專利名稱：：拋光墊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及可以穩(wěn)定且以高的拋光效率進行透鏡、反射鏡等光學材料、及硅晶片、硬盤用玻璃襯底、鋁襯底及通常的金屬拋光加工等要求高度表面平坦性的材料的平坦化加工的拋光墊。本發(fā)明的拋光墊特別適用于對硅晶片及其上形成了氧化物層、金屬層等的器件在進一步層壓和形成這些氧化物層及金屬層之前進行平坦化的工序。
背景技術(shù)：
：作為要求高度表面平坦性的代表材料，可以列舉出制造半導體集成電路(IC、LSI)的被稱為硅晶片的單晶硅的圓盤。硅晶片在IC、LSI等的制造工序中，為了形成電路形成中使用的各種薄膜的可靠的半導體接合，在層壓和形成氧化物層、金屬層的工序中，要求將表面高精度地精加工至平坦。在這種拋光精加工工序中，通常拋光墊被固定在被稱為臺板的可旋轉(zhuǎn)的支撐圓盤上，半導體晶片等加工物被固定在拋光墊上。然后，通過兩者的運動，使臺板和拋光墊之間產(chǎn)生相對速度，進而通過向拋光墊上連續(xù)供給含有磨粒的拋光漿料，進行拋光操作。作為拋光墊的拋光特性，要求拋光對象物的平坦性(平面性)及面內(nèi)均勻性優(yōu)良、拋光速度大。通過使拋光層高彈性率化，能夠一定程度地改善拋光對象物的平坦性、面內(nèi)均勻性?？紤]向下一代元件的發(fā)展，需要能進一步提高平坦性的高硬度的拋光墊。為了使平坦性提高，還可以使用非發(fā)泡類的硬拋光墊。但是，在使用這樣的硬墊時，會在拋光對象物的被拋光面產(chǎn)生劃痕(傷痕)。此外，非發(fā)泡類的拋光墊在拋光操作時，由于在墊表面不能充分地保持漿料中的磨粒，因此從拋光速度的觀點出發(fā)是不優(yōu)選的。并且，由于拋光墊的硬度越高，耐磨損性越低，因此從延長壽命的要求出發(fā)，這些拋光墊是有問題的。此外，提出了在非水溶性的熱塑性聚合物中分散有水溶性物質(zhì)的拋光墊(專利文獻l)。該拋光墊是非發(fā)泡體，但是分散在拋光墊中的水溶性物質(zhì)在拋光時溶解，從而在拋光墊表面產(chǎn)生發(fā)泡體之類的孔，并且由于拋光墊溶脹，拋光墊表面的硬度降低，因此有利于減少劃痕和提高拋光速度。但是，由于該拋光墊的墊表面溶脹，硬度降低，因此會使平坦化特性不充分。此外，以兼顧提高平面性和減少劃痕為目的，提出了由使有機多異氰酸酯、含有水溶性高分子多元醇的高分子量多元醇、及低分子量多元醇反應(yīng)而得到的異氰酸酯封端的預聚物和增鏈劑的聚合物構(gòu)成的拋光墊(專利文獻2)。但是，同樣，該拋光墊的墊表面溶脹，硬度降低，因此不能充分地滿足今后所要求的平坦化特性。專利文獻l:日本特開2001-47355號公報專利文獻2:日本專利第3571334號公報
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于，提供一種平坦化特性及耐磨損性優(yōu)良的拋光墊及其制造方法。此外，本發(fā)明的目的還在于提供一種使用了該拋光墊的半導體器件的制造方法。本發(fā)明人為了解決上述課題，進行了深入研究，發(fā)現(xiàn)利用以下所示的拋光墊能夠達到上述目的，由此完成本發(fā)明。艮P，本發(fā)明涉及一種拋光墊，其含有由具有微小氣泡的聚氨酯發(fā)泡體構(gòu)成的拋光層，其特征在于，所述聚氨酯發(fā)泡體是(l)通過與4，4'-亞甲基雙(鄰氯苯胺)反應(yīng)而形成tanS的峰值溫度為IO(TC以上的非發(fā)泡聚氨酯的異氰酸酯封端的預聚物A、(2)通過與4,4，-亞甲基雙(鄰氯苯胺)反應(yīng)而形成tanS的峰值溫度為4(TC以下的非發(fā)泡聚氨酯的異氰酸酯封端的預聚物B與(3)4，4，-亞甲基雙(鄰氯苯胺)的反應(yīng)固化物，且異氰酸酯封端的預聚物A與異氰酸酯封端的預聚物B的混合比為A/B二50/5090/10(重量%)。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過以特定的混合比使用上述2種異氰酸酯封端的預聚物，能夠兼顧平坦化特性及耐磨損性的提高。在單獨使用異氰酸酯封端的預聚物A或B的情況、及單獨使用或并用形成tanS的峰值溫度在上述范圍外的非發(fā)泡聚氨酯的異氰酸酯封端的預聚物的情況下，平坦性特性或耐磨損性中的任意一個差，不能使兩特性同時提高。此外，異氰酸酯封端的預聚物A的混合比不足50重量y。時，由于聚氨酯的儲存彈性模量變小，因此不能使拋光墊的平坦化特性提高。另一方面，異氰酸酯封端的預聚物A的混合比超過90重量。/。時，耐磨損性降低。優(yōu)選上述異氰酸酯封端的預聚物A含有數(shù)均分子量500~800的高分子量多元醇作為原料成分、上述異氰酸酯封端的預聚物B含有數(shù)均分子量1500~3000的高分子量多元醇作為原料成分。此外，優(yōu)選作為上述異氰酸酯封端的預聚物A的原料的異氰酸酯成分為芳香族二異氰酸酯及脂環(huán)式二異氰酸酯、作為上述異氰酸酯封端的預聚物B的原料的異氰酸酯成分為芳香族二異氰酸酯。通過使用上述高分子量多元醇及異氰酸酯成分，可以容易地將非發(fā)泡聚氨酯的tanS的峰值溫度調(diào)節(jié)到上述范圍。此外，優(yōu)選上述異氰酸酯封端的預聚物A的NCO重量。/。為9.815、上述異氰酸酯封端的預聚物B的NCO重量％為1.57。通過將預聚物A及B的NCO重量。/。調(diào)節(jié)到上述范圍，可以容易地將非發(fā)泡聚氨酯的tanS丄々/士，,《cfe、m"7ti1固.、上n=itrj啤1且7顯/支調(diào)"Psij丄訟？B頃。此外，本發(fā)明涉及一種拋光墊的制造方法，其包括通過將含有異氰酸酯封端的預聚物的第1成分和含有增鏈劑的第2成分混合、固化而制造聚氨酯發(fā)泡體的工序(l)，其特征在于，上述工序(l)是如下工序在含有異氰酸酯封端的預聚物的第l成分中添加硅類非離子表面活性劑，使其在聚氨酯發(fā)泡體中達到0.05~10重量％，進而，將上述第1成分與非反應(yīng)性氣體攪拌，制備所述非反應(yīng)性氣體以微小氣泡分散的氣泡分散液，然后在所述氣泡分散液中混合含有增鏈劑的第2成分，并進行固化，制造聚氨酯發(fā)泡體，上述異氰酸酯封端的預聚物是通過與增鏈劑反應(yīng)而形成tan5的峰值溫度為IO(TC以上的聚氨酯的異氰酸酯封端的預聚物A和通過與增鏈劑反應(yīng)而形成tanS的峰值溫度為4(TC以下的聚氨酯的異氰酸酯封端的預聚物B，且異氰酸酯封端的預聚物A與異氰酸酯封端的預聚物B的混合比為A/Bz50/5090/10(重量。/0)。本發(fā)明還涉及一種半導體器件的制造方法，其包括使用上述拋光墊對半導體晶片的表面進行拋光的工序。圖1是表示CMP拋光中使用的拋光裝置的一例的簡略構(gòu)成圖。標號說明1:拋光墊(拋光層)2:拋光平臺3:拋光劑(漿料)4:拋光對象物(半導體晶片)75:支撐臺(拋光頭)6、7:旋轉(zhuǎn)軸具體實施例方式本發(fā)明的拋光墊具有由具有微小氣泡的聚氨酯發(fā)泡體構(gòu)成的拋光層。本發(fā)明的拋光墊可以僅為上述拋光層，也可以為拋光層與其它層(例如緩沖層等)的層壓體。聚氨酯樹脂耐磨損性優(yōu)良，通過多樣地改變原料組成，能容易地得到具有所希望的物性的聚合物，因此，是特別優(yōu)選用作拋光層的形成材料的材料。上述聚氨酯樹脂含有(l)通過與4,4，-亞甲基雙(鄰氯苯胺)反應(yīng)而形成tanS的峰值溫度為100。C以上的非發(fā)泡聚氨酯的異氰酸酯封端的預聚物A、(2)通過與4，4，-亞甲基雙(鄰氯苯胺)反應(yīng)而形成tanS的峰值溫度為4(TC以下的非發(fā)泡聚氨酯的異氰酸酯封端的預聚物B與(3)4,4'-亞甲基雙(鄰氯苯胺)的反應(yīng)固化物。上述異氰酸酯封端的預聚物A及B可以使用異氰酸酯成分及多元醇成分(高分子量多元醇、低分子量多元醇等)來制備。作為異氰酸酯成分，可以使用聚氨酯的領(lǐng)域中公知的化合物，沒有特別限定。作為異氰酸酯成分，例如可以列舉2，4-甲苯二異氰酸酯、2，6-甲苯二異氰酸酯、2，2'-二苯基甲烷二異氰酸酯、2，4'-二苯基甲烷二異氰酸酯、4，4，-二苯基甲烷二異氰酸酯、1，5-萘二異氰酸酯、對苯二異氰酸酯、間苯二異氰酸酯、對亞二甲苯基二異氰酸酯、間亞二甲苯基二異氰酸酯等芳香族二異氰酸酯；亞乙基二異氰酸酯、2，2,4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯、1，6-六亞甲基二異氰酸酯等脂肪族二異氰酸酯；1,4-環(huán)己烷二異氰酸酯、4，4'-二環(huán)己基甲垸二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、降冰片烷二異氰酸酯等脂環(huán)式二異氰酸酯。這些物質(zhì)可以使用1種，也可以混合2種以上使用。作為異氰酸酯成分，除上述二異氰酸酯化合物之外，還可以使用3官能團以上的多官能多異氰酸酯化合物。作為多官能團的異氰酸酯化合物，市售品有亍"^乇、7'工一》一N("W工A公司制造)及商品名于"二，木一卜(旭化成工業(yè)公司制造)的一系列的二異氰酸酯加合物。制備上述異氰酸酯封端的預聚物A時，優(yōu)選并用芳香族二異氰酸酯及脂環(huán)式二異氰酸酯，特別優(yōu)選并用甲苯二異氰酸酯和二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯。在制備上述異氰酸酯封端的預聚物B時，優(yōu)選使用芳香族二異氰酸酯，特別優(yōu)選使用甲苯二異氰酸酯。作為高分子量多元醇，例如可以列舉以聚四亞甲基醚二醇為代表的聚醚多元醇；以聚己二酸丁二醇酯為代表的聚酯多元醇；聚己內(nèi)酯多元醇、聚己內(nèi)酯之類的聚酯二醇與碳酸亞烷基酯的反應(yīng)物等聚酯聚碳酸酯多元醇；使碳酸亞乙酯與多元醇反應(yīng)，然后使得到的反應(yīng)混合物與有機二元羧酸反應(yīng)而得到的聚酯聚碳酸酯多元醇；以及通過多羥基化合物與碳酸芳酯的酯交換反應(yīng)得到的聚碳酸酯多元醇等。這些物質(zhì)可以單獨使用，也可以并用2種以上。在制備上述異氰酸酯封端的預聚物A時，優(yōu)選使用數(shù)均分子量500~800的高分子量多元醇，更優(yōu)選使用數(shù)均分子量550~750的高分子量多元醇。在制備上述異氰酸酯封端的預聚物B時，優(yōu)選使用數(shù)均分子量1500~3000的高分子量多元醇，更優(yōu)選使用數(shù)均分子量17002500的高分子量多元醇。作為低分子量多元醇，例如可以列舉乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，2-丁二醇、1，3-丁二醇、1,4-丁二醇、2，3-丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、1,4-環(huán)己垸二甲醇、3-甲基-l,5-戊二醇、二乙二醇、三乙二醇、1，4-雙(2-羥基乙氧基)苯、三羥甲基丙烷、甘油、1,2，6-己三醇、季戊四醇、四羥甲基環(huán)己烷、甲基葡萄糖苷、山梨糖醇、甘露醇、衛(wèi)矛醇、蔗糖、2,2,6，6-四(羥甲基)環(huán)己醇、二乙醇胺、N-甲基二乙醇胺及三乙醇胺等。這些物質(zhì)可以單獨使用，也可以并用2種以上。此外，作為異氰酸酯封端的預聚物A及B的原料，還可以并用乙二胺、甲苯二胺、二苯基甲烷二胺及二亞乙基三胺等的低分子量聚胺。此外，還可以并用單乙醇二胺、2-(2-氨基乙基氨基)乙醇及單丙醇胺等醇胺。這些物質(zhì)可以單獨使用，也可以并用2種以上。低分子量多元醇及低分子量多元胺等的混合量沒有特別限定，為了將上述tanS的峰值溫度調(diào)節(jié)到目標范圍內(nèi)，優(yōu)選為作為異氰酸酯封端的預聚物A或B的原料的全部含活性氫化合物的5~55mol%，更優(yōu)選為5~40mol%。在制造異氰酸酯封端的預聚物A時，優(yōu)選以NCO重量％為9.8~15的方式混合上述原料，更優(yōu)選NCO重量。/。為11~14.5。另一方面，在制造異氰酸酯封端的預聚物B時，優(yōu)選以NCO重量％為1.5~7的方式混合上述原料，更優(yōu)選NCO重量％為2~6.5。利用預聚物法制造聚氨酯發(fā)泡體時，在預聚物A及B的固化中，使用4，4，-亞甲基雙(鄰氯苯胺)(MOCA)作為增鏈劑。通過使用MOCA，反應(yīng)性及得到的聚氨酯發(fā)泡體的物性優(yōu)良。本發(fā)明中，需要使異氰酸酯封端的預聚物A與異氰酸酯封端的預聚物B的混合比為A/B=50/50~90/10(重量％)，優(yōu)選為A/B-55/4585/15(重量。/。)。此外，為了獲得具有所希望的拋光特性的拋光墊，異氰酸酯成分的異氰酸酯基數(shù)相對于MOCA的氨基數(shù)優(yōu)選為0.8~1.2，進一步優(yōu)選為0.99~1.15。異氰酸酯基數(shù)在上述范圍外時，產(chǎn)生固化不良，不能得到所要求的比重及硬度，拋光特性可能降低。此外，由上述異氰酸酯封端的預聚物A及B與MOCA反應(yīng)得到的非發(fā)泡聚氨酯在4(TC的儲存彈性模量(E')優(yōu)選為8002500MPa，更優(yōu)選為900-2000MPa。儲存彈性模量不足800MPa時，平坦化特性可能變差，超過2500MPa時，晶片表面容易產(chǎn)生劃痕。此外，4(TC下的tanS優(yōu)選為0.07~0.3，更優(yōu)選為0.1-0.2。tanS不足0.07時，耐磨損性可能降低；超過0.3時，修飾性降低，從而拋光速度可能降低。另外，評價4(TC下的儲存彈性模量及tanS的理由是通常，在拋光時，由于拋光墊表面的溫度上升到4(TC左右，因此有必要評價該溫度下的聚氨酯樹脂的物性。聚氨酯發(fā)泡體可以利用熔融法、溶液法等公知的氨基甲酸酯化技術(shù)來制造，但是從成本、作業(yè)環(huán)境等出發(fā)，優(yōu)選以熔融法來制造。本發(fā)明的聚氨酯發(fā)泡體的制造通過預聚物法來進行。由預聚物法得到的聚氨酯樹脂的物理特性優(yōu)良，因此優(yōu)選。另外，由于異氰酸酯封端的預聚物A及B的分子量為約800~約5000時加工性、物理特性等優(yōu)良，因此優(yōu)選。上述聚氨酯發(fā)泡體是通過將含有異氰酸酯封端的預聚物A及B的第1成分以及含有M0CA的第2成分混合，并進行固化來制造的。作為聚氨酯發(fā)泡體的制造方法，例如可以列舉添加中空微球的方法、機械發(fā)泡法、化學發(fā)泡法等。另外，可以組合使用各方法，但特別優(yōu)選使用了作為聚垸基硅氧垸與聚醚的共聚物的硅類非離子表面活性劑的機械發(fā)泡法。作為該硅類非離子表面活性劑，例示了SH-192、L-5340(東^夕'々-一二>夕'^D->制造)、B8465(3'—卜"S二S卜制造)等作為優(yōu)選化合物。并且，根據(jù)需要，還可以添加抗氧化劑等穩(wěn)定劑、潤滑劑、顏料、填充劑、防靜電劑以及其它的添加劑。以下對構(gòu)成拋光墊(拋光層)的微小氣泡類型的聚氨酯發(fā)泡體的制造方法的例子進行說明。所述聚氨酯發(fā)泡體的制造方法具有以下工序。1)制備氣泡分散液的發(fā)泡工序在含有異氰酸酯封端的預聚物A及B的第1成分中添加硅類非離子表面活性劑，使其在聚氨酯發(fā)泡體中達到0.05~10重量％，在非反應(yīng)性氣體的存在下進行攪拌，使非反應(yīng)性氣體以微小氣泡分散，制成氣泡分散液。將上述預聚物在常溫、固體的狀態(tài)下預熱到適宜的溫度，使其熔融后使用。2)固化劑(增鏈劑)混合工序在上述氣泡分散液中添加含有MOCA的第2成分，進行混合、攪拌，成為發(fā)泡反應(yīng)液。3)注模工序?qū)⑸鲜霭l(fā)泡反應(yīng)液注入模具中。4)固化工序加熱注入模具中的發(fā)泡反應(yīng)液，使其反應(yīng)固化。作為用于形成上述微小氣泡的非反應(yīng)性氣體，優(yōu)選非可燃性氣體，具體而言，可以例示氮氣、氧氣、二氧化碳、氦氣和氬氣等稀有氣體、以及它們的混合氣體，從成本方面考慮，最優(yōu)選使用經(jīng)干燥除去水分后的空氣。作為使非反應(yīng)性氣體以微小氣泡狀分散于含有硅類非離子表面活性劑的第1成分中的攪拌裝置，沒有特別的限制，可以使用公知的攪拌裝置，具體而言，可以例示均質(zhì)器、溶解器、雙螺桿行星式混合器(planetarymixer)等。攪拌裝置的攪拌葉片的形狀沒有特別地限制，但使用漏斗型攪拌葉片可以得到微小氣泡，因此優(yōu)選。另外，在發(fā)泡工序中制備氣泡分散液的攪拌和在混合工序中添加增鏈劑并混合的攪拌，優(yōu)選的方式是使用不同的攪拌裝置。特別是混合工序中的攪拌可以不是形成氣泡的攪拌，優(yōu)選使用不巻入大氣泡的攪拌裝置。作為這樣的攪拌裝置，優(yōu)選行星式混合器。發(fā)泡工序和混合工序的攪拌裝置也可以使用相同的攪拌裝置，優(yōu)選根據(jù)需要進行攪拌葉片的旋轉(zhuǎn)速度調(diào)節(jié)等攪拌條件的調(diào)節(jié)后使用。在聚氨酯發(fā)泡體的制造方法中，將通過發(fā)泡反應(yīng)液注入模具中并反應(yīng)至不流動的的發(fā)泡體加熱和后固化，具有使發(fā)泡體的物理特性提高的效果，因此是非常優(yōu)選的。也可以作為將發(fā)泡反應(yīng)液注入模具之后立即放入加熱烘箱中進行后固化的條件，在這樣的條件下，熱不會立即傳導至反應(yīng)成分中，因此氣泡直徑不會變大。固化反應(yīng)在常壓下進行時氣泡形狀穩(wěn)定，因此優(yōu)選。在聚氨酯發(fā)泡體中，還可以使用叔胺類等公知的促進聚氨酯反應(yīng)的催化劑。催化劑的種類、添加量可以根據(jù)混合工序之后注入規(guī)定形狀的模具的流動時間進行選擇。聚氨酯發(fā)泡體的制造，即可以是在容器中計量投入并攪拌各成分的間歇方式，也可以是將各成分和非反應(yīng)性氣體連續(xù)供給到攪拌裝置中并進行攪拌，送出氣泡分散液而制造成形品的連續(xù)生產(chǎn)方式。此外，將作為聚氨酯發(fā)泡體原料的預聚物裝入反應(yīng)容器中，然后投入增鏈劑，進行攪拌，之后將其注入規(guī)定大小的注模中，制成塊狀，之后使用刨狀或帶鋸狀的切片機將該塊狀物進行切片的方法、或可以在上述注模工序中將其做成薄片狀。此外，還可以將作為原料的樹脂熔解，從T-形模擠出并成形，直接得到片狀的聚氨酯發(fā)泡體。上述聚氨酯發(fā)泡體的平均氣泡直徑優(yōu)選為20~80ium，更優(yōu)選為30~60/xm。上述聚氨酯發(fā)泡體的ASKERD硬度優(yōu)選為45~65度，更優(yōu)選為55~65度。上述聚氨酯發(fā)泡體的比重優(yōu)選為0.6~0.87，更優(yōu)選為0.750.85。本發(fā)明的拋光墊(拋光層)的與被拋光材料接觸的拋光表面具有用于保持和更新漿料的的凹凸結(jié)構(gòu)。由發(fā)泡體構(gòu)成的拋光層在拋光表面具有多個開口，具有保持和更新漿料的作用，但是通過在拋光表面形成凹凸結(jié)構(gòu)，可以更有效地進行漿料的保持和更新，并且，可以防止與被拋光材料的吸附所造成的被拋光材料的破壞。凹凸結(jié)構(gòu)只要是可以保持和更新漿料的形狀即可，沒有特別限制，例如可以列舉XY格子溝、同心圓狀溝、貫通溝、非貫通孔、多角棱柱、圓柱、螺旋狀溝、偏心圓狀溝、放射狀溝及這些溝組合成的形狀。此外，這些凹凸結(jié)構(gòu)通常具有規(guī)則性，但是為了保持和更新漿料，可以在各一定范圍內(nèi)改變溝間距、溝寬、溝深等。上述凹凸結(jié)構(gòu)的制造方法沒有特別地限定，例如可以列舉使用規(guī)定尺寸的車刀之類的夾具進行機械切削的方法、將樹脂注入具有規(guī)定的表面形狀的模具并使其固化進行制造的方法、使用具有規(guī)定的表面形狀的壓板按壓樹脂進行制造的方法、使用光刻法進行制造的方法、使用印刷法進行制造的方法以及通過使用二氧化碳激光等激光進行制造的方法等。拋光層的厚度沒有特別地限定，通常為約0.8mm約4mm，優(yōu)選為1.52.5mm。作為制造上述厚度的拋光層的方法，例如可以列舉使用帶鋸方式或刨機方式的切片機將上述微小發(fā)泡體塊切成規(guī)定厚度的方法、將樹脂注入具有規(guī)定厚度腔室的模具中并使其固化的方法以及使用涂敷技術(shù)或片材成形技術(shù)的方法等。此外，上述拋光層的厚度偏差優(yōu)選為100/mi以下。厚度偏差超過100Mm時，拋光層具有大的起伏，出現(xiàn)與被拋光材料的接觸狀態(tài)不同的部分，對拋光特性造成不良的影響。此外，為了消除拋光層的厚度偏差，通常在拋光初期，使用將金剛石磨粒電沉積或熔合而形成的修飾劑對拋光層表面進行修飾，但是，超過上述范圍會使修飾時間延長，使生產(chǎn)效率下降。作為抑制拋光層厚度偏差的方法，例如可以列舉對切成規(guī)定厚度的拋光片表面進行拋光的方法。此外，在進行拋光時，優(yōu)選以粒度等不同的拋光材料分階段地進行。本發(fā)明的拋光墊可以為上述拋光層與緩沖片貼合而成的拋光墊。上述緩沖片(緩沖層)是補充拋光層的特性的。緩沖片在CMP中必須同時滿足處于權(quán)衡關(guān)系的平面性和均勻性兩者。平面性是指對具有圖案形成時產(chǎn)生的微小凹凸的被拋光材料進行拋光時圖案部的平坦性，均勻性是指被拋光材料整體的均勻性。通過拋光層的特性改善平面性，通過緩沖片的特性改善均勻性。本發(fā)明的拋光墊中，優(yōu)選使用比拋光層更柔軟的緩沖片。作為上述緩沖片，例如可以列舉聚酯無紡布、尼龍無紡布、丙烯酸無紡布等纖維無紡布及浸滲有聚氨酯的聚酯無紡布之類的樹脂浸滲無紡布；聚氨酯泡沫、聚乙烯泡沫等高分子樹脂發(fā)泡體；丁二烯橡膠、異戊二烯橡膠等橡膠性樹脂；以及感光性樹脂等。作為使拋光層和緩沖片貼合的方法，例如可以列舉用雙面膠帶夾持并擠壓拋光層和緩沖片的方法。上述雙面膠帶是在無紡布或薄膜等基材的雙面設(shè)有粘合層的一般娃古h"K古i一^別.r^i々薛、/cfa&、、/金]悉楚山^/HM生/擊RR-強日益力il-卜外，作為粘合層的組成，例如可以列舉橡膠類粘合劑或丙烯酸類粘合劑等。從金屬離子的含量出發(fā)，由于丙烯酸類粘合劑金屬離子的含量少，因此優(yōu)選。此外，有時拋光層和緩沖片由于組成不同，因此可以使雙面膠帶的各粘合層的組成不同，并使各層的粘合力適當。本發(fā)明的拋光墊中，也可以在與臺板粘接的面上設(shè)置雙面膠帶。作為該雙面膠帶，與上述相同，可以使用具有在基材的兩面設(shè)置有粘合層的一般結(jié)構(gòu)的雙面膠帶。作為基材，例如可以列舉無紡布及薄膜等。如果考慮到在拋光墊使用后從臺板的剝離，基材優(yōu)選使用薄膜。此外，作為粘合層的組成，例如可以列舉橡膠類粘合劑及丙烯酸類粘合劑等。從金屬離子的含量出發(fā)，由于丙烯酸類粘合劑的金屬離子含量少，因此優(yōu)選。半導體器件是經(jīng)使用上述拋光墊對半導體晶片的表面進行拋光的工序進行制造的。半導體晶片通常是指在硅晶片上層壓布線金屬及氧化膜。半導體晶片的拋光方法、拋光裝置沒有特別地限制，例如，可以使用如圖1所示具有支撐拋光墊(拋光層)l的拋光平臺2、支撐半導體晶片4的支撐臺(拋光頭)5和用于對晶片進行均勻加壓的背襯材料、和拋光劑3的供給機構(gòu)的拋光裝置等進行。拋光墊1例如通過用雙面膠帶粘貼而安裝在拋光平臺2上。拋光平臺2和支撐臺5，以使各自支撐的拋光墊1和半導體晶片4相對的方式設(shè)置，分別具有旋轉(zhuǎn)軸6、7。另外，支撐臺5側(cè)設(shè)置有用于將半導體晶片4壓在拋光墊1上的加壓機構(gòu)。拋光時，使拋光平臺2和支撐臺5旋轉(zhuǎn)的同時將半導體晶片4壓在拋光墊1上，一邊供給槳料一邊進行拋光。漿料的流量、拋光載荷、拋光平臺轉(zhuǎn)速、以及晶片轉(zhuǎn)速沒有特別限制，可以適當進行調(diào)節(jié)。由此，將半導體晶片4的表面的突出部分除去而拋光為平坦狀。之后，通過切片、焊接、包裝等制作半導體器件。半導體器件可以用于運算處理裝置及存儲器等。實施例以下，列舉實施例對本發(fā)明進行說明，但是，本發(fā)明不限于這些實施例。(數(shù)均分子量的測定)數(shù)均分子量使用GPC(凝膠滲透色譜法)進行測定，以標準聚苯乙烯換算。GPC裝置島津制作所制、LC-10A色譜柱將PolymerLaboratories公司制造的(PLgel、5/mi、500A)、(PLgel、5/mi、IOOA)、及(PLgel、5pm、50A)3根色譜柱連接使用流量1.0ml/分鐘濃度1.0g/l注入量40]Ul柱溫40°C洗脫液四氫呋喃(tanS峰值溫度的測定)將制得的異氰酸酯封端的預聚物(a)、(b)、(c)或(d)與MOCA以ISO指數(shù)=105的方式進行混合，在100。C下進行20小時的固化，分別制造非發(fā)泡聚氨酯。使用動態(tài)粘彈性測定裝置(METTLERTOLEDO公司帝'J、DMA861e)在下述測定條件下測定該非發(fā)泡聚氨酯的tanS峰值溫度。測定條件頻率1HZ溫度-60~150°C升溫速度2YC/分鐘控制載荷3N(非發(fā)泡聚氨酯的4(TC下的儲存彈性模量及tanS的測定)將制得的異氰酸酯封端的預聚物(a)(d)與MOCA以表1上述的比例分別混合，在100'C下進行20小時的固化，分別制造非發(fā)泡聚氨酯。使用動態(tài)粘彈性測定裝置(METTLERTOLEDO公司帝lj、DMA861e)在下述測定條件下測定各非發(fā)泡聚氨酯的4(TC下的儲存彈性模量(MPa)及tan5。測定條件頻率1HZ溫度一60150。C升溫速度2.5'C/分鐘控制載荷3N(平均氣泡直徑的測定)用切片機盡可能薄地平行切割所得聚氨酯發(fā)泡體為厚度lmm以下的試樣，并將其作為平均氣泡直徑測定用試樣。將試樣固定在載玻片上，使用SEM(S國3500N、日立廿4工>》-〉亍厶義'(株))在100倍下進行觀察。使用圖像分析軟件(WinRoof、三谷商事(株))對得到的圖像進行任意范圍的總氣泡直徑的測定，算出平均氣泡直徑。(比重測定)根據(jù)JISZ8807-1976進行。將制得的聚氨酯發(fā)泡體切割為4cmx8.5cm的短條帶狀(厚度任意)，將其作為比重測定用試樣，在溫度23。C士2。C、濕度50%±5%的環(huán)境中靜置16小時。使用比重計(廿'^卜II々^公司制造)，測定比重。(硬度測定)根據(jù)JISK6253-1997進行。將制得的聚氨酯發(fā)泡體切割為2cmx2cm(厚度任意)大小，將其作為硬度測定用試樣，在溫度23°C±2°C、濕度50%±5%的環(huán)境中靜置16小時。測定時使試樣重疊，使厚度達到6mm以上。使用硬度計(高分子計器公司制造，ASKERD型硬度計)測定硬度。(拋光特性的評價)使用SPP600S(岡本工作機械公司制造)作為拋光裝置，使用制得的拋光墊來評價拋光速度。拋光速度是對在8英寸的硅晶片上成膜有1/mi的熱氧化膜的晶片拋光約0.5/rni，根據(jù)此時的時間而算出的。重復進行該操作，將進行8小時連續(xù)拋光后的拋光速度示于表1。氧化膜的膜厚測定使用干涉式膜厚測定裝置(大冢電子公司制造)。作為拋光條件，在拋光中以流量150ml/分鐘添加硅槳料(SS12*《水y卜公司制造)作為漿料。將拋光載荷設(shè)為350g/cm2、拋光平臺轉(zhuǎn)速設(shè)為35rpm、晶片轉(zhuǎn)速設(shè)為30rpm。此外，平坦性的評價中，在8英寸的硅晶片上堆積0.5pm的熱氧化膜，然后進行L/S(線和間隔一25Mm/5/mi、及L/S=5/rni/25/mi的圖案形成，進一步堆積1/mi的熱氧化膜(TE0S)，制造初期階差0.5Mm的帶有圖案的晶片。通過在上述拋光條件下對該晶片進行拋光，測定總階差為2000A以下時25pm間隔的底部的切削量來進行評價。將連續(xù)拋光8小時后的切削量示于表1?？梢哉f，切削量的值越小，平坦性越優(yōu)良。(修飾速度的測定)邊使用金剛石修飾機(旭義<~乇>卜'公司制造、M型#100、20cm*圓形)旋轉(zhuǎn)制得的拋光墊，邊將其表面修飾均勻。將此時的修飾機的載荷設(shè)為450g/cm2、拋光平臺轉(zhuǎn)速設(shè)為30rpm、修飾機轉(zhuǎn)速設(shè)為15rpm、修飾時間設(shè)為100分鐘。然后，由修飾前后的拋光墊的厚度算出修飾速度(/mi/分鐘)。修飾速度優(yōu)選為4.5以下。制造例1在容器中裝入甲苯二異氰酸酯(2,4-體/2,6-體=80/20的混合物)37.4重量份、4，4，-二環(huán)己基甲垸二異氰酸酯16.8重量份、數(shù)均分子量650的聚四亞甲基醚二醇41.6重量份、1，3-丁二醇4.2重量份，在IO(TC下反應(yīng)3小時，得到異氰酸酯封端的預聚物(a)(NCO重量。/。14%)。以該預聚物(a)為原料的非發(fā)泡聚氨酯的tan5峰值溫度為133°C。制造例2在容器中裝入甲苯二異氰酸酯(2，4-體/2，6-體=80/20的混合物)18.4重量份、數(shù)均分子量2000的聚四亞甲基醚二醇80.4重量份、1,4-丁二醇1.1重量份，在IO(TC下反應(yīng)5小時，得到異氰酸酯封端的預聚物(b)(NCO重量％:4.4%)。以該預聚物(b)為原料的非發(fā)泡聚氨酯的tanS峰值溫度為-38'C。制造例3在容器中裝入甲苯二異氰酸酯(2,4-體/2,6-體=80/20的混合物)39重量份、數(shù)均分子量1000的聚四亞甲基醚二醇56重量份、1，4-丁二醇5重量份，在IO(TC下反應(yīng)5小時，得到異氰酸酯封端的預聚物(c)(NCO重量％:9.4%)。以該預聚物(c)為原料的非發(fā)泡聚氨酯的tanS峰值溫度為76°C。制造例4在容器中裝入甲苯二異氰酸酯(2,4-體/2,6-體=80/20的混合物)22.2重量份、數(shù)均分子量2000的聚己二酸乙二醇酯(日本聚氨酯制造、N-4040)76.6重量份、1,4-丁二醇1.1重量份，在IO(TC下反應(yīng)5小時，得到異氰酸酯封端的預聚物(d)(NCO重量％:6.4%)。以該預聚物(d)為原料的非發(fā)泡聚氨酯的tanS峰值溫度為3.5°C。實施例1在反應(yīng)容器中加入異氰酸酯封端的預聚物(a)85重量份、異氰酸酯封端的預聚物(b)15重量份及硅類非離子表面活性劑(3"—^卜'〉-S'7卜制造、B8465)3重量份，將溫度調(diào)節(jié)為8(TC。然后，使用攪拌葉片以轉(zhuǎn)速900rpm進行約4分鐘的劇烈攪拌，使反應(yīng)體系內(nèi)混入氣泡。此時，添加預先在120。C下熔融的4,4，-亞甲基雙(鄰氯苯胺)(<八，少、;力A公司制造、<,、5*-7S>MT)38重量份。NCO重量％為12.56%。持續(xù)進行約1分鐘的攪拌后，向盤型的敞口模具中注入反應(yīng)液。在該反應(yīng)液的流動性的消失時刻，將其放入烘箱內(nèi)，于11(TC下進行6小時的后固化，得到聚氨酯發(fā)泡體塊。使用帶鋸型切片機(7工'7少^公司制造)對該聚氨酯發(fā)泡體塊進行切片，得到聚氨酯發(fā)泡體薄片。然后，使用磨光機(7Sf'77公司制造)對該薄片進行表面磨光，使其達到規(guī)定的厚度，得到調(diào)整了厚度精度的薄片(薄片厚度1.27mm)。將該磨光處理后的薄片以規(guī)定的直徑(60cm)進行沖裁，使用溝加工機(東邦鋼機公司制造)對薄片表面進行溝寬0.25mm、溝間距1.50mm、溝深0.40mm的同心圓狀的溝加工，制造拋光層。然后，在該拋光層的背面層壓市售的在無紡布中浸滲有聚氨酯的緩沖材料(緩沖層)，制造拋光墊。實施例2在反應(yīng)容器中加入異氰酸酯封端的預聚物(a)60重量份、異氰酸酯封端的預聚物(b)40重量份及上述硅類非離子表面活性劑3重量份，將溫度調(diào)節(jié)為8(TC。然后，使用攪拌葉片以轉(zhuǎn)速900rpm進行約4分鐘的劇烈攪拌，使反應(yīng)體系內(nèi)混入氣泡。此時，添加預先在12(TC下熔融的上述4,4，-亞甲基雙(鄰氯苯胺)30.7重量份。NCO重量。/。為10.6%。然后，用與實施例l相同的方法來制造拋光墊。實施例3在反應(yīng)容器中加入異氰酸酯封端的預聚物(a)70重量份、異氰酸酯封端的預聚物(b)30重量份及上述硅類非離子表面活性劑3重量份，將溫度調(diào)節(jié)為80°C。然后，使用攪拌葉片以轉(zhuǎn)速900rpm進行約4分鐘的劇烈攪拌，使反應(yīng)體系內(nèi)混入氣泡。此時，添加預先在12(TC下熔融的上述4，4，-亞甲基雙(鄰氯苯胺)33.6重量份。NCO重量。/。為11.12%。然后，用與實施例1相同的方法來制造拋光墊。實施例4在反應(yīng)容器中加入異氰酸酯封端的預聚物(a)85重量份、異氰酸酯封端的預聚物(d)15重量份及上述硅類非離子表面活性劑3重量份，將溫度調(diào)節(jié)為8(TC。然后，使用攪拌葉片以轉(zhuǎn)速900rpm進行約4分鐘的劇烈攪拌，使反應(yīng)體系內(nèi)混入氣泡。此時，添加預先在12(TC下熔融的上述4，4'-亞甲基雙(鄰氯苯胺)38.9重量份。NCO重量。/。為12.86%。然后，用與實施例l相同的方法來制造拋光墊。實施例5在反應(yīng)容器中加入異氰酸酯封端的預聚物(a)70重量份、異氰酸酯封端的預聚物(d)30重量份及上述硅類非離子表面活性劑3重量份，將溫度調(diào)節(jié)為80°C。然后，使用攪拌葉片以轉(zhuǎn)速900rpm進行約4分鐘的劇烈攪拌，使反應(yīng)體系內(nèi)混入氣泡。此時，添加預先在12(TC下熔融的上述4，4，-亞甲基雙(鄰氯苯胺)35.4重量份。NCO重量。/。為11.72%。然后，用與實施例1相同的方法來制造拋光墊。實施例6在反應(yīng)容器中加入異氰酸酯封端的預聚物(a)60重量份、異氰酸酯封端的預聚物(d)40重量份及上述硅類非離子表面活性劑3重量份，將溫度調(diào)節(jié)為80°C。然后，使用攪拌葉片以轉(zhuǎn)速900rpm進行約4分鐘的劇烈攪拌，使反應(yīng)體系內(nèi)混入氣泡。此時，添加預先在12(TC下熔融的上述4，4'-亞甲基雙(鄰氯苯胺)33.1重量份。NCO重量。/。為10.96%。然后，用與實施例1相同的方法來制造拋光墊。比較例1在反應(yīng)容器中加入異氰酸酯封端的預聚物(a)100重量份、及上述硅類非離子表面活性劑3重量份，將溫度調(diào)節(jié)為8(TC。然后，使用攪拌葉片以轉(zhuǎn)速900rpm進行約4分鐘的劇烈攪拌，使反應(yīng)體系內(nèi)混入氣泡。此時，添加預先在12(TC下熔融的上述4,4'-亞甲基雙(鄰氯苯胺)42.3重量份。NCO重量。/。為14%。然后，用與實施例l相同的方法來制造拋光墊。比較例2在反應(yīng)容器中加入異氰酸酯封端的預聚物(a)30重量份、異氰酸酯封端的預聚物(b)70重量份及上述硅類非離子表面活性劑3重量份，將溫度調(diào)節(jié)為8(TC。然后，使用攪拌葉片以轉(zhuǎn)速900rpm進行約4分鐘的劇烈攪拌，使反應(yīng)體系內(nèi)混入氣泡。此時，添加預先在12(TC下熔融的上述4，4，-亞甲基雙(鄰氯苯胺)22重量份。NCO重量。/。為7.28%。然后，用與實施例1相同的方法來制造拋光墊。比較例3在反應(yīng)容器中加入異氰酸酯封端的預聚物(a)30重量份、異氰酸酯封端的預聚物(c)70重量份及上述硅類非離子表面活性劑3重量份，將溫度調(diào)節(jié)為SO。C。然后，使用攪拌葉片以轉(zhuǎn)速900rpm進行約4分鐘的劇烈攪拌，使反應(yīng)體系內(nèi)混入氣泡。此時，添加預先在12(TC下熔融的上述4，4'-亞甲基雙(鄰氯苯胺)32.6重量份。NCO重量。/。為10.78%。然后，用與實施例1相同的方法來制造拋光墊。比較例4在反應(yīng)容器中加入異氰酸酯封端的預聚物(b)100重量份、及上述硅類非離子表面活性劑3重量份，將溫度調(diào)節(jié)為8(TC。然后，使用攪拌葉片以轉(zhuǎn)速900rpm進行約4分鐘的劇烈攪拌，使反應(yīng)體系內(nèi)混入氣泡。此時，添加預先在120。C下熔融的上述4，4，-亞甲基雙(鄰氯苯胺)13.3重量份。NCO重量。/。為4.4。/。。然后，用與實施例1相同的方法來制造拋光墊。比較例5在反應(yīng)容器中加入異氰酸酯封端的預聚物(C)100重量份、及上述硅類非離子表面活性劑3重量份，將溫度調(diào)節(jié)為8(TC。然后，使用攪拌葉片以轉(zhuǎn)速900rpm進行約4分鐘的劇烈攪拌，使反應(yīng)體系內(nèi)混入氣泡。此時，添加預先在12(TC下熔融的上述4，4'-亞甲基雙(鄰氯苯胺)28.4重量份。NCO重量y。為9.4y。。然后，用與實施例1相同的方法來制造拋光墊。比較例6在反應(yīng)容器中加入異氰酸酯封端的預聚物(b)40重量份、異氰酸酯封端的預聚物(c)60重量份及上述硅類非離子表面活性劑3重量份，將溫度調(diào)節(jié)為8(TC。然后，使用攪拌葉片以轉(zhuǎn)速900rpm進行約4分鐘的劇烈攪拌，使反應(yīng)體系內(nèi)混入氣泡。此時，添加預先在12(TC下熔融的上述4,4'-亞甲基雙(鄰氯苯胺)22.4重量份。NCO重量％為7.4%。然后，用與實施例1相同的方法來制造拋光墊。比較例7在反應(yīng)容器中加入異氰酸酯封端的預聚物(d)100重量份、及上述硅類非離子表面活性劑3重量份，將溫度調(diào)節(jié)為8(TC。然后，使用攪拌葉片以轉(zhuǎn)速900rpm進行約4分鐘的劇烈攪拌，使反應(yīng)體系內(nèi)混入氣泡。此時，添加預先在12(TC下熔融的上述4，4'-亞甲基雙(鄰氯苯胺)19.3重量份。NCO重量。/。為6.4。/。。然后，用與實施例1相同的方法來制造拋光墊。使用由實施例及比較例得到的拋光墊進行拋光試驗，評價拋光特性。其結(jié)果示于表1。<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>由表1的結(jié)果可知，本發(fā)明的拋光墊的平坦化特性及耐磨損性均良好，但是比較例的拋光墊的平坦化特性或耐磨損性中的任一個較差。權(quán)利要求1.一種拋光墊，其包含由具有微小氣泡的聚氨酯發(fā)泡體構(gòu)成的拋光層，其特征在于，所述聚氨酯發(fā)泡體是(1)通過與4，4’-亞甲基雙(鄰氯苯胺)反應(yīng)而形成tanδ的峰值溫度為100℃以上的非發(fā)泡聚氨酯的異氰酸酯封端的預聚物A、(2)通過與4，4’-亞甲基雙(鄰氯苯胺)反應(yīng)而形成tanδ的峰值溫度為40℃以下的非發(fā)泡聚氨酯的異氰酸酯封端的預聚物B與(3)4，4’-亞甲基雙(鄰氯苯胺)的反應(yīng)固化物，且異氰酸酯封端的預聚物A與異氰酸酯封端的預聚物B的混合比以重量％計為A/B＝50/50～90/10。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的拋光墊，其中，異氰酸酯封端的預聚物A含有數(shù)均分子量500~800的高分子量多元醇作為原料成分，異氰酸酯封端的預聚物B含有數(shù)均分子量1500-3000的高分子量多元醇作為原料成分。3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的拋光墊，其中，作為異氰酸酯封端的預聚物A的原料的異氰酸酯成分是芳香族二異氰酸酯及脂環(huán)式二異氰酸酯，作為異氰酸酯封端的預聚物B的原料的異氰酸酯成分是芳香族二異氰酸酯。4.根據(jù)權(quán)利要求l所述的拋光墊，其中，異氰酸酯封端的預聚物A的NCO重量％為9.8~15，異氰酸酯封端的預聚物B的NCO重量％為1.5~7。5.—種制造拋光墊的方法，其包括通過將含有異氰酸酯封端的預聚物的第1成分和含有增鏈劑的第2成分混合、固化而制造聚氨酯發(fā)泡體的工序(l)，其特征在于，所述工序(l)是如下工序在含有異氰酸酯封端的預聚物的第1成分中添加硅類非離子表面活性劑，使其在聚氨酯發(fā)泡體中達到0,05~10重量％，進而，將所述第l成分與非反應(yīng)性氣體攪拌，制備所述非反應(yīng)性氣體以微小氣泡分散的氣泡分散液，然后在所述氣泡分散液中混合含有增鏈劑的第2成分，并進行固化，制造聚氨酯發(fā)泡體，所述異氰酸酯封端的預聚物是通過與增鏈劑反應(yīng)而形成tanS的峰值溫度為IO(TC以上的聚氨酯的異氰酸酯封端的預聚物A和通過與增鏈劑反應(yīng)而形成tanS的峰值溫度為4(TC以下的聚氨酯的異氰酸酯封端的預聚物B，且異氰酸酯封端的預聚物A與異氰酸酯封端的預聚物B的混合比以重量％計為A/B-50/50卯/10。6.—種半導體器件的制造方法，其包括使用權(quán)利要求1所述的拋光墊對半導體晶片的表面進行拋光的工序。全文摘要本發(fā)明的目的在于，提供一種平坦化特性及耐磨損性優(yōu)良的拋光墊及其制造方法。本發(fā)明涉及拋光墊，其包含由具有微小氣泡的聚氨酯發(fā)泡體構(gòu)成的拋光層，其特征在于，所述聚氨酯發(fā)泡體是(1)通過與4，4’-亞甲基雙(鄰氯苯胺)反應(yīng)而形成tanδ的峰值溫度為100℃以上的非發(fā)泡聚氨酯的異氰酸酯封端的預聚物A、(2)通過與4，4’-亞甲基雙(鄰氯苯胺)反應(yīng)而形成tanδ的峰值溫度為40℃以下的非發(fā)泡聚氨酯的異氰酸酯封端的預聚物B以及(3)4，4’-亞甲基雙(鄰氯苯胺)的反應(yīng)固化物，且異氰酸酯封端的預聚物A與異氰酸酯封端的預聚物B的混合比為A/B＝50/50～90/10(重量％)。文檔編號B24B37/20GK101489720SQ200780027348公開日2009年7月22日申請日期2007年8月22日優(yōu)先權(quán)日2006年8月31日發(fā)明者下村哲生,中井良之,小川一幸,數(shù)野淳,木村毅申請人:東洋橡膠工業(yè)株式會社