抛光垫的制造方法

专利名称：抛光垫的制造方法
技术领域：
本发明涉及可以稳定且以高抛光效率进行反射镜等光学材料及硅晶片、硬盘用玻 璃衬底、铝衬底以及一般的金属抛光加工等要求高度表面平坦性的材料的平坦化加工的 (层压)抛光垫及其制造方法。本发明的(层压)抛光垫，特别适合用于对硅晶片及其上形 成了氧化物层、金属层等的器件在进一步层压和形成这些氧化物层、金属层之前进行平坦 化的工序(粗抛光工序)。另外，本发明的(层压)抛光垫也适合在对所述材料的表面进行 精抛光时使用，特别是对硅晶片及玻璃的精抛光有用。
背景技术：
制造半导体装置时，进行在晶片表面形成导电膜，并通过进行光刻、蚀刻等形成布 线层的工序、在布线层上形成层间绝缘膜的工序等，通过这些工序在晶片表面产生由金属 等导电体及绝缘体构成的凹凸。近年来，为了实现半导体集成电路的高密度化，正在进行布 线的微细化及多层布线化，但是，与此相伴，将晶片表面的凹凸平坦化的技术变得重要。作为将晶片表面的凹凸平坦化的方法，一般采用化学机械抛光(以下，称为CMP)。 CMP是在将晶片的被抛光面压在抛光垫的抛光面上的状态下，使用磨粒分散的浆状抛光剂 (以下称为浆料)进行抛光的技术。CMP中一般使用的抛光装置，例如，如图1所示，具有用 于支撑抛光垫1的抛光平台2、用于支撑被抛光材料(半导体晶片)4的支撑台(抛光头)5 和用于进行晶片的均勻加压的衬材、及抛光剂的供给机构。抛光垫1，例如，通过双面胶带粘 贴而安装在抛光平台2上。抛光平台2和支撑台5以使其分别支撑的抛光垫1与被抛光材 料4相对的方式设置，并分别具有旋转轴6、7。另外，支撑台5 —侧，设置了用于使被抛光材 料4压在抛光垫1上的加压机构。以往，这样的抛光垫通过1)将树脂材料注入模具制作树脂块，用切片机将该树脂 块切片的制造方法、2)通过将树脂材料注入模具并进行挤压而制成薄片状的制造方法、3) 将原料树脂溶解并从T形模挤出成形而直接形成片状的制造方法等间歇方式制造。例如， 专利文献1中，通过反应注射成形法制造抛光用垫。另外，层压抛光垫的情况下，将通过上述方法得到的抛光层、缓冲层等多个树脂片 通过胶粘剂或双面胶带粘贴而进行制造，因此具有制造工序多、生产率差的问题。为了解决 该问题，在专利文献2中使用挤出机制造层压抛光用垫。另外，为了防止间歇方式的制造方法造成的硬度和气泡尺寸等的偏差，提出了连 续制造聚氨酯聚脲抛光片材的方法(专利文献3)。具体而言，将聚氨酯原料与具有300 μ m 以下粒径的微粉末和有机发泡剂混合，将该混合物在一对无限轨道面带间排出并使之流 延。之后，通过加热装置进行该混合物的聚合反应，将生成的片状成形物从面带分离而得到 抛光片材的方法。
另一方面，在抛光垫与被抛光材料接触的抛光表面上，通常设置用于保持和更新 浆料的沟。在由发泡体构成的抛光垫的情况下，抛光表面具有许多开口，具有保持和更新浆 料的功能，通过在抛光表面设置沟，可以更有效地进行浆料的保持和更新，而且可以防止与 被抛光材料的吸附所造成的被抛光材料的破坏。以往，所述沟是通过在制造抛光片后对其 抛光表面进行机械磨削或激光加工而形成的。但是，以往的沟加工工序存在费时、生产率差 的问题。另外，作为高精度抛光所使用的抛光垫，一般使用聚氨酯发泡体片。但是，聚氨酯 发泡体片虽然局部平坦化能力优良，但是缓冲性不足，因此，难以在晶片整个面上提供均勻 的压力。因此，通常在聚氨酯发泡体片的背面另外设置柔软的缓冲层，作为层压抛光垫用于 抛光加工。作为层压抛光垫，例如，开发了如下抛光垫。公开了一种抛光垫，其中将比较硬的第一层与比较软的第二层层压，并且在该第 一层的抛光面上设置规定间距的沟或规定形状的突起(专利文献4)。另外，公开了一种抛光布，其具有第一片状构件和第二片状构件，所述第一片状构 件具有弹性并且表面上形成凹凸，所述第二片状构件设置在所述第一片状构件的形成凹凸 的面上，具有与被处理衬底的被抛光面相对的面(专利文献5)。另外，公开了一种抛光垫，其具有抛光层以及被层压在所述抛光层的一个面上、并 且压缩率比所述抛光层大的发泡体支撑层(专利文献6)。但是，上述以往的层压抛光垫，是通过将抛光层与缓冲层利用双面胶带(粘合剂 层)粘贴而制造的，因此存在的问题是抛光中浆料侵入抛光层与缓冲层之间，导致双面胶 带的粘合力变弱，结果抛光层与缓冲层剥离。另外，公开了一种连续制造形状规则的抛光剂复合体粘接在基材上的抛光物品的 方法(专利文献7)。另外，为了减小抛光垫间的差异，公开了连续制造具有下垫层和抛光层 的抛光垫(专利文献8)。另外，进行CMP时存在晶片表面的平坦度判断的问题。即，需要检测达到所需的表 面特性和表面状态的时刻。以往，关于氧化膜的膜厚和抛光速度等，定期处理试验晶片并确 认结果后对成为制品的晶片进行抛光处理。但是，该方法中，处理试验晶片的时间和成本是浪费的，另外，预先完全未进行加 工的试验晶片和制品晶片，抛光效果随CMP特有的加载效果而不同，如果制品晶片不尝试 实际进行加工，则难以正确地预测加工结果。因此，最近为了解决上述问题，希望在CMP工艺时可以就地检测得到希望的表面 特性和厚度的时刻的方法。关于这样的检测，可以使用各种方法，但从测定精度及非接触测 定的空间分辨率的观点考虑，在旋转台板上安装利用激光的膜厚监测机构的光学检测方法 (专利文献9、专利文献10)正在成为主流。所述光学检测方法，具体而言，是通过窗(光透过区域)越过抛光垫向晶片照射光 束，通过监测其反射产生的干涉信号而检测抛光终点的方法。目前，作为光束，一般使用使用具有600nm附近的波长光的He-Ne激光或在 380 800nm具有波长光的卤灯的白光。这样的方法中，监测晶片表面层的厚度变化，由此获知近似于表面凹凸的深度，从 而确定终点。在这样的厚度变化等于凹凸深度的时刻，使CMP工艺结束。另外，关于通过这样的光学手段检测抛光终点的方法及该方法中使用的抛光垫，提出了各种各样的方法及抛光垫。例如，公开了一种抛光垫，其至少一部分具有透过190nm 3500nm的波长光的固 体且均质的透明聚合物片(专利文献11)。另外，公开了一种抛光垫，其中插入了带台阶的 透明塞(专利文献12)。另外，公开了一种抛光垫，其具有与抛光面为同一面的透明塞(专 利文献13)。另一方面，还提出了不使浆料从抛光区域与光透过区域的边界(接缝)漏出的方 案(专利文献14、15)。但是，即使在设置这些透明防漏片的情况下，浆料也从抛光区域与光 透过区域的边界(接缝)漏出到抛光层下部，浆料在该防漏片上堆积，使得光学终点检测产 生问题。今后，在半导体制造的高集成化和超小型化中，预计集成电路的布线宽度会越来 越小，此时需要高精度的光学终点检测，但是，以往的终点检测用窗尚不能充分解决上述漏 浆问题。专利文献1 日本特开2004-42189号公报专利文献2 日本特开2003-220550号公报专利文献3 日本特开2004-169038号公报专利文献4 日本特开2003-53657号公报专利文献5 日本特开平10-329005号公报专利文献6 日本特开2004-25407号公报专利文献7 日本特表平11-512874号公报专利文献8 日本特表2003-516872号公报专利文献9 美国专利第5069002号说明书专利文献10 美国专利第5081421号说明书专利文献11 日本特表平11-512977号公报专利文献12 日本特开平9-7985号公报专利文献13 日本特开平10-83977号公报专利文献14 日本特开2001-291686号公报专利文献15 日本特表2003-510826号公报

发明内容
第一本发明的目的在于提供制造工序少、生产率优良的抛光垫的制造方法。另外， 本发明的目的在于提供制造工序少、生产率优良、抛光层和缓冲层之间不产生剥离的层压 抛光垫的制造方法。第二本发明的目的在于提供生产率优良、厚度精度高的抛光垫的制造方法。另外， 本发明的目的在于提供生产率优良、厚度精度高、抛光层和缓冲层之间不产生剥离的层压 抛光垫的制造方法。第三本发明的目的在于提供高生产率制造能够防止抛光区域和光透过区域之间 漏浆的抛光垫的方法。另外，本发明的目的在于提供高生产率制造抛光层和缓冲层之间不 产生剥离、能够防止抛光区域和光透过区域之间漏浆的层压抛光垫的方法。
5
第四本发明的目的在于提供制造工序少、生产率优良的带沟抛光垫(以下也仅称 为“抛光垫”)的制造方法、以及通过该制造方法得到的带沟抛光垫。另外，本发明的目的在 于提供制造工序少、生产率优良、抛光层和缓冲层之间不产生剥离的带沟层压抛光垫(以 下也仅称为“层压抛光垫”)的制造方法、以及通过该制造方法得到的带沟层压抛光垫。本发明人为了解决上述问题进行了广泛深入的研究，结果发现，通过以下所示的 (层压)抛光垫的制造方法可以实现上述目的，并且完成了本发明。第一本发明的抛光垫的制造方法，包括通过机械发泡法制备气泡分散的氨基甲 酸酯组合物的工序；在送出面材的同时向其上连续地排出气泡分散的氨基甲酸酯组合物的 工序；在该气泡分散的氨基甲酸酯组合物上层压另一面材的工序；通过在将厚度调节均勻 的同时使气泡分散的氨基甲酸酯组合物固化而形成由聚氨酯发泡体构成的抛光层的工序； 通过与面平行地将该抛光层一切为二而同时制造两片由抛光层和面材构成的长抛光层的 工序；和切割长抛光层的工序。根据上述制造方法，可以同时制造两片由抛光层和面材构成的长抛光层，因此可 以以极高生产率制造抛光垫。得到的抛光层既可以单独作为抛光垫，也可以在其单面上层 压缓冲层制成层压抛光垫。另外，第一本发明的层压抛光垫的制造方法，包括通过机械发泡法制备气泡分散 的氨基甲酸酯组合物的工序；在送出缓冲层的同时向其上连续地排出气泡分散的氨基甲酸 酯组合物的工序；在该气泡分散的氨基甲酸酯组合物上层压另一缓冲层的工序；通过在将 厚度调节均勻的同时使气泡分散的氨基甲酸酯组合物固化而形成由聚氨酯发泡体构成的 抛光层的工序；通过与面平行地将该抛光层一切为二而同时制造两片由抛光层和缓冲层构 成的长层压片的工序；和切割长层压片的工序。根据上述制造方法，可以同时制造两片由抛光层和缓冲层构成的长层压片。另外， 由于可以省略将抛光层和缓冲层粘贴的工序，因此可以减少制造工序，可以以极高生产率 制造层压抛光垫。通过该制造方法得到的层压抛光垫，因为不使用双面胶带(粘合剂层)而 将抛光层和缓冲层直接层压，因此具有在抛光过程中抛光层和缓冲层不产生剥离的优点。第二本发明的抛光垫的制造方法，包括通过机械发泡法制备气泡分散的氨基甲 酸酯组合物的工序；在送出面材的同时在该面材的两端部和/或内部设置垫片的工序；向 未设置垫片的所述面材上连续地排出所述气泡分散的氨基甲酸酯组合物的工序；在排出的 所述气泡分散的氨基甲酸酯组合物上层压另一面材的工序；通过在将厚度调节均勻的同时 使气泡分散的氨基甲酸酯组合物固化而制作由聚氨酯发泡体构成的长抛光层的工序；和切 割长抛光层的工序。根据上述制造方法，可以连续地制造长抛光层，可以高生产率制造抛光垫。另外， 在向面材上排出气泡分散的氨基甲酸酯组合物之前，在面材的两端部设置垫片，由此可以 防止气泡分散的氨基甲酸酯组合物的滴落、并且可以提高长抛光层的厚度精度。另外，通过 在面材内部设置垫片，可以解决长抛光层的中央部厚度变薄的问题，可以进一步提高长抛 光层的厚度精度。另外，内部设置的垫片构成抛光层的一部分，因此必须是对抛光特性不产 生不良影响的垫片。得到的抛光层既可以单独作为抛光垫，也可以在其单面上层压缓冲层 而制成层压抛光垫。所述垫片，优选由热塑性树脂或热固性树脂形成。通过用热塑性树脂形成垫片，可
6以在卷绕的状态下保存及向面材上供给，也可以减少对抛光特性的影响，因此优选。另外， 在用热固性树脂形成垫片的情况下，垫片不容易变形，因此可以进一步提高长抛光层的厚 度精度。另外，内部设置的垫片优选在波长400 700nm整个范围内的光透过率为20%以 上。通过使用光透过率高的垫片，可以作为用于光学终点检测及光学膜厚检测的光透过区 域(窗)使用。另外，根据本发明的制造方法，垫片(光透过区域)在抛光层内部无间隙地 一体地形成，因此浆料也不会从光透过区域与抛光区域的间隙漏出。另外，所述垫片也可以由与所述气泡分散的氨基甲酸酯组合物相同组成的聚氨酯 发泡体形成。此时，由于垫片与抛光区域的物性相同，因此可以使抛光垫整面的抛光特性更 加均勻。另外，由于垫片与抛光区域完全形成一体，因此可以完全防止浆料的漏出。另外，内部设置的垫片，也可以由2片以上树脂片以可剥离方式层压而成。此时， 通过在制造长抛光层后将一部分树脂片剥离，可以使垫片比抛光层的厚度薄。由此，可以减 少对抛光特性的影响，或者可以形成用于保持和更新浆料的凹结构。另外，该垫片作为光透 过区域使用时，为了提高光透过率优选将一部分树脂片剥离。此时，优选将抛光背面侧的树 脂片剥离。因为在将抛光表面侧的树脂片剥离的情况下，浆料积存在形成的凹结构中，光透 过率有可能下降。另外，第二本发明的层压抛光垫的制造方法，包括通过机械发泡法制备气泡分散 的氨基甲酸酯组合物的工序；在送出缓冲层的同时在该缓冲层的两端部和/或内部设置垫 片的工序；向未设置垫片的所述缓冲层上连续地排出所述气泡分散的氨基甲酸酯组合物的 工序；在排出的所述气泡分散的氨基甲酸酯组合物上层压面材的工序；通过在将厚度调节 均勻的同时使气泡分散的氨基甲酸酯组合物固化而形成由聚氨酯发泡体构成的抛光层，从 而制作长层压片的工序；和切割长层压片的工序。根据上述制造方法，可以连续地制造由抛光层和缓冲层构成的层压抛光垫。另外， 可以省略将抛光层和缓冲层粘贴的工序，因此可以减少制造工序，可以高生产率制造层压 抛光垫。通过该制造方法得到的层压抛光垫，因为不使用双面胶带(粘合剂层)而直接层 压抛光层和缓冲层，因此具有在抛光过程中抛光层和缓冲层不产生剥离的优点。另外，在 向缓冲层上排出气泡分散的氨基甲酸酯组合物之前，在缓冲层的两端部和/或内部设置垫 片，由此可以得到与第一发明同样的效果。所述垫片由于与前述同样的理由，优选由热塑性树脂或热固性树脂形成。另外，内部设置的垫片，优选插入缓冲层的贯通孔内并且从缓冲层伸出。通过在缓 冲层上设置贯通孔并且向其中插入地设置垫片，可以将该垫片作为用于光学终点检测和光 学膜厚检测的光透过区域(窗)使用。此时，内部设置的垫片优选在波长400 700nm整个 范围内的光透过率为20%以上。根据本发明的制造方法，垫片(光透过区域)在抛光层内 部无间隙地一体地形成，因此浆料不会从光透过区域与抛光区域的间隙漏到缓冲层一侧。另外，所述垫片，由于与前述同样的理由，也可以由与所述气泡分散的氨基甲酸酯 组合物相同组成的聚氨酯发泡体形成。另外，内部设置的垫片，由于与前述同样的理由，也可以由2片以上的树脂片以可 剥离方式层压而成。第三本发明的抛光垫的制造方法，包括通过机械发泡法制备气泡分散的氨基甲
7酸酯组合物的工序；在送出面材的同时向该面材上的规定位置连续或间断地排出光透过区 域形成材料的工序；向未设置光透过区域形成材料的所述面材上连续地排出所述气泡分散 的氨基甲酸酯组合物的工序；在排出的所述光透过区域形成材料及气泡分散的氨基甲酸酯 组合物上层压另一面材的工序；通过在将厚度调节均勻的同时使光透过区域形成材料及气 泡分散的氨基甲酸酯组合物固化而制作光透过区域和抛光区域一体成形的长抛光层的工 序；和切割长抛光层的工序。根据上述制造方法，可以连续地制造具有光透过区域的长抛光层，可以高生产率 制造抛光垫。另外，由于光透过区域和抛光区域一体成形，因此抛光时浆料不会从光透过区 域与抛光区域的间隙漏出。得到的抛光层既可以单独作为抛光垫，也可以在其单面上层压 缓冲层而制成层压抛光垫。所述光透过区域形成材料，优选排出时的粘度为1 30Pa .So排出时的粘度如果 小于IPa · s，则流动性高，因此容易在面材上铺展。结果，具有难以仅仅在面材的规定位置 设置光透过区域形成材料、或者不能确保所需光透过区域形成材料的设置高度的倾向。另 一方面，如果超过30Pa · s,则具有难以控制间歇的排出的倾向。所述气泡分散的氨基甲酸酯组合物，优选排出时的粘度为1 20Pa .So排出时的 粘度如果小于IPa · s，则流动性高，因此容易在面材上铺展。结果，具有不能确保所需气泡 分散的氨基甲酸酯组合物的设置高度的倾向。另一方面，如果超过20Pa · s，则具有难以在 面材上均勻设置气泡分散的氨基甲酸酯组合物的倾向。所述光透过区域优选由热固性树脂形成，特别优选热固性聚氨酯树脂。通过用同 样的材料形成光透过区域和抛光区域，可以提高两区域的密合性。另外，可以使光透过区域 形成材料和气泡分散的氨基甲酸酯组合物同时热固化，因此制造工序简便。另外，第三本发明的层压抛光垫的制造方法，包括通过机械发泡法制备气泡分散 的氨基甲酸酯组合物的工序；在送出具有连续或间断设置的贯通孔的缓冲层的同时排出光 透过区域形成材料使其在该贯通孔内及贯通孔上堆积的工序；向未设置光透过区域形成材 料的所述缓冲层上连续地排出所述气泡分散的氨基甲酸酯组合物的工序；在排出的所述光 透过区域形成材料及气泡分散的氨基甲酸酯组合物上层压面材的工序；通过在将厚度调节 均勻的同时使光透过区域形成材料及气泡分散的氨基甲酸酯组合物固化而制作光透过区 域和抛光区域一体成形的长层压片的工序；和切割长层压片的工序。根据上述制造方法，可以连续地制造由抛光层和缓冲层构成的层压抛光垫。另外， 可以省略将抛光层和缓冲层粘贴的工序，因此可以减少制造工序，可以高生产率制造层压 抛光垫。通过该制造方法得到的层压抛光垫，因为不使用双面胶带(粘合剂层)而直接层 压抛光层和缓冲层，因此具有在抛光过程中抛光层和缓冲层不产生剥离的优点。另外，因为 光透过区域与抛光区域一体成形，所以在抛光时浆料也不会从光透过区域与抛光区域的间 隙漏出。所述光透过区域形成材料，优选排出时的粘度为1 30Pa .So排出时的粘度如果 小于IPa · s，则流动性高，因此容易在缓冲层上铺展。结果，具有难以以在贯通孔上高度堆 积的方式设置光透过区域形成材料的倾向。另一方面，如果超过30Pa · s，则具有难以在贯 通孔内完全填充光透过区域形成材料的倾向。所述气泡分散的氨基甲酸酯组合物，优选排出时的粘度为1 20Pa *s。排出时的粘度如果小于IPa · S，则流动性高，因此容易在缓冲层上铺展。结果，具有不能确保所需气 泡分散的氨基甲酸酯组合物的设置高度的倾向。另一方面，如果超过20Pa · s，则具有难以 在缓冲层上均勻设置气泡分散的氨基甲酸酯组合物的倾向。所述光透过区域，由于与前述同样的理由，优选由热固性树脂形成，特别优选热固 性聚氨酯树脂。第四本发明的带沟抛光垫的制造方法，包括通过机械发泡法制备气泡分散的氨 基甲酸酯组合物的工序；向具有凹结构的传送带上连续地排出气泡分散的氨基甲酸酯组合 物的工序；在排出的气泡分散的氨基甲酸酯组合物上层压面材的工序；通过在将厚度调节 均勻的同时使气泡分散的氨基甲酸酯组合物固化而制作由聚氨酯发泡体构成的带沟长抛 光层的工序；从传送带剥离带沟长抛光层的工序；和切割带沟长抛光层的工序。另外，第四本发明的带沟抛光垫的制造方法，包括通过机械发泡法制备气泡分散 的氨基甲酸酯组合物的工序；在送出具有凹结构的脱模片的同时向其上连续地排出气泡分 散的氨基甲酸酯组合物的工序；在排出的气泡分散的氨基甲酸酯组合物上层压面材的工 序；通过在将厚度调节均勻的同时使气泡分散的氨基甲酸酯组合物固化而制作由聚氨酯发 泡体构成的带沟长抛光层的工序；从带沟长抛光层剥离脱模片的工序；和切割带沟长抛光 层的工序。根据上述制造方法，可以连续地制造带沟长抛光层，可以高生产率制造带沟抛光 垫。另外，在形成抛光层时，可以将在传送带或脱模片的表面形成的凹结构转印到抛光层表 面，因此可以省略以往的通过机械磨削等进行沟加工的工序。得到的带沟长抛光层，既可以 单独作为带沟抛光垫，也可以通过在其单面上层压缓冲层而制成带沟层压抛光垫。另外，第四本发明的带沟层压抛光垫的制造方法，包括通过机械发泡法制备气泡 分散的氨基甲酸酯组合物的工序；向具有凹结构的传送带上连续地排出气泡分散的氨基甲 酸酯组合物的工序；在排出的气泡分散的氨基甲酸酯组合物上层压缓冲层的工序；通过在 将厚度调节均勻的同时使气泡分散的氨基甲酸酯组合物固化而形成由聚氨酯发泡体构成 的带沟长抛光层，从而制作带沟长层压片的工序；从传送带剥离带沟长层压片的工序；和 切割带沟长层压片的工序。另外，第四本发明的带沟层压抛光垫的制造方法，包括通过机械发泡法制备气泡 分散的氨基甲酸酯组合物的工序；在送出具有凹结构的脱模片的同时向其上连续地排出气 泡分散的氨基甲酸酯组合物的工序；在排出的气泡分散的氨基甲酸酯组合物上层压缓冲层 的工序；通过在将厚度调节均勻的同时使气泡分散的氨基甲酸酯组合物固化而形成由聚氨 酯发泡体构成的带沟长抛光层，从而制作带沟长层压片的工序；从带沟长层压片剥离脱模 片的工序；和切割带沟长层压片的工序。根据上述制造方法，可以连续地制造由带沟抛光层和缓冲层构成的带沟层压抛光 垫。另外，可以省略将带沟抛光层和缓冲层粘贴的工序，因此可以减少制造工序，可以高生 产率制造带沟层压抛光垫。通过该制造方法得到的带沟层压抛光垫，由于不使用双面胶带 (粘合剂层)而直接层压抛光层和缓冲层，因此具有在抛光过程中抛光层和缓冲层不产生 剥离的优点。另外，在形成抛光层时，传送带或脱模片的表面形成的凹结构可以转印到抛光 层表面，因此可以省略以往的通过机械磨削进行沟加工的工序。另外，本发明涉及通过前述方法制造的(层压)抛光垫、以及包括使用该(层压)抛光垫对半导体晶片表面进行抛光的工序的半导体器件制造方法。


图1是表示CMP抛光中使用的抛光装置一例的简略构成图。
图2是表示第一本发明的长抛光层或长层压片的制造工序的示意图。
图3是表示第二本发明的长抛光层或长层压片的制造工序的示意图。
图4是表示第二本发明的长抛光层或长层压片的制造工序另一例的示意图。
图5是表示第二本发明的长抛光层或长层压片的制造工序另一例的示意图。
图6是表示第二本发明的长抛光层或长层压片的制造工序另一例的示意图。
图7是表示第三本发明的抛光垫的制造工序一例的示意图。
图8是表示第三本发明的抛光垫的制造工序另一例的示意图。
图9是表示第三本发明的层压抛光垫的制造工序一例的示意图。
图10是表示第三本发明的层压抛光垫的制造工序另一例的示意图。
图11是表示第四本发明的带沟(层压)抛光垫的制造工序一例的示意图。
图12是表示第四本发明的带沟(层压)抛光垫的制造工序另一例的示意图。
标号说明
1 (层压)抛光垫
2 抛光台板
3 抛光剂(浆料)
4 被抛光材料(半导体晶片)
5 支撑台(抛光头)
6、7 :旋转轴
8 气泡分散的氨基甲酸酯组合物
9 混合头
IOaUOb 面材(基材、单面胶带)或缓冲层
11传送器
12棍
13、13’ 抛光层
14切割刃
15长抛光层或长层压片
16面材或缓冲层
17垫片
18面材
19缓冲层
20贯通孔
21光透过区域形成材料
22排出头
23传送带
24脱模片
10
25:型辊
具体实施例方式本发明的(层压)抛光垫的抛光层(或抛光区域)，由具有独立气泡的聚氨酯发泡 体(粗抛光用)、或者具有连续气泡的聚氨酯发泡体(粗抛光用或精抛光用)构成。聚氨酯 耐磨损性优良，通过对原料组成进行各种变化可以容易地得到具有所需物性的聚合物，因 此是作为抛光层形成材料的优选材料。所述聚氨酯，由异氰酸酯成分、多元醇成分(高分子量多元醇、低分子量多元醇 等)及增链剂形成。作为异氰酸酯成分，可以没有特别限定地使用聚氨酯领域中的公知化合物。作为 异氰酸酯成分，可以列举2，4_甲苯二异氰酸酯、2，6_甲苯二异氰酸酯、2，2’ - 二苯基甲烷 二异氰酸酯、2，4’ - 二苯基甲烷二异氰酸酯、4，4’ - 二苯基甲烷二异氰酸酯、聚合MDI、碳二 亚胺改性MDI(例如，商品名S 'J才彳、一卜MTL，日本聚氨酯工业制造)、1，5_萘二异氰酸酯、 对苯二异氰酸酯、间苯二异氰酸酯、对亚二甲苯基二异氰酸酯、间亚二甲苯基二异氰酸酯等 芳族二异氰酸酯；亚乙基二异氰酸酯、2，2，4_三甲基亚己基二异氰酸酯、1，6_亚己基二异 氰酸酯等脂肪族二异氰酸酯；1，4_环己烷二异氰酸酯、4，4’_ 二环己基甲烷二异氰酸酯、异 佛尔酮二异氰酸酯、降冰片烷二异氰酸酯等脂环式二异氰酸酯。这些物质可以使用一种也 可以两种以上混合使用。作为异氰酸酯成分，除上述二异氰酸酯化合物以外，也可以使用三官能以上的 多官能多异氰酸酯化合物。作为多官能异氰酸酯化合物，有市售的商品名^ 7 * P — ^ -N( 工&公司制造)及商品名，本一卜(旭化成工业公司制造)的一系列二异 氰酸酯加合物。上述异氰酸酯成分中，在制作具有微细独立气泡的聚氨酯发泡体的情况下，优选 将芳族二异氰酸酯与脂环式二异氰酸酯组合使用，特别优选将甲苯二异氰酸酯与二环己基 甲烷二异氰酸酯组合使用。另一方面，在制作具有微细连续气泡的聚氨酯发泡体的情况下， 优选使用4，4’ - 二苯基甲烷二异氰酸酯或碳二亚胺改性MDI。作为高分子量多元醇，可以列举聚氨酯技术领域中通常使用的化合物。例如，以 聚四亚甲基醚二醇为代表的聚醚多元醇、以聚己二酸亚丁酯为代表的聚酯多元醇、聚己内 酯多元醇、以聚己内酯等聚酯二醇与碳酸亚烷基酯的反应物等为例的聚酯聚碳酸酯多元 醇、使碳酸亚乙酯与多元醇反应然后使得到的反应混合物与有机二元羧酸反应而得到的聚 酯聚碳酸酯多元醇、以及通过多羟基化合物与碳酸芳酯的酯交换反应得到的聚碳酸酯多元 醇、使聚合物粒子分散的聚醚多元醇即聚合物多元醇等。这些物质可以单独使用也可以两 种以上组合使用。为了使聚氨酯发泡体形成连续气泡结构，优选使用聚合物多元醇，特别优选使用 使由丙烯腈和/或苯乙烯_丙烯腈共聚物构成的聚合物粒子分散的聚合物多元醇。该聚合 物多元醇，优选在使用的全部高分子量多元醇中以20 100重量％的量含有，更优选30 60重量％。所述高分子量聚合物(含有聚合物多元醇)优选以60 85重量％的量包含在 含有活性氢的化合物中，更优选70 80重量％。通过使用特定量的所述高分子量多元醇， 气泡膜容易破裂，从而容易形成连续气泡结构。
11
连续气泡结构的聚氨酯发泡体的情况下，上述高分子量多元醇中，优选使用羟 值20 100mgK0H/g的高分子量多元醇。更优选羟值为25 60mgK0H/g。羟值如果小于 20mgK0H/g,则聚氨酯的硬链段量变小，具有耐久性下降的倾向，如果超过100mgK0H/g，则聚 氨酯发泡体的交联度变得过高，具有变脆的倾向。独立气泡结构的聚氨酯发泡体的情况下，高分子量多元醇的数均分子量没有特别 限定，从得到的聚氨酯树脂的弹性特性等观点考虑，优选500 2000。数均分子量如果小于 500，则使用它的聚氨酯树脂弹性特性不充分，成为脆的聚合物。因此，由该聚氨酯树脂制造 的抛光垫变得过硬，成为晶片表面划痕的原因。另外，由于容易磨损，因此从垫寿命的观点 考虑也不优选。另一方面，数均分子量如果超过2000，则使用它的聚氨酯树脂变得过软，因 此由该聚氨酯树脂制造的抛光层具有平坦化特性变差的倾向。连续气泡结构的聚氨酯发泡体的情况下，高分子量多元醇的数均分子量没有特别 限制，从得到的聚氨酯的弹性特性等观点考虑优选为1500 6000。数均分子量如果小于 1500，则使用它的聚氨酯弹性特性不充分，容易成为脆的聚合物。因此，由该聚氨酯构成的 发泡体变得过硬，在晶片表面容易产生划痕。另一方面，数均分子量如果超过6000，则使用 它的聚氨酯树脂变得过软，因此由该聚氨酯构成的发泡体具有耐久性变差的倾向。可以将以下低分子量多元醇与高分子量多元醇组合使用乙二醇、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_环己烷二甲醇、3-甲基-1，5-戊二醇、二乙二醇、三乙二醇、1，4_双(2-羟基乙氧基) 苯、三羟甲基丙烷、甘油、1，2，6_己三醇、季戊四醇、四羟甲基环己烷、甲基葡糖苷、山梨糖 醇、甘露醇、卫矛醇、蔗糖、2，2，6，6_四(羟甲基)环己醇、二乙醇胺、N-甲基二乙醇胺及三 乙醇胺等。另外，也可以组合使用乙二胺、甲苯二胺、二苯基甲烷二胺及二乙撑三胺等低分 子量多胺。另外，也可以组合使用一乙醇胺、2-(2_氨基乙氨基)乙醇、以及一丙醇胺等醇 胺。这些低分子量多元醇、低分子量多胺等可以单独使用一种，也可以两种以上组合使用。多元醇成分中的高分子量多元醇与低分子量多元醇等的比，根据由它们制造的抛 光层所要求的特性进行确定。连续气泡结构的聚氨酯发泡体的情况下，优选使用羟值为400 1830mgK0H/g的 低分子量多元醇和/或胺值为400 1870mgK0H/g的低分子量多胺。更优选羟值为700 1250mgK0H/g,更优选胺值为400 950mgK0H/g。如果羟值小于400mgK0H/g或者胺值小于 400mgK0H/g，则具有不能充分得到连续气泡化的提高效果的倾向。另一方面，如果羟值超过 1830mgK0H/g或者胺值超过1870mgK0H/g，则具有晶片表面容易产生划痕的倾向。特别优选 使用二乙二醇、三乙二醇或者1，4_ 丁二醇。另外，为了使聚氨酯发泡体形成连续气泡结构，优选在含有活性氢的化合物中总 计含有2 15重量％低分子量多元醇、低分子量多胺及醇胺，更优选含有5 10重量％。 通过使用特定量的上述低分子量多元醇等，气泡膜容易破裂，不仅容易形成连续气泡，而且 聚氨酯发泡体的机械特性良好。在通过预聚物法制造聚氨酯发泡体的情况下，预聚物的固化中使用增链剂。增链 剂是具有至少两个以上活性氢基团的有机化合物，作为活性氢基团，可以例示羟基、伯氨 基或仲氨基、巯基(SH)等。具体而言，可以列举4，4’ -亚甲基双(邻氯苯胺)(MOCA)、2， 6_ 二氯对苯二胺、4，4，_亚甲基双(2，3-二氯苯胺)、3，5-双(甲硫基)_2，4_甲苯二胺、3，
125_双(甲硫基)-2，6_甲苯二胺、3，5_ 二乙基甲苯-2，4-二胺、3，5_ 二乙基甲苯-2，6-二 胺、三乙二醇二对氨基苯甲酸酯、1，2_双(2-氨基苯基硫基)乙烷、4，4，_ 二氨基-3，3，_ 二 乙基-5，5’ - 二甲基二苯基甲烷、N，N’ - 二仲丁基_4，4’ - 二氨基二苯基甲烷、3，3’ - 二乙 基_4，4’ - 二氨基二苯基甲烷、间亚二甲苯基二胺、N, N’ - 二仲丁基对苯二胺、间苯二胺及 对亚二甲苯基二胺等例示的多胺类、或者上述低分子量多元醇及低分子量多胺等。这些物 质可以单独使用一种也可以两种以上混合使用。异氰酸酯成分、多元醇成分和增链剂的比，可以根据各自的分子量及抛光层的所 需物性进行各种改变。为了得到具有所需抛光特性的抛光层，异氰酸酯成分的异氰酸酯基 数相对于多元醇成分与增链剂的总活性氢基团(羟基+氨基)数优选为0. 80 1. 20，进一 步优选0.99 1. 15。异氰酸酯基数如果在所述范围以外，则产生固化不良，从而得不到所 要求的比重及硬度，具有抛光特性下降的倾向。聚氨酯发泡体的制造可以采用预聚物法、单步法等任何一种方法，但事先由异氰 酸酯成分和多元醇成分合成异氰酸酯末端预聚物并使增链剂与其反应的预聚物法，由于所 得到的聚氨酯的物理特性优良而优选。另外，分子量为约800 约5000的异氰酸酯末端预聚物加工性、物理特性等优良， 因此优选。本发明中使用的面材没有特别限制，可以列举例如纸、布、无纺布、及树脂膜等， 特别优选具有耐热性并且具有可挠性的树脂膜。作为形成面材的树脂，可以列举例如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酯、聚乙烯、聚丙 烯、聚苯乙烯、聚酰亚胺、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚氟乙烯等含氟树脂、尼龙、纤维素等。面材的厚度没有特别限制，从强度和卷绕等观点考虑，优选约20 约200μπι。另 外，面材的宽度也没有特别限制，考虑所要求的抛光层的大小，优选为约60 约250cm。在制作粗抛光用抛光垫的情况下，面材的表面优选进行脱模处理。由此，制作长抛 光层后可以容易地进行面材的剥离操作。在制作精加工用抛光垫的情况下，使用基材作为面材。基材没有特别限制，可以列 举例如尼龙、聚丙烯、聚乙烯、聚酯及聚氯乙烯等的塑料膜，聚酯无纺布、尼龙无纺布、丙烯 酸无纺布等纤维无纺布，浸渗聚氨酯的聚酯无纺布等树脂浸渗的无纺布，聚氨酯泡沫、聚乙 烯泡沫等高分子树脂发泡体，丁二烯橡胶、异戊二烯橡胶等橡胶性树脂，感光性树脂等。其 中，优选使用尼龙、聚丙烯、聚乙烯、聚酯及聚氯乙烯等的塑料膜，聚氨酯泡沫、聚乙烯泡沫 等高分子树脂发泡体。另外，也可以使用单面胶带作为面材。作为单面胶带的基材，可以列 举聚对苯二甲酸乙二醇酯及聚丙烯等的塑料膜，特别优选使用聚对苯二甲酸乙二醇酯。另 外，单面胶带的基材厚度优选为约20 约200 μ m。胶粘层的组成可以列举例如橡胶类胶粘 剂、丙烯酸类胶粘剂等。为了赋予精加工用抛光垫韧性，优选基材具有与聚氨酯发泡体同等的硬度或者 比其更硬。另外，基材的厚度没有特别限制，从强度、可挠性等的观点考虑，优选20 1000 μ m,更优选 50 800 μ m。另一方面，本发明中的缓冲层补充抛光层的特性。缓冲层必须同时满足在CMP中 处于权衡关系的平面性和均勻性两者。平面性是指对具有图案形成时产生的微小凹凸的被 抛光材料进行抛光时图案部的平坦性，均勻性是指被抛光材料整体的均勻性。通过抛光层的特性改善平面性，通过缓冲层的特性改善均勻性。本发明的层压抛光垫中，使用比抛光层 更柔软的缓冲层。缓冲层的形成材料只要比抛光层柔软则没有特别限制。可以列举例如聚酯无纺 布、尼龙无纺布、丙烯酸无纺布等纤维无纺布以及浸渗聚氨酯的聚酯无纺布等树脂浸渗的 无纺布、聚氨酯泡沫、聚乙烯泡沫等高分子树脂发泡体、丁二烯橡胶、异戊二烯橡胶等橡胶 性树脂、感光性树脂等。缓冲层的厚度没有特别限制，通常为约0. 5 约1. 5mm，优选0. 5 1. Omm0另夕卜， 缓冲层的宽度也没有特别限制，如果考虑所要求的层压抛光垫的大小，优选为约60 约 250cmo缓冲层的硬度以ASKER A硬度计为10 75度，更优选20 65度。如果在上述 范围以外，则具有被抛光材料的均勻性(面内均勻性)下降的倾向。第二本发明中使用的垫片原料没有特别限制，可以列举例如聚氨酯树脂、聚酯树 脂、聚酰胺树脂、纤维素类树脂、丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、卤素类树脂(聚氯乙烯、聚四 氟乙烯、聚偏二氟乙烯等)、聚苯乙烯及烯烃类树脂(聚乙烯、聚丙烯等)等热塑性树脂；丙 烯酸树脂、聚氨酯树脂、丙烯酸氨基甲酸酯树脂、酚醛树脂及环氧树脂等热固性树脂；天然 橡胶、异戊二烯橡胶、丁二烯橡胶、氯丁二烯橡胶、苯乙烯_ 丁二烯橡胶、再生橡胶、聚异丁 烯橡胶、苯乙烯_异戊二烯_苯乙烯橡胶及苯乙烯_ 丁二烯-苯乙烯橡胶等橡胶；二甲基聚 硅氧烷及二苯基聚硅氧烷等硅氧烷树脂等。这些物质中，优选使用热塑性树脂或热固性树 脂，特别优选使用热塑性聚氨酯树脂(TPU)或者热固性聚氨酯树脂。另外，垫片既可以是发 泡体也可以是非发泡体。使用内部设置的垫片作为光透过区域的情况下，该垫片的光透过率在波长400 700nm的整个范围内优选为20%以上，更优选为50%以上。作为表现出该光透过率的材料， 可以列举例如氨基甲酸酯类、烯烃类、苯乙烯类以及酯类的热塑性树脂，丙烯酸类、氨基甲 酸酯类、丙烯酸氨基甲酸酯类、苯酚类以及环氧类等热固性树脂等。使用垫片作为光透过区 域使用的情况下，从提高光透过率的观点考虑，优选制成非发泡体。垫片的形状没有特别限制，但优选截面为矩形。此时，考虑到维持尺寸稳定性以及 尽可能大地确保实质上参与抛光的抛光区域，宽度优选为约0. 5 约2. Ocm ；如果考虑抛光 层的厚度，高度优选为约0. 1 约0.4cm。单层型垫片可以通过例如利用挤出成形形成为 带状的方法、将挤出成形为圆筒状的树脂块切割为螺旋状并形成为带状的方法等制造。另 外，垫片也可以是将两个以上可以剥离的树脂片层压而形成的层压型垫片。层压型垫片可 以通过例如在挤出成形的树脂片上依次挤出树脂进行层压来制造。垫片的硬度没有特别限制，以ASKER D硬度计优选为30 70度，更优选40 60 度。如果小于30度则平坦化特性变差，如果超过70度则具有被抛光表面容易产生划痕的 倾向。第三本发明中使用的光透过区域形成材料没有特别限制，优选使用可以在进行抛 光的状态下进行高精度的光学终点检测、并且在波长400 700nm整个范围内光透过率为 20%以上的材料，更优选光透过率为50%以上的材料。作为这样的材料，可以列举例如聚 氨酯树脂、聚酯树脂、酚醛树脂、脲树脂、三聚氰胺树脂、环氧树脂及丙烯酸树脂等热固性树 脂；聚氨酯树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、纤维素类树脂、丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、商素类树脂(聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯等)、聚苯乙烯及烯烃类树脂(聚乙烯、聚丙烯 等)等热塑性树脂；利用紫外线或电子射线等的光进行固化的光固性树脂；以及感光性树 脂等。这些树脂可以单独使用也可以两种以上组合使用。另外，优选在比较低的温度下固 化的热固性树脂。使用光固性树脂的情况下，优选组合使用光聚合引发剂。这些材料中优 选使用热固性树脂，特别优选使用热固性聚氨酯树脂。第四本发明中使用的传送带及脱模片用于连续地形成带沟长抛光层。另外，传送 带及脱模片表面具有凹结构，具有将该凹结构转印到抛光层表面从而在抛光层表面形成沟 的功能。传送带的形成材料没有特别限制，可以列举例如聚氨酯、聚氯乙烯、氟树脂、橡胶 及金属等。从耐磨损性、柔软性的观点考虑，优选使用聚氨酯。另外，从柔软性、脱模性的观 点考虑，优选使用氟树脂。脱模片的形成材料没有特别限制，可以列举例如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酯、 聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、氟树脂、尼龙及纤维素等。从强度、柔软性、脱模性的 观点考虑，优选使用聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯。传送带及脱模片的表面优选进行脱模处理。特别是在使用聚对苯二甲酸乙二醇酯 的情况下需要脱模处理。由此，可以容易进行制作的带沟长抛光层的剥离操作。传送带及脱模片表面的凹结构，只要可以在抛光层表面形成能够保持和更新浆料 的形状则没有特别限制，可以列举例如矩形、多角形、三角形、圆形、同心圆形、螺旋形、偏 心圆形、放射状以及这些形状组合而成的形状。另外，这些凹结构通常是具有规则性的凹结 构，为了得到期望的浆料保持和更新性，也可以使间距、宽度、深度等在某个范围内进行变 化。以下，对制造第一本发明的(层压)抛光垫的方法进行说明。图2是表示本发明 的长抛光层或长层压抛光片的制造工序的示意图。气泡分散的氨基甲酸酯组合物8，只要是通过机械发泡法(包括机械起泡法)制备 的即可，其它没有特别限制。例如，气泡分散的氨基甲酸酯组合物可以通过以下方法制备。(1)将在使异氰酸酯成分和高分子量多元醇等反应得到的异氰酸酯末端预聚物中 添加硅氧烷类表面活性剂而得到的第一成分，在非反应性气体存在下进行机械搅拌，使非 反应性气体作为微细气泡分散，从而得到气泡分散液。而且，在该气泡分散液中添加包含高 分子量多元醇、低分子量多元醇等含有活性氢的化合物的第二成分，并进行混合，制备气泡 分散的氨基甲酸酯组合物。第二成分中，可以添加适当的催化剂、炭黑等填料。(2)在包含异氰酸酯成分(或者异氰酸酯末端预聚物)的第一成分以及包含含有 活性氢的化合物的第二成分的至少一个中添加硅氧烷类表面活性剂，将添加有硅氧烷类表 面活性剂的成分在非反应性气体的存在下进行机械搅拌，使非反应性气体作为微细气泡分 散，从而得到气泡分散液。而且，在该气泡分散液中添加其余的成分，并进行混合，制备气泡 分散的氨基甲酸酯组合物。(3)在包含异氰酸酯成分(或者异氰酸酯末端预聚物)的第一成分以及包含含有 活性氢的化合物的第二成分的至少一个中添加硅氧烷类表面活性剂，在非反应性气体的存 在下对所述第一成分及第二成分进行机械搅拌，使非反应性气体作为微细气泡分散，从而 制备气泡分散的氨基甲酸酯组合物。
15
气泡分散的氨基甲酸酯组合物8，可以通过机械起泡法制备。所谓机械起泡法，是 指将原料成分置于混合头9的混合室内，同时混入非反应性气体，通过用Oakes搅拌器等进 行混合搅拌，使非反应性气体呈微细气泡状态并分散到原料混合物中的方法。机械起泡法 通过调节非反应性气体的混入量而可以容易地调节聚氨酯发泡体的密度，因此是优选的方 法。另外，根据需要，可以在氨基甲酸酯组合物中加入中空微球。其中，中空微球的添加量 优选为氨基甲酸酯组合物体积的5重量％以下，更优选3重量％以下。中空微球的添加量 如果超过5重量％，则含有中空微球的氨基甲酸酯组合物粘度变高，具有聚氨酯发泡体的 成形性变差的倾向。为了形成微细气泡而使用的非反应性气体优选为非可燃性气体，具体地可以列 举氮气、氧气、二氧化碳气体、氦气或氩气等稀有气体以及它们的混合气体，使用经干燥除 去水分的空气在成本方面是最优选的。制备气泡分散的氨基甲酸酯组合物时，优选预先在原料成分中添加作为聚烷基硅 氧烷与聚醚的共聚物并且不含有活性氢基团的硅氧烷类表面活性剂。作为所述的硅氧烷类 表面活性剂，可以例示SH-190、SH-192、L-5340(東l·夕‘々^ 一二 > 7公司制造)等作为优 选的化合物。硅氧烷类表面活性剂的添加量优选在聚氨酯发泡体中为0. 05 5重量％。硅 氧烷类表面活性剂的量如果小于0.05重量％，则具有得不到微细气泡的发泡体的倾向。另 一方面，如果超过5重量％，则由于表面活性剂的增塑效果而具有难以得到高硬度的聚氨 酯发泡体的倾向。另外，根据需要，可以添加抗氧化剂等稳定剂、润滑剂、颜料、填充剂、防静 电剂、以及其它添加剂。另外，也可以使用叔胺类等公知的促进聚氨酯反应的催化剂。催化剂的种类和添 加量考虑将气泡分散的氨基甲酸酯组合物排出到面材(基材)或者缓冲层上后的流动时间 而进行适当选择。作为使非反应性气体呈微细气泡状分散的搅拌装置，可以没有特别限制地使用公 知的搅拌装置，具体可以例示均化器、高速分散机、双轴行星式混合器(planetary mixer), 机械起泡发泡机等。搅拌装置的搅拌叶片的形状也没有特别限制，使用搅打机型的搅拌叶 片可以得到微细的气泡，因此优选。为了得到目标聚氨酯发泡体，搅拌叶片的转速优选为 500 2000rpm，更优选800 1500rpm。另外，搅拌时间根据目标密度适当调节。另外，发泡工序中制备气泡分散液的搅拌和将第一成分与第二成分混合的搅拌， 优选的方式是使用不同的搅拌装置。混合工序中的搅拌可以不是形成气泡的搅拌，优选使 用不卷入大气泡的搅拌装置。作为这样的搅拌装置，行星式混合器是优选的。制备气泡分 散液的发泡工序和将各成分混合的混合工序的搅拌装置也可以使用相同的搅拌装置，也优 选根据需要进行搅拌叶片的旋转速度调节等搅拌条件的调节后使用。由辊送出的面材(基材)或缓冲层IOa在传送带11上移动，气泡分散的氨基甲酸 酯组合物8从混合头9的排出喷嘴向该面材或缓冲层IOa上连续地排出。面材或缓冲层 IOa的移动速度及气泡分散的氨基甲酸酯组合物8的排出量考虑抛光层13的厚度而进行适 当调节。之后，在该气泡分散的氨基甲酸酯组合物8上层压另一面材或缓冲层10b。而且， 通过在将厚度调节均勻的同时使气泡分散的氨基甲酸酯组合物8固化而形成由聚氨酯发 泡体构成的抛光层13。作为将厚度调节均勻的装置，可以列举例如夹持辊、涂辊等辊12等。另外，气泡分散的氨基甲酸酯组合物8的固化可以通过例如在将厚度调节均勻后使其 通过传送器上设置的加热烘箱内进行(未图示)。加热温度为约40 约100°C，加热时间 为约5分钟 约60分钟。将反应后的气泡分散的氨基甲酸酯组合物加热和后固化至不流 动，具有使聚氨酯发泡体的物理特性提高的效果。之后，平行于面地将形成的抛光层13—切为二，由此同时制作两片由抛光层13’ 与面材(基材)IOa或IOb构成的长抛光层15。通过同样的方法，同时制作两片由抛光层 13’与缓冲层IOa或IOb构成的长层压片15。将抛光层13 —切为二的方法可以列举例如 使由面材10a、抛光层13、及面材IOb构成的层压体在传送器11上移动的同时使用切割刃 14将抛光层13切割的方法。切割也可以在将抛光层13预热而使硬度降低后进行。制作粗抛光用抛光垫的情况下，聚氨酯发泡体的平均气泡直径优选为30 80 μ m,更优选30 60 μ m。在脱离该范围的情况下，具有抛光速度下降，或者抛光后的被抛 光材料(晶片)的平面性(平坦性)下降的倾向。制作精加工用抛光垫的情况下，聚氨酯发泡体的平均气泡直径优选为35 300 μ m,更优选35 100 μ m,特别优选40 80 μ m。在脱离该范围的情况下，具有抛光速 度下降、或者耐久性下降的倾向。另外，聚氨酯发泡体由于连续气泡结构而具有适当的保水 性。得到的长抛光层或长层压片15，例如，可以通过切割机一次切割为比所需的形状 (例如，圆形、正方形、矩形等)稍大的形状。在制作粗抛光用抛光垫的情况下，之后，经后固 化及剥离面材的工序等，制作抛光垫或层压抛光片。另外，可以在剥离面材前进行后固化， 也可以在剥离面材后进行后固化，但是，由于通常面材与抛光层的热收缩率不同，因此从防 止抛光层变形的观点考虑优选在剥离面材后进行后固化。另一方面，精加工用抛光垫的情 况下，在不剥离基材的情况下制作抛光层与基材形成一体的抛光片。后固化后，根据所需的 形状将抛光层、抛光层与基材形成一体的抛光片、或者层压抛光片进行二次切割。切割成圆 形的情况下，直径为约50 约200cm，更优选50 100cm。切割成正方形的情况下，一个边 为约50 约200cm，优选50 150cm。切割成矩形的情况下，宽度为约50 约200cm，优 选50 100cm，长度为宽度的约1. 1倍 约2倍。之后，抛光层、抛光层与基材形成一体的 抛光片、或者层压抛光片经过在抛光表面形成凹凸结构的工序等而得到抛光垫或层压抛光 垫。制作粗抛光用抛光垫的情况下，抛光层13’的厚度没有特别限制，通常为约0. 8 约4_，优选1 2. 5_。另一方面，精加工用抛光垫的情况下，抛光层13’的厚度没有特别限制，通常为约 0. 2 约2_，优选0. 5 1. 5_。另外，制作粗抛光用抛光垫的情况下，抛光层13’的比重优选为0. 5 1. 0。比重 如果小于0. 5，则具有抛光层的表面强度下降、被抛光材料的平面性(平坦性)变差的倾向。 另一方面，如果大于1. 0，则抛光层表面的微细气泡数变少，平坦化特性良好，但是具有抛光 速度变差的倾向。另一方面，精加工用抛光垫的情况下，抛光层13’的比重优选为0. 2 0. 5。比重 如果小于0. 2，则具有抛光层的耐久性下降的倾向。另外，如果大于0. 5，则为了得到某一定 的弹性模量必须使材料为低交联密度。此时，具有永久变形增大、耐久性变差的倾向。
另外，在制作粗抛光用抛光垫的情况下，抛光层13’的硬度根据ASKER D硬度计优 选为45 65度。D硬度如果小于45，则具有被抛光材料的平面性(平坦性)变差的倾向。 另一方面，如果大于65，则平面性良好，但是，具有被抛光材料的均勻性变差的倾向。另一方面，精加工用抛光垫的情况下，抛光层13’的硬度根据ASKER C硬度计优选 为10 80度，更优选20 60度。ASKER C硬度如果小于10度，则具有抛光层的耐久性下 降或者抛光后的被抛光材料的表面光滑性变差的倾向。另一方面，如果超过80度，则被抛 光材料的表面容易产生划痕。另外，抛光层13，的厚度偏差优选为100 μ m以下。厚度偏差如果超过100 μ m，则
抛光层具有大的起伏，可以成为与被抛光材料的接触状态不同的部分，对抛光特性产生不 良影响。另外，为了消除抛光层的厚度偏差，一般在抛光初期使用将金刚石磨粒电沉积或熔 合而形成的修饰剂对抛光层表面进行修饰，但是，超过上述范围会使修饰时间延长，使生产 效率下降。作为抑制抛光层的厚度偏差的方法，可以列举用磨光机将长抛光层或长层压片的 表面磨光的方法。另外，也可以在将长抛光层或长层压片切割后进行磨光来抑制抛光层的 厚度偏差。另外，磨光时，优选使用粒度等不同的抛光材料分阶段进行。另外，平行于面地将形成的抛光层13 —切为二后，通过将长抛光层或长层压片的 表面再次切削也可以抑制厚度偏差。以下，对于第二本发明的(层压)抛光垫的制造方法进行说明。图3 6是表示 第二本发明的(层压)抛光垫的制造工序的例子的示意图。气泡分散的氨基甲酸酯组合物8，通过与前述同样的方法制备。由辊送出的面材或缓冲层16在传送器11上移动。首先，在该面材或缓冲层16的 两端部和/或内部规定位置通过由辊送出而设置垫片17。在内部设置的垫片17，既可以如 图4所示在面材或缓冲层16的大致中央处设置1个，也可以以规定间隔设置2个以上。但 是，如果垫片17的数目过多则参与抛光的抛光区域的面积相对变小，因此从抛光特性的观 点考虑不优选。因此，例如，在使用宽度约60 约IOOcm的面材或缓冲层16的情况下，在 内部设置的垫片17的数目优选为1 3个。另外，在内部设置多个垫片17时，优选其间隔 恒定。另外，在内部设置的垫片17，既可以如图4所示连续设置，也可以如图6所示间断设 置。通过间断地设置垫片17，可以进一步增大参与抛光的抛光区域的面积。之后，从混合头9的排出喷嘴向未设置垫片17的面材或缓冲层16上连续地排出 所述气泡分散的氨基甲酸酯组合物。面材或缓冲层16的移动速度及气泡分散的氨基甲酸 酯组合物8的排出量考虑抛光层的厚度而进行适当调节。之后，在排出的所述气泡分散的氨基甲酸酯组合物8上层压面材18，在将厚度调 节均勻的同时使气泡分散的氨基甲酸酯组合物8固化，由此形成由聚氨酯发泡体构成的抛 光层，得到长抛光层或长层压片。作为将厚度调节均勻的装置，可以列举例如夹持辊、涂辊 等辊12、刮刀等。另外，气泡分散的氨基甲酸酯组合物的固化，例如，通过在将厚度调节均勻 后通过设置在传送器上的加热烘箱(未图示)内部而进行。加热温度为约40 约100°C， 加热时间为约5 约10分钟。将反应后的气泡分散的氨基甲酸酯组合物加热和后固化至 不流动，具有使聚氨酯发泡体的物理特性提高的效果。得到的长抛光层或长层压片，与前述同样地经切割、后固化、在抛光表面形成凹凸
18结构的工序等，得到抛光垫或层压抛光垫。聚氨酯发泡体的平均气泡直径、抛光层的厚度、比重、硬度以及厚度偏差等与前述 同样。以下，对第三本发明的(层压)抛光垫的制造方法进行说明。图7、8是表示第三 本发明的抛光垫制造工序的例子的示意图。图9、10是表示第三本发明的层压抛光垫制造 工序的例子的示意图。气泡分散的氨基甲酸酯组合物8通过与前述同样的方法制备。由辊送出的面材18或缓冲层19在传送器11上移动。缓冲层19上连续或间断地 设置了用于形成光透过区域的贯通孔20。贯通孔20的宽度没有特别限制，通常为约0.5 约2cm，优选约0. 6 约1. 5cm。另外，间断地设置贯通孔20的情况下，各贯通孔的长度为 约1 约10cm，优选约3 约8cm。另外，其形状也没有特别限制，可以列举例如矩形、多 角形、圆形、椭圆形等。另外，贯通孔20在缓冲层19上可以设置两行以上。如图7和8所示，光透过区域形成材料21从排出头22的喷嘴向面材18上连续或 间断地排出。与此同时或者稍迟，气泡分散的氨基甲酸酯组合物8从混合头9的排出喷嘴向 该面材18上连续地排出。面材18的移动速度、光透过区域形成材料21及气泡分散的氨基 甲酸酯组合物8的排出量，考虑光透过区域的厚度及面积、抛光区域的厚度而进行适当调 节。所述光透过区域形成材料21，排出时的粘度优选为1 30Pa *s，更优选2 20Pa *S。 另外，所述气泡分散的氨基甲酸酯组合物8，排出时的粘度优选为1 20Pa *s，更优选2 IOPa · S。另一方面，如图9和10所示，由排出头22的喷嘴连续或间断地排出光透过区域形 成材料21，以使其在缓冲层19上设置的贯通孔20内及其上堆积。与此同时或稍迟，气泡分 散的氨基甲酸酯组合物8从混合头9的排出喷嘴向该缓冲层19上连续地排出。缓冲层19 的移动速度、光透过区域形成材料21及气泡分散的氨基甲酸酯组合物8的排出量，考虑光 透过区域的厚度及面积、抛光区域的厚度而进行适当调节。所述光透过区域形成材料21，排 出时的粘度优选为1 30Pa · s，更优选2 20Pa · S。另外，所述气泡分散的氨基甲酸酯 组合物8，排出时的粘度优选为1 20Pa · s，更优选2 IOPa · S。之后，在光透过区域形成材料21及气泡分散的氨基甲酸酯组合物8上层压面材 18。而且，通过在将厚度调节均勻的同时使光透过区域形成材料21及气泡分散的氨基甲 酸酯组合物8固化，制作光透过区域与抛光区域一体成形的长抛光层或长层压片。作为将 厚度调节均勻的装置，可以列举例如夹持辊、涂辊等辊12等。另外，光透过区域形成材料 21及气泡分散的氨基甲酸酯组合物8的固化，例如，通过在将厚度调节均勻后通过设置在 传送器上的加热烘箱(未图示)内部而进行。加热温度为约40 约100°C，加热时间为约 5 约10分钟。将反应后的气泡分散的氨基甲酸酯组合物加热和后固化至不流动，具有使 聚氨酯发泡体的物理特性提高的效果。另外，光透过区域形成材料为热塑性树脂的情况下， 在使气泡分散的氨基甲酸酯组合物热固化后，通过将光透过区域形成材料冷却使其固化。 另外，光透过区域形成材料为光固性树脂的情况下，通过照射紫外线或电子射线等光而使 其固化。所述光透过区域从提高光透过率的观点考虑优选尽可能不含气泡。得到的长抛光层或长层压片，与前述同样地经切割、后固化、在抛光表面形成凹凸 结构的工序等，得到抛光垫或层压抛光垫。
聚氨酯发泡体的平均气泡直径、抛光层的厚度、比重、硬度以及厚度偏差等与前述 同样。以下，对第四本发明的带沟(层压)抛光垫的制造方法进行说明。图11是表示使 用传送带的带沟(层压)抛光垫制造工序的示意图。图12是表示使用脱模片的带沟(层 压)抛光垫制造工序的示意图。气泡分散的氨基甲酸酯组合物8通过与前述同样的方法制备。图11中，传送带23在传送器11上旋转移动。首先，从混合头9的排出喷嘴向传 送带23上连续地排出气泡分散的氨基甲酸酯组合物8。传送带23的移动速度及气泡分散 的氨基甲酸酯组合物8的排出量考虑抛光层的厚度而进行适当调节。在向传送带23上排出气泡分散的氨基甲酸酯组合物8前，优选在传送带23的两 端部设置垫片17。由此，可以防止气泡分散的氨基甲酸酯组合物8的滴落，并且可以提高 抛光层的厚度精度。作为垫片的原料，可以列举例如聚氨酯树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、 纤维素类树脂、丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、卤素类树脂、聚苯乙烯、及烯烃类树脂(聚乙 烯、聚丙烯等)等热塑性树脂；天然橡胶、异戊二烯橡胶、丁二烯橡胶、氯丁二烯橡胶、苯乙 烯-丁二烯橡胶、再生橡胶、及聚异丁烯橡胶等橡胶；二甲基聚硅氧烷及二苯基聚硅氧烷等 硅氧烷树脂等。之后，在排出的所述气泡分散的氨基甲酸酯组合物8上层压面材或缓冲层16，通 过在将厚度调节均勻的同时使气泡分散的氨基甲酸酯组合物8固化而制作由聚氨酯发泡 体构成的带沟长抛光层或具有该带沟长抛光层的带沟长层压片。作为将厚度调节均勻的装 置，可以列举例如夹持辊、涂辊等辊12、刮刀等等。另外，气泡分散的氨基甲酸酯组合物的 固化，例如，通过在将厚度调节均勻后通过设置在传送器上的加热烘箱(未图示)内部而进 行。加热温度为约40 约100°C，加热时间为约5 约10分钟。将反应后的气泡分散的氨 基甲酸酯组合物加热和后固化至不流动，具有使聚氨酯发泡体的物理特性提高的效果。另一方面，在图12中，脱模片24在传送器11上移动。脱模片24既可以使用预先 形成凹结构的脱模片，也可以使用型辊25在向传送器上供给的同时形成凹结构。通过其它 与上述同样的方法，可以制作带沟长抛光层或带沟长层压片。之后，从传送带上剥离所得到的带沟长抛光层或带沟长层压片，并与前述同样地 经切割和后固化等，得到带沟抛光垫或带沟层压抛光垫。另一方面，使用脱模片的情况下，从得到的带沟长抛光层或带沟长层压片上剥离 脱模片。之后，通过与前述同样的方法进行切割和后固化等，可以制作带沟(层压)抛光垫。聚氨酯发泡体的平均气泡直径、抛光层的厚度、比重、硬度、以及厚度偏差等与前 述同样。通过上述方法制作的第四本发明的带沟(层压)抛光垫，在与被抛光材料接触的 抛光表面上具有用于保持和更新浆料的沟。由发泡体构成的抛光层，在抛光表面具有许多 开口，具有保持和更新浆料的作用，通过在抛光表面形成沟，可以更有效地进行浆料的保持 和更新，并且可以防止由于与被抛光材料的吸附导致的被抛光材料的破坏。形成的沟具体 而言可以是XY格子沟、同心圆形沟、多角棱柱、圆柱、螺旋形沟、偏心圆形沟、放射状沟、以 及这些形状组合成的形状等。第一至第三本发明的(层压)抛光垫中，与被抛光材料(晶片)接触的抛光表面也可以具有用于保持和更新浆料的凹凸结构。由发泡体构成的抛光层，在抛光表面具有许 多开口，具有保持和更新浆料的作用，通过在抛光表面形成凹凸结构，可以更有效地进行浆 料的保持和更新，并且可以防止由于与被抛光材料的吸附导致的被抛光材料的破坏。凹凸 结构，只要具有保持和更新浆料的形状则没有特别限制，可以列举例如XY格子沟、同心圆 形沟、贯通孔、不贯通的孔、多角棱柱、圆柱、螺旋形沟、偏心圆形沟、放射状沟、以及将这些 沟组合而成的结构。另外，一般这些凹凸结构具有规则性，但是，为了得到所期望的浆料保 持和更新性，也可以使沟间距、沟宽度、沟深等在某个范围内进行变化。所述凹凸结构的制作方法没有特别限制，例如，可以列举使用规定尺寸的车刀等 夹具进行机械切削的方法、使用具有规定表面形状的压板按压树脂的方法、通过光刻法制 作的方法、使用印刷法制作的方法、通过使用二氧化碳激光等激光制作的方法等。第一至第四本发明的(层压)抛光垫，在抛光层、基材或缓冲层的与台板接触的面 侧可以设置双面胶带。另外，使用单面胶带作为面材时，在基材上设置用于与台板粘合的胶 粘剂层，因此不必另外设置双面胶带。作为该双面胶带，可以使用具有在基材层的两面设置 胶粘层的一般结构的双面胶带。作为基材层，可以列举例如无纺布、膜等。如果考虑(层 压)抛光垫使用后从台板上的剥离，则基材层优选使用膜。另外，作为胶粘层的组成，可以 列举例如橡胶类胶粘剂、丙烯酸类胶粘剂等。如果考虑金属离子的含量，则优选丙烯酸类胶 粘剂，因为金属离子含量小。半导体器件，经使用所述(层压)抛光垫对半导体晶片的表面进行抛光的工序而 进行制造。半导体晶片，一般是指在硅晶片上层压布线金属及氧化膜而形成的材料。半导 体晶片的抛光方法、抛光装置没有特别限制，例如，可以使用如图1所示具有支撑(层压) 抛光垫1的抛光平台2、支撑半导体晶片4的支撑台(抛光头)5和用于对晶片进行均勻加 压的背衬材料、和抛光剂3的供给机构的抛光装置等进行。(层压)抛光垫1例如通过用双 面胶带粘贴而安装在抛光平台2上。抛光平台2和支撑台5，以使各自支撑的(层压)抛光 垫1和半导体晶片4相对的方式设置，分别具有旋转轴6、7。另外，支撑台5侧设置用于将 半导体晶片4压在(层压)抛光垫1上的加压机构。抛光时，使抛光平台2和支撑台5旋 转的同时将半导体晶片4压在(层压)抛光垫1上，一边供给浆料一边进行抛光。浆料的 流量、抛光载荷、抛光平台转速、以及晶片转速没有特别限制，可以适当进行调节。由此，将半导体晶片4的表面的突出部分除去而抛光为平坦状。之后，通过切片、 焊接、包装等制作半导体器件。半导体器件用于运算处理装置及存储器等。
实施例以下，列举实施例说明本发明，但是，本发明不限于这些实施例。[第1发明]制造例1将甲苯二异氰酸酯(2，4_形式/2，6_形式=80/20的混合物)32重量份、4， 4’ - 二环己基甲烷二异氰酸酯8重量份、聚丁二醇(数均分子量1006) 54重量份及二乙二 醇6重量份混合，在80°C下加热搅拌120分钟，制作异氰酸酯末端预聚物(异氰酸酯当量 2. lmeq/g)。制作将该异氰酸酯末端预聚物100重量份和硅氧烷类表面活性剂(東 > 夕'々 - 一二 W) -J 二 >公司制造、SH-192)3重量份混合并调节温度至80°C的混合物A。将该
21混合物A 80重量份、以及在120°C下熔融的4，4，-亚甲基双(邻氯苯胺)(八)、M U >公司制造，^ ^ 7 ^c ^ T MT) 20重量份在混合室内混合，同时通过在混合物中进行 机械搅拌而使空气分散，制备气泡分散的氨基甲酸酯组合物A。实施例1在送出由PET膜构成并且进行了剥离处理的面材(厚度188 μ m、宽度100cm)的 同时向该面材上连续地排出所述气泡分散的氨基甲酸酯组合物A。而且，用PET膜构成并 且进行了剥离处理的另一面材(厚度188μπκ宽度100cm)覆盖气泡分散的氨基甲酸酯组 合物Α，使用夹持辊将厚度调节均勻。之后，通过加热至80°C而使该组合物固化，形成由独 立气泡结构的聚氨酯发泡体构成的抛光层，制成层压体。将制作的层压体的抛光层用带锯 机型切割机>公司制造，Gl)平行于面地一切为二，由此同时制作两片由抛光层 (厚度1. 5mm)和面材构成的长抛光层。而且，以80cm见方将长抛光层一次切割后，剥离面 材，在80°C下后固化6小时，进一步二次切割为直径70cm的大小，制作抛光层。然后，使用 磨光机U W”公司制造)对该抛光层的表面进行磨光处理，调节厚度精度至厚度为 1.27mm。而且，使用沟加工机(东邦钢机公司制造)在该抛光层的抛光表面进行沟加工，在 背面层压缓冲层，制作层压抛光垫。实施例2在送出由进行表面磨光调节为厚度0.8mm的聚乙烯泡沫(東 >公司制造，卜一 ^ ^ ^ )构成的缓冲层(宽度90cm)的同时向该缓冲层上连续地排出所述气泡分散的氨基甲 酸酯组合物A。然后，用另一缓冲层(宽度90cm)覆盖气泡分散的氨基甲酸酯组合物A，使 用夹持辊将厚度调节均勻。之后，通过加热至80°C而使该组合物固化，形成由独立气泡结 构的聚氨酯发泡体构成的抛光层，制成层压体。将制作的层压体的抛光层用带锯机型切割 机(7 - 7 * >公司制造，Gl)平行于面地一切为二，由此同时制作两片由抛光层(厚度 1.5mm)和缓冲层构成的长层压片。然后，以80cm见方将该长层压片一次切割后，在80°C 下后固化6小时，进一步二次切割为直径70cm的大小，制作层压抛光片。然后，使用磨光机
H”公司制造)对该抛光片的表面进行磨光处理，调节厚度精度至厚度为1. 27mm。 而且，使用沟加工机(东邦钢机公司制造)在该层压抛光片的抛光表面进行沟加工，制作层 压抛光垫。制造例2在容器内放入P0P36/28(三井化学株式会社制造，聚合物多元醇，羟值28mgK0H/ g)45重量份、ED-37A(三井化学株式会社制造，聚醚多元醇，羟值38mgK0H/g) 40重量份、 PCL305 (Daicel化学(株)制造，聚酯多元醇，羟值305mgK0H/g) 10重量份、二乙二醇5重 量份、硅氧烷类表面活性剂(東 > 义々^ 一二 > 7 * U ^ >公司制造、SH-192)5. 5重量份 及催化剂(No. 25，花王制造)0.25重量份，并混合。然后，使用搅拌叶片，以转速900rpm进 行4分钟剧烈搅拌以将气泡带入反应体系内。之后，添加S 1J才才、一卜MTL(日本水。1J々> 夕 >工业制造)31. 57重量份，并搅拌约1分钟，制作气泡分散的氨基甲酸酯组合物B。实施例3在送出基材(东洋纺织公司制造，東洋紡- ^〒>E5001，聚对苯二甲酸乙二醇 酯，厚度0. 188mm、宽度100cm)的同时向该基材上连续地排出所述气泡分散的氨基甲酸酯 组合物B。然后，用另一所述基材覆盖气泡分散的氨基甲酸酯组合物B，使用夹持辊将厚度调节均勻。之后，通过加热至70°C而使该组合物固化，形成由连续气泡结构的聚氨酯发泡体 构成的抛光层，制成层压体。将制作的层压体的抛光层用带锯机型切割机>公 司制造，Gl)平行于面地一切为二，由此同时制作两片由抛光层(厚度1.2mm)和基材构成 的长抛光层。而且，以80cm见方将长抛光层一次切割后，在70°C下后固化6小时，进一步二 次切割为直径70cm的大小，制作抛光片。然后，使用磨光机^r H、y々公司制造)对该 抛光片的表面进行磨光处理，调节厚度精度至厚度为1.0mm。而且，使用沟加工机(东邦钢 机公司制造)在该抛光片的抛光表面进行沟加工，制作抛光垫。实施例4除了使用在聚对苯二甲酸乙二醇酯(厚度0. 188mm、宽度100mm)的单面上具有丙 烯酸类胶粘剂层的单面胶带代替实施例3中的基材(東洋紡- ^ r ^ E5001)以外，通过与 实施例3同样的方法制作抛光垫。[第2发明]制造例将甲苯二异氰酸酯(2，4_形式/2，6_形式=80/20的混合物)32重量份、4， 4’ - 二环己基甲烷二异氰酸酯8重量份、聚丁二醇(数均分子量1006) 54重量份及二乙二 醇6重量份混合，在80°C下加热搅拌120分钟，制作异氰酸酯末端预聚物(异氰酸酯当量 2. lmeq/g)。制作将该异氰酸酯末端预聚物100重量份和硅氧烷类表面活性剂(東> ·夕' 々- 一二 - >公司制造、SH-192)3重量份混合并调节温度至80°C的混合物A。将 该混合物A 80重量份、以及在120°C下熔融的4，4’-亚甲基双(邻氯苯胺)(彳？、，夕S 力 > 公司制造，^ ^ 7 ^c ^ τ MT) 20重量份在混合室内混合，同时通过在混合物中进 行机械搅拌而使空气分散，制备气泡分散的氨基甲酸酯组合物。实施例1通过将TPU(日本笑，夕卜，> 公司制造，笑，夕卜，> E498)以宽度6匪、厚度 2mm挤出成形而制作带状垫片A。制作的垫片A的光透过率用分光光度计(日立制作所制， U-3210 Spectro Photometer)在测定波长范围400 700nm进行测定，在整个范围为50% 以上。在送出由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)构成的面材(厚度50 μ m、宽度100cm)的 同时在该面材的两端部及中央部设置垫片Α。之后，向未设置垫片A的面材上连续地排出所 述气泡分散的氨基甲酸酯组合物。而且，用PET构成的另一面材(厚度50 μ m、宽度100cm) 覆盖气泡分散的氨基甲酸酯组合物，使用夹持辊将厚度调节均勻。之后，通过加热至80°C而 使该组合物固化，形成由聚氨酯发泡体构成的长抛光层。而且，以80cm见方将长抛光层一 次切割后，剥离两面材，在80°C下后固化6小时，进一步二次切割为直径70cm的大小，得到 抛光层。然后，使用磨光机(7 $ 々公司制造)对该抛光层的表面进行磨光处理，调节 厚度精度。而且，使用沟加工机(东邦钢机公司制造)在该抛光层的抛光表面进行沟加工， 在背面层压缓冲层，制作层压抛光垫。实施例2通过将TPU(日本笑，夕卜，>公司制造，笑，夕卜，> E498)以宽度6匪、厚度 2. 8mm挤出成形而制作带状垫片B。制作的垫片B的光透过率用分光光度计(日立制作所 制，U-3210 Spectro Photometer)在测定波长范围400 700nm进行测定，在整个范围为
2350%以上。在送出由进行表面磨光调节为厚度0.8mm的聚乙烯泡沫(東 >公司制造，卜一 ^ ^ ^ )构成、并且在中央部具有宽度6mm的贯通孔的缓冲层(宽度90cm)的同时在该缓冲 层的两端部设置垫片A、在贯通孔中设置垫片B。之后，向未设置垫片的缓冲层上连续地排 出所述气泡分散的氨基甲酸酯组合物。然后，用PET构成的面材(厚度50 μ m、宽度90cm) 覆盖气泡分散的氨基甲酸酯组合物，使用夹持辊将厚度调节均勻。之后，通过加热至80°C 而使该组合物固化，形成由聚氨酯发泡体构成的抛光层，制成长层压片。然后，以80cm见方 将该长层压片一次切割后，剥离面材，在80°C下后固化6小时，进一步二次切割为直径70cm 的大小，制作层压抛光片。然后，使用磨光机(7 $ 々公司制造)对该抛光片的表面进 行磨光处理，调节厚度精度。而且，使用沟加工机(东邦钢机公司制造)在该层压抛光片的 抛光层表面进行沟加工，制作层压抛光垫。实施例3通过与前述制造例同样的方法制备气泡分散的氨基甲酸酯组合物。在送出由PET 膜构成、并且进行了剥离处理的面材的同时向该面材上连续地排出所述气泡分散的氨基甲 酸酯组合物。然后，用由PET膜构成、并且进行了剥离处理的另一面材覆盖气泡分散的氨基 甲酸酯组合物，并使用夹持辊将厚度调节均勻。之后，通过加热至80°C而使该组合物固化， 制作聚氨酯发泡体片。从该聚氨酯发泡体片上剥离面材，并在80°C下后固化6小时。之后， 将该聚氨酯发泡体片以宽度6mm、厚度2mm进行切割，制作带状的垫片C。在送出由进行表面磨光调节为厚度0.8mm的聚乙烯泡沫(東 >公司制造，卜一 ^ ^ ^ )构成的缓冲层(宽度90cm)的同时在该缓冲层的两端部和中央部设置垫片C。之后， 向未设置垫片的缓冲层上连续地排出所述气泡分散的氨基甲酸酯组合物。然后，用PET构 成的面材(厚度50 μ m宽度90cm)覆盖气泡分散的氨基甲酸酯组合物，使用夹持辊将厚度 调节均勻。之后，通过加热至80°C而使该组合物固化，形成由聚氨酯发泡体构成的抛光层， 制成长层压片。然后，以80cm见方将该长层压片一次切割后，剥离面材，在80°C下后固化6 小时，进一步二次切割为直径70cm的大小，制作层压抛光片。然后，使用磨光机W， 夂公司制造)对该抛光片的表面进行磨光处理，调节厚度精度。而且，使用沟加工机(东邦 钢机公司制造)在该层压抛光片的抛光层表面进行沟加工，制作层压抛光垫。实施例4通过将TPU(日本笑，夕卜，>公司制造，笑，夕卜，> E498)以宽度6匪、厚度 0. 5mm挤出成形而制作带状第一垫片。之后，在该第一垫片上依次将TPU以宽度6mm、厚度 0. 5mm挤出成形而进行层压，制成由可以剥离的4层TPU片构成的带状层压垫片D(宽度 6mm、厚度 2mm、长度 IOcm)。在送出由PET构成的面材(厚度50 μ m、宽度100cm)的同时在该面材的两端部以 该面材的宽度方向20cm间隔、并且送出方向20cm间隔设置层压垫片D(其中，以该垫片的 长边与送出方向平行的方式进行设置)。之后，向未设置层压垫片D的面材上连续地排出所 述气泡分散的氨基甲酸酯组合物。然后，用PET构成的另一面材(厚度50μπκ宽度100cm) 覆盖气泡分散的氨基甲酸酯组合物，并使用夹持辊将厚度调节均勻。之后，通过加热至80°C 而使该组合物固化，制作由聚氨酯发泡体构成的长抛光层。然后，以80cm见方将该长抛光 层一次切割后，剥离两面材，在80°C下后固化6小时，进一步二次切割为直径70cm的大小，得到抛光层。然后，使用磨光机UW"公司制造)对该抛光层的表面进行磨光处理， 调节厚度精度。而且，将抛光表面侧的层压垫片D的TPU片剥离一层，形成深度0. 5mm的沟。 并且，在背面侧层压缓冲层，制成抛光垫。实施例5通过将TPU(日本笑，夕卜，>公司制造，笑，夕卜，> E498)以宽度6匪、厚度 2. 8mm挤出成形而制作带状垫片，并切割成IOcm的长度，制成垫片E (宽度6mm、厚度2. 8mm、 长度IOcm)。在送出由进行表面磨光调节为厚度0.8mm的聚乙烯泡沫(東 >公司制造，卜一 ^ ^ ^ )构成、并且在中央部以送出方向20cm间隔具有宽度6mm、长度(送出方向)10cm的贯 通孔的缓冲层(宽度90cm)的同时在该缓冲层的两端部设置垫片Α、在贯通孔中设置垫片 E。之后，向未设置垫片的缓冲层上连续地排出所述气泡分散的氨基甲酸酯组合物。然后， 用PET构成的面材(厚度50 μ m宽度90cm)覆盖气泡分散的氨基甲酸酯组合物，使用夹持 辊将厚度调节均勻。之后，通过加热至80°C而使该组合物固化，形成由聚氨酯发泡体构成 的抛光层，制成长层压片。然后，以80cm见方将该长层压片一次切割后，剥离面材，在80°C 下后固化6小时，进一步二次切割为直径70cm的大小，制作层压抛光片。然后，使用磨光机 (^ r 々公司制造)对该抛光片的表面进行磨光处理，调节厚度精度。而且，使用沟加 工机(东邦钢机公司制造)在该层压抛光片的抛光层表面进行沟加工，制作层压抛光垫。实施例6通过将TPU(日本S，夕卜，>公司制造，S，夕卜，> E498)以宽度6匪、厚度 0.7mm挤出成形而制作带状第一垫片。之后，在第一垫片上依次将TPU以宽度6mm、厚度 0. 7mm挤出成形而进行层压，制成由可以剥离的4层TPU片构成的带状层压垫片F(宽度 6mm、厚度 2. 8mm、长度 IOcm)。在送出由进行表面磨光调节为厚度0.8mm的聚乙烯泡沫(東 >公司制造，卜一 ^ ^ ^ )构成、并且在中央部以送出方向20cm间隔具有宽度6mm、长度(送出方向)10cm的贯 通孔的缓冲层(宽度90cm)的同时在该缓冲层的两端部设置垫片Α、在贯通孔中设置层压垫 片F。之后，向未设置垫片的缓冲层上连续地排出所述气泡分散的氨基甲酸酯组合物。然 后，用PET构成的面材(厚度50 μ m、宽度90cm)覆盖气泡分散的氨基甲酸酯组合物，使用夹 持辊将厚度调节均勻。之后，通过加热至80°C而使该组合物固化，形成由聚氨酯发泡体构成 的抛光层，制成长层压片。然后，以80cm见方将该长层压片一次切割后，剥离面材，在80°C 下后固化6小时，进一步二次切割为直径70cm的大小，制作层压抛光片。然后，使用磨光机
々公司制造)对该抛光片的表面进行磨光处理，调节厚度精度。而且，使用沟加 工机(东邦钢机公司制造)在该层压抛光片的抛光层表面进行沟加工，并且将抛光背面侧 的层压垫片F的TPU片剥离一层，形成深度0. 7mm的沟，制作层压抛光垫。[第3发明](气泡分散的氨基甲酸酯组合物及光透过区域形成材料的粘度测定)制作的气泡分散的氨基甲酸酯组合物及光透过区域形成材料的粘度根据JIS K7117-1测定。测定装置使用B型旋转粘度计(东机产业公司制造，TV-10H)。测定条件为 转子H3，转子转速-.2. 5 100分钟-1，及组合物温度调节为排出温度。实施例1
将甲苯二异氰酸酯(2，4_形式/2，6_形式=80/20的混合物、TDI_80)32重 量份、4，4’ - 二环己基甲烷二异氰酸酯(HDMI)S重量份、聚丁二醇(数均分子量1006， PTMG-1000) 54重量份及二乙二醇(DEG) 6重量份混合，在80°C下加热搅拌120分钟，制作异 氰酸酯末端预聚物(异氰酸酯当量2. lmeq/g)。制作将该异氰酸酯末端预聚物100重量份 和硅氧烷类表面活性剂(東> ·义々^ 一二 > 7 * U ^ >公司制造、SH_192)3重量份混合 并调节温度至60°C的混合物A。将该混合物A 80重量份、以及在120°C下熔融的4，4’_亚 甲基双(邻氯苯胺)(八)、巧U >公司制造，^ 7 ^c ^ τ MT) 20重量份在混合室内 混合，同时通过在混合物中进行机械搅拌而使空气分散，制备气泡分散的氨基甲酸酯组合 物A。光透过区域形成材料的制备将TDI-80 (28 重量份)、HMDI (3 重量份)、PTMG-1000 (67 重量份)及 DEG (2 重量 份)混合，并在80°C下加热搅拌120分钟，制成异氰酸酯末端预聚物。将温度调节为60°C 的该异氰酸酯末端预聚物(100重量份)与在120°C下熔融的” WT ^ MT (19重量 份)混合，制备光透过区域形成材料B。在送出由PET膜构成、并且进行了剥离处理的面材(厚度188 μ m、宽度100cm) 的同时从排出头向该面材的中央部连续地排出所述光透过区域形成材料B(65°C、粘度 2. 5Pa· s)，从混合头向面材的其它部分连续地排出所述气泡分散的氨基甲酸酯组合物 A(80°C、粘度lPa· S)。然后，用由PET膜构成、并且进行了剥离处理的另一面材(厚度 188 μ m、宽度100cm)覆盖光透过区域形成材料B和气泡分散的氨基甲酸酯组合物A，并使用 夹持辊将厚度调节均勻。之后，通过加热至80°C而使两组合物固化，制成光透过区域(宽 度约1cm)和由聚氨酯发泡体构成的抛光区域一体成形的长抛光层(厚度2mm)。然后，以 80cm见方将该长抛光层一次切割后，剥离两面材，在80°C下后固化6小时，进一步二次切割 为直径70cm的大小，得到抛光层。然后，使用磨光机(7 S ^7々公司制造)对该抛光层 的表面进行磨光处理，调节厚度精度。而且，使用沟加工机(东邦钢机公司制造)在该层压 抛光层的抛光表面进行沟加工，并在背面层压缓冲层，制作抛光垫。实施例2在送出由PET膜构成、并且进行了剥离处理的面材(厚度188 μ m、宽度100cm) 的同时从排出头向该面材的中央部间断地排出所述光透过区域形成材料B(65°C、粘度 2. 5Pa· s)，从混合头向面材的其它部分连续地排出所述气泡分散的氨基甲酸酯组合物 A(80°C、粘度lPa· S)。然后，用由PET膜构成、并且进行了剥离处理的另一面材(厚度 188μπκ宽度100cm)覆盖光透过区域形成材料B和气泡分散的氨基甲酸酯组合物Α，并使 用夹持辊将厚度调节均勻。之后，通过加热至80°C而使两组合物固化，制成多个光透过区 域(宽度约1. 5cm、长度约4cm)和由聚氨酯发泡体构成的抛光区域一体成形的长抛光层 (厚度2mm)。然后，以80cm见方将该长抛光层一次切割后，剥离两面材，在80°C下后固化 6小时，进一步二次切割为直径70cm的大小，得到抛光层。然后，使用磨光机H” 公司制造)对该抛光层的表面进行磨光处理，调节厚度精度。而且，使用沟加工机(东邦钢 机公司制造)在该层压抛光层的抛光表面进行沟加工，并在背面层压缓冲层，制作抛光垫。实施例3在送出由进行表面磨光调节为厚度0.8mm的聚乙烯泡沫(東 >公司制造，卜一 ^
26^ ^ )构成、并且中央部具有宽度Icm的连续贯通孔的缓冲层(宽度100cm)的同时，从排 出头连续地排出所述光透过区域形成材料B(65°C、粘度-.2. 5Pa.s)使其堆积在该贯通孔内 及贯通孔上，从混合头向缓冲层的其它部分连续地排出所述气泡分散的氨基甲酸酯组合物 A(80°C、粘度lPa*s)。然后，用由PET膜构成、并且进行了剥离处理的面材(厚度188 μ m、 宽度100cm)覆盖光透过区域形成材料B及气泡分散的氨基甲酸酯组合物A，并用夹持辊将 厚度调节均勻。之后，通过加热至80°C而使两组合物固化，制成光透过区域(抛光表面侧 的宽度约1. 5cm)和由聚氨酯发泡体构成的抛光区域一体成形的长层压片(抛光层厚度 2mm)。然后，以80cm见方将该长层压片一次切割后，剥离面材，在80°C下后固化6小时，进 一步二次切割为直径70cm的大小，得到层压抛光片。然后，使用磨光机(7 S f 7々公司 制造)对该抛光片的表面进行磨光处理，调节厚度精度。而且，使用沟加工机(东邦钢机公 司制造)在该层压抛光片的抛光层表面进行沟加工，制作层压抛光垫。实施例4在送出由进行表面磨光调节为厚度0.8mm的聚乙烯泡沫(東 >公司制造，卜一 ^ ^ ^ )构成、并且中央部以恒定间隔具有多个宽度1cm、长度4cm的贯通孔的缓冲层(宽度 100cm)的同时，从排出头间断地排出所述光透过区域形成材料B(65°C、粘度2.5Pa*s)使 其堆积在该贯通孔内及贯通孔上，从混合头向缓冲层的其它部分连续地排出所述气泡分散 的氨基甲酸酯组合物A(80°C、粘度lPa · s)。然后，用由PET膜构成、并且进行了剥离处理 的面材(厚度188 μ m、宽度100cm)覆盖光透过区域形成材料B及气泡分散的氨基甲酸酯组 合物A，并用夹持辊将厚度调节均勻。之后，通过加热至80°C而使两组合物固化，制成光透 过区域(抛光表面侧的宽度约1. 5cm、长度约4cm)和由聚氨酯发泡体构成的抛光区域一 体成形的长层压片(抛光层厚度2mm)。然后，以80cm见方将该长层压片一次切割后，剥离 面材，在80°C下后固化6小时，进一步二次切割为直径70cm的大小，得到层压抛光片。然 后，使用磨光机(7 $ 々公司制造)对该抛光片的表面进行磨光处理，调节厚度精度。 而且，使用沟加工机(东邦钢机公司制造)在该层压抛光片的抛光层表面进行沟加工，制作 层压抛光垫。[第4发明]将甲苯二异氰酸酯(2，4_形式/2，6_形式=80/20的混合物)32重量份、4， 4’ - 二环己基甲烷二异氰酸酯8重量份、聚丁二醇(数均分子量1006) 54重量份及二乙二 醇6重量份混合，在80°C下加热搅拌120分钟，制作异氰酸酯末端预聚物(异氰酸酯当量 2. lmeq/g)。制作将该异氰酸酯末端预聚物100重量份和硅氧烷类表面活性剂(東> ·夕' 々- 一二 - >公司制造、SH-192)3重量份混合并调节温度至80°C的混合物A。将 该混合物A 80重量份、以及在120°C下熔融的4，4’_亚甲基双(邻氯苯胺)(P、” ^ 力 > 公司制造，^ ^ 7 ^c ^r ^ >MT)20重量份在混合室内混合，同时通过在混合物中进 行机械搅拌而使空气分散，制备气泡分散的氨基甲酸酯组合物。在使表面具有规则的矩形凹结构(宽度13mm、长度13mm、深度0. 8mm)并且进 行了剥离处理的传送带(材料聚氨酯，宽度110cm)旋转移动的同时向其上连续地排出所 述气泡分散的氨基甲酸酯组合物。然后，用由PET膜构成并且进行了剥离处理的面材(厚度 188μπκ宽度100cm)覆盖气泡分散的氨基甲酸酯组合物，并使用夹持辊将厚度调节均勻。 之后，通过加热至80°C而使该组合物固化，制成由聚氨酯发泡体构成的带沟长抛光层(厚度2mm)。之后，将该带沟长抛光层从传送带上剥离。然后，以80cm见方将该带沟长抛光层 一次切割后，剥离面材，在80°C下后固化6小时，进一步二次切割为直径70cm的大小，得到 带沟抛光层。然后，使用磨光机”戈m公司制造)对该抛光层的表面进行磨光处理， 调节厚度精度。而且，在该带沟抛光层的背面层压缓冲层，制成带沟层压抛光垫。实施例2在送出表面具有规则的矩形凹结构(宽度43mm、长度43mm、深度0. 3mm)并且 进行了剥离处理的脱模片(材料PET，宽度100cm)的同时在该脱模片的两端设置垫片。之 后，向脱模片上连续地排出所述气泡分散的氨基甲酸酯组合物。然后，用由聚乙烯泡沫(東 >公司制造，卜一 >《7 )构成的缓冲层(厚度0. 8mm,宽度100cm)覆盖气泡分散的氨基 甲酸酯组合物，并使用夹持辊将厚度调节均勻。之后，通过加热至80°C而使该组合物固化， 制成由聚氨酯发泡体构成的带沟长层压片(抛光层厚度1. 5mm)。之后，以80cm见方将该带 沟长层压片一次切割后，剥离脱模片，在80°C下后固化6小时，进一步二次切割为直径70cm 的大小。然后，使用磨光机(7 $ 々公司制造)对该层压片的表面进行磨光处理，调节 厚度精度，得到带沟层压抛光垫。
权利要求
一种抛光垫制造方法，包括通过机械发泡法制备气泡分散的氨基甲酸酯组合物的工序；在送出面材的同时在该面材的两端部和/或内部设置垫片的工序；向未设置垫片的所述面材上连续地排出所述气泡分散的氨基甲酸酯组合物的工序；在排出的所述气泡分散的氨基甲酸酯组合物上层压另一面材的工序；通过在将厚度调节均匀的同时使气泡分散的氨基甲酸酯组合物固化而制作由聚氨酯发泡体构成的长抛光层的工序；和切割长抛光层的工序。
2.如权利要求1所述的抛光垫制造方法，其中，垫片由热塑性树脂或热固性树脂形成。
3.如权利要求1所述的抛光垫制造方法，其中，在内部设置的垫片在波长400 700nm 整个范围内的光透过率为20%以上。
4.如权利要求1所述的抛光垫制造方法，其中，垫片由与所述气泡分散的氨基甲酸酯 组合物相同组成的聚氨酯发泡体构成。
5.如权利要求1所述的抛光垫制造方法，其中，在内部设置的垫片为2片以上的树脂片 以可以剥离的方式层压而成的垫片。
6.一种抛光垫，通过权利要求1所述的方法制造。
7.一种层压抛光垫制造方法，包括通过机械发泡法制备气泡分散的氨基甲酸酯组合 物的工序；在送出缓冲层的同时在该缓冲层的两端部和/或内部设置垫片的工序；向未设 置垫片的所述缓冲层上连续地排出所述气泡分散的氨基甲酸酯组合物的工序；在排出的所 述气泡分散的氨基甲酸酯组合物上层压面材的工序；通过在将厚度调节均勻的同时使气泡 分散的氨基甲酸酯组合物固化而形成由聚氨酯发泡体构成的抛光层，从而制作长层压片的 工序；和切割长层压片的工序。
8.如权利要求7所述的层压抛光垫制造方法，其中，垫片由热塑性树脂或热固性树脂 形成。
9.如权利要求7所述的层压抛光垫制造方法，其中，在内部设置的垫片插入缓冲层的 贯通孔内，并且从缓冲层突出。
10.如权利要求9所述的层压抛光垫制造方法，其中，在内部设置的垫片在波长400 700nm整个范围内的光透过率为20%以上。
11.如权利要求7所述的层压抛光垫制造方法，其中，垫片由与所述气泡分散的氨基甲 酸酯组合物相同组成的聚氨酯发泡体构成。
12.如权利要求7所述的层压抛光垫制造方法，其中，在内部设置的垫片为2片以上的 树脂片以可以剥离的方式层压而成的垫片。
13.一种层压抛光垫，通过权利要求7所述的方法制造。
14.一种半导体器件制造方法，包括使用权利要求6所述的抛光垫、权利要求13所述 的层压抛光垫对半导体晶片表面进行抛光的工序。
全文摘要
本发明的目的在于提供制造工序少、生产率优良的抛光垫制造方法。另外，本发明的目的在于提供制造工序少、生产率优良、抛光层和缓冲层之间不产生剥离的层压抛光垫制造方法。本发明的抛光垫制造方法，包括通过机械发泡法制备气泡分散的氨基甲酸酯组合物的工序；在送出面材的同时向其上连续地排出气泡分散的氨基甲酸酯组合物的工序；在该气泡分散的氨基甲酸酯组合物上层压另一面材的工序；通过在将厚度调节均匀的同时使气泡分散的氨基甲酸酯组合物固化而形成由聚氨酯发泡体构成的抛光层的工序；通过与面平行地将该抛光层一切为二而同时制造两片由抛光层和面材构成的长抛光层的工序；和切割长抛光层的工序。
文档编号H01L21/304GK101966697SQ201010209209
公开日2011年2月9日 申请日期2007年4月19日 优先权日2006年4月19日
发明者中村贤治, 堂浦真人, 广濑纯司, 渡边二夫, 福田武司 申请人:东洋橡胶工业株式会社