WO2015151784A1 - 研磨パッド及びその製造方法 - Google Patents

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光紀 糸山
高橋　大介
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Fujibo Holdings Inc
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    • C08J2375/00—Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
    • C08J2375/04—Polyurethanes
    • C08J2375/08—Polyurethanes from polyethers

Definitions

  • the present invention relates to a polishing pad [for example, a polishing pad for chemical mechanical polishing (CMP)] capable of imparting high flatness to an object to be polished and suppressing generation of scratches, and a method for manufacturing the same.
  • a polishing pad for example, a polishing pad for chemical mechanical polishing (CMP)
  • CMP chemical mechanical polishing
  • Substrates made of various hard and brittle materials such as silicon wafers and glass panels are polished using loose abrasive grains to achieve high flatness and low surface roughness so that the two surfaces are completely parallel and the entire surface can be used. Is done. Specifically, the polishing pad and the substrate are rubbed against each other in a state where the slurry containing abrasive grains is held in the foam opened on the polishing surface of the polishing pad, whereby the substrate is polished by the abrasive grains in the slurry. Process the surface flat. In loose abrasive polishing, the temperature of the substrate increases every moment due to frictional heat during polishing, the chemical action of the slurry is activated, and the polishing rate tends to increase.
  • wafers for manufacturing LSIs have been gradually increased in size to improve productivity.
  • wafers having a diameter of 200 mm or more are widely used, and wafers having a diameter of 300 mm or more are also manufactured.
  • a difference in polishing rate tends to occur between the central portion and the outer peripheral portion of the wafer, and it is very difficult to polish the wafer surface uniformly.
  • Patent Document 1 discloses a polishing pad in which a polishing layer that is pressed against an object to be polished on a surface is formed of foamed polyurethane containing a plurality of bubbles, and the plurality of bubbles Among them, there is disclosed a polishing pad in which 90% or more of the bubbles formed by spatially separating the internal spaces of the bubbles are present.
  • the polishing pad consisting of substantially closed cells as described above has only a portion where the slurry is held on the surface, so the amount of slurry held is small, and the cooling effect by the supplied slurry can be sufficiently obtained.
  • the polishing temperature distribution varies and the polishing is accelerated in the portion where the polishing temperature is high, and the surface to be polished cannot be uniformly polished. This tendency becomes more prominent as the polishing time becomes longer, and the flatness deteriorates with time.
  • the above polishing pad is rapidly clogged with foreign matter such as polishing scraps, so that the holding amount of the slurry is further reduced and unevenly distributed so that the substrate becomes tapered or the outer periphery of the substrate is excessively polished. There is a problem that the outer peripheral sag occurs. Even if foreign matter such as polishing debris is sharply removed (dressing) with a dresser, the same problem occurs immediately after several polishings.
  • Patent Document 2 discloses that a polishing layer pressed against an object to be polished is made of a foam having closed cells and open cells, and the closed cells and open cells are combined.
  • an object of the present invention is to provide a polishing pad that can impart high flatness to an object to be polished and can suppress the generation of scratches, and a method for manufacturing the same. Moreover, an object of this invention is to provide the polishing pad which can provide high flatness with respect to both the center part and outer peripheral part of to-be-polished material, and its manufacturing method. Furthermore, an object of the present invention is to provide a polishing pad and a method for producing the same that can suppress a change with time and can stably provide high flatness even if polishing is repeated.
  • the foamed urethane sheet is composed of 15 to 35% by volume of closed cells, 30 to 45% by volume of open cells, and 35 to 45% by volume of a resin part (provided that the closed cells and open cells)
  • a method for producing a polishing pad having a foamed urethane sheet containing closed cells and open cells on its surface the step (a) of injecting a curable composition containing a urethane prepolymer into a mold, and the curing (B) curing the composition in the mold, and in the process (b), the mold is foam-cured without sealing with an upper lid, or the process (b).
  • the curable composition is in such an amount that the foamed cured product of the curable composition does not contact the upper lid of the mold.
  • a method of manufacturing a polishing pad for injecting an object [5] The production method according to [4], wherein the curable composition does not contain a foam stabilizer.
  • the open cell ratio can be examined by substituting the foamed urethane sheet in water and reducing the pressure to replace the air in the open cells with water.
  • closed cells mean bubbles that are surrounded by resin and are not connected to the outside
  • open cells are bubbles other than closed cells, that is, open on the surface of the urethane foam sheet. It means a bubble that is connected to the outside, in which the bubble and the bubble inside are connected three-dimensionally.
  • the polishing pad of the present invention can impart high flatness to an object to be polished and can effectively suppress the generation of scratches. Moreover, the polishing pad of the present invention can impart high flatness not only to the center portion of the object to be polished but also to the outer peripheral portion. Furthermore, the polishing pad of the present invention can impart high flatness by suppressing changes over time even if it is repeatedly polished.
  • the polishing pad of the present invention has a urethane foam sheet containing closed cells and open cells on the surface.
  • the foamed urethane sheet satisfies all of the following requirements (1) to (3).
  • Open cell ratio volume ratio of open cells when the total volume of closed cells and open cells is 100% by volume
  • the Shore DO hardness is 60 to 80 when measured according to ASTM D2240.
  • the open cell ratio (volume ratio of open cells when the total volume of closed cells and open cells is 100% by volume) is preferably 30 to 75% by volume (for example, 40 to 75% by volume) More preferably, it is 50 to 70% by volume (for example, 55 to 70% by volume).
  • the open cell ratio volume ratio of open cells to the entire cells
  • the deformation of the polishing pad is suppressed by the internal pressure resistance of the closed cells, the deterioration of flatness over the entire surface of the object to be polished can be suppressed, and the slurry is sufficiently retained by the open cells communicating in multiple directions of the polishing pad. And flatness over the entire surface can be formed continuously.
  • the volume ratio of open cells to the total of closed cells and open cells is, for example, the formula: 100 ⁇ [(W 2 ⁇ W 1 ) / (V b ⁇ V t )] [W 1 is the dry urethane foam sheet.
  • the mass (g) is shown, W 2 is the mass (g) after water absorption of the urethane foam sheet, V b is the volume (cm 3 ) of the urethane foam sheet, and V t is the volume of the resin part (cm 3 ). And is a value obtained by dividing W 1 by the true density of urethane (1.2 g / cm 3 )].
  • the foamed urethane sheet is composed of open cells, closed cells and a resin part.
  • the volume ratio of the open cells is, for example, 15 to 55% by volume, preferably 20 to 50% by volume, more preferably 25 to 45% by volume (for example, 30 to 45%) when the volume of the foamed urethane sheet is 100% by volume. Volume%). If the volume ratio of open cells to the urethane foam sheet is too high, the rigidity may be lowered and flatness may be deteriorated. In addition, if the volume ratio of open cells to the urethane foam sheet is too low, the amount of slurry entering and exiting the internal foam from the polishing surface will decrease, and clogging with foreign objects such as polishing debris will easily occur. The amount may decrease and flatness may deteriorate.
  • the volume ratio of closed cells is, for example, 5 to 40% by volume, preferably 10 to 38% by volume, and more preferably 15 to 35% by volume when the volume of the foamed urethane sheet is 100% by volume.
  • the volume ratio of the resin part is, for example, 20 to 60% by volume, preferably 30 to 50% by volume, and more preferably 35 to 45% by volume when the volume of the urethane foam sheet is 100% by volume.
  • a preferred urethane foam sheet is composed of 15 to 35% by volume of closed cells, 30 to 45% by volume of open cells, and 35 to 45% by volume of a resin part (however, the open cells, closed cells and resin part are formed). And 100% by volume).
  • the slurry which is held in the bubbles and contributes to polishing / the slurry which is newly supplied is supplied.
  • the polishing temperature distribution can be kept constant even when the polishing pad is slid with respect to the object to be polished, and the stability of the polishing rate within the surface of the object and over time And the surface to be polished can be highly planarized.
  • the volume ratio of open cells in the urethane foam sheet can be calculated based on, for example, the formula: 100 ⁇ [(W 2 ⁇ W 1 ) / V b ], and the volume ratio of closed cells in the urethane foam sheet is, for example, It can be calculated based on the formula: 100 ⁇ ⁇ [(V b ⁇ V t ) ⁇ (W 2 ⁇ W 1 )] / V b ⁇ , and the volume ratio of the resin portion in the urethane foam sheet is expressed by the formula: 100 ⁇ (V t / V b ).
  • Each abbreviation in these formulas has the same meaning as described above.
  • tan ⁇ is the ratio (E ′′ / E ′) of the loss elastic modulus E ′′ and the storage elastic modulus E ′, and if tan ⁇ is small, the property of returning to the original mechanical deformation (elasticity) ) Is strong and tan ⁇ is large, it means that the property (viscosity) to remain in a deformed state against mechanical deformation is strong.
  • the tan ⁇ (wet / dry) ratio is preferably 1.35 to 1.7, more preferably 1.4 to 1.7. When the tan ⁇ (wet / dry) ratio is too small, the contact with the object to be polished is strong and scratches are likely to occur.
  • the tan ⁇ (wet / dry) ratio is in the above range, the polishing surface exposed to the slurry while maintaining the hardness of the entire polishing pad (the surface is a cause of scratches on the object to be polished). (There may be a whisker-like projection or abrasive agglomerate), and the elasticity can be reduced, and the occurrence of scratches on the object to be polished can be suppressed.
  • the retention of abrasive grains can be improved to improve the polishing characteristics (flatness of the central portion and the outer peripheral portion of the object to be polished).
  • the ratio [E ′ (wet / dry) ratio] of the storage elastic modulus E ′ in the water absorption state and the storage elastic modulus E ′ in the dry state is, for example, 0.65 to 0.85, preferably 0.7 to 0.8. Further, the ratio [E ′′ (wet / dry) ratio] of the loss elastic modulus E ′′ in the water absorption state and the loss elastic modulus E ′′ in the dry state is, for example, 0.8 to 1.2, preferably 0.8. 9 to 1.1.
  • Shore DO hardness is measured with the same pressure as Shore D hardness, but the pusher shape is different and the pusher shape for Shore D hardness is formed with a pointed tip.
  • the pusher shape for hardness is hemispherical.
  • the surface pressure differs between Shore DO hardness and Shore D hardness, and Shore D hardness is used for a harder material.
  • the hardness of the material can be read with high sensitivity by performing the measurement with the Shore DO hardness having a larger contact area than the Shore D hardness meter.
  • the Shore DO hardness is preferably 65 to 80 (for example, 66 to 75) from the viewpoint of achieving both high flatness of the workpiece and low scratch generation rate. If the Shore DO hardness is too low, sinking of the polishing pad becomes large, and it becomes difficult to highly flatten the workpiece. On the other hand, if the Shore DO hardness is too high, the polishing pad is too hard and scratches may occur on the workpiece.
  • the average opening diameter of the surface of the foamed urethane sheet (for example, the polishing surface) is, for example, 50 to 120 ⁇ m, preferably 60 to 110 ⁇ m, more preferably, depending on the exchange ability between the retained slurry and the slurry involved in polishing. Is 80-100 ⁇ m.
  • the average opening diameter is determined by using a conventional method, for example, a microphotograph of the surface of the urethane foam sheet, of bubbles present in the photograph [bubbles having an opening diameter of a predetermined threshold (for example, 10 ⁇ m) or more]. It is obtained by calculating the average value of equivalent circle diameters from the number and opening area.
  • the density of the foamed urethane sheet is usually in a range lower than the true density of urethane, for example, 0.3 to 0.9 g / cm 3 , preferably 0.4 to 0.8 g / cm 3 .
  • the thickness of the foamed urethane sheet is not particularly limited, but is, for example, about 0.5 to 2 mm, preferably about 0.8 to 1.8 mm, and more preferably about 1 to 1.5 mm from the viewpoint of strength.
  • the polishing pad is not particularly limited as long as it has the above urethane foam sheet on its surface, and may be a foamed urethane sheet alone or may contain layers other than the urethane foam sheet.
  • the polishing pad may be a laminate in which a base material layer and a foamed urethane sheet are laminated.
  • the base material layer include plastic films (for example, thermoplastic resin films such as acrylic resins, vinyl resins, olefin resins, styrene resins, polyester resins, polycarbonate resins, and polyamide resins), nonwoven fabrics, and the like.
  • the polishing pad of the present invention is a dry molding method, for example, a step (a) of injecting a curable composition containing a urethane prepolymer into a mold, and a step of curing the curable composition in the mold (b ).
  • the curable composition used in step (a) contains a urethane prepolymer.
  • the urethane prepolymer is a reaction product of a polyisocyanate compound and a polyol compound.
  • the polyisocyanate compound is not particularly limited as long as it has two or more isocyanate groups in the molecule.
  • the polyisocyanate compound include aliphatic polyisocyanates [for example, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, trimethylhexamethylene diisocyanate, lysine diisocyanate, hexamethylene triisocyanate, undecane triisocyanate], alicyclic polyisocyanates [for example, cyclohexane diisocyanate, Isophorone diisocyanate, methylene bis (cyclohexyl isocyanate), hydrogenated xylylene diisocyanate, hydrogenated bis (isocyanatophenyl) methane, norbornane diisocyanate, trimethylisocyanatocyclohexane], aromatic polyisocyanates [eg phenylene diisocyanate, naphthylene diisocyanate,
  • the polyol compound is not particularly limited as long as it has two or more hydroxyl groups in the molecule.
  • the polyol compound include aliphatic polyols (for example, alkane diols such as ethylene glycol, propylene glycol, and butylene glycol; alkane polyols such as glycerin, trimethylolpropane, and pentaerythritol), alicyclic polyols [for example, cyclohexane such as cyclohexane diol and the like.
  • Alkanediols hydrogenated bisphenols such as hydrogenated bisphenol A
  • aromatic polyols eg, bisphenols such as bisphenol A
  • xylylene glycol polyether polyols [eg, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, etc.
  • Polyalkylene glycol polyester polyol [for example, reaction product of ethylene glycol and adipic acid, butylene Reaction products of glycols and adipic acid, polycarbonate polyols, and polyacrylic polyol can be exemplified. These polyol compounds can be used alone or in combination of two or more.
  • polyether polyols are preferable, and among them, polyalkylene glycols (for example, poly C 2-10 alkylene glycols such as polyethylene glycol and polytetramethylene glycol) are preferable, and in particular, polyethylene glycol (for example, diethylene glycol).
  • polytetramethylene glycol for example, polytetramethylene glycol having a number average molecular weight of 1000 or less, preferably polytetramethylene glycol having a number average molecular weight of 500 to 800 is preferable.
  • the isocyanate content in the urethane prepolymer is not particularly limited, but is preferably 5 to 10% by mass when the urethane prepolymer is 100% by mass.
  • the curable composition may contain a conventional additive such as a curing agent, a foaming agent, and a catalyst.
  • the curing agent is not particularly limited as long as it has an active hydrogen group, and in addition to the above-described polyol compound, a polyamine compound such as an aliphatic polyamine [for example, ethylenediamine, propylenediamine, hexamethylenediamine, hydroxyethylethylenediamine, hydroxyethyl Alkylene diamines such as propylene diamine]; alicyclic polyamines [eg, isophorone diamine, dicyclohexylmethane-4,4′-diamine], aromatic polyamines [eg, 3,3′-dichloro-4,4′-diaminodiphenylmethane ( MOCA)] and the like.
  • aliphatic polyamine for example, ethylenediamine, propylenediamine, hexamethylenediamine, hydroxyethylethylene
  • curing agents can be used alone or in combination of two or more.
  • diamine compounds are preferable, and aromatic diamine compounds such as MOCA are particularly preferable.
  • the amount of the curing agent is, for example, 10 to 40 parts by mass, preferably 15 to 35 parts by mass, and more preferably 20 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the urethane prepolymer.
  • the equivalent ratio (R value) of the active hydrogen group (such as amino group) of the curing agent to the isocyanate group of the urethane prepolymer is, for example, 0.6 to 1, and preferably 0.7 to 0.9.
  • Foaming agents can be classified into volatile foaming agents (physical foaming agents) and reactive foaming agents (chemical foaming agents).
  • volatile blowing agent include hydrocarbons such as butane, propane, pentane, hexane, and cyclopentane.
  • reactive foaming agents include water and lower carboxylic acids. These foaming agents can be used alone or in combination of two or more. Of these foaming agents, reactive foaming agents are preferred, and water is particularly preferred.
  • the amount of the foaming agent used can be appropriately selected depending on the degree of foaming, and is, for example, 0.001 to 1 part by weight, preferably 0.01 to 0.5 parts by weight, and more preferably 100 parts by weight of the urethane prepolymer. The amount is preferably 0.1 to 0.3 parts by mass.
  • the catalyst examples include conventional components such as amine compounds (tertiary amines such as triethylenediamine; alcohol amines; ether amines such as bis (2-dimethylaminoethyl) ether), acetates (potassium acetate, etc.), tin compounds. (Such as dibutyltin dilaurate) and trialkylphosphine compounds (such as triethylphosphine). These catalysts can be used alone or in combination of two or more. Of these catalysts, amine compounds are preferred, and ether amines such as bis (2-dimethylaminoethyl) ether are preferred.
  • the amount of the catalyst is not particularly limited, and is, for example, 0.001 to 1 part by mass, preferably 0.01 to 0.5 part by mass with respect to 100 parts by mass of the urethane prepolymer.
  • the curable composition does not contain a foam stabilizer (such as a silicone surfactant).
  • a foam stabilizer such as a silicone surfactant.
  • the kind and compounding quantity of the component and additive (especially foaming agent, catalyst) of the urethane resin in a curable composition are adjusted suitably in consideration of the balance of foaming reaction and resinification reaction.
  • the tan ⁇ (wet / dry) ratio and the Shore DO hardness can be controlled.
  • the mold in the step (b), the mold is foam-cured without being sealed with the upper lid, or in the step (b), when the mold is sealed with the upper lid and foam-cured, in the step (a)
  • the curable composition is preferably injected in such an amount that the foamed cured product of the curable composition does not come into contact with the upper lid of the mold. Due to such characteristics (free foaming), even if the thickness increases due to foaming, the predetermined foamed structure can be stably formed because the bubbles grow stably without contacting the upper lid of the mold. .
  • the injection amount of the curable composition is not particularly limited when the mold is not sealed with the upper lid.
  • the injection amount of the curable composition is preferably selected from such an amount that the foamed cured product of the curable composition does not contact the upper lid of the mold.
  • the curable composition is added to a height of 95 or less, preferably 90 or less (for example, 70 to 90) before foam curing so that the height is less than 100 after foam curing. It may be injected.
  • foam hardening may be performed in a state where the mold is sealed with the upper lid or in a state where the mold is opened without being sealed with the upper lid. From the viewpoint of suppressing the occurrence of temperature spots in the mold and improving the stability of foaming, it is preferable to foam and cure in a state where the mold is sealed with an upper lid.
  • the foam curing temperature can be appropriately selected according to the type of foaming agent and the degree of foaming, and is, for example, 60 to 100 ° C., preferably 70 to 90 ° C.
  • the foam curing time is, for example, 10 minutes to 1 hour, preferably 15 minutes to 45 minutes.
  • the method for producing a polishing pad may further include a step (c) of curing (secondary curing) the foamed cured product (primary cured product) obtained in the step (b).
  • the secondary curing is usually performed in a state where the primary cured product is released from the mold.
  • the secondary curing temperature is usually in a range higher than the primary curing temperature, for example, 90 to 150 ° C., preferably 100 to 140 ° C.
  • the secondary curing time is, for example, 1 to 15 hours, preferably 5 to 10 hours.
  • polishing pad evaluation method For the polishing pads of Examples and Comparative Examples, the volume ratio of closed cells, open cells, and resin part, open cell ratio, tan ⁇ (wet / dry) ratio, Shore DO hardness, average opening diameter, and polishing were performed by the following methods. Properties (flatness, scratch resistance) were evaluated.
  • the sample was cut into a size of 3 cm ⁇ 3 cm, and the dry mass (initial mass) W 1 was measured.
  • a 1 L beaker 300 mL of 20 ⁇ 2 ° C. water was put, and the sample with the clip was put into the beaker and covered with a bell jar.
  • a magnetic stirrer was placed under the bell jar and the sample was submerged by magnetic force. Next, it was deaerated and submerged in a bell jar with an aspirator under negative pressure for 20 minutes.
  • the sample with the clip removed was wrapped with a Kim towel, the surface moisture was wiped off, and the mass W 2 after water absorption was measured.
  • the amount of water absorption W 3 (open cell volume) taken into the sample was calculated by the formula: W 2 -W 1 .
  • the volume ratio of the open cells was calculated from the percentage [100 ⁇ (W 3 / V b )] of the water absorption W 3 with respect to the volume V b (3 cm ⁇ 3 cm ⁇ sample thickness) of the sample.
  • volume ratio of resin part The volume V t of the resin part was calculated by dividing the dry mass W 1 of the sample by the true specific gravity of urethane (1.2 g / cm 3 ). The volume ratio of the resin portion was calculated by the percentage [100 ⁇ (V t / V b )] of the volume V t of the resin portion with respect to the volume V b of the sample.
  • V volume ratio of closed cells
  • V b volume of closed cells and open cells
  • VW 3 volume ratio of closed cells
  • the volume ratio of closed cells was calculated by the percentage of the closed cell volume to the sample volume V b [100 ⁇ ((V ⁇ W 3 ) / V b )].
  • Open cell ratio The open cell ratio was calculated from the percentage of the volume ratio of open cells to the sum of the volume ratio of closed cells and the open cell.
  • the sample used for the measurement of tan ⁇ is obtained by cutting a manufactured polyurethane foam having a thickness of 1.3 mm into 5 ⁇ 50 mm.
  • the water absorption tan ⁇ was measured after impregnating water into the sample by the method described in the column “volume ratio of open cells”.
  • the tan ⁇ in the water absorption state and the dry state is, according to JIS K7244-4, an initial load of 20 g, a measurement frequency of 1 Hz, a temperature of 26 ° C., a tensile mode, and a strain range of 0.01 to 0.1%.
  • loss elastic modulus (E ′′) were measured and calculated by the formula: E ′′ / E ′.
  • polishing wafer 300 mm diameter silicon wafer Polishing apparatus: Double-side polishing apparatus manufactured by Fujikoshi Machinery Co., Ltd.
  • Polishing liquid Fujimi Incorporated, colloidal silica-containing pH 10.5 alkaline solution Polishing pressure: 15 kPa Polishing head, polishing plate speed: 30 rpm That is, a polishing pad is affixed to each of the upper and lower surface plates of the polishing apparatus, one batch of polishing time is 30 minutes, 10 batches of five 300 mm diameter silicon single crystal wafers are polished per batch, and the flatness is measured. did. In the measurement of flatness, GBIR was evaluated using a flatness measuring device (Kuroda Seiko Co., Ltd., Nanometro300TT-A).
  • GBIR global backsurface-referenced ideal plane / range
  • SFQRmax site front least squares range
  • ⁇ indicates improvement of 10% or more from Example 1 on the basis of the result of Example 1, and improvement is observed in a range of less than 10% from Example 1.
  • Example 1 As the prepolymer of the first component, a urethane prepolymer containing a terminal isocyanate group having an isocyanate content of 10.0% obtained by reacting 2,4-TDI, PTMG having a number average molecular weight of about 650, and diethylene glycol was used. Was heated to 35 ° C. and degassed under reduced pressure. The second component MOCA was dissolved at 120 ° C. In the third component dispersion, 3 parts of water and 1 part of a catalyst (Toyocat ET, manufactured by Tosoh Corporation) were added to 50 parts of PPG having a number average molecular weight of about 3000, and the mixture was stirred and mixed.
  • a catalyst Toyocat ET, manufactured by Tosoh Corporation
  • 1st component / 2nd component / 3rd component 100 / 26.2 / 2.95
  • the mixed solution was cast to a height of 45 mm of a formwork (890 mm ⁇ 890 mm ⁇ 50 mm), and the upper part After the primary curing at 80 ° C. for 30 minutes with the lid closed, the formed polyurethane resin foam was extracted from the mold and subjected to secondary curing at 120 ° C. for 8 hours. This foam was sliced to a thickness of 1.3 mm to produce a foamed urethane sheet, and a polishing pad was obtained.
  • Example 2 As the prepolymer of the first component, a urethane prepolymer containing a terminal isocyanate group having an isocyanate content of 10.0% obtained by reacting 2,4-TDI, PTMG having a number average molecular weight of about 650, and diethylene glycol was used. Was heated to 35 ° C. and degassed under reduced pressure. The second component MOCA was dissolved at 120 ° C. In the third component dispersion, 3 parts of water and 1 part of a catalyst (Toyocat ET, manufactured by Tosoh Corporation) were added to 50 parts of PPG having a number average molecular weight of about 3000, and the mixture was stirred and mixed.
  • a catalyst Toyocat ET, manufactured by Tosoh Corporation
  • 1st component / 2nd component / 3rd component 100 / 26.2 / 3.00
  • the mixture was mixed until the height of the mold (890 mm ⁇ 890 mm ⁇ 50 mm) was 45 mm, and the upper part After the primary curing at 80 ° C. for 30 minutes with the lid closed, the formed polyurethane resin foam was extracted from the mold and subjected to secondary curing at 120 ° C. for 8 hours. This foam was sliced to a thickness of 1.3 mm to produce a foamed urethane sheet, and a polishing pad was obtained.
  • Example 3 As the prepolymer of the first component, a urethane prepolymer containing a terminal isocyanate group having an isocyanate content of 10.0% obtained by reacting 2,4-TDI, PTMG having a number average molecular weight of about 650, and diethylene glycol was used. Was heated to 35 ° C. and degassed under reduced pressure. The second component MOCA was dissolved at 120 ° C. In the third component dispersion, 3.9 parts of water and 0.5 part of a catalyst (Toyocat ET, manufactured by Tosoh Corp.) were added to 50 parts of PPG having a number average molecular weight of about 3000, followed by stirring and mixing. .
  • a catalyst Toyocat ET, manufactured by Tosoh Corp.
  • 1st component / 2nd component / 3rd component 100 / 24.9 / 2.80
  • the mixed liquid was cast to a height of 45 mm of a formwork (890 mm ⁇ 890 mm ⁇ 50 mm), and the upper part After the primary curing at 80 ° C. for 30 minutes with the lid closed, the formed polyurethane resin foam was extracted from the mold and subjected to secondary curing at 120 ° C. for 8 hours. This foam was sliced to a thickness of 1.3 mm to produce a foamed urethane sheet, and a polishing pad was obtained.
  • Example 4 As the prepolymer of the first component, a urethane prepolymer containing a terminal isocyanate group having an isocyanate content of 10.0% obtained by reacting 2,4-TDI, PTMG having a number average molecular weight of about 650, and diethylene glycol was used. Was heated to 35 ° C. and degassed under reduced pressure. The second component MOCA was dissolved at 120 ° C. In the third component dispersion, 3 parts of water and 1 part of a catalyst (Toyocat ET, manufactured by Tosoh Corporation) were added to 50 parts of PPG having a number average molecular weight of about 3000, and the mixture was stirred and mixed.
  • a catalyst Toyocat ET, manufactured by Tosoh Corporation
  • 1st component / 2nd component / 3rd component 100 / 26.2 / 2.80
  • the mixed liquid was cast to a height of 45 mm of a formwork (890 mm ⁇ 890 mm ⁇ 50 mm), and the upper part After the primary curing at 80 ° C. for 30 minutes with the lid closed, the formed polyurethane resin foam was extracted from the mold and subjected to secondary curing at 120 ° C. for 8 hours. This foam was sliced to a thickness of 1.3 mm to produce a foamed urethane sheet, and a polishing pad was obtained.
  • Example 5 As the prepolymer of the first component, a urethane prepolymer containing a terminal isocyanate group having an isocyanate content of 10.0% obtained by reacting 2,4-TDI, PTMG having a number average molecular weight of about 650, and diethylene glycol was used. Was heated to 35 ° C. and degassed under reduced pressure. The second component MOCA was dissolved at 120 ° C. In the third component dispersion, 3 parts of water and 1 part of a catalyst (Toyocat ET, manufactured by Tosoh Corporation) were added to 50 parts of PPG having a number average molecular weight of about 3000, and the mixture was stirred and mixed.
  • a catalyst Toyocat ET, manufactured by Tosoh Corporation
  • 1st component / 2nd component / 3rd component 100 / 26.2 / 2.80
  • the mixed liquid was cast to a height of 45 mm of a formwork (890 mm ⁇ 890 mm ⁇ 50 mm), and the upper part After the primary curing at 80 ° C. for 30 minutes with the lid open, the formed polyurethane resin foam was extracted from the mold and subjected to secondary curing at 120 ° C. for 8 hours. This foam was sliced to a thickness of 1.3 mm to produce a foamed urethane sheet, and a polishing pad was obtained.
  • Example 6 As the prepolymer of the first component, a urethane prepolymer containing a terminal isocyanate group having an isocyanate content of 10.0% obtained by reacting 2,4-TDI, PTMG having a number average molecular weight of about 650, and diethylene glycol was used. Was heated to 35 ° C. and degassed under reduced pressure. The second component MOCA was dissolved at 120 ° C. In the third component dispersion, 2 parts of water and 1.5 parts of catalyst (Toyocat ET, manufactured by Tosoh Corporation) were added to 50 parts of PTMG having a number average molecular weight of about 2000, and the mixture was stirred and mixed.
  • catalyst Toyocat ET, manufactured by Tosoh Corporation
  • 1st component / 2nd component / 3rd component 100 / 26.2 / 3.05
  • the mixed liquid was cast to a height of 45 mm of a formwork (890 mm ⁇ 890 mm ⁇ 50 mm), and the upper part After the primary curing at 80 ° C. for 30 minutes with the lid open, the formed polyurethane resin foam was extracted from the mold and subjected to secondary curing at 120 ° C. for 8 hours. This foam was sliced to a thickness of 1.3 mm to produce a foamed urethane sheet, and a polishing pad was obtained.
  • Example 7 As a first component prepolymer, 2,4-TDI, PTMG having a number average molecular weight of about 1000, PTMG having a number average molecular weight of about 650, and diethylene glycol are reacted with a terminal isocyanate group having an isocyanate content of 9.2%. Using the containing urethane prepolymer, this was heated to 40 ° C. and degassed under reduced pressure. The second component MOCA was dissolved at 120 ° C. In the third component dispersion, 2 parts of water and 1.5 parts of catalyst (Toyocat ET, manufactured by Tosoh Corporation) were added to 50 parts of PTMG having a number average molecular weight of about 2000, and the mixture was stirred and mixed.
  • a first component prepolymer 2,4-TDI, PTMG having a number average molecular weight of about 1000, PTMG having a number average molecular weight of about 650, and diethylene glycol are reacted with a terminal isocyanate
  • 1st component / 2nd component / 3rd component 100 / 21.8 / 3.10
  • the mixed liquid was cast to a height of 45 mm on a formwork (890 mm ⁇ 890 mm ⁇ 50 mm), and the upper part After the primary curing at 80 ° C. for 30 minutes with the lid closed, the formed polyurethane resin foam was extracted from the mold and subjected to secondary curing at 120 ° C. for 8 hours. This foam was sliced to a thickness of 1.3 mm to produce a foamed urethane sheet, and a polishing pad was obtained.
  • Example 8 As the prepolymer of the first component, a urethane prepolymer containing a terminal isocyanate group having an isocyanate content of 10.0% obtained by reacting 2,4-TDI, PTMG having a number average molecular weight of about 650, and diethylene glycol was used. Was heated to 35 ° C. and degassed under reduced pressure. The second component MOCA was dissolved at 120 ° C. The third component dispersion is composed of 50 parts of PPG having a number average molecular weight of about 3000, 3 parts of water, 1 part of a catalyst (Toyocat ET, manufactured by Tosoh Corporation), and a foam stabilizer (silicon surfactant SH193).
  • a catalyst Toyocat ET, manufactured by Tosoh Corporation
  • the first component / second component / third component 100 / 25.9 / 3.00, and the mixture is cast to a height of 45 mm on the formwork (890 mm ⁇ 890 mm ⁇ 50 mm)
  • the formed polyurethane resin foam was extracted from the mold and subjected to secondary curing at 120 ° C. for 8 hours. This foam was sliced to a thickness of 1.3 mm to produce a foamed urethane sheet, and a polishing pad was obtained.
  • Example 9 As a prepolymer of the first component, a terminal isocyanate group-containing urethane prepolymer having a isocyanate content of 10.0% obtained by reacting 2,4-TDI, PTMG having a number average molecular weight of about 650 and diethylene glycol was used. The mixture was heated to 35 ° C. and degassed under reduced pressure. The second component MOCA was dissolved at 120 ° C. In the third component dispersion, 3 parts of water and 1 part of a catalyst (Toyocat ET, manufactured by Tosoh Corporation) were added to 50 parts of PPG having a number average molecular weight of about 3000, and the mixture was stirred and mixed.
  • a catalyst Toyocat ET, manufactured by Tosoh Corporation
  • 1st component / 2nd component / 3rd component 100 / 25.8 / 3.00
  • the mixture was mixed until the height of the mold (890 mm ⁇ 890 mm ⁇ 50 mm) was 50 mm, and the upper part After the primary curing at 80 ° C. for 30 minutes with the lid closed, the formed polyurethane resin foam was extracted from the mold and subjected to secondary curing at 120 ° C. for 8 hours. This foam was sliced to a thickness of 1.3 mm to produce a foamed urethane sheet, and a polishing pad was obtained.
  • a terminal isocyanate having an isocyanate content of 9.2% obtained by reacting PTMG part having a number average molecular weight of about 1000, PTMG having a number average molecular weight of about 650, and diethylene glycol Using a group-containing urethane prepolymer, this was heated to 40 ° C. and degassed under reduced pressure.
  • the second component MOCA was dissolved at 120 ° C.
  • a mixed liquid obtained by mixing the first component, the second component, and the third component at a mass ratio of first component / second component / third component 100 / 21.9 / 3.1 is formed into a mold (890 mm ⁇ 890 mm). X50 mm) to a height of 50 mm, with the top lid closed, and after first curing at 80 ° C. for 30 minutes, the formed polyurethane foam is extracted from the mold and the secondary cure is performed at 120 ° C. I went for 8 hours. This foam was sliced to a thickness of 1.3 mm to produce a foamed urethane sheet, and a polishing pad was produced.
  • a prepolymer of the first component 100 parts of a terminal isocyanate group-containing urethane prepolymer having a isocyanate content of 10.0% obtained by reacting 2,4-TDI, PTMG having a number average molecular weight of about 1000, and diethylene glycol is spherical. After adding 2.1 parts of fine particles (encapsulating acrylonitrile-vinylidene chloride in an isobutane) and mixing with stirring, the mixture was heated to 80 ° C. and degassed under reduced pressure. The second component MOCA was dissolved at 120 ° C.
  • a terminal isocyanate group-containing urethane prepolymer having an isocyanate content of 10.6% obtained by reacting 2,4-TDI, PTMG having a number average molecular weight of about 650, and diethylene glycol was used.
  • the second component MOCA was dissolved at 120 ° C.
  • the third component dispersion was prepared by adding 3 parts of water and 1 part of a catalyst (Toyocat ET, manufactured by Tosoh Corporation) to 50 parts of PPG having a number average molecular weight of about 3000, followed by stirring and mixing. Defoamed.
  • 1st component / 2nd component / 3rd component 100 / 26.7 / 2.80
  • the mixed liquid was cast to a height of 45 mm on a formwork (890 mm ⁇ 890 mm ⁇ 50 mm), and the upper part After the primary curing at 80 ° C. for 30 minutes with the lid closed, the formed polyurethane resin foam was extracted from the mold and subjected to secondary curing at 120 ° C. for 8 hours. This foam was sliced to a thickness of 1.3 mm to produce a foamed urethane sheet, and a polishing pad was obtained.
  • Tables 1 and 2 below show the results of the urethane foam sheets obtained in Examples and Comparative Examples.
  • the polishing pad of the present invention can impart high flatness to an object to be polished and can suppress the occurrence of scratches. Therefore, the polishing pad of the present invention is used for various objects to be polished, such as a semiconductor wafer [for example, a semiconductor wafer (silicon wafer, etc.) having a diameter of 200 mm or more (preferably 300 mm or more)], glass [for example, an optical lens, a liquid crystal display, etc. Can be suitably used for polishing (particularly primary polishing).
  • a semiconductor wafer for example, a semiconductor wafer (silicon wafer, etc.) having a diameter of 200 mm or more (preferably 300 mm or more)
  • glass for example, an optical lens, a liquid crystal display, etc.

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Abstract

　被研磨物に対して、高い平坦性を付与でき、かつ傷の発生を抑制することもできる、研磨パッド及びその製造方法を提供する。研磨パッドは、独立気泡及び連続気泡を含む発泡ウレタンシートを表面に備えており、前記発泡ウレタンシートが、以下の要件（１）～（３）： （１）連続気泡率（独立気泡及び連続気泡の合計体積を１００体積％としたときの連続気泡の体積割合）が、２０～８０体積％、 （２）吸水状態での損失係数ｔａｎδと乾燥状態での損失係数ｔａｎδとの比［ｔａｎδ（ｗｅｔ／ｄｒｙ）比］が、ＪＩＳ Ｋ７２４４－４に準拠して測定（初期荷重２０ｇ、測定周波数１Ｈｚ、温度２６℃、引っ張りモード、歪範囲０．０１～０．１％）したとき、１．３～１．７、及び （３）ショアＤＯ硬度が、ＡＳＴＭ Ｄ２２４０に準拠して測定したとき、６０～８０ を満たすように構成する。

Description

研磨パッド及びその製造方法
　本発明は、被研磨物に対して、高い平坦性を付与でき、かつ傷の発生も抑制できる、研磨パッド［例えば、化学的機械的研磨（ＣＭＰ）用研磨パッド］及びその製造方法に関する。
　シリコンウエハ、ガラスパネルなどの各種硬脆材料からなる基板は、二面が完全に平行で面全体を利用できるよう高い平坦度や低い表面粗さを実現するため、遊離砥粒を用いた研磨加工が行われる。具体的には、研磨パッドの研磨面上で開口した発泡に砥粒を含むスラリーを保持させた状態で、研磨パッドと基板とを擦り合わせることにより、前記スラリー中の砥粒で基板の被研磨面を平坦に加工する。遊離砥粒研磨においては、研磨中の摩擦熱により基板の温度が時々刻々と上昇し、スラリーの化学的作用が活性化され、研磨速度が増大する傾向が見られる。また、局所的な発熱も生じ易く、基板面内で研磨速度のムラを引き起こし、平坦度が悪化する問題がある。特に、昨今は、生産性向上のため、ＬＳＩ製造用のウエハが徐々に大型化しており、現在は、直径２００ｍｍ以上のウエハが汎用されており、直径３００ｍｍ以上のウエハも製造されている。このようなウエハの大型化に伴い、ウエハの中央部と外周部とで研磨速度の差異が生じ易くなり、ウエハ面を均一に研磨することが非常に困難になっている。
　基板の平坦性や表面粗さを改善するため、種々の研磨パッドが提案されている。例えば、特開２０１２－７１４号公報（特許文献１）には、表面の被研磨物に圧接される研磨層が複数の気泡を含む発泡ポリウレタンにより形成された研磨パッドであって、前記複数の気泡のうち、前記気泡の内部空間が互いに空間的に分離して形成された気泡が９０％以上存在する研磨パッドが開示されている。
　しかし、上記のようなほぼ独立気泡からなる研磨パッドは、スラリーを保持する部分が表面に開孔した部分のみであるためスラリーの保持量が少なく、供給されるスラリーによる冷却効果が十分に得られないためか、研磨温度分布がばらつき、研磨温度が高い部分は研磨が促進され、被研磨面を均一に研磨できない。この傾向は、研磨時間が長くなるにつれて顕著になり、経時的に平坦度が悪化する。さらに、上記の研磨パッドは、研磨屑などの異物による目詰まりが早く進行するため、スラリーの保持量がさらに減少し偏在化することで基板がテーパー形状になったり、基板の外周が過剰に研磨されて外周ダレが生じるという問題がある。研磨屑などの異物をドレッサーにより目立て除去（ドレッシング）しても、数回の研磨ですぐに同様の問題が生じる。
　また、特開２０１１－２０２３４号公報（特許文献２）には、被研磨物に圧接する研磨層が、独立気泡と連続気泡とを有する発泡体からなり、前記独立気泡と前記連続気泡とを併せた気泡全体の体積に占める独立気泡の体積の割合である独立気泡率が０．３～１０％である研磨パッドが開示されている。
　しかし、上記の研磨パッドは、気泡のほとんどが繋がっており研磨荷重を受けたときに樹脂が変形し易いため、被研磨物に対する傷の生成をある程度抑制できるものの、より高度な平坦度要求を満たすことができない。
特開２０１２－７１４号公報 特開２０１１－２０２３４号公報
　従って、本発明は、被研磨物に対して、高い平坦性を付与でき、かつ傷の発生を抑制することもできる、研磨パッド及びその製造方法を提供することを目的とする。
　また、本発明は、被研磨物の中央部及び外周部の両方に対して高い平坦性を付与できる、研磨パッド及びその製造方法を提供することを目的とする。
　さらに、本発明は、研磨を繰り返しても経時的変化を抑制し安定して高い平坦性を付与できる、研磨パッド及びその製造方法を提供することを目的とする。
　本発明者らは、前記課題を達成するため鋭意検討した結果、独立気泡及び連続気泡を含む発泡ウレタンシートを表面に備えた研磨パッドにおいて、（１）連続気泡率（独立気泡及び連続気泡の合計に対する連続気泡の体積割合）、（２）吸水状態での損失係数ｔａｎδと乾燥状態での損失係数ｔａｎδとの比［以下、「ｔａｎδ（ｗｅｔ／ｄｒｙ）比」と称する場合がある］、及び（３）ショアＤＯ硬度を、それぞれ特定の範囲に調節して組み合わせることにより、被研磨物に対して、高い平坦性を付与できるだけでなく、傷の発生率を低減できることを見出し、本発明を完成した。
　具体的には、本発明は、以下の態様を包含する。
［１］独立気泡及び連続気泡を含む発泡ウレタンシートを表面に備えた研磨パッドであって、前記発泡ウレタンシートが、以下の要件（１）～（３）：
（１）連続気泡率（独立気泡及び連続気泡の合計体積を１００体積％としたときの連続気泡の体積割合）が、２０～８０体積％、
（２）吸水状態での損失係数ｔａｎδと乾燥状態での損失係数ｔａｎδとの比［ｔａｎδ（ｗｅｔ／ｄｒｙ）比］が、ＪＩＳ Ｋ７２４４－４に準拠して測定（初期荷重２０ｇ、測定周波数１Ｈｚ、温度２６℃、引っ張りモード、歪範囲０．０１～０．１％）したとき、１．３～１．７、及び
（３）ショアＤＯ硬度が、ＡＳＴＭ Ｄ２２４０に準拠して測定したとき、６０～８０
を満たす、前記研磨パッド。
［２］発泡ウレタンシートが、１５～３５体積％の独立気泡と、３０～４５体積％の連続気泡と、３５～４５体積％の樹脂部とで構成される（但し、独立気泡と連続気泡と樹脂部との合計を１００体積％とする）、［１］記載の研磨パッド。
［３］発泡ウレタンシートの表面の平均開口径が、７０～９０μｍである、［１］又は［２］記載の研磨パッド。
［４］独立気泡及び連続気泡を含む発泡ウレタンシートを表面に備えた研磨パッドの製造方法であって、ウレタンプレポリマーを含む硬化性組成物を金型に注入する工程（ａ）と、前記硬化性組成物を前記金型内で発泡硬化する工程（ｂ）とを含んでおり、前記工程（ｂ）において、前記金型を上蓋で密閉することなく発泡硬化するか、又は前記工程（ｂ）において、前記金型を上蓋で密閉して発泡硬化する場合、前記工程（ａ）において、前記硬化性組成物の発泡硬化物が前記金型の上蓋に接触しないような量で、前記硬化性組成物を注入する、研磨パッドの製造方法。
［５］前記硬化性組成物が、整泡剤を含まない、［４］記載の製造方法。
　なお、本明細書中、連続気泡率は、発泡ウレタンシートを水中に沈め、減圧することで、連続気泡中の空気を水に置換して調べることができる。また、「独立気泡」とは、周囲が樹脂で囲まれ外部と繋がらずに存在する気泡を意味し、「連続気泡」とは、独立気泡以外の気泡、すなわち、発泡ウレタンシートの表面で開口する気泡と内部の気泡が３次元的に繋がった、外部と繋がって存在する気泡を意味する。
　本発明の研磨パッドは、被研磨物に対して高い平坦性を付与でき、かつ傷の発生を有効に抑制することもできる。また、本発明の研磨パッドは、被研磨物の中央部のみならず、外周部に対しても高い平坦性を付与できる。さらに、本発明の研磨パッドは、繰り返し研磨しても経時的変化を抑制して高い平坦性を付与できる。
＜研磨パッド＞
　本発明の研磨パッドは、独立気泡及び連続気泡を含む発泡ウレタンシートを表面に備えている。前記発泡ウレタンシートは、以下の要件（１）～（３）の全てを満たす。
（１）連続気泡率（独立気泡及び連続気泡の合計体積を１００体積％としたときの連続気泡の体積割合）が、２０～８０体積％、
（２）吸水状態での損失係数ｔａｎδと乾燥状態での損失係数ｔａｎδとの比［ｔａｎδ（ｗｅｔ／ｄｒｙ）比］が、ＪＩＳ Ｋ７２４４－４に準拠して測定（初期荷重２０ｇ、測定周波数１Ｈｚ、温度２６℃、引っ張りモード、歪範囲０．０１～０．１％）したとき、１．３～１．７、
（３）ショアＤＯ硬度が、ＡＳＴＭ Ｄ２２４０に準拠して測定したとき、６０～８０。
　要件（１）について、連続気泡率（独立気泡及び連続気泡の合計体積を１００体積％としたときの連続気泡の体積割合）は、好ましくは３０～７５体積％（例えば、４０～７５体積％）であり、さらに好ましくは５０～７０体積％（例えば、５５～７０体積％）である。連続気泡率（気泡全体に対する連続気泡の体積割合）が上記のような範囲にあると、被研磨物に対して高い平坦性を持続的に付与できる。具体的には、独立気泡の内圧抵抗により研磨パッドの変形が抑制され、被研磨物の全面にわたる平坦性の悪化を抑制できると共に、研磨パッドの多方向に連通する連続気泡によりスラリーを十分に保持することができ、全面にわたる平坦性を持続的に形成できる。
　独立気泡及び連続気泡の合計に対する連続気泡の体積割合は、例えば、式：１００×［（Ｗ2－Ｗ1）／（Ｖb－Ｖt）］［式中、Ｗ1は発泡ウレタンシートの乾燥質量（ｇ）を示し、Ｗ2は発泡ウレタンシートの吸水後の質量（ｇ）を示し、Ｖbは発泡ウレタンシートの体積（ｃｍ3）を示し、Ｖtは樹脂部の体積（ｃｍ3）を示し、Ｗ1をウレタンの真密度（１．２ｇ／ｃｍ3）で除した値である］に基づいて、算出できる。
　発泡ウレタンシートは、連続気泡と独立気泡と樹脂部とで構成される。連続気泡の体積割合は、発泡ウレタンシートの体積を１００体積％としたとき、例えば、１５～５５体積％、好ましくは２０～５０体積％、さらに好ましくは２５～４５体積％（例えば、３０～４５体積％）である。発泡ウレタンシートに対する連続気泡の体積割合が高すぎると、剛性が低くなり平坦性が悪化する恐れがある。また、発泡ウレタンシートに対する連続気泡の体積割合が低すぎると、研磨面より内部の発泡内に出入りするスラリー量が減少し研磨屑などの異物による目詰まりが発生しやすく、繰り返し研磨するとスラリーの保持量が減少し平坦性が悪化する恐れがある。
　独立気泡の体積割合は、発泡ウレタンシートの体積を１００体積％としたとき、例えば、５～４０体積％、好ましくは１０～３８体積％、さらに好ましくは１５～３５体積％である。また、樹脂部の体積割合は、発泡ウレタンシートの体積を１００体積％としたとき、例えば、２０～６０体積％、好ましくは３０～５０体積％、さらに好ましくは３５～４５体積％である。
　好ましい発泡ウレタンシートは、１５～３５体積％の独立気泡と、３０～４５体積％の連続気泡と、３５～４５体積％の樹脂部とで構成される（但し、連続気泡と独立気泡と樹脂部との合計体積を１００体積％とする）。
　発泡ウレタンシートにおいて、連続気泡、独立気泡及び樹脂部の体積割合が、それぞれ上記のような範囲にあると、気泡内に保持され研磨に寄与する／研磨に寄与したスラリーと新規に供給されるスラリーとが効率良く交換されるためか、研磨パッドを被研磨物に対して摺動させても、研磨温度分布を一定に保つことができ、被研磨物の面内および経時の研磨レートの安定性を高めると共に、被研磨面を高度に平坦化することができる。
　発泡ウレタンシート中の連続気泡の体積割合は、例えば、式：１００×［（Ｗ2－Ｗ1）／Ｖb］に基づいて算出でき、発泡ウレタンシート中の独立気泡の体積割合は、例えば、式：１００×｛［（Ｖb－Ｖt）－（Ｗ2－Ｗ1）］／Ｖb｝に基づいて算出でき、発泡ウレタンシート中の樹脂部の体積割合は、式：１００×（Ｖt／Ｖb）に基づいて算出できる。これらの式中の各略号は、上記と同様の意味である。
　要件（２）について、ｔａｎδは、損失弾性率Ｅ”と貯蔵弾性率Ｅ’との比（Ｅ”／Ｅ’）であり、ｔａｎδが小さければ、機械的変形に対して元に戻る性質（弾性）が強く、ｔａｎδが大きければ、機械的変形に対して変形した状態に止まる性質（粘性）が強いことを意味する。ｔａｎδ（ｗｅｔ／ｄｒｙ）比は、好ましくは１．３５～１．７、さらに好ましくは１．４～１．７である。ｔａｎδ（ｗｅｔ／ｄｒｙ）比が小さすぎると、被研磨物に対する当たりが強く、傷が発生し易くなる。また、ｔａｎδ（ｗｅｔ／ｄｒｙ）比が大きすぎると、スラリー中の砥粒が研磨パッド側に沈み込みが大きくなりレートの低下を招いたり、目詰まりが早くなり、研磨特性が低下する恐れがある。従って、ｔａｎδ（ｗｅｔ／ｄｒｙ）比が上記のような範囲にあると、研磨パッド全体の硬さは保持しつつ、スラリーに曝される研磨表面（該表面には、被研磨物の傷の原因となる、ささくれ状の突起や研磨凝集物が存在し得る）のみ弾性を低減し、被研磨物の傷の発生を抑制できる。また、砥粒の滞留性を向上して研磨特性（被研磨物の中央部及び外周部の平坦性）を改善することもできる。
　吸水状態での貯蔵弾性率Ｅ’と乾燥状態での貯蔵弾性率Ｅ’との比［Ｅ'（ｗｅｔ／ｄｒｙ）比］は、例えば、０．６５～０．８５、好ましくは０．７～０．８である。また、吸水状態での損失弾性率Ｅ”と乾燥状態での損失弾性率Ｅ”との比［Ｅ”（ｗｅｔ／ｄｒｙ）比］は、例えば、０．８～１．２、好ましくは０．９～１．１である。
　要件（３）について、ショアＤＯ硬度はショアＤ硬度と同じ加圧力で測定されるが、押針形状が異なり、ショアＤ硬度用の押針形状がとがった先端で形成されるのに対しショアＤＯ硬度用の押針形状は半球形である。ショアＤＯ硬度とショアＤ硬度では面圧が異なり、ショアＤ硬度の方がより硬い材料に対して使用される。押し込み具の構成および更正されたスプリング力スケールが、測定に影響を及ぼすので、異なるタイプの硬度計で得られた測定結果には単純な関係は存在しない。本願の開口および連通孔を有する発泡体においては、ショアＤ硬度計よりも接触面積の大きなショアＤＯ硬度での測定を行うことにより、材料の硬度を高感度に読み取ることができる。ショアＤＯ硬度は、被研磨物の高い平坦度と低い傷発生率とを両立する点から、好ましくは６５～８０（例えば、６６～７５）である。ショアＤＯ硬度が低すぎると、研磨パッドの沈み込みが大きくなり被研磨物を高度に平坦化することが困難になる。また、ショアＤＯ硬度が高すぎると、研磨パッドが硬すぎて被研磨物に傷が発生する恐れがある。
　発泡ウレタンシートの表面（例えば、研磨面）の平均開口径は、保持されるスラリーと研磨に関与するスラリーとの交換能などに応じて、例えば、５０～１２０μｍ、好ましくは６０～１１０μｍ、さらに好ましくは８０～１００μｍである。なお、平均開口径は、慣用の方法、例えば、発泡ウレタンシートの表面の顕微鏡写真を用いて、該写真中に存在する気泡［所定の閾値（例えば、１０μｍ）以上の開口径を有する気泡］の個数及び開口面積から円相当径の平均値を算出することにより求められる。
　発泡ウレタンシートの密度は、通常、ウレタンの真密度よりも低い範囲、例えば、０．３～０．９ｇ／ｃｍ3、好ましくは０．４～０．８ｇ／ｃｍ3である。
　発泡ウレタンシートの厚みは、特に制限されないが、強度の点から、例えば、０．５～２ｍｍ、好ましくは０．８～１．８ｍｍ、さらに好ましくは１～１．５ｍｍ程度である。
　なお、研磨パッドは、上記の発泡ウレタンシートを表面に有している限り、特に制限されず、発泡ウレタンシート単独であってもよく、発泡ウレタンシート以外の層を含んでいてもよい。例えば、研磨パッドは、基材層と発泡ウレタンシートとが積層された積層体であってもよい。基材層としては、プラスチックフィルム（例えば、アクリル樹脂、ビニル系樹脂、オレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂などの熱可塑性樹脂フィルム）、不織布などが例示できる。
＜研磨パッドの製造方法＞
　本発明の研磨パッドは、乾式成形法、例えば、ウレタンプレポリマーを含む硬化性組成物を金型に注入する工程（ａ）と、前記硬化性組成物を前記金型内で硬化する工程（ｂ）とを含む方法により、製造できる。
　工程（ａ）で使用する硬化性組成物は、ウレタンプレポリマーを含んでいる。ウレタンプレポリマーは、ポリイソシアネート化合物とポリオール化合物との反応生成物である。
　ポリイソシアネート化合物としては、分子内に２つ以上のイソシアネート基を有していれば特に制限されるものではない。ポリイソシアネート化合物としては、脂肪族ポリイソシアネート［例えば、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、ヘキサメチレントリイソシアネート、ウンデカントリイソシアネート］、脂環族ポリイソシアネート［例えば、シクロヘキサンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、メチレンビス（シクロヘキシルイソシアネート）、水添キシリレンジイソシアネート、水添ビス（イソシアナトフェニル）メタン、ノルボルナンジイソシアネート、トリメチルイソシアナトシクロヘキサン］、芳香族ポリイソシアネート［例えば、フェニレンジイソシアネート、ナフチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、トルイジンジイソシアネート、ジフェニルエーテルジイソシアネート、ビス（イソシアナトフェニル）プロパン、トリイソシアナトメチルベンゼン、トリフェニルメタントリイソシアネート］、これらの誘導体（例えば、ダイマー、トリマー、ビウレット、アロファネート）が例示できる。これらのポリイソシアネート化合物は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらのポリイソシアネート化合物のうち、ジイソシアネート化合物が好ましく、中でも、トリレンジイソシアネートなどの芳香族ジイソシアネートが好ましい。
　ポリオール化合物としては、分子内に２つ以上のヒドロキシル基を有していれば特に制限されるものではない。ポリオール化合物としては、脂肪族ポリオール［例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコールなどのアルカンジオール；グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどのアルカンポリオール］、脂環族ポリオール［例えば、シクロヘキサンジオールなどのシクロアルカンジオール；水添ビスフェノールＡなどの水添ビスフェノール類］、芳香族ポリオール［例えば、ビスフェノールＡなどのビスフェノール類；キシリレングリコール］、ポリエーテルポリオール［例えば、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などのポリアルキレングリコール］、ポリエステルポリオール［例えば、エチレングリコールとアジピン酸との反応生成物、ブチレングリコールとアジピン酸との反応生成物］、ポリカーボネートポリオール、ポリアクリルポリオールなどが例示できる。これらのポリオール化合物は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらのポリオール化合物のうち、ポリエーテルポリオールが好ましく、中でも、ポリアルキレングリコール（例えば、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコールなどのポリＣ2-10アルキレングリコール）が好ましく、特に、ポリエチレングリコール（例えば、ジエチレングリコール）とポリテトラメチレングリコール（例えば、数平均分子量１０００以下のポリテトラメチレングリコール、好ましくは数平均分子量５００～８００のポリテトラメチレングリコール）との組み合わせが好ましい。
　ウレタンプレポリマー中のイソシアネート含有量は、特に制限されないが、ウレタンプレポリマーを１００質量％としたとき、５～１０質量％が好ましい。
　硬化性組成物は、慣用の添加剤、例えば、硬化剤、発泡剤、触媒などを含んでいてもよい。硬化剤としては、活性水素基を有する限り特に制限されず、上記のポリオール化合物に加えて、ポリアミン化合物、例えば、脂肪族ポリアミン［例えば、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヒドロキシエチルエチレンジアミン、ヒドロキシエチルプロピレンジアミンなどのアルキレンジアミン］；脂環族ポリアミン［例えば、イソホロンジアミン、ジシクロヘキシルメタン－４，４’－ジアミン］、芳香族ポリアミン［例えば、３，３’－ジクロロ－４，４’－ジアミノジフェニルメタン（ＭＯＣＡ）］などが例示できる。これらの硬化剤は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらの硬化剤のうち、ジアミン化合物が好ましく、中でも、ＭＯＣＡなどの芳香族ジアミン化合物が好ましい。硬化剤の量は、ウレタンプレポリマー１００質量部に対して、例えば、１０～４０質量部、好ましくは１５～３５質量部、さらに好ましくは２０～３０質量部である。なお、ウレタンプレポリマーのイソシアネート基に対する硬化剤の活性水素基（アミノ基など）の当量比（Ｒ値）は、例えば、０．６～１、好ましくは０．７～０．９である。
　発泡剤は、揮発性発泡剤（物理的発泡剤）と反応性発泡剤（化学的発泡剤）とに分類できる。揮発性発泡剤としては、炭化水素類、例えば、ブタン、プロパン、ペンタン、ヘキサン、シクロペンタンなどが例示できる。反応性発泡剤としては、水、低級カルボン酸などが例示できる。これらの発泡剤は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらの発泡剤のうち、反応性発泡剤が好ましく、中でも、水が好ましい。発泡剤の使用量は、発泡の程度に応じて適宜選択でき、ウレタンプレポリマー１００質量部に対して、例えば、０．００１～１質量部、好ましくは０．０１～０．５質量部、さらに好ましくは０．１～０．３質量部である。
　触媒としては、慣用の成分、例えば、アミン化合物（トリエチレンジアミンなどの３級アミン；アルコールアミン；ビス（２－ジメチルアミノエチル）エーテルなどのエーテルアミンなど）、酢酸塩（酢酸カリウムなど）、錫化合物（ジブチル錫ジラウリレートなど）、トリアルキルホスフィン化合物（トリエチルホスフィンなど）が挙げられる。これらの触媒は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらの触媒のうち、アミン化合物が好ましく、中でも、ビス（２－ジメチルアミノエチル）エーテルなどのエーテルアミンが好ましい。触媒の量は、特に制限されず、ウレタンプレポリマー１００質量部に対して、例えば、０．００１～１質量部、好ましくは０．０１～０．５質量部である。
　本発明では、硬化性組成物は、整泡剤（シリコーン系界面活性剤など）を含まないのが好ましい。硬化性組成物が整泡剤を含まないことにより、所定の発泡構造を形成（特に、連続気泡の割合を増大）しやすくすることができる。
　また、本発明では、硬化性組成物におけるウレタン樹脂の構成成分及び添加剤（特に、発泡剤、触媒）の種類及び配合量を、泡化反応と樹脂化反応のバランスを考慮して適宜調整することにより、ｔａｎδ（ｗｅｔ／ｄｒｙ）比及びショアＤＯ硬度をコントロールすることができる。
　本発明では、工程（ｂ）において、金型を上蓋で密閉することなく発泡硬化するか、又は、工程（ｂ）において、金型を上蓋で密閉して発泡硬化する場合、工程（ａ）において、硬化性組成物の発泡硬化物が金型の上蓋に接触しないような量で、硬化性組成物を注入するのが好ましい。このような特徴（フリー発泡）により、発泡で厚みが増しても金型の上蓋に接触することなく、気泡が安定して成長するためか、所定の発泡構造を安定して形成することができる。
　工程（ａ）において、硬化性組成物の注入量は、金型を上蓋で密閉しない場合、特に制限されるものではない。一方、金型を上蓋で密閉する場合、硬化性組成物の注入量は、硬化性組成物の発泡硬化物が金型の上蓋に接触しないような量から選択するのが好ましい。例えば、金型の厚みを１００とするとき、発泡硬化後に１００未満の高さとなるように、発泡硬化前は９５以下、好ましくは９０以下（例えば、７０～９０）の高さまで硬化性組成物を注入してもよい。
　工程（ｂ）では、金型を上蓋で密閉した状態、又は金型を上蓋で密閉することなく開放した状態で発泡硬化してもよい。金型内の温度斑の発生を抑制し、発泡の安定性を向上させる観点から、金型を上蓋で密閉した状態で発泡硬化するのが好ましい。
　発泡硬化温度は、発泡剤の種類や発泡の程度に応じて適宜選択でき、例えば、６０～１００℃、好ましくは７０～９０℃である。発泡硬化時間は、例えば、１０分～１時間、好ましくは１５分～４５分である。
　研磨パッドを製造する方法は、さらに、工程（ｂ）で得られた発泡硬化物（一次硬化物）を硬化（二次硬化）する工程（ｃ）を含んでいてもよい。二次硬化は、通常、一次硬化物を金型から離型した状態で行う。二次硬化温度は、通常、一次硬化温度よりも高い範囲、例えば、９０～１５０℃、好ましくは１００～１４０℃である。二次硬化時間は、例えば、１～１５時間、好ましくは５～１０時間である。
　以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
　以下の説明において、「部」は、特段の言及がない限り、「質量部」を意味する。また、各略号は、慣用の意味で用いられる。代表的な略号及びその意味は次の通りである。
　２，４－ＴＤＩ：２，４－トリレンジイソシアネート
　ＰＴＭＧ：ポリテトラメチレングリコール
　ＭＯＣＡ：３，３’－ジクロロ－４，４’－ジアミノジフェニルメタン
　ＰＰＧ：ポリプロピレングリコール
［研磨パッドの評価方法］
　実施例及び比較例の研磨パッドについて、以下の方法により、独立気泡と連続気泡と樹脂部との体積割合、連続気泡率、ｔａｎδ（ｗｅｔ／ｄｒｙ）比、ショアＤＯ硬度、平均開口径、及び研磨特性（平坦性、耐スクラッチ性）を評価した。
（連続気泡の体積割合）
　試料を３ｃｍ×３ｃｍの大きさに切り出し、乾燥質量（初期質量）Ｗ1を測定した。１Ｌビーカーに２０±２℃の水３００ｍＬを入れ、クリップをつけた前記試料をビーカーに投入し、ベルジャーを被せた。ベルジャー下に磁気スターラーを置いて磁力で前記試料を沈めた。次に、ベルジャー中でアスピレーターにて２０分間陰圧にして脱気・浸水させた。クリップを外した前記試料をキムタオルでくるみ、表面水分をふき取り、吸水後の質量Ｗ2を測定した。式：Ｗ2－Ｗ1により試料内に取り込まれた吸水量Ｗ3（連続気泡体積）を算出した。試料の体積Ｖb（３ｃｍ×３ｃｍ×試料厚み）に対する吸水量Ｗ3の百分率［１００×（Ｗ3／Ｖb）］により、連続気泡の体積割合を算出した。
（樹脂部の体積割合）
　試料の乾燥質量Ｗ1をウレタン真比重（１．２ｇ／ｃｍ3）で除することにより、樹脂部の体積Ｖtを算出した。試料の体積Ｖbに対する樹脂部の体積Ｖtの百分率［１００×（Ｖt／Ｖb）］により、樹脂部の体積割合を算出した。
（独立気泡の体積割合）
　式：Ｖb－Ｖtにより発泡空間体積（独立気泡と連続気泡との合計体積）Ｖを算出した。次に、式：Ｖ－Ｗ3により独立気泡体積を算出した。試料の体積Ｖbに対する独立気泡体積の百分率［１００×（（Ｖ－Ｗ3）／Ｖb）］により、独立気泡の体積割合を算出した。
（連続気泡率）
　独立気泡の体積割合及び連続気泡の体積割合の合計に対する連続気泡の体積割合の百分率により、連続気泡率を算出した。
（ｔａｎδ（ｗｅｔ／ｄｒｙ）比）
　ｔａｎδの測定に供した試料は、製造した厚み１．３ｍｍのポリウレタン発泡体を５×５０ｍｍに切り出したものである。なお、吸水状態のｔａｎδは、「連続気泡の体積割合」の欄に記載した方法で、試料内部に水を含侵させた後、測定を行った。
　吸水状態及び乾燥状態のｔａｎδは、ＪＩＳ Ｋ７２４４－４で準じて、初期荷重２０ｇ、測定周波数１Ｈｚ、温度２６℃、引っ張りモード、歪範囲０．０１～０．１％で、貯蔵弾性率（Ｅ’）及び損失弾性率（Ｅ”）を測定し、式：Ｅ”／Ｅ’により算出した。
（ショアＤＯ硬度）
　１０ｃｍ×１０ｃｍに切り出した試料を、厚さが４．５ｍｍ以上となるように複数枚重ね、ＡＳＴＭ Ｄ２２４０に準じて、ＤＯ型硬度計により測定した。
（平均開口気泡）
　マイクロスコープ（ＶＨ－６３００、ＫＥＹＥＮＣＥ社製）でパッド表面の約１．３ｍｍ四方の範囲を１７５倍に拡大して観察し、得られた画像を画像処理ソフト（Ｉｍａｇｅ　Ａｎａｌｙｚｅｒ　Ｖ２０ＬＡＢ　Ｖｅｒ．　１．３、ニコン製）により二値化処理して気泡個数を測定し、また、各々の気泡の面積から円相当径を測定し、その平均値を算出した。なお、開口径のカットオフ値（下限）を１０μｍとし、ノイズ成分を除外した。
（平坦性）
　実施例および比較例の研磨パッドについて、以下の研磨条件にてシリコンウエハの研磨加工を行い研磨バッチの進行によるウエハ形状の変化を比較した。
　研磨ウエハ：直径３００ｍｍφシリコンウエハ
　研磨装置：不二越機械工業社製両面研磨装置
　研磨液：株式会社フジミインコーポレーテッド、コロイダルシリカ含有ｐＨ１０．５アルカリ溶液
　研磨圧力：１５ｋＰａ
　研磨ヘッド、研磨定盤回転数：３０ｒｐｍ
　すなわち、研磨装置の上下定盤に研磨パッドをそれぞれ貼り付け、１バッチの研磨時間を３０分とし、１バッチに５枚の直径３００ｍｍシリコン単結晶ウエハの研磨加工を１０バッチ行い、平坦度を測定した。平坦度の測定では、平坦度測定装置（黒田精工社製、Ｎａｎｏｍｅｔｏｒｏ３００ＴＴ－Ａ）を用い、ＧＢＩＲを評価した。ＧＢＩＲ（global backsurface-referenced ideal plane/range）は、半導体ウエハの表側の面全体について裏側の面を基準とする理想平面からの正と負の偏差の範囲のことであり、周縁部を除いて画定される全ウエハ表面に関する平坦性の評価に使用される。
　また、両面研磨したシリコンウエハの各バッチから１枚を選択し、ウエハ外周部分のＳＦＱＲｍａｘ（ｓｉｔｅ ｆｒｏｎｔ ｌｅａｓｔ ｓｑｕａｒｅｓ ｒａｎｇｅ）を評価した。ＳＦＱＲは、ウエハのロールオフの程度を示す数値である。実施例及び比較例の結果について、実施例１の結果を基準に実施例１より１０％以上の改善が見られたものを◎、実施例１より１０％未満の範囲で改善が見られたものを○、実施例１より１０％未満の範囲で悪化したものを△、実施例１より１０％以上悪化したものを×、とそれぞれ相対比較により評価した。
（耐スクラッチ性）
　研磨後のシリコンウウェハ表面に存在する０．１６μｍ以上の大きさの傷をウエハ表面検査装置（ＫＬＡテンコール社製、Ｓｕｒｆｓｃａｎ ＳＰ１ＤＬＳ）にて測定し、基板表面におけるスクラッチの有無を比較評価した。
［実施例及び比較例の研磨パッドの作製］
（実施例１）
　第１成分のプレポリマーとして、２，４－ＴＤＩと、数平均分子量約６５０のＰＴＭＧと、ジエチレングリコールとを反応させたイソシアネート含有量が１０．０％の末端イソシアネート基含有ウレタンプレポリマーを用い、これを３５℃に加熱し減圧下で脱泡した。第２成分のＭＯＣＡは１２０℃で溶解させた。第３成分の分散液は、数平均分子量約３０００のＰＰＧの５０部に、水の３部、触媒（トヨキャットＥＴ、東ソー株式会社製）の１部をそれぞれ添加し攪拌混合した。第１成分／第２成分／第３成分＝１００／２６．２／２．９５の質量比で混合した混合液を、型枠（８９０ｍｍ×８９０ｍｍ×５０ｍｍ）の高さ４５ｍｍまで注型し、上部蓋を閉めた状態で、８０℃で３０分１次キュアした後、形成されたポリウレタン樹脂発泡体を型枠から抜き出し、２次キュアを１２０℃で８時間行った。この発泡体を厚さ１．３ｍｍにスライスして発泡ウレタンシートを作製し、研磨パッドを得た。
（実施例２）
　第１成分のプレポリマーとして、２，４－ＴＤＩと、数平均分子量約６５０のＰＴＭＧと、ジエチレングリコールとを反応させたイソシアネート含有量が１０．０％の末端イソシアネート基含有ウレタンプレポリマーを用い、これを３５℃に加熱し減圧下で脱泡した。第２成分のＭＯＣＡは１２０℃で溶解させた。第３成分の分散液は、数平均分子量約３０００のＰＰＧの５０部に、水の３部、触媒（トヨキャットＥＴ、東ソー株式会社製）の１部をそれぞれ添加し攪拌混合した。第１成分／第２成分／第３成分＝１００／２６．２／３．００の質量比で混合した混合液を、型枠（８９０ｍｍ×８９０ｍｍ×５０ｍｍ）の高さ４５ｍｍまで注型し、上部蓋を閉めた状態で、８０℃で３０分１次キュアした後、形成されたポリウレタン樹脂発泡体を型枠から抜き出し、２次キュアを１２０℃で８時間行った。この発泡体を厚さ１．３ｍｍにスライスして発泡ウレタンシートを作製し、研磨パッドを得た。
（実施例３）
　第１成分のプレポリマーとして、２，４－ＴＤＩと、数平均分子量約６５０のＰＴＭＧと、ジエチレングリコールとを反応させたイソシアネート含有量が１０．０％の末端イソシアネート基含有ウレタンプレポリマーを用い、これを３５℃に加熱し減圧下で脱泡した。第２成分のＭＯＣＡは１２０℃で溶解させた。第３成分の分散液は、数平均分子量約３０００のＰＰＧの５０部に、水の３．９部、触媒（トヨキャットＥＴ、東ソー株式会社製）の０．５部をそれぞれ添加し攪拌混合した。第１成分／第２成分／第３成分＝１００／２４．９／２．８０の質量比で混合した混合液を、型枠（８９０ｍｍ×８９０ｍｍ×５０ｍｍ）の高さ４５ｍｍまで注型し、上部蓋を閉めた状態で、８０℃で３０分１次キュアした後、形成されたポリウレタン樹脂発泡体を型枠から抜き出し、２次キュアを１２０℃で８時間行った。この発泡体を厚さ１．３ｍｍにスライスして発泡ウレタンシートを作製し、研磨パッドを得た。
（実施例４）
　第１成分のプレポリマーとして、２，４－ＴＤＩと、数平均分子量約６５０のＰＴＭＧと、ジエチレングリコールとを反応させたイソシアネート含有量が１０．０％の末端イソシアネート基含有ウレタンプレポリマーを用い、これを３５℃に加熱し減圧下で脱泡した。第２成分のＭＯＣＡは１２０℃で溶解させた。第３成分の分散液は、数平均分子量約３０００のＰＰＧの５０部に、水の３部、触媒（トヨキャットＥＴ、東ソー株式会社製）の１部をそれぞれ添加し攪拌混合した。第１成分／第２成分／第３成分＝１００／２６．２／２．８０の質量比で混合した混合液を、型枠（８９０ｍｍ×８９０ｍｍ×５０ｍｍ）の高さ４５ｍｍまで注型し、上部蓋を閉めた状態で、８０℃で３０分１次キュアした後、形成されたポリウレタン樹脂発泡体を型枠から抜き出し、２次キュアを１２０℃で８時間行った。この発泡体を厚さ１．３ｍｍにスライスして発泡ウレタンシートを作製し、研磨パッドを得た。
（実施例５）
　第１成分のプレポリマーとして、２，４－ＴＤＩと、数平均分子量約６５０のＰＴＭＧと、ジエチレングリコールとを反応させたイソシアネート含有量が１０．０％の末端イソシアネート基含有ウレタンプレポリマーを用い、これを３５℃に加熱し減圧下で脱泡した。第２成分のＭＯＣＡは１２０℃で溶解させた。第３成分の分散液は、数平均分子量約３０００のＰＰＧの５０部に、水の３部、触媒（トヨキャットＥＴ、東ソー株式会社製）の１部をそれぞれ添加し攪拌混合した。第１成分／第２成分／第３成分＝１００／２６．２／２．８０の質量比で混合した混合液を、型枠（８９０ｍｍ×８９０ｍｍ×５０ｍｍ）の高さ４５ｍｍまで注型し、上部蓋を開けた状態で、８０℃で３０分１次キュアした後、形成されたポリウレタン樹脂発泡体を型枠から抜き出し、２次キュアを１２０℃で８時間行った。この発泡体を厚さ１．３ｍｍにスライスして発泡ウレタンシートを作製し、研磨パッドを得た。
（実施例６）
　第１成分のプレポリマーとして、２，４－ＴＤＩと、数平均分子量約６５０のＰＴＭＧと、ジエチレングリコールとを反応させたイソシアネート含有量が１０．０％の末端イソシアネート基含有ウレタンプレポリマーを用い、これを３５℃に加熱し減圧下で脱泡した。第２成分のＭＯＣＡは１２０℃で溶解させた。第３成分の分散液は、数平均分子量約２０００のＰＴＭＧの５０部に、水の２部、触媒（トヨキャットＥＴ、東ソー株式会社製）の１．５部をそれぞれ添加し攪拌混合した。第１成分／第２成分／第３成分＝１００／２６．２／３．０５の質量比で混合した混合液を、型枠（８９０ｍｍ×８９０ｍｍ×５０ｍｍ）の高さ４５ｍｍまで注型し、上部蓋を開けた状態で、８０℃で３０分１次キュアした後、形成されたポリウレタン樹脂発泡体を型枠から抜き出し、２次キュアを１２０℃で８時間行った。この発泡体を厚さ１．３ｍｍにスライスして発泡ウレタンシートを作製し、研磨パッドを得た。
（実施例７）
　第１成分のプレポリマーとして、２，４－ＴＤＩと、数平均分子量約１０００のＰＴＭＧと数平均分子量約６５０のＰＴＭＧと、ジエチレングリコールとを反応させたイソシアネート含有量が９．２％の末端イソシアネート基含有ウレタンプレポリマーを用い、これを４０℃に加熱し減圧下で脱泡した。第２成分のＭＯＣＡは１２０℃で溶解させた。第３成分の分散液は、数平均分子量約２０００のＰＴＭＧの５０部に、水の２部、触媒（トヨキャットＥＴ、東ソー株式会社製）の１．５部をそれぞれ添加し攪拌混合した。第１成分／第２成分／第３成分＝１００／２１．８／３．１０の質量比で混合した混合液を、型枠（８９０ｍｍ×８９０ｍｍ×５０ｍｍ）の高さ４５ｍｍまで注型し、上部蓋を閉めた状態で、８０℃で３０分１次キュアした後、形成されたポリウレタン樹脂発泡体を型枠から抜き出し、２次キュアを１２０℃で８時間行った。この発泡体を厚さ１．３ｍｍにスライスして発泡ウレタンシートを作製し、研磨パッドを得た。
（実施例８）
　第１成分のプレポリマーとして、２，４－ＴＤＩと、数平均分子量約６５０のＰＴＭＧと、ジエチレングリコールとを反応させたイソシアネート含有量が１０．０％の末端イソシアネート基含有ウレタンプレポリマーを用い、これを３５℃に加熱し減圧下で脱泡した。第２成分のＭＯＣＡは１２０℃で溶解させた。第３成分の分散液は、数平均分子量約３０００のＰＰＧの５０部に、水の３部、触媒（トヨキャットＥＴ、東ソー株式会社製）の１部、整泡剤（シリコン系界面活性剤SH193、東レ・ダウコーニング株式会社製）の１部をそれぞれ添加し攪拌混合した。第１成分／第２成分／第３成分＝１００／２５．９／３．００の質量比で混合した混合液を、型枠（８９０ｍｍ×８９０ｍｍ×５０ｍｍ）の高さ４５ｍｍまで注型し、上部蓋を閉めた状態で、８０℃で３０分１次キュアした後、形成されたポリウレタン樹脂発泡体を型枠から抜き出し、２次キュアを１２０℃で８時間行った。この発泡体を厚さ１．３ｍｍにスライスして発泡ウレタンシートを作製し、研磨パッドを得た。
（実施例９）
　第１成分のプレポリマーとして、２，４－ＴＤＩ、数平均分子量約６５０のＰＴＭＧと、ジエチレングリコールとを反応させたイソシアネート含有量が１０．０％の末端イソシアネート基含有ウレタンプレポリマーを用い、これを３５℃に加熱し減圧下で脱泡した。第２成分のＭＯＣＡは１２０℃で溶解させた。第３成分の分散液は、数平均分子量約３０００のＰＰＧの５０部に、水の３部、触媒（トヨキャットＥＴ、東ソー株式会社製）の１部をそれぞれ添加し攪拌混合した。第１成分／第２成分／第３成分＝１００／２５．８／３．００の質量比で混合した混合液を、型枠（８９０ｍｍ×８９０ｍｍ×５０ｍｍ）の高さ５０ｍｍまで注型し、上部蓋を閉めた状態で、８０℃で３０分１次キュアした後、形成されたポリウレタン樹脂発泡体を型枠から抜き出し、２次キュアを１２０℃で８時間行った。この発泡体を厚さ１．３ｍｍにスライスして発泡ウレタンシートを作製し、研磨パッドを得た。
（比較例１）
　第１成分のプレポリマーとして、２，４－ＴＤＩと、数平均分子量約１０００のＰＴＭＧ部と数平均分子量約６５０のＰＴＭＧと、ジエチレングリコールとを反応させたイソシアネート含有量が９．２％の末端イソシアネート基含有ウレタンプレポリマーを用い、これを４０℃に加熱し減圧下で脱泡した。第２成分のＭＯＣＡは１２０℃で溶解させた。第３成分の分散液は、数平均分子量約２０００のＰＴＭＧ／水／触媒（トヨキャットＥＴ、東ソー株式会社製）＝５０／２／１．５の質量比で配合した。第１成分、第２成分及び第３成分を、第１成分／第２成分／第３成分＝１００／２１．９／３．１の質量比で混合した混合液を、型枠（８９０ｍｍ×８９０ｍｍ×５０ｍｍ）の高さ５０ｍｍまで注型し、上部蓋を閉めた状態で、８０℃で３０分１次キュアした後、形成されたポリウレタン発泡体を型枠から抜き出し、２次キュアを１２０℃で８時間行った。この発泡体を厚さ１．３ｍｍにスライスして発泡ウレタンシートを作製し、研磨パッドを製造した。
（比較例２）
　第１成分のプレポリマーとして、２，４－ＴＤＩと、数平均分子量約１０００のＰＴＭＧと、ジエチレングリコールとを反応させたイソシアネート含有量が１０．０％の末端イソシアネート基含有ウレタンプレポリマー１００部に球状微粒子（外殻アクリロニトリル－塩化ビニリデン共重合体中にイソブタンを内包）２．１部を添加し撹拌混合した後、これを８０℃に加熱し減圧下で脱泡した。第２成分のＭＯＣＡは１２０℃で溶解させた。第１成分／第２成分＝１００／２６の質量比で混合した混合液を、型枠（８９０ｍｍ×８９０ｍｍ×５０ｍｍ）の高さ５０ｍｍまで注型し、上部蓋を閉めた状態で、８０℃で３０分１次キュアした後、形成されたポリウレタン樹脂発泡体を型枠から抜き出し、２次キュアを１２０℃で８時間行った。この発泡体を厚さ１．３ｍｍにスライスして発泡ウレタンシートを作製し、研磨パッドを得た。
（比較例３）
　第１成分のプレポリマーとして、２，４－ＴＤＩと、数平均分子量約６５０のＰＴＭＧと、ジエチレングリコールとを反応させたイソシアネート含有量が１０．６％の末端イソシアネート基含有ウレタンプレポリマーを用い、これを３５℃に加熱し減圧下で脱泡した。第２成分のＭＯＣＡは１２０℃で溶解させた。第３成分の分散液は、数平均分子量約３０００のＰＰＧの５０部に、水の３部、触媒（トヨキャットＥＴ、東ソー株式会社製）の１部をそれぞれ添加し攪拌混合した後、減圧下で脱泡した。第１成分／第２成分／第３成分＝１００／２６．７／２．８０の質量比で混合した混合液を、型枠（８９０ｍｍ×８９０ｍｍ×５０ｍｍ）の高さ４５ｍｍまで注型し、上部蓋を閉めた状態で、８０℃で３０分１次キュアした後、形成されたポリウレタン樹脂発泡体を型枠から抜き出し、２次キュアを１２０℃で８時間行った。この発泡体を厚さ１．３ｍｍにスライスして発泡ウレタンシートを作製し、研磨パッドを得た。
　実施例及び比較例で得られた発泡ウレタンシートの結果を以下の表１及び表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表２の結果から、実施例１～９の研磨パッドは、比較例１～３の研磨パッドに比べて、スクラッチが観察されないことから、ウエハに対する傷の発生を有効に抑制できることが分かる。特に、実施例１～６及び８～９の研磨パッドは、ＧＢＩＲ Ｍａｘが良好であり、ウエハの中央部に高い平坦性を付与できることが分かる。また、実施例１～５及び７の研磨パッドは、ＧＢＩＲ経時変化がないことから、繰り返し研磨しても目詰まりが発生せず、持続的に高い平坦性を付与できることが分かる。さらに、実施例１～６及び８～９の研磨パッドは、ＳＦＱＲ Ｍａｘが良好であることから、ウエハの外周部にも高い平坦性を付与できることが分かる。
　本発明の研磨パッドは、被研磨物に対して、高い平坦性を付与でき、かつ傷の発生を抑制することもできる。そのため、本発明の研磨パッドは、種々の被研磨物、例えば、半導体ウエハ［例えば、直径２００ｍｍ以上（好ましくは３００ｍｍ以上）の半導体ウエハ（シリコンウエハなど）］、ガラス［例えば、光学レンズ、液晶ディスプレイ用ガラス］を研磨（特に、一次研磨）するために好適に利用できる。

Claims (5)

  1. 　独立気泡及び連続気泡を含む発泡ウレタンシートを表面に備えた研磨パッドであって、
    　前記発泡ウレタンシートが、以下の要件（１）～（３）：
    （１）連続気泡率（独立気泡及び連続気泡の合計体積を１００体積％としたときの連続気泡の体積割合）が、２０～８０体積％、
    （２）吸水状態での損失係数ｔａｎδと乾燥状態での損失係数ｔａｎδとの比［ｔａｎδ（ｗｅｔ／ｄｒｙ）比］が、ＪＩＳ Ｋ７２４４－４に準拠して測定（初期荷重２０ｇ、測定周波数１Ｈｚ、温度２６℃、引っ張りモード、歪範囲０．０１～０．１％）したとき、１．３～１．７、及び
    （３）ショアＤＯ硬度が、ＡＳＴＭ Ｄ２２４０に準拠して測定したとき、６０～８０
    を満たす、前記研磨パッド。
  2. 　発泡ウレタンシートが、１５～３５体積％の独立気泡と、３０～４５体積％の連続気泡と、３５～４５体積％の樹脂部とで構成される（但し、独立気泡と連続気泡と樹脂部との合計を１００体積％とする）、請求項１記載の研磨パッド。
  3. 　発泡ウレタンシートの表面の平均開口径が、７０～９０μｍである、請求項１又は２記載の研磨パッド。
  4. 　独立気泡及び連続気泡を含む発泡ウレタンシートを表面に備えた研磨パッドの製造方法であって、
    　ウレタンプレポリマーを含む硬化性組成物を金型に注入する工程（ａ）と、前記硬化性組成物を前記金型内で発泡硬化する工程（ｂ）とを含んでおり、
    　前記工程（ｂ）において、前記金型を上蓋で密閉することなく発泡硬化するか、又は
    　前記工程（ｂ）において、前記金型を上蓋で密閉して発泡硬化する場合、前記工程（ａ）において、前記硬化性組成物の発泡硬化物が前記金型の上蓋に接触しないような量で、前記硬化性組成物を注入する、研磨パッドの製造方法。
  5. 　前記硬化性組成物が、整泡剤を含まない、請求項４記載の製造方法。
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