[发明专利]研磨垫及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及研磨垫，所述研磨垫可以稳定、且高研磨效率地进行用于透镜、反射镜等光学材料或硅晶片、硬盘的玻璃基板、铝基板、及通常的金属研磨加工等要求高度的表面平坦性的材料的平坦化加工。本发明的研磨垫特别适合于如下的步骤：将硅晶片以及其上形成有氧化物层、金属层等的装置，在进一步层叠、并形成这些氧化物层或金属层之前进行平坦化。

背景技术

要求高度的表面平坦性的材料的代表性材料可以列举：制造半导体集成电路（IC、LSI）的被称为硅晶片的单晶硅的圆盘。硅晶片在IC、LSI等的制造步骤中，为了形成用于电路形成的各种薄膜的可靠的半导体连接，而在层叠、形成氧化物层或金属层的各步骤中，要求将表面高精度地精加工成平坦状。在此种研磨精加工步骤中，通常研磨垫被固定于被称为压板的可以旋转的支撑圆盘上，半导体晶片等加工物被固定于研磨头上。并且通过双方的运动，在压板与研磨头之间产生相对速度，接着将包含研磨粒的研磨浆料连续供给至研磨垫上，从而实行研磨操作。

研磨垫的研磨特性要求研磨对象物的平坦性（平面性）及面内均匀性优异，且研磨速度大。关于研磨对象物的平坦性、面内均匀性，可以通过使研磨层高弹性模数化而得到某种程度的改善。另外，关于研磨速度，可以通过制成含有气泡的发泡体来增加浆料的保持量而提高。

作为满足所述特性的研磨垫，提出有：合成树脂的无发泡体形成的研磨垫、或聚氨酯发泡体形成的研磨垫（专利文献1、专利文献2）。

但是，如果使用发泡体形成的研磨垫，则存在以下问题：研磨对象物与研磨垫的接触面积变少，局部的面压变高，因而容易在研磨对象物的被研磨面上产生刮痕（损伤）。

另一方面，如果使用研磨垫进行大量的半导体晶片的平坦化处理，则研磨垫表面的微细凹凸部会磨耗，将浆料供给至半导体晶片的加工面的性能降低、或研磨速度降低，而平坦化特性恶化。因此，在进行预定片数的半导体晶片的平坦化处理后，需要使用修整器将研磨垫表面进行更新、粗面化（修整）。进行特定时间的修整后，在研磨垫表面可以得到无数的微细凹凸部，而垫表面呈现起毛的状态。

现有的无发泡体形成的研磨垫存在修整时的磨耗速率低、并且修整过于费时的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2006-110665号公报

专利文献2：第4128606号说明书

发明内容

发明要解决的问题

本发明的目的是提供难以在研磨对象物的表面产生刮痕、且修整性提高的研磨垫及其制造方法。

解决问题的手段

本发明者等人为了解决所述问题而反复研究，结果发现通过以下所示的研磨垫而可以达成所述目的，从而完成了本发明。

即，本发明涉及研磨垫，其具有由无发泡聚氨酯形成的研磨层，其特征在于：

所述无发泡聚氨酯是聚氨酯原料组合物的反应固化物，所述聚氨酯原料组合物包含：异氰酸酯封端的预聚物A，其将含有二异氰酸酯、高分子量多元醇（a）、及低分子量多元醇的预聚物A原料组合物反应而得，

异氰酸酯封端的预聚物B，其将含有通过3个以上的二异氰酸酯加成而多聚物化的异氰酸酯改性物、及高分子量多元醇（b）的预聚物B原料组合物反应而得，及

链延长剂；

异氰酸酯封端的预聚物B的添加量相对于100重量份的异氰酸酯封端的预聚物A为5重量份～30重量份。

本发明具有由无发泡聚氨酯形成研磨层的特征。由此，研磨对象物与研磨层的接触面积变大，施加于研磨对象物的面压变低且均匀，因此可以有效地抑制被研磨面的刮痕的产生。

另外，本发明者等人发现，通过结合使用所述异氰酸酯封端的预聚物A、及所述异氰酸酯封端的预聚物B作为无发泡聚氨酯的原料，并利用这些成分与链延长剂的反应而在聚合物中规则地导入化学交联（规则地形成立体交联结构），由此无发泡聚氨酯变硬脆，修整时的磨耗速率变大，因此垫表面变得容易更新。另外，通过使用所述2种预聚物可以扩大化学交联网状结构。由此可以使研磨层整面的脆度变得均匀，并且可以抑制磨耗的不均。另外，通过使作为立体交联成分的异氰酸酯改性物预聚物化，而容易调整聚氨酯的分子量。由此可以防止聚氨酯变得过脆，并可以实现垫的长寿命化。