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JP6773465B2 - Chemical mechanical polishing pad composite polishing layer formulation - Google Patents

Chemical mechanical polishing pad composite polishing layer formulation Download PDF

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JP6773465B2 JP2016125339A JP2016125339A JP6773465B2 JP 6773465 B2 JP6773465 B2 JP 6773465B2 JP 2016125339 A JP2016125339 A JP 2016125339A JP 2016125339 A JP2016125339 A JP 2016125339A JP 6773465 B2 JP6773465 B2 JP 6773465B2
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Description

本発明はケミカルメカニカル研磨パッドに関する。より具体的には、本発明は、研磨面を有する研磨層を含み、研磨層が、第1の連続不揮発性ポリマー相及び第2の不揮発性ポリマー相を含み、第1の連続不揮発性ポリマー相が複数の周期性凹部を有し、複数の周期性凹部が第2の不揮発性ポリマー相によって埋められ、第1の連続不揮発性ポリマー相が≦6容量%の連続気泡気孔率を有し、第2の不揮発性ポリマー相が≧10容量%の連続気泡気孔率を有し、研磨面が、基材を研磨するように適合されている、ケミカルメカニカル研磨パッドに関する。 The present invention relates to a chemical mechanical polishing pad. More specifically, the present invention includes a polishing layer having a polished surface, and the polishing layer includes a first continuous non-volatile polymer phase and a second non-volatile polymer phase, and the first continuous non-volatile polymer phase. Has a plurality of periodic recesses, the plurality of periodic recesses are filled with a second non-volatile polymer phase, the first continuous non-volatile polymer phase has a continuous bubble pore ratio of ≤6% by volume, and the first The present invention relates to a chemical mechanical polishing pad in which the non-volatile polymer phase of 2 has an open cell pore ratio of ≧ 10% by volume and the polishing surface is adapted to polish the substrate.

集積回路及び他の電子装置の作製においては、導体、半導体及び絶縁体の複数の層を半導体ウェーハの表面に付着させたり、半導体ウェーハの表面から除去したりする。導体、半導体及び絶縁体の薄層は、いくつかの付着技術を使用して付着させることができる。最新のウェーハ加工において一般的な付着技術としては、とりわけ、スパッタリングとも知られる物理蒸着法(PVD)、化学蒸着法(CVD)、プラズマ増強化学蒸着法(PECVD)及び電気化学的めっき法がある。一般的な除去技術としては、数ある中で、湿式及び乾式の等方性及び異方性エッチングがある。 In the fabrication of integrated circuits and other electronic devices, multiple layers of conductors, semiconductors and insulators are attached to or removed from the surface of a semiconductor wafer. Thin layers of conductors, semiconductors and insulators can be adhered using several adhesion techniques. Common adhesion techniques in the latest wafer processing include, among others, physical vapor deposition (PVD), chemical vapor deposition (CVD), plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) and electrochemical plating, also known as sputtering. Common removal techniques include wet and dry isotropic and anisotropic etchings, among others.

材料層が順次に付着され、除去されるにつれ、ウェーハの最上面は非平坦になる。後続の半導体加工(たとえばメタライゼーション)は、ウェーハが平坦面を有することを要するため、ウェーハは平坦化されなければならない。平坦化は、望まれない表面トポグラフィーならびに表面欠陥、たとえば粗面、凝集した材料、結晶格子の損傷、スクラッチ及び汚染された層又は材料を除去するのに有用である。 The top surface of the wafer becomes non-flat as the material layers are sequentially attached and removed. Subsequent semiconductor processing (eg, metallization) requires the wafer to have a flat surface, so the wafer must be flattened. Flattening is useful for removing unwanted surface topography and surface imperfections such as rough surfaces, agglomerated materials, crystal lattice damage, scratches and contaminated layers or materials.

ケミカルメカニカルプラナリゼーション又はケミカルメカニカルポリッシング(CMP)は、半導体ウェーハのような加工物を平坦化又は研磨するために使用される一般的な技術である。従来のCMPにおいては、ウェーハキャリヤ、すなわち研磨ヘッドがキャリヤアセンブリに取り付けられる。その研磨ヘッドがウェーハを保持し、ウェーハを、CMP装置内でテーブル又はプラテン上に取り付けられている研磨パッドの研磨層と接する状態に配置する。キャリヤアセンブリがウェーハと研磨パッドとの間に制御可能な圧を提供する。同時に、研磨媒(たとえばスラリー)が研磨パッド上に小出しされ、ウェーハと研磨層との間の間隙に引き込まれる。研磨を実施するために、研磨パッド及びウェーハは一般に互いに対して回転する。研磨パッドがウェーハの下で回転するとき、ウェーハは一般に環状の研磨トラック、すなわち研磨領域を掃き出し、その中でウェーハの表面が研磨層と直接対面する。ウェーハ表面は、研磨層及び表面上の研磨媒の化学的かつ機械的作用によって研磨され、平坦化される。 Chemical mechanical planning or chemical mechanical polishing (CMP) is a common technique used to flatten or polish workpieces such as semiconductor wafers. In conventional CMP, a wafer carrier, or polishing head, is attached to the carrier assembly. The polishing head holds the wafer and places the wafer in contact with the polishing layer of the polishing pad mounted on the table or platen in the CMP apparatus. The carrier assembly provides a controllable pressure between the wafer and the polishing pad. At the same time, the polishing medium (eg slurry) is dispensed onto the polishing pad and drawn into the gap between the wafer and the polishing layer. To perform polishing, the polishing pads and wafers generally rotate relative to each other. As the polishing pad rotates under the wafer, the wafer generally sweeps out an annular polishing track, or polishing area, in which the surface of the wafer directly faces the polishing layer. The wafer surface is polished and flattened by the chemical and mechanical action of the polishing layer and the polishing medium on the surface.

米国特許第6,736,709号において、Jamesらは、ケミカルメカニカル研磨パッドの研磨面に溝を設ける重要性を開示している。具体的に、Jamesらは、「溝剛性係数」(「GSQ」)がパッド剛性に対する溝形成の効果を推定し、「溝フロー係数」(「GFQ」)が(パッド界面)流体流に対する溝形成の効果を推定し、所与の研磨プロセスに理想的な研磨面を選択する際にGSQとGFQとの間に精巧なバランスがあることを教示している。 In US Pat. No. 6,736,709, James et al. Disclose the importance of grooving the polished surface of a chemical mechanical polishing pad. Specifically, James et al. Estimated the effect of groove formation on pad stiffness by the "groove stiffness coefficient" ("GSQ"), and groove formation on the (pad interface) fluid flow by the "groove flow coefficient" ("GFQ"). Estimates the effect of and teaches that there is a fine balance between GSQ and GFQ in selecting the ideal polishing surface for a given polishing process.

それにもかかわらず、ウェーハ寸法が縮小し続けるとともに、関連する研磨プロセスの必要性はますます切実になる。 Nevertheless, as wafer dimensions continue to shrink, the need for associated polishing processes becomes increasingly acute.

したがって、ケミカルメカニカル研磨パッドの作動性能範囲を拡大させる研磨層設計の必要性が絶えずある。 Therefore, there is a constant need for a polishing layer design that expands the operating performance range of the chemical mechanical polishing pad.

本発明は、研磨面、ベース面及び研磨面に対して垂直にベース面から研磨面までで計測される平均厚さTP-avgを有する研磨層を含み、研磨層が第1の連続不揮発性ポリマー相及び第2の不揮発性ポリマー相を含み、第1の連続不揮発性ポリマー相が、研磨面に対して垂直に研磨面からベース面に向けて計測される、研磨面からの平均凹部深さDavgを有する複数の周期性凹部を有し、平均凹部深さDavgが平均厚さTP-avg未満であり、複数の周期性凹部が第2の不揮発性ポリマー相によって埋められ、第1の連続不揮発性ポリマー相が、8〜12重量%の未反応NCO基を有する第1の連続相末端イソシアネート修飾ウレタンプレポリマーと第1の連続相硬化剤との反応生成物であり、第2の不揮発性ポリマー相が第2の連続不揮発性ポリマー相及び第2の不連続不揮発性ポリマー相から選択され、第2の不揮発性ポリマー相が、ポリ側(P)液状成分とイソ側(I)液状成分とを合わせることによって形成され、ポリ側(P)液状成分が、(P)側ポリオール類、(P)側ポリアミン類及び(P)側アルコールアミン類の少なくとも一つを含み、イソ側(I)液状成分が少なくとも一つの(I)側多官能イソシアネート類を含み、第1の連続不揮発性ポリマー相が≦6容量%の連続気泡気孔率を有し、第2の不揮発性ポリマー相が≧10容量%の連続気泡気孔率を有し、研磨面が、基材を研磨するように適されている、ケミカルメカニカル研磨パッドを提供する。 The present invention includes a polishing layer having an average thickness of T P-avg measured from the base surface to the polishing surface perpendicular to the polishing surface, the base surface and the polishing surface, and the polishing layer is the first continuous non-volatile material. The average recess depth from the polished surface, including the polymer phase and the second non-volatile polymer phase, where the first continuous non-volatile polymer phase is measured from the polished surface to the base surface perpendicular to the polished surface. a plurality of periodic recess having a D avg, average recess depth D avg is less than the average thickness T P-avg, multiple periodicity recess filled by the second non-volatile polymer phase, first The continuous non-volatile polymer phase of is a reaction product of a first continuous phase terminal isocyanate modified urethane prepolymer having an unreacted NCO group of 8 to 12% by weight and a first continuous phase curing agent, and is a second. The non-volatile polymer phase is selected from a second continuous non-volatile polymer phase and a second discontinuous non-volatile polymer phase, and the second non-volatile polymer phase is a poly side (P) liquid component and an isocyanate side (I) liquid. Formed by combining the components, the poly-side (P) liquid component contains at least one of (P) -side polyols, (P) -side polyamines and (P) -side alcohol amines, and is an isocyanate-side (I). ) The liquid component contains at least one (I) side polyfunctional isocyanate, the first continuous non-volatile polymer phase has an open cell pore ratio of ≤6% by volume, and the second non-volatile polymer phase has ≥10. Provided is a chemical mechanical polishing pad having an open cell pore ratio of% by volume and having a polished surface suitable for polishing a substrate.

本発明は、磁性基材、光学基材及び半導体基材の少なくとも一つから選択される基材を提供する工程、本発明のケミカルメカニカル研磨パッドを提供する工程、研磨層の研磨面と基材との間に動的接触を生じさせて基材の表面を研磨する工程、及び研磨面を砥粒コンディショナによってコンディショニングする工程を含む、基材を研磨する方法を提供する。 The present invention provides a step of providing a base material selected from at least one of a magnetic base material, an optical base material, and a semiconductor base material, a step of providing a chemical mechanical polishing pad of the present invention, a polishing surface and a base material of a polishing layer. Provided is a method for polishing a base material, which comprises a step of polishing the surface of the base material by causing dynamic contact with the base material and a step of conditioning the polished surface with an abrasive grain conditioner.

本発明の研磨層の斜視図である。It is a perspective view of the polishing layer of this invention. 本発明のケミカルメカニカル研磨パッドの平面図である。It is a top view of the chemical mechanical polishing pad of this invention. 図2のA−A線から見た、本発明のケミカルメカニカル研磨パッドの断面図である。It is sectional drawing of the chemical mechanical polishing pad of this invention as seen from the line AA of FIG. 本発明のケミカルメカニカル研磨パッドの平面図である。It is a top view of the chemical mechanical polishing pad of this invention. 本発明のケミカルメカニカル研磨パッドの平面図である。It is a top view of the chemical mechanical polishing pad of this invention. 本発明のケミカルメカニカル研磨パッドの平面図である。It is a top view of the chemical mechanical polishing pad of this invention. 図6のB−B線から見た、本発明のケミカルメカニカル研磨パッドの断面図である。It is sectional drawing of the chemical mechanical polishing pad of this invention as seen from the line BB of FIG. 本発明のケミカルメカニカル研磨パッドの平面図である。It is a top view of the chemical mechanical polishing pad of this invention. 本発明のケミカルメカニカル研磨パッドの平面図である。It is a top view of the chemical mechanical polishing pad of this invention. 本発明の研磨層の平面図である。It is a top view of the polishing layer of this invention. 図10のC−C線から見た、本発明の研磨層の断面図である。It is sectional drawing of the polishing layer of this invention as seen from the CC line of FIG. ウィンドウを備えた本発明の研磨層の斜視図である。It is a perspective view of the polishing layer of this invention provided with a window. 本発明のケミカルメカニカル研磨パッドの平面図である。It is a top view of the chemical mechanical polishing pad of this invention. 本発明の研磨層の平面図である。It is a top view of the polishing layer of this invention. 図14のAA−AA線から見た、本発明の研磨層の断面図である。It is sectional drawing of the polishing layer of this invention as seen from the AA-AA line of FIG.

詳細な説明
過去、所与の研磨層の研磨面に関するGSQ及びGFQ値が、効果的な研磨層を設計するための動作可能範囲を提供した。驚くことに、本発明は、研磨層設計の研磨層剛性とスラリー分布性能とを切り離すことにより、研磨層に関してこれまで定着していたGSQ及びGFQパラメータの型を打破するための手段を提供して、それにより、研磨層設計の範囲を、これまで得られなかった研磨性能特性のバランスへと拡大する。
Detailed Description In the past, GSQ and GFQ values for the polished surface of a given abrasive layer provided an operable range for designing an effective abrasive layer. Surprisingly, the present invention provides a means for breaking the previously established GSQ and GFQ parameter types with respect to the abrasive layer by separating the abrasive layer stiffness of the abrasive layer design from the slurry distribution performance. As a result, the scope of polishing layer design is expanded to a balance of polishing performance characteristics that has not been obtained so far.

明細書及び特許請求の範囲の中でポリマー相を参照して使用される「不揮発性」とは、ポリマー相(たとえば第2の連続不揮発性ポリマー相)が、研磨層中に存在する別のポリマー相(たとえば第1の連続不揮発性ポリマー相)に対して選択的に融解、溶解、分解又は他のやり方で消失しないことをいう。 As used in the specification and claims with reference to a polymer phase, "nonvolatile" is another polymer in which a polymer phase (eg, a second continuous non-volatile polymer phase) is present in the polishing layer. It means that it does not selectively melt, dissolve, decompose or otherwise disappear with respect to the phase (eg, the first continuous non-volatile polymer phase).

明細書及び特許請求の範囲の中で、研磨面(14)を有するケミカルメカニカル研磨パッド(10)を参照して使用される「平均全厚さTT-avg」とは、研磨面(14)に対して垂直に研磨面(14)からサブパッド(25)の下面(27)までで計測される、ケミカルメカニカル研磨パッドの平均厚さTTをいう(図3及び7を参照)。 In the specification and claims, the "average total thickness TT-avg " used with reference to the chemical mechanical polishing pad (10) having the polished surface (14) is the polished surface (14). It refers to the average thickness T T of the the chemical mechanical polishing pad measured to the bottom surface (27) of the subpad (25) from the polishing surface (14) perpendicular to (see Figure 3 and 7).

明細書及び特許請求の範囲の中で研磨層(20)を参照して使用される「実質的に円形の断面」とは、中心軸(12)から研磨層(20)の研磨面(14)の外周(15)までの断面の最長半径rが、中心軸(12)から研磨面(14)の外周(15)までの断面の最短半径rよりも≦20%しか長くないことをいう(図1を参照)。 The "substantially circular cross section" used with reference to the polishing layer (20) in the specification and claims is the polished surface (14) from the central axis (12) to the polishing layer (20). The longest radius r of the cross section to the outer circumference (15) of the above is only ≤20% longer than the shortest radius r of the cross section from the central axis (12) to the outer circumference (15) of the polished surface (14) (FIG. See 1).

本発明のケミカルメカニカル研磨パッド(10)は、好ましくは、中心軸(12)を中心に回転するように適合されている(図1を参照)。好ましくは、研磨層(20)の研磨面(14)は、中心軸(12)に対して垂直な平面(28)にある。ケミカルメカニカル研磨パッド(10)は、任意選択で、中心軸(12)に対して85〜95°、好ましくは中心軸(12)に対して90°の角度γにある平面(28)において回転するように適合されている。好ましくは、研磨層(20)は、中心軸(12)に対して垂直な実質的に円形の断面を有する研磨面(14)を有する。好ましくは、中心軸(12)に対して垂直な研磨面(14)の断面の半径rは、断面に関して≦20%、より好ましくは断面に関して≦10%しか変化しない。 The chemical mechanical polishing pad (10) of the present invention is preferably adapted to rotate about a central axis (12) (see FIG. 1). Preferably, the polishing surface (14) of the polishing layer (20) is in a plane (28) perpendicular to the central axis (12). The chemical mechanical polishing pad (10) optionally rotates in a plane (28) at an angle γ of 85-95 ° with respect to the central axis (12), preferably 90 ° with respect to the central axis (12). It is adapted as. Preferably, the polishing layer (20) has a polishing surface (14) having a substantially circular cross section perpendicular to the central axis (12). Preferably, the radius r of the cross section of the polished surface (14) perpendicular to the central axis (12) changes by only ≦ 20%, more preferably ≦ 10% with respect to the cross section.

明細書及び特許請求の範囲の中で使用される「研磨媒」とは、粒子含有研磨溶液及び非粒子含有研磨溶液、たとえば無砥粒及び反応液研磨溶液を包含する。 As used in the specification and claims, "polishing medium" includes particle-containing polishing solutions and non-particle-containing polishing solutions, such as abrasive-free and reaction solution polishing solutions.

明細書及び特許請求の範囲の中で使用される「化学結合」とは、原子間の引力を指し、共有結合、イオン結合、金属結合、水素結合及びファンデルワールス力を包含する。 As used in the specification and claims, "chemical bond" refers to the attractive force between atoms and includes covalent bonds, ionic bonds, metal bonds, hydrogen bonds and van der Waals forces.

明細書及び特許請求の範囲の中で使用される「ポリ(ウレタン)」とは、(a)(i)イソシアネート類と(ii)ポリオール類(ジオール類を含む)との反応から形成されるポリウレタン類、ならびに(b)(i)イソシアネート類と(ii)ポリオール類(ジオール類を含む)及び(iii)水、アミン類(ジアミン類及びポリアミン類を含む)又は水とアミン類(ジアミン類及びポリアミン類を含む)との混合物との反応から形成されるポリ(ウレタン)を包含する。 As used in the specification and claims, "poly (urethane)" is a polyurethane formed from the reaction of (a) (i) isocyanates and (ii) polyols (including diamines). , And (b) (i) isocyanates and (ii) polyols (including diols) and (iii) water, amines (including diamines and polyamines) or water and amines (diamines and polyamines). Includes poly (urethane) formed by reaction with a mixture with (including class).

好ましくは、本発明のケミカルメカニカル研磨パッド(10)は、特に、磁性基材、光学基材及び半導体基材の少なくとも一つから選択される基材の研磨を容易にするように設計されている。より好ましくは、本発明のケミカルメカニカル研磨パッド(10)は、特に、半導体基材の研磨を容易にするように設計されている。もっとも好ましくは、本発明のケミカルメカニカル研磨パッド(10)は、特に、半導体基材の研磨を容易にするように設計され、半導体基材は半導体ウェーハである。 Preferably, the chemical mechanical polishing pad (10) of the present invention is specifically designed to facilitate polishing of a substrate selected from at least one of a magnetic substrate, an optical substrate and a semiconductor substrate. .. More preferably, the chemical mechanical polishing pad (10) of the present invention is particularly designed to facilitate polishing of semiconductor substrates. Most preferably, the chemical mechanical polishing pad (10) of the present invention is particularly designed to facilitate polishing of a semiconductor base material, and the semiconductor base material is a semiconductor wafer.

好ましくは、本発明のケミカルメカニカル研磨パッド(10)は、研磨面(14)、ベース面(17)及び研磨面(14)に対して垂直にベース面(17)から研磨面(14)までで計測される平均厚さTP-avgを有する研磨層(20)を含み、研磨層(20)は第1の連続不揮発性ポリマー相(30)及び第2の不揮発性ポリマー相(50)を含み、第1の連続不揮発性ポリマー相(30)は、研磨面(14)に対して垂直に研磨面(14)からベース面(17)に向けて計測される、研磨面(14)からの平均凹部深さDavgを有する複数の周期性凹部(40)を有し、平均凹部深さDavgは平均厚さTP-avg未満であり(好ましくはDavg≦0.5*TP-avg、より好ましくはDavg≦0.4*TP-avg、もっとも好ましくはDavg≦0.375*TP-avg)、複数の周期性凹部(40)は第2の不揮発性ポリマー相(50)によって埋められ、第1の連続不揮発性ポリマー相(30)は、8〜12重量%の未反応NCO基を有する第1の連続相末端イソシアネート修飾ウレタンプレポリマーと第1の連続相硬化剤との反応生成物であり、第2の不揮発性ポリマー相(50)は第2の連続不揮発性ポリマー相及び第2の不連続不揮発性ポリマー相から選択され、第2の不揮発性ポリマー相(50)は、ポリ側(P)液状成分とイソ側(I)液状成分とを合わせることによって形成され、ポリ側(P)液状成分は、(P)側ポリオール類、(P)側ポリアミン類及び(P)側アルコールアミン類の少なくとも一つを含み、イソ側(I)液状成分は少なくとも一つの(I)側多官能イソシアネート類を含み、任意選択で、第1の連続不揮発性ポリマー相(30)は複数の中空コアポリマー材料を含み、複数の中空コアポリマー材料は0〜58容量%で第1の連続不揮発性ポリマー相(30)に配合され、第1の連続不揮発性ポリマー相(30)は≦6容量%(好ましくは≦5容量%、より好ましくは≦4容量%、もっとも好ましくは≦3容量%)の連続気泡気孔率を有し、第2の不揮発性ポリマー相(50)は≧10容量%(好ましくは25〜75容量%、より好ましくは30〜60容量%、もっとも好ましくは45〜55容量%)の連続気泡気孔率を有し、研磨面は、基材を研磨するように適されている(図1〜15)。 Preferably, the chemical mechanical polishing pad (10) of the present invention extends from the base surface (17) to the polishing surface (14) perpendicularly to the polishing surface (14), the base surface (17) and the polishing surface (14). A polishing layer (20) having a measured average thickness of T P-avg is included, and the polishing layer (20) includes a first continuous non-volatile polymer phase (30) and a second non-volatile polymer phase (50). The first continuous non-volatile polymer phase (30) is measured from the polished surface (14) to the base surface (17) perpendicularly to the polished surface (14), and is an average from the polished surface (14). a plurality of periodic recess having a recess depth D avg (40), an average concave depth D avg is less than the average thickness T P-avg (preferably D avg ≦ 0.5 * T P- avg , More preferably D avg ≤ 0.4 * T P-avg , most preferably D avg ≤ 0.375 * T P-avg ), and the plurality of periodic recesses (40) are the second non-volatile polymer phase (50). ), And the first continuous non-volatile polymer phase (30) is composed of a first continuous phase terminal isocyanate-modified urethane prepolymer having an unreacted NCO group of 8 to 12% by weight and a first continuous phase curing agent. The second non-volatile polymer phase (50) is selected from the second continuous non-volatile polymer phase and the second discontinuous non-volatile polymer phase, and is the second non-volatile polymer phase (50). Is formed by combining the poly side (P) liquid component and the iso side (I) liquid component, and the poly side (P) liquid component is the (P) side polyols, the (P) side polyamines and (P). ) Side alcohol amines, the iso-side (I) liquid component contains at least one (I) -side polyfunctional isocyanate, and optionally the first continuous non-volatile polymer phase (30) A plurality of hollow core polymer materials are included, the plurality of hollow core polymer materials are blended in the first continuous non-volatile polymer phase (30) in an amount of 0 to 58% by volume, and the first continuous non-volatile polymer phase (30) is ≦ It has an open cell pore ratio of 6% by volume (preferably ≤5% by volume, more preferably ≤4% by volume, most preferably ≤3% by volume), and the second non-volatile polymer phase (50) has ≥10 by volume. Has an open cell pore ratio of% (preferably 25-75% by volume, more preferably 30-60% by volume, most preferably 45-55% by volume), and the polished surface is suitable for polishing the substrate. (Figs. 1 to 15).

好ましくは、本発明のケミカルメカニカル研磨パッド(10)の研磨層(20)中の第1の連続不揮発性ポリマー相(30)は、8〜12重量%の未反応NCO基を有する第1の連続相末端イソシアネート修飾ウレタンプレポリマーと第1の連続相硬化剤との反応生成物を含む。より好ましくは、本発明のケミカルメカニカル研磨パッド(10)の研磨層(20)中の第1の連続不揮発性ポリマー相(30)は、8.75〜12重量%の未反応NCO基を有する第1の連続相末端イソシアネート修飾ウレタンプレポリマーと第1の連続相硬化剤との反応生成物を含む。より好ましくは、本発明のケミカルメカニカル研磨パッド(10)の研磨層(20)中の第1の連続不揮発性ポリマー相(30)は、9.0〜9.25重量%の未反応NCO基を有する第1の連続相末端イソシアネート修飾ウレタンプレポリマーと第1の連続相硬化剤との反応生成物を含む。 Preferably, the first continuous non-volatile polymer phase (30) in the polishing layer (20) of the chemical mechanical polishing pad (10) of the present invention is the first continuous with 8-12 wt% unreacted NCO groups. It contains a reaction product of a phase-terminated isocyanate-modified urethane prepolymer and a first continuous phase curing agent. More preferably, the first continuous non-volatile polymer phase (30) in the polishing layer (20) of the chemical mechanical polishing pad (10) of the present invention has an unreacted NCO group of 8.75 to 12% by weight. It contains the reaction product of 1 continuous phase terminal isocyanate modified urethane prepolymer and 1 continuous phase curing agent. More preferably, the first continuous non-volatile polymer phase (30) in the polishing layer (20) of the chemical mechanical polishing pad (10) of the present invention contains 9.0 to 9.25% by weight of unreacted NCO groups. It contains a reaction product of a first continuous phase terminal isocyanate-modified urethane prepolymer having a first continuous phase curing agent.

好ましくは、本発明のケミカルメカニカル研磨パッド(10)の研磨層(20)中の第1の連続不揮発性ポリマー相(30)は、8〜12重量%の未反応NCO基を有する第1の連続相末端イソシアネート修飾ウレタンプレポリマーと第1の連続相硬化剤との反応生成物であり、第1の連続相末端イソシアネート修飾ウレタンプレポリマーは、第1の連続相ポリイソシアネート類(好ましくはジイソシアネート類)と第1の連続相ポリオール類との相互作用から得られ、第1の連続相ポリオール類は、ジオール類、ポリオール類、ポリオールジオール類、それらのコポリマー及びそれらの混合物からなる群から選択される。好ましくは、第1の連続相ポリオール類は、ポリテトラメチレンエーテルグリコール(PTMEG)、PTMEGとポリプロピレンエーテルグリコール(PPG)とのブレンド、及び低分子量ジオール類(たとえば1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール)とのそれらの混合物からなる群から選択される。 Preferably, the first continuous non-volatile polymer phase (30) in the polishing layer (20) of the chemical mechanical polishing pad (10) of the present invention is the first continuous with 8-12 wt% unreacted NCO groups. It is a reaction product of a phase-terminal isocyanate-modified urethane prepolymer and a first continuous phase curing agent, and the first continuous phase-terminal isocyanate-modified urethane prepolymer is a first continuous phase polyisocyanate (preferably diisocyanate). And the first continuous phase polyols obtained from the interaction with the first continuous phase polyols, the first continuous phase polyols are selected from the group consisting of diols, polyols, polyoldiols, copolymers thereof and mixtures thereof. Preferably, the first continuous phase polyols are polytetramethylene ether glycol (PTMEG), a blend of PTMEG and polypropylene ether glycol (PPG), and low molecular weight diols (eg 1,2-butanediol, 1,3). -Butandiol, 1,4-butanediol) is selected from the group consisting of their mixtures.

好ましくは、本発明のケミカルメカニカル研磨パッド(10)の研磨層(20)中の第1の連続不揮発性ポリマー相(30)は、8〜12重量%の未反応NCO基を有する第1の連続相末端イソシアネート修飾ウレタンプレポリマーと第1の連続相硬化剤との反応生成物であり、第1の連続相硬化剤は第1の連続相ポリアミン類である。好ましくは、第1の連続相ポリアミン類は芳香族ポリアミン類である。より好ましくは、第1の連続相ポリアミン類は、4,4′−メチレン−ビス−o−クロロアニリン(MbOCA)、4,4′−メチレン−ビス−(3−クロロ−2,6−ジエチルアニリン)(MCDEA)、ジメチルチオトルエンジアミン、トリメチレングリコールジ−p−アミノベンゾエート、ポリテトラメチレンオキシドジ−p−アミノベンゾエート、ポリテトラメチレンオキシドモノ−p−アミノベンゾエート、ポリプロピレンオキシドジ−p−アミノベンゾエート、ポリプロピレンオキシドモノ−p−アミノベンゾエート、1,2−ビス(2−アミノフェニルチオ)エタン、4,4′−メチレン−ビス−アニリン、ジエチルトルエンジアミン、5−tert−ブチル−2,4−トルエンジアミン、3−tert−ブチル−2,6−トルエンジアミン、5−tert−アミル−2,4−トルエンジアミン、3−tert−アミル−2,6−トルエンジアミン、5−tert−アミル−2,4−クロロトルエンジアミン及び3−tert−アミル−2,6−クロロトルエンジアミンからなる群から選択される芳香族ポリアミン類である。もっとも好ましくは、第1の連続相ポリアミン類は4,4′−メチレン−ビス−o−クロロアニリン(MbOCA)である。 Preferably, the first continuous non-volatile polymer phase (30) in the polishing layer (20) of the chemical mechanical polishing pad (10) of the present invention is the first continuous with 8-12 wt% unreacted NCO groups. It is a reaction product of a phase-terminal isocyanate-modified urethane prepolymer and a first continuous phase curing agent, and the first continuous phase curing agent is a first continuous phase polyamine. Preferably, the first continuous phase polyamines are aromatic polyamines. More preferably, the first continuous phase polyamines are 4,4'-methylene-bis-o-chloroaniline (MbOCA), 4,4'-methylene-bis- (3-chloro-2,6-diethylaniline). ) (MCDEA), dimethylthiotoluene diamine, trimethylene glycol di-p-aminobenzoate, polytetramethylene oxide di-p-aminobenzoate, polytetramethylene oxide mono-p-aminobenzoate, polypropylene oxide di-p-aminobenzoate , Polypropylene oxide mono-p-aminobenzoate, 1,2-bis (2-aminophenylthio) ethane, 4,4'-methylene-bis-aniline, diethyltoluene diamine, 5-tert-butyl-2,4-toluene Diamine, 3-tert-butyl-2,6-toluenediamine, 5-tert-amyl-2,4-toluenediamine, 3-tert-amyl-2,6-toluenediamine, 5-tert-amyl-2,4 It is an aromatic polyamine selected from the group consisting of −chlorotoluenediamine and 3-tert-amyl-2,6-chlorotoluenediamine. Most preferably, the first continuous phase polyamines are 4,4'-methylene-bis-o-chloroaniline (MbOCA).

市販のPTMEG系の末端イソシアネート修飾ウレタンプレポリマーの例は、Imuthane(登録商標)プレポリマー(COIM USA, Inc.から市販されている、たとえばPET-80A、PET-85A、PET-90A、PET-93A、PET-95A、PET-60D、PET-70D、PET-75D)、Adiprene(登録商標)プレポリマー(Chemturaから市販されている、たとえばLF800A、LF900A、LF910A、LF930A、LF931A、LF939A、LF950A、LF952A、LF600D、LF601D、LF650D、LF667、LF700D、LF750D、LF751D、LF752D、LF753D及びL325)、Andur(登録商標)プレポリマー(Anderson Development Companyから市販されている、たとえば70APLF、80APLF、85APLF、90APLF、95APLF、60DPLF、70APLF、75APLF)を含む。 Examples of commercially available PTMEG-based terminal isocyanate-modified urethane prepolymers are commercially available from Imutane® prepolymers (COIM USA, Inc., for example PET-80A, PET-85A, PET-90A, PET-93A. , PET-95A, PET-60D, PET-70D, PET-75D), Adiprene® Prepolymer (commercially available from Chemtura, eg LF800A, LF900A, LF910A, LF930A, LF931A, LF939A, LF950A, LF952A, LF600D, LF601D, LF650D, LF667, LF700D, LF750D, LF751D, LF752D, LF753D and L325), Andur® Prepolymers (commercially available from Anderson Development Company, eg 70APLF, 80APLF, 85APLF, 90APLF, 95APLF, 60DPLF , 70APLF, 75APLF).

好ましくは、本発明の方法に使用される第1の連続相末端イソシアネート修飾ウレタンプレポリマーは、0.1重量%未満の遊離トルエンジイソシアネート(TDI)モノマー含量を有する、低遊離イソシアネートで末端修飾されたウレタンプレポリマーである。 Preferably, the first continuous phase terminal isocyanate-modified urethane prepolymer used in the method of the present invention is terminal-modified with a low free isocyanate having a free toluene diisocyanate (TDI) monomer content of less than 0.1% by weight. It is a urethane prepolymer.

好ましくは、本発明のケミカルメカニカル研磨パッド(10)の研磨層(20)中の第1の連続不揮発性ポリマー相(30)は、多孔構造及び無孔(すなわち非充填)構造の両方で提供されることができる。好ましくは、本発明のケミカルメカニカル研磨パッド(10)の研磨層(20)中の第1の連続不揮発性ポリマー相(30)は、ASTM D1622にしたがって計測して≧0.5の比重を有する。より好ましくは、本発明のケミカルメカニカル研磨パッド(10)の研磨層(20)中の第1の連続不揮発性ポリマー相(30)は、ASTM D1622にしたがって計測して0.5〜1.2(さらに好ましくは0.55〜1.1、もっとも好ましくは0.6〜0.95)の比重を有する。 Preferably, the first continuous non-volatile polymer phase (30) in the polishing layer (20) of the chemical mechanical polishing pad (10) of the present invention is provided in both a porous structure and a non-porous (ie, unfilled) structure. Can be. Preferably, the first continuous non-volatile polymer phase (30) in the polishing layer (20) of the chemical mechanical polishing pad (10) of the present invention has a specific gravity of ≧ 0.5 as measured according to ASTM D1622. More preferably, the first continuous non-volatile polymer phase (30) in the polishing layer (20) of the chemical mechanical polishing pad (10) of the present invention is 0.5 to 1.2 (30) as measured according to ASTM D1622. It further preferably has a specific gravity of 0.55 to 1.1, most preferably 0.6 to 0.95).

好ましくは、本発明のケミカルメカニカル研磨パッド(10)の研磨層(20)中の第1の連続不揮発性ポリマー相(30)は、ASTM D2240にしたがって計測して40〜90のショアーD硬さを有する。より好ましくは、本発明のケミカルメカニカル研磨パッド(10)の研磨層(20)中の第1の連続不揮発性ポリマー相(30)は、ASTM D2240にしたがって計測して50〜75のショアーD硬さを有する。もっとも好ましくは、ケミカルメカニカル研磨パッド(10)の研磨層(20)中の第1の連続不揮発性ポリマー相(30)は、ASTM D2240にしたがって計測して55〜70のショアーD硬さを有する。 Preferably, the first continuous non-volatile polymer phase (30) in the polishing layer (20) of the chemical mechanical polishing pad (10) of the present invention has a Shore D hardness of 40-90 as measured according to ASTM D2240. Have. More preferably, the first continuous non-volatile polymer phase (30) in the polishing layer (20) of the chemical mechanical polishing pad (10) of the present invention has a Shore D hardness of 50-75 as measured according to ASTM D2240. Has. Most preferably, the first continuous non-volatile polymer phase (30) in the polishing layer (20) of the chemical mechanical polishing pad (10) has a Shore D hardness of 55-70 as measured according to ASTM D2240.

好ましくは、ケミカルメカニカル研磨パッド(10)の研磨層(20)中の第1の連続不揮発性ポリマー相(30)は多孔性である。好ましくは、第1の連続不揮発性ポリマー相は複数の微小要素を含む。好ましくは、複数の微小要素は、ケミカルメカニカル研磨パッド(10)の研磨層(20)中の第1の連続不揮発性ポリマー相(30)全体に均一に分散している。好ましくは、複数の微小要素は、閉じ込められた気泡、中空コアポリマー材料、液体充填中空コアポリマー材料、水溶性材料及び不溶相材料(たとえば鉱油)から選択される。より好ましくは、複数の微小要素は、第1の連続不揮発性ポリマー相(30)全体に均一に分散した閉じ込められた気泡及び中空コアポリマー材料から選択される。好ましくは、複数の微小要素は、150μm未満(より好ましくは50μm未満、もっとも好ましくは10〜50μm)の重量平均直径を有する。好ましくは、複数の微小要素は、ポリアクリロニトリル又はポリアクリロニトリルコポリマーのシェル壁を有するポリマーマイクロバルーン(たとえば、Akzo NobelのExpancel(登録商標))を含む。好ましくは、複数の微小要素は、0〜58容量%の気孔率(より好ましくは1〜58容量%、もっとも好ましくは10〜35容量%の気孔率)でケミカルメカニカル研磨パッド(10)の研磨層(20)中の第1の連続不揮発性ポリマー相(30)に配合される。好ましくは、ケミカルメカニカル研磨パッド(10)の研磨層(20)中の第1の連続不揮発性ポリマー相(30)は≦6容量%(より好ましくは≦5容量%、さらに好ましくは≦4容量%、もっとも好ましくは≦3容量%)の連続気泡気孔率を有する。 Preferably, the first continuous non-volatile polymer phase (30) in the polishing layer (20) of the chemical mechanical polishing pad (10) is porous. Preferably, the first continuous non-volatile polymer phase contains a plurality of microelements. Preferably, the plurality of microelements are uniformly dispersed throughout the first continuous non-volatile polymer phase (30) in the polishing layer (20) of the chemical mechanical polishing pad (10). Preferably, the plurality of microelements is selected from confined bubbles, hollow core polymer materials, liquid filled hollow core polymer materials, water soluble materials and insoluble phase materials (eg mineral oil). More preferably, the plurality of microelements is selected from confined air bubbles and hollow core polymer materials uniformly dispersed throughout the first continuous non-volatile polymer phase (30). Preferably, the plurality of microelements have a weight average diameter of less than 150 μm (more preferably less than 50 μm, most preferably 10 to 50 μm). Preferably, the plurality of microelements comprises a polymer microballoon having a shell wall of polyacrylonitrile or a polyacrylonitrile copolymer (eg, Akzo Nobel's Expancel®). Preferably, the plurality of microelements have a porosity of 0-58% by volume (more preferably 1-58% by volume, most preferably 10-35% by volume) of the polishing layer of the chemical mechanical polishing pad (10). It is blended in the first continuous non-volatile polymer phase (30) in (20). Preferably, the first continuous non-volatile polymer phase (30) in the polishing layer (20) of the chemical mechanical polishing pad (10) is ≤6% by volume (more preferably ≤5% by volume, still more preferably ≤4% by volume". , Most preferably ≦ 3% by volume).

好ましくは、本発明のケミカルメカニカル研磨パッド(10)の研磨層(20)中の第2の不揮発性ポリマー相(50)は、第2の連続不揮発性ポリマー相(52)(たとえば図7及び11を参照)及び第2の不連続不揮発性ポリマー相(58)(たとえば図3及び15を参照)から選択される。 Preferably, the second non-volatile polymer phase (50) in the polishing layer (20) of the chemical mechanical polishing pad (10) of the present invention is the second continuous non-volatile polymer phase (52) (eg, FIGS. 7 and 11). ) And a second discontinuous non-volatile polymer phase (58) (see, eg, FIGS. 3 and 15).

好ましくは、本発明のケミカルメカニカル研磨パッド(10)の研磨層(20)中の第2の不揮発性ポリマー相(50)は、ポリ側(P)液状成分とイソ側(I)液状成分とを合わせることによって形成される。 Preferably, the second non-volatile polymer phase (50) in the polishing layer (20) of the chemical mechanical polishing pad (10) of the present invention contains a poly-side (P) liquid component and an iso-side (I) liquid component. It is formed by combining.

好ましくは、ポリ側(P)液状成分は、(P)側ポリオール類、(P)側ポリアミン類及び(P)側アルコールアミン類の少なくとも一つを含む。 Preferably, the poly-side (P) liquid component comprises at least one of (P) -side polyols, (P) -side polyamines and (P) -side alcohol amines.

好ましくは、(P)側ポリオール類は、ジオール類、ポリオール類、ポリオールジオール類、それらのコポリマー及びそれらの混合物からなる群から選択される。より好ましくは、(P)側ポリオール類は、ポリエーテルポリオール類(たとえばポリ(オキシテトラメチレン)グリコール、ポリ(オキシプロピレン)グリコール及びそれらの混合物)、ポリカーボネートポリオール類、ポリエステルポリオール類、ポリカプロラクトンポリオール類、それらの混合物、ならびにエチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,5−ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール及びトリプロピレングリコールからなる群から選択される一つ以上の低分子量ポリオール類とのそれらの混合物からなる群から選択される。さらに好ましくは、(P)側ポリオール類は、ポリテトラメチレンエーテルグリコール(PTMEG)、エステル系ポリオール類(たとえばエチレンアジペート、ブチレンアジペート)、ポリプロピレンエーテルグリコール類(PPG)、ポリカプロラクトンポリオール類、それらのコポリマー及びそれらの混合物からなる群から選択される。 Preferably, the (P) side polyols are selected from the group consisting of diols, polyols, polyoldiols, copolymers thereof and mixtures thereof. More preferably, the (P) side polyols are polyether polyols (for example, poly (oxytetramethylene) glycol, poly (oxypropylene) glycol and mixtures thereof), polycarbonate polyols, polyester polyols, polycaprolactone polyols. , Their mixtures, as well as ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, 1, Selected from the group consisting of 4-butanediol, neopentyl glycol, 1,5-pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, diethylene glycol, dipropylene glycol and tripropylene glycol. It is selected from the group consisting of a mixture thereof with one or more low molecular weight polyols. More preferably, the (P) side polyols are polytetramethylene ether glycol (PTMEG), ester-based polyols (for example, ethylene adipate and butylene adipate), polypropylene ether glycols (PPG), polycaprolactone polyols, and copolymers thereof. And their mixtures are selected from the group.

好ましくは、使用されるポリ側(P)液状成分は(P)側ポリオール類を含み、(P)側ポリオール類は、2,500〜100,000の数平均分子量MNを有する高分子量ポリオール類を含む。より好ましくは、使用される高分子量ポリオール類は、5,000〜50,000(さらに好ましくは7,500〜25,000、もっとも好ましくは10,000〜12,000)の数平均分子量MNを有する。 Preferably, the poly-side (P) liquid component used contains (P) -side polyols, and the (P) -side polyols are high molecular weight polyols having a number average molecular weight MN of 2,500 to 100,000. including. More preferably, high molecular weight polyols used is 5,000 to 50,000 (more preferably 7,500~25,000, most preferably 10,000 to 12,000) the number average molecular weight M N of Have.

好ましくは、使用されるポリ側(P)液状成分は(P)側ポリオール類を含み、(P)側ポリオール類は、1分子あたり平均3〜10個のヒドロキシル基を有する高分子量ポリオール類を含む。より好ましくは、使用される高分子量ポリオール類は、1分子あたり平均4〜8個(さらに好ましくは5〜7個、もっとも好ましくは6個)のヒドロキシル基を有する。 Preferably, the poly-side (P) liquid component used comprises (P) -side polyols, and the (P) -side polyols comprises high molecular weight polyols having an average of 3-10 hydroxyl groups per molecule. .. More preferably, the high molecular weight polyols used have an average of 4-8 (more preferably 5-7, most preferably 6) hydroxyl groups per molecule.

市販の高分子量ポリオール類の例は、Specflex(登録商標)ポリオール類、Voranol(登録商標)ポリオール類及びVoralux(登録商標)ポリオール類(The Dow Chemical Companyから市販)、Multranol(登録商標)スペシャルティーポリオール及びUltracel(登録商標)フレキシブルポリオール(Bayer MaterialScience LLCから市販)ならびにPluracol(登録商標)ポリオール(BASFから市販)を含む。いくつかの好ましい高分子量ポリオール類を表1に挙げる。 Examples of commercially available high molecular weight polyols are Specflex® polyols, Voranol® polyols and Voralux® polyols (commercially available from The Dow Chemical Company), Multranol® specialty polyols. And Ultracel® Flexible polyols (commercially available from Bayer MaterialScience LLC) and Pluracol® polyols (commercially available from BASF). Some preferred high molecular weight polyols are listed in Table 1.

好ましくは、(P)側ポリアミン類は、ジアミン類及び他の多官能アミン類からなる群から選択される。より好ましくは、(P)側ポリアミン類は、芳香族ジアミン類及び他の多官能芳香族アミン類、たとえば4,4′−メチレン−ビス−o−クロロアニリン(MbOCA)、4,4′−メチレン−ビス−(3−クロロ−2,6−ジエチルアニリン)(MCDEA)、ジメチルチオトルエンジアミン、トリメチレングリコールジ−p−アミノベンゾエート、ポリテトラメチレンオキシドジ−p−アミノベンゾエート、ポリテトラメチレンオキシドモノ−p−アミノベンゾエート、ポリプロピレンオキシドジ−p−アミノベンゾエート、ポリプロピレンオキシドモノ−p−アミノベンゾエート、1,2−ビス(2−アミノフェニルチオ)エタン、4,4′−メチレン−ビス−アニリン、ジエチルトルエンジアミン、5−tert−ブチル−2,4−トルエンジアミン、3−tert−ブチル−2,6−トルエンジアミン、5−tert−アミル−2,4−トルエンジアミン及び3−tert−アミル−2,6−トルエンジアミン及びクロロトルエンジアミンからなる群から選択される。 Preferably, the (P) side polyamines are selected from the group consisting of diamines and other polyfunctional amines. More preferably, the (P) side polyamines are aromatic diamines and other polyfunctional aromatic amines such as 4,4'-methylene-bis-o-chloroaniline (MbOCA), 4,4'-methylene. -Bis- (3-chloro-2,6-diethylaniline) (MCDEA), dimethylthiotoluene diamine, trimethylene glycol di-p-aminobenzoate, polytetramethylene oxide di-p-aminobenzoate, polytetramethylene oxide mono -P-aminobenzoate, polypropylene oxide di-p-aminobenzoate, polypropylene oxide mono-p-aminobenzoate, 1,2-bis (2-aminophenylthio) ethane, 4,4'-methylene-bis-aniline, diethyl Toluenediamine, 5-tert-butyl-2,4-toluenediamine, 3-tert-butyl-2,6-toluenediamine, 5-tert-amyl-2,4-toluenediamine and 3-tert-amyl-2, It is selected from the group consisting of 6-toluenediamine and chlorotoluenediamine.

好ましくは、(P)側アルコールアミン類は、アミン開始ポリオール類からなる群から選択される。より好ましくは、(P)側アルコールアミン類は、1分子あたり1〜4個(さらに好ましくは2〜4個、もっとも好ましくは2個)の窒素原子を含むアミン開始ポリオール類からなる群から選択される。好ましくは、(P)側アルコールアミン類は、1分子あたり平均少なくとも3個のヒドロキシル基を有するアミン開始ポリオール類からなる群から選択される。より好ましくは、(P)側アルコールアミン類は、1分子あたり平均3〜6個(さらに好ましくは3〜5個、もっとも好ましくは4個)のヒドロキシル基を有するアミン開始ポリオール類からなる群から選択される。特に好ましいアミン開始ポリオール類は、≦700(好ましくは150〜650、より好ましくは200〜500、もっとも好ましくは250〜300)の数平均分子量MN(を有し)、350〜1,200mgKOH/gのヒドロキシル価(ASTM試験法D4274−11によって測定)を有する。より好ましくは、使用されるアミン開始ポリオール類は400〜1,000mgKOH/g(もっとも好ましくは600〜850mgKOH/g)のヒドロキシル価を有する。市販のアミン開始ポリオール類の例は、Voranol(登録商標)ファミリーのアミン開始ポリオール類(The Dow Chemical Companyから市販)、Quadrol(登録商標)スペシャルティーポリオール(N,N,N′,N′−テトラキス(2−ヒドロキシプロピルエチレンジアミン)(BASFから市販)、Pluracol(登録商標)アミン系ポリオール類(BASFから市販)、Multranol(登録商標)アミン系ポリオール類(Bayer MaterialScience LLCから市販)、トリイソプロパノールアミン(TIPA)(The Dow Chemical Companyから市販)及びトリエタノールアミン(TEA)(Mallinckrodt Baker Inc.から市販)を含む。いくつかの好ましいアミン開始ポリオール類を表2に挙げる。 Preferably, the (P) side alcohol amines are selected from the group consisting of amine-initiated polyols. More preferably, the (P) -side alcohol amines are selected from the group consisting of amine-initiated polyols containing 1 to 4 (more preferably 2 to 4, most preferably 2) nitrogen atoms per molecule. To. Preferably, the (P) side alcohol amines are selected from the group consisting of amine-initiated polyols having an average of at least 3 hydroxyl groups per molecule. More preferably, the (P) side alcohol amines are selected from the group consisting of amine-initiated polyols having an average of 3 to 6 (more preferably 3 to 5, most preferably 4) hydroxyl groups per molecule. Will be done. Particularly preferred amine-initiated polyols have a number average molecular weight MN (with) of ≦ 700 (preferably 150-650, more preferably 200-500, most preferably 250-300), 350-1200 mgKOH / g. Has a hydroxyl value of (measured by ASTM test method D4274-11). More preferably, the amine-initiated polyols used have a hydroxyl value of 400-1,000 mgKOH / g (most preferably 600-850 mgKOH / g). Examples of commercially available amine-initiated polyols are the Voranol® family of amine-initiated polyols (commercially available from The Dow Chemical Company) and Quadrol® specialty polyols (N, N, N', N'-tetrakis). (2-Hydroxypropylethylenediamine) (commercially available from BASF), Pluracol® amine-based polyols (commercially available from BASF), Multranol® amine-based polyols (commercially available from Bayer Material Science LLC), triisopropanolamine (TIPA) ) (Commercially available from The Dow Chemical Company) and triethanolamine (TEA) (commercially available from Mallinckrodt Baker Inc.). Some preferred amine-initiated polyols are listed in Table 2.

好ましくは、イソ側(I)液状成分は少なくとも一つの(I)側多官能イソシアネート類を含む。好ましくは、少なくとも一つの(I)側多官能イソシアネート類は二つの反応性イソシアネート基(すなわちNCO)を含む。 Preferably, the iso-side (I) liquid component comprises at least one (I) -side polyfunctional isocyanate. Preferably, at least one (I) side polyfunctional isocyanate group contains two reactive isocyanate groups (ie, NCOs).

好ましくは、少なくとも一つの(I)側多官能イソシアネート類は、(I)側脂肪族多官能イソシアネート類、(I)側芳香族多官能イソシアネート類及びそれらの混合物からなる群から選択される。より好ましくは、(I)側多官能イソシアネート類は、2,4−トルエンジイソシアネート、2,6−トルエンジイソシアネート、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフタレンジ−1,5−ジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、パラ−フェニレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、4,4′−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート及びそれらの混合物からなる群から選択される(I)側ジイソシアネート類である。さらに好ましくは、少なくとも一つの(I)側多官能イソシアネート類は、(I)側ジイソシアネート類と(I)側プレポリマーポリオール類との反応によって形成される(I)側末端イソシアネート修飾ウレタンプレポリマーである。 Preferably, at least one (I) side polyfunctional isocyanate is selected from the group consisting of (I) side aliphatic polyfunctional isocyanates, (I) side aromatic polyfunctional isocyanates and mixtures thereof. More preferably, the (I) side polyfunctional isocyanates are 2,4-toluene diisocyanate, 2,6-toluene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, naphthalene diisocyanate-1,5-diisocyanate, trizine diisocyanate, para-. (I) side diisocyanates selected from the group consisting of phenylenediocyanates, xylylene diisocyanates, isophorone diisocyanates, hexamethylene diisocyanates, 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanates, cyclohexanediisocyanates and mixtures thereof. More preferably, at least one (I) side polyfunctional isocyanate is a (I) side terminal isocyanate-modified urethane prepolymer formed by the reaction of (I) side diisocyanates and (I) side prepolymer polyols. is there.

好ましくは、少なくとも一つの(I)側多官能イソシアネート類は(I)側末端イソシアネート修飾ウレタンプレポリマーであり、(I)側末端イソシアネート修飾ウレタンプレポリマーは2〜12重量%の未反応イソシアネート(NCO)基を有する。より好ましくは、本発明の方法に使用される(I)側末端イソシアネート修飾ウレタンプレポリマーは2〜10重量%(さらに好ましくは4〜8重量%、もっとも好ましくは5〜7重量%)の未反応イソシアネート(NCO)基を有する。 Preferably, at least one (I) side polyfunctional isocyanate is a (I) side terminal isocyanate modified urethane prepolymer, and the (I) side terminal isocyanate modified urethane prepolymer is 2 to 12% by weight of unreacted isocyanate (NCO). ) Has a group. More preferably, the (I) side-terminated isocyanate-modified urethane prepolymer used in the method of the present invention is unreacted in an amount of 2 to 10% by weight (more preferably 4 to 8% by weight, most preferably 5 to 7% by weight). It has an isocyanate (NCO) group.

好ましくは、使用される(I)側末端イソシアネート修飾ウレタンプレポリマーは、(I)側ジイソシアネート類及び(I)側プレポリマーポリオール類から反応し、(I)側プレポリマーポリオール類は、ジオール類、ポリオール類、ポリオールジオール類、それらのコポリマー及びそれらの混合物からなる群から選択される。より好ましくは、(I)側プレポリマーポリオール類は、ポリエーテルポリオール類(たとえばポリ(オキシテトラメチレン)グリコール、ポリ(オキシプロピレン)グリコール及びそれらの混合物)、ポリカーボネートポリオール類、ポリエステルポリオール類、ポリカプロラクトンポリオール類、それらの混合物、ならびにエチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,5−ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール及びトリプロピレングリコールからなる群から選択される一つ以上の低分子量ポリオール類とのそれらの混合物からなる群から選択される。さらに好ましくは、(I)側プレポリマーポリオール類は、ポリテトラメチレンエーテルグリコール(PTMEG)、エステル系ポリオール類(たとえばエチレンアジペート、ブチレンアジペート)、ポリプロピレンエーテルグリコール類(PPG)、ポリカプロラクトンポリオール類、それらのコポリマー及びそれらの混合物からなる群から選択される。もっとも好ましくは、(I)側プレポリマーポリオール類は、PTMEG及びPPGからなる群から選択される。 Preferably, the (I) side terminal isocyanate-modified urethane prepolymer used reacts from the (I) side diisocyanates and the (I) side prepolymer polyols, and the (I) side prepolymer polyols are diols, It is selected from the group consisting of polyols, polyol diols, copolymers thereof and mixtures thereof. More preferably, the (I) side prepolymer polyols are polyether polyols (for example, poly (oxytetramethylene) glycol, poly (oxypropylene) glycol and a mixture thereof), polycarbonate polyols, polyester polyols, polycaprolactone. Polypolymers, mixtures thereof, and ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, Select from the group consisting of 1,4-butanediol, neopentyl glycol, 1,5-pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, diethylene glycol, dipropylene glycol and tripropylene glycol. It is selected from the group consisting of a mixture thereof with one or more low molecular weight polyols. More preferably, the (I) side prepolymer polyols are polytetramethylene ether glycol (PTMEG), ester-based polyols (for example, ethylene adipate and butylene adipate), polypropylene ether glycols (PPG), polycaprolactone polyols, and the like. Are selected from the group consisting of copolymers of the above and mixtures thereof. Most preferably, the (I) side prepolymer polyols are selected from the group consisting of PTMEG and PPG.

好ましくは、(I)側プレポリマーポリオール類がPTMEGである場合、(I)側末端イソシアネート修飾ウレタンプレポリマーは2〜10重量%(より好ましくは4〜8重量%、もっとも好ましくは6〜7重量%)の未反応イソシアネート(NCO)濃度を有する。市販のPTMEG系の末端イソシアネート修飾ウレタンプレポリマーの例は、Imuthane(登録商標)プレポリマー(COIM USA, Inc.から市販されている、たとえばPET-80A、PET-85A、PET-90A、PET-93A、PET-95A、PET-60D、PET-70D、PET-75D)、Adiprene(登録商標)プレポリマー(Chemturaから市販されている、たとえばLF800A、LF900A、LF910A、LF930A、LF931A、LF939A、LF950A、LF952A、LF600D、LF601D、LF650D、LF667、LF700D、LF750D、LF751D、LF752D、LF753D及びL325)、Andur(登録商標)プレポリマー(Anderson Development Companyから市販されている、たとえば70APLF、80APLF、85APLF、90APLF、95APLF、60DPLF、70APLF、75APLF)を含む。 Preferably, when the (I) side prepolymer polyols are PTMEG, the (I) side terminal isocyanate-modified urethane prepolymer is 2 to 10% by weight (more preferably 4 to 8% by weight, most preferably 6 to 7% by weight). %) Has an unreacted isocyanate (NCO) concentration. Examples of commercially available PTMEG-based terminal isocyanate-modified urethane prepolymers are commercially available from Imutane® prepolymers (COIM USA, Inc., for example PET-80A, PET-85A, PET-90A, PET-93A. , PET-95A, PET-60D, PET-70D, PET-75D), Adiprene® Prepolymer (commercially available from Chemtura, eg LF800A, LF900A, LF910A, LF930A, LF931A, LF939A, LF950A, LF952A, LF600D, LF601D, LF650D, LF667, LF700D, LF750D, LF751D, LF752D, LF753D and L325), Andur® Prepolymers (commercially available from Anderson Development Company, eg 70APLF, 80APLF, 85APLF, 90APLF, 95APLF, 60DPLF , 70APLF, 75APLF).

好ましくは、(I)側プレポリマーポリオール類がPPGである場合、(I)側末端イソシアネート修飾ウレタンプレポリマーは3〜9重量%(より好ましくは4〜8重量%、もっとも好ましくは5〜6重量%)の未反応イソシアネート(NCO)濃度を有する。市販のPPG系の末端イソシアネート修飾ウレタンプレポリマーの例は、Imuthane(登録商標)プレポリマー(COIM USA, Inc.から市販されている、たとえばPPT-80A、PPT-90A、PPT-95A、PPT-65D、PPT-75D)、Adiprene(登録商標)プレポリマー(Chemturaから市販されている、たとえばLFG963A、LFG964A、LFG740D)及びAndur(登録商標)プレポリマー(Anderson Development Companyから市販されている、たとえば8000APLF、9500APLF、6500DPLF、7501DPLF)を含む。 Preferably, when the (I) side prepolymer polyol is PPG, the (I) side terminal isocyanate-modified urethane prepolymer is 3 to 9% by weight (more preferably 4 to 8% by weight, most preferably 5 to 6% by weight). %) Has an unreacted isocyanate (NCO) concentration. Examples of commercially available PPG-based terminal isocyanate-modified urethane prepolymers are commercially available from Imuthane® prepolymers (COIM USA, Inc., for example PPT-80A, PPT-90A, PPT-95A, PPT-65D. , PPT-75D), Adiprene® prepolymers (commercially available from Chemtura, eg LFG963A, LFG964A, LFG740D) and Andur® prepolymers (commercially available from Anderson Development Company, eg 8000APLF, 9500APLF). , 6500DPLF, 7501DPLF).

好ましくは、本発明の方法に使用される(I)側末端イソシアネート修飾ウレタンプレポリマーは、0.1重量%未満の遊離トルエンジイソシアネート(TDI)モノマー含量を有する、低遊離イソシアネートで末端修飾されたウレタンプレポリマーである。 Preferably, the (I) side-terminated isocyanate-modified urethane prepolymer used in the method of the present invention is a low-free isocyanate-terminated urethane having a free toluene diisocyanate (TDI) monomer content of less than 0.1% by weight. It is a prepolymer.

好ましくは、ポリ側(P)液状成分及びイソ側(I)液状成分の少なくとも一つは、任意選択で、さらなる液状物質を含有することができる。たとえば、ポリ側(P)液状成分及びイソ側(I)液状成分の少なくとも一つは、発泡剤(たとえばカルバメート発泡剤、たとえば、The Dow Chemical Companyから市販されているSpecflex(商標)NR556CO2/脂肪族アミンアダクト)、触媒(たとえば第三級アミン触媒、たとえば、Air Products, Inc.から市販されているDabco(登録商標)33LV触媒及びスズ触媒、たとえばMomentiveから市販されているFomrez(登録商標)スズ触媒)及び界面活性剤(たとえば、Evonikから市販されているTegostab(登録商標)シリコン界面活性剤)からなる群から選択される液状物質を含有することができる。好ましくは、ポリ側(P)液状成分はさらなる液状物質を含有する。より好ましくは、ポリ側(P)液状成分はさらなる液状物質を含有し、さらなる液状物質は触媒及び界面活性剤の少なくとも一つである。もっとも好ましくは、ポリ側(P)液状成分は触媒及び界面活性剤を含有する。 Preferably, at least one of the poly-side (P) liquid component and the iso-side (I) liquid component can optionally contain additional liquid substances. For example, at least one of the poly-side (P) liquid component and the iso-side (I) liquid component is a foaming agent (eg, a carbamate foaming agent, eg, Specflex ™ NR556CO 2 / fat commercially available from The Dow Chemical Company. Group amine adducts), catalysts (eg tertiary amine catalysts such as Dabco® 33LV catalysts and tin catalysts commercially available from Air Products, Inc., such as Fomlez® tin commercially available from Momentive. It can contain a liquid substance selected from the group consisting of catalysts) and surfactants (eg, Tegostab® silicon surfactants commercially available from Evonik). Preferably, the poly-side (P) liquid component contains additional liquid material. More preferably, the poly-side (P) liquid component contains an additional liquid substance, which is at least one of the catalyst and the surfactant. Most preferably, the poly-side (P) liquid component contains a catalyst and a surfactant.

好ましくは、ケミカルメカニカル研磨パッド(10)の研磨層(20)中の第2の不揮発性ポリマー相(50)は、ASTM D2240にしたがって計測して10〜70のショアーD硬さを有する。より好ましくは、ケミカルメカニカル研磨パッド(10)の研磨層(20)中の第2の不揮発性ポリマー相(50)は、ASTM D2240にしたがって計測して20〜60(さらに好ましくは25〜55、もっとも好ましくは40〜50)のショアーD硬さを有する。 Preferably, the second non-volatile polymer phase (50) in the polishing layer (20) of the chemical mechanical polishing pad (10) has a Shore D hardness of 10-70 as measured according to ASTM D2240. More preferably, the second non-volatile polymer phase (50) in the polishing layer (20) of the chemical mechanical polishing pad (10) is 20-60 (more preferably 25-55, most preferably 25-55) as measured according to ASTM D2240. It preferably has a Shore D hardness of 40-50).

好ましくは、本発明のケミカルメカニカル研磨パッド(10)の研磨層(20)中の第2の不揮発性ポリマー相(50)は≧10容量%の連続気泡気孔率を有する。より好ましくは、本発明のケミカルメカニカル研磨パッド(10)の研磨層(20)中の第2の不揮発性ポリマー相(50)は25〜75容量%(より好ましくは30〜60容量%、もっとも好ましくは45〜55容量%)の連続気泡気孔率を有する。 Preferably, the second non-volatile polymer phase (50) in the polishing layer (20) of the chemical mechanical polishing pad (10) of the present invention has an open cell porosity of ≧ 10% by volume. More preferably, the second non-volatile polymer phase (50) in the polishing layer (20) of the chemical mechanical polishing pad (10) of the present invention is 25 to 75% by volume (more preferably 30 to 60% by volume, most preferably 30 to 60% by volume). Has an open-cell porosity of 45-55% by volume).

好ましくは、本発明のケミカルメカニカル研磨パッド(10)中の第1の連続不揮発性ポリマー相(30)は、研磨面(14)に対して垂直に研磨面(14)からベース面に向けて計測される深さDを有する複数の周期性凹部(40)を有する。好ましくは、複数の周期性凹部(40)は平均深さDavg(Davg<TP-avg)を有する。より好ましくは、複数の周期性凹部(40)は平均深さDavg(Davg≦0.5*TP-avg、より好ましくはDavg≦0.4*TP-avg、もっとも好ましくはDavg≦0.375*TP-avg)を有する。好ましくは、複数の周期性凹部は少なくとも一つの溝によって切開されている(図3、7、11及び15を参照)。 Preferably, the first continuous non-volatile polymer phase (30) in the chemical mechanical polishing pad (10) of the present invention is measured from the polishing surface (14) to the base surface perpendicular to the polishing surface (14). It has a plurality of periodic recesses (40) having a depth D to be formed. Preferably, the plurality of periodic recesses (40) have an average depth of D avg (D avg < TP-avg ). More preferably, the plurality of periodic recesses (40) have an average depth of D avg (D avg ≤ 0.5 * T P-avg , more preferably D avg ≤ 0.4 * T P-avg , most preferably D. It has avg ≤ 0.375 * T P-avg ). Preferably, the plurality of periodic recesses is incised by at least one groove (see FIGS. 3, 7, 11 and 15).

好ましくは、複数の周期性凹部(40)は、カーブした凹部、直線状の凹部及びそれらの組み合わせから選択される(図2、5、6、8、9、10、13及び14を参照)。 Preferably, the plurality of periodic recesses (40) is selected from curved recesses, linear recesses and combinations thereof (see FIGS. 2, 5, 6, 8, 9, 10, 13 and 14).

好ましくは、本発明のケミカルメカニカル研磨パッド(10)中の第1の連続不揮発性ポリマー相(30)は複数の周期性凹部(40)を含み、複数の周期性凹部は、少なくとも二つの同心的な凹部(45)の群である(図2、5、6及び9を参照)。好ましくは、少なくとも二つの同心的な凹部(45)は、≧15ミル(好ましくは15〜40ミル、より好ましくは25〜35ミル、もっとも好ましくは30ミル)の平均凹部深さDavg、≧5ミル(好ましくは5〜150ミル、より好ましくは10〜100ミル、もっとも好ましくは15〜50ミル)の幅及び≧10ミル(好ましくは25〜150ミル、より好ましくは50〜100ミル、もっとも好ましくは60〜80ミル)のピッチを有する。好ましくは、少なくとも二つの同心的な凹部(45)は幅及びピッチを有し、幅とピッチは等しい。 Preferably, the first continuous non-volatile polymer phase (30) in the chemical mechanical polishing pad (10) of the present invention comprises a plurality of periodic recesses (40), the plurality of periodic recesses being at least two concentric. A group of concave recesses (45) (see FIGS. 2, 5, 6 and 9). Preferably, at least two concentric recess (45) is ≧ 15 mils (preferably 15 to 40 mils, more preferably 25-35 mils, and most preferably 30 mils) average recess depth D avg of, ≧ 5 Width of mils (preferably 5 to 150 mils, more preferably 10 to 100 mils, most preferably 15 to 50 mils) and ≧ 10 mils (preferably 25 to 150 mils, more preferably 50 to 100 mils, most preferably 50 to 100 mils). It has a pitch of 60-80 mils). Preferably, at least two concentric recesses (45) have a width and a pitch, the width and the pitch being equal.

好ましくは、複数の周期性凹部(40)は、複数の不連続な周期性凹部(41)及び複数の相互接続された周期性凹部(42)からなる群から選択することができる。好ましくは、複数の周期性凹部(40)が複数の不連続な周期性凹部(41)である場合、第2の不揮発性ポリマー相(50)は第2の不連続不揮発性ポリマー相(58)である(たとえば図2、3及び5を参照)。好ましくは、複数の周期性凹部(40)が複数の相互接続された周期性凹部(42)である場合、第2の不揮発性ポリマー相(50)は第2の連続不揮発性ポリマー相(52)である(たとえば図6及び7を参照)。 Preferably, the plurality of periodic recesses (40) can be selected from the group consisting of the plurality of discontinuous periodic recesses (41) and the plurality of interconnected periodic recesses (42). Preferably, when the plurality of periodic recesses (40) are a plurality of discontinuous periodic recesses (41), the second non-volatile polymer phase (50) is the second discontinuous non-volatile polymer phase (58). (See, for example, FIGS. 2, 3 and 5). Preferably, when the plurality of periodic recesses (40) are a plurality of interconnected periodic recesses (42), the second non-volatile polymer phase (50) is the second continuous non-volatile polymer phase (52). (See, for example, FIGS. 6 and 7).

好ましくは、本発明のケミカルメカニカル研磨パッド(10)中の第1の連続不揮発性ポリマー相(30)は複数の不連続な周期性凹部(41)を含み、複数の不連続な周期性凹部(41)は、少なくとも二つの同心的な凹部(45)の群である(たとえば図2を参照)。 Preferably, the first continuous non-volatile polymer phase (30) in the chemical mechanical polishing pad (10) of the present invention comprises a plurality of discontinuous periodic recesses (41) and a plurality of discontinuous periodic recesses ( 41) is a group of at least two concentric recesses (45) (see, eg, FIG. 2).

好ましくは、本発明のケミカルメカニカル研磨パッド(10)中の第1の連続不揮発性ポリマー相(30)は複数の不連続な周期性凹部(41)を含み、複数の周期性凹部(41)は、少なくとも二つのクロスハッチ状凹部(61)の群であり、複数の周期性凹部(41)は少なくとも一つの溝(62)によって切開されている(たとえば図14及び15を参照)。 Preferably, the first continuous non-volatile polymer phase (30) in the chemical mechanical polishing pad (10) of the present invention comprises a plurality of discontinuous periodic recesses (41), the plurality of periodic recesses (41). , A group of at least two crosshatch recesses (61), the plurality of periodic recesses (41) being incised by at least one groove (62) (see, eg, FIGS. 14 and 15).

好ましくは、本発明のケミカルメカニカル研磨パッド(10)中の第1の連続不揮発性ポリマー相(30)は複数の相互接続された周期性凹部(42)を含み、複数の相互接続された周期性凹部は、少なくとも二つの同心的な凹部(45)の群であり、少なくとも一つの相互接続部(48)が少なくとも二つの同心的な凹部(45)を相互接続している(たとえば図6及び7を参照)。 Preferably, the first continuous non-volatile polymer phase (30) in the chemical mechanical polishing pad (10) of the present invention comprises a plurality of interconnected periodic recesses (42) and a plurality of interconnected periodicities. A recess is a group of at least two concentric recesses (45), with at least one interconnect (48) interconnecting at least two concentric recesses (45) (eg, FIGS. 6 and 7). See).

好ましくは、本発明のケミカルメカニカル研磨パッド(10)中の連続不揮発性ポリマー相(30)は複数の相互接続された周期性凹部(40)を含み、複数の周期性凹部は、少なくとも二つの相互接続されたクロスハッチ状凹部(60)の群である(たとえば図8を参照)。 Preferably, the continuous non-volatile polymer phase (30) in the chemical mechanical polishing pad (10) of the present invention comprises a plurality of interconnected periodic recesses (40), the plurality of periodic recesses being at least two mutual. A group of connected crosshatch recesses (60) (see, eg, FIG. 8).

好ましくは、本発明のケミカルメカニカル研磨パッド(10)中の複数の周期性凹部(40)を埋める第2の不揮発性ポリマー相(50)は、研磨面(14)に対して垂直に研磨層(20)のベース面(17)から研磨面(14)に向けて計測される高さHを有する。好ましくは、複数の周期性凹部(40)を埋める第2の不揮発性ポリマー相(50)は、研磨面(14)に対して垂直に研磨層(20)のベース面(17)から研磨面(14)に向けて計測される平均高さHavgを有し、研磨層(20)の平均厚さTP-avgと第2の不揮発性ポリマー相(50)の平均高さHavgとの差ΔSの絶対値は≦0.5μmである。より好ましくは、複数の周期性凹部(40)を埋める第2の不揮発性ポリマー相(50)は、研磨面(14)に対して垂直に研磨層(20)のベース面(17)から研磨面(14)に向けて計測される平均高さHavgを有し、研磨層(20)の平均厚さTP-avgと第2の不揮発性ポリマー相(50)の平均高さHavgとの差ΔSの絶対値は≦0.2μmである。さらに好ましくは、複数の周期性凹部(40)を埋める第2の不揮発性ポリマー相(50)は、研磨面(14)に対して垂直に研磨層(20)のベース面(17)から研磨面(14)に向けて計測される平均高さHavgを有し、研磨層(20)の平均厚さTP-avgと第2の不揮発性ポリマー相(50)の平均高さHavgとの差ΔSの絶対値は≦0.1μmである。もっとも好ましくは、複数の周期性凹部(40)を埋める第2の不揮発性ポリマー相(50)は、研磨面(14)に対して垂直に研磨層(20)のベース面(17)から研磨面(14)に向けて計測される平均高さHavgを有し、研磨層(20)の平均厚さTP-avgと第2の不揮発性ポリマー相(50)の平均高さHavgとの差ΔSの絶対値は≦0.05μmである(図3、7、11及び15を参照)。 Preferably, the second non-volatile polymer phase (50) that fills the plurality of periodic recesses (40) in the chemical mechanical polishing pad (10) of the present invention is a polishing layer (14) perpendicular to the polishing surface (14). It has a height H measured from the base surface (17) of 20) toward the polished surface (14). Preferably, the second non-volatile polymer phase (50) that fills the plurality of periodic recesses (40) is from the base surface (17) of the polishing layer (20) to the polishing surface (17) perpendicular to the polishing surface (14). has an average height H avg to be measured toward the 14), the difference between the average height H avg of the polishing layer (average thickness of 20) T P-avg and second nonvolatile polymer phase (50) The absolute value of ΔS is ≦ 0.5 μm. More preferably, the second non-volatile polymer phase (50) that fills the plurality of periodic recesses (40) is from the base surface (17) of the polishing layer (20) to the polishing surface perpendicular to the polishing surface (14). (14) have an average height H avg to be measured toward the polishing layer average of the height H avg of the average thickness of (20) T P-avg and second nonvolatile polymer phase (50) The absolute value of the difference ΔS is ≦ 0.2 μm. More preferably, the second non-volatile polymer phase (50) that fills the plurality of periodic recesses (40) is from the base surface (17) of the polishing layer (20) to the polishing surface perpendicular to the polishing surface (14). (14) have an average height H avg to be measured toward the polishing layer average of the height H avg of the average thickness of (20) T P-avg and second nonvolatile polymer phase (50) The absolute value of the difference ΔS is ≦ 0.1 μm. Most preferably, the second non-volatile polymer phase (50) that fills the plurality of periodic recesses (40) is from the base surface (17) of the polishing layer (20) to the polishing surface perpendicular to the polishing surface (14). (14) have an average height H avg to be measured toward the polishing layer average of the height H avg of the average thickness of (20) T P-avg and second nonvolatile polymer phase (50) The absolute value of the difference ΔS is ≦ 0.05 μm (see FIGS. 3, 7, 11 and 15).

好ましくは、第2の不揮発性ポリマー相(50)は第1の連続不揮発性ポリマー相(30)中の複数の周期性凹部(40)を埋め、第1の連続不揮発性ポリマー相(30)と第2の不揮発性ポリマー相(50)との間には化学結合がある。より好ましくは、第2の不揮発性ポリマー相(50)は第1の連続不揮発性ポリマー相(30)中の複数の周期性凹部(40)を埋め、第1の連続不揮発性ポリマー相(30)と第2の不揮発性ポリマー相(50)との間には共有結合があり、相間の共有結合が分断されない限り、相を分離することはできない。 Preferably, the second non-volatile polymer phase (50) fills the plurality of periodic recesses (40) in the first continuous non-volatile polymer phase (30) with the first continuous non-volatile polymer phase (30). There is a chemical bond with the second non-volatile polymer phase (50). More preferably, the second non-volatile polymer phase (50) fills a plurality of periodic recesses (40) in the first continuous non-volatile polymer phase (30) and fills the first continuous non-volatile polymer phase (30). There is a covalent bond between and the second non-volatile polymer phase (50), and the phases cannot be separated unless the covalent bond between the phases is broken.

当業者は、所与の研磨作業のためにケミカルメカニカル研磨パッド(10)における使用に適した厚さTPを有する研磨層(20)を選択することを理解するであろう。好ましくは、研磨層(20)は、研磨面(14)の平面(28)に対して垂直な軸(12)に沿って平均厚さTP-avgを示す。より好ましくは、平均厚さTP-avgは20〜150ミル(より好ましくは30〜125ミル、もっとも好ましくは40〜120ミル)である(図1、3、7、11及び15を参照)。 One of skill in the art will appreciate selecting a polishing layer (20) with a thickness T P suitable for use in a chemical mechanical polishing pad (10) for a given polishing operation. Preferably, the polishing layer (20) exhibits an average thickness of T P-avg along an axis (12) perpendicular to the plane (28) of the polishing surface (14). More preferably, the average thickness T P-avg is 20-150 mils (more preferably 30-125 mils, most preferably 40-120 mils) (see FIGS. 1, 3, 7, 11 and 15).

好ましくは、本発明のケミカルメカニカル研磨パッド(10)の研磨層(20)の研磨面(14)は、磁性基材、光学基材及び半導体基材の少なくとも一つから選択される基材(より好ましくは半導体基材、もっとも好ましくは半導体ウェーハ)を研磨するように適合されている。好ましくは、研磨層(20)の研磨面(14)は、基材の研磨を促進するためのマクロテキスチャ及びミクロテキスチャの少なくとも一つを有する。好ましくは、研磨面(14)はマクロテキスチャを有し、マクロテキスチャは、(i)ハイドロプレーニングを緩和すること、(ii)研磨媒の流れに影響すること、(iii)研磨層の剛性を変化させること、(iv)エッジ効果を減らすこと、及び(v)研磨面(14)と研磨される基材との間の区域からの研磨くずの移送を促進することの少なくとも一つを実行するように設計されている。 Preferably, the polished surface (14) of the polishing layer (20) of the chemical mechanical polishing pad (10) of the present invention is a base material selected from at least one of a magnetic base material, an optical base material, and a semiconductor base material. It is preferably adapted to polish semiconductor substrates, most preferably semiconductor wafers). Preferably, the polished surface (14) of the polishing layer (20) has at least one of macrotexture and microtexture for promoting polishing of the substrate. Preferably, the polished surface (14) has macrotexture, which (i) mitigates hydroplaning, (ii) affects the flow of the polishing medium, and (iii) alters the stiffness of the polishing layer. To perform at least one of (iv) reducing the edge effect and (v) facilitating the transfer of abrasive debris from the area between the polished surface (14) and the substrate to be polished. Is designed for.

好ましくは、本発明のケミカルメカニカル研磨パッド(10)の研磨層(20)はさらに、少なくとも一つの穿孔(図示せず)及び少なくとも一つの溝(62)の少なくとも一つを含む。より好ましくは、本発明のケミカルメカニカル研磨パッド(10)の研磨層(20)は、研磨面(14)に開口し、研磨面(14)に対して垂直に研磨面(14)からベース面(17)に向けて計測される、研磨層(14)からの溝深さGdepthを有する、研磨層(20)に形成された少なくとも一つの溝(62)を有する。好ましくは、少なくとも一つの溝(62)は研磨面(14)上に配置されて、研磨中にケミカルメカニカル研磨パッド(10)が回転するとき、少なくとも一つの溝(62)が基材の上を掃くようになっている。好ましくは、少なくとも一つの溝(62)は、カーブした溝、直線状の溝及びそれらの組み合わせから選択される。好ましくは、少なくとも一つの溝(62)は≧10ミル(好ましくは10〜150ミル)の溝深さGdepthを有する。好ましくは、少なくとも一つの溝(62)は溝深さGdepth≦複数の周期性凹部の平均深さDavgを有する。好ましくは、少なくとも一つの溝(62)は溝深さGdepth>複数の周期性凹部の平均深さDavgを有する。好ましくは、少なくとも一つの溝(62)は、≧10ミル、≧15ミル及び15〜150ミルから選択される溝深さGdepth、≧10ミル及び10〜100ミルから選択される幅、及び≧30ミル、≧50、50〜200ミル、70〜200ミル及び90〜200ミルから選択されるピッチの組み合わせを有する少なくとも二つの溝(62)を含む溝パターンを形成する。好ましくは、少なくとも一つの溝(62)は、(a)少なくとも二つの同心状の溝、(b)少なくとも一つのらせん溝、(c)クロスハッチ溝パターン、及び(d)それらの組み合わせから選択される(図11及び15を参照)。 Preferably, the polishing layer (20) of the chemical mechanical polishing pad (10) of the present invention further comprises at least one perforation (not shown) and at least one groove (62). More preferably, the polishing layer (20) of the chemical mechanical polishing pad (10) of the present invention is opened to the polishing surface (14), and the polishing surface (14) to the base surface (14) is perpendicular to the polishing surface (14). It has at least one groove (62) formed in the polishing layer (20) having a groove depth G depth from the polishing layer (14) as measured towards 17). Preferably, at least one groove (62) is arranged on the polishing surface (14) so that when the chemical mechanical polishing pad (10) rotates during polishing, at least one groove (62) is placed on the substrate. It is designed to sweep. Preferably, at least one groove (62) is selected from curved grooves, linear grooves and combinations thereof. Preferably, at least one groove (62) has a groove depth G depth of ≧ 10 mils (preferably 10 to 150 mils). Preferably, at least one groove (62) has a groove depth G depth ≤ an average depth D avg of the plurality of periodic recesses. Preferably, at least one groove (62) has a groove depth G depth > an average depth D avg of the plurality of periodic recesses. Preferably, at least one groove (62) has a groove depth G depth selected from ≥10 mils, ≥15 mils and 15-150 mils, a width selected from ≥10 mils and 10-100 mils, and ≥ A groove pattern is formed that includes at least two grooves (62) having pitch combinations selected from 30 mils, ≧ 50, 50-200 mils, 70-200 mils and 90-200 mils. Preferably, at least one groove (62) is selected from (a) at least two concentric grooves, (b) at least one spiral groove, (c) a crosshatch groove pattern, and (d) a combination thereof. (See FIGS. 11 and 15).

好ましくは、本発明のケミカルメカニカル研磨パッド(10)の研磨層(20)は、その中に配合された砥粒<0.2重量%を有する。より好ましくは、本発明のケミカルメカニカル研磨パッド(10)の研磨層(20)は、その中に配合された砥粒<1ppmを有する。 Preferably, the polishing layer (20) of the chemical mechanical polishing pad (10) of the present invention has abrasive grains <0.2% by weight blended therein. More preferably, the polishing layer (20) of the chemical mechanical polishing pad (10) of the present invention has abrasive grains <1 ppm blended therein.

好ましくは、本発明のケミカルメカニカル研磨パッド(10)はさらにサブパッド(25)を含む。好ましくは、サブパッド(25)は、連続気泡発泡体、独立気泡発泡体、織布材料、不織材料(たとえばフェルト、スパンボンデッド及びニードルパンチド材料)及びそれらの組み合わせからなる群から選択される材料でできている。当業者は、サブパッド(25)としての使用に適切な材料構成及び厚さTsを選択することを承知しているであろう。好ましくは、サブパッド(25)は、≧15ミル(より好ましくは30〜100ミル、もっとも好ましくは30〜75ミル)の平均サブパッド厚さTS-avgを有する(図3及び7を参照)。 Preferably, the chemical mechanical polishing pad (10) of the present invention further includes a sub pad (25). Preferably, the subpad (25) is selected from the group consisting of open cell foams, closed cell foams, woven fabric materials, non-woven materials (eg felt, spunbonded and needle punched materials) and combinations thereof. Made of material. One of ordinary skill in the art will be aware of choosing a material composition and thickness T s suitable for use as a subpad (25). Preferably, the subpad (25) has an average subpad thickness TS -avg of ≧ 15 mils (more preferably 30-100 mils, most preferably 30-75 mils) (see FIGS. 3 and 7).

当業者は、ケミカルメカニカル研磨パッド(10)における使用に適切なスタック接着剤(23)を選択する方法を承知しているであろう。好ましくは、スタック接着剤(23)はホットメルト接着剤である。より好ましくは、スタック接着剤(23)は反応性ホットメルト接着剤である。さらに好ましくは、ホットメルト接着剤(23)は、その非硬化状態で50〜150℃、好ましくは115〜135℃の融解温度を示し、融解後≦90分の可使時間を示す硬化反応性ホットメルト接着剤である。もっとも好ましくは、その非硬化状態の反応性ホットメルト接着剤(23)はポリウレタン樹脂(たとえば、The Dow Chemical Companyから市販されているMor-Melt(商標)R5003)を含む。 One of ordinary skill in the art will know how to select a stack adhesive (23) suitable for use in a chemical mechanical polishing pad (10). Preferably, the stack adhesive (23) is a hot melt adhesive. More preferably, the stack adhesive (23) is a reactive hot melt adhesive. More preferably, the hot melt adhesive (23) exhibits a melting temperature of 50 to 150 ° C., preferably 115 to 135 ° C. in its uncured state, and is a curing reactive hot that exhibits a pot life of ≤90 minutes after melting. It is a melt adhesive. Most preferably, the uncured reactive hot melt adhesive (23) comprises a polyurethane resin (eg, Mor-Melt ™ R5003 commercially available from The Dow Chemical Company).

好ましくは、本発明のケミカルメカニカル研磨パッド(10)は、研磨機のプラテンとインタフェースするように適合されている。好ましくは、ケミカルメカニカル研磨パッド(10)は、研磨機のプラテンに固定されるように適合されている。より好ましくは、ケミカルメカニカル研磨パッド(10)は、感圧接着剤及び真空の少なくとも一つを使用してプラテンに固定されることができる。 Preferably, the chemical mechanical polishing pad (10) of the present invention is adapted to interface with the platen of the polishing machine. Preferably, the chemical mechanical polishing pad (10) is adapted to be fixed to the platen of the polishing machine. More preferably, the chemical mechanical polishing pad (10) can be fixed to the platen using at least one of a pressure sensitive adhesive and a vacuum.

好ましくは、ケミカルメカニカル研磨パッド(10)は、サブパッド(25)の下面(27)に適用される感圧プラテン接着剤(70)を含む。当業者は、感圧プラテン接着剤(70)としての使用に適切な感圧接着剤を選択する方法を承知しているであろう。好ましくは、ケミカルメカニカル研磨パッド(10)はまた、感圧プラテン接着剤(70)の上に適用される剥離ライナ(75)を含み、感圧プラテン接着剤(70)は硬質層(25)の下面(27)と剥離ライナ(75)との間に挿入される(図3及び7を参照)。 Preferably, the chemical mechanical polishing pad (10) comprises a pressure sensitive platen adhesive (70) applied to the lower surface (27) of the subpad (25). Those skilled in the art will know how to select a pressure sensitive adhesive suitable for use as a pressure sensitive platen adhesive (70). Preferably, the chemical mechanical polishing pad (10) also comprises a release liner (75) applied over the pressure sensitive platen adhesive (70), the pressure sensitive platen adhesive (70) of the hard layer (25). It is inserted between the bottom surface (27) and the peel liner (75) (see FIGS. 3 and 7).

基材研磨作業における重要な工程は、加工の終点を決定することである。終点検出のための一つの一般的なインサイチュー法は、選択された波長の光に対して透過性であるウィンドウを研磨パッドに設けることを含む。研磨中、光ビームがそのウィンドウを通してウェーハ表面に当てられると、そこで反射し、ウィンドウを反対に通過して検出器(たとえば分光光度計)に達する。この戻り信号に基づき、終点検出のために基材表面の性質(たとえばその上の膜の厚さ)を測定することができる。そのような光学終点検出法を容易にするために、本発明のケミカルメカニカル研磨パッド(10)はさらに、任意選択で、終点検出ウィンドウ(65)を含む。好ましくは、終点検出ウィンドウ(65)は、研磨層(20)に組み込まれた一体型ウィンドウ及びケミカルメカニカル研磨パッド(10)に組み込まれた嵌め込み型終点検出ウィンドウブロックから選択される。当業者は、所期の研磨加工に使用するための終点検出ウィンドウに適切な構成材料を選択することを承知しているであろう(図12を参照)。 An important step in the substrate polishing operation is to determine the end point of processing. One common in situ method for end point detection involves providing the polishing pad with a window that is transparent to light of the selected wavelength. During polishing, when a light beam hits the wafer surface through its window, it reflects off there and passes through the window in the opposite direction to reach a detector (eg, a spectrophotometer). Based on this return signal, the properties of the substrate surface (eg, the thickness of the film on it) can be measured for end point detection. To facilitate such an optical end point detection method, the chemical mechanical polishing pad (10) of the present invention further optionally includes an end point detection window (65). Preferably, the end point detection window (65) is selected from an integrated window incorporated in the polishing layer (20) and an inset type end point detection window block incorporated in the chemical mechanical polishing pad (10). One of ordinary skill in the art will be aware of selecting the appropriate constituent material for the end point detection window for use in the intended polishing process (see Figure 12).

好ましくは、本発明の基材を研磨する方法は、磁性基材、光学基材及び半導体基材の少なくとも一つから選択される基材(好ましくは半導体基材、より好ましくは半導体ウェーハである半導体基材)を提供する工程、本発明のケミカルメカニカル研磨パッドを提供する工程、研磨層の研磨面と基材との間に動的接触を生じさせて基材の表面を研磨する工程、及び研磨面を砥粒コンディショナによってコンディショニングする工程を含む。より好ましくは、本発明の基材を研磨する方法において、第1の連続不揮発性ポリマー相(30)及び第2の不揮発性ポリマー相(50)は研磨層(20)の研磨面(14)から均等に摩耗する。もっとも好ましくは、本発明の基材を研磨する方法において、第1の連続不揮発性ポリマー相(30)及び第2の不揮発性ポリマー相(50)は、研磨層(20)の研磨面(14)から、研磨層(20)の平均厚さTP-avgと第2の不揮発性ポリマー相(50)の平均高さHavgとの差ΔSの絶対値がケミカルメカニカル研磨パッド(10)の耐用寿命を通して≦0.5μm(好ましくは≦0.2μm、より好ましくは≦0.1μm、もっとも好ましくは≦0.05μm)にとどまるような実質的に同じ速度で摩耗する。 Preferably, the method for polishing the base material of the present invention is a base material selected from at least one of a magnetic base material, an optical base material, and a semiconductor base material (preferably a semiconductor base material, more preferably a semiconductor wafer. A step of providing a base material), a step of providing a chemical mechanical polishing pad of the present invention, a step of causing dynamic contact between the polished surface of the polishing layer and the base material to polish the surface of the base material, and polishing. Includes the step of conditioning the surface with an abrasive grain conditioner. More preferably, in the method for polishing the base material of the present invention, the first continuous non-volatile polymer phase (30) and the second non-volatile polymer phase (50) are formed from the polished surface (14) of the polishing layer (20). It wears evenly. Most preferably, in the method for polishing the base material of the present invention, the first continuous non-volatile polymer phase (30) and the second non-volatile polymer phase (50) are the polished surface (14) of the polishing layer (20). from the service life of the absolute value of the chemical mechanical polishing pad of the difference ΔS between the average height H avg of the polishing layer average thickness of (20) T P-avg and second nonvolatile polymer phase (50) (10) It wears at substantially the same rate through which it remains at ≦ 0.5 μm (preferably ≦ 0.2 μm, more preferably ≦ 0.1 μm, most preferably ≦ 0.05 μm).

以下の実施例において本発明のいくつかの実施形態を詳細に説明する。 Some embodiments of the present invention will be described in detail in the following examples.

実施例1〜3:ケミカルメカニカル研磨パッド
市販のポリウレタン研磨パッドを、実施例1〜3それぞれにしたがって調製されたケミカルメカニカル研磨パッド中の第1の連続不揮発性ポリマー相として使用した。特に、実施例1においては、30ミルの平均凹部深さDavg、60ミルの幅及び120ミルのピッチを有する複数の同心円状の周期性凹部を有する市販のIC1000(商標)ポリウレタン研磨パッドを第1の連続不揮発性ポリマー相として提供した。実施例2においては、30ミルの平均凹部深さDavg、35ミルの幅及び70ミルのピッチを有する複数の同心円状の凹部を有する市販のVP5000(商標)ポリウレタン研磨パッドを第1の連続不揮発性ポリマー相として提供した。実施例3においては、30ミルの平均凹部深さDavg、60ミルの幅及び120ミルのピッチを有する複数の同心円状の凹部を有する市販のVP5000(商標)ポリウレタン研磨パッドを第1の連続不揮発性ポリマー相として提供した。
Examples 1-3: Chemical Mechanical Polishing Pads Commercially available polyurethane polishing pads were used as the first continuous non-volatile polymer phase in the chemical mechanical polishing pads prepared according to Examples 1-3. Particularly, in Example 1, a commercial IC1000 (TM) polyurethane polishing pad having a plurality of concentric periodicity recess having a width and a 120 pitch mil average recess depth D avg, 60 mil 30 mil second Provided as 1 continuous non-volatile polymer phase. In Example 2, the first continuous non commercial VP5000 (TM) polyurethane polishing pad having a plurality of concentric recesses with an average recess depth D avg, 35 width and 70 pitch mil mil 30 mil Provided as a sex polymer phase. In Example 3, the first continuous non commercial VP5000 (TM) polyurethane polishing pad having a plurality of concentric recesses with an average recess depth D avg, 60 width and 120 pitch mil mil 30 mil Provided as a sex polymer phase.

高分子量ポリエーテルポリオール(The Dow Chemical Companyから市販されているVoralux(登録商標)HF505ポリオール)77.62重量%、モノエチレングリコール21.0重量%、シリコーン界面活性剤(Evonikから市販されているTegostab(登録商標)B8418界面活性剤)1.23重量%、スズ触媒(Momentiveから市販されているFomrez(登録商標)UL-28)0.05重量%及び第3級アミン触媒(Air Products, Inc.から市販されているDabco(登録商標)33LV触媒)0.10重量%を含有するポリ側(P)液状成分を提供した。さらなる液状物質(The Dow Chemical Companyから市販されているSpecflex(商標)NR556CO2/脂肪族アミンアダクト)を、ポリ側(P)液状成分100重量部あたり4重量部でポリ側(P)液状成分に加えた。改質ジフェニルメタンジイソシアネート類(The Dow Chemical Companyから市販されているIsonate(商標)181MDIプレポリマー)100重量%を含有するイソ側(I)液状成分を提供した。加圧ガス(乾燥空気)を提供した。 High molecular weight polyether polyol (Voralux® HF505 polyol commercially available from The Dow Chemical Company) 77.62% by weight, monoethylene glycol 21.0% by weight, silicone surfactant (Tegostab commercially available from Evonik) (Registered Trademark) B8418 Surfactant) 1.23% by weight, tin catalyst (Fomrez® UL-28 commercially available from Momentive) 0.05% by weight and tertiary amine catalyst (Air Products, Inc.). Provided is a poly-side (P) liquid component containing 0.10% by weight of Dabco® 33LV catalyst (registered trademark) commercially available from. Further liquid material (Specflex ™ NR556CO 2 / aliphatic amine adduct commercially available from The Dow Chemical Company) is added to the poly side (P) liquid component at 4 parts by weight per 100 parts by weight of the poly side (P) liquid component. added. Provided is an iso-side (I) liquid component containing 100% by weight of modified diphenylmethane diisocyanates (Isonate ™ 181 MDI prepolymer commercially available from The Dow Chemical Company). Pressurized gas (dry air) was provided.

次いで、(P)側液体供給ポート、(I)側液体供給ポート及び四つの接線方向加圧ガス供給ポートを有する軸混合装置(Hennecke GmbHから市販されているMicroLine 45CSM軸混合装置)を使用して、第1の連続不揮発性ポリマー相材料それぞれの複数の同心円状の凹部中に第2の不揮発性ポリマー相を提供した。ポリ側(P)液状成分及びイソ側(I)液状成分を、それぞれの供給ポートを介して、(P)側チャージ圧12,500kPa、(I)側チャージ圧17,200kPa及び(I)/(P)重量比1.564(NCO基に対する反応性水素基の化学量論比0.95を与える)で軸混合装置に供給した。接線方向加圧ガス供給ポートを介して加圧ガスを830kPaの供給圧で供給して、軸混合装置を通過する合計液状成分:ガス質量流量の比3.8:1を与えて混合物を形成した。次いで、混合物を、軸混合装置から、前記第1の連続不揮発性ポリマー相それぞれに向けて254m/secの速度で放出して複数の凹部に充填し、複合構造を形成した。複合構造を100℃で16時間、硬化させた。次いで、複合構造を旋盤上で平坦に機械加工して、実施例1〜3のケミカルメカニカル研磨パッドを得た。次いで、実施例1〜3のケミカルメカニカル研磨パッドそれぞれの研磨面に溝を形成して、70ミルの溝幅、32ミルの溝深さ及び580ミルのピッチを有するX−Y溝パターンを設けた。 Then, using a shaft mixer having a (P) side liquid supply port, a (I) side liquid supply port and four tangentially pressurized gas supply ports (MicroLine 45CSM shaft mixer commercially available from Hennecke GmbH). , First Continuous Non-volatile Polymer Phase Material Provided a second non-volatile polymer phase in a plurality of concentric recesses in each of the materials. The poly-side (P) liquid component and the iso-side (I) liquid component are charged to the (P) side charge pressure of 12,500 kPa, the (I) side charge pressure of 17,200 kPa and (I) / (I) / (I) via their respective supply ports. P) It was supplied to the shaft mixer at a weight ratio of 1.564 (providing a stoichiometric ratio of reactive hydrogen groups to NCO groups of 0.95). A mixture was formed by supplying pressurized gas at a supply pressure of 830 kPa through the tangential pressurized gas supply port and giving a total liquid component: gas mass flow rate ratio of 3.8: 1 passing through the shaft mixer. .. The mixture was then discharged from the shaft mixer towards each of the first continuous non-volatile polymer phases at a rate of 254 m / sec and filled into the plurality of recesses to form a composite structure. The composite structure was cured at 100 ° C. for 16 hours. Next, the composite structure was machined flat on a lathe to obtain the chemical mechanical polishing pads of Examples 1 to 3. Next, a groove was formed on the polishing surface of each of the chemical mechanical polishing pads of Examples 1 to 3, and an XY groove pattern having a groove width of 70 mils, a groove depth of 32 mils, and a pitch of 580 mils was provided. ..

連続気泡気孔率
市販のIC1000(商標)研磨パッド研磨層及びVP5000(商標)研磨パッド研磨層の連続気泡気孔率は<3容量%であると報告されている。実施例1〜3それぞれのケミカルメカニカル研磨パッド中に形成された第2の不揮発性ポリマー相の連続気泡気孔率は>10容量%であった。
Open-cell porosity The open-cell porosity of the commercially available IC1000 ™ polishing pad polishing layer and VP5000 ™ polishing pad polishing layer is reported to be <3% by volume. The open-cell porosity of the second non-volatile polymer phase formed in each of the chemical mechanical polishing pads of Examples 1 to 3 was> 10% by volume.

比較例PC1〜PC2及び実施例P1〜P3
ケミカルメカニカルポリッシング除去速度実験
実施例1〜3それぞれにしたがって調製したケミカルメカニカル研磨パッドを使用して二酸化ケイ素除去速度研磨試験を実施し、実施例に記した同じX−Y溝パターンをそれぞれ有するIC1000(商標)ポリウレタン研磨パッド及びVP5000(商標)(いずれもRohm and Haas Electronic Materials CMP Inc.から市販)を使用して比較例PC1〜PC2で得られた試験と比較した。具体的に、各研磨パッドの場合の二酸化ケイ素除去速度を表3に提示する。研磨除去速度実験は、Novellus Systems, Inc.の200mmブランケットS15KTEN TEOSシートウェーハに対して実施した。Applied Materialsの200mm Mirra(登録商標)研磨機を使用した。すべての研磨実験を、8.3kPa(1.2psi)のダウンフォース、200ml/minのスラリー(Rohm and Haas Electronic Materials CMP Inc.から市販されているACuPlane(商標)5105スラリー)流量、93rpmのテーブル回転速度及び87rpmのキャリヤ回転速度で実施した。Saesol 8031Cダイアモンドパッドコンディショナ(Saesol Diamond Ind. Co., Ltd.から市販)を使用して研磨パッドをコンディショニングした。各研磨パッドを、コンディショナにより、31.1Nのダウンフォースを使用して30分間ならし運用した。さらに、研磨中、研磨パッドを、研磨パッドの中心から1.7〜9.2インチまで、31.1Nのダウンフォースを使用して毎分10スイープで、インサイチューで50%コンディショニングした。研磨の前後で、49点スパイラルスキャンを使用するKLA-Tencor FX200計測ツールを使用して、エッジ除外領域3mmで膜厚さを計測することにより、除去速度を測定した。除去速度実験それぞれを三回実施した。研磨パッドそれぞれの三重反復除去速度実験の平均除去速度を表3に提示する。
Comparative Examples PC1 to PC2 and Examples P1 to P3
Chemical Mechanical Polishing Removal Rate Experiment An IC1000 (IC1000) having the same XY groove pattern described in Examples was subjected to a silicon dioxide removal rate polishing test using chemical mechanical polishing pads prepared according to Examples 1 to 3 respectively. A polyurethane polishing pad and VP5000 ™ (both commercially available from Rohm and Haas Electronic Materials CMP Inc.) were used for comparison with the tests obtained in Comparative Examples PC1 and PC2. Specifically, Table 3 shows the silicon dioxide removal rates for each polishing pad. Abrasive removal rate experiments were performed on 200 mm blanket S15KTEN TEOS sheet wafers from Novellus Systems, Inc. A 200 mm Mirra® grinder from Applied Materials was used. All polishing experiments were performed with 8.3 kPa (1.2 psi) downforce, 200 ml / min slurry (ACuPlane ™ 5105 slurry commercially available from Rohm and Haas Electronic Materials CMP Inc.) flow rate, 93 rpm table rotation. It was carried out at a speed and a carrier rotation speed of 87 rpm. The polishing pad was conditioned using a Saesol 8031C Diamond Pad Conditioner (commercially available from Saesol Diamond Ind. Co., Ltd.). Each polishing pad was run for 30 minutes with a conditioner using 31.1N downforce. Further, during polishing, the polishing pad was conditioned 50% in situ from the center of the polishing pad from 1.7 to 9.2 inches with 31.1 N downforce at 10 sweeps per minute. Before and after polishing, the removal rate was measured by measuring the film thickness at an edge exclusion region of 3 mm using a KLA-Tencor FX200 measuring tool using a 49-point spiral scan. Each removal rate experiment was performed three times. Table 3 shows the average removal rate of the triple repeated removal rate experiment for each polishing pad.

Claims (3)

研磨面、ベース面及び前記研磨面に対して垂直に前記ベース面から前記研磨面までで計測される平均厚さTP-avgを有する研磨層を含み、
前記研磨層が第1の連続不揮発性ポリマー相及び第2の不揮発性ポリマー相を含み、
前記第1の連続不揮発性ポリマー相が、前記研磨面に対して垂直に前記研磨面から前記ベース面に向けて計測される、前記研磨面からの平均凹部深さDavgを有する複数の周期性凹部を有し、
前記平均凹部深さDavgが前記平均厚さTP-avg未満であり、
前記複数の周期性凹部が前記第2の不揮発性ポリマー相によって埋められ、
前記第1の連続不揮発性ポリマー相が、8〜12重量%の未反応NCO基を有する第1の連続相末端イソシアネート修飾ウレタンプレポリマーと第1の連続相硬化剤との反応生成物であり、
前記第2の不揮発性ポリマー相が第2の連続不揮発性ポリマー相及び第2の不連続不揮発性ポリマー相から選択され、
前記第2の不揮発性ポリマー相が、(P)側液状成分と(I)側液状成分とを合わせることによって形成され、(P)側は(P)側液状成分が供給される軸混合装置の液体供給ポートがある側であり、(I)側は(I)側液状成分が供給される軸混合装置の液体供給ポートがある側であり、
前記(P)側液状成分が、(P)側ポリオール類、(P)側ポリアミン類及び(P)側アルコールアミン類の少なくとも一つを含み、
前記(I)側液状成分が少なくとも一つの(I)側多官能イソシアネート類を含み、
前記第1の連続不揮発性ポリマー相が≦6容量%の連続気泡気孔率を有し、
前記第2の不揮発性ポリマー相が≧10容量%の連続気泡気孔率を有し、
前記研磨面が、基材を研磨するように適されている、ケミカルメカニカル研磨パッド。
It comprises a polishing layer having an average thickness T P-avg measured from the base surface to the polishing surface perpendicular to the polishing surface, the base surface and the polishing surface.
The polishing layer contains a first continuous non-volatile polymer phase and a second non-volatile polymer phase.
A plurality of periodicities in which the first continuous non-volatile polymer phase has an average recess depth D avg from the polished surface, measured from the polished surface to the base surface perpendicular to the polished surface. Has a recess and
The average recess depth D avg is less than the average thickness T P-avg .
The plurality of periodic recesses are filled with the second non-volatile polymer phase.
The first continuous non-volatile polymer phase is a reaction product of a first continuous phase terminal isocyanate-modified urethane prepolymer having an unreacted NCO group of 8 to 12% by weight and a first continuous phase curing agent.
The second non-volatile polymer phase is selected from a second continuous non-volatile polymer phase and a second discontinuous non-volatile polymer phase.
The second non-volatile polymer phase is formed by combining the (P) side liquid component and the (I) side liquid component, and the (P) side is the shaft mixing device to which the (P) side liquid component is supplied. The side with the liquid supply port, and the (I) side is the side with the liquid supply port of the shaft mixer to which the liquid component (I) side is supplied.
The (P) side liquid component contains at least one of (P) side polyols, (P) side polyamines, and (P) side alcohol amines.
The (I) side liquid component contains at least one (I) side polyfunctional isocyanate.
The first continuous non-volatile polymer phase has an open cell porosity of ≦ 6% by volume.
The second non-volatile polymer phase has an open cell porosity of ≧ 10% by volume and
A chemical mechanical polishing pad in which the polished surface is suitable for polishing a base material.
前記複数の周期性凹部を埋める前記第2の不揮発性ポリマー相が、前記研磨面に対して垂直に前記研磨層の前記ベース面から前記研磨面に向けて計測される平均高さHavgを有し、前記平均厚さTP-avgと前記平均高さHavgとの差ΔSの絶対値が≦0.5μmである、請求項1記載のケミカルメカニカル研磨パッド。 The second non-volatile polymer phase that fills the plurality of periodic recesses has an average height Havg measured from the base surface of the polishing layer to the polishing surface perpendicular to the polishing surface. The chemical mechanical polishing pad according to claim 1, wherein the absolute value of the difference ΔS between the average thickness T P-avg and the average height Havg is ≦ 0.5 μm. 前記第1の連続不揮発性ポリマー相が複数の中空コアポリマー材料を含み、前記複数の中空コアポリマー材料が1〜58容量%で前記第1の連続不揮発性ポリマー相に配合されている、請求項2記載のケミカルメカニカル研磨パッド。 The first continuous non-volatile polymer phase comprises a plurality of hollow core polymer materials, and the plurality of hollow core polymer materials are blended in the first continuous non-volatile polymer phase in an amount of 1 to 58% by volume. 2. The chemical mechanical polishing pad according to 2.
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