
　リン化合物としては、リン酸エステル及び亜リン酸エステル等の有機リン化合物が好ましく、炭素数８～２４の長鎖アルキル基、芳香族環、及びペンタエリスリトール骨格からなる群より選ばれる少なくとも１種を有する有機リン化合物がより好ましい。
　炭素数８～２４の長鎖アルキル基を有するリン酸エステルの例には、モノ－若しくはジ－ステアリルアシッドホスフェート又はこれらの混合物、及びジ－２－エチルヘキシルアシッドホスフェート等が含まれる。
　芳香族環を有する亜リン酸エステルの例には、トリス（ノニルフェニル）ホスファイト等が含まれる。
　ペンタエリスリトール骨格を有する亜リン酸エステルの例には、サイクリックネオペンタンテトライルビス（２，６－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－メチルフェニル）ホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビス（２，４－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）ホスファイト、及びサイクリックネオペンタンテトライルビス（オクタデシル）ホスファイト等が含まれる。
　環状エステルの例には、グリコリド、ラクチド、ε－カプロラクトン、γ－バレロラクトン、δ－バレロラクトン、ジグリコール酸無水物及びグルタル酸無水物が含まれる。
　塩基性金属酸化物の例には、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化カルシウム、酸化ナトリウム、酸化銅が含まれる。
　これらの中でも、成形時には比較的安定に存在し、水が浸透した研磨層内でグリコール酸重合体等の加水分解性樹脂の加水分解をより促進させる観点から、環状エステルが好ましく、グリコリドがより好ましい。
　加水分解促進剤の含有率は、加水分解性樹脂の総量に対して０．５質量％以上５０質量％以下であることが好ましい。加水分解促進剤の上記含有率が０．５質量％以上であると、加水分解性樹脂の加水分解をより促進することができ、研磨速度の低下をより低減することができる。加水分解促進剤の上記含有率が、５０質量％以下であると、加水分解促進剤のブリードアウトをより生じにくくすることができるだけでなく、加水分解が過度に進行することによる過度な崩落をより抑制することができる。同様の観点から、加水分解促進剤の上記含有率は、１質量％以上３０質量％以下がより好ましく、１０質量％以上２０質量％以下がさらに好ましい。
　研磨層の厚みは、特に制限されないが、例えば半導体デバイスの基板の加工に用いる場合、０．１ｍｍ以上５０ｍｍ以下が好ましく、０．３ｍｍ以上３０ｍｍ以下がより好ましく、０．４ｍｍ以上１０ｍｍ以下がさらに好ましく、０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下が特に好ましい。研磨層の厚みが０．１ｍｍ以上であると、研磨層が砥粒を十分に保持できるという観点から好ましい。
　１－１－４．物性
　（厚みの減少速度）
　砥粒を除く上記組成物（母材）の成形体を６０℃の水に浸漬したときの厚み減少速度は、１２μｍ／ｈ以上であることが好ましい。そのような厚み減少速度を有する組成物を含む研磨層は、研磨液を供給することで、加水分解しやすく、ドレッシング効果がより得られやすい。厚み減少速度の上限値については特に制限はないが、研磨パッドの寿命を延ばすという観点から、２ｍｍ／ｈ以下が好ましく、１ｍｍ／ｈ以下がより好ましく、５００μｍ／ｈ以下がさらに好ましく、１００μｍ／ｈ以下がとくに好ましい。
　厚みの減少速度は、以下の手順で測定することができる。
　１）砥粒を含有しない上記組成物を射出成形することで１０ｍｍ×１０ｍｍ×１２０ｍｍの角柱を得、角柱から一辺が１０ｍｍの立方体の試験片（成形体）を得る。砥粒を含有しない上記組成物の成形体は、砥粒を含む組成物の成形体、すなわち研磨層を加熱溶融することによって得ることもできる。研磨層を加熱溶融し、得られた溶融物をフィルターに通し、砥粒とそれ以外の加水分解性樹脂を含む組成物、すなわち砥粒を含有しない組成物に分離し、前記砥粒を含有しない組成物を成形することで成形体を作製し、試験片とすることができる。
　２）次いで、１Ｌのオートクレーブ中に前記試験片を入れ、前記オートクレーブを６０℃の水（脱イオン水）で満たし、常圧で前記試験片を完全に浸漬し、前記操作を繰り返し、浸漬時間の異なる浸漬試験片を作製した。
　各浸漬試験片を、切断して断面を露出させる。乾燥後、試験片の芯部（硬い部分）の厚みを測定する。浸漬前の厚み（１０ｍｍ）との差から減少厚みを測定する。
　３）異なる浸漬時間により測定した試験片の減少厚みの測定値に基づいて、試験片の減少厚みの時間変化を求める。そして、試験片の減少厚みの時間変化に直線性が認められる範囲における試験片の減少厚みの時間変化から、厚み１０ｍｍの試験片の厚み減少速度を算出する（単位：ｍｍ／ｈ）。
　上記組成物の厚みの減少速度は、例えばバインダ樹脂の種類、加水分解促進剤の種類や含有率によって調整することができる。例えば、バインダ樹脂がグリコール酸重合体である場合、厚みの減少速度は大きくなりやすい。また、加水分解促進剤の含有率が多い場合、上記厚みの減少速度は大きくなりやすい。
　（引張強度）
　砥粒を除く上記組成物の２５℃における引張強度は、５５ＭＰａ以上であることが好ましい。引張強度が５５ＭＰａ以上であると、砥粒の保持力をより高めることができる。同様の観点から、上記引張強度は、６０ＭＰａ以上であることがより好ましい。上記引張強度の上限は特に制限されないが、例えば１０００ＭＰａ以下とすることができる。引張強度は、ＩＳＯ５２７に準拠して測定することができる。
　（引張弾性率）
　砥粒を除く上記組成物の２５℃における引張弾性率は、１ＧＰａ以上であることが好ましい。上記引張弾性率が１ＧＰａ以上であると、被研磨物に研磨パッドを接触させて荷重をかけた際に、表面に突出した砥粒が母材に押し戻されにくくすることができる。それにより、研磨速度の低下をより少なくすることができる。また、研磨後の被研磨物のフチダレ（縁部が集中的に削られて寸法精度が低下する現象）を低減することができる。同様の観点から、上記引張弾性率は３ＧＰａ以上がより好ましく、５ＧＰａ以上がさらに好ましい。上記引張弾性率の上限は特に制限されないが、例えば５０ＧＰａ以下とすることができる。引張弾性率は、ＩＳＯ５２７に準拠して測定することができる。
　上記引張強度及び引張弾性率は、上記組成物に含まれるバインダ樹脂の種類や分子量、加水分解促進剤の種類や含有率によって調整することができる。例えば、バインダ樹脂としてグリコール酸重合体を用いれば、上記引張強度は大きくなりやすい。また、加水分解促進剤の含有率が少なければ、上記引張強度は大きくなりやすい。
　１－１－５．形状
　本実施の形態では、上記の通り、研磨層１１０の表面には、必要に応じて溝１１０Ａが形成されていても良い（図１Ａ及び１Ｂ参照）。それにより、水を含む研磨液を、溝１１０Ａを介して研磨層１１０の表面全体に行き渡らせやすくすると共に、加水分解性樹脂の加水分解により生じた削り屑を、溝１１０Ａを通して外部に排出させやすくすることができる。
　１－２．他の層
　上記の通り、研磨パッド１００は、必要に応じて他の層をさらに含んでもよい。他の層の例には、基材層や接着層が含まれる。基材層は、例えば樹脂フィルムとすることができる。接着層は、研磨盤（後述する定盤２１０）に研磨パッド１００を取り付けるための接着層とすることができる。
　２．研磨パッドの製造方法
　本実施の形態に係る研磨パッドは、任意の方法で製造することができる。例えば、１）加水分解性樹脂と砥粒とを含む組成物を得る工程と、２）得られた組成物を成形する工程とを経て、研磨パッドを製造することができる。
　１）の工程
　上記組成物は、任意の方法で得ることができる。例えば、加水分解性樹脂と、砥粒とを混練して、上記組成物を得ることができる。混練機としては、例えばロール、ニーダー、バンバリーミキサー、押出機（単軸、多軸）等を用いることができる。
　混練は、加工性を高める観点から、加熱下で行うことが好ましい。加熱温度は、例えば１５０℃以上２７０℃以下とすることができる。特に、上記組成物が加水分解促進剤を含む場合、加熱温度は、加水分解促進剤が安定な状態で分散できるような温度であることが好ましい。
　得られる組成物の形態は特に限定されず、例えばペレット状や粉末状、フィラメント状であってよい。
　２）の工程
　次いで、得られた組成物を所定の形状に成形する。成形方法は、特に制限されず、例えば射出成形法、溶融押出成形法、固化押出成形法、真空成形法、トランスファー成形法及び圧縮成形法のいずれであってもよい。また、３Ｄプリンタによる成形を行ってもよい。
　圧縮成形法によって成形体を製造する場合、上記組成物のペレットを金型内に供給する。そして、金型温度を、１５０℃以上２７０℃以下に設定し、プレス成形して、成形物を含む研磨パッドを得る。
　本実施の形態では、成形して得られる研磨層の表面に溝を形成してもよい。溝を形成する方法は、特に限定されず、上記組成物の成形体の表面を切削加工等することにより溝を形成してもよいし、溝に対応するパターンが形成された金型又は鋳型を用いて上記組成物を成形することにより溝を形成してもよい。また、成形品の寸法安定性を高める観点から、必要に応じてアニーリングを行っても良い。
　３．被研磨物の研磨方法
　図２は、本実施の形態に係る研磨パッド１００を用いた研磨装置２００を示す模式的な図である。同図では、研磨パッド１００の詳細な図示は省略する。
　図２に示すように、研磨装置２００は、研磨パッド１００と、研磨パッド１００を支持する円盤状の定盤２１０と、被研磨物２２０を保持する円盤状の研磨ヘッド２３０と、ウエイト２４０と、研磨液Ｗを供給する供給ノズル２５０とを含む。定盤２１０は、回転軸（不図示）により回転可能となっており、研磨ヘッド２３０は回転軸２３０Ａによって回転可能となっている。
　そして、本実施の形態では、上記研磨パッド１００の表面に、水を含む研磨液Ｗを供給しながら、研磨パッド１００と被研磨物２２０とを相対的に摺動させて、被研磨物２２０を研磨する。
　具体的には、まず、定盤２１０に研磨パッド１００を装着する。次いで、研磨ヘッド２３０に保持させた被研磨物２２０を研磨パッド１００の研磨面に押し付けると共に、供給ノズル２５０から研磨液Ｗを供給しながら、定盤２１０及び／又は研磨ヘッド２３０を回転させる。それにより、研磨パッド１００と被研磨物２２０とを相対的に摺動させて、被研磨物２２０の加工面（被研磨面）を研磨する。
　被研磨物２２０の種類は、特に限定されず、例えば半導体デバイスや電子部品等の材料、特にＳｉ基板、ＳｉＣ基板、ＧａＡｓ基板、ガラス、ハードディスクやＬＣＤ（液晶ディスプレイ）用基板等が挙げられる。中でも、半導体ウェハーが好ましく、パワーデバイスに使用されるＳｉＣ基板、サファイア基板又はＧａＮ基板がより好ましい。
　研磨液Ｗは、少なくとも水を含む。研磨パッド１００が、加水分解性樹脂としてグリコール酸重合体を含む場合、グリコール酸重合体の加水分解を促進し、ドレッシング効果をより高める観点では、研磨液Ｗは、アルカリ性や酸性の水溶液であることが好ましく、アルカリ性の水溶液がより好ましい。アルカリ性の水溶液中では、加水分解で生じるカルボン酸末端がカルボキシラートイオンとして残存し、加水分解で生じる重合体のオリゴマーが液中へ溶出しやすい。そのため、酸性の水溶液に比べてアルカリ性の水溶液は加水分解をより促進することができる。
　アルカリ性の水溶液は、水と、アルカリ性物質とを含む。アルカリ性物質の例には、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）、水酸化カリウム（ＫＯＨ）等のアルカリ金属水酸化物やテトラメチルアンモニウム＝ヒドロキシド等の有機アルカリが含まれる。アルカリ性の水溶液のｐＨは、グリコール酸重合体の加水分解をより促進する観点では、９以上であることが好ましく、１２以上であることがより好ましく、１３以上であることがさらに好ましい。ｐＨの上限値は、例えば１４とすることができる。ｐＨは、２０℃においてｐＨ計により測定される値である。アルカリ性の水溶液のｐＨは、アルカリ性物質の量によって調整することができる。
　研磨液Ｗの温度は、特に制限されないが、１℃以上６０℃以下とすることができる。
　研磨液Ｗは、上記以外の他の成分、例えば加水分解促進剤をさらに含んでいてもよい。
　４．変形例
　なお、上記実施の形態では、研磨層の表面に溝が配置されているが、これに限らず、溝が配置されていなくてもよい。
　また、上記実施の形態では、研磨パッドが、研磨層のみで構成されているが、これに限らず、他の層をさらに含んでもよい。研磨パッドが基材層をさらに含む場合、研磨層は、基材層上に一様に配置されていてもよいし、パターン状に配置されていてもよい。
　以下において、実施例を参照して本開示を説明する。実施例によって、本開示の範囲は限定して解釈されない。
　１．材料
　１－１．バインダ樹脂
　・ＰＧＡ－１（グリコール酸の単独重合体、重量平均分子量２９８０００）
　・ＰＧＡ－２（グリコール酸の単独重合体、重量平均分子量１１５０００）
　・ＰＬＡ（Ｎａｔｕｒｅｗｏｒｋｓ社製Ｎａｔｕｒｅｗｏｒｋｓ７０００Ｄ、ポリ乳酸、重量平均分子量２４６０００）
　・ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド、重量平均分子量６０４００）
　各樹脂の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）により測定した。
　（ＰＧＡ、ＰＬＡの重量平均分子量）
　装置：昭和電工株式会社製「Ｓｈｏｄｅｘ－１０４」
　カラム：２本のＨＦＩＰ－６０６Ｍとプレカラムとして１本のＨＦＩＰ－Ｇと直列に接続
　カラム温度：４０℃
　溶離液：５ｍＭのトリフルオロ酢酸ナトリウムを溶解させたHFIP溶液
　流速：０．６ｍＬ／ｍｉｎ
　検出器：ＲＩ（示差屈折率）検出器
　分子量校正：分子量の異なる標準ポリメタクリル酸メチル５種
　（ＰＰＳの重量平均分子量）
　装置：センシュー科学製 高温ＧＰＣ　ＳＳＣ－７０００
　カラム温度：２１０℃
　溶離液：１－クロロナフタレン
　流速：０．７ｍＬ／ｍｉｎ
　検出器：ＵＶ検出器（３６０ｎｍ）
　分子量校正：分子量の異なる標準ポリスチレン５種
　１－２．砥粒
　＃８００のＧＣ微粒研磨材（炭化珪素の研磨材、ナニワ研磨工業社製）
　１－３．加水分解促進剤
　グリコリド：ピロメリット酸無水物＝１４：５（重量比）
　２．研磨パッドの作製と評価
　２－１．研磨パッドの作製
　（実施例１～３、比較例１及び２）
　（１）混錬工程
　表１に示すバインダ樹脂を６７体積％（実施例１～３：５０質量％、比較例１：４４質量％、比較例２：４６質量％）、＃８００のＧＣ微粒研磨材（ナニワ研磨工業社製）を３３体積％（実施例１～３：５０質量％、比較例１：５６質量％、比較例２：５４質量％）となるよう秤量し、ラボプラストミル（東洋精機製作所製）を用いて混錬して、組成物を得た。混練は、所定のヒーター温度で、予熱時間１分、混錬時間５分、回転速度５０ｒｐｍにて行った。なお、ヒーター温度は、ＰＧＡの場合は２５０℃、ＰＬＡの場合は２００℃、ＰＰＳの場合は３２０℃に設定して行った。
　（２）成形工程
　図３Ａ～図３Ｃは、実施例における成形工程を示す模式的な断面図である。同図において、符号３０１はフェロ板、３０２はアルミホイルを示す。
　図３に示すように、直径３ｍｍの貫通孔が５ｍｍ間隔で並んだ、厚さ０．３ｍｍのアルミパンチングシート３０３を用意した。
　このアルミパンチングシート３０３上に、直径１５０ｍｍの穴の開いた厚さ０．５ｍｍのＳＵＳ鋳型３０４を図３のように配置し、当該ＳＵＳ鋳型３０４に上記混練した組成物３０５をセットして、プレス成形し、図１Ａ及び図１Ｂに示すような、溝が表面に配置された、厚み０．８ｍｍの研磨層からなる研磨パッド１００を得た。プレス機の温度は、上記ラボプラストミルのヒーター温度と同じ温度に設定した。
　２－２．評価
　成形直後の研磨パッドは、砥粒が樹脂に埋没しているため、＃８００の砥石で目立てを行った後、研磨試験を行った。
　（研磨試験）
　研磨試験は、図２に示すように、研磨装置２００に研磨パッドを装着して行った。具体的には、研磨パッドを、両面粘着フィルム（例えばアズワンＯＣＡ５０－Ａ４）を用いて定盤２１０（研磨盤）に取り付けた。両面粘着シートは、研磨パッド及び研磨盤への貼付時に気泡が入らないように、ゴムローラー等を用いて貼り付けた。
　次いで、回転する研磨パッドに、被研磨物２２０である１５×１５ｍｍ角のＳｉ基板を押し付けて研磨加工を行った。研磨条件は、以下の通りとした。このとき、基板には、治具（研磨ヘッド２３０）とウエイト２４０の荷重がかかっている。
　（研磨試験１）
　研磨装置：ダイヤラップＭＬ－１５０Ｐ（マルトー社製）
　研磨盤の回転数：１００ｒｐｍ
　研磨盤径：直径１５０ｍｍ
　被研磨物の強制駆動、揺動：無し
　面圧力：４４０ｇｆ／ｃｍ２
　研磨液の流量：１００ｍＬ／ｍｉｎ．
　研磨液：ｐＨ＝９のＮａＯＨ水溶液（２０℃）
　（研磨試験２）
　研磨装置：ダイヤラップＭＬ－１５０Ｐ（マルトー社製）
　研磨盤の回転数：１００ｒｐｍ
　研磨盤径：直径１５０ｍｍ
　被研磨物の強制駆動、揺動：無し
　面圧力：４４０ｇｆ／ｃｍ２
　研磨液の流量：１００ｍＬ／ｍｉｎ．
　研磨液：ｐＨ＝１３のＮａＯＨ水溶液（２０℃）
　各研磨液を用いて研磨したときの研磨速度を、以下の方法で測定した。
　（研磨速度）
　被研磨物をワックスで治具に貼り付けて研磨を行った。この貼り付けた状態で電気マイクロメータＭｉｌｌｉｍａｒ１２４０（Ｍａｈｒ製）により、被研磨物の厚みを測定した。
　被研磨物の厚みは、５ヶ所の厚みを測定し、それらの平均値とした。研磨速度は、研磨時間（ｍｉｎ）と厚みの減少値（除去量、μｍ）から計算により求めた。
　実施例１～３及び比較例１～２の研磨パッドの構成及び引張強度を表１に示す。なお、引張強度は、砥粒を除いた状態での上記組成物についてＩＳＯ５２７に準拠して測定される引張強度を示す。また、実施例１～３及び比較例１～２で得られた研磨パッドを用いて研磨試験１および研磨試験２を実施した結果を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表１及び表２に示すように、バインダ樹脂としてＰＬＡやＰＰＳを用いた比較例１及び２の研磨パッドでは、ｐＨ９、１３のいずれにおいても研磨速度が小さく、最初の１５分間の研磨速度から徐々に研磨速度が低くなっている。これは、初めは研磨パッド表面に露出した砥粒が研磨に作用していたが、研磨に作用する砥粒が徐々に減っていることを示している。即ち、バインダ樹脂の分解性が不足しており、砥粒の目替わりが起こらないため、研磨速度が低下したと考えられる。
　これに対し、バインダ樹脂としてＰＧＡを用いた実施例１～３の研磨パッドでは、研磨速度が大きく、ｐＨ１３において最初の１５分間の研磨速度から６０分経過まで、研磨速度の大幅な低下が見られなかった。
　これらのことから、バインダ樹脂としてＰＧＡを用いた研磨パッドでは、ドレッシングを行わなくても、研磨速度の低下を低減できることがわかる。
　また、ＰＧＡに加水分解抑制剤（ＧＬ）を添加することで、特にｐＨ１３での研磨速度を顕著に高めることができることがわかる（実施例１と３の対比）。
　３．浸漬試験
　（試験片の作製）
　実施例１～３、比較例１～２の研磨パッドの作製に用いた組成物において、砥粒を含有させなかった以外は同様にして組成物を調製した。この樹脂組成物を射出成形することで１０ｍｍ×１０ｍｍ×１２０ｍｍの角柱を得、角柱から一辺が１０ｍｍの立方体の試験片（成形体）を得た。
　（浸漬試験）
　得られた試験片を、１Ｌのオートクレーブ中に入れた。そして、当該オートクレーブに６０℃あるいは８０℃の水（脱イオン水）で満たし、常圧で前記試験片を完全に浸漬して浸漬試験を行った。
　所定時間間隔で浸漬後の試験片を取り出すことにより、浸漬時間の異なる試験片を作製し、各試験片を切断して断面を露出させた。そして、ドライルーム内で一晩放置して乾燥させた後、試験片の芯部（硬い部分）の厚みを測定した。浸漬前の厚み（当初厚み、具体的には１０ｍｍである。）との差から減少厚みを測定した。異なる浸漬時間により測定した試験片の減少厚みの測定値に基づいて、試験片の減少厚みの時間変化を求めた。そして、試験片の減少厚みの時間変化に直線性が認められる範囲における試験片の減少厚みの時間変化から、厚み１０ｍｍの試験片の厚み減少速度を算出した（単位：ｍｍ／ｈ）。
　実施例１～３及び比較例１～２の６０℃での評価結果を表３に示す。また、図４は、実施例１及び比較例１の評価結果のグラフであり、このうち図４Ａは６０℃での評価結果、図４Ｂは８０℃での評価結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　表３に示すように、実施例１～３の成形体は、厚み減少速度が１２μｍ／ｈ以上と大きいのに対し、比較例１及び２の成形体は、厚み減少速度がそれよりも小さいことがわかる。即ち、表２に示したように比較例１～２の研磨パッドにおいて加工レートが維持されないのは、バインダ樹脂の分解性が不足しているためと考えられる。
　また、図４に示すように実施例１のＰＧＡは６０℃及び８０℃の水中においても厚みが一定速度で減少する、表面分解性を示す。一方、比較例１のＰＬＡは、６０℃のとき、ＰＧＡに比べて分解速度が著しく遅い。さらに、８０℃に温度を上げて加水分解を促進させると、経時時間とともに厚み減少速度が加速する、バルク分解性の挙動を示した。即ち、ＰＬＡをバインダ樹脂として用いたときに加水分解をさらに促進したとしても、バルク分解により過度な崩壊が生じてしまい、研磨パッドの寿命が短くなるだけでなく、安定したドレッシング効果が得られないと考えられる。これらのことから、安定したドレッシング効果、研磨速度を維持する研磨パッドにおいては、表面分解性を示すＰＧＡが研磨パッドとして好適であることがわかる。
　本出願は、２０２３年６月２日出願の特願２０２３－９１７８１に基づく優先権を主張する。当該出願明細書及び図面に記載された内容は、すべて本願明細書に援用される。
　本発明によれば、ドレッシングを行わなくても、研磨速度の低下が小さい研磨パッド及びそれを用いた被研磨物の研磨方法を提供することができる。
　１００　研磨パッド
　１１０　研磨層
　１１０Ａ　溝
　１１１　マトリクス部
　１１２　砥粒
　２００　研磨装置
　２１０　定盤
　２２０　被研磨物
　２３０　研磨ヘッド
　２３０Ａ　回転軸
　２４０　ウエイト
　２５０　供給ノズル
　３０１　フェロ板
　３０２　アルミホイル
　３０３　アルミパンチングシート
　３０４　ＳＵＳ鋳型
　３０５　組成物

Claims (9)

  1. 　加水分解性樹脂と砥粒とを含む組成物を含む研磨層を備え、
    　前記砥粒を除く前記組成物の成形体を６０℃の水に浸漬したときの厚み減少速度が１２μｍ／ｈ以上である、
    　研磨パッド。
  2. 　前記砥粒のメディアン径が２μｍ以上５０μｍ以下である、
    　請求項１に記載の研磨パッド。
  3. 　前記組成物は、加水分解促進剤をさらに含む、
    　請求項１又は２に記載の研磨パッド。
  4. 　前記砥粒を除く前記組成物からなる成形体の引張強度は、５５ＭＰａ以上である、
    　請求項１～３のいずれか１項に記載の研磨パッド。
  5. 　前記加水分解性樹脂は、グリコール酸重合体を主成分とする、
    　請求項１～４のいずれか１項に記載の研磨パッド。
  6. 　前記加水分解促進剤は、カルボン酸無水物、リン化合物、環状エステル及び塩基性金属酸化物からなる群より選ばれる少なくとも一つを含む、
    　請求項３に記載の研磨パッド。
  7. 　前記加水分解促進剤の含有率は、前記加水分解性樹脂の総量に対して０．５質量％以上５０質量％以下である、
    　請求項３又は６に記載の研磨パッド。
  8. 　請求項１～７のいずれか１項に記載の研磨パッドの前記研磨層の表面に水を含む研磨液を供給しながら、前記研磨パッドと被研磨物とを相対的に摺動させて、前記被研磨物を研磨する工程を含む、
    　被研磨物の研磨方法。
  9. 　前記研磨液は、アルカリ性の水溶液である、
    　請求項８に記載の被研磨物の研磨方法。
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