本发明专利技术提供一种研磨垫及其制造方法，研磨垫改善在使用现有的硬质(干式)研磨垫的情况下产生的刮伤问题，且研磨速率或研磨均匀性优异，不仅能应对一次研磨而且也能应对抛光研磨。本发明专利技术的半导体元件研磨用的研磨垫含有研磨层，研磨层具有含有大致球状的气泡的聚氨基甲酸酯聚脲树脂发泡体，并且半导体元件研磨用的研磨垫的特征在于：聚氨基甲酸酯聚脲树脂发泡体的由式(1)所求出的硬段的含有率(HSC)在26％～34％的范围内，且聚氨基甲酸酯聚脲树脂发泡体的密度D在0.30g/cm3～0.60g/cm3的范围内。HSC＝100×(r-1)×(Mdi+Mda)÷(Mg+r×Mdi+(r-1)×Mda)…(1)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种研磨垫。本专利技术特别涉及一种半导体元件的化学机械研磨 (Chemical Mechanical Polishing, CMP)用研磨垫。
技术介绍
对于娃(silicon)、硬盘(hard disk)、液晶显示器用母玻璃(mother glass)、半导 体元件等的材料的表面，要求平坦性，因此进行使用研磨垫的游离磨粒方式的研磨。游离磨 粒方式为以下方法:一面在研磨垫与非研磨物之间供给含有磨粒的浆料(研磨液)，一面对 被研磨物的加工面进行研磨加工。对于半导体元件用的研磨垫来说，对其研磨垫表面需求用来保持磨粒的开孔、维 持半导体元件表面的平坦性的硬性、以及防止半导体元件表面的刮伤(scratch)的弹性。 作为可以应对这些要求的研磨垫，利用具有由氨基甲酸酯树脂发泡体所制造的研磨层的研磨垫。氨基甲酸酯树脂发泡体通常是通过含有含异氰酸基的化合物的预聚物与硬化剂 的反应进行硬化而成形(干式法)。然后，将该发泡体切片(slice)成片状，由此形成研磨 垫。像这样由干式法所成形的具有硬质的研磨层的研磨垫(以下有时简称为硬质(干式) 研磨垫)在氨基甲酸酯树脂的硬化成形时，在发泡体内部形成相对较小的大致球状的气 泡，因此在通过切片而形成的研磨垫的研磨面上，形成了能在研磨加工时保持浆料的开孔 (开口)。迄今为止，对于成为半导体元件用的研磨垫的原材料的氨基甲酸酯树脂发泡体来 说，气泡径为lOOym以下且主流为30 左右(专利文献I)。另外，关于氨基甲酸酯树脂 发泡体的A硬度，主流为70度以上，D硬度主流为45度以上(专利文献2?专利文献3)， 密度主流为0.5g/cm3以上(专利文献I)，关于弹性，储能模量主流为几百MPa以上(专利 文献4)。关于纵弹性系数(杨氏模量)，主流为500MPa以上(专利文献5)。另外，除了所述主流发泡体以外，为了使磨损的程度适当以使研磨性能稳定，从体 积密度、A硬度、硬段含有率(Hard Segment Content, HSC) (% )的方面进行了氨基甲酸酯 树脂发泡体的物性的改良(专利文献6)。进而，也报告了为了减少刮伤的产生而以成为既 定范围内的方式调整储能模量而成的研磨垫(专利文献7、专利文献8)。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利第4338150号公报专利文献2:日本专利第3924952号公报专利文献3:日本专利第3788729号公报专利文献4:日本专利第3983610号公报专利文献5:日本专利特开平10-6211号公报专利文献6:日本专利特开2010-58194号公报专利文献1:日本专利特开2006-114885号公报专利文献8:日本专利特开2009-256473号公报
技术实现思路
专利技术所欲解决的问题然而，所述干式研磨垫依然为硬质，容易在与被研磨物之间局部地施加压力，因此在减少被研磨物的表面上所产生的研磨伤痕(刮伤)的方面尚不满足要求。另外，也依然有容易引起堵塞的问题。因此，通常必须在利用这些由干式法所成形的硬质的研磨垫进行研磨后，进一步使用由湿式法所成形的具有软质的研磨层的研磨垫来进行抛光研磨(湿式法为以下方法:将使树脂溶解在水混合性的有机溶剂中而成的树脂溶液涂布在片状的成膜基材上后，在水系凝固液中使树脂凝固再生)。另一方面，由湿式法所成形的具有软质的研磨层的研磨垫的硬度低且具有绒面革型(suede type)的大的开孔，其发泡构造也不均匀。因此，与利用由干式法所成形的具有硬质的研磨层的研磨垫进行的研磨相比较，虽然研磨速率或研磨均匀性(均匀性 (uniformity):垫表面可以追随被研磨物的起伏、翅曲)优异，但有以下问题:由于发泡形状为各向异性，因此由磨损导致表面的开口状态变化，或研磨层下部的低密度部分被撕扯， 并未长期保持一定水平的研磨状态。因此，存在对以下研磨垫的需求:发挥由干式法所成形的具有研磨层的研磨垫的优点、并且也能应对抛光研磨的研磨垫。本专利技术是鉴于所述问题而成，其目的在于提供一种，所述研磨垫改善在使用现有的硬质(干式)研磨垫的情况下产生的刮伤问题，且研磨速率或研磨均匀性优异，不仅可以应对一次研磨而且也能应对抛光研磨。解决问题的手段为了解决所述问题，本专利技术由以下内容构成。1.一种半导体元件研磨用的研磨垫,具备研磨层,所述研磨层具有含有大致球状的气泡的聚氨基甲酸酯聚脲树脂发泡体，并且所述半导体元件研磨用的研`磨垫的特征在于:所述聚氨基甲酸酯聚脲树脂发泡体的由下述式⑴所求出的硬段的含有率(HSC) 在26%~34%的范围内，且所述聚氨基甲酸酯聚脲树脂发泡体的密度D在0.30g/cm3~ 0.60g/cm3的范围内，HSC = 100X (r-1) X (Mdi+Mda) + (Mg+rXMdi+(r-l) XMda)…(I)式(I)中，Mdi表示构成所述聚氨基甲酸酯聚脲树脂的聚异氰酸酯化合物的每2 官能异氰酸基的平均分子量Mg表示构成所述聚氨基甲酸酯聚脲树脂的多元醇化合物的每 2官能羟基的平均分子量;Mda表示构成所述聚氨基甲酸酯聚脲树脂的多胺化合物的每2官能氨基的平均分子量表示构成所述聚氨基甲酸酯聚脲树脂的聚异氰酸酯化合物的异氰酸基相对于多元醇化合物的羟基的当量比)。2.根据所述I所记载的研磨垫，其特征在于:所述聚氨基甲酸酯聚脲树脂发泡体的由Y = HSC+65XD所求出的Y值在50~65的范围内，(式中，D表示密度(g/cm3)，HSC为由所述式⑴所求出的值)。3.根据所述I或2所记载的研磨垫，其特征在于:所述聚氨基甲酸酯聚脲树脂发 泡体的平均气泡径为120 ii m?185 u m。4.根据所述I至3中任一项所记载的研磨垫，其特征在于:所述聚氨基甲酸酯聚 脲树脂发泡体的A硬度为20度?55度。5.根据所述I至4中任一项所记载的研磨垫，其特征在于:所述聚氨基甲酸酯聚 脲树脂发泡体的D硬度为5度?35度。6.根据所述I至5中任一项所记载的研磨垫，其特征在于:所述聚氨基甲酸酯聚 脲树脂发泡体在40°C、初始负荷为10g、变形范围为0.01%?4%、测定频率为0.2Hz、拉伸 模式的条件下的储能模量E'为IMPa?30MPa。7.根据所述I至6中任一项所记载的研磨垫，其特征在于:在所述研磨层的与研 磨面为相反的面侧贴合着较所述研磨层更硬的层。8.一种研磨垫的制造方法，其为制造根据所述I至7中任一项所记载的研磨垫的 方法，且其特征在于包括以下工序:准备工序，准备含异氰酸基的化合物(A)、聚异氰酸酯化合物(B)、多胺化合物(D)、含有水及稳泡剂以及反应催化剂的混合液(E)、以及对各成分为非反应性的气体；混合工序，至少将所述含异氰酸基的化合物(A)、聚异氰酸酯化合物(B)、多胺化 合物(D)、含有水及稳泡剂以及反应催化剂的混合液(E)、以及对各成分为非反应性的气体 混合，获得发泡体成形用混合液；发泡体成形工序，由所述发泡体成形用混合液来成形聚氨基甲酸酯聚脲树脂发泡 体；以及研磨层形成工序，由所述聚氨基甲酸酯聚脲树脂发泡体来形成用来对被研磨物进 行研磨加工的具有研磨面的研磨层。9.根据所述8所记载的研磨垫的制造方法，其特征在于:在所述准备工序中，进一 步准备多元醇化合物(C-2)，并在所述混合工序中进行混合。10.根据所述9所记载的研磨本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种半导体元件研磨用的研磨垫，具备研磨层，所述研磨层具有含有大致球状的气泡的聚氨基甲酸酯聚脲树脂发泡体，并且所述半导体元件研磨用的研磨垫的特征在于：所述聚氨基甲酸酯聚脲树脂发泡体的由下述式(1)所求出的硬段的含有率(HSC)在26％～34％的范围内，且所述聚氨基甲酸酯聚脲树脂发泡体的密度D在0.30g/cm3～0.60g/cm3的范围内，HSC＝100×(r?1)×(Mdi+Mda)÷(Mg+r×Mdi+(r?1)×Mda)…(1)式(1)中，Mdi表示构成所述聚氨基甲酸酯聚脲树脂的聚异氰酸酯化合物的每2官能异氰酸基的平均分子量；Mg表示构成所述聚氨基甲酸酯聚脲树脂的多元醇化合物的每2官能羟基的平均分子量；Mda表示构成所述聚氨基甲酸酯聚脲树脂的多胺化合物的每2官能氨基的平均分子量；r表示构成所述聚氨基甲酸酯聚脲树脂的聚异氰酸酯化合物的异氰酸基相对于多元醇化合物的羟基的当量比)。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.04.15 JP 2011-0912841.一种半导体元件研磨用的研磨垫,具备研磨层，所述研磨层具有含有大致球状的气泡的聚氨基甲酸酯聚脲树脂发泡体，并且所述半导体元件研磨用的研磨垫的特征在于:所述聚氨基甲酸酯聚脲树脂发泡体的由下述式(I)所求出的硬段的含有率(HSC) 在26%~34%的范围内，且所述聚氨基甲酸酯聚脲树脂发泡体的密度D在0.30g/cm3~ 0.60g/cm3的范围内，HSC = 100X (r-1) X (Mdi+Mda) + (Mg+rXMdi+(r-l) XMda)…(I)式(I)中，Mdi表示构成所述聚氨基甲酸酯聚脲树脂的聚异氰酸酯化合物的每2官能异氰酸基的平均分子量;Mg表示构成所述聚氨基甲酸酯聚脲树脂的多元醇化合物的每2官能羟基的平均分子量;Mda表示构成所述聚氨基甲酸酯聚脲树脂的多胺化合物的每2官能氨基的平均分子量表示构成所述聚氨基甲酸酯聚脲树脂的聚异氰酸酯化合物的异氰酸基相对于多元醇化合物的羟基的当量比)。2.根据权利要求1所述的研磨垫，其特征在于:所述聚氨基甲酸酯聚脲树脂发泡体的由Y = HSC+65XD所求出的Y值在50~65的范围内，(式中，D表示密度(g/cm3)，HSC为由所述式⑴所求出的值)。3.根据权利要求1或2所述的研磨垫，其特征在于:所述聚氨基甲酸酯聚脲树脂发泡体的平均气泡径为120 ii m~185 u m。4.根据权利要求1至3中任一项所述的研磨垫，其特征在于:所述聚氨基甲酸酯聚脲树脂发泡体的A硬度为20度~55度。5.根据权利要求1至4中任一项所述的研磨垫，其特征在于:所述聚氨基甲酸酯聚脲树脂发泡体的D硬度为5度~35度。6.根据权利要求1至5中任一项所述的研磨垫，其特征在于:所述聚氨基甲酸酯聚脲树脂发泡体在40°C、初始负荷为10g、变形范围为0.01%~4%、测定频率为0....
【专利技术属性】
技术研发人员：糸山光纪，宫泽文雄，
申请(专利权)人：富士纺控股株式会社，
类型：
国别省市：
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