專利名稱：研磨墊用組合物以及使用它的研磨墊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及研磨墊用組合物以及使用它的研磨墊。尤其涉及成形性及耐磨耗性優(yōu)異，縱彈性模量的溫度依賴性小的研磨墊用組合物以及使用它的研磨墊。本發(fā)明的研磨墊可廣泛利用于半導(dǎo)體裝置的制造中。尤其適合于對(duì)半導(dǎo)體晶片等的表面進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨等。
背景技術(shù)：
近年來，作為形成平坦面的方法，化學(xué)機(jī)械研磨[ChemicalMechanical Polishing(CMP)]受人注目。CMP是，邊擦動(dòng)研磨墊和被研磨面，邊把分散有研磨劑的水系分散體的漿液供給到研磨墊表面，使在研磨墊表面開口的孔(以下叫做氣孔)中滯留漿液進(jìn)行研磨。
本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)使用含有交聯(lián)共聚物的研磨墊用組合物的研磨墊能夠發(fā)揮優(yōu)異的性能。該技術(shù)已在特開2001-334455號(hào)公報(bào)中公開。除此之外的關(guān)于研磨墊的技術(shù)在特表平8-500622號(hào)公報(bào)、特開2000-34416號(hào)公報(bào)、特開2000-33552號(hào)公報(bào)、特開2000-34416號(hào)公報(bào)等中公開。但是，需要進(jìn)一步提高各項(xiàng)性能的研磨墊。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述實(shí)情進(jìn)行的，目的在于提供成形性及耐磨耗性優(yōu)異，縱彈性模量的溫度依賴性小的研磨墊用組合物以及使用它的研磨墊。
將本發(fā)明示于以下。
第一個(gè)觀點(diǎn)的研磨墊用組合物是，含有非水溶性基質(zhì)和分散于該非水溶性基質(zhì)中的水溶性粒子的研磨墊用組合物，其特征在于上述非水溶性基質(zhì)含有交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯共聚物，并且不含有交聯(lián)1，2-聚丁二烯，上述非水溶性基質(zhì)全體為100質(zhì)量％時(shí)，上述交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯共聚物的含有比例為10質(zhì)量％以上。
第二個(gè)觀點(diǎn)的研磨墊用組合物是，把含有未交聯(lián)非水溶性聚合物和水溶性粒子的未交聯(lián)研磨墊用組合物進(jìn)行交聯(lián)處理得到的研磨墊用組合物，其特征在于上述未交聯(lián)非水溶性聚合物含有未交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯共聚物，并且不含有未交聯(lián)1，2-聚丁二烯，上述形成非水溶性基質(zhì)的材料為100質(zhì)量％時(shí)，上述未交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯共聚物的含有比例為10質(zhì)量％以上，并且通過上述交聯(lián)處理，上述未交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯共聚物的至少一部分交聯(lián)。
第三個(gè)觀點(diǎn)的研磨墊用組合物是，含有非水溶性基質(zhì)和分散于該非水溶性基質(zhì)中的水溶性粒子的研磨墊用組合物，其特征在于上述非水溶性基質(zhì)含有交聯(lián)1，2-聚丁二烯和，除了交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯共聚物的其他交聯(lián)聚合物，上述非水溶性基質(zhì)全體為100質(zhì)量％時(shí)，上述交聯(lián)1，2-聚丁二烯的含有比例為10質(zhì)量％以上。
第四個(gè)觀點(diǎn)的研磨墊用組合物是，把含有未交聯(lián)非水溶性聚合物和水溶性粒子的未交聯(lián)研磨墊用組合物進(jìn)行交聯(lián)處理得到的研磨墊用組合物，其特征在于上述未交聯(lián)非水溶性聚合物含有未交聯(lián)1，2-聚丁二烯和其他未交聯(lián)聚合物，并且不含有未交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯共聚物，形成非水溶性基質(zhì)的材料為100質(zhì)量％時(shí)，上述未交聯(lián)1，2-聚丁二烯的含有比例為10質(zhì)量％以上，并且通過上述交聯(lián)處理，上述未交聯(lián)1，2-聚丁二烯的至少一部分交聯(lián)。
第五個(gè)觀點(diǎn)的研磨墊用組合物是，含有非水溶性基質(zhì)和分散于該非水溶性基質(zhì)中的水溶性粒子的研磨墊用組合物，其特征在于上述非水溶性基質(zhì)含有交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯共聚物和交聯(lián)1，2-聚丁二烯，上述非水溶性基質(zhì)全體為100質(zhì)量％時(shí)，該交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯共聚物或該交聯(lián)1，2-聚丁二烯的含有比例為10質(zhì)量％以上。
第六個(gè)觀點(diǎn)的研磨墊用組合物是，把含有未交聯(lián)非水溶性聚合物和水溶性粒子的未交聯(lián)研磨墊用組合物進(jìn)行交聯(lián)處理得到的研磨墊用組合物，其特征在于上述未交聯(lián)非水溶性聚合物含有未交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯共聚物和未交聯(lián)1，2-聚丁二烯，上述形成非水溶性基質(zhì)的材料為100質(zhì)量％時(shí)，該未交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯共聚物或該未交聯(lián)1，2-聚丁二烯的含有比例為10質(zhì)量％以上，并且通過上述交聯(lián)處理，上述未交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯共聚物和上述未交聯(lián)1，2-聚丁二烯的各自至少一部分交聯(lián)。
還有，本發(fā)明研磨墊的特征在于具備由上述任意的研磨墊用組合物構(gòu)成的研磨部。
本發(fā)明研磨墊用組合物因成形性和耐磨耗性優(yōu)異，所以制成研磨墊時(shí)也能夠穩(wěn)定獲得上述性能。
溫度0～80℃之間的縱彈性模量的變化量為1000MPa以下時(shí)，可防止由于摩擦、擦動(dòng)等發(fā)熱引起的過度軟化。
還有，本發(fā)明研磨墊因?yàn)槟湍ズ男詢?yōu)異，縱彈性模量的溫度依賴性小，所以容易控制研磨狀態(tài)，可長期發(fā)揮穩(wěn)定的研磨性能。
具體實(shí)施例方式
下面，詳細(xì)說明本發(fā)明。
研磨墊用組合物本發(fā)明中，“非水溶性基質(zhì)”該用語是指，構(gòu)成組合物的聚合物部，進(jìn)一步是構(gòu)成后述研磨墊的研磨部或構(gòu)成研磨墊全體的母相。
本發(fā)明第一個(gè)觀點(diǎn)的研磨墊用組合物是，含有非水溶性基質(zhì)和分散于該非水溶性基質(zhì)中的水溶性粒子的研磨墊用組合物，其特征在于上述非水溶性基質(zhì)含有交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯共聚物(以下，有時(shí)簡(jiǎn)稱為“交聯(lián)EVA”)，并且不含有交聯(lián)1，2-聚丁二烯(以下，有時(shí)簡(jiǎn)稱為“交聯(lián)PBD”)，上述非水溶性基質(zhì)全體為100質(zhì)量％時(shí)，上述交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯共聚物的含有比例為10質(zhì)量％以上。在以下[1]中說明該組合物。
含有交聯(lián)EVA且不含有交聯(lián)PBD的研磨墊用組合物通過在上述非水溶性基質(zhì)中含有乙烯及醋酸乙烯的共聚物(EVA)交聯(lián)的交聯(lián)EVA，(1)可賦予優(yōu)異的成形性。該“成形性”是包含易成形性以及易操作性等。例如進(jìn)行在金屬模具內(nèi)填充含有水溶性粒子的未交聯(lián)聚合物組合物，根據(jù)交聯(lián)劑等在金屬模具內(nèi)交聯(lián)，然后對(duì)所得的成形體(研磨墊用組合物)脫模的工序。在進(jìn)行該脫型時(shí)確實(shí)能防止成形體破裂、缺口等。還有，通過在上述非水溶性基質(zhì)中使用交聯(lián)EVA，(2)可賦予研磨墊用組合物優(yōu)異的耐磨耗性。因此可獲得壽命長的研磨墊。
進(jìn)一步，通過在上述非水溶性基質(zhì)中使用交聯(lián)EVA，(3)可降低研磨墊用組合物的縱彈性模量的溫度依賴性。尤其是改善縱彈性模量對(duì)于溫度變化更加緩慢，可抑制縱彈性模量在特定溫度范圍內(nèi)急劇變化。通過降低縱彈性模量的溫度依賴性，即使是制成研磨部的情況，也能夠防止由于研磨時(shí)的溫度上升引起的非水溶性基質(zhì)的過度軟化，抑制研磨速度的下降。進(jìn)一步，由于縱彈性模量對(duì)于溫度變化更加緩慢，可預(yù)測(cè)軟化程度，容易維持從研磨初期的良好的研磨性能，穩(wěn)定地進(jìn)行研磨。
還有，通過在上述非水溶性基質(zhì)中使用交聯(lián)EVA，(4)可賦予研磨墊用組合物彈性回復(fù)力，可抑制研磨時(shí)由于應(yīng)用在研磨部(研磨墊)上的剪切力引起的變位，使變位小些。因此能夠抑制研磨時(shí)及修整時(shí)由于非水溶性基質(zhì)過度拉伸塑性變形而造成的氣孔填埋和絨毛在短時(shí)間內(nèi)破損的現(xiàn)象。即，能夠長期維持良好的研磨狀態(tài)，在修整時(shí)有效形成氣孔。還有，可抑制修整引起的研磨部(研磨墊)表面過度起絨的現(xiàn)象，不阻礙被研磨材料的研磨面的平坦性。
非水溶性基質(zhì)全體為100質(zhì)量％時(shí)，交聯(lián)EVA的含有比例為10質(zhì)量％以上，優(yōu)選15質(zhì)量％以上，更優(yōu)選20質(zhì)量％以上，尤其優(yōu)選30質(zhì)量％以上。進(jìn)一步也可以是非水溶性基質(zhì)全體由交聯(lián)EVA構(gòu)成(交聯(lián)EVA為100質(zhì)量％)。如果交聯(lián)EVA的含有比例不足10質(zhì)量％，則難以充分發(fā)揮上述(1)～(4)的效果。
交聯(lián)EVA中的醋酸乙烯單元的含量不做特別限定，通常為3質(zhì)量％以上，優(yōu)選5～30質(zhì)量％，更優(yōu)選10～30質(zhì)量％。如果醋酸乙烯單元的含量不足3質(zhì)量％，則難以充分獲得降低研磨墊用組合物的縱彈性模量的溫度依賴性的效果。如果醋酸乙烯單元的含量超過50質(zhì)量％，容易過交聯(lián)，難以保持充分的韌性。
上述交聯(lián)EVA可以是由任意方法交聯(lián)。即，可以是使用有機(jī)過氧化物、硫黃、硫化物等進(jìn)行化學(xué)交聯(lián)，也可以是根據(jù)加熱而熱交聯(lián)，也可以是根據(jù)電子射線照射等進(jìn)行放射線交聯(lián)。進(jìn)一步，也可以是由上述兩種以上交聯(lián)方法進(jìn)行交聯(lián)。
上述非水溶性基質(zhì)除了上述交聯(lián)EVA外，還可以含有除了交聯(lián)PBD的其他聚合物。其他聚合物舉例有熱塑性樹脂、彈性體、橡膠及固化樹脂(熱固化樹脂、光固化樹脂等，由熱、光等硬化的樹脂)等。這些可以單獨(dú)使用或組合使用。
熱塑性樹脂舉例有聚烯烴系樹脂(聚乙烯等，除了EVA)、ABS系樹脂(丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物等)、聚苯乙烯系樹脂、聚丙烯酸系樹脂((甲基)丙烯酸酯系樹脂等)、乙烯基酯系樹脂(除了EVA)、飽和聚酯系樹脂、聚酰胺系樹脂、氟樹脂(聚偏氟乙烯等)、聚碳酸酯系樹脂、聚甲醛系樹脂等。
彈性體舉例有聚烯烴系彈性體(除了EVA)、苯乙烯系彈性體(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、其加氫嵌段共聚物(SEBS)等)、熱塑性聚氨酯系彈性體、熱塑性聚酯系彈性體、聚酰胺系彈性體、硅樹脂系彈性體、氟樹脂系彈性體等。
橡膠舉例有丁二烯系橡膠(高順式丁二烯橡膠、低順式丁二烯橡膠等)、異戊二烯系橡膠、苯乙烯-丁二烯系橡膠、苯乙烯-異戊二烯系橡膠等共軛二烯系橡膠、丙烯腈-丁二烯系橡膠等丁腈系橡膠、丙烯酸系橡膠、乙烯-丙烯系橡膠、乙烯-丙烯-雙烯系橡膠等乙烯-α-烯烴系橡膠、丁基橡膠、硅橡膠、氟橡膠等。
固化樹脂舉例有聚氨酯系樹脂、環(huán)氧樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂、不飽和聚酯系樹脂、聚氨酯-尿素系樹脂、尿素系樹脂、硅系樹脂、酚醛系樹脂等。
上述舉例的聚合物可以單獨(dú)使用一種也可以使用兩種以上。
上述舉例的其他聚合物中，優(yōu)選聚乙烯樹脂等烯烴系樹脂、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物等ABS系樹脂、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物等聚苯乙烯系彈性體、聚丙烯酸系樹脂、乙烯基酯系樹脂、飽和聚酯系樹脂、聚酰胺系樹脂及聚甲醛系樹脂。使用這些聚合物時(shí)，所得研磨墊用組合物因吸水引起的軟化少，對(duì)含在漿液中的酸或堿穩(wěn)定。
還有，上述舉例的其他聚合物可以是未交聯(lián)聚合物也可以是交聯(lián)聚合物。進(jìn)一步，交聯(lián)聚合物時(shí)，可以是以任意方法交聯(lián)，也可以是與EVA共交聯(lián)或未共交聯(lián)。還有，這些其他聚合物也可以是由酸酐基、羧基、羥基、環(huán)氧基、氨基等改性的聚合物。這些聚合物可以只使用一種也可以混合使用兩種以上。通過改性可以調(diào)節(jié)與交聯(lián)EVA、水溶性粒子、或漿液的親和性。
上述非水溶性基質(zhì)中含有其他聚合物時(shí)，其含有比例相對(duì)于100質(zhì)量％的非水溶性基質(zhì)全體，優(yōu)選90質(zhì)量％以下，更優(yōu)選80質(zhì)量％以下，進(jìn)一步優(yōu)選50質(zhì)量％以下。
上述“水溶性粒子”是通過研磨部(研磨墊)與水系分散體漿液接觸而從非水溶性基質(zhì)脫離的物質(zhì)，分散于非水溶性基質(zhì)中。通過水溶性粒子脫離，在研磨部(研磨墊)表面形成氣孔。水溶性粒子的脫離可以是通過與含在漿液中的水等的接觸溶解來實(shí)現(xiàn)，也可以是含有水等而溶脹成凝膠狀來實(shí)現(xiàn)。進(jìn)一步，該溶解或溶脹不僅由水，也可以通過接觸含有甲醇等醇類溶劑的水系混合溶劑來實(shí)現(xiàn)。
水溶性粒子除了形成氣孔外，還具有增大研磨部(研磨墊)的壓入硬度，減少擠壓引起的被研磨材料的壓入量的效果。即，通過含有水溶性粒子，可使研磨墊用組合物的肖式D硬度優(yōu)選處在35以上，更優(yōu)選50～90，進(jìn)一步優(yōu)選60～85。但是，上限通常為100以下。如果肖式D硬度在35以上，則能夠提高被研磨材料可負(fù)荷的壓力，隨之提高研磨速度。進(jìn)一步，提高研磨面的平坦性。從而，該水溶性粒子特別優(yōu)選為能夠確保研磨部(研磨墊)的充分的壓入硬度的中實(shí)體。
構(gòu)成水溶性粒子的水溶性化合物的種類不做特別限定，可舉例有如有機(jī)系水溶性化合物及無機(jī)系水溶性化合物。有機(jī)系水溶性化合物舉例有糖類(環(huán)糊精、糊精、淀粉等多糖類、乳糖、甘露醇等)、纖維素類(羥丙基纖維素、甲基纖維素等)、蛋白質(zhì)、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸、聚丙烯酸鹽、聚環(huán)氧乙烷、水溶性的感光樹脂、磺化聚異戊二烯、磺化聚異戊二烯共聚物等。進(jìn)一步，無機(jī)系水溶性化合物舉例有醋酸鉀、硝酸鉀、碳酸鉀、碳酸氫鉀、氯化鉀、溴化鉀、磷酸鉀、硝酸鎂等。這些水溶性化合物可以單獨(dú)使用或組合兩種以上使用。進(jìn)一步，水溶性粒子可以是由給定水溶性化合物構(gòu)成的一種水溶性粒子，也可以是由兩種以上不同水溶性粒子構(gòu)成的水溶性粒子。
還有，水溶性粒子的平均粒徑優(yōu)選0.1～500μm，更優(yōu)選0.5～100μm，進(jìn)一步優(yōu)選1～50μm。從而，形成的氣孔大小優(yōu)選0.1～500μm，更優(yōu)選0.5～100μm，進(jìn)一步優(yōu)選1～50μm。如果水溶性粒子的平均粒徑不足0.1μm，所形成氣孔大小就會(huì)小于所使用漿液中含有的研磨劑的粒徑，因此使得研磨部難以充分保持漿液。另一方面，如果超過500μm，則所形成氣孔大小會(huì)過大，具有所得的研磨部(研磨墊)的機(jī)械強(qiáng)度及研磨速度容易下降的傾向。
非水溶性基質(zhì)和水溶性粒子合計(jì)為100體積％時(shí)，該水溶性粒子的含量優(yōu)選0.1～90體積％，更優(yōu)選0.5～60體積％，進(jìn)一步優(yōu)選1～40體積％。如果水溶性粒子的含量小于0.1體積％，將使所得研磨部(研磨墊)中無法充分形成氣孔，會(huì)降低研磨速度。另一方面，如果水溶性粒子含量超過90體積％，將具有難以充分防止所得研磨部(研磨墊)內(nèi)包的水溶性粒子連鎖性溶脹或溶解的傾向，研磨部(研磨墊)的硬度及機(jī)械強(qiáng)度難以保持合適的值。
還有，水溶性粒子優(yōu)選在研磨部(研磨墊)內(nèi)只是露出表層時(shí)才水溶，在研磨部(研磨墊)內(nèi)部則不吸濕，更不溶脹。因此，水溶性粒子可以在最外部的至少一部分具有抑制吸濕的外殼。該外殼可以是物理性地吸附在水溶性粒子上，也可以是與水溶性粒子化學(xué)結(jié)合，進(jìn)一步也可以是根據(jù)該兩種方式接合在水溶性粒子上。形成這種外殼的材料舉例有多肽、環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺、聚酰胺、聚硅酸酯等。該外殼即使是只形成在水溶性粒子的表面的一部分，也能充分獲得上述效果。
本發(fā)明研磨墊用組合物可以含有相溶劑，以抑制與水溶性粒子的親和性或非水溶性基質(zhì)中的水溶性粒子的分散性。相溶劑舉例有由酸酐基、羧基、羥基、環(huán)氧基、噁唑啉基以及氨基等改性的聚合物、嵌段共聚物、以及無規(guī)共聚物、還有各種各樣的非離子型表面活性劑、耦合劑等。
進(jìn)一步，本發(fā)明研磨墊用組合物可以含有一種或兩種以上現(xiàn)有漿液中含有的研磨劑、氧化劑、堿金屬的氫氧化物、酸、使用時(shí)產(chǎn)生酸的鹽、pH調(diào)節(jié)劑、表面活性劑以及擦傷防止劑等。這樣也可以在研磨時(shí)只供給水來進(jìn)行研磨。
上述研磨劑舉例有由氧化硅、氧化鋁、鈰土、氧化鋯以及氧化鈦等構(gòu)成的粒子。這些可以使用一種或兩種以上。
上述氧化劑舉例有過氧化氫、過醋酸、過苯甲酸、過氧化氫叔丁基等有機(jī)過氧化物、高錳酸鉀等高錳酸化合物、重鉻酸鉀等重鉻酸化合物、碘酸鉀等鹵酸化合物、硝酸及硝酸鐵等硝酸化合物、高氯酸等高鹵酸化合物、過硫酸銨等過硫酸鹽、以及雜多酸等。這些氧化劑中除了分解產(chǎn)物為無害的過氧化氫及有機(jī)過氧化物以外，尤其優(yōu)選過硫酸銨等過硫酸鹽。這些可以使用一種或兩種以上。
上述堿金屬的氫氧化物舉例有氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化銣以及氫氧化銫等。這些可以使用一種或兩種以上。
上述酸舉例有有機(jī)酸及無機(jī)酸。其中有機(jī)酸舉例有對(duì)甲苯磺酸、十二烷基苯磺酸、異戊二烯磺酸、葡糖酸、乳酸、檸檬素、酒石酸、蘋果酸、乙醇酸、丙二酸、甲酸、草酸、琥珀酸、富馬酸、馬來酸以及苯二甲酸等。還有，無機(jī)酸舉例有硝酸、鹽酸及硫酸等。這些酸可以使用一種或兩種以上。
上述鹽舉例有上述酸的銨鹽、鈉鹽、鉀鹽等堿金屬鹽，鈣鹽、鎂鹽等堿土金屬鹽。這些可以使用一種或兩種以上。
上述表面活性劑可舉例有陽離子型、陰離子型以及非離子型。其中陽離子型表面活性劑舉例有脂肪族胺鹽、脂肪族銨鹽等。還有，陰離子型表面活性劑舉例有脂肪酸皂、烷基醚羧酸鹽等羧酸鹽、烷基苯磺酸鹽、烷基萘磺酸鹽、α-烯烴磺酸鹽等磺酸鹽、高級(jí)醇硫酸酯鹽、烷基醚硫酸鹽、聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸鹽等硫酸酯鹽、烷基磷酸酯鹽等磷酸酯鹽等。還有，非離子型表面活性劑舉例有聚氧乙烯烷基醚等醚類、甘油酯的聚氧乙烯醚等醚酯類、聚乙二醇脂肪酸酯、甘油酯、山梨糖醇酐酯等酯類。這些可以使用一種或兩種以上。
上述擦傷防止劑舉例有聯(lián)苯酚、聯(lián)吡啶、2-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶、水楊醛肟、鄰苯二胺、間苯二胺、兒茶酚、鄰氨基苯酚、硫脲、含有N-烷基的(甲基)丙烯酰胺、含有N-氨基烷基的(甲基)丙烯酰胺、7-羥基-5-甲基-1，3，4-三氮吲哚嗪、5-甲基-1H-苯并三唑、酞嗪、三聚氰胺、3-氨基-5，6-二甲基-1，2，4-三嗪等。這些可以使用一種或兩種以上。
還有，本發(fā)明研磨墊用組合物除了上述相溶劑、上述現(xiàn)有漿液中含有的各種材料外，還可以含有填充劑、軟化劑、抗氧劑、紫外線吸收劑、抗靜電劑、滑劑、增塑劑等各種添加劑。其中填充劑可以使用碳酸鈣、碳酸鎂、滑石、粘土等提高剛性的材料，以及二氧化硅、氧化鋁、鈰土、氧化鈦、氧化鋯、二氧化錳、三氧化二錳、碳酸鋇等具有研磨效果的材料等。
獲得上述[1]的研磨墊用組合物的方法不做特別限定，例如，可以通過把含有形成各交聯(lián)聚合物的未交聯(lián)聚合物的給定有機(jī)材料、添加劑等用混煉機(jī)等混煉并交聯(lián)得到?；鞜挋C(jī)可以使用公知的，如可以使用輥?zhàn)?、捏和機(jī)、班伯里混煉機(jī)(Banbury mixer)、擠壓機(jī)(單軸、雙軸)等混煉機(jī)。但是，混煉時(shí)為容易混煉而加熱混煉，此溫度時(shí)水溶性粒子優(yōu)選為固體。通過為固體，不管與未交聯(lián)聚合物相容性的大小，可按照上述優(yōu)選的平均粒徑分散水溶性粒子。從而，根據(jù)使用的未交聯(lián)聚合物的加工溫度，選擇水溶性粒子的種類。
根據(jù)上述[1]的研磨墊用組合物，可將溫度0～80℃之間的縱彈性模量的變化量控制在1000MPa以下，進(jìn)一步800MPa以下，尤其600MPa以下。由此，可防止尤其是研磨時(shí)以及修整時(shí)擦動(dòng)等引起的發(fā)熱帶來的研磨部(研磨墊)過度軟化的現(xiàn)象。
還有，溫度在20～50℃之間可以把在溫度差10℃間的縱彈性模量的變化量控制在500MPa以下，進(jìn)一步400MPa以下，尤其200MPa以下。這樣，縱彈性模量變化更加緩慢，制成研磨墊時(shí)，容易邊預(yù)測(cè)根據(jù)溫度的軟化程度邊控制研磨狀態(tài)。
上述縱彈性模量是使用能夠測(cè)定張力狀態(tài)下的縱彈性模量的粘彈性測(cè)定器等，在起始負(fù)荷100g、最大應(yīng)變0.01％、頻率0.2Hz下測(cè)定時(shí)的值。以下也同樣。
本發(fā)明第二個(gè)觀點(diǎn)的研磨墊用組合物是，把含有未交聯(lián)非水溶性聚合物和水溶性粒子的未交聯(lián)研磨墊用組合物進(jìn)行交聯(lián)處理得到的研磨墊用組合物，上述未交聯(lián)非水溶性聚合物含有未交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯共聚物，并且不含有未交聯(lián)1，2-聚丁二烯，上述形成非水溶性基質(zhì)的材料為100質(zhì)量％時(shí)，上述未交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯共聚物的含有比例為10質(zhì)量％以上，并且根據(jù)上述交聯(lián)處理，上述未交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯共聚物的至少一部分交聯(lián)。還有，本發(fā)明中“形成非水溶性基質(zhì)的材料”包括含有未交聯(lián)聚合物的聚合物和以下所示的交聯(lián)劑。在以下[2]中說明該組合物。
由含有未交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯共聚物，并且不含有未交聯(lián)1，2-聚丁二烯的未交聯(lián)非水溶性聚合物構(gòu)成的研磨墊用組合物上述“未交聯(lián)非水溶性聚合物”為，通過交聯(lián)處理形成非水溶性基質(zhì)，該非水溶性基質(zhì)成為構(gòu)成研磨墊的研磨部，或者構(gòu)成研磨墊全體的母相。當(dāng)形成非水溶性基質(zhì)的材料為100質(zhì)量％時(shí)，含有10質(zhì)量％以上的未交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯共聚物(以下有時(shí)簡(jiǎn)稱“未交聯(lián)EVA”)，但不含有未交聯(lián)1，2-聚丁二烯(以下有時(shí)簡(jiǎn)稱“未交聯(lián)PBD”)。未交聯(lián)EVA在未交聯(lián)研磨墊用組合物的交聯(lián)處理時(shí)至少一部分被交聯(lián)。未交聯(lián)EVA中交聯(lián)的部分成為上述[1]中的交聯(lián)EVA。因此，對(duì)所得研磨部(研磨墊)賦予優(yōu)異的成形性，以及優(yōu)異的耐磨耗性，縱彈性模量的溫度依賴性降低，進(jìn)一步，改善為縱彈性模量對(duì)于溫度變化更加緩慢，賦予彈性恢復(fù)力。
當(dāng)形成非水溶性基質(zhì)的材料為100重量時(shí)，上述未交聯(lián)研磨墊用組合物中的未交聯(lián)EVA的含有比例為10質(zhì)量％以上，優(yōu)選15質(zhì)量％以上，更優(yōu)選20質(zhì)量％以上，尤其優(yōu)選30質(zhì)量％以上。進(jìn)一步也可以是未交聯(lián)非水溶性聚合物全體由未交聯(lián)EVA構(gòu)成(未交聯(lián)EVA為100質(zhì)量％)。如果未交聯(lián)EVA的含有比例不足10質(zhì)量％，則難以充分發(fā)揮交聯(lián)處理后的上述效果。
還有，未交聯(lián)EVA的醋酸乙烯單元的含量可以與上述[1]中的交聯(lián)EVA相同。
進(jìn)一步，上述未交聯(lián)研磨墊用組合物中可以含有除了未交聯(lián)PBD之外的其他未交聯(lián)聚合物。其他未交聯(lián)聚合物可以單獨(dú)或組合使用上述[1]中舉例的各種熱塑性樹脂、彈性體、橡膠及固化樹脂等未交聯(lián)物。其中優(yōu)選聚乙烯樹脂等烯烴系樹脂、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物等ABS系樹脂、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物等聚苯乙烯系彈性體、聚丙烯酸系樹脂、乙烯基酯系樹脂、飽和聚酯系樹脂、聚酰胺系樹脂及聚甲醛系樹脂的各種未交聯(lián)物。它們經(jīng)交聯(lián)處理成為各種交聯(lián)聚合物或共交聯(lián)聚合物，具有與上述[1]相同的效果。使用其他未交聯(lián)聚合物時(shí)，其在上述未交聯(lián)研磨墊用組合物中的混合量為，以形成非水溶性基質(zhì)的材料為100質(zhì)量％時(shí)，優(yōu)選85質(zhì)量％以下，更優(yōu)選50質(zhì)量％以下。
上述未交聯(lián)研磨墊用組合物中含有水溶性粒子。
該水溶性粒子可以適用上述[1]中說明的水溶性粒子。
還有，上述未交聯(lián)研磨墊用組合物可以含有一種或兩種以上的在上述[1]中舉例的相溶劑、現(xiàn)有漿液中含有的成分、添加劑等。
上述“交聯(lián)處理”是對(duì)未交聯(lián)研磨墊用組合物進(jìn)行的處理，是含在構(gòu)成該未交聯(lián)研磨墊用組合物中的未交聯(lián)非水溶性聚合物中的未交聯(lián)EVA的至少一部分被交聯(lián)的處理。根據(jù)該交聯(lián)處理形成的交聯(lián)EVA的含量為，當(dāng)交聯(lián)后的非水溶性基質(zhì)全體為100質(zhì)量％時(shí)，優(yōu)選10質(zhì)量％以上。還有，未交聯(lián)EVA的交聯(lián)度可以優(yōu)選為5％以上，更優(yōu)選10％以上，尤其優(yōu)選15％以上。進(jìn)一步也可以是交聯(lián)度為100％。
還有，進(jìn)行交聯(lián)的方法不做特別限定，可以使用上述[1]中說明的混煉機(jī)等把未交聯(lián)非水溶性聚合物和含有下述交聯(lián)劑的各種添加劑一次或者分幾次投入，通過有機(jī)過氧化物、硫黃、硫化物等交聯(lián)劑的化學(xué)交聯(lián)、采用加熱的熱交聯(lián)、采用電子射線照射等的放射線交聯(lián)等來進(jìn)行。其中，為使交聯(lián)效率高優(yōu)選使用有機(jī)過氧化物進(jìn)行交聯(lián)。
進(jìn)一步，對(duì)含有其他未交聯(lián)聚合物的未交聯(lián)研磨墊用組合物進(jìn)行交聯(lián)處理時(shí)，其他未交聯(lián)聚合物可以是共交聯(lián)也可以不是共交聯(lián)。還有，其他未交聯(lián)聚合物也可以是不交聯(lián)而含在研磨墊用組合物中。
根據(jù)由上述交聯(lián)處理得到的[2]的研磨墊用組合物，可根據(jù)上述[1]記載的方法，將溫度0～80℃之間的縱彈性模量的變化量控制在1000MPa以下，進(jìn)一步800MPa以下，尤其600MPa以下。
還有，溫度20～50℃之間可以把在溫度差10℃間的縱彈性模量的變化量控制在500MPa以下，進(jìn)一步400MPa以下，尤其200MPa以下。由它們產(chǎn)生的效果如在上述[1]中記載。
本發(fā)明第三個(gè)觀點(diǎn)的研磨墊用組合物是，含有非水溶性基質(zhì)和分散于該非水溶性基質(zhì)中的水溶性粒子的研磨墊用組合物，上述非水溶性基質(zhì)含有交聯(lián)1，2-聚丁二烯和，除了交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯共聚物的其他交聯(lián)聚合物，上述非水溶性基質(zhì)全體為100質(zhì)量％時(shí)，上述交聯(lián)1，2-聚丁二烯的含有比例為10質(zhì)量％以上。在以下[3]說明該組合物。
含有交聯(lián)PBD及其他交聯(lián)聚合物的研磨墊用組合物通過在上述非水溶性基質(zhì)中含有交聯(lián)PBD，可賦予研磨墊用組合物以彈性恢復(fù)力，可控制由研磨時(shí)研磨部(研磨墊)受到的剪切應(yīng)力引起的變位小些。因此能夠抑制研磨時(shí)及修整時(shí)非水溶性基質(zhì)過度拉伸塑性變形而氣孔被填埋或絨毛在短時(shí)間內(nèi)破損的現(xiàn)象。即，能夠長期維持良好的研磨狀態(tài)，在修整時(shí)有效形成氣孔。還有，可抑制修整引起的研磨部(研磨墊)表面過度起絨的現(xiàn)象，不阻礙被研磨材料的研磨面的平坦性。
非水溶性基質(zhì)全體為100質(zhì)量％時(shí)，交聯(lián)PBD的含有比例為10質(zhì)量％以上，優(yōu)選15質(zhì)量％以上，更優(yōu)選20質(zhì)量％以上，尤其優(yōu)選30質(zhì)量％以上。但一般為95質(zhì)量％以下。如果交聯(lián)PBD的含有比例不足10質(zhì)量％，則難以充分發(fā)揮含有交聯(lián)PBD的效果。
該交聯(lián)PBD可以用任意方法交聯(lián)，即，可以適用與上述[1]中的交聯(lián)EVA相同的方法。
上述[3]的研磨墊用組合物的非水溶性基質(zhì)除了上述交聯(lián)PBD外，還可以含有除了交聯(lián)EVA的其他交聯(lián)聚合物。通過含有其他交聯(lián)聚合物，可以提高“成形性”，賦予優(yōu)異的耐磨耗性。因此，可獲得壽命長的研磨部(研磨墊)。
其他交聯(lián)聚合物可以適用上述[1]中舉例的“其他聚合物”的交聯(lián)聚合物或共交聯(lián)聚合物。其他交聯(lián)聚合物可以使用單獨(dú)一種或組合使用兩種以上。其他交聯(lián)聚合物也可以是與PBD共交聯(lián)。
上述其他交聯(lián)聚合物中優(yōu)選聚乙烯樹脂等烯烴系樹脂、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物等ABS系樹脂、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物等聚苯乙烯系彈性體、聚丙烯酸系樹脂、乙烯基酯系樹脂、飽和聚酯系樹脂、聚酰胺系樹脂及聚甲醛系樹脂中的至少一種交聯(lián)或共交聯(lián)的交聯(lián)聚合物。這些交聯(lián)聚合物對(duì)提高成形性及耐磨耗性的效果大。并且吸水產(chǎn)生的軟化少，對(duì)漿液中含有的酸或堿穩(wěn)定。
其他交聯(lián)聚合物與上述交聯(lián)PBD相同，可由任意方法交聯(lián)。還有，其他交聯(lián)聚合物可以是由酸酐基、羧基、羥基、環(huán)氧基、氨基等改性的聚合物。這些聚合物可以只使用一種也可以并用兩種以上。根據(jù)改性可以調(diào)節(jié)與交聯(lián)PBD、水溶性粒子、或漿液的親和性。
上述非水溶性基質(zhì)中含有其他交聯(lián)聚合物時(shí)，其含有比例相對(duì)于100質(zhì)量％的非水溶性基質(zhì)全體，優(yōu)選5質(zhì)量％以上，優(yōu)選10質(zhì)量％以上，尤其優(yōu)選20質(zhì)量％以上。但通常為90質(zhì)量％以下。如果其他交聯(lián)聚合物的含有比例不足5質(zhì)量％，將無法充分發(fā)揮上述效果。
上述非水溶性基質(zhì)中含有其他交聯(lián)聚合物時(shí)，上述交聯(lián)PBD和其他交聯(lián)聚合物的優(yōu)選含有比例為，相對(duì)于它們總計(jì)100質(zhì)量％時(shí)，可以是以下所示各種組合。即，優(yōu)選交聯(lián)PBD為10～95質(zhì)量％，且其他交聯(lián)聚合物為5～90質(zhì)量％；更優(yōu)選交聯(lián)PBD為15～95質(zhì)量％，且其他交聯(lián)聚合物為5～85質(zhì)量％；進(jìn)一步優(yōu)選交聯(lián)PBD為20～90質(zhì)量％，且其他交聯(lián)聚合物為10～80質(zhì)量％；尤其優(yōu)選交聯(lián)PBD為30～80質(zhì)量％，且其他交聯(lián)聚合物為20～70質(zhì)量％。
上述非水溶性基質(zhì)除了交聯(lián)PBD和其他交聯(lián)聚合物以外還可以進(jìn)一步含有未交聯(lián)聚合物。未交聯(lián)聚合物舉例有未交聯(lián)1，2-聚丁二烯、未交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯共聚物等，上述其他交聯(lián)聚合物的說明中舉例的熱塑性樹脂、彈性體、橡膠、固化樹脂等未交聯(lián)聚合物。這些未交聯(lián)聚合物可以是由酸酐基、羧基、羥基、環(huán)氧基、氨基等改性的聚合物。這些聚合物可以只使用一種也可以并用兩種以上。
上述非水溶性基質(zhì)中含有其他未交聯(lián)聚合物時(shí)，其含有比例相對(duì)于100質(zhì)量％的非水溶性基質(zhì)全體，優(yōu)選80質(zhì)量％以下，優(yōu)選60質(zhì)量％以下，尤其優(yōu)選50質(zhì)量％以下。
上述[3]的研磨墊用組合物的非水溶性基質(zhì)通過含有相對(duì)于非水溶性基質(zhì)全體的10質(zhì)量％以上交聯(lián)PBD，以及含有其他交聯(lián)聚合物，在80℃斷裂由非水溶性基質(zhì)構(gòu)成的試驗(yàn)片時(shí)，可使斷裂后殘留的伸長(以下簡(jiǎn)稱為“斷裂殘留伸長”)在100％以下。即，斷裂后的標(biāo)線間合計(jì)距離為斷裂前的標(biāo)線間距離的2倍以下。該斷裂殘留伸長優(yōu)選在30％以下，更優(yōu)選在10％以下，尤其優(yōu)選在5％以下，通常為0％以上。如果斷裂殘留伸長超過100％，使研磨時(shí)及面更新時(shí)從研磨部(研磨墊)表面刮下來的或拉伸的微細(xì)片容易堵塞氣孔，因此不優(yōu)選。該“斷裂殘留伸長”是基于JIS K6251“硫化橡膠的拉伸試驗(yàn)方法”，在試驗(yàn)片形狀啞鈴狀3號(hào)形、拉伸速度500mm/分鐘、試驗(yàn)溫度80℃下進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，斷裂試驗(yàn)片時(shí)，從斷裂分割的試驗(yàn)片的各個(gè)標(biāo)線到斷裂部的合計(jì)距離扣除斷裂前的標(biāo)線間距離的距離伸長率。還有，實(shí)際研磨中由于擦動(dòng)發(fā)熱，因此是在溫度80℃的試驗(yàn)。
上述[3]的研磨墊用組合物的水溶性粒子可以適用上述[1]中說明的水溶性粒子。
還有，上述研磨墊用組合物可含有上述[1]中舉例的相溶劑、現(xiàn)有漿液中含有的成分、添加劑等。
獲得上述[3]的研磨墊用組合物的方法可與上述[1]相同。
本發(fā)明第四個(gè)觀點(diǎn)的研磨墊用組合物是，把含有未交聯(lián)非水溶性聚合物和水溶性粒子的未交聯(lián)研磨墊用組合物進(jìn)行交聯(lián)處理得到的研磨墊用組合物，上述未交聯(lián)非水溶性聚合物含有未交聯(lián)1，2-聚丁二烯和其他未交聯(lián)聚合物，并且不含有未交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯共聚物，當(dāng)形成非水溶性基質(zhì)的材料為100質(zhì)量％時(shí)，上述未交聯(lián)1，2-聚丁二烯的含有比例為10質(zhì)量％以上，并且根據(jù)上述交聯(lián)處理，上述未交聯(lián)1，2-聚丁二烯的至少一部分交聯(lián)。在以下[4]說明該組合物。
由含有未交聯(lián)1，2-聚丁二烯和其他未交聯(lián)聚合物，并且不含有未交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯共聚物的未交聯(lián)研磨墊用組合物獲得的研磨墊用組合物上述“未交聯(lián)非水溶性聚合物”為，根據(jù)交聯(lián)處理形成非水溶性基質(zhì)，其非水溶性基質(zhì)成為構(gòu)成研磨墊的研磨部，或者構(gòu)成研磨墊全體的母相。當(dāng)形成非水溶性基質(zhì)的材料為100質(zhì)量％時(shí)，上述未交聯(lián)研磨墊用組合物含有10質(zhì)量％以上的未交聯(lián)1，2-聚丁二烯(未交聯(lián)PBD)和其他未交聯(lián)聚合物，但不含有未交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯共聚物(未交聯(lián)PBD)。未交聯(lián)PBD和其他未交聯(lián)聚合物在未交聯(lián)研磨墊用組合物的交聯(lián)處理時(shí)至少一部分被交聯(lián)。未交聯(lián)PBD中交聯(lián)的部分成為上述[3]中的交聯(lián)PBD或未交聯(lián)PBD和其他未交聯(lián)聚合物構(gòu)成的共交聯(lián)聚合物。因此，所得研磨部(研磨墊)的彈性恢復(fù)力優(yōu)異。
上述未交聯(lián)研磨墊用組合物中的未交聯(lián)PBD的含有比例為，當(dāng)形成非水溶性基質(zhì)的材料為100質(zhì)量％時(shí)，10質(zhì)量％以上，優(yōu)選15質(zhì)量％以上，更優(yōu)選20質(zhì)量％以上，尤其優(yōu)選30質(zhì)量％以上。但通常為95質(zhì)量％以下。如果未交聯(lián)PBD的含量不足10質(zhì)量％，則難以充分發(fā)揮交聯(lián)處理后的上述效果。
上述未交聯(lián)研磨墊用組合物中可以混合除了未交聯(lián)EVA的其他未交聯(lián)聚合物。其他未交聯(lián)聚合物可以單獨(dú)或組合使用上述[1]中舉例的各種熱塑性樹脂、彈性體、橡膠及固化樹脂等未交聯(lián)物。其中優(yōu)選聚乙烯樹脂等烯烴系樹脂、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物等ABS系樹脂、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物等聚苯乙烯系彈性體、聚丙烯酸系樹脂、乙烯基酯系樹脂、飽和聚酯系樹脂、聚酰胺系樹脂及聚甲醛系樹脂的各種未交聯(lián)物。它們經(jīng)交聯(lián)處理成為各種交聯(lián)聚合物或共交聯(lián)聚合物，具有與上述[3]相同的效果。上述未交聯(lián)研磨墊用組合物中的其他未交聯(lián)聚合物的含量為，當(dāng)形成非水溶性基質(zhì)的材料為100質(zhì)量％時(shí)，優(yōu)選5～90質(zhì)量％，更優(yōu)選10～80質(zhì)量％，尤其優(yōu)選20～60質(zhì)量％。如果其他未交聯(lián)聚合物的含量不足5質(zhì)量％，獲得的研磨墊組合物的成形性、耐磨耗性可能會(huì)惡化。
上述未交聯(lián)PBD及其他未交聯(lián)聚合物的優(yōu)選的含量組合如下。即，優(yōu)選未交聯(lián)PBD為10～95質(zhì)量％且其他未交聯(lián)聚合物為5～90質(zhì)量％，更優(yōu)選未交聯(lián)PBD為15～95質(zhì)量％且其他未交聯(lián)聚合物為5～85質(zhì)量％，進(jìn)一步優(yōu)選未交聯(lián)PBD為20～90質(zhì)量％且其他未交聯(lián)聚合物為10～80質(zhì)量％，尤其優(yōu)選未交聯(lián)PBD為30～80質(zhì)量％且其他未交聯(lián)聚合物為20～70質(zhì)量％。
上述未交聯(lián)研磨墊用組合物中含有水溶性粒子。
上述[4]的研磨墊用組合物的水溶性粒子可以適用上述[1]中說明的水溶性粒子。
還有，上述未交聯(lián)研磨墊用組合物中可以含有單獨(dú)一種或兩種以上的上述[1]中舉例的相溶劑、現(xiàn)有漿液中含有的成分、添加劑等。
上述“交聯(lián)處理”是對(duì)未交聯(lián)研磨墊用組合物進(jìn)行的處理，該交聯(lián)處理中，未交聯(lián)PBD和其他未交聯(lián)聚合物可以是共交聯(lián)也可以不是共交聯(lián)。還有，也可以同時(shí)進(jìn)行未交聯(lián)PBD和其他未交聯(lián)聚合物的交聯(lián)，也可以是先進(jìn)行任意一方再進(jìn)行另一方。還有，進(jìn)行交聯(lián)的方法不做特別限定，可以與上述[2]的研磨墊用組合物相同。
進(jìn)一步，該交聯(lián)處理為，交聯(lián)后的非水溶性基質(zhì)中的交聯(lián)PBD的量在10質(zhì)量％以上，未交聯(lián)PBD的交聯(lián)度優(yōu)在5％以上，更優(yōu)選10％以上，尤其優(yōu)選15％以上。交聯(lián)度也可以是100％。
本發(fā)明第五個(gè)觀點(diǎn)的研磨墊用組合物是，含有非水溶性基質(zhì)和分散于該非水溶性基質(zhì)中的水溶性粒子的研磨墊用組合物，上述非水溶性基質(zhì)含有交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯共聚物和交聯(lián)1，2-聚丁二烯，上述非水溶性基質(zhì)全體為100質(zhì)量％時(shí)，該交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯共聚物或該交聯(lián)1，2-聚丁二烯的含有比例為10質(zhì)量％以上。
通過上述非水溶性基質(zhì)中含有交聯(lián)EVA，可賦予優(yōu)異的成形性，優(yōu)異的耐磨耗性，減少縱彈性模量的溫度依賴性，進(jìn)一步，改善縱彈性模量對(duì)于溫度變化更加緩慢，賦予彈性恢復(fù)力。
通過在上述非水溶性基質(zhì)中含有交聯(lián)PBD，可進(jìn)一步提高研磨墊的彈性恢復(fù)力，可長期維持良好的研磨狀態(tài)，在修整時(shí)有效形成氣孔，不會(huì)阻礙被研磨材料的研磨面的平坦性。
本發(fā)明第五個(gè)觀點(diǎn)中，可制成交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯共聚物的含有比例是非水溶性基質(zhì)(i)全體為100質(zhì)量％時(shí)的10質(zhì)量％以上的研磨墊用組合物(I)，可也制成交聯(lián)1，2-聚丁二烯的含有比例是非水溶性基質(zhì)(ii)全體為100質(zhì)量％時(shí)的10質(zhì)量％以上的研磨墊用組合物(II)。在以下[5]和[6]說明這些組合物。
研磨墊用組合物(I)上述研磨墊用組合物(I)中交聯(lián)EVA的含有比例為，非水溶性基質(zhì)(i)全體為100質(zhì)量％時(shí)，為10質(zhì)量％以上，優(yōu)選15質(zhì)量％以上，更優(yōu)選20質(zhì)量％以上，尤其優(yōu)選30質(zhì)量％以上。但不足100質(zhì)量％，通常為95質(zhì)量％以下。如果交聯(lián)EVA的含有比例不足10質(zhì)量％，將難以充分發(fā)揮上述交聯(lián)EVA的效果。
EVA的交聯(lián)方法也不做特別限定。
還有，交聯(lián)PBD的含有比例為，非水溶性基質(zhì)(i)全體為100質(zhì)量％時(shí)，優(yōu)選5質(zhì)量％以上，更優(yōu)選10質(zhì)量％以上，尤其優(yōu)選20質(zhì)量％以上。如果交聯(lián)PBD的含有比例不足5質(zhì)量％，將難以充分發(fā)揮含有它的效果。
交聯(lián)EVA和交聯(lián)PBD合計(jì)為100質(zhì)量％時(shí)，交聯(lián)EVA的含有比例優(yōu)選超過50質(zhì)量％，更優(yōu)選50～90質(zhì)量％，尤其優(yōu)選55～80質(zhì)量％。
還有，PBD的交聯(lián)方法也不做特別限定，也可以共交聯(lián)EVA和PBD。
還有，非水溶性基質(zhì)(i)全體為100質(zhì)量％時(shí)，交聯(lián)EVA的含有比例(X1)和交聯(lián)PBD的含有比例(Y1)的優(yōu)選組合如下。即，優(yōu)選X1超過10質(zhì)量％，Y1為5質(zhì)量％以上，且[X1/(X1+Y1)×100]＞50；更優(yōu)選X1超過20質(zhì)量％，Y1為10質(zhì)量％以上，且[X1/(X1+Y1)×100]＞50；進(jìn)一步優(yōu)選X1超過30質(zhì)量％，Y1為15質(zhì)量％以上，且[X1/(X1+Y1)×100]＞50；特別優(yōu)選X1超過40質(zhì)量％，Y1是20質(zhì)量％以上，且[X1/(X1+Y1)×100]＞50。
上述非水溶性基質(zhì)(i)除了上述交聯(lián)EVA及上述交聯(lián)PBD外，還可以含有其他聚合物。其他聚合物可以單獨(dú)或組合使用上述[1]中舉例的各種熱塑性樹脂、彈性體、橡膠及固化樹脂等未交聯(lián)物。在這些其他聚合物中優(yōu)選聚乙烯樹脂等烯烴系樹脂、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物等ABS系樹脂、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物等聚苯乙烯系彈性體、聚丙烯酸系樹脂、乙烯基酯系樹脂、飽和聚酯系樹脂、聚酰胺系樹脂及聚甲醛系樹脂。上述其他聚合物可以是未交聯(lián)聚合物也可以是交聯(lián)聚合物。進(jìn)一步，當(dāng)是交聯(lián)聚合物時(shí)，可以是以任意方法交聯(lián)，也可以是與EVA或PBD共交聯(lián)或未共交聯(lián)。還有，其他聚合物可以是由酸酐基、羧基、羥基、環(huán)氧基、氨基等改性的聚合物。這些聚合物可以只使用一種也可以并用兩種以上。
上述非水溶性基質(zhì)(i)中含有其他聚合物時(shí)，其含有比例為，非水溶性基質(zhì)全體為100質(zhì)量％時(shí)，優(yōu)選5～70質(zhì)量％，更優(yōu)選5～50質(zhì)量％，尤其優(yōu)選10～40質(zhì)量％。
構(gòu)成上述[5]的研磨墊用組合物(I)的非水溶性基質(zhì)(i)可使根據(jù)上述[1]記載的方法的斷裂殘留伸長在100％以下，優(yōu)選30％以下，更優(yōu)選10％以下，進(jìn)一步優(yōu)選5％以下，通常在0％以上。
研磨墊用組合物(II)上述研磨墊用組合物(II)中交聯(lián)PBD的含有比例為，非水溶性基質(zhì)(ii)全體為100質(zhì)量％時(shí)，為10質(zhì)量％以上，優(yōu)選15質(zhì)量％以上，更優(yōu)選20質(zhì)量％以上，尤其優(yōu)選30質(zhì)量％以上。但通常為95質(zhì)量％以下。如果交聯(lián)PBD的含有比例不足10質(zhì)量％，將難以充分發(fā)揮上述效果。還有，PBD的交聯(lián)方法也不做特別限定。
交聯(lián)EVA的含有比例為，非水溶性基質(zhì)(i)全體為100質(zhì)量％時(shí)，優(yōu)選5質(zhì)量％以上，更優(yōu)選10質(zhì)量％以上，進(jìn)一步優(yōu)選20質(zhì)量％以上，尤其優(yōu)選30質(zhì)量％以上。
還有，EVA的交聯(lián)方法也不做特別限定，也可以共交聯(lián)EVA和PBD。
交聯(lián)PBD和交聯(lián)EVA合計(jì)為100質(zhì)量％時(shí)，交聯(lián)PBD的含有比例優(yōu)選超過50質(zhì)量％，更優(yōu)選60～90質(zhì)量％，尤其優(yōu)選70～90質(zhì)量％。
進(jìn)一步，非水溶性基質(zhì)(ii)全體為100質(zhì)量％時(shí)，交聯(lián)PBD的含有比例(X2)和交聯(lián)EVA的含有比例(Y2)的優(yōu)選組合如下。即，優(yōu)選X2超過10質(zhì)量％，Y2為5質(zhì)量％以上，且[X2/(X2+Y2)×100]＞50；更優(yōu)選X2超過20質(zhì)量％，Y2為10質(zhì)量％以上，且[X2/(X2+Y2)×100]＞50；進(jìn)一步優(yōu)選X2超過30質(zhì)量％，Y2為15質(zhì)量％以上，且[X2/(X2+Y2)×100]＞50；特別優(yōu)選X2超過40質(zhì)量％，Y2為20質(zhì)量％以上，且[X2/(X2+Y2)×100]＞50。
上述非水溶性基質(zhì)(ii)除了上述交聯(lián)PBD及上述交聯(lián)EVA外，還可以含有其他聚合物。其他聚合物可以單獨(dú)或組合使用上述[1]中舉例的各種熱塑性樹脂、彈性體、橡膠及固化樹脂等。在這些其他聚合物中優(yōu)選聚乙烯樹脂等烯烴系樹脂、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物等ABS系樹脂、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物等聚苯乙烯系彈性體、聚丙烯酸系樹脂、乙烯基酯系樹脂、飽和聚酯系樹脂、聚酰胺系樹脂及聚甲醛系樹脂。上述舉例的其他聚合物可以是未交聯(lián)聚合物也可以是交聯(lián)聚合物。進(jìn)一步，當(dāng)是交聯(lián)聚合物時(shí)，可以是以任意方法交聯(lián)，可以是與EVA或PBD共交聯(lián)或未共交聯(lián)。還有，這些其他聚合物也可以是由酸酐基、羧基、羥基、環(huán)氧基、氨基等改性的聚合物。這些聚合物可以只使用一種也可以并用兩種以上。根據(jù)改性可以調(diào)節(jié)與交聯(lián)PBD、交聯(lián)EVA、水溶性粒子、或漿液的親和性。
上述非水溶性基質(zhì)(ii)中含有其他交聯(lián)聚合物時(shí)，其含有比例相對(duì)于100質(zhì)量％的非水溶性基質(zhì)全體，優(yōu)選5～70質(zhì)量％，更優(yōu)選10～60質(zhì)量％，尤其優(yōu)選20～50質(zhì)量％。
構(gòu)成上述[6]的研磨墊用組合物(II)的非水溶性基質(zhì)(ii)可使根據(jù)上述[1]記載的方法的斷裂殘留伸長在100％以下。
第五個(gè)觀點(diǎn)的上述[5]及[6]的研磨墊用組合物的水溶性粒子可以適用上述[1]中說明的水溶性粒子。
還有，研磨墊用組合物中可以含有一種或兩種以上的上述[1]中舉例的相溶劑、現(xiàn)有漿液中含有的成分、添加劑等。
獲得上述[5]及[6]的研磨墊用組合物的方法可以與上述[1]相同。
根據(jù)上述[5]及[6]的研磨墊用組合物，可根據(jù)上述[1]記載的方法，將溫度0～80℃之間的縱彈性模量的變化量控制在1000MPa以下，進(jìn)一步800MPa以下，尤其600MPa以下。
還有，在溫度20～50℃之間可以把在溫度差10℃間的縱彈性模量的變化量控制在500MPa以下，進(jìn)一步400MPa以下，尤其200MPa以下。根據(jù)它們的效果如在上述[1]中記載。
本發(fā)明第六個(gè)觀點(diǎn)的研磨墊用組合物是，把含有未交聯(lián)非水溶性聚合物和水溶性粒子的未交聯(lián)研磨墊用組合物進(jìn)行交聯(lián)處理得到的研磨墊用組合物，上述未交聯(lián)非水溶性聚合物含有未交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯共聚物和未交聯(lián)1，2-聚丁二烯，當(dāng)形成非水溶性基質(zhì)的材料為100質(zhì)量％時(shí)，該未交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯共聚物或該未交聯(lián)1，2-聚丁二烯的含有比例為10質(zhì)量％以上，并且通過上述交聯(lián)處理上述未交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯共聚物和上述未交聯(lián)1，2-聚丁二烯的各自至少一部分交聯(lián)。
本發(fā)明第六個(gè)觀點(diǎn)中，可制成未交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯共聚物的含有比例是形成非水溶性基質(zhì)的材料為100質(zhì)量％時(shí)的10質(zhì)量％以上的研磨墊用組合物(III)，也可制成未交聯(lián)1，2-聚丁二烯的含有比例是形成非水溶性基質(zhì)的材料為100質(zhì)量％時(shí)的10質(zhì)量％以上的研磨墊用組合物(IV)。未交聯(lián)EVA和/或未交聯(lián)PBD在未交聯(lián)研磨墊用組合物的交聯(lián)處理時(shí)至少一部分被交聯(lián)。未交聯(lián)EVA中交聯(lián)的部分成為上述[1]中的交聯(lián)EVA，還有，未交聯(lián)PBD中交聯(lián)的部分成為上述[3]中的交聯(lián)PBD。在以下[7]和[8]說明這些組合物。
由含有未交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯共聚物和未交聯(lián)1，2-聚丁二烯的未交聯(lián)研磨墊用組合物獲得的研磨墊用組合物(III)未交聯(lián)研磨墊用組合物中的未交聯(lián)EVA的含有比例為，當(dāng)形成非水溶性基質(zhì)的材料為100質(zhì)量％時(shí)，為10質(zhì)量％以上，優(yōu)選15質(zhì)量％以上，更優(yōu)選20質(zhì)量％以上，尤其優(yōu)選30質(zhì)量％以上。但不足100質(zhì)量％，通常為95質(zhì)量％以下。如果交聯(lián)EVA的含有比例不足10質(zhì)量％，將難以充分發(fā)揮含有交聯(lián)EVA的效果。
未交聯(lián)EVA的醋酸乙烯單元的含量可以與上述[1]中的交聯(lián)EVA相同。
未交聯(lián)研磨墊用組合物中的未交聯(lián)PBD的含有比例為，當(dāng)形成非水溶性基質(zhì)的材料為100質(zhì)量％時(shí)，優(yōu)選5質(zhì)量％以上，更優(yōu)選10質(zhì)量％以上，尤其優(yōu)選20質(zhì)量％以上。如果交聯(lián)PBD的含有比例不足5質(zhì)量％，則交聯(lián)后的交聯(lián)PBD的含有比例少，將無法充分發(fā)揮含有交聯(lián)PBD的效果。
還有，未交聯(lián)EVA的含有比例為，未交聯(lián)EVA和未交聯(lián)PBD合計(jì)為100質(zhì)量％時(shí)，優(yōu)選超過50質(zhì)量％，更優(yōu)選50～90質(zhì)量％，尤其優(yōu)選60～80質(zhì)量％。
還有，當(dāng)形成非水溶性基質(zhì)的材料為100質(zhì)量％時(shí)，未交聯(lián)EVA的含有比例(X3)和未交聯(lián)PBD的含有比例(Y3)的優(yōu)選組合如下。即，優(yōu)選X3超過10質(zhì)量％，Y3為5質(zhì)量％以上，且[X3/(X3+Y3)×100]＞50；更優(yōu)選X3超過20質(zhì)量％，Y3為10質(zhì)量％以上，且[X3/(X3+Y3)×100]＞50；進(jìn)一步優(yōu)選X3超過30質(zhì)量％，Y3為15質(zhì)量％以上，且[X3/(X3+Y3)×100]＞50；特別優(yōu)選X3超過40質(zhì)量％，Y3為20質(zhì)量％以上，且[X3/(X3+Y3)×100]＞50。
未交聯(lián)研磨墊用組合物中除了未交聯(lián)EVA及未交聯(lián)PBD外，還可以含有其他未交聯(lián)聚合物。其他未交聯(lián)聚合物可以單獨(dú)或組合使用上述[1]中舉例的各種熱塑性樹脂、彈性體、橡膠及固化樹脂等未交聯(lián)物。其中優(yōu)選聚乙烯樹脂等烯烴系樹脂、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物等ABS系樹脂、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物等聚苯乙烯系彈性體、聚丙烯酸系樹脂、乙烯基酯系樹脂、飽和聚酯系樹脂、聚酰胺系樹脂及聚甲醛系樹脂的各種未交聯(lián)物。它們經(jīng)交聯(lián)處理成為各種交聯(lián)聚合物或共交聯(lián)聚合物，具有與上述[5]相同的效果。使用其他未交聯(lián)聚合物時(shí)，其在未交聯(lián)研磨墊用組合物中的混合量為，當(dāng)形成水溶性基質(zhì)的材料為100質(zhì)量％時(shí)，優(yōu)選5～70質(zhì)量％，更優(yōu)選10～40質(zhì)量％。
通過交聯(lián)處理形成非水溶性基質(zhì)的材料獲得的非水溶性基質(zhì)(iii)可使根據(jù)上述[1]記載的方法的斷裂殘留伸長在100％以下，優(yōu)選30％以下，更優(yōu)選10％以下，進(jìn)一步優(yōu)選5％以下，通常在0％以上。
上述未交聯(lián)研磨墊用組合物中含有水溶性粒子。
該水溶性粒子可以適用上述[1]中說明的水溶性粒子。
還有，上述未交聯(lián)研磨墊用組合物可以含有一種或兩種以上的在上述[1]中舉例的相溶劑、現(xiàn)有漿液中含有的成分、添加劑等。
上述“交聯(lián)處理”是對(duì)未交聯(lián)研磨墊用組合物進(jìn)行的處理，是含在構(gòu)成該未交聯(lián)研磨墊用組合物的未交聯(lián)非水溶性聚合物中的未交聯(lián)EVA及未交聯(lián)PBD的各自至少一部分被交聯(lián)的處理。該交聯(lián)處理中，未交聯(lián)PBD和未交聯(lián)EVA可以是共交聯(lián)也可以不是共交聯(lián)。還有，未交聯(lián)PBD和未交聯(lián)EVA的交聯(lián)可以是同時(shí)進(jìn)行，也可以是先進(jìn)行任意一方再進(jìn)行另一方。根據(jù)該交聯(lián)處理形成的交聯(lián)EVA的含量為，交聯(lián)后的非水溶性基質(zhì)(iii)為100質(zhì)量％時(shí)，優(yōu)選10質(zhì)量％以上。還有，未交聯(lián)EVA及未交聯(lián)PBD的各自的交聯(lián)度可以優(yōu)選為5％以上，更優(yōu)選10％以上，尤其優(yōu)選15％以上。交聯(lián)度也可以是為100％。
還有，交聯(lián)處理含有其他未交聯(lián)聚合物的未交聯(lián)研磨墊用組合物時(shí)，其他未交聯(lián)聚合物可以是共交聯(lián)也可以不是共交聯(lián)。還有，其他未交聯(lián)聚合物不交聯(lián)也可含在本發(fā)明研磨墊用組合物(III)中。
還有，進(jìn)行交聯(lián)的方法可以與上述[2]等相同。
由含有未交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯共聚物和未交聯(lián)1，2-聚丁二烯的未交聯(lián)研磨墊用組合物獲得的研磨墊用組合物(IV)未交聯(lián)研磨墊用組合物中的未交聯(lián)PBD的含有比例為，當(dāng)形成非水溶性基質(zhì)的材料為100質(zhì)量％時(shí)，為10質(zhì)量％以上，優(yōu)選15質(zhì)量％以上，更優(yōu)選20質(zhì)量％以上，尤其優(yōu)選30質(zhì)量％以上。如果未交聯(lián)PBD的含有比例不足10質(zhì)量％，將難以充分發(fā)揮含有交聯(lián)PBD的效果。
未交聯(lián)研磨墊用組合物中的未交聯(lián)EVA的含有比例為，當(dāng)形成非水溶性基質(zhì)的材料為100質(zhì)量％時(shí)，優(yōu)選5質(zhì)量％以上，更優(yōu)選10質(zhì)量％以上，進(jìn)一步優(yōu)選20質(zhì)量％以上，尤其優(yōu)選30質(zhì)量％以上。如果未交聯(lián)EVA的含有比例不足5質(zhì)量％，將難以充分發(fā)揮含有交聯(lián)EVA的效果。
還有，未交聯(lián)EVA的醋酸乙烯單元的含量可以與上述[1]中的EVA相同。
還有，未交聯(lián)PBD的含有比例為，當(dāng)未交聯(lián)EVA和未交聯(lián)PBD合計(jì)為100質(zhì)量％時(shí)，優(yōu)選超過50質(zhì)量％，更優(yōu)選50～90質(zhì)量％。
還有，當(dāng)形成非水溶性基質(zhì)的材料為100質(zhì)量％時(shí)，未交聯(lián)PBD的含有比例(X4)和未交聯(lián)EVA的含有比例(Y4)的優(yōu)選組合如下。即，優(yōu)選X4超過10質(zhì)量％，Y4為5質(zhì)量％以上，且[X4/(X4+Y4)×100]＞50；更優(yōu)選X4超過20質(zhì)量％，Y4為10質(zhì)量％以上，且[X4/(X4+Y4)×100]＞50；進(jìn)一步優(yōu)選X4超過30質(zhì)量％，Y4為15質(zhì)量％以上，且[X4/(X4+Y4)×100]＞50；特別優(yōu)選X4超過40質(zhì)量％，Y4為20質(zhì)量％以上，且[X4/(X4+Y4)×100]＞50。
進(jìn)一步，未交聯(lián)研磨墊用組合物中除了未交聯(lián)EVA及未交聯(lián)PBD外，還可以含有其他未交聯(lián)聚合物。其他未交聯(lián)聚合物可以單獨(dú)或組合使用上述[1]中舉例的各種熱塑性樹脂、彈性體、橡膠及固化樹脂等未交聯(lián)物。其中優(yōu)選聚乙烯樹脂等烯烴系樹脂、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物等ABS系樹脂、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物等聚苯乙烯系彈性體、聚丙烯酸系樹脂、乙烯基酯系樹脂、飽和聚酯系樹脂、聚酰胺系樹脂及聚甲醛系樹脂的各種未交聯(lián)物。它們經(jīng)交聯(lián)處理成為各種交聯(lián)聚合物或共交聯(lián)聚合物，具有與上述[6]相同的效果。使用其他未交聯(lián)聚合物時(shí)，其在未交聯(lián)研磨墊用組合物中混合量為，當(dāng)形成非水溶性基質(zhì)的材料為100質(zhì)量％時(shí)，優(yōu)選5～70質(zhì)量％，更優(yōu)選5～50質(zhì)量％，尤其優(yōu)選5～30質(zhì)量％。
通過交聯(lián)處理上述形成非水溶性基質(zhì)的材料獲得的非水溶性基質(zhì)(iv)可使根據(jù)上述[1]記載的方法的斷裂殘留伸長在100％以下，優(yōu)選30％以下，更優(yōu)選10％以下，進(jìn)一步優(yōu)選5％以下，通常在0％以上。
上述未交聯(lián)研磨墊用組合物中含有水溶性粒子。
該水溶性粒子可以適用上述[1]中說明的水溶性粒子。
還有，上述未交聯(lián)研磨墊用組合物可以含有一種或兩種以上的上述[1]中舉例的相溶劑、現(xiàn)有漿液中含有的成分、添加劑等。
上述“交聯(lián)處理”是對(duì)未交聯(lián)研磨墊用組合物進(jìn)行的處理，是含在構(gòu)成該未交聯(lián)研磨墊用組合物的未交聯(lián)非水溶性聚合物中的未交聯(lián)EVA及未交聯(lián)PBD的各自至少一部分被交聯(lián)的處理。該交聯(lián)處理中，未交聯(lián)PBD和未交聯(lián)EVA可以是共交聯(lián)也可以不是共交聯(lián)。還有，未交聯(lián)PBD和未交聯(lián)EVA的交聯(lián)可以是同時(shí)進(jìn)行，也可以是先進(jìn)行任意一方再進(jìn)行另一方。根據(jù)該交聯(lián)處理形成的交聯(lián)PBD的含量為，交聯(lián)后的非水溶性基質(zhì)(iv)全體為100質(zhì)量％時(shí)，優(yōu)選10質(zhì)量％以上。還有，未交聯(lián)PBD及未交聯(lián)EVA的各自的交聯(lián)度可以優(yōu)選為5％以上，更優(yōu)選10％以上，尤其優(yōu)選15％以上。交聯(lián)度也可以是為100％。
還有，交聯(lián)處理含有其他未交聯(lián)聚合物的未交聯(lián)研磨墊用組合物時(shí)，其他未交聯(lián)聚合物可以是共交聯(lián)也可以不是共交聯(lián)。還有，其他未交聯(lián)聚合物不交聯(lián)而也可含在本發(fā)明研磨墊用組合物(IV)中。
還有，進(jìn)行交聯(lián)的方法可以與上述[2]等相同。
根據(jù)用上述交聯(lián)處理得到的上述[7]及[8]的研磨墊用組合物，用上述[1]記載的方法可將溫度0～80℃之間的縱彈性模量的變化量控制在1000MPa以下，進(jìn)一步800MPa以下，尤其600MPa以下。
還有，溫度20～50℃之間可以把在溫度差10℃間的縱彈性模量的變化量控制在500MPa以下，進(jìn)一步400MPa以下，尤其200MPa以下。它們產(chǎn)生的效果如上述[1]中記載。
研磨墊接著，對(duì)本發(fā)明研磨墊進(jìn)行說明。
本發(fā)明研磨墊具備由上述[1]～[8]的研磨墊用組合物構(gòu)成研磨部。上述“研磨部”為研磨墊的全部或一部分，構(gòu)成研磨墊的供于研磨的側(cè)面的全部或一部分。該研磨部為通過漿液或水等的供給對(duì)被研磨體發(fā)揮研磨效果的部分。研磨墊中對(duì)由研磨部構(gòu)成的大小不做特別限定，但優(yōu)選為研磨墊的供于研磨的側(cè)面的至少50％以上(更優(yōu)選80％以上，進(jìn)一步優(yōu)選90％以上)。如果由研磨部構(gòu)成的部分不足上述面的50％，將難以充分發(fā)揮具備該研磨部的效果。
還有，本發(fā)明研磨墊除了由上述研磨墊用組合物構(gòu)成的研磨部以外，還可具備具有其他功能的部分。具有其他功能的部分舉例有，如使用光學(xué)式終點(diǎn)檢測(cè)裝置檢測(cè)終點(diǎn)的窗戶部等。窗戶部可以使用如厚度2mm時(shí)對(duì)波長100～3000nm之間的任意波長的光的透過率在0.1％以上，優(yōu)選2％以上，或者對(duì)波長100～3000nm之間的任意波長區(qū)域的累計(jì)透過率在0.1％以上，優(yōu)選2％以上的材料。
還有，本發(fā)明研磨墊除了由上述研磨墊用組合物構(gòu)成的研磨部以外，還可具備由其他研磨墊用組合物構(gòu)成的研磨部。
該研磨墊的形狀不做特別限定，可以是如圓盤狀、帶狀、輥狀等，優(yōu)選根據(jù)研磨裝置適宜選擇。還有，使用前的研磨墊的大小也不做特別限定，如圓盤狀的研磨墊時(shí)可以是直徑0.5～500cm(進(jìn)一步1.0～250cm，尤其為20～200cm)、厚度0.1～100mm(尤其是1～10mm)。還有，本發(fā)明研磨墊的研磨面上可以根據(jù)需要設(shè)置溝槽。通過具備溝槽可以把漿液分配到研磨面的各個(gè)角落，并且可發(fā)揮暫時(shí)滯留的效果。進(jìn)一步，成為有效排出研磨時(shí)產(chǎn)生的研磨屑等廢棄物的通路。溝槽的形狀不做特別限定，可以是環(huán)狀、螺旋狀、格子狀、點(diǎn)圖案狀等。
還有，本發(fā)明的研磨墊制造方法不做特別限定，但因?yàn)樾枰宦?lián)。所以通常使用金屬模具成形。還有，可以成形為薄板狀后沖壓成給定形狀來獲得。進(jìn)一步，可以成形為塊狀后切割成給定形狀來獲得。
本發(fā)明的研磨墊可以是通過具備配置于其背面(指供于研磨的面的相反面?zhèn)?，以下也叫做“非研磨面?側(cè)的支撐層來成為復(fù)層型研磨墊。
支撐層是在非研磨面?zhèn)戎窝心|的層。該支撐層優(yōu)選為比研磨墊軟質(zhì)。通過具備更軟質(zhì)的支撐層，即使在研磨墊的厚度薄(如0.5mm以下)的情況，也能夠防止研磨時(shí)研磨墊從支撐層浮凸或研磨墊的研磨面彎曲等現(xiàn)象，可穩(wěn)定地進(jìn)行研磨。該支撐層的硬度相對(duì)于研磨墊硬度優(yōu)選為90％以下，更優(yōu)選80％以下，尤其優(yōu)選70％以下。但下限通常為10％。進(jìn)一步，上述支撐層的肖式D硬度優(yōu)選在70以下，更優(yōu)選在60以下，進(jìn)一步優(yōu)選在50以下。但下限通常為1。
還有，支持層的平面形狀不做特別限定，可以與研磨面相同或也可以不同。該支撐層的平面形狀舉例有如圓形、多邊形(四邊形等)等。還有，其厚度也不做特別限定，但優(yōu)選為0.1～5mm，更優(yōu)選0.5～2mm。但因?yàn)橛霉鈱W(xué)式終點(diǎn)檢測(cè)裝置檢測(cè)終點(diǎn)，所以在研磨墊具備窗戶部時(shí)，為了避免遮擋透過該窗戶部的光，可以具備與研磨墊同樣的窗戶部或相同窗戶部，或者不具備窗戶部而做成透光的缺口形狀。
構(gòu)成支撐層的材料也不做特別限定，但優(yōu)選使用給定形狀及性狀的成形容易，并且可賦予適度彈性等的有機(jī)材料。有機(jī)材料可適用構(gòu)成上述研磨墊組合物中的非水溶性基質(zhì)的各種聚合物。還有，構(gòu)成支撐層的有機(jī)材料可以是交聯(lián)聚合物，也可以是未交聯(lián)聚合物。進(jìn)一步，支撐層可以是多孔質(zhì)(發(fā)泡體)也可以是非多孔質(zhì)。
支撐層可以只具備一層，也可以具備兩層以上。還有，該支撐層和研磨墊可以是直接接合層疊，也可以夾著其他層來層疊。進(jìn)一步，支撐層可以通過粘接劑、粘接材料(粘接帶等)粘接在研磨墊或其他層上，也可以是通過部分地熔融來一體貼合。
這些本發(fā)明的研磨墊或復(fù)層型研磨墊通過含有交聯(lián)聚合物，具有優(yōu)異的彈性恢復(fù)力。因此，非常適用于CMP中要求特別高的平坦性的STI、Al及Cu等金屬配線、使用Al、Cu及W等的通路插頭(viaplug)、層間絕緣膜(氧化膜、Low-k及BPSG等)、氮化膜(TaN及TiN等)、聚硅、裸硅等的研磨。
實(shí)施例下面根據(jù)實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明。
研磨墊的制造實(shí)施例1-1使用調(diào)溫至160℃的雙軸擠壓機(jī)混煉未交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯共聚物(東曹株式會(huì)社制造，商品名“Ultracene630”)重量份和、未交聯(lián)1，2-聚丁二烯(JSR株式會(huì)社制造，商品名“JSR RB830”)20重量份和、作為水溶性粒子的β-環(huán)糊精(橫濱國際生物研究所株式會(huì)社制造，商品名“Dexipearl β-100”、平均粒徑20μm)100重量份。然后，添加有機(jī)過氧化物(日本油脂株式會(huì)社制造，商品名“PercumylD40”0.5重量份進(jìn)一步混煉。把該混煉物在調(diào)溫至170℃的金屬模具內(nèi)保持18分鐘進(jìn)行交聯(lián)處理，得到直徑60cm、厚度3mm的研磨墊。所得研磨墊中，用熱解氣相色譜法(以下簡(jiǎn)稱為“Py-GC”)檢測(cè)非水溶性基質(zhì)中的乙烯-醋酸乙烯共聚物的含有比例為82質(zhì)量％。進(jìn)一步，研磨墊全體為100體積％時(shí)的水溶性粒子的體積比例為約40體積％(非水溶性基質(zhì)和水溶性粒子的合計(jì)為100體積％時(shí)也一樣)。
實(shí)施例1-2除了未交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯共聚物(東曹株式會(huì)社制造，商品名“Ultracene630”)為60重量份、未交聯(lián)1，2-聚丁二烯(JSR株式會(huì)社制造，商品名“JSR RB830”)為40重量份以外，與實(shí)施例1-1相同來獲得直徑60cm、厚度3mm的研磨墊。所得研磨墊中，用Py-GC測(cè)定非水溶性基質(zhì)中的乙烯-醋酸乙烯共聚物的含有比例為61質(zhì)量％。進(jìn)一步，水溶性粒子的體積比例與實(shí)施例1-1相同為約40體積％。
實(shí)施例1-3除了未交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯共聚物(東曹株式會(huì)社制造，商品名“Ultracene630”)為30重量份、用未交聯(lián)聚乙烯(日本Polychem株式會(huì)社制造，商品名“YF30”)70重量份代替未交聯(lián)1，2-聚丁二烯以外，與實(shí)施例1-1同樣，用雙軸擠壓機(jī)混煉。然后，除了把有機(jī)過氧化物(日本油脂株式會(huì)社制造，商品名“PercumylD40”)的添加量定為1.0重量份以外，與實(shí)施例1-1相同來獲得直徑60cm、厚度3mm的研磨墊。所得研磨墊中，用Py-GC測(cè)定非水溶性基質(zhì)中的乙烯-醋酸乙烯共聚物的含有比例為31質(zhì)量％。進(jìn)一步，水溶性粒子的體積比例與實(shí)施例1-1相同為約40體積％。
比較例1-1使用調(diào)溫至150℃的雙軸擠壓機(jī)混煉未交聯(lián)1，2-聚丁二烯(JSR株式會(huì)社制造，商品名“JSR RB830”)100重量份和、作為水溶性粒子的β-環(huán)糊精(橫濱國際生物研究所株式會(huì)社制造，商品名“Dexipearl β-100”、平均粒徑20μm)100重量份。然后，添加有機(jī)過氧化物(日本油脂株式會(huì)社制造，商品名“PercumylD40”0.3重量份進(jìn)一步混煉。把該混煉物在調(diào)溫至170℃的金屬模具內(nèi)保持18分鐘進(jìn)行交聯(lián)處理，得到直徑60cm、厚度3mm的研磨墊。所得研磨墊中，用Py-GC測(cè)定非水溶性基質(zhì)中的乙烯-醋酸乙烯共聚物的含有比例為0質(zhì)量％。進(jìn)一步，研磨墊全體為100體積％時(shí)的水溶性粒子的體積比例為約40體積％(非水溶性基質(zhì)和水溶性粒子的合計(jì)為100體積％時(shí)也一樣)。
實(shí)施例2-1使用調(diào)溫至160℃的雙軸擠壓機(jī)混煉未交聯(lián)1，2-聚丁二烯(JSR株式會(huì)社制造，商品名“JSR RB830”)70重量份和、未交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯共聚物(東曹株式會(huì)社制造，商品名“Ultracene630”)30重量份和、作為水溶性粒子的β-環(huán)糊精(橫濱國際生物研究所株式會(huì)社制造，商品名“Dexipearl β-100”、平均粒徑20μm)40重量份。然后，添加有機(jī)過氧化物(日本油脂株式會(huì)社制造，商品名“PercumylD40”1.0重量份進(jìn)一步混煉。把該混煉物在調(diào)溫至170℃的金屬模具內(nèi)保持18分鐘進(jìn)行交聯(lián)處理，得到直徑60cm、厚度3mm的研磨墊。所得研磨墊中，用熱解氣相色譜法Py-GC測(cè)定非水溶性基質(zhì)中的1，2-聚丁二烯的含有比例為72質(zhì)量％。進(jìn)一步，研磨墊全體為100體積％時(shí)的水溶性粒子的體積比例為約21體積％(非水溶性基質(zhì)和水溶性粒子的合計(jì)為100體積％時(shí)也一樣)。
實(shí)施例2-2除了未交聯(lián)1，2-聚丁二烯(JSR株式會(huì)社制造，商品名“JSRRB830”)為55重量份、未交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯共聚物(東曹株式會(huì)社制造，商品名“Ultracene630”)為45重量份以外，與實(shí)施例2-1相同來獲得直徑60cm、厚度3mm的研磨墊。所得研磨墊中，用Py-GC測(cè)定非水溶性基質(zhì)中的1，2-聚丁二烯的含有比例為58質(zhì)量％。進(jìn)一步，水溶性粒子的體積比例與實(shí)施例2-1相同為約21體積％。
實(shí)施例2-3除了未交聯(lián)1，2-聚丁二烯(JSR株式會(huì)社制造，商品名“JSRRB830”)為70重量份、用未交聯(lián)聚乙烯(日本Polychem株式會(huì)社制造，商品名“YF30”)30重量份代替未交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯共聚物以外，與實(shí)施例2-1同樣，用雙軸擠壓機(jī)混煉。然后，除了把有機(jī)過氧化物(日本油脂株式會(huì)社制造，商品名“PercumylD40”)的添加量定為1.0重量份以外，與實(shí)施例2-1相同來獲得直徑60cm、厚度3mm的研磨墊。所得研磨墊中，用Py-GC測(cè)定非水溶性基質(zhì)中的1，2-聚丁二烯的含有比例為73質(zhì)量％。進(jìn)一步，水溶性粒子的體積比例與實(shí)施例2-1相同為約21體積％。
比較例2-1使用調(diào)溫至160℃的雙軸擠壓機(jī)混煉未交聯(lián)1，2-聚丁二烯(JSR株式會(huì)社制造，商品名“JSR RB830”)100重量份和、作為水溶性粒子的β-環(huán)糊精(橫濱國際生物研究所株式會(huì)社制造，商品名“Dexipearlβ-100”、平均粒徑20μm)40重量份。然后，添加有機(jī)過氧化物(日本油脂株式會(huì)社制造，商品名“PercumylD40”0.3重量份進(jìn)一步混煉。把該混煉物在調(diào)溫至170℃的金屬模具內(nèi)保持18分鐘進(jìn)行交聯(lián)處理，得到直徑60cm、厚度3mm的研磨墊。所得研磨墊中，用Py-GC測(cè)定非水溶性基質(zhì)中的1，2-聚丁二烯的含有比例為96質(zhì)量％。進(jìn)一步，水溶性粒子的體積比例與實(shí)施例2-1相同為約21體積％。
研磨墊的評(píng)價(jià)2-1成形性的評(píng)價(jià)用實(shí)施例1-1～1-3、2-1～2-3、比較例1-1～2-1的要領(lǐng)各自制造20枚研磨墊。但在脫模時(shí)使用兩種不同的脫模方法。一種是用夾具夾緊成形品的一端，直接輸送到成型機(jī)近旁的裝載臺(tái)。另一種是在成形品的下面插入薄助強(qiáng)板(金屬板)，在不彎曲成形品的情況下夾緊該助強(qiáng)板原樣地輸送到成型機(jī)近旁的裝載臺(tái)。使用各種脫模方法分別制造10枚研磨墊。觀察所得研磨墊，目測(cè)數(shù)出產(chǎn)生裂紋或破裂的研磨墊，計(jì)算出相對(duì)于制造總數(shù)的裂紋或破裂的比例。將其結(jié)果示于表1及表2。
2-2耐磨耗性的評(píng)價(jià)從在實(shí)施例1-1～1-3、2-1～2-3、比較例1-1～2-1中得到的研磨墊切出試驗(yàn)片，根據(jù)JIS K 6264使用DIN磨耗試驗(yàn)機(jī)測(cè)定磨耗容積。將其結(jié)果一并表示于表1及表2。
2-3縱彈性模量的溫度依賴性的評(píng)價(jià)使用固體用的粘彈性測(cè)定器(Rheometric Scientific公司制造，“RSA II”型)，用2.5mm×1.0mm的長條試驗(yàn)片，在20～100℃、起始負(fù)荷100g、最大應(yīng)變0.01％、頻率0.2Hz條件下用拉伸模式測(cè)定縱彈性模量。然后算出0～80℃之間的縱彈性模量的變化量，一并表示于表1及表2。
表1

表2

從表1的結(jié)果可以看出，非水溶性基質(zhì)在只由未交聯(lián)PBD構(gòu)成的比較例1-1中，脫模時(shí)產(chǎn)生30％比例的裂紋，優(yōu)選使用助強(qiáng)板。還可以看出，所得研磨墊的縱彈性模量的變化量及磨耗容積比實(shí)施例大。
相對(duì)于此，本發(fā)明制品的實(shí)施例1-1～1-3中，即使脫模時(shí)不使用助強(qiáng)板也完全不產(chǎn)生裂紋，可以看出與比較例1-1相比成形性優(yōu)異。還有，縱彈性模量的變化量為600～700MPa，可知與比較例1-1相比小13～25％。進(jìn)一步，磨耗容積為100～300cm3，可知與比較例1-1相比小45～82％。從而，可知含有交聯(lián)EVA的研磨墊為成形性優(yōu)異，縱彈性模量的變化量小，磨耗容積也小的優(yōu)異的研磨墊。
從表2的結(jié)果可以看出，非水溶性基質(zhì)在只由未交聯(lián)PBD構(gòu)成的比較例2-1中，脫模時(shí)產(chǎn)生30％比例的裂紋，優(yōu)選使用助強(qiáng)板。還可以看出，所得研磨墊的縱彈性模量的變化量及磨耗容積比實(shí)施例大。
相對(duì)于此，本發(fā)明制品的實(shí)施例2-1～2-3中，即使脫模時(shí)不使用助強(qiáng)板也完全不產(chǎn)生裂紋，可以看出與比較例2-1相比成形性優(yōu)異。還有，縱彈性模量的變化量也小為600～800MPa。尤其含有交聯(lián)EVA的實(shí)施例2-1及實(shí)施例2-2中可知與比較例2-1相比小25～38％。進(jìn)一步，磨耗容積為200～350cm3，可知與比較例2-1相比小30～60％。從而，可知含有交聯(lián)PBD以及其他交聯(lián)聚合物的研磨墊的成形性及耐磨耗性優(yōu)異。還有，可知尤其是其他交聯(lián)聚合物為交聯(lián)EVA時(shí)縱彈性模量的變化量小。
權(quán)利要求
1.一種研磨墊用組合物，含有非水溶性基質(zhì)和分散于該非水溶性基質(zhì)中的水溶性粒子，其特征在于上述非水溶性基質(zhì)含有交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯共聚物，并且不含有交聯(lián)1，2-聚丁二烯，當(dāng)上述非水溶性基質(zhì)全體為100質(zhì)量％時(shí)，上述交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯共聚物的含有比例為10質(zhì)量％以上。
2.一種研磨墊用組合物，是把含有未交聯(lián)非水溶性聚合物和水溶性粒子的未交聯(lián)研磨墊用組合物進(jìn)行交聯(lián)處理得到的研磨墊用組合物，其特征在于上述未交聯(lián)非水溶性聚合物含有未交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯共聚物，并且不含有未交聯(lián)1，2-聚丁二烯，當(dāng)形成非水溶性基質(zhì)的材料為100質(zhì)量％時(shí)，上述未交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯共聚物的含有比例為10質(zhì)量％以上，并且通過上述交聯(lián)處理，上述未交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯共聚物的至少一部分交聯(lián)。
3.一種研磨墊用組合物，含有非水溶性基質(zhì)和分散于該非水溶性基質(zhì)中的水溶性粒子，其特征在于上述非水溶性基質(zhì)含有交聯(lián)1，2-聚丁二烯和，除了交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯共聚物的其他交聯(lián)聚合物，上述非水溶性基質(zhì)全體為100質(zhì)量％時(shí)，上述交聯(lián)1，2-聚丁二烯的含有比例為10質(zhì)量％以上。
4.一種研磨墊用組合物，是把含有未交聯(lián)非水溶性聚合物和水溶性粒子的未交聯(lián)研磨墊用組合物進(jìn)行交聯(lián)處理得到的研磨墊用組合物，其特征在于上述未交聯(lián)非水溶性聚合物含有未交聯(lián)1，2-聚丁二烯和其他未交聯(lián)聚合物，并且不含有未交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯共聚物，當(dāng)形成非水溶性基質(zhì)的材料為100質(zhì)量％時(shí)，上述未交聯(lián)1，2-聚丁二烯的含有比例為10質(zhì)量％以上，并且通過上述交聯(lián)處理，上述未交聯(lián)1，2-聚丁二烯的至少一部分交聯(lián)。
5.一種研磨墊用組合物，含有非水溶性基質(zhì)和分散于該非水溶性基質(zhì)中的水溶性粒子，其特征在于上述非水溶性基質(zhì)含有交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯共聚物和交聯(lián)1，2-聚丁二烯，當(dāng)上述非水溶性基質(zhì)全體為100質(zhì)量％時(shí)，該交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯共聚物或該交聯(lián)1，2-聚丁二烯的含有比例為10質(zhì)量％以上。
6.如權(quán)利要求5記載的研磨墊用組合物，其中當(dāng)非水溶性基質(zhì)全體為100質(zhì)量％時(shí)，上述交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯共聚物的含有比例為10質(zhì)量％以上，并且該交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯共聚物和該交聯(lián)1，2-聚丁二烯合計(jì)為100質(zhì)量％時(shí)，上述交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯共聚物的含有比例超過50質(zhì)量％。
7.如權(quán)利要求5記載的研磨墊用組合物，其中當(dāng)非水溶性基質(zhì)全體為100質(zhì)量％時(shí)，上述1，2-聚丁二烯的含有比例為10質(zhì)量％以上，并且上述交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯共聚物和上述交聯(lián)1，2-聚丁二烯合計(jì)為100質(zhì)量％時(shí)，上述交聯(lián)1，2-聚丁二烯的含有比例為50質(zhì)量％以上。
8.一種研磨墊用組合物，是把含有未交聯(lián)非水溶性聚合物和水溶性粒子的未交聯(lián)研磨墊用組合物進(jìn)行交聯(lián)處理得到的研磨墊用組合物，其特征在于上述未交聯(lián)非水溶性聚合物含有未交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯共聚物和未交聯(lián)1，2-聚丁二烯，當(dāng)形成非水溶性基質(zhì)的材料為100質(zhì)量％時(shí)，該未交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯共聚物或該未交聯(lián)1，2-聚丁二烯的含有比例為10質(zhì)量％以上，并且通過上述交聯(lián)處理，上述未交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯共聚物和上述未交聯(lián)1，2-聚丁二烯的各自至少一部分交聯(lián)。
9.如權(quán)利要求8記載的研磨墊用組合物，其中當(dāng)形成非水溶性基質(zhì)的材料為100質(zhì)量％時(shí)，上述未交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯共聚物的含有比例為10質(zhì)量％以上，并且上述未交聯(lián)1，2-聚丁二烯和該未交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯共聚物合計(jì)為100質(zhì)量％時(shí)，上述未交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯共聚物的含有比例超過50質(zhì)量％。
10.如權(quán)利要求8記載的研磨墊用組合物，其中當(dāng)形成非水溶性基質(zhì)的材料為100質(zhì)量％時(shí)，上述未交聯(lián)1，2-聚丁二烯的含有比例為10質(zhì)量％以上，并且上述未交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯共聚物和上述未交聯(lián)1，2-聚丁二烯合計(jì)為100質(zhì)量％時(shí)，上述未交聯(lián)1，2-聚丁二烯的含有比例為50質(zhì)量％以上。
11.一種研磨墊，其特征在于具備由權(quán)利要求1～10的任意一項(xiàng)記載的研磨墊用組合物構(gòu)成的研磨部。
全文摘要
本發(fā)明涉及研磨墊用組合物以及使用它的研磨墊。目的在于提供成形性及耐磨耗性優(yōu)異，縱彈性模量的溫度依賴性小的研磨墊用組合物以及使用它的研磨墊。本研磨墊用組合物含有非水溶性基質(zhì)和分散于該非水溶性基質(zhì)中的水溶性粒子，其中，上述非水溶性基質(zhì)含有交聯(lián)乙烯－醋酸乙烯共聚物、和/或不含有交聯(lián)1，2－聚丁二烯，且相對(duì)于上述非水溶性基質(zhì)全體，含有規(guī)定量。
文檔編號(hào)B24B37/04GK1487015SQ0315499
公開日2004年4月7日 申請(qǐng)日期2003年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月26日
發(fā)明者保坂幸生, 岡本隆浩, 浩, 亨, 長谷川亨, 夫, 川橋信夫, 昭, 森野克昭 申請(qǐng)人:Jsr株式會(huì)社