WO2010146982A1 - ポリウレタンおよびそれを含有する研磨層形成用組成物、ならびに化学機械研磨用パッドおよびそれを用いた化学機械研磨方法 - Google Patents

ポリウレタンおよびそれを含有する研磨層形成用組成物、ならびに化学機械研磨用パッドおよびそれを用いた化学機械研磨方法 Download PDF

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力丸 桑原
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    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P52/00—Grinding, lapping or polishing of wafers, substrates or parts of devices

Definitions

  • the present invention relates to polyurethane, a composition for forming a polishing layer containing the same, a chemical mechanical polishing pad, and a chemical mechanical polishing method using the same.
  • Polyurethane elastomers are excellent in mechanical properties, have many features such as wear resistance, oil resistance and bending resistance, and have been used as materials for conveyor belts, shoe soles, hoses and golf balls.
  • a polishing pad for polishing glass or a semiconductor substrate for example, a porous nonwoven fabric or a polyurethane molded product obtained by impregnating a nonwoven fabric with a polyurethane solution as described in JP-A-64-58475, etc. Has been used.
  • polishing pad (hereinafter referred to as “chemical mechanical polishing pad”) suitable for a chemical mechanical polishing method (hereinafter referred to as “CMP method”) for flattening the surface of a semiconductor substrate
  • CMP method a polishing pad suitable for a chemical mechanical polishing method for flattening the surface of a semiconductor substrate
  • a polishing pad in which a filler-like component is dispersed in polyurethane described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-500622 and a polishing pad using urethane foam described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-17252 have been studied.
  • the chemical mechanical polishing pad needs to have an appropriate rigidity from the viewpoint of ensuring flatness and high quality of the surface to be polished.
  • the chemical mechanical polishing pad needs to be able to follow the waviness and warpage of the wafer, that is, toughness, from the viewpoint of ensuring uniformity.
  • a chemical mechanical polishing pad with high rigidity low deformation in a wide horizontal region
  • is finished with high accuracy in terms of chip flatness but is prone to polishing defects (scratches) and is uniform across the entire wafer surface.
  • a flexible chemical mechanical polishing pad has a narrow deformation area in the horizontal direction.
  • the flatness of each chip is not very good, but polishing defects (scratches) hardly occur, and the uniformity over the entire wafer surface improves.
  • conventional polyurethane pads are not necessarily made of a material having a balance between rigidity and toughness.
  • the balance between rigidity and toughness can be adjusted by combining with other resins or adding additives such as fillers and crosslinking agents, but it has physical properties suitable for polishing pads.
  • Thermoplastic polyurethane generally has a high flow initiation temperature and is not suitable for kneading with additives that are vulnerable to heating.
  • one of the objects of the present invention is to provide a polyurethane excellent in balance between rigidity and toughness (mechanical characteristics) and workability.
  • One of the objects of the present invention is to provide a composition for forming a polishing layer that is chemically stable and can improve both the flatness of the surface to be polished and the reduction of polishing defects (scratches). .
  • One of the objects of the present invention is to provide a chemical mechanical polishing pad capable of achieving both improvement in flatness of a surface to be polished and reduction in polishing defects (scratches).
  • the present invention has been made to solve at least a part of the above-described problems, and can be realized as the following aspects or application examples.
  • the number average molecular weight of the (B) polyol is 400 to 5,000
  • the (C) chain extender includes (C1) a compound represented by the following general formula (1) and (C2) a compound represented by the following general formula (2),
  • the number average molecular weight of the compound (C1) and the compound (C2) is less than 400
  • the value of the number of moles (M 1) and said compound the number of moles of (C2) M 1 / is calculated from (M 2) (M 1 + M 2) of the compound (C1) is, at 0.25 to 0.9 is there.
  • R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
  • M is an arbitrary number of 1 to 13) Is an integer.
  • R 3 and R 4 each independently represents a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
  • N is an arbitrary number of 1 to 12) Is an integer.
  • R 1 and R 2 of the compound (C1) may be a hydrogen atom.
  • the compound (C1) may be at least one selected from 1,3-propanediol and 1,5-pentanediol.
  • R 3 and R 4 of the compound (C2) may be a hydrogen atom.
  • the compound (C2) may be at least one selected from ethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, and 1,18-octadecanediol.
  • composition for forming a polishing layer according to the present invention is: At least water-soluble particles and the polyurethane described in any one of Application Examples 1 to 5 are contained.
  • Application Example 8 One aspect of the chemical mechanical polishing pad according to the present invention is: It is manufactured using the polishing layer forming composition described in Application Example 6 or Application Example 7.
  • the melting point (flow start temperature) is lower than that of a polyurethane synthesized using a single chain extender, it can be processed even at a low temperature, and an additive (for example, a crosslinking agent, Water-soluble particles etc.) can be added without reacting or deteriorating.
  • an additive for example, a crosslinking agent, Water-soluble particles etc.
  • tensile strength elongation, breaking stress
  • polishing layer-forming composition contains polyurethane having the above-described physical properties, a chemically stable composition that does not react with or degrade additives such as a crosslinking agent or water-soluble particles; Become.
  • the chemical mechanical polishing pad has a polishing layer containing the above-described physical properties of polyurethane, it has moderate rigidity and toughness, and particularly suppresses the generation of scratches in the chemical mechanical polishing process. be able to.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a chemical mechanical polishing pad according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is an enlarged view of region I in FIG.
  • FIG. 3 is a plan view schematically showing the chemical mechanical polishing pad according to the present embodiment.
  • FIG. 4 is a plan view schematically showing the chemical mechanical polishing pad according to the first modification.
  • FIG. 5 is a plan view schematically showing a chemical mechanical polishing pad according to a second modification.
  • the polyurethane according to the present embodiment is a polyurethane obtained by reacting a mixture containing at least (A) a diisocyanate, (B) a polyol, and (C) a chain extender.
  • the number average molecular weight of the polyol is 400 to 5,000
  • the chain extender (C1) includes (C1) a compound represented by the following general formula (1) and (C2) the following general formula (2).
  • the number average molecular weight of the compound (C1) and the compound (C2) is less than 400, the number of moles (M 1 ) of the compound (C1) and the number of moles of the compound (C2)
  • the value of M 1 / (M 1 + M 2 ) calculated from the number (M 2 ) is 0.25 to 0.9.
  • R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
  • M is an arbitrary number of 1 to 13) Is an integer.
  • R 3 and R 4 each independently represents a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
  • N is an arbitrary number of 1 to 12) Is an integer.
  • Diisocyanate is a compound represented by the following general formula (3), and is an essential component for forming a urethane bond of polyurethane.
  • R 5 represents an arbitrary divalent organic group.
  • diisocyanate examples include 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, 2,2′-diphenylmethane diisocyanate, 2,4′-diphenylmethane diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, naphthalene diisocyanate, 1 , 5-naphthalene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, m-phenylene diisocyanate, p-xylene diisocyanate, m-phenylene diisocyanate and other aromatic diisocyanates; ethylene diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, 1,6- Aliphatic diisocyanates such as hexamethylene diisocyanate; alicyclic rings such as isophorone diisocyanate and norbornene diisocyanate Diisocyanate, and the like.
  • 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, and isophorone diisocyanate are preferable from the viewpoint of easy acquisition and reaction control with a hydroxyl group described later.
  • these diisocyanates may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
  • the polyurethane according to the present embodiment contains (B) a polyol as a monomer component.
  • the polyol is a general term for alcohols having two or more hydroxyl groups, but in the present embodiment, those having 2 to 3 hydroxyl groups are preferable.
  • the number average molecular weight in terms of styrene measured by (B) polyol gel permeation chromatography (GPC) is 400 to 5,000, more preferably 400 to 4,100, and particularly preferably 400. ⁇ 2,500.
  • polyol the polyol normally used in the technical field of polyurethane can be used, for example, hydroxy terminal polyester, polyether polyol, polyester polyol, polycarbonate polyol, polyolefin polyol, polyester carbonate polyol, polyether carbonate.
  • a polyol, a polyesteramide polyol, etc. are mentioned.
  • polyether polyol, polyolefin polyol, and polycarbonate polyol are preferred from the viewpoint of good hydrolysis resistance.
  • polyether polyol examples include polytetramethylene glycol (PTMG), polypropylene glycol (PPG), polyethylene glycol (PEG), polyoxyethylene-propylene glycol (EO-PO), polyoxyethylene-bisphenol A ether, polyoxypropylene -Bisphenol A and the like.
  • polyester polyol examples include polybutylene adipate, polyhexamethylene adipate, and polycaprolactone polyol.
  • polycarbonate polyol examples include a reaction product of a polyester glycol such as polycaprolactone polyol and an alkylene carbonate, a reaction product of a reaction mixture obtained by reacting ethylene carbonate with a polyhydric alcohol, and an organic dicarboxylic acid.
  • diols such as 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, diethylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, phosgene, diallyl carbonate (for example, diphenyl carbonate)
  • reaction products with cyclic carbonates eg, propylene carbonate.
  • the polyolefin polyol is preferably a polyol having a carbon-carbon double bond in the molecule, and examples thereof include hydroxy-terminated polybutadiene, castor oil-based polyol, partially saponified ethylene-vinyl acetate copolymer, and the like.
  • a polyol having a carbon-carbon double bond in the molecule a carbon-carbon double bond can be introduced into the polyurethane skeleton, which can be a crosslinking point when the polyurethane skeleton is crosslinked.
  • These polyols may be used alone or in combination of two or more.
  • (C) Chain extender The polyurethane concerning this Embodiment contains (C) chain extender as a monomer component.
  • (C) as a chain extender (C1) a compound represented by the following general formula (1) (hereinafter also referred to as “compound (C1)”) and (C2) It includes a compound represented by the formula (2) (hereinafter also referred to as “compound (C2)”).
  • R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
  • M is an arbitrary number of 1 to 13) And is preferably an integer from 1 to 6.
  • R 3 and R 4 each independently represents a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
  • N is an arbitrary number of 1 to 12) And is preferably an integer of 1 to 5.
  • the number average molecular weight in terms of styrene measured by gel permeation chromatography (GPC) of the compound (C1) and the compound (C2) is less than 400, preferably 300 or less, particularly preferably 40 to 300. It is.
  • the polyurethane according to the present embodiment is a combination of the compound (C1) and the compound (C2) as the chain extender (C).
  • the melting point (flow start temperature) is low, the processability is excellent, and high mechanical properties are exhibited.
  • the compound (C1) and the compound (C2) will be described.
  • Compound (C1) examples include 1,3-propanediol, 1,3-butylene glycol, 1,5-pentanediol, neopentyl glycol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2-ethyl- And low molecular weight dihydric alcohols such as 1,3-hexanediol, 1,9-nonanediol, and dimethylolbutanoic acid.
  • 1,3-propanediol, 1,3-butylene glycol, and 1,5-pentanediol are preferable from the viewpoint of easy reaction control with an isocyanate group.
  • 1,3-propanediol and 1,5-pentanediol in which R 1 and R 2 are hydrogen atoms are more preferable.
  • Compound (C2) examples include ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 1,18-octadecanediol, 2-methyl-1,8-octane. And low molecular weight dihydric alcohols such as diols.
  • ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, and 1,18-octadecanediol are preferable from the viewpoint of easy reaction control with an isocyanate group.
  • the tensile strength (elongation and breaking stress) can be improved without significantly reducing the hardness as compared with a polyurethane synthesized using a single chain extender.
  • M 1 / (M 1 + M 2 ) is less than 0.25 or exceeds 0.9, the fluidity is lowered, so that the workability is impaired and the mechanical properties tend to be lowered.
  • the polyurethane according to this embodiment is considered to exhibit the above-described characteristics by the following mechanism.
  • polyurethane is a block copolymer in which a hard segment composed of isocyanate and a chain extender (short chain diol) and a soft segment composed of a polyol are bonded.
  • a hard segment having crystallinity mainly contributes to the rigidity (hardness, elastic modulus, etc.) of polyurethane.
  • the soft segment having amorphous properties mainly contributes to the toughness (tensile strength, etc.) of polyurethane.
  • the hard segment when the hard segment is composed of a diol unit composed of a single repeating unit, the urethane bonds constituting the hard segment are regularly arranged, so that the crystallinity is improved and the rigidity is excellent. It will be.
  • the hard segment structure is rigid, the melting point of the polyurethane rises, and the flexibility of the soft segment connecting the hard segments is remarkably reduced, so that the toughness is lowered. As a result, a polyurethane having both mechanical properties and processability cannot be obtained.
  • the hard segment as in the present invention is composed of two or more types of repeating units having different carbon chain lengths between hydroxyl groups, and the number of repeating units is an even number and an odd number of diol units, Since the urethane bonds are irregularly arranged, the crystallinity is disturbed and the melting point is lowered. Moreover, since the influence with respect to the freedom degree of a soft segment is small compared with the hard segment comprised by the diol unit which consists of a single repeating unit, high toughness is shown. As a result, processing such as kneading and molding during heating is facilitated, and a polyurethane having excellent mechanical properties can be obtained.
  • polyurethane can be controlled also by changing the polyol species constituting the soft segment.
  • polyol species constituting the soft segment.
  • two or more types of polyols having different carbon chain lengths are used in combination or polyols having crystallinity / amorphity are used in combination, a polyurethane having excellent processability and mechanical properties as described above cannot be obtained. .
  • the polyurethane according to the present embodiment contains (A) diisocyanate, (B) polyol, and (C) chain extender as essential components, but may contain additives other than these components. .
  • additives include catalysts, antioxidants, ultraviolet absorbers, lubricants, peptizers, and the like.
  • the content of (A) diisocyanate in the monomer mixture is preferably 20 to 60% by mass, more preferably 25 to 55% by mass.
  • the content of the (B) polyol in the monomer mixture is preferably 30 to 70% by mass, more preferably 35 to 65% by mass.
  • the content of the (C) chain extender in the monomer mixture is preferably 1 to 15% by mass, more preferably 2 to 12% by mass.
  • the polyurethane according to the present embodiment contains the compound (C1) and the compound (C2) as the (C) chain extender, and the ratio of the respective proportions to the (C) chain extender is as described above.
  • the ratio of the respective proportions to the (C) chain extender is as described above.
  • the analysis of the polyol polyol type is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-371121 regarding a method of performing thermal decomposition, and can be measured by using this method.
  • Duro D hardness is an index for determining the hardness of polyurethane.
  • the Duro D hardness can be measured according to “JIS K6253”.
  • the duro D hardness of the polyurethane according to the present embodiment is preferably 30 or more, more preferably 35 or more.
  • Breaking stress, breaking strain, tensile product As indicators for judging the mechanical properties of polyurethane, "breaking stress”, “breaking strain”, “tensile product” can be mentioned.
  • the breaking stress and breaking strain can be determined from a tensile test in accordance with “JIS K6251”.
  • the tensile product can be obtained by calculating the product of the breaking stress and the breaking strain.
  • the breaking stress of the polyurethane according to the present embodiment is preferably 4 MPa or more, more preferably 5 MPa or more, and particularly preferably 6 MPa or more.
  • the breaking strain of the polyurethane according to the present embodiment is preferably 200% or more, more preferably 300% or more, and particularly preferably 400% or more.
  • the tensile product of the polyurethane according to the present embodiment is preferably 800 MPa or more, more preferably 1500 MPa or more, and particularly preferably 2400 MPa or more. When these physical properties are within the above ranges, the polyurethane has excellent tensile strength (elongation and breaking stress).
  • Flow start temperature is an index for judging the ease of processing of polyurethane from the viewpoint of temperature.
  • the flow start temperature can be measured according to “10. Flow test” of “JIS K7311”. Specific measurement conditions are as described in the examples.
  • the flow start temperature of the polyurethane according to this embodiment is preferably 60 to 120 ° C., more preferably 70 to 110 ° C., and still more preferably 80 to 100 ° C.
  • additives for example, a crosslinking agent, water-soluble particles, etc.
  • polishing layer forming composition contains at least water-soluble particles and the polyurethane. Since the composition for forming an abrasive layer according to the present embodiment contains the polyurethane, it becomes a chemically stable composition that does not react or deteriorate additives such as water-soluble particles and crosslinking agents. .
  • the composition for forming a polishing layer according to this embodiment contains water-soluble particles.
  • the water-soluble particles are in contact with a chemical mechanical polishing aqueous dispersion (hereinafter also referred to as “slurry”) in a chemical mechanical polishing pad obtained by molding the polishing layer forming composition according to the present embodiment.
  • slurry chemical mechanical polishing aqueous dispersion
  • This is used to form pores that can be released from the surface of the polishing layer of the chemical mechanical polishing pad to hold the slurry.
  • the liberation is caused by dissolution, swelling, or the like due to contact with water or an aqueous mixed medium contained in the chemical mechanical polishing dispersion.
  • the water-soluble particles are not particularly limited, and examples thereof include organic water-soluble particles and inorganic water-soluble particles.
  • Examples of the material constituting the organic water-soluble particles include saccharides (polysaccharides (eg, starch, dextrin and cyclodextrin), lactose, mannitol, etc.), celluloses (hydroxypropylcellulose, methylcellulose, etc.), proteins, Examples include polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, polyacrylic acid, polyethylene oxide, water-soluble photosensitive resin, sulfonated polyisoprene, and sulfonated isoprene copolymer.
  • saccharides polysaccharides (eg, starch, dextrin and cyclodextrin), lactose, mannitol, etc.), celluloses (hydroxypropylcellulose, methylcellulose, etc.), proteins, Examples include polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, polyacrylic acid, polyethylene oxide, water-soluble photosensitive resin, sulfonated polyisoprene, and
  • Examples of the material constituting the inorganic water-soluble particles include potassium acetate, potassium nitrate, potassium carbonate, potassium hydrogen carbonate, potassium chloride, potassium bromide, potassium phosphate, magnesium nitrate, potassium sulfate, magnesium sulfate, and calcium nitrate. Can be mentioned.
  • water-soluble particles can be used alone or in combination of two or more. Further, the water-soluble particles may be one type of water-soluble particles made of the above materials, or may be two or more types of water-soluble particles made of different materials.
  • the average particle diameter of the water-soluble particles is preferably 0.1 to 500 ⁇ m, more preferably 0.5 to 100 ⁇ m.
  • the average particle diameter of the water-soluble particles can be measured by a laser scattering diffraction type measuring machine. When the average particle diameter of the water-soluble particles is within the above range, the pore size generated by the desorption of the water-soluble particles can be controlled to an appropriate range, thereby enabling the chemical mechanical polishing aqueous system in the chemical mechanical polishing step.
  • a chemical mechanical polishing pad having excellent dispersion holding ability and polishing rate and excellent mechanical strength can be obtained.
  • the content of the water-soluble particles in the composition for forming a polishing layer according to the present embodiment is preferably 1 to 300 parts by weight, more preferably 1 to 200 parts by weight, particularly 100 parts by weight of polyurethane.
  • the amount is preferably 3 to 150 parts by mass.
  • the composition for polishing layer formation concerning this Embodiment can contain a crosslinking agent.
  • a crosslinking agent is mix
  • the polishing layer can have a crosslinked structure.
  • the polishing layer forming composition according to the present embodiment can be mixed with the above-mentioned uncrosslinked polyurethane and a crosslinking agent at a low temperature. Thereby, the chemically stable composition containing a polyurethane and a crosslinking agent can be obtained, without making a crosslinking agent react.
  • the polyurethane contained in the molded article can be easily cross-linked by heating the above-mentioned composition for forming an abrasive layer into which the cross-linking agent has been introduced within a temperature range where the cross-linking agent reacts.
  • the method for crosslinking the polyurethane is not particularly limited, but is preferably a chemical crosslinking method.
  • the crosslinking agent used in the chemical crosslinking method include organic peroxides, sulfur, sulfur compounds and the like.
  • a chemical cross-linking method using an organic peroxide that generates radicals by heating is more preferable because of good handling properties and low contamination to an object to be polished in the chemical mechanical polishing step.
  • organic peroxide examples include ketone peroxide, peroxyketal, hydroperoxide, dialkyl peroxide, diacyl peroxide, peroxycarbonate, and peroxyester.
  • dialkyl peroxide is particularly preferable from the viewpoint of crosslinking rate, and specific examples include dicumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-bis (t-butylperoxy) hexane, and the like.
  • the said organic peroxide may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
  • the content of the crosslinking agent in the polishing layer forming composition according to the present embodiment is preferably 0.1 to 10 parts by mass, more preferably 0.1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of polyurethane. It is particularly preferably 0.1 to 3 parts by mass.
  • a polishing layer having excellent mechanical properties such as hardness, elastic modulus, residual strain, etc. can be formed. If the content of the crosslinking agent is less than the above range, the polyurethane cannot be sufficiently crosslinked, and the hardness and elastic modulus of the resulting polishing layer are lowered.
  • composition for forming a polishing layer according to the present embodiment is a crosslinking aid for accelerating the crosslinking reaction and an appropriate value for the hardness of the polishing layer as long as the object of the present invention is not impaired. You may mix
  • the manufacturing method of the polishing layer forming composition concerning this Embodiment is not specifically limited. For example, it can be obtained by weighing a predetermined amount of the above materials and kneading them with a kneader or the like.
  • a kneader conventionally known ones can be used, and examples thereof include a roll, a kneader, a Banbury mixer, an extruder (single screw, multi screw) and the like.
  • the chemical mechanical polishing pad according to the present embodiment has a polishing layer obtained by molding the above-described polishing layer forming composition.
  • the chemical mechanical polishing pad according to the present embodiment has a polishing layer containing polyurethane having the physical properties as described above, and therefore has appropriate rigidity and toughness. Can be suppressed.
  • the configuration of the chemical mechanical polishing pad according to the present embodiment is not particularly limited as long as it has a polishing layer obtained by molding the above-described polishing layer forming composition.
  • the configuration of a chemical mechanical polishing pad according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of a chemical mechanical polishing pad according to the present embodiment.
  • the chemical mechanical polishing pad 100 includes a polishing layer 10 and a support layer 12 formed on a surface of the polishing layer 10 in contact with the polishing apparatus surface plate 14.
  • the polishing layer 10 and the support layer 12 will be described in detail.
  • polishing layer Although the planar shape of the polishing layer 10 is not specifically limited, For example, it can be circular. When the planar shape of the polishing layer 10 is circular, the size is preferably 150 mm to 1200 mm in diameter, more preferably 500 mm to 800 mm in diameter. The thickness of the polishing layer 10 is preferably 0.5 mm to 5.0 mm, more preferably 1.0 mm to 3.0 mm, and particularly preferably 1.5 mm to 3.0 mm.
  • FIG. 2 is an enlarged view of the region I in FIG. 1, and is a cross-sectional view schematically showing the detailed shape of the polishing layer 10.
  • a plurality of grooves 16 may be formed on the surface 20 (hereinafter referred to as “polishing surface”) of the polishing layer 10 that contacts the object to be polished.
  • the groove 16 holds the chemical mechanical polishing aqueous dispersion supplied during chemical mechanical polishing, distributes it evenly on the polishing surface, and removes polishing scraps and used chemical mechanical polishing aqueous dispersion. It has the function of serving as a path for temporarily retaining waste and discharging it to the outside.
  • the cross-sectional shape of the groove 16 is not particularly limited, but may be a polygonal shape such as a rectangle, a U-shape, or the like as shown in FIG.
  • the depth a of the groove 16 is preferably 0.1 mm to 2.5 mm, more preferably 0.2 mm to 2.0 mm.
  • the groove width b of the groove 16 is preferably 0.1 mm to 5.0 mm, more preferably 0.2 mm to 3.0 mm.
  • the distance c between adjacent grooves 16 can be preferably 0.05 mm to 100 mm, more preferably 0.1 mm to 10 mm.
  • the grooves 16 can be formed with a constant interval within the above range. By forming the groove 16 having the shape in the above range, it is possible to easily manufacture a chemical mechanical polishing pad having an excellent effect of reducing scratches on the surface to be polished and having a long life.
  • FIG. 3 is a plan view of the chemical mechanical polishing pad 100 according to the present embodiment.
  • the groove 16 can be formed in a plurality of concentric circles whose diameter gradually increases from the center of the polishing surface 20 toward the outer edge.
  • the polishing layer 10 is obtained by molding the above-described polishing layer forming composition.
  • a method for forming the polishing layer 10 when the above-mentioned polishing layer forming composition contains a crosslinking agent, it is preferably formed by crosslinking at 160 to 220 ° C., more preferably 170 to 200 ° C. do it.
  • the above-mentioned composition for forming an abrasive layer does not contain a crosslinking agent
  • a method for forming a plasticized composition for forming an abrasive layer with a press or an injection molding machine and solidifying by cooling, or a T-die What is necessary is just to shape
  • the groove 16 can be formed by cutting.
  • channel 16 can also be simultaneously formed with the rough shape of the polishing layer 10 by mold-molding the composition for forming the polishing layer described above using a mold in which a pattern to be the groove 16 is formed.
  • FIG. 4 is a plan view of the chemical mechanical polishing pad 200 according to the first modification, and corresponds to FIG.
  • the chemical mechanical polishing pad 200 according to the first modification is polished in that it further includes a plurality of grooves 17 and grooves 18 extending radially from the center of the polishing surface 20 toward the outer edge in addition to the annular groove 16.
  • the grooves 17 and 18 only need to extend from an arbitrary position in the “center portion” toward the outer edge, and the shape thereof may be, for example, a linear shape, an arc shape, or a combination thereof.
  • the center portion refers to a region surrounded by a circle having a radius of 50 mm with the center of gravity of the polishing layer as the center.
  • the cross-sectional shapes of the groove 17 and the groove 18 can be the same as the groove 16 described above.
  • the other configuration of the chemical mechanical polishing pad 200 according to the first modification is the same as the configuration of the polishing layer 10 described with reference to FIGS.
  • FIG. 5 is a plan view of the chemical mechanical polishing pad 300 according to the second modification, and corresponds to FIG.
  • the chemical mechanical polishing pad 300 according to the second modification includes the polishing layer described above in that it includes a plurality of grooves 19 extending radially from the center of the polishing surface 20 toward the outer edge in addition to the annular groove 16. Different from 10.
  • the cross-sectional shape of the groove 19 can be the same as the groove 16 described above.
  • the other configuration of the chemical mechanical polishing pad 300 according to the second modification is the same as the configuration of the polishing layer 10 described with reference to FIGS.
  • the support layer 12 is used in the chemical mechanical polishing pad 100 to support the polishing layer 10 on the polishing apparatus surface plate 14.
  • the support layer 12 may be an adhesive layer or a cushion layer having the adhesive layer on both sides.
  • the adhesive layer can be made of, for example, an adhesive sheet.
  • the thickness of the pressure-sensitive adhesive sheet is preferably 50 ⁇ m to 250 ⁇ m. By having a thickness of 50 ⁇ m or more, the pressure from the polishing surface 20 side of the polishing layer 10 can be sufficiently relaxed, and by having a thickness of 250 ⁇ m or less, the influence of unevenness on the polishing performance is not affected. Thus, the chemical mechanical polishing pad 100 having a uniform thickness can be obtained.
  • the material of the pressure-sensitive adhesive sheet is not particularly limited as long as the polishing layer 10 can be fixed to the polishing apparatus surface plate 14, but is preferably an acrylic or rubber-based material having a lower elastic modulus than the polishing layer 10.
  • the adhesive strength of the pressure-sensitive adhesive sheet is not particularly limited as long as the chemical mechanical polishing pad can be fixed to the polishing machine surface plate 14, but when the adhesive strength of the pressure-sensitive adhesive sheet is measured according to the standard of “JIS Z0237”, the adhesive strength Is preferably 3 N / 25 mm or more, more preferably 4 N / cm or more, and particularly preferably 10 N / 25 mm or more.
  • the cushion layer is made of a material whose hardness is lower than that of the polishing layer 10, the material is not particularly limited, and may be a porous body (foam) or a non-porous body.
  • a cushion layer the layer which shape
  • the thickness of the cushion layer is preferably 0.1 mm to 5.0 mm, more preferably 0.5 mm to 2.0 mm.
  • Chemical mechanical polishing method The chemical mechanical polishing method according to the present embodiment is characterized in that chemical mechanical polishing is performed using the chemical mechanical polishing pad described above.
  • the chemical mechanical polishing pad described above has a polishing layer containing the above-mentioned physical properties of polyurethane, so it has moderate rigidity and toughness, and in particular suppresses the generation of scratches in the chemical mechanical polishing process. can do.
  • a commercially available chemical mechanical polishing apparatus can be used.
  • Examples of commercially available chemical mechanical polishing apparatuses include: “EPO-112” and “EPO-222” manufactured by Ebara Manufacturing Co., Ltd .; “LGP-510” and “LGP-552” manufactured by Lapmaster SFT; A model “Mirra”, etc., is available.
  • Preferred polishing conditions should be set as appropriate depending on the chemical mechanical polishing apparatus to be used.
  • “Mirra” is used as the chemical mechanical polishing apparatus, the following conditions can be used.
  • Head rotation speed preferably 30 to 150 rpm, more preferably 40 to 120 rpm
  • Head load preferably 0.8 to 2.8 psi, more preferably 1.4 to 2.1 psi -Surface plate rotation speed: preferably 30 to 150 rpm, more preferably 40 to 120 rpm -Surface plate rotation speed / head rotation speed ratio: preferably 0.5-2, more preferably 0.7-1.5
  • Chemical chemical polishing aqueous dispersion supply rate preferably 50 to 300 cm 3 / min, more preferably 100 to 200 cm 3 / min
  • an optimal one can be appropriately selected according to the polishing target (copper film, insulating film, low dielectric constant insulating film, etc.).
  • 1,5-pentanediol manufactured by Ube Industries, Ltd., trade name “1,5-pentane” as the component (C1) of the chain extender (C) "Diol”; hereinafter referred to as “15PD” and 1.9 parts by mass
  • 1,4-butanediol as the component (C2) (trade name "14BG” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation); hereinafter referred to as "14BG” ) was added, and stirred and mixed.
  • thermoplastic polyurethane A was spread on a surface-treated SUS vat, allowed to react at 110 ° C. for 1 hour, and further annealed at 80 ° C. for 16 hours to obtain a thermoplastic polyurethane A.
  • Examples 2 to 18 and Comparative Examples 1 to 9 Examples similar to Example 1 except that the types and contents of the components (A) diisocyanate, (B) polyol, and (C) chain extender were changed to those shown in Tables 1 to 3.
  • the thermoplastic polyurethanes B to AA of 2 to 18 and Comparative Examples 1 to 9 were obtained.
  • the number average molecular weight (Mn) of the polyol (B) is gel permeation chromatography (GPC) (manufactured by Tosoh Corporation, apparatus model number “HLC-8120”, column model number “TSK-GEL ⁇ -M ").
  • GPC gel permeation chromatography
  • the breaking stress and breaking strain were measured.
  • the breaking stress and breaking strain were determined from a tensile test in accordance with “JIS K6251”.
  • the product of the obtained breaking stress and breaking strain was calculated as a tensile product.
  • the tensile product is an index of the mechanical properties of polyurethane.
  • the results are also shown in Tables 1 to 3.
  • the breaking stress is preferably 4 MPa or more, more preferably 5 MPa or more, and particularly preferably 6 MPa or more.
  • the breaking strain is preferably 200% or more, more preferably 300% or more, and particularly preferably 400% or more.
  • the tensile product is preferably 800 MPa or more, more preferably 1500 MPa or more, and particularly preferably 2400 MPa or more.
  • the flow start temperature (processing temperature) of the polyurethane obtained in “5.1. Production of polyurethane” was measured.
  • the flow start temperature was measured by a method based on “10. Flow test” of “JIS K7311”.
  • the measurement apparatus and measurement conditions for the flow start temperature are shown below.
  • ⁇ Testing machine CFT-500 (manufactured by Shimadzu Corporation) -Preheating conditions: 90 ° C x 4 minutes-Temperature increase rate: 3 ° C / min-Start temperature: 90 ° C ⁇
  • the temperature starts to be increased at the same time as the above test load is applied, and the temperature at which flow begins to flow out of the die is the flow start temperature of polyurethane (processing temperature). It was.
  • the flow start temperature is an index of polyurethane processability.
  • the results are also shown in Tables 1 to 3.
  • the flow initiation temperature is preferably 60 ° C. to 120 ° C., more preferably 70 ° C. to 110 ° C., and particularly preferably 80 ° C. to 100 ° C.
  • MFR Melt Flow Rate
  • Example 6 (1,4-butanediol and 1,5-propanediol are used in combination as chain extenders) and Comparative Example 1 (1,4-butanediol is used as the chain extender only)
  • the polyurethane of Example 6 was 40 and the polyurethane of Comparative Example 1 was 37 in terms of durometer. . That is, no significant difference was observed in the durometer.
  • the polyurethane of Example 6 was 6194 MPa, while the polyurethane of Comparative Example 1 was 367 MPa. That is, it was found that the polyurethane of Example 6 was remarkably excellent in mechanical properties. Moreover, in the flow start temperature, the polyurethane of Example 6 was 92 ° C., whereas the polyurethane of Comparative Example 1 was 126 ° C. That is, it was found that the polyurethane of Example 6 can be processed at a low temperature and has excellent processability.
  • the polyurethane of Comparative Example 7 (1,4-butanediol and 1,6 hexanediol were used in combination as chain extenders, and the other components were similar to Example 6), and the polyurethane of Comparative Example 8 A chain extender having a different chain length is used in combination, as shown in FIG. 1 (1,3-propanediol and 1,5propanediol are used together as chain extenders, and the other components are similar to those in Example 6). Even if the combination of repeating units is even-even and odd-odd, two or more of the five items mentioned above are defective, and the combination of repeating units is odd-even to achieve both mechanical properties and workability. It turns out that you can.
  • polishing Layer Forming Composition 100 parts by mass of polyurethane A as polyurethane and ⁇ -cyclodextrin (trade name “Dexipal ⁇ -100”, manufactured by Shimizu Minato Sugar Co., Ltd., average particle diameter of 20 ⁇ m as water-soluble particles; 34 parts by mass (denoted as “ ⁇ -CD”) were kneaded by a rudder adjusted to 140 ° C.
  • polishing layer forming composition obtained in the above step “5.4.1a. Production of polishing layer forming composition” was subjected to a crosslinking reaction at 180 ° C. for 20 minutes in a press mold. A cylindrical molded body (polishing layer substrate) having a diameter of 845 mm and a thickness of 3.2 mm was obtained.
  • the polishing layer substrate manufactured in the above-mentioned process of “5.4.1b. Manufacturing of polishing layer substrate” is set in the insertion port of a wide belt sander device (manufactured by Meinan Seisakusho Co., Ltd.), and the roller is set at 500 rpm. While rotating, each of the front and back surfaces of the molded body was moved at a speed of 0.1 m / s using sandpaper (manufactured by Kovac Co., Ltd.) of particle size meshes # 120, # 150 and # 220 in order. The regular grinding was performed by 0.1 mm (the total grinding amount was 0.3 mm for each of the front surface and the back surface).
  • the polishing layer forming composition obtained in the process of “5.4.3a. Production of Polishing Layer Forming Composition” is kneaded with a router adjusted to 160 ° C. A pellet of the forming composition was obtained. Next, the temperature of a mold having a cavity having a diameter of 850 mm and a depth of 3.0 mm was adjusted to 40 ° C. Next, an injection molding machine (manufactured by Mitsubishi Heavy Industries Plastic Technology Co., Ltd .; Model 1600MMIIIW) in which the temperature in the cylinder was set to 160 ° C. was prepared. The obtained pellets are softened by heating in a cylinder, and this is quickly pushed into the mold and molded to obtain a cylindrical molded body (polishing layer substrate) having a diameter of 845 mm and a thickness of 3.2 mm. It was.
  • polishing rate As an object to be polished, a chemical mechanical polishing process was performed for 1 minute under the above-mentioned conditions using a silicon substrate with an 8-inch thermal oxide film provided with a 15,000 mm thick copper film, The film thickness before and after the treatment was measured using an electrically conductive film thickness measuring instrument (manufactured by KLA-Tencor Corporation, model “Omnimap RS75”), and the polishing rate was calculated from the film thickness before and after the treatment and the polishing treatment time. The results are also shown in Tables 3 to 5. The larger the polishing rate value, the better. However, the polishing rate is preferably 800 nm / min or more, more preferably 850 nm / min or more, and particularly preferably 900 nm / min or more.
  • End point detection time and flatness evaluation A wafer with a pattern (manufactured by SEMATECH INTERNATIONAL, model “SEMATECH 854”) was used as an object to be polished.
  • the end point detection time was determined by measuring the time from the start of polishing until the end point detected by infrared rays emitted from the table. The shorter the end point detection time, the better. However, it is preferably 90 seconds or less, more preferably 80 seconds or less, and particularly preferably 70 seconds or less.
  • the flatness a pattern in which copper wiring portions having a width of 100 ⁇ m and insulating portions having a width of 100 ⁇ m are continuously arranged in the length direction after polishing the wafer having a pattern of 1.2 times the end point detection time.
  • the amount of copper wiring dent in the 100 ⁇ m wiring width (hereinafter referred to as “dishing amount”) It was also evaluated by measuring. The results are shown in Tables 3-5.
  • the dishing amount is preferably less than 30 nm, more preferably less than 25 nm, and particularly preferably less than 20 nm.
  • the cut rate can be used as an index of the life of the chemical mechanical polishing pad, and is preferably less than 3.5 ⁇ m / min, more preferably less than 3.0 ⁇ m / min, and particularly preferably less than 2.5 ⁇ m / min. is there.
  • thermoplastic polyurethane composition according to the present invention has good mechanical properties and processability. Furthermore, by using this as a composition for forming a polishing layer, a chemical mechanical polishing pad having a polishing layer excellent in polishing rate, end point detection rate, flatness, scratch performance, and life is manufactured. I was able to.

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Abstract

　本発明にかかるポリウレタンは、少なくとも（Ａ）ジイソシアネートと、（Ｂ）ポリオールと、（Ｃ）鎖延長剤と、を含有する混合物を反応させて得られたポリウレタンであって、前記（Ｂ）ポリオールの数平均分子量は、４００～５，０００であり、前記（Ｃ）鎖延長剤は、（Ｃ１）下記一般式（１）で示される化合物と、（Ｃ２）下記一般式（２）で示される化合物と、を含み、前記化合物（Ｃ１）および前記化合物（Ｃ２）の数平均分子量は、４００未満であり、前記化合物（Ｃ１）のモル数（Ｍ１）および前記化合物（Ｃ２）のモル数（Ｍ２）から算出されるＭ１／（Ｍ１＋Ｍ２）の値が、０．２５～０．９であることを特徴とする。　ＨＯ－（ＣＲ１Ｒ２）２ｍ+１－ＯＨ　…（１）　ＨＯ－（ＣＲ３Ｒ４）２ｎ－ＯＨ　…（２）

Description

ポリウレタンおよびそれを含有する研磨層形成用組成物、ならびに化学機械研磨用パッドおよびそれを用いた化学機械研磨方法
　本発明は、ポリウレタンおよびそれを含有する研磨層形成用組成物、ならびに化学機械研磨用パッドおよびそれを用いた化学機械研磨方法に関する。
　ポリウレタンエラストマーは、力学特性に優れ、耐摩耗性、耐油性、耐屈曲性など多くの特長を有し、従来からコンベアーベルト、靴底、ホースやゴルフボールなどの素材として使用されている。一方、ガラスや半導体基板を研磨するための研磨パッドとしては、例えば特開昭６４－５８４７５号公報に記載されているような不織布にポリウレタン溶液を含浸させて得られる多孔質不織布やポリウレタン成形物等が使用されてきた。特に、半導体基板表面を平坦化する化学機械研磨方法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ、以下「ＣＭＰ法」ともいう）に好適な研磨パッド（以下、「化学機械研磨用パッド」という）としては、例えば特表平８－５００６２２号公報に記載のポリウレタンにフィラー状の成分を分散させた研磨パッド、特開２０００－１７２５２号公報に記載の発泡ウレタンを使用した研磨パッド等が検討されてきた。
　ところで、化学機械研磨用パッドは、被研磨面の平坦化および高品位化を確保する観点から、適度な剛性を有することが必要である。一方で、化学機械研磨用パッドは、均一性を確保する観点から、ウエハのうねりや反りに追従できること、すなわち靱性が必要である。一般的に、剛性の高い（広い水平領域で変形の小さい）化学機械研磨用パッドは、チップの平坦度に関しては精度良く仕上がる反面、研磨欠陥（スクラッチ）が発生しやすく、ウエハ全面でみた均一性に劣る傾向がある。柔軟な化学機械研磨用パッドは、水平方向での変形領域が狭くなるので、逆にチップ毎の平坦度はあまり良くないが、研磨欠陥（スクラッチ）が発生し難く、ウエハ全面での均一性は向上する。
　以上のように、化学機械研磨用パッドにおいて剛性および靱性は、各種ＣＭＰ性能とトレードオフの関係にある。したがって、化学機械研磨用パッドは、剛性および靱性のバランスの取れた材質を選定する必要があった。
　しかしながら、従来のポリウレタンパッドは、必ずしも剛性および靱性のバランスの取れた材質を使用したものとは言えなかった。熱可塑性ポリウレタンの場合、他の樹脂と複合させたり、フィラーや架橋剤等の添加剤を加えたりすることによって、剛性と靭性のバランスを調整することもできるが、研磨パッドに適した物性を有する熱可塑性ポリウレタンは、一般的に流動開始温度が高く、加熱に弱い添加剤等と混練するのに適さなかった。
　そこで、本発明の目的の一つは、剛性および靱性のバランス（力学特性）と加工性に優れたポリウレタンを提供することにある。
　本発明の目的の一つは、化学的に安定で、被研磨面の平坦性の向上と研磨欠陥（スクラッチ）の低減を両立させることが可能な研磨層形成用組成物を提供することにある。
　本発明の目的の一つは、被研磨面の平坦性の向上と研磨欠陥（スクラッチ）の低減を両立させることが可能な化学機械研磨用パッドを提供することにある。
　本発明は上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することができる。
　［適用例１］
　本発明にかかるポリウレタンの一態様は、
　少なくとも（Ａ）ジイソシアネートと、（Ｂ）ポリオールと、（Ｃ）鎖延長剤と、を含有する混合物を反応させて得られたポリウレタンであって、
　前記（Ｂ）ポリオールの数平均分子量は、４００～５，０００であり、
　前記（Ｃ）鎖延長剤は、（Ｃ１）下記一般式（１）で示される化合物と、（Ｃ２）下記一般式（２）で示される化合物と、を含み、
　前記化合物（Ｃ１）および前記化合物（Ｃ２）の数平均分子量は、４００未満であり、
　前記化合物（Ｃ１）のモル数（Ｍ１）および前記化合物（Ｃ２）のモル数（Ｍ２）から算出されるＭ１／（Ｍ１＋Ｍ２）の値が、０．２５～０．９である。
　ＨＯ－（ＣＲ１Ｒ２）２ｍ+１－ＯＨ　　　…（１）
（上記一般式（１）において、複数存在するＲ１およびＲ２は、それぞれ独立に水素原子または炭素数が１～６の置換もしくは非置換のアルキル基を表す。ｍは、１～１３の任意の整数である。）
　ＨＯ－（ＣＲ３Ｒ４）２ｎ－ＯＨ　　　　…（２）
（上記一般式（２）において、複数存在するＲ３およびＲ４は、それぞれ独立に水素原子または炭素数が１～６の置換もしくは非置換のアルキル基を表す。ｎは、１～１２の任意の整数である。）
　［適用例２］
　適用例１において、
　前記化合物（Ｃ１）のＲ１およびＲ２は、水素原子であることができる。
　［適用例３］
　適用例１または適用例２において、
　前記化合物（Ｃ１）は、１，３－プロパンジオールおよび１，５－ペンタンジオールから選択される少なくとも１種であることができる。
　［適用例４］
　適用例１ないし適用例３のいずれか一例において、
　前記化合物（Ｃ２）のＲ３およびＲ４は、水素原子であることができる。
　［適用例５］
　適用例１ないし適用例４のいずれか一例において、
　前記化合物（Ｃ２）は、エチレングリコール、１，４－ブタンジオール、１，６－ヘキサンジオールおよび１，１８－オクタデカンジオールから選択される少なくとも１種であることができる。
　［適用例６］
　本発明にかかる研磨層形成用組成物の一態様は、
　少なくとも水溶性粒子と、適用例１ないし適用例５のいずれか一例に記載のポリウレタンと、を含有する。
　［適用例７］
　適用例６において、
　さらに、架橋剤を含有することができる。
　［適用例８］
　本発明にかかる化学機械研磨用パッドの一態様は、
　適用例６または適用例７に記載の研磨層形成用組成物を用いて製造されたものである。
　［適用例９］
　本発明にかかる化学機械研磨方法の一態様は、
　適用例８に記載の化学機械研磨用パッドを用いて化学機械研磨することを特徴とする。
　上記ポリウレタンによれば、単一の鎖延長剤を使用して合成されたポリウレタンと比較して融点（流動開始温度）が低下するため低温でも加工できるようになり、添加剤（例えば、架橋剤、水溶性粒子等）を反応または劣化させることなく添加することができるようになる。また、上記ポリウレタンによれば、単一の鎖延長剤を使用して合成されたポリウレタンと比較して硬さを大きく低下させずに、引張強度（伸び、破断応力）を向上させることができる。
　上記研磨層形成用組成物は、上述したような物性を有するポリウレタンを含有しているので、架橋剤や水溶性粒子等の添加剤を反応または劣化させることのない化学的に安定な組成物となる。
　上記化学機械研磨用パッドは、上述したような物性のポリウレタンを含有している研磨層を有しているので適度な剛性および靱性を兼ね備えており、特に化学機械研磨工程におけるスクラッチの発生を抑制することができる。
図１は、本実施の形態にかかる化学機械研磨用パッドを模式的に示す断面図である。 図２は、図１における領域Ｉの拡大図である。 図３は、本実施の形態にかかる化学機械研磨用パッドを模式的に示す平面図である。 図４は、第１の変形例にかかる化学機械研磨用パッドを模式的に示す平面図である。 図５は、第２の変形例にかかる化学機械研磨用パッドを模式的に示す平面図である。
　以下、本発明にかかる好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本発明は、下記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において実施される各種の変形例も含む。
　１．ポリウレタン
　本実施の形態にかかるポリウレタンは、少なくとも（Ａ）ジイソシアネートと、（Ｂ）ポリオールと、（Ｃ）鎖延長剤と、を含有する混合物を反応させて得られたポリウレタンであって、前記（Ｂ）ポリオールの数平均分子量は、４００～５，０００であり、前記（Ｃ）鎖延長剤は、（Ｃ１）下記一般式（１）で示される化合物と、（Ｃ２）下記一般式（２）で示される化合物と、を含み、前記化合物（Ｃ１）および前記化合物（Ｃ２）の数平均分子量は、４００未満であり、前記化合物（Ｃ１）のモル数（Ｍ１）および前記化合物（Ｃ２）のモル数（Ｍ２）から算出されるＭ１／（Ｍ１＋Ｍ２）の値が、０．２５～０．９であることを特徴とする。
　ＨＯ－（ＣＲ１Ｒ２）２ｍ+１－ＯＨ　　　…（１）
（上記一般式（１）において、複数存在するＲ１およびＲ２は、それぞれ独立に水素原子または炭素数が１～６の置換もしくは非置換のアルキル基を表す。ｍは、１～１３の任意の整数である。）
　ＨＯ－（ＣＲ３Ｒ４）２ｎ－ＯＨ　　　　…（２）
（上記一般式（２）において、複数存在するＲ３およびＲ４は、それぞれ独立に水素原子または炭素数が１～６の置換もしくは非置換のアルキル基を表す。ｎは、１～１２の任意の整数である。）
　以下、本実施の形態にかかるポリウレタンを構成するモノマー成分について、詳細に説明する。
　１．１．（Ａ）ジイソシアネート
　本実施の形態にかかるポリウレタンは、モノマー成分として（Ａ）ジイソシアネートを含有する。ジイソシアネートは、下記一般式（３）で示される化合物であり、ポリウレタンのウレタン結合を形成するための必須成分である。
　ＯＣＮ－Ｒ５－ＮＣＯ　　　　　　　　…（３）
（上記一般式（３）中、Ｒ５は、任意の二価の有機基を表す。）
　ジイソシアネートとしては、例えば、２，４－トリレンジイソシアネート、２，６－トリレンジイソシアネート、２，２’－ジフェニルメタンジイソシアネート、２，４’－ジフェニルメタンジイソシアネート、４，４’－ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、１，５－ナフタレンジイソシアネート、ｐ－フェニレンジイソシアネート、ｍ－フェニレンジイソシアネート、ｐ－キシレンジイソシアネート、ｍ－フェニレンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート類；エチレンジイソシアネート、２，２，４－トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、１，６－ヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート類；イソホロンジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネート等の脂環式ジイソシアネート類等が挙げられる。
　これらの中でも、入手および後述する水酸基との反応制御が容易であるという観点から、２，４－トリレンジイソシアネート、２，６－トリレンジイソシアネート、４，４’－ジフェニルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートが好ましい。また、これらのジイソシアネートは、１種単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
　１．２．（Ｂ）ポリオール
　本実施の形態にかかるポリウレタンは、モノマー成分として（Ｂ）ポリオールを含有する。ポリオールとは、２個以上の水酸基を有するアルコール類の総称であるが、本実施の形態においては、２～３個の水酸基を有するものが好ましい。また、（Ｂ）ポリオールのゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって測定されるスチレン換算の数平均分子量は、４００～５，０００であり、より好ましくは４００～４，１００であり、特に好ましくは４００～２，５００である。（Ｂ）ポリオールの数平均分子量が前記範囲内にあると、剛性（硬さ、弾性率）と靱性（引張強度）とのバランスが良好なポリウレタンを合成することができる。（Ｂ）ポリオールの数平均分子量が５，０００を超える場合には、得られるポリウレタンの剛性が低下する傾向がある。一方、（Ｂ）ポリオールの数平均分子量が４００未満の場合には、得られるポリウレタンの靱性が低下する傾向がある。
　（Ｂ）ポリオールとしては、ポリウレタンの技術分野において通常使用されるポリオールを使用することができ、例えば、ヒドロキシ末端ポリエステル、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリオレフィンポリオール、ポリエステルカーボネートポリオール、ポリエーテルカーボネートポリオール、ポリエステルアミドポリオール等が挙げられる。これらの中でも、耐加水分解性が良好であるという観点から、ポリエーテルポリオール、ポリオレフィンポリオール、ポリカーボネートポリオールが好ましい。
　上記ポリエーテルポリオールとしては、ポリテトラメチレングリコール（ＰＴＭＧ）、ポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリオキシエチレン－プロピレングリコール（ＥＯ－ＰＯ）、ポリオキシエチレン－ビスフェノールＡエーテル、ポリオキシプロピレン－ビスフェノールＡ等が挙げられる。
　上記ポリエステルポリオールとしては、ポリブチレンアジペート、ポリヘキサメチレンアジペート、ポリカプロラクトンポリオール等が挙げられる。
　上記ポリカーボネートポリオールとしては、ポリカプロラクトンポリオール等のポリエステルグリコールとアルキレンカーボネートとの反応生成物、エチレンカーボネートを多価アルコールと反応させて得られた反応混合物と有機ジカルボン酸との反応生成物等が挙げられる。また、１，３－プロパンジオール、１，４－ブタンジオール、１，６－ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、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ジオールと、ホスゲン、ジアリルカーボネート（例えば、ジフェニルカーボネート）、環式カーボネート（例えば、プロピレンカーボネート）との反応生成物が挙げられる。
　上記ポリオレフィンポリオールとしては、分子内に炭素－炭素二重結合を有するポリオールであることが好ましく、例えばヒドロキシ末端ポリブタジエン、ヒマシ油系ポリオール、部分ケン化エチレン－酢酸ビニル共重合体等が挙げられる。分子内に炭素－炭素二重結合を有するポリオールを使用することで、ポリウレタン骨格へ炭素－炭素二重結合を導入することができ、ポリウレタン骨格を架橋させる際の架橋点とすることができる。
　また、これらのポリオールは、１種単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
　１．３．（Ｃ）鎖延長剤
　本実施の形態にかかるポリウレタンは、モノマー成分として（Ｃ）鎖延長剤を含有する。本実施の形態にかかるポリウレタンは、（Ｃ）鎖延長剤として、（Ｃ１）下記一般式（１）で示される化合物（以下、「化合物（Ｃ１）」ともいう。）および、（Ｃ２）下記一般式（２）で示される化合物（以下、「化合物（Ｃ２）」ともいう。）を含むことを特徴とする。
　ＨＯ－（ＣＲ１Ｒ２）２ｍ+１－ＯＨ　　　…（１）
（上記一般式（１）において、複数存在するＲ１およびＲ２は、それぞれ独立に水素原子または炭素数が１～６の置換もしくは非置換のアルキル基を表す。ｍは、１～１３の任意の整数であり、好ましくは１～６の任意の整数である。）
　ＨＯ－（ＣＲ３Ｒ４）２ｎ－ＯＨ　　　　…（２）
（上記一般式（２）において、複数存在するＲ３およびＲ４は、それぞれ独立に水素原子または炭素数が１～６の置換もしくは非置換のアルキル基を表す。ｎは、１～１２の任意の整数であり、好ましくは１～５の任意の整数である。）
　なお、化合物（Ｃ１）および化合物（Ｃ２）のゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって測定されるスチレン換算の数平均分子量は、４００未満であり、好ましくは３００以下であり、特に好ましくは４０～３００である。
　本実施の形態にかかるポリウレタンは、（Ｃ）鎖延長剤として上記化合物（Ｃ１）および上記化合物（Ｃ２）を併用することで、単一の鎖延長剤を使用して合成されたポリウレタンに比べて、融点（流動開始温度）が低く加工性に優れ、高い力学特性を示すものとなる。以下、化合物（Ｃ１）および化合物（Ｃ２）について説明する。
　１．３．１．化合物（Ｃ１）
　上記化合物（Ｃ１）としては、例えば、１，３－プロパンジオール、１，３－ブチレングリコール、１，５－ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、３－メチル－１，５－ペンタンジオール、２－エチル－１，３－ヘキサンジオール、１，９－ノナンジオール、ジメチロールブタン酸等の低分子量二価アルコールが挙げられる。
　これらの中でも、イソシアネート基との反応制御が容易である観点から、１，３－プロパンジオール、１，３－ブチレングリコール、１，５－ペンタンジオールが好ましい。また、イソシアネート基との反応性が良好な観点から、Ｒ１およびＲ２が水素原子である１，３－プロパンジオール、１，５－ペンタンジオールがより好ましい。
　１．３．２．化合物（Ｃ２）
　上記化合物（Ｃ２）としては、例えば、エチレングリコール、１，２－プロパンジオール、１，４－ブタンジオール、１，６－ヘキサンジオール、１，１８－オクタデカンジオール、２－メチル－１，８－オクタンジオール等の低分子量二価アルコールが挙げられる。
　これらの中でも、イソシアネート基との反応制御が容易である観点から、エチレングリコール、１，２－プロパンジオール、１，４－ブタンジオール、１，６－ヘキサンジオール、１，１８－オクタデカンジオールが好ましい。
　１．３．３．化合物（Ｃ１）および化合物（Ｃ２）の含有比率
　本実施の形態にかかるポリウレタンにおいて、上記化合物（Ｃ１）のモル数（Ｍ１）および上記化合物（Ｃ２）のモル数（Ｍ２）より算出されるＭ１／（Ｍ１＋Ｍ２）の値は０．２５～０．９であり、好ましくは０．３～０．８５であり、より好ましくは０．４～０．８である。Ｍ１／（Ｍ１＋Ｍ２）の値が上記範囲内であると、単一の鎖延長剤を使用して合成されたポリウレタンと比較して融点（流動開始温度）が低下するため低温でも加工しやすくなる。また、単一の鎖延長剤を使用して合成されたポリウレタンと比較して硬さを大きく低下させずに、引張強度（伸び、破断応力）を向上させることができる。一方、Ｍ１／（Ｍ１＋Ｍ２）の値が０．２５未満または０．９を超えると、流動性が低下するため加工性が損なわれ、力学特性も低下する傾向がある。
　本実施の形態にかかるポリウレタンは、下記のような機構により上述した特性が発現するものと考えられる。
　一般的にポリウレタンとは、イソシアネートと鎖延長剤（短鎖ジオール）からなるハードセグメントと、ポリオールからなるソフトセグメントと、が結合したブロック共重合体である。ポリウレタンの剛性（硬度、弾性率等）には、主として結晶性を有するハードセグメントが寄与する。一方、ポリウレタンの靱性（引張強度等）には、主として非晶性を有するソフトセグメントが寄与する。
　ここで、例えばハードセグメントが単一の繰り返し単位からなるジオールユニットで構成されている場合、ハードセグメントを構成するウレタン結合が規則的に配列されるために結晶性が向上して優れた剛性を有することになる。その一方で、ハードセグメントの構造が剛直であるためにポリウレタンの融点が上昇し、かつ、ハードセグメント間を繋ぐソフトセグメントの自由度が著しく減殺されるため靱性が低下する。その結果として、力学特性および加工性を共に備えたポリウレタンが得られない。
　一方、本願発明のようなハードセグメントが水酸基間の炭素鎖長が異なる二種以上の繰り返し単位からなり、かつ、繰り返し単位数がそれぞれ偶数、奇数のジオールユニットで構成されている場合、ハードセグメントを構成するウレタン結合が不規則に配列されるため結晶性が乱れ融点が低下する。また、単一の繰り返し単位からなるジオールユニットで構成されているハードセグメントに比べ、ソフトセグメントの自由度に対する影響が小さいため、高い靱性を示す。その結果として、加熱時の混練や成形等の加工が容易となり、力学特性に優れたポリウレタンが得られる。
　なお、ポリウレタンは、ソフトセグメントを構成するポリオール種を変更することによってもその物性を制御することができる。しかしながら、炭素鎖長の異なる二種以上のポリオールの併用や結晶性／非晶性をそれぞれ示すポリオールを組み合わせて用いたとしても、上述したような加工性、力学特性に優れたポリウレタンは得られない。
　１．４．その他の添加剤
　本実施の形態にかかるポリウレタンは、（Ａ）ジイソシアネート、（Ｂ）ポリオール、（Ｃ）鎖延長剤を必須成分として含有するが、これらの成分以外の添加剤を含有させてもよい。かかる添加剤としては、触媒、酸化防止剤、紫外線吸収剤、滑剤、しゃく解剤等が挙げられる。
　１．５．ポリウレタンの製造方法
　本実施の形態にかかるポリウレタンを製造する方法としては、公知のポリウレタン化反応の技術が用いられる。具体的には、（Ａ）ジイソシアネート、（Ｂ）ポリオール、（Ｃ）鎖延長剤として上記化合物（Ｃ１）および上記化合物（Ｃ２）の各モノマーを混合・撹拌してモノマー混合物を調製し、大気圧下において常温から１５０℃で反応させることによりポリウレタンを製造することができる。上記各モノマーを反応させる順序は特に限定されず、同時に加えて反応させてもよい。
　上記モノマー混合物中における（Ａ）ジイソシアネートの含有量は、好ましくは２０～６０質量％、より好ましくは２５～５５質量％である。
　上記モノマー混合物中における（Ｂ）ポリオールの含有量は、好ましくは３０～７０質量％、より好ましくは３５～６５質量％である。
　上記モノマー混合物中における（Ｃ）鎖延長剤の含有量は、好ましくは１～１５質量％、より好ましくは２～１２質量％である。
　モノマー混合物中における各成分の含有量が上記範囲内にある場合、高分子化されたポリウレタンが得られ、良好な物性を示す。本実施の形態にかかるポリウレタンは、（Ｃ）鎖延長剤として上記化合物（Ｃ１）および上記化合物（Ｃ２）を含有するが、（Ｃ）鎖延長剤に占めるそれぞれの割合が上述したような特定の範囲である点に本願発明の特徴がある。なお、ポリウレタンのポリオール種の分析は、熱分解により行う方法について特開２００２－３７１１２１号公報に開示されており、この方法を用いることで測定可能である。
　１．６．ポリウレタンの物性
　１．６．１．デュロＤ硬度
　ポリウレタンの硬さを判断する指標として、「デュロＤ硬度」が挙げられる。デュロＤ硬度は、「ＪＩＳ　Ｋ６２５３」に準拠して測定することができる。
　本実施の形態にかかるポリウレタンのデュロＤ硬度は、好ましくは３０以上、より好ましくは３５以上である。
　１．６．２．破断応力、破断歪、抗張積
　ポリウレタンの力学特性を判断する指標として、「破断応力」、「破断歪」、「抗張積」が挙げられる。破断応力および破断歪は、「ＪＩＳ　Ｋ６２５１」に準拠した引張試験から求めることができる。抗張積は、破断応力と破断歪の積を算出することで求めることができる。
　本実施の形態にかかるポリウレタンの破断応力は、好ましくは４ＭＰａ以上、より好ましくは５ＭＰａ以上、特に好ましくは６ＭＰａ以上である。本実施の形態にかかるポリウレタンの破断歪は、好ましくは２００％以上、より好ましくは３００％以上、特に好ましくは４００％以上である。本実施の形態にかかるポリウレタンの抗張積は、好ましくは８００ＭＰａ以上、より好ましくは１５００ＭＰａ以上、特に好ましくは２４００ＭＰａ以上である。これらの物性が上記範囲内にあると、引張強度（伸び、破断応力）に優れたポリウレタンとなる。
　１．６．３．流動開始温度
　ポリウレタンの加工のし易さを温度の観点から判断する指標として、「流動開始温度」が挙げられる。流動開始温度は、「ＪＩＳ　Ｋ７３１１」の「１０．流れ試験」に準拠して測定することができる。具体的な測定条件は、実施例に記載のとおりである。
　本実施の形態にかかるポリウレタンの流動開始温度は、好ましくは６０～１２０℃、より好ましくは７０～１１０℃、さらに好ましくは８０～１００℃である。流動開始温度が上記範囲内であると、７０～１３０℃の低温で加工することができるため、添加剤（例えば、架橋剤、水溶性粒子等）を反応または劣化させることなく添加することができるようになる。
　２．研磨層形成用組成物
　本実施の形態にかかる研磨層形成用組成物は、少なくとも水溶性粒子と、上記ポリウレタンと、を含有する。本実施の形態にかかる研磨層形成用組成物は、上記ポリウレタンを含有しているので、水溶性粒子や架橋剤等の添加剤を反応または劣化させることのない化学的に安定な組成物となる。
　２．１．水溶性粒子
　本実施の形態にかかる研磨層形成用組成物は、水溶性粒子を含有する。水溶性粒子は、本実施の形態にかかる研磨層形成用組成物を成形して得られた化学機械研磨用パッドにおいて、化学機械研磨用水系分散体（以下、「スラリー」ともいう）と接触することにより前記化学機械研磨用パッドの研磨層表面から遊離して、該スラリーを保持することのできる空孔（ポア）を形成するために用いられる。上記遊離は、化学機械研磨用分散体中に含有される水または水系混合媒体との接触による溶解、膨潤等によって生じる。
　上記水溶性粒子としては、特に限定されないが、例えば、有機水溶性粒子および無機水溶性粒子が挙げられる。
　上記有機水溶性粒子を構成する材料としては、例えば、糖類（多糖類（例えば、でんぷん、デキストリンおよびシクロデキストリン等）、乳糖、マンニット等）、セルロース類（ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース等）、蛋白質、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸、ポリエチレンオキサイド、水溶性の感光性樹脂、スルホン化ポリイソプレン、スルホン化イソプレン共重合体等が挙げられる。
　上記無機水溶性粒子を構成する材料としては、例えば、酢酸カリウム、硝酸カリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、塩化カリウム、臭化カリウム、リン酸カリウム、硝酸マグネシウム、硫酸カリウム、硫酸マグネシウム、硝酸カルシウム等が挙げられる。
　これらの水溶性粒子は、上記各素材を単独または２種以上組み合わせて用いることができる。さらに、水溶性粒子は、上記材料からなる１種の水溶性粒子であってもよいし、異なる材料からなる２種以上の水溶性粒子であってもよい。
　上記水溶性粒子の平均粒径は、好ましくは０．１～５００μｍ、より好ましくは０．５～１００μｍである。水溶性粒子の平均粒径は、レーザー散乱回折型測定機により測定することができる。水溶性粒子の平均粒径が上記範囲内にあると、水溶性粒子の脱離により生じるポアの大きさを適切な範囲に制御することができ、これにより化学機械研磨工程における化学機械研磨用水系分散体の保持能および研磨速度に優れ、かつ、機械的強度に優れた化学機械研磨用パッドを得ることができる。
　本実施の形態にかかる研磨層形成用組成物における水溶性粒子の含有量は、ポリウレタン１００質量部に対して好ましくは１～３００質量部であり、より好ましくは１～２００質量部であり、特に好ましくは３～１５０質量部である。水溶性粒子の含有量が上記範囲内にあると、化学機械研磨工程において高い研磨速度を有し、かつ、適正な硬度その他の機械的強度を有する化学機械研磨用パッドを製造することができる。
　２．２．架橋剤
　本実施の形態にかかる研磨層形成用組成物は、架橋剤を含有することができる。架橋剤は、ポリウレタンを架橋させるために配合されるものである。架橋剤を配合することにより、本実施の形態にかかる研磨層形成用組成物を用いて研磨層を形成する際に、該研磨層に架橋構造を持たせることができる。
　本実施の形態にかかる研磨層形成用組成物は、上述した未架橋のポリウレタンと架橋剤とを低温で混合することができる。これにより、架橋剤を反応させることなく、ポリウレタンと架橋剤とを含有する化学的に安定な組成物を得ることができる。
　また、架橋剤を導入した上記研磨層形成用組成物を架橋剤が反応する温度範囲で加熱することにより、成形体中に含まれるポリウレタンを容易に架橋させることができる。
　ポリウレタンを架橋させる方法としては、特に限定されないが、化学架橋法であることが好ましい。化学架橋法に使用する架橋剤としては、例えば有機過酸化物、硫黄、硫黄化合物等が挙げられる。これらの中でも、ハンドリング性がよいことおよび化学機械研磨工程における被研磨物への汚染性が少ないことから、加熱によりラジカルを発生させる有機過酸化物を使用する化学架橋法がより好ましい。
　上記有機過酸化物としては、例えば、ケトンパーオキサイド、パーオキシケタール、ハイドロパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド、パーオキシカーボネート、パーオキシエステル等が挙げられる。これらの中でも、特に架橋速度の観点からジアルキルパーオキサイドが好ましく、具体的には、ジクミルパーオキサイド、２，５－ジメチル－２，５－ビス（ｔ－ブチルパーオキシ）ヘキサン等が挙げられる。上記有機過酸化物は、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
　本実施の形態にかかる研磨層形成用組成物における架橋剤の含有量は、ポリウレタン１００質量部に対して好ましくは０．１～１０質量部であり、より好ましくは０．１～５質量部であり、特に好ましくは０．１～３質量部である。架橋剤の含有量が上記範囲内にあると、硬度、弾性率、残留歪み等の機械的特性に優れた研磨層を形成することができる。架橋剤の含有量が上記範囲未満であると、ポリウレタンを充分に架橋させることができず、得られる研磨層の硬度および弾性率が低下する。このような研磨層を有する化学機械研磨用パッドを用いて化学機械研磨を行うと、被研磨物に対する研磨速度が低下し、さらに該研磨層の残留歪みが大きくなるため、被研磨物を均一に平坦化することが困難になる場合がある。一方、架橋剤の含有量が上記範囲を超えると、得られる研磨層の硬度および弾性率が高くなるため、研磨層のライフが低下する。このような研磨層を有する化学機械研磨用パッドを用いて化学機械研磨を行うと、被研磨物のスクラッチが増加する場合がある。
　２．３．その他の添加剤
　本実施の形態にかかる研磨層形成用組成物は、本発明の目的を損なわない範囲で、架橋反応を促進するための架橋助剤、研磨層の硬度を適正な値にするための有機フィラーまたは無機フィラー等の添加剤を配合してもよい。
　２．４．研磨層形成用組成物の製造方法
　本実施の形態にかかる研磨層形成用組成物の製造方法は、特に限定されない。例えば上述した材料を所定量秤り取り、それらを混練機等で混練することにより得ることができる。混練機としては、従来から公知のものを用いることができ、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）等が挙げられる。
　３．化学機械研磨用パッド
　本実施の形態にかかる化学機械研磨用パッドは、上述した研磨層形成用組成物を成形することで得られた研磨層を有することを特徴とする。本実施の形態にかかる化学機械研磨用パッドは、上述したような物性のポリウレタンを含有している研磨層を有しているので適度な剛性および靱性を兼ね備えており、特に化学機械研磨工程におけるスクラッチの発生を抑制することができる。
　本実施の形態にかかる化学機械研磨用パッドの構成としては、上述した研磨層形成用組成物を成形することで得られた研磨層を有する限り特に限定されない。以下、本発明の一実施形態にかかる化学機械研磨用パッドの構成について、図面を参照しながら説明する。
　図１は、本実施の形態にかかる化学機械研磨用パッドの一例を模式的に示した断面図である。図１に示すように、化学機械研磨用パッド１００は、研磨層１０と、研磨層１０の研磨装置用定盤１４と接触する面に形成された支持層１２と、を含む。以下、研磨層１０と支持層１２について詳細に説明する。
　３．１．研磨層
　研磨層１０の平面形状は、特に限定されないが、例えば円形状であることができる。研磨層１０の平面形状が円形状である場合、その大きさは、好ましくは直径１５０ｍｍ～１２００ｍｍ、より好ましくは直径５００ｍｍ～８００ｍｍである。研磨層１０の厚さは、好ましくは０．５ｍｍ～５．０ｍｍ、より好ましくは１．０ｍｍ～３．０ｍｍ、特に好ましくは１．５ｍｍ～３．０ｍｍである。
　図２は、図１における領域Ｉの拡大図であり、研磨層１０の詳細な形状を模式的に示した断面図である。図２に示すように、研磨層１０の被研磨物と接触する面（以下、「研磨面」という）２０には、複数の溝１６を形成してもよい。溝１６は、化学機械研磨の際に供給される化学機械研磨用水系分散体を保持し、これを研磨面に均一に分配すると共に、研磨屑や使用済みの化学機械研磨用水系分散体等の廃棄物を一時的に滞留させ、外部へ排出するための経路となる機能を有する。
　溝１６の断面形状は、特に限定されないが、例えば図２に示すように、長方形等の多角形形状、Ｕ字形状等とすることができる。溝１６の深さａは、好ましくは０．１ｍｍ～２．５ｍｍ、より好ましくは０．２ｍｍ～２．０ｍｍとすることができる。溝１６の溝幅ｂは、好ましくは０．１ｍｍ～５．０ｍｍ、より好ましくは０．２ｍｍ～３．０ｍｍとすることができる。研磨面２０において、隣接する溝１６の間隔ｃは、好ましくは０．０５ｍｍ～１００ｍｍ、より好ましくは０．１ｍｍ～１０ｍｍとすることができる。溝１６は、上記範囲内の一定の間隔を設けて形成されたものであることができる。上記範囲の形状を有する溝１６を形成することで、被研磨面のスクラッチ低減効果に優れ、寿命の長い化学機械研磨用パッドを容易に製造することができる。
　図３は、本実施の形態にかかる化学機械研磨用パッド１００の平面図である。図３に示すように、溝１６は、研磨面２０の中心から外縁方向へ向かって徐々に直径の拡大する複数の同心円状に形成することができる。
　研磨層１０は、上述した研磨層形成用組成物を成形することで得られる。研磨層１０を成形する方法としては、上述した研磨層形成用組成物中に架橋剤が含まれている場合には、好ましくは１６０～２２０℃、より好ましくは１７０～２００℃で架橋させて成形すればよい。一方、上述した研磨層形成用組成物中に架橋剤が含まれていない場合には、可塑化した研磨層形成用組成物をプレス機または射出成形機で成形し冷却固化させる方法、またはＴダイを備えたエクストルーダーを用いて可塑化・シート化する方法を用いて成形すればよい。上記のようにして成形した後、切削加工により溝１６を形成することができる。また、溝１６となるパターンが形成された金型を用いて上述した研磨層形成用組成物を金型成形することにより、研磨層１０の概形と共に溝１６を同時に形成することもできる。
　図４は、第１の変形例にかかる化学機械研磨用パッド２００の平面図であり、図３に対応する図である。第１の変形例にかかる化学機械研磨用パッド２００は、環状の溝１６の他に、研磨面２０の中心から外縁方向に向かって放射状に伸びる複数の溝１７および溝１８をさらに含む点で研磨層１０とは異なる。溝１７および溝１８は、この「中心部」のうち任意の位置から外縁方向に伸びていればよく、その形状は、例えば直線状もしくは円弧状またはこれらを組み合わせた形状であってもよい。ここで、中心部とは、研磨層の重心を中心とした半径５０ｍｍの円で囲まれた領域をいう。溝１７および溝１８の断面形状は、上述した溝１６と同様であることができる。第１の変形例にかかる化学機械研磨用パッド２００のその他の構成については、図１および図２を用いて説明した研磨層１０の構成と同様であるので説明を省略する。
　図５は、第２の変形例にかかる化学機械研磨用パッド３００の平面図であり、図３に対応する図である。第２の変形例にかかる化学機械研磨用パッド３００は、環状の溝１６の他に、研磨面２０の中心から外縁方向に向かって放射状に伸びる複数の溝１９をさらに含む点で上述した研磨層１０とは異なる。溝１９の断面形状は、上述した溝１６と同様であることができる。第２の変形例にかかる化学機械研磨用パッド３００のその他の構成については、図１および図２を用いて説明した研磨層１０の構成と同様であるので説明を省略する。
　３．２．支持層
　支持層１２は、化学機械研磨用パッド１００において、研磨装置用定盤１４に研磨層１０を支持するために用いられる。支持層１２は、接着層であってもよいし、接着層を両面に有するクッション層であってもよい。
　接着層は、例えば粘着シートからなることができる。粘着シートの厚さは、５０μｍ～２５０μｍであることが好ましい。５０μｍ以上の厚さを有することで、研磨層１０の研磨面２０側からの圧力を十分に緩和することができ、２５０μｍ以下の厚さを有することで、凹凸の影響を研磨性能に与えない程度に均一な厚みを有する化学機械研磨用パッド１００が得られる。
　粘着シートの材質としては、研磨層１０を研磨装置用定盤１４に固定することができれば特に限定されないが、研磨層１０より弾性率の低いアクリル系またはゴム系の材質であることが好ましい。
　粘着シートの接着強度は、化学機械研磨用パッドを研磨装置用定盤１４に固定することができれば特に限定されないが、「ＪＩＳ　Ｚ０２３７」の規格で粘着シートの接着強度を測定した場合、その接着強度が好ましくは３Ｎ／２５ｍｍ以上、より好ましくは４Ｎ／ｃｍ以上、特に好ましくは１０Ｎ／２５ｍｍ以上である。
　クッション層は、研磨層１０よりも硬度が低い材質からなれば、その材質は特に限定されず、多孔質体（発泡体）または非多孔質体であってもよい。クッション層としては、例えば、発泡ポリウレタン等を成形した層が挙げられる。クッション層の厚さは、好ましくは０．１ｍｍ～５．０ｍｍ、より好ましくは０．５ｍｍ～２．０ｍｍである。
　４．化学機械研磨方法
　本実施の形態にかかる化学機械研磨方法は、上述した化学機械研磨用パッドを用いて化学機械研磨することを特徴とする。上述した化学機械研磨用パッドは、上述したような物性のポリウレタンを含有している研磨層を有しているので適度な剛性および靱性を兼ね備えており、特に化学機械研磨工程におけるスクラッチの発生を抑制することができる。
　本実施の形態にかかる化学機械研磨方法では、市販の化学機械研磨装置を用いることができる。市販の化学機械研磨装置としては、例えば、荏原製作所社製、型式「ＥＰＯ－１１２」、「ＥＰＯ－２２２」；ラップマスターＳＦＴ社製、型式「ＬＧＰ－５１０」、「ＬＧＰ－５５２」；アプライドマテリアル社製、型式「Ｍｉｒｒａ」等が挙げられる。
　好ましい研磨条件としては、使用する化学機械研磨装置により適宜設定されるべきであるが、例えば化学機械研磨装置として「Ｍｉｒｒａ」を使用する場合には下記の条件とすることができる。
・ヘッド回転数：好ましくは３０～１５０ｒｐｍ、より好ましくは４０～１２０ｒｐｍ
・ヘッド荷重：好ましくは０．８～２．８ｐｓｉ、より好ましくは１．４～２．１ｐｓｉ
・定盤回転数：好ましくは３０～１５０ｒｐｍ、より好ましくは４０～１２０ｒｐｍ
・定盤回転数／ヘッド回転数比：好ましくは０．５～２、より好ましくは０．７～１．５
・化学機械研磨用水系分散体供給速度：好ましくは５０～３００ｃｍ３／分、より好ましくは１００～２００ｃｍ３／分
　なお、化学機械研磨用水系分散体としては、研磨対象（銅膜、絶縁膜、低誘電率絶縁膜等）に応じて適宜最適なものを選択することができる。
　５．実施例
　以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。
　５．１．ポリウレタンの製造
　５．１．１．実施例１
　空気雰囲気下で、撹拌機を備えた２Ｌの４つ口セパラブルフラスコに、（Ｂ）ポリオール成分として末端が水酸基化されたポリブタジエン（Ｍｎ＝１５１６、日本曹達株式会社製、商品名「ＮＩＳＳＯ　ＰＢ　Ｇ－１０００」；以下、「Ｇ－１０００」と記す）を３５．０質量部、およびポリテトラメチレングリコール（Ｍｎ＝１０１２、保土谷化学工業株式会社製、商品名「ＰＴＧ－１０００ＳＮ」；以下、「ＰＴＧ－１０００」と記す）を２８．５質量部投入し、６０℃に調温して撹拌した。
　次いで、上記フラスコに、（Ａ）ジイソシアネート成分として８０℃の油浴で溶解させた４，４’－ジフェニルメタンジイソシアネート（日本ポリウレタン工業株式会社製、商品名「ＭＩＬＬＩＯＮＡＴＥ　ＭＴ」；以下、「ＭＤＩ」と記す）を２９．８質量部加え、１０分間撹拌・混合した後、（Ｃ）鎖延長剤の（Ｃ１）成分として１，５－ペンタンジオール（宇部興産株式会社製、商品名「１，５－ペンタンジオール」；以下、「１５ＰＤ」と記す）を１．９質量部、および（Ｃ２）成分として１，４－ブタンジオール（三菱化学株式会社製、商品名「１４ＢＧ」；以下、「１４ＢＧ」と記す）を４．８質量部加え、撹拌・混合した。
　次いで、得られた混合物を表面加工されたＳＵＳ製のバットに拡げ、１１０℃で１時間静置して反応させ、さらに８０℃で１６時間アニールし、熱可塑性ポリウレタンＡを得た。
　５．１．２．実施例２～１８、比較例１～９
　（Ａ）ジイソシアネート、（Ｂ）ポリオール、（Ｃ）鎖延長剤の各成分の種類および含有量を表１～表３に記載のものに変更したこと以外は、実施例１と同様にして実施例２～１８、比較例１～９の熱可塑性ポリウレタンＢ～ＡＡを得た。
　なお、表１～表３における化合物名の略称は、以下のとおりである。
・「ＰＴＧ－６５０」：ポリテトラメチレングリコール（Ｍｎ＝６５７、保土谷化学工業株式会社製、商品名「ＰＴＧ－６５０ＳＮ」
・「ＰＴＧ－２０００」：ポリテトラメチレングリコール（Ｍｎ＝２００４、保土谷化学工業株式会社製、商品名「ＰＴＧ－２０００ＳＮ」
・「ＰＥＧ－２００」：ポリエチレングリコール（Ｍｎ＝２００、三洋化成工業株式会社製、商品名「ＰＥＧ－２００」）
・「ＰＥＧ－４００」：ポリエチレングリコール（Ｍｎ＝４０１、三洋化成工業株式会社製、商品名「ＰＥＧ－４００」）
・「ＰＥＧ－４０００」：ポリエチレングリコール（Ｍｎ＝４０２６、三洋化成工業株式会社製、商品名「ＰＥＧ－４０００」）
・「ＰＥＧ－１００００」：ポリエチレングリコール（Ｍｎ＝１００００、三洋化成工業株式会社製、商品名「ＰＥＧ－１００００」）
・「１３ＰＤ」：１，３－プロパンジオール（シェルケミカルズジャパン株式会社製、商品名「１，３－プロパンジオール」）
・「１６ＨＤ」：１，６－ヘキサンジオール（宇部興産株式会社製、商品名「１，６－ヘキサンジオール」）
・「１１８ＯＤ」：１，１８－オクタデカンジオール（アルドリッチ・ケミカル社製）
・「ＥＧ」：エチレングリコール（株式会社日本触媒製、商品名「エチレングリコール」）
　また、表１～表３において、（Ｂ）ポリオールの数平均分子量（Ｍｎ）は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）（東ソー社製、装置型番「ＨＬＣ－８１２０」、カラム型番「ＴＳＫ－ＧＥＬ　α－Ｍ」）を用いて測定した値である。
　５．２．ポリウレタンの物性評価
　５．２．１．硬度
　上記「５．１．ポリウレタンの製造」で得られたポリウレタンについて、デュロＤ硬度を測定した。デュロＤ硬度は、「ＪＩＳ　Ｋ６２５３」に準拠して測定した。その結果を表１～表３に併せて示す。
　５．２．２．破断応力および破断歪
　上記「５．１．ポリウレタンの製造」で得られたポリウレタンについて、破断応力および破断歪を測定した。破断応力および破断歪は、「ＪＩＳ　Ｋ６２５１」に準拠した引張試験から求めた。次いで、求めた破断応力と破断歪の積を抗張積として算出した。抗張積は、ポリウレタンの力学特性の一指標となる。その結果を表１～表３に併せて示す。なお、破断応力は、好ましくは４ＭＰａ以上、より好ましくは５ＭＰａ以上、特に好ましくは６ＭＰａ以上である。破断歪は、好ましくは２００％以上、より好ましくは３００％以上、特に好ましくは４００％以上である。抗張積は、好ましくは８００ＭＰａ以上、より好ましくは１５００ＭＰａ以上、特に好ましくは２４００ＭＰａ以上である。
　５．２．３．流動開始温度
　上記「５．１．ポリウレタンの製造」で得られたポリウレタンについて、流動開始温度（加工温度）を測定した。流動開始温度の測定は、「ＪＩＳ　Ｋ７３１１」の「１０．流れ試験」に準拠した方法で行った。流動開始温度の測定装置および測定条件について、以下に示す。
・試験機：ＣＦＴ－５００（株式会社島津製作所製）
・予熱条件：９０℃×４分
・昇温速度：３℃／分
・開始温度：９０℃
・試験荷重：９８Ｎ
・使用ダイス：直径１ｍｍ、長さ１ｍｍ
　具体的には、熱可塑性ポリウレタンからなる試験サンプルを上記条件で予熱した後、上記試験荷重を負荷すると同時に昇温を開始し、ダイスから流出し始めた温度をポリウレタンの流動開始温度（加工温度）とした。流動開始温度は、ポリウレタンの加工性の一指標となる。その結果を表１～表３に併せて示す。なお、流動開始温度は、好ましくは６０℃～１２０℃、より好ましくは７０℃～１１０℃、特に好ましくは８０℃～１００℃である。
　５．２．４．メルトフローレート（ＭＦＲ）測定
　上記「５．１．ポリウレタンの製造」で得られたポリウレタンについて、ＭＦＲ測定を行った。ＭＦＲの測定は、「ＪＩＳ　Ｋ７２１０」の「プラスチック―熱可塑性プラスチックのメルトマスフローレイト（ＭＦＲ）およびメルトボリュームフローレイトＩ（ＭＶＲ）の試験方法」に準拠した方法で行った。具体的には、下記の条件にて熱可塑性ポリウレタンのＭＦＲ（ｇ／１０分）の測定を行った。ＭＦＲは、ポリウレタンの加工性の一指標となる。その結果を表１～表３に併せて示す。なお、ＭＦＲは、好ましくは１０以上、より好ましくは１５以上、特に好ましくは２５以上である。
・試験機：１２０－ＳＡＳ－２０００（株式会社安田精機製作所製）
・シリンダ温度：１３０℃
・試験荷重：９８Ｎ
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　５．３．ポリウレタンの評価結果
　表１～表３によれば、実施例１～１８のポリウレタンは、いずれも良好な力学特性（破断応力、破断歪、抗張積）および加工性（流動開始温度、ＭＦＲ）を示した。
　一方、比較例１～９のポリウレタンは、力学特性および加工性の少なくとも一方の特性を有していないことが示された。
　ここで、実施例６（鎖延長剤として１，４－ブタンジオールおよび１，５プロパンジオールを併用している）と比較例１（鎖延長剤として１，４－ブタンジオールのみを使用しており、それ以外の成分は実施例６に類似している）の物性値を比較してみると、デュロ硬度においては、実施例６のポリウレタンは４０であり、比較例１のポリウレタンは３７であった。すなわち、デュロ硬度においては、特に有意差は認められなかった。
　一方、抗張積においては、実施例６のポリウレタンは６１９４ＭＰａであるのに対し、比較例１のポリウレタンは３６７ＭＰａであった。すなわち、実施例６のポリウレタンの方が、著しく力学特性に優れていることが分かった。また、流動開始温度においては、実施例６のポリウレタンは９２℃であるのに対し、比較例１のポリウレタンは１２６℃であった。つまり、実施例６のポリウレタンの方が低温で加工することができ、加工性に優れていることが判明した。
　さらに、比較例７のポリウレタン（鎖延長剤として１，４－ブタンジオールおよび１，６ヘキサンジオールを併用しており、それ以外の成分は実施例６に類似している）、比較例８のポリウレタン（鎖延長剤として１，３－プロパンジオールおよび１，５プロパンジオールを併用しており、それ以外の成分は実施例６に類似している）のように異なる鎖長の鎖延長剤を併用していても、繰り返し単位が偶数－偶数、奇数－奇数の組合せでは上述の５項目のうち、２項目以上が不良となり、繰り返し単位の組合せが奇数－偶数の組合せにて力学特性および加工性を両立できることが判明した。
　５．４．化学機械研磨用パッドの製造
　５．４．１．実施例１９
　５．４．１ａ．研磨層形成用組成物の製造
　ポリウレタンとして上記ポリウレタンＡ１００質量部と、水溶性粒子としてβ－サイクロデキストリン（塩水港精糖株式会社製、商品名「デキシパールβ－１００」、平均粒径２０μｍ；以下、「β－ＣＤ」と記す）３４質量部を１４０℃に調温されたルーダーにより混練した。
　次いで、得られた混練物に、架橋剤としてジクミルパーオキサイド（日油株式会社製、商品名「パークミルＤ」）を０．５質量部添加して、さらに１２０℃で混練することにより、ペレット状の研磨層形成用組成物を得た。
　５．４．１ｂ．研磨層基体の製造
　上記「５．４．１ａ．研磨層形成用組成物の製造」の工程で得られた研磨層形成用組成物を、プレス金型内にて１８０℃で２０分間架橋反応させ、直径８４５ｍｍ、厚さ３．２ｍｍの円柱状の成形体（研磨層基体）を得た。
　５．４．１ｃ．パッドの製造
　上記「５．４．１ｂ．研磨層基体の製造」の工程で製造した研磨層基体を、ワイドベルトサンダー機器（株式会社名南製作所製）の挿入口にセットし、ローラーを５００ｒｐｍで回転しながら、成形体の表面および裏面につき、粒度メッシュ＃１２０、＃１５０および＃２２０のサンドペーパー（株式会社コバックス製）を順次に用いてそれぞれ０．１ｍ／ｓの速さで動かして各番定あたり０．１ｍｍずつ研削した（総研削量は、表面、裏面それぞれ０．３ｍｍずつである。）。
　次いで、表面（研磨面となるべき面）のみさらに＃３２０のサンドペーパーを用いて上記と同様にして０．１ｍｍ研削し、直径８４５ｍｍ、厚さ２．５ｍｍのパッドを得た。
　５．４．１ｄ．化学機械研磨用パッドの製造
　上記「５．４．１ｃ．パッドの製造」の工程で製造したパッドを切削加工機（加藤機械株式会社製）の定盤上に、吸引圧力２０ｋＰａで吸引固定した。この状態で、幅０．５ｍｍ、深さ１ｍｍの同心円状の溝群を中心から半径１０ｍｍ以遠の所にピッチ２ｍｍで形成し、さらに、同機械を用いて、中心から２５４ｍｍのところを切削することで、直径５０８ｍｍ、厚さ２．５ｍｍの化学機械研磨用パッドを製造した。
　５．４．２．実施例２０～２５、３０～３３、比較例９～１３、１５、１６
　上記「５．４．１ａ．研磨層形成用組成物の製造」の工程において、ポリウレタンの種類、水溶性粒子および架橋剤の含有量を表４～表６に記載のものに変更したこと以外は、実施例１９の化学機械研磨用パッドの製造方法と全く同様にして、実施例２０～２５、３０～３３、比較例９～１３、１５、１６の化学機械研磨用パッドを製造した。
　５．４．３．実施例２６～２９、比較例１４
　５．４．３ａ．研磨層形成用組成物の製造
　上記「５．４．１ａ．研磨層形成用組成物の製造」の工程において、ポリウレタンの種類、水溶性粒子の含有量を表４～表６に記載のものに変更したこと以外は全く同様にして研磨層形成用組成物を製造した。
　５．４．３ｂ．研磨層基体の製造
　上記「５．４．３ａ．研磨層形成用組成物の製造」の工程で得られた研磨層形成用組成物を１６０℃に調温されたルーダーにより混練して、研磨層形成用組成物のペレットを得た。次いで、直径８５０ｍｍ、深さ３．０ｍｍのキャビティーを有する金型を４０℃に調温した。次いで、シリンダー中の温度を１６０℃にセットした射出成形機（三菱重工プラスチックテクノロジー株式会社製；型式１６００ＭＭIIIＷ）を用意した。得られたペレットをシリンダー中で加熱して柔らかくし、これを上記金型に速やかに押し込んで成形することにより、直径８４５ｍｍ、厚さ３．２ｍｍの円柱状の成形体（研磨層基体）を得た。
　５．４．３ｃ．パッドの製造
　上記「５．４．３ｂ．研磨層基体の製造」の工程で製造した研磨層基体について、上記「５．４．１ｃ．パッドの製造」の工程と同様の方法によりパッドを得た。
　５．４．３ｄ．化学機械研磨用パッドの製造
　上記「５．４．３ｃ．パッドの製造」の工程で製造したパッドについて、上記「５．４．１ｄ．化学機械研磨用パッドの製造」の工程と同様の方法により、実施例２６～２９および比較例１４の化学機械研磨用パッドを得た。
　５．５．化学機械研磨の評価
　上記「５．４．化学機械研磨用パッドの製造」で製造した化学機械研磨用パッドの溝を形成していない面へ両面テープ＃４２２（３Ｍ社製）をラミネートした後、化学機械研磨装置（アプライドマテリアルズ社製、形式「Ｍｉｒｒａ」）に装着し、以下の条件にて化学機械研磨を行い、研磨特性を評価した。その結果を表４～表６に併せて示す。
・ヘッド回転数：１２０ｒｐｍ
・ヘッド荷重：１．５ｐｓｉ（１０．３ｋＰａ）
・テーブル回転数：１２０ｒｐｍ
・化学機械研磨用水系分散体供給速度：２００ｃｍ３／分
・化学機械研磨用水系分散体：ＣＭＳ７４０１／ＣＭＳ７４５２（ＪＳＲ株式会社製）
　５．５．１．研磨速度の算出
　被研磨物として、８インチ熱酸化膜付シリコン基板上に膜厚１５，０００Åの銅膜が設けられたものを用いて、上述の条件で１分間化学機械研磨処理を行って、処理前後の膜厚を電気伝導式膜厚測定器（ケーエルエー・テンコール社製、形式「オムニマップＲＳ７５」）を用いて測定し、処理前後の膜厚および研磨処理時間から研磨速度を算出した。その結果を表３～表５に併せて示す。なお、研磨速度の値は、大きければ大きいほど良好であるといえるが、好ましくは８００ｎｍ／分以上、より好ましくは８５０ｎｍ／分以上、特に好ましくは９００ｎｍ／分以上である。
　５．５．２．終点検出時間および平坦性の評価
　パターン付きウエハ（ＳＥＭＡＴＥＣＨ　ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ社製、形式「ＳＥＭＡＴＥＣＨ　８５４」）を被研磨物として用いた。終点検出時間は、研磨開始後テーブル上から発する赤外線によって検知した終点に至るまでの時間を測定することにより求めた。なお、終点検出時間は、短ければ短いほど良好であるといえるが、好ましくは９０秒以下、より好ましくは８０秒以下、特に好ましくは７０秒以下である。
　平坦性は、前記パターン付きウエハに対して終点検出時間の１．２倍の時間を研磨した後に、幅１００μｍの銅配線部と幅１００μｍの絶縁部とが交互に連続したパターンが長さ方向に対して垂直方向に３．０ｍｍ連続した部分について、精密段差計（ＫＬＡテンコール社製、形式「ＨＲＰ－２４０」）を使用して、配線幅１００μｍ部分の銅配線の窪み量（以下、「ディッシング量」ともいう。）を測定することにより評価した。その結果を表３～表５に示す。なお、ディッシング量は、好ましくは３０ｎｍ未満、より好ましくは２５ｎｍ未満、特に好ましくは２０ｎｍ未満である。
　５．５．３．スクラッチの評価
　研磨処理後の上記パターン付きウエハの被研磨面において、サーフスキャンＳＰ１（ＫＬＡテンコール社製）を使用して、銅配線部における範囲１２０μｍ×１２０μｍの単位領域についてランダムに２００箇所観察することで、単位領域当たりのスクラッチの個数を測定した。その結果を表３～表５に示す。なお、スクラッチは、好ましくは９０個未満、より好ましくは７０個未満、特に好ましくは５０個未満である。
　５．５．４．カットレートの評価
　上記化学機械研磨装置に上記「５．４．化学機械研磨用パッドの製造」で製造した化学機械研磨用パッドを装着し、ドレッサーとしてＡ１６５（３Ｍ社製）を用いてテーブル回転数６０ｒｐｍ、ドレッシング回転数６５ｒｐｍ、ドレッシング荷重４．５ｋｇｆの条件でドレッシングを１時間行った。ドレッシング前後の研磨層について、超高精度レーザー変位計（ＫＥＹＥＮＣＥ社製、「ＬＣ－２４００」）を用いて化学機械研磨用パッドの中心を通る直線上における３０ｍｍ毎の間隔の１５点につき変位量を測定した。ドレッシング前後の化学機械研磨用パッドの厚み（μｍ）の差を磨耗量として、これにドレッシングを行った時間（６０分）で除した値をカットレート（μｍ／分）とした。その結果を表３～表５に示す。なお、カットレートは、化学機械研磨用パッドのライフの指標とすることができ、好ましくは３．５μｍ／分未満、より好ましくは３．０μｍ／分未満、特に好ましくは２．５μｍ／分未満である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
　５．６．化学機械研磨用パッドの評価結果
　表４～表５によれば、実施例１９～３３の化学機械研磨用パッドは、研磨速度、終点検出速度、ディッシング量（平坦性）、カットレート、およびスクラッチの５項目の研磨特性においていずれも好ましい結果が得られた。
　これに対し、比較例９～１６の化学機械研磨用パッドは、上述した５項目の各研磨特性のうち、２項目以上が不良となる結果が得られた。
　上記実施例および比較例の結果から明らかであるように、本発明にかかる熱可塑性ポリウレタン組成物は良好な力学特性と加工性を有している。さらに、これを研磨層形成用組成物として用いることにより、研磨速度、終点検出速度、ならびに平坦性、およびスクラッチ性能に優れ、かつ、ライフに優れた研磨層を有する化学機械研磨パッドを製造することができた。
１０…研磨層、１２…支持層、１４…研磨装置用定盤、１６、１７、１８、１９…溝、２０…研磨面、２４…側面、１００、２００、３００…化学機械研磨用パッド

Claims (9)

  1. 　少なくとも（Ａ）ジイソシアネートと、（Ｂ）ポリオールと、（Ｃ）鎖延長剤と、を含有する混合物を反応させて得られたポリウレタンであって、
    　前記（Ｂ）ポリオールの数平均分子量は、４００～５，０００であり、
    　前記（Ｃ）鎖延長剤は、（Ｃ１）下記一般式（１）で示される化合物と、（Ｃ２）下記一般式（２）で示される化合物と、を含み、
    　前記化合物（Ｃ１）および前記化合物（Ｃ２）の数平均分子量は、４００未満であり、
    　前記化合物（Ｃ１）のモル数（Ｍ１）および前記化合物（Ｃ２）のモル数（Ｍ２）から算出されるＭ１／（Ｍ１＋Ｍ２）の値が、０．２５～０．９である、ポリウレタン。
    　ＨＯ－（ＣＲ１Ｒ２）２ｍ+１－ＯＨ　　　…（１）
    （上記一般式（１）において、複数存在するＲ１およびＲ２は、それぞれ独立に水素原子または炭素数が１～６の置換もしくは非置換のアルキル基を表す。ｍは、１～１３の任意の整数である。）
    　ＨＯ－（ＣＲ３Ｒ４）２ｎ－ＯＨ　　　　…（２）
    （上記一般式（２）において、複数存在するＲ３およびＲ４は、それぞれ独立に水素原子または炭素数が１～６の置換もしくは非置換のアルキル基を表す。ｎは、１～１２の任意の整数である。）
  2. 　請求項１において、
    　前記化合物（Ｃ１）のＲ１およびＲ２は、水素原子である、ポリウレタン。
  3. 　請求項１または請求項２において、
    　前記化合物（Ｃ１）は、１，３－プロパンジオールおよび１，５－ペンタンジオールから選択される少なくとも１種である、ポリウレタン。
  4. 　請求項１ないし請求項３のいずれか一項において、
    　前記化合物（Ｃ２）のＲ３およびＲ４は、水素原子である、ポリウレタン。
  5. 　請求項１ないし請求項４のいずれか一項において、
    　前記化合物（Ｃ２）は、エチレングリコール、１，４－ブタンジオール、１，６－ヘキサンジオールおよび１，１８－オクタデカンジオールから選択される少なくとも１種である、ポリウレタン。
  6. 　少なくとも水溶性粒子と、請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載のポリウレタンと、を含有する、研磨層形成用組成物。
  7. 　請求項６において、
    　さらに、架橋剤を含有する、研磨層形成用組成物。
  8. 　請求項６または請求項７に記載の研磨層形成用組成物を用いて製造された、化学機械研磨用パッド。
  9. 　請求項８に記載の化学機械研磨用パッドを用いて化学機械研磨する、化学機械研磨方法。
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EP10789357.0A EP2444433A4 (en) 2009-06-18 2010-05-31 POLYURETHANE, COMPOSITION FOR THE FORMATION OF POLISHING LAYERS THEREFOR, CLOTH FOR CHEMICAL-MECHANICAL CLEANING AND CHEMICAL-MECHANICAL CLEANING PROCESS THEREWITH
JP2011519712A JP5725300B2 (ja) 2009-06-18 2010-05-31 研磨層形成用組成物、ならびに化学機械研磨用パッドおよびそれを用いた化学機械研磨方法
CN2010800236264A CN102449017A (zh) 2009-06-18 2010-05-31 聚氨酯及含有它的研磨层形成用组合物、以及化学机械研磨用垫及使用它的化学机械研磨方法
US14/254,395 US20140223832A1 (en) 2009-06-18 2014-04-16 Polyurethane, composition for formation of polishing layers that contains same, pad for chemical mechanical polishing, and chemical mechanical polishing method using same

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103958124A (zh) * 2011-12-02 2014-07-30 旭硝子株式会社 玻璃板的研磨装置
CN104105575A (zh) * 2011-11-29 2014-10-15 内克斯普拉纳公司 具有基层和抛光表面层的抛光垫
JP2016010836A (ja) * 2014-06-30 2016-01-21 株式会社東芝 研磨装置、研磨方法、及び研磨パッド
JP2017523297A (ja) * 2014-07-07 2017-08-17 ジェイエイチ ローデス カンパニー， インコーポレイテッド 硬質表面を研磨するための研磨材料、この材料を含む媒体、およびそれを形成および使用する方法
JP2018523735A (ja) * 2015-08-03 2018-08-23 レプソル・エセ・アＲｅｐｓｏｌ， Ｓ．Ａ． ポリエーテルカーボネートポリオールを含む接着組成物
WO2020036038A1 (ja) 2018-08-11 2020-02-20 株式会社クラレ 研磨層用ポリウレタン、研磨層及び研磨パッド

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110101665A1 (en) * 2009-10-30 2011-05-05 Dasc, Llc Hockey skate
TWI510328B (zh) * 2010-05-03 2015-12-01 Iv Technologies Co Ltd 基底層、包括此基底層的研磨墊及研磨方法
JP5062455B2 (ja) 2010-07-12 2012-10-31 Ｊｓｒ株式会社 化学機械研磨パッドおよび化学機械研磨方法
US9067297B2 (en) 2011-11-29 2015-06-30 Nexplanar Corporation Polishing pad with foundation layer and polishing surface layer
US9108293B2 (en) * 2012-07-30 2015-08-18 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. Method for chemical mechanical polishing layer pretexturing
TWI485173B (zh) * 2013-04-12 2015-05-21 Button Int Co Ltd Biodegradable Thermoplastic Polyurethanes Containing Amide Bond Groups
KR102066002B1 (ko) 2013-06-10 2020-02-11 삼성전자주식회사 연마 패드 조성물
WO2015037756A1 (ko) * 2013-09-12 2015-03-19 주식회사 동성하이켐 골프공 제조용 열가소성 폴리우레탄 수지 조성물 및 그의 제조방법
KR20160143700A (ko) * 2014-03-25 2016-12-14 바스프 에스이 Tpu 공압 호스
US10217645B2 (en) * 2014-07-25 2019-02-26 Versum Materials Us, Llc Chemical mechanical polishing (CMP) of cobalt-containing substrate
KR102398130B1 (ko) * 2014-10-31 2022-05-13 주식회사 쿠라레 연마층용 비다공성 성형체, 연마 패드 및 연마 방법
JP6541683B2 (ja) * 2014-11-28 2019-07-10 株式会社クラレ 研磨層用成形体及び研磨パッド
US11498182B2 (en) * 2016-02-26 2022-11-15 Fujimi Incorporated Polishing method and polishing pad
US10875146B2 (en) * 2016-03-24 2020-12-29 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings Debris-removal groove for CMP polishing pad
CN109952331B (zh) 2016-11-14 2022-09-27 巴斯夫欧洲公司 膨胀热塑性聚氨酯颗粒、其制备方法及模塑品的制备方法
KR102638363B1 (ko) * 2018-12-03 2024-02-19 주식회사 쿠라레 연마층용 폴리우레탄, 연마층 및 연마 패드
TWI750732B (zh) * 2020-07-10 2021-12-21 國家中山科學研究院 抗濕熱聚氨基甲酸酯彈性體之製法

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6458475A (en) 1987-08-25 1989-03-06 Rodeele Nitta Kk Grinding pad
JPH0450221A (ja) * 1990-06-19 1992-02-19 Chisso Corp 合成皮革表皮層用ポリウレタン樹脂
JPH06271831A (ja) * 1993-03-22 1994-09-27 Toyobo Co Ltd 電線用結束剤
JPH08500622A (ja) 1992-08-19 1996-01-23 ロデール インコーポレーテッド 高分子微小エレメントを含む高分子基材
JP2000017252A (ja) 1998-06-29 2000-01-18 Dainippon Ink & Chem Inc 研磨材組成物及びその研磨材
JP2000336142A (ja) * 1999-05-28 2000-12-05 Asahi Glass Co Ltd ポリウレタン樹脂およびその製造方法
JP2002371121A (ja) 2001-04-09 2002-12-26 Toyobo Co Ltd ポリウレタン組成物からなる研磨パッド
JP2002371154A (ja) * 2000-12-08 2002-12-26 Kuraray Co Ltd 熱可塑性ポリウレタン発泡体およびその製造方法並びに該発泡体からなる研磨パッド
JP2005089650A (ja) * 2003-09-18 2005-04-07 Mitsui Chemicals Inc 自己乳化性水性ポリウレタン樹脂を含有する水性塗工材、及びそれから得られる皮膜形成物
JP2005514480A (ja) * 2001-12-21 2005-05-19 ノベオン・アイピー・ホールディングズ・コーポレイション 押出成形可能な高結晶性熱可塑性ポリウレタン
JP2006523759A (ja) * 2003-03-04 2006-10-19 ノベオン アイピー ホールディングス コーポレイション 熱可塑性ポリウレタン

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2817457A1 (de) * 1978-04-21 1979-10-31 Bayer Ag Thermoplastische polyurethane fuer die verarbeitung in extrudern oder/und auf kalandern
US6022939A (en) * 1994-12-23 2000-02-08 Bayer Aktiengesellschaft Thermoplastic polyurethanes with improved melt flow
EP1010712B1 (de) * 1998-12-16 2009-10-28 Bayer MaterialScience AG Aliphatische thermoplastische Polyurethane, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
EP1270801A4 (en) * 2000-02-28 2006-08-23 Matsumoto Yushi Seiyaku Kk PROCESS FOR PRODUCING POROUS OBJECT
DE10020163B4 (de) * 2000-04-25 2007-05-31 Bayer Materialscience Ag Aliphatische thermoplastische Polyurethane und ihre Verwendung
US20070173601A1 (en) * 2004-09-01 2007-07-26 Rukavina Thomas G Polyurethanes, articles and coatings prepared therefrom and methods of making the same
DE102004062476A1 (de) * 2004-12-24 2006-07-06 Bayer Materialscience Ag Aliphatische sinterfähige thermoplastische Polyurethane und deren Verwendung
EP1975985A4 (en) * 2006-01-25 2011-08-10 Jsr Corp CHEMICAL-MECHANICAL POLISHING ELEMENT AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF
ATE543849T1 (de) * 2006-04-19 2012-02-15 Basf Se Thermoplastische polyurethane
US8771725B2 (en) * 2007-10-12 2014-07-08 Chesson Laboratory Associates, Inc. Poly(urea-urethane) compositions useful as topical medicaments and methods of using the same
EP2083027B8 (en) * 2008-01-24 2012-05-16 JSR Corporation Mechanical polishing pad and chemical mechanical polishing method
WO2009103767A1 (de) * 2008-02-22 2009-08-27 Basf Se Thermoplastisches polyurethan mit verminderter belagsbildung

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6458475A (en) 1987-08-25 1989-03-06 Rodeele Nitta Kk Grinding pad
JPH0450221A (ja) * 1990-06-19 1992-02-19 Chisso Corp 合成皮革表皮層用ポリウレタン樹脂
JPH08500622A (ja) 1992-08-19 1996-01-23 ロデール インコーポレーテッド 高分子微小エレメントを含む高分子基材
JPH06271831A (ja) * 1993-03-22 1994-09-27 Toyobo Co Ltd 電線用結束剤
JP2000017252A (ja) 1998-06-29 2000-01-18 Dainippon Ink & Chem Inc 研磨材組成物及びその研磨材
JP2000336142A (ja) * 1999-05-28 2000-12-05 Asahi Glass Co Ltd ポリウレタン樹脂およびその製造方法
JP2002371154A (ja) * 2000-12-08 2002-12-26 Kuraray Co Ltd 熱可塑性ポリウレタン発泡体およびその製造方法並びに該発泡体からなる研磨パッド
JP2002371121A (ja) 2001-04-09 2002-12-26 Toyobo Co Ltd ポリウレタン組成物からなる研磨パッド
JP2005514480A (ja) * 2001-12-21 2005-05-19 ノベオン・アイピー・ホールディングズ・コーポレイション 押出成形可能な高結晶性熱可塑性ポリウレタン
JP2006523759A (ja) * 2003-03-04 2006-10-19 ノベオン アイピー ホールディングス コーポレイション 熱可塑性ポリウレタン
JP2005089650A (ja) * 2003-09-18 2005-04-07 Mitsui Chemicals Inc 自己乳化性水性ポリウレタン樹脂を含有する水性塗工材、及びそれから得られる皮膜形成物

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2444433A4

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104105575A (zh) * 2011-11-29 2014-10-15 内克斯普拉纳公司 具有基层和抛光表面层的抛光垫
JP2015503232A (ja) * 2011-11-29 2015-01-29 ネクスプラナー コーポレイション 下地層および研磨表面層を有する研磨パッド
CN105773400A (zh) * 2011-11-29 2016-07-20 内克斯普拉纳公司 具有基层和抛光表面层的抛光垫
CN104105575B (zh) * 2011-11-29 2017-11-14 嘉柏微电子材料股份公司 具有基层和抛光表面层的抛光垫
CN103958124A (zh) * 2011-12-02 2014-07-30 旭硝子株式会社 玻璃板的研磨装置
JP2016010836A (ja) * 2014-06-30 2016-01-21 株式会社東芝 研磨装置、研磨方法、及び研磨パッド
JP2017523297A (ja) * 2014-07-07 2017-08-17 ジェイエイチ ローデス カンパニー， インコーポレイテッド 硬質表面を研磨するための研磨材料、この材料を含む媒体、およびそれを形成および使用する方法
JP2018523735A (ja) * 2015-08-03 2018-08-23 レプソル・エセ・アＲｅｐｓｏｌ， Ｓ．Ａ． ポリエーテルカーボネートポリオールを含む接着組成物
WO2020036038A1 (ja) 2018-08-11 2020-02-20 株式会社クラレ 研磨層用ポリウレタン、研磨層及び研磨パッド
KR20210021056A (ko) 2018-08-11 2021-02-24 주식회사 쿠라레 연마층용 폴리우레탄, 연마층 및 연마 패드

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