(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022155532
(43)【公開日】2022-10-13
(54)【発明の名称】研磨パッド及び研磨加工物の製造方法
(51)【国際特許分類】
B24B 37/24 20120101AFI20221005BHJP
B24B 37/013 20120101ALI20221005BHJP
H01L 21/304 20060101ALI20221005BHJP
【ＦＩ】
B24B37/24 A
B24B37/24 C
B24B37/013
H01L21/304 622F
H01L21/304 622S
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022047833
(22)【出願日】2022-03-24
(31)【優先権主張番号】P 2021057002
(32)【優先日】2021-03-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000005359
【氏名又は名称】富士紡ホールディングス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100079108
【弁理士】
【氏名又は名称】稲葉 良幸
(74)【代理人】
【識別番号】100109346
【弁理士】
【氏名又は名称】大貫 敏史
(74)【代理人】
【識別番号】100117189
【弁理士】
【氏名又は名称】江口 昭彦
(74)【代理人】
【識別番号】100134120
【弁理士】
【氏名又は名称】内藤 和彦
(72)【発明者】
【氏名】立野 哲平
(72)【発明者】
【氏名】糸山 光紀
(72)【発明者】
【氏名】関谷 仁志
(72)【発明者】
【氏名】小池 堅一
(72)【発明者】
【氏名】栗原 浩
(72)【発明者】
【氏名】山口 さつき
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼見沢 大和
【テーマコード（参考）】
3C158
5F057
【Ｆターム（参考）】
3C158AA07
3C158AA09
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5F057GB02
5F057GB13
5F057GB20
5F057GB31
(57)【要約】
【課題】平坦性に優れる研磨パッド及びそれを用いた研磨加工物の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】研磨層となるポリウレタンシートと、該ポリウレタンシートの開口に設けられた終点検出窓と、を有し、引張モード、周波数１．０Ｈｚ、１０～１００℃の条件で行う前記終点検出窓の動的粘弾性測定において、９０℃における貯蔵弾性率Ｅ’W90が、１．０×１０7Ｐａ以上であり、前記終点検出窓の８０℃におけるＤ硬度（ＤW80）が、４０以上であり、前記終点検出窓の２０℃におけるＤ硬度（ＤW20）が、４０～９０である、研磨パッド。
【選択図】図１
【解決手段】研磨層となるポリウレタンシートと、該ポリウレタンシートの開口に設けられた終点検出窓と、を有し、引張モード、周波数１．０Ｈｚ、１０～１００℃の条件で行う前記終点検出窓の動的粘弾性測定において、９０℃における貯蔵弾性率Ｅ’W90が、１．０×１０7Ｐａ以上であり、前記終点検出窓の８０℃におけるＤ硬度（ＤW80）が、４０以上であり、前記終点検出窓の２０℃におけるＤ硬度（ＤW20）が、４０～９０である、研磨パッド。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
研磨層となるポリウレタンシートと、該ポリウレタンシートの開口に設けられた終点検出窓と、を有し、
引張モード、周波数１．０Ｈｚ、１０～１００℃の条件で行う前記終点検出窓の動的粘弾性測定において、９０℃における貯蔵弾性率Ｅ’W90が、１．０×１０7Ｐａ以上であり、
前記終点検出窓の８０℃におけるＤ硬度（ＤW80）が、４０以上であり、
前記終点検出窓の２０℃におけるＤ硬度（ＤW20）が、４０～９０である、
研磨パッド。
引張モード、周波数１．０Ｈｚ、１０～１００℃の条件で行う前記終点検出窓の動的粘弾性測定において、９０℃における貯蔵弾性率Ｅ’W90が、１．０×１０7Ｐａ以上であり、
前記終点検出窓の８０℃におけるＤ硬度（ＤW80）が、４０以上であり、
前記終点検出窓の２０℃におけるＤ硬度（ＤW20）が、４０～９０である、
研磨パッド。
【請求項2】
前記終点検出窓が、ポリウレタン樹脂Ｗを含む、
請求項１に記載の研磨パッド。
請求項１に記載の研磨パッド。
【請求項3】
前記ポリウレタン樹脂Ｗが、脂環族イソシアネート及び／又は脂肪族イソシアネートに由来する構成単位を含む、
請求項２に記載の研磨パッド。
請求項２に記載の研磨パッド。
【請求項4】
前記ポリウレタン樹脂Ｗが、水酸基を３つ以上有する化合物に由来する構成単位を含む、
請求項２又は３に記載の研磨パッド。
請求項２又は３に記載の研磨パッド。
【請求項5】
前記終点検出窓の動的粘弾性測定において、３０℃における貯蔵弾性率Ｅ’W30が、６０×１０7～１００×１０7Ｐａである、
請求項１～４のいずれか一項に記載の研磨パッド。
請求項１～４のいずれか一項に記載の研磨パッド。
【請求項6】
前記終点検出窓の動的粘弾性測定において、ｔａｎδのピーク温度が、７０～１００℃である、
請求項１～５のいずれか一項に記載の研磨パッド。
請求項１～５のいずれか一項に記載の研磨パッド。
【請求項7】
前記ポリウレタンシートは、ポリウレタン樹脂Ｐと、該ポリウレタン樹脂Ｐ中に分散した中空微粒子とを含む、
請求項１～６のいずれか一項に記載の研磨パッド。
請求項１～６のいずれか一項に記載の研磨パッド。
【請求項8】
研磨スラリーの存在下、請求項１～７のいずれか１項に記載の研磨パッドを用いて、被研磨物を研磨し研磨加工物を得る研磨工程と、
該研磨中に光学式終点検出方式で終点検出を行う終点検出工程と、を有する、
研磨加工物の製造方法。
該研磨中に光学式終点検出方式で終点検出を行う終点検出工程と、を有する、
研磨加工物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、研磨パッド及びそれを用いた研磨加工物の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体製造工程においては、絶縁膜成膜後の平坦化や金属配線の形成過程で化学機械研磨（ＣＭＰ）が使用される。化学機械研磨に要求される重要な技術の一つとして、研磨プロセスが完了したかどうかを検出する研磨終点検出がある。例えば、目標とする研磨終点に対する過研磨や研磨不足は製品不良に直結する。そのため、化学機械研磨では、研磨終点検出により研磨量を厳しく管理する必要がある。
【0003】
化学機械研磨は複雑なプロセスであり、研磨装置の運転状態や消耗品（スラリー、研磨パッド、ドレッサー等）の品質や研磨過程における経時的な状態のばらつきの影響によって、研磨速度（研磨レート）が変化する。さらに、近年半導体製造工程で求められる残膜厚の精度、面内均一性はますます厳しくなっている。このような事情から、十分な精度の研磨終点検出はより困難となってきている。
【0004】
研磨終点検出の主な方法としては、光学式終点検出方式、トルク終点検出方式、渦電流終点検出方式などが知られており、光学式終点検出方式では、研磨パッド上に設けた透明な窓用部材を通してウエハに光を照射し、反射光をモニタすることで終点検出を行う。
【0005】
このような光学式終点検出方式を用いる研磨パッドとしては、例えば、特許文献１には、窓用部材の溝内にスラリーが溜まるのを抑えて、研磨レートの検出精度を上げることができる研磨パッドを提供することを目的として、パッド本体と該パッド本体の一部に一体に形成された透明な窓用部材とを有する研磨パッドにおいて、窓用部材の表面をパッド本体の表面から凹んだ状態とすることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2002-001647号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
ところで、上記のような窓を有する研磨パッドの製造方法の一つとして、金型に窓用部材を固定した状態で、樹脂組成物を充填し硬化させたあと、得られた硬化物をスライスしたり、その後ドレス処理をしたりする方法が挙げられる。ここで、窓用部材と樹脂組成物の硬化物は異なる材料からなるものであるためその物性は少なからず相違するが、例えば、スライスをした際に、窓部が凹んだり割れたりする恐れがある。また、ドレス処理を行う際にも、窓部と研磨層の摩耗量の相違によって、窓部が凹んだ状態となる恐れがある。
【0008】
このような凹みなどが生じると、そこにスラリーや研磨屑がたまりやすくなり、スクラッチなどを生じさせて、被研磨物の面品位を低下させる可能性がある。また、窓部の方が摩耗量が少ない場合には、研磨が進むにつれて窓部が研磨層よりも残りやすくなる結果、窓部部分が凸状となることが考えられる。このような凸状の窓部も、スクラッチなどを生じさせて、被研磨物の面品位を低下させる可能性がある
【0009】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、スライス処理及びドレス処理時における平坦性に優れる研磨パッド及びそれを用いた研磨加工物の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明者らは、上記問題を解決するため鋭意検討した。その結果、終点検出窓が所定の粘弾性及び硬度を有することにより、上記問題点を解決しうることを見出して、本発明を完成するに至った。
【0011】
すなわち、本発明は以下のとおりである。
〔１〕
研磨層となるポリウレタンシートと、該ポリウレタンシートの開口に設けられた終点検出窓と、を有し、
引張モード、周波数１．０Ｈｚ、１０～１００℃の条件で行う前記終点検出窓の動的粘弾性測定において、９０℃における貯蔵弾性率Ｅ’W90が、１．０×１０7Ｐａ以上であり、
前記終点検出窓の８０℃におけるＤ硬度（ＤW80）が、４０以上であり、
前記終点検出窓の２０℃におけるＤ硬度（ＤW20）が、４０～９０である、
研磨パッド。
〔２〕
前記終点検出窓が、ポリウレタン樹脂Ｗを含む、
〔１〕に記載の研磨パッド。
〔３〕
前記ポリウレタン樹脂Ｗが、脂環族イソシアネート及び／又は脂肪族イソシアネートに由来する構成単位を含む、
〔２〕に記載の研磨パッド。
〔４〕
前記ポリウレタン樹脂Ｗが、水酸基を３つ以上有する化合物に由来する構成単位を含む、
〔２〕又は〔３〕に記載の研磨パッド。
〔５〕
前記終点検出窓の動的粘弾性測定において、３０℃における貯蔵弾性率Ｅ’W30が、６０×１０7～１００×１０7Ｐａである、
〔１〕～〔４〕のいずれか一項に記載の研磨パッド。
〔６〕
前記終点検出窓の動的粘弾性測定において、ｔａｎδのピーク温度が、７０～１００℃である、
〔１〕～〔５〕のいずれか一項に記載の研磨パッド。
〔７〕
前記ポリウレタンシートは、ポリウレタン樹脂Ｐと、該ポリウレタン樹脂Ｐ中に分散した中空微粒子とを含む、
〔１〕～〔６〕のいずれか一項に記載の研磨パッド。
〔８〕
研磨スラリーの存在下、〔１〕～〔７〕のいずれか１項に記載の研磨パッドを用いて、被研磨物を研磨し研磨加工物を得る研磨工程と、
該研磨中に光学式終点検出方式で終点検出を行う終点検出工程と、を有する、
研磨加工物の製造方法。
〔１〕
研磨層となるポリウレタンシートと、該ポリウレタンシートの開口に設けられた終点検出窓と、を有し、
引張モード、周波数１．０Ｈｚ、１０～１００℃の条件で行う前記終点検出窓の動的粘弾性測定において、９０℃における貯蔵弾性率Ｅ’W90が、１．０×１０7Ｐａ以上であり、
前記終点検出窓の８０℃におけるＤ硬度（ＤW80）が、４０以上であり、
前記終点検出窓の２０℃におけるＤ硬度（ＤW20）が、４０～９０である、
研磨パッド。
〔２〕
前記終点検出窓が、ポリウレタン樹脂Ｗを含む、
〔１〕に記載の研磨パッド。
〔３〕
前記ポリウレタン樹脂Ｗが、脂環族イソシアネート及び／又は脂肪族イソシアネートに由来する構成単位を含む、
〔２〕に記載の研磨パッド。
〔４〕
前記ポリウレタン樹脂Ｗが、水酸基を３つ以上有する化合物に由来する構成単位を含む、
〔２〕又は〔３〕に記載の研磨パッド。
〔５〕
前記終点検出窓の動的粘弾性測定において、３０℃における貯蔵弾性率Ｅ’W30が、６０×１０7～１００×１０7Ｐａである、
〔１〕～〔４〕のいずれか一項に記載の研磨パッド。
〔６〕
前記終点検出窓の動的粘弾性測定において、ｔａｎδのピーク温度が、７０～１００℃である、
〔１〕～〔５〕のいずれか一項に記載の研磨パッド。
〔７〕
前記ポリウレタンシートは、ポリウレタン樹脂Ｐと、該ポリウレタン樹脂Ｐ中に分散した中空微粒子とを含む、
〔１〕～〔６〕のいずれか一項に記載の研磨パッド。
〔８〕
研磨スラリーの存在下、〔１〕～〔７〕のいずれか１項に記載の研磨パッドを用いて、被研磨物を研磨し研磨加工物を得る研磨工程と、
該研磨中に光学式終点検出方式で終点検出を行う終点検出工程と、を有する、
研磨加工物の製造方法。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、スライス処理及びドレス処理時における平坦性に優れる研磨パッド及びそれを用いた研磨加工物の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本実施形態の研磨パッドの概略斜視図である。
【図2】本実施形態の研磨パッドの終点検出窓部分の概略断面図である。
【図3】本実施形態の研磨パッドの終点検出窓部分の他の態様の概略断面図である。
【図4】ＣＭＰに搭載する膜厚制御システムを示す概略図である。
【図5A】スライス後ドレス前における実施例１の研磨パッドの終点検出窓部分の表面状態を示す図である。
【図5B】スライス後ドレス前における比較例１の研磨パッドの終点検出窓部分の表面状態を示す図である。
【図5C】スライス後ドレス前における比較例２の研磨パッドの終点検出窓部分の表面状態を示す図である。
【図5D】スライス後ドレス前における実施例２の研磨パッドの終点検出窓部分の表面状態を示す図である。
【図6A】ドレス後における実施例１の研磨パッドの終点検出窓部分の表面状態を示す図である。
【図6B】ドレス後における比較例１の研磨パッドの終点検出窓部分の表面状態を示す図である。
【図6C】ドレス後における比較例２の研磨パッドの終点検出窓部分の表面状態を示す図である。
【図6D】ドレス後における実施例２の研磨パッドの終点検出窓部分の表面状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明の実施の形態（以下、「本実施形態」という。）について詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。なお、図面中、同一要素には同一符号を付すこととし、重複する説明は省略する。又上下左右などの位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。さらに、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。
【0015】
１．研磨パッド
本実施形態の研磨パッドは、研磨層となるポリウレタンシートと、該ポリウレタンシートの開口に設けられた終点検出窓と、を有し、引張モード、周波数１．０Ｈｚ、１０～１００℃の条件で行う終点検出窓の動的粘弾性測定において、９０℃における貯蔵弾性率Ｅ’W90が、１．０×１０7Ｐａ以上であり、終点検出窓の８０℃におけるＤ硬度（ＤW80）が、４０以上であり、終点検出窓の２０℃におけるＤ硬度（ＤW20）が、４０～７０である。
本実施形態の研磨パッドは、研磨層となるポリウレタンシートと、該ポリウレタンシートの開口に設けられた終点検出窓と、を有し、引張モード、周波数１．０Ｈｚ、１０～１００℃の条件で行う終点検出窓の動的粘弾性測定において、９０℃における貯蔵弾性率Ｅ’W90が、１．０×１０7Ｐａ以上であり、終点検出窓の８０℃におけるＤ硬度（ＤW80）が、４０以上であり、終点検出窓の２０℃におけるＤ硬度（ＤW20）が、４０～７０である。
【0016】
これにより、スライス処理においては凸部が生じにくいという観点から平坦性を向上することができ、ドレス処理時においては終点検出窓が研磨層よりも過研磨されにくいという観点から平坦性を向上することができる。なお、本実施形態においては、これら２種の平坦性をまとめて単に「平坦性」という。
【0017】
図１に、本実施形態の研磨パッドの概略斜視図を示す。図１に示すように、本実施形態の研磨パッド１０は、ポリウレタンシートである研磨層１１と、終点検出窓１２と、を有し、必要に応じて、研磨面１１ａとは反対側に、クッション層１３を有していてもよい。
【0018】
図２～３に、図１における終点検出窓１２の周辺の断面図を示す。図２～３に示すように、研磨層１１とクッション層１３の間には、接着層１４が設けられていてもよく、また、クッション層１３の表面には、図４のテーブル２２と貼り合わせるための接着層１５が設けられていてもよい。本実施形態の研磨パッドの研磨面１１ａは、図２に示すように平坦の場合の他、図３に示すように、溝１６が形成された凹凸状であってもよい。溝１６は複数の同心円状、格子状、放射状等の様々な形状の溝を単独又は併用して形成してもよい。
【0019】
１．１．終点検出窓
終点検出窓はポリウレタンシートの開口に設けられた透明な部材であり、光学式の終点検出において、膜厚検出センサからの光の透過路となるものである。本実施形態において、終点検出窓は円形であるが、必要に応じて、正方形、長方形、多角形、楕円形等の形状としてもよい。
終点検出窓はポリウレタンシートの開口に設けられた透明な部材であり、光学式の終点検出において、膜厚検出センサからの光の透過路となるものである。本実施形態において、終点検出窓は円形であるが、必要に応じて、正方形、長方形、多角形、楕円形等の形状としてもよい。
【0020】
本実施形態においては、研磨パッドを製造する過程において、スライスをした場合に、終点検出窓が研磨層よりも凹んだ状態になったり、割れたりすることや、ドレス処理を行った際に、終点検出窓が研磨層よりも凹んだ状態や突出した状態になったりすることを抑制し、平坦性を向上する観点から、終点検出窓の貯蔵弾性率Ｅ’とＤ硬度を規定する。
【0021】
１．１．１．動的粘弾性
本実施形態における終点検出窓の貯蔵弾性率Ｅ’は、引張モード、周波数１．０Ｈｚ、１０～１００℃の条件で行う動的粘弾性測定により求めることができる。後述するようにスライスは対象を加熱した状態で行うことから、本実施形態における終点検出窓の貯蔵弾性率Ｅ’としては、９０℃における貯蔵弾性率Ｅ’W90を規定する。また、本実施形態においては、スライス時において貯蔵弾性率Ｅ’（弾性成分）に対して損失弾性率Ｅ’’（粘性成分）がより優位となる状態が発現するよう、損失正接ｔａｎδのピーク温度位置をさらに調整してもよいし、ドレス時における終点検出窓の特性を表す観点から、３０℃における貯蔵弾性率Ｅ’W30を規定していてもよい。
本実施形態における終点検出窓の貯蔵弾性率Ｅ’は、引張モード、周波数１．０Ｈｚ、１０～１００℃の条件で行う動的粘弾性測定により求めることができる。後述するようにスライスは対象を加熱した状態で行うことから、本実施形態における終点検出窓の貯蔵弾性率Ｅ’としては、９０℃における貯蔵弾性率Ｅ’W90を規定する。また、本実施形態においては、スライス時において貯蔵弾性率Ｅ’（弾性成分）に対して損失弾性率Ｅ’’（粘性成分）がより優位となる状態が発現するよう、損失正接ｔａｎδのピーク温度位置をさらに調整してもよいし、ドレス時における終点検出窓の特性を表す観点から、３０℃における貯蔵弾性率Ｅ’W30を規定していてもよい。
【0022】
終点検出窓の９０℃における貯蔵弾性率Ｅ’W90は、１．０×１０7Ｐａ以上であり、好ましくは１．２５×１０7～２０×１０7Ｐａであり、より好ましくは１．５×１０7～１０×１０7Ｐａである。貯蔵弾性率Ｅ’W90が１．０×１０7Ｐａ以上であることにより、スライスをした場合に、終点検出窓が研磨層よりも凹んだ状態や突出した状態になったり、割れたりすることを抑制でき、平坦性をより向上することができる。
【0023】
また、終点検出窓の動的粘弾性測定において、ｔａｎδのピーク温度は、好ましくは７０～１００℃であり、より好ましくは７０～９５であり、さらに好ましくは７５～９０である。ｔａｎδのピーク温度が上記範囲内であることにより、スライスをした場合に、終点検出窓が研磨層よりも凹んだ状態や突出した状態になったり、割れたりすることを抑制でき、平坦性をより向上することができる。
【0024】
さらに、３０℃における貯蔵弾性率Ｅ’W30は、好ましくは１０×１０7～８０×１０7Ｐａであり、より好ましくは２０×１０7～７０×１０7Ｐａであり、さらに好ましくは３０×１０7～７０×１０7Ｐａである。貯蔵弾性率Ｅ’W30が上記範囲内であることにより、ドレス処理を行った際に、終点検出窓が研磨層よりも凹んだ状態になったりすることを抑制することができ、平坦性をより向上することができる。
【0025】
動的粘弾性測定の測定条件については、特に制限されるものではないが、実施例におい
て記載した条件により測定することができる。
て記載した条件により測定することができる。
【0026】
１．１．２．Ｄ硬度
終点検出窓の８０℃におけるＤ硬度（ＤW80）は、４０以上であり、好ましくは４０～６０であり、より好ましくは４０～５０である。Ｄ硬度（ＤW80）が４０以上であることにより、スライスをした場合に、終点検出窓が研磨層よりも凹んだ状態や突出した状態になったり、割れたりすることを抑制でき、平坦性をより向上することができる。
終点検出窓の８０℃におけるＤ硬度（ＤW80）は、４０以上であり、好ましくは４０～６０であり、より好ましくは４０～５０である。Ｄ硬度（ＤW80）が４０以上であることにより、スライスをした場合に、終点検出窓が研磨層よりも凹んだ状態や突出した状態になったり、割れたりすることを抑制でき、平坦性をより向上することができる。
【0027】
また、終点検出窓の２０℃におけるＤ硬度（ＤW20）は、４０～９０であり、好ましくは５０～８５であり、より好ましくは５５～８０である。Ｄ硬度（ＤW20）が上記範囲内であることにより、ドレス処理を行った際に、終点検出窓が研磨層よりも凹んだ状態や突出した状態になったりすることを抑制することができ、平坦性をより向上することができる。
【0028】
Ｄ硬度の測定条件については、特に制限されるものではないが、実施例において記載した条件により測定することができる。
【0029】
１．１．３．構成材料
終点検出窓を構成する材料は、窓として機能し得る透明な部材であれば特に限定されないが、例えば、ポリウレタン樹脂Ｗ、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂などが挙げられる。このなかでも、ポリウレタン樹脂Ｗが好ましい。このような樹脂を用いることにより、上記動的粘弾性特性やＤ硬度、透明性をより調整しやすく、平坦性をより向上することができる。
終点検出窓を構成する材料は、窓として機能し得る透明な部材であれば特に限定されないが、例えば、ポリウレタン樹脂Ｗ、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂などが挙げられる。このなかでも、ポリウレタン樹脂Ｗが好ましい。このような樹脂を用いることにより、上記動的粘弾性特性やＤ硬度、透明性をより調整しやすく、平坦性をより向上することができる。
【0030】
ポリウレタン樹脂Ｗは、ポリイソシアネートとポリオールにより合成することができ、ポリイソシアネートに由来する構成単位とポリオールに由来する構成単位とを含む。
【0031】
１．１．３．１．ポリイソシアネートに由来する構成単位
ポリイソシアネートに由来する構成単位は、特に限定されないが、例えば、脂環族イソシアネートに由来する構成単位、脂肪族イソシアネートに由来する構成単位、及び芳香族イソシアネートに由来する構成単位が挙げられる。このなかでも、ポリウレタン樹脂Ｗは、脂環族イソシアネート及び／又は脂肪族イソシアネートに由来する構成単位を含むことが好ましい。これにより、動的粘弾性特性、Ｄ硬度（ＤW20）、及びＤ硬度（ＤW80）を上記範囲内に調整しやすく、透明性がより向上するほか、窓の耐黄変性がより向上する傾向にある。また、平坦性をより向上することができる。
ポリイソシアネートに由来する構成単位は、特に限定されないが、例えば、脂環族イソシアネートに由来する構成単位、脂肪族イソシアネートに由来する構成単位、及び芳香族イソシアネートに由来する構成単位が挙げられる。このなかでも、ポリウレタン樹脂Ｗは、脂環族イソシアネート及び／又は脂肪族イソシアネートに由来する構成単位を含むことが好ましい。これにより、動的粘弾性特性、Ｄ硬度（ＤW20）、及びＤ硬度（ＤW80）を上記範囲内に調整しやすく、透明性がより向上するほか、窓の耐黄変性がより向上する傾向にある。また、平坦性をより向上することができる。
【0032】
脂環族イソシアネートとしては、特に限定されないが、例えば、４，４’－メチレン－ビス（シクロヘキシルイソシアネート）（水添ＭＤＩ）、シクロヘキシレン－１，２－ジイソシアネート、シクロヘキシレン－１，４－ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートなどが挙げられる。
【0033】
脂肪族イソシアネートとしては、特に限定されないが、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、ペンタメチレンジイソシアネート（ＰＤＩ）、テトラメチレンジイソシアネート、プロピレン－１，２－ジイソシアネート、ブチレン－１，２－ジイソシアネート、トリメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネートなどが挙げられる。
【0034】
芳香族イソシアネートとしては、特に限定されないが、例えば、フェニレンジイソシアネート、２，６－トリレンジイソシアネート（２，６－ＴＤＩ）、２，４－トリレンジイソシアネート（２，４－ＴＤＩ）、キシリレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、ジフェニルメタン－４，４’－ジイソシアネー卜（ＭＤＩ）が挙げられる。
【0035】
１．１．３．２．ポリオールに由来する構成単位
ポリオールに由来する構成単位としては、特に限定されないが、例えば、分子量３００未満の低分子ポリオールと、分子量３００以上の高分子ポリオールが挙げられる。
ポリオールに由来する構成単位としては、特に限定されないが、例えば、分子量３００未満の低分子ポリオールと、分子量３００以上の高分子ポリオールが挙げられる。
【0036】
低分子ポリオールとしては、特に限定されないが、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２－ブチレングリコール、１，３－ブチレングリコール、２，３－ブチレングリコール、１，４－ブチレングリコール、１，５－ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，６－ヘキサングリコール、２，５－ヘキサンジオール、ジプロピレングリコール、２，２，４－トリメチル－１，３－ペンタンジオール、トリシクロデカンジメタノール、１，４－シクロヘキサンジメタノール等の水酸基を２つ有する低分子ポリオール；グリセリン、ヘキサントリオール、トリメチロールプロパン、イソシアヌル酸、エリスリトール等の水酸基を３つ以上有する低分子ポリオールが挙げられる。低分子ポリオールは１種単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
【0037】
このなかでも、水酸基を３つ以上有する低分子ポリオールが好ましく、グリセリンがより好ましい。このような低分子ポリオールを用いることにより、動的粘弾性特性やＤ硬度を上記範囲内に調整しやすく、摩耗量を調整でき、平坦性をより向上することができ、透明性がより向上するほか、窓の耐黄変性がより向上する傾向にある。
【0038】
水酸基を３つ以上有する低分子ポリオールに由来する構成単位の含有量は、ポリイソシアネートに由来する構成単位１００部に対して、好ましくは８．０～３０部であり、より好ましくは１０～２５部であり、さらに好ましくは１２．５～２０部である。水酸基を３つ以上有する低分子ポリオールに由来する構成単位の含有量が上記範囲内であることにより、動的粘弾性特性やＤ硬度を上記範囲内に調整しやすく、平坦性をより向上することができ、透明性がより向上するほか、窓の耐黄変性がより向上する傾向にある。
【0039】
また、高分子ポリオールとしては、特に限定されないが、例えば、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリエーテルポリカーボネートポリオール、ポリウレタンポリオール、エポキシポリオール、植物油ポリオール、ポリオレフィンポリオール、アクリルポリオール、および、ビニルモノマー変性ポリオールが挙げられる。高分子ポリオールは１種単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
【0040】
なお、高分子ポリオールの数平均分子量は、好ましくは３００～１２００であり、より好ましくは４００～９５０であり、さらに好ましくは５００～８００である。このような高分子ポリオールを用いることにより、動的粘弾性特性やＤ硬度を上記範囲内に調整しやすい傾向にある。
【0041】
このなかでも、ポリエーテルポリオールが好ましく、ポリテトラメチレンエーテルグリコールがより好ましい。このような高分子ポリオールを用いることにより、動的粘弾性特性やＤ硬度を上記範囲内に調整しやすく、低温時における硬度を調整しやすく、温度上昇に伴う硬度の低下を抑制することができる。また、平坦性をより向上することができ、透明性がより向上するほか、窓の耐黄変性がより向上する傾向にある。
【0042】
ポリエーテルポリオールに由来する構成単位の含有量は、ポリイソシアネートに由来する構成単位１００部に対して、好ましくは４０～１００部であり、好ましくは５０～９０部であり、より好ましくは６０～８４部である。ポリエーテルポリオールに由来する構成単位の含有量が上記範囲内であることにより、動的粘弾性特性やＤ硬度を上記範囲内に調整しやすく、平坦性をより向上することができ、透明性がより向上するほか、窓の耐黄変性がより向上する傾向にある。
【0043】
また、ポリオールとしては、低分子ポリオールと高分子ポリオールとを併用することが好ましく、水酸基を３つ以上有する低分子ポリオールとポリエーテルポリオールとを併用することがより好ましい。これにより、動的粘弾性特性やＤ硬度を上記範囲内に調整しやすく、低温時における硬度を調整しやすく、温度上昇に伴う硬度の低下を抑制することができる。また、平坦性をより向上することができ、透明性がより向上するほか、窓の耐黄変性がより向上する傾向にある。
【0044】
上記観点から、ポリエーテルポリオールの含有量は、水酸基を３つ以上有する低分子ポリオール１部に対して、好ましくは１．０～９．０部であり、より好ましくは２．０～８．０部であり、さらに好ましくは３．０～７．０部である。
【0045】
１．２．研磨層
本実施形態の研磨層としてはポリウレタンシートを用いる。このポリウレタンシートは終点検出窓が埋設される開口を有する。開口の位置は特に制限されないが、テーブル２２に設置された膜厚検出センサ２３に対応する半径方向の位置に設けることが好ましい。また、開口の数は特に制限されないが、テーブル２２に貼られた研磨パッド１０が一回転する際に、窓が膜厚検出センサ２３上を複数回通過するように、同様の半径方向の位置に複数個有することが好ましい。
本実施形態の研磨層としてはポリウレタンシートを用いる。このポリウレタンシートは終点検出窓が埋設される開口を有する。開口の位置は特に制限されないが、テーブル２２に設置された膜厚検出センサ２３に対応する半径方向の位置に設けることが好ましい。また、開口の数は特に制限されないが、テーブル２２に貼られた研磨パッド１０が一回転する際に、窓が膜厚検出センサ２３上を複数回通過するように、同様の半径方向の位置に複数個有することが好ましい。
【0046】
ポリウレタンシートの態様としては、特に制限されないが、例えば、発泡ポリウレタンシート、樹脂の無発泡ポリウレタンシート、繊維基材にポリウレタンを含浸したシートなどが挙げられる。
【0047】
ここで、樹脂の発泡成形体とは、繊維基材を有さず、所定の樹脂から構成される発泡体をいう。発泡形状は、特に制限されないが、例えば、球状気泡、略球状気泡、涙型気泡、あるいは、各気泡が部分的に連結した連続気泡などが挙げられる。
【0048】
また、樹脂の無発泡成形体とは、繊維基材を有さず、所定の樹脂から構成される無発泡体をいう。無発泡体とは、上記のような気泡を有しないものをいう。第１実施形態においては、フィルムなどの基材の上に、硬化性組成物を付着させて硬化させたようなものも樹脂の無発泡成形体に含まれる。より具体的には、ラビアコーター法、小径グラビアコーター法、リバースロールコーター法、トランスファロールコーター法、キスコーター法、ダイコーター法、スクリーン印刷法、スプレー塗布法等により形成された樹脂硬化物も樹脂の無発泡成形体に含まれる。
【0049】
さらに、樹脂含侵基材とは、繊維基材に樹脂を含浸させて得られるものをいう。ここで、繊維基材としては、特に制限されないが、例えば、織布、不織布、編地などが挙げられる。
【0050】
１．２．１．動的粘弾性
ポリウレタンシートは、研磨レートや被研磨物の面品位に加え、スライスやドレスをして得られる研磨パッドにおいて、終点検出窓が研磨層よりも凹んだ状態になったり、割れたりすることを抑制する観点から、所定の動的粘弾性特性を有していることが好ましい。
ポリウレタンシートは、研磨レートや被研磨物の面品位に加え、スライスやドレスをして得られる研磨パッドにおいて、終点検出窓が研磨層よりも凹んだ状態になったり、割れたりすることを抑制する観点から、所定の動的粘弾性特性を有していることが好ましい。
【0051】
具体的には、引張モード、周波数１．０Ｈｚ、１０～１００℃の条件で行う動的粘弾性測定において、ポリウレタンシートの９０℃における貯蔵弾性率Ｅ’P90は、好ましくは１．０×１０7Ｐａ以上であり、好ましくは２．０×１０7～２０×１０7Ｐａであり、より好ましくは３．０×１０7Ｐａ～１５×１０7Ｐａである。貯蔵弾性率Ｅ’P90が１．０×１０7Ｐａ以上であることにより、研磨レートや被研磨物の面品位の向上に加え、スライスやドレスをして得られる研磨パッドにおいて、終点検出窓が研磨層よりも凹んだ状態や突出した状態になったり、割れたりすることがより抑制され、平坦性をより向上することができる傾向にある。
【0052】
また、同様の観点から、貯蔵弾性率Ｅ’W90と貯蔵弾性率Ｅ’P90との差（Ｅ’P90-Ｅ’W90）は、９．５×１０7Ｐａ以下であり、好ましくは１．０×１０7Ｐａ～９．０×１０7Ｐａであり、より好ましくは２．０×１０7Ｐａ～９．０×１０7Ｐａである。差（Ｅ’P90-Ｅ’W90）が９．５×１０7Ｐａ以下であることにより、スライス条件下において研磨層と終点検出窓の物性差が小さくなるため、研磨層と終点検出窓が均一にスライスされ、窓の形状が平坦となりやすくなる。そのため、スライスやドレスをして得られる研磨パッドにおいて、終点検出窓が研磨層よりも凹んだ状態や突出した状態になったり、割れたりすることがより抑制され、平坦性をより向上することができる傾向にある。
【0053】
１．２．２．ポリウレタンシート
ポリウレタンシートを構成するポリウレタン樹脂Ｐとしては、特に制限されないが、例えば、ポリエステル系ポリウレタン樹脂、ポリエーテル系ポリウレタン樹脂、及びポリカーボネート系ポリウレタン樹脂が挙げられる。これらは１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いてもよい。
ポリウレタンシートを構成するポリウレタン樹脂Ｐとしては、特に制限されないが、例えば、ポリエステル系ポリウレタン樹脂、ポリエーテル系ポリウレタン樹脂、及びポリカーボネート系ポリウレタン樹脂が挙げられる。これらは１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0054】
このようなポリウレタン樹脂Ｐとしては、ポリイソシアネートとポリオールにより合成することができ、特には、ウレタンプレポリマーと硬化剤との反応物が好ましい。ここで、ウレタンプレポリマーは、ポリイソシアネートとポリオールにより合成することができる。以下、ポリウレタン樹脂Ｐを構成するポリイソシアネート、ポリオール、及び硬化剤について記載する。
【0055】
１．２．２．１．ポリイソシアネートに由来する構成単位
ポリイソシアネートに由来する構成単位は、特に限定されないが、例えば、脂環族イソシアネートに由来する構成単位、脂肪族イソシアネートに由来する構成単位、及び芳香族イソシアネートに由来する構成単位が挙げられる。このなかでも、芳香族イソシアネートが好ましく、２，４－トリレンジイソシアネート（２，４－ＴＤＩ）がより好ましい。
ポリイソシアネートに由来する構成単位は、特に限定されないが、例えば、脂環族イソシアネートに由来する構成単位、脂肪族イソシアネートに由来する構成単位、及び芳香族イソシアネートに由来する構成単位が挙げられる。このなかでも、芳香族イソシアネートが好ましく、２，４－トリレンジイソシアネート（２，４－ＴＤＩ）がより好ましい。
【0056】
脂環族イソシアネート、脂肪族イソシアネート、及び芳香族イソシアネートとしては、上記終点検出窓において例示したものと同様ものを例示することができる。
【0057】
１．２．２．２．ポリオールに由来する構成単位
ポリオールに由来する構成単位としては、特に限定されないが、例えば、分子量３００未満の低分子ポリオールと、分子量３００以上の高分子ポリオールが挙げられる。このなかでも、少なくとも低分子ポリオールを用いることが好ましく、低分子ポリオールと高分子ポリオールとを併用すること好ましい。
ポリオールに由来する構成単位としては、特に限定されないが、例えば、分子量３００未満の低分子ポリオールと、分子量３００以上の高分子ポリオールが挙げられる。このなかでも、少なくとも低分子ポリオールを用いることが好ましく、低分子ポリオールと高分子ポリオールとを併用すること好ましい。
【0058】
低分子ポリオール及び高分子ポリオールとしては、上記終点検出窓において例示したものと同様ものを例示することができる。このなかでも、低分子ポリオールとしては、水酸基を２つ有する低分子ポリオールが好ましく、ジエチレングリコールがより好ましい。また、高分子ポリオールとしては、ポリエーテルポリオールが好ましく、ポリテトラメチレンエーテルグリコールがより好ましい。
【0059】
１．２．２．３．硬化剤
硬化剤としては、特に限定されないが、例えば、ポリアミンとポリオールが挙げられる。硬化剤は、１種単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
硬化剤としては、特に限定されないが、例えば、ポリアミンとポリオールが挙げられる。硬化剤は、１種単独で用いても、２種以上を併用してもよい。
【0060】
ポリアミンとしては、特に限定されないが、例えば、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなどの脂肪族ポリアミン；、イソホロンジアミン、ジシクロヘキシルメタン－４，４’－ジアミンなどの脂環族ポリアミン；３，３’－ジクロロ－４，４’－ジアミノジフェニルメタン（ＭＯＣＡ）、４－メチル－２，６－ビス（メチルチオ）－１，３－ベンゼンジアミン、２－メチル－４，６－ビス（メチルチオ）－１，３－ベンゼンジアミン、２，２－ビス（３－アミノ－４－ヒドロキシフェニル）プロパンなどの芳香族ポリアミンなどが挙げられる。
【0061】
このなかでも、芳香族ポリアミンが好ましく、３’－ジクロロ－４，４’－ジアミノジフェニルメタン（ＭＯＣＡ）を用いることがより好ましい。
【0062】
ポリオールとしては、上記終点検出窓において例示したポリオールと同様ものを例示することができる。このなかでも、高分子ポリオールが好ましく、ポリエーテルポリオールがより好ましく、ポリプロピレングリコールがさらに好ましい。
【0063】
１．２．２．４．中空微粒子
上記ポリウレタンシートは、ポリウレタン樹脂Ｐと、該ポリウレタン樹脂Ｐ中に分散した中空微粒子とを含む発泡ポリウレタンシートであることが好ましい。このようなポリウレタンシートは中空微粒子に由来する独立気泡を有するものとなり、上記動的粘弾性特性やＤ硬度を上記範囲内に調整しやすい傾向にある。
上記ポリウレタンシートは、ポリウレタン樹脂Ｐと、該ポリウレタン樹脂Ｐ中に分散した中空微粒子とを含む発泡ポリウレタンシートであることが好ましい。このようなポリウレタンシートは中空微粒子に由来する独立気泡を有するものとなり、上記動的粘弾性特性やＤ硬度を上記範囲内に調整しやすい傾向にある。
【0064】
中空微粒子は、市販のものを使用してもよく、常法により合成することにより得られたものを使用してもよい。中空微粒子の外殻の材質としては、特に制限されないが、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリ（メタ）アクリル酸、ポリアクリルアミド、ポリエチレングリコール、ポリヒドロキシエーテルアクリライト、マレイン酸共重合体、ポリエチレンオキシド、ポリウレタン、アクリロニトリル－塩化ビニリデン共重合体、アクリロニトリル－メチルメタクリレート共重合体、塩化ビニル－エチレン共重合体などが挙げられる。
【0065】
中空微粒子の形状は特に限定されず、例えば、球状及び略球状であってもよい。また、中空微粒子が膨張性バルーンである場合、未膨張の状態で用いても膨張した状態で用いてもよい。
【0066】
ポリウレタンシートに含まれる中空微粒子の平均粒径は、好ましくは５～２００μｍであり、より好ましくは５～８０μｍであり、さらに好ましくは５～５０μｍであり、特に好ましくは５～３５μｍである。平均粒径が上記範囲内であることにより、動的粘弾性特性やＤ硬度を上記範囲内に調整しやすい傾向にある。なお、平均粒径は、レーザー回折式粒度分布測定装置（例えばスペクトリス（株）製、マスターサイザ－２０００）等により測定することができる。
【0067】
１．３．その他
本実施形態の研磨パッドは、研磨層の研磨面とは反対側にクッション層を有していてもよく、研磨層とクッション層との間や、クッション層の研磨層側ではない面（研磨機に貼り合わせる面）に、接着層を有していてもよい。この場合、クッション層と接着層には、研磨層の終点検出窓が位置する場所と同様の場所に開口を有するものとする。
本実施形態の研磨パッドは、研磨層の研磨面とは反対側にクッション層を有していてもよく、研磨層とクッション層との間や、クッション層の研磨層側ではない面（研磨機に貼り合わせる面）に、接着層を有していてもよい。この場合、クッション層と接着層には、研磨層の終点検出窓が位置する場所と同様の場所に開口を有するものとする。
【0068】
２．研磨パッドの製造方法
本実施形態の研磨パッドの製造方法としては、特に限定されないが、例えば、終点検出窓となる窓用部材を固定した金型に、研磨層を構成する樹脂組成物を充填し硬化させることで、窓用部材が埋没した樹脂ブロックを得る工程と、得られた樹脂ブロックをスライスすることで、開口に終点検出窓を有するポリウレタンシートを得る工程と、を有し、必要に応じて、得られたポリウレタンシートの研磨面をドレス処理してもよい。
本実施形態の研磨パッドの製造方法としては、特に限定されないが、例えば、終点検出窓となる窓用部材を固定した金型に、研磨層を構成する樹脂組成物を充填し硬化させることで、窓用部材が埋没した樹脂ブロックを得る工程と、得られた樹脂ブロックをスライスすることで、開口に終点検出窓を有するポリウレタンシートを得る工程と、を有し、必要に応じて、得られたポリウレタンシートの研磨面をドレス処理してもよい。
【0069】
なお、スライスする際の温度は、好ましくは７０℃～１００℃である。また、ドレス処理における温度は、好ましくは２０℃～３０℃である。これにより、平坦性がより向上する傾向にある。
【0070】
３．研磨加工物の製造方法
本実施形態の研磨加工物の製造方法は、研磨スラリーの存在下、上記研磨パッドを用いて、被研磨物を研磨し研磨加工物を得る研磨工程と、該研磨中に光学式終点検出方式で終点検出を行う終点検出工程と、を有する。
本実施形態の研磨加工物の製造方法は、研磨スラリーの存在下、上記研磨パッドを用いて、被研磨物を研磨し研磨加工物を得る研磨工程と、該研磨中に光学式終点検出方式で終点検出を行う終点検出工程と、を有する。
【0071】
３．１．研磨工程
研磨工程は、一次ラッピング研磨（粗ラッピング）であってもよく、二次ラッピング（仕上げラッピング）であってもよく、一次ポリッシング（粗ポリッシング）であってもよく、二次ポリッシング（仕上げポリッシング）であってもよく、これら研磨を兼ねるものであってもよい。なお、ここで、「ラッピング」とは粗砥粒を用いて比較的に高いレートで研磨することを言い、「ポリッシング」とは微細砥粒を用いて比較的に低いレートで表面品位を高くするために研磨することを言う。
研磨工程は、一次ラッピング研磨（粗ラッピング）であってもよく、二次ラッピング（仕上げラッピング）であってもよく、一次ポリッシング（粗ポリッシング）であってもよく、二次ポリッシング（仕上げポリッシング）であってもよく、これら研磨を兼ねるものであってもよい。なお、ここで、「ラッピング」とは粗砥粒を用いて比較的に高いレートで研磨することを言い、「ポリッシング」とは微細砥粒を用いて比較的に低いレートで表面品位を高くするために研磨することを言う。
【0072】
このなかでも、本実施形態の研磨パッドは化学機械研磨（ＣＭＰ）に用いられることが好ましい。以下、化学機械研磨を例に本実施形態の研磨物の製造方法を説明するが、本実施形態の研磨物の製造方法は以下に限定されない。
【0073】
被研磨物としては、特に限定されないが、例えば、半導体デバイス、電子部品等の材料、特に、Ｓｉ基板（シリコンウエハ）、ＳｉＣ（炭化珪素）基板、ＧａＡｓ（ガリウム砒素）基板、ガラス、ハードディスクやＬＣＤ（液晶ディスプレイ）用基板等の薄型基板（被研磨物）が挙げられる。特に、Ｗ（タングステン）やＣｕ（銅）などの金属配線を有する半導体デバイスが挙げられる。
【0074】
研磨方法としては、従来公知の方法を用いることができ、特に限定されない。例えば、まず、研磨パッドと対向するように配置された保持定盤に保持させた被研磨物を研磨面側へ押し付けると共に、外部からスラリーを供給しながら、研磨パッド及び／又は保持定盤を回転させる。研磨パッドと保持定盤は、互いに異なる回転速度で同方向に回転しても、異方向に回転してもよい。また、被研磨物は、研磨加工中に、枠部の内側で移動（自転）しながら研磨加工されてもよい。
【0075】
スラリーは、被研磨物や研磨条件等に応じて、水、過酸化水素に代表される酸化剤などの化学成分、添加剤、砥粒（研磨粒子；例えば、ＳｉＣ、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＣｅＯ2）等を含んでいてもよい。
【0076】
３．２．終点検出工程
本実施形態の研磨加工物の製造方法は、上記研磨工程において、光学式終点検出方式で終点検出を行う終点検出工程を有する。光学式終点検出方式による終点検出方法としては、具体的には従来公知の方法を用いることができる。
本実施形態の研磨加工物の製造方法は、上記研磨工程において、光学式終点検出方式で終点検出を行う終点検出工程を有する。光学式終点検出方式による終点検出方法としては、具体的には従来公知の方法を用いることができる。
【0077】
図４に、光学式終点検出方式の終点検出方法の模式図を示す。この模式図は、トップリング２１で保持したウエハＷをテーブル２２上に貼られた研磨パッド１０上にスラリー２４を流しながら押し付けてウエハＷ表面の凹凸膜を削り平坦化する化学機械研磨プロセスを示す。研磨装置２０は平坦化と同時に所定の膜厚を終点検出して精度良くプロセスを終了させるため、膜厚をモニタする膜厚検出センサ２３をテーブル２２に搭載している。膜厚検出センサ２３は、例えば、ウエハＷの研磨面に光を照射し、その反射光の分光強度特性を測定・解析することにより、研磨終点を検出することができる。
【0078】
より具体的には、膜厚検出センサ２３は終点検出窓１２を介して、ウエハＷ表面に光を入射し、ウエハＷ上の膜（ウェハ表面）で反射した光と、ウエハＷ上の膜とウエハの基板との界面において反射した光との位相差により生じる、反射強度の強弱を検出することで、膜厚変化を検出することができる。
【実施例0079】
以下、本発明を実施例及び比較例を用いてより具体的に説明する。本発明は、以下の実施例によって何ら限定されるものではない。なお、「部」は質量部を意味するものとする。
【0080】
〔製造例１：終点検出窓１〕
４，４’メチレンビス（シクロヘキシルイソシアナート）１００部と、数平均分子量６５０のポリ（オキシテトラメチレン）グリコール（ＰＴＭＧ）７８．６部と、及びグリセリン１４．８部と、を反応させて、終点検出窓１となる透明な部材を得た。
４，４’メチレンビス（シクロヘキシルイソシアナート）１００部と、数平均分子量６５０のポリ（オキシテトラメチレン）グリコール（ＰＴＭＧ）７８．６部と、及びグリセリン１４．８部と、を反応させて、終点検出窓１となる透明な部材を得た。
【0081】
〔製造例２：終点検出窓２〕
４，４’メチレンビス（シクロヘキシルイソシアナート）１００部と、数平均分子量６５０のポリ（オキシテトラメチレン）グリコール（ＰＴＭＧ）７８．６部と、及びグリセリン７．５部と、エチレングリコール７．５部と、を反応させて、終点検出窓２となる透明な部材を得た。
４，４’メチレンビス（シクロヘキシルイソシアナート）１００部と、数平均分子量６５０のポリ（オキシテトラメチレン）グリコール（ＰＴＭＧ）７８．６部と、及びグリセリン７．５部と、エチレングリコール７．５部と、を反応させて、終点検出窓２となる透明な部材を得た。
【0082】
〔製造例３：終点検出窓３〕
４，４’メチレンビス（シクロヘキシルイソシアナート）１００部と、数平均分子量６５０のポリ（オキシテトラメチレン）グリコール（ＰＴＭＧ）７８．６部と、及びグリセリン４．５部と、エチレングリコール１０．５部と、を反応させて、終点検出窓３となる透明な部材を得た。
４，４’メチレンビス（シクロヘキシルイソシアナート）１００部と、数平均分子量６５０のポリ（オキシテトラメチレン）グリコール（ＰＴＭＧ）７８．６部と、及びグリセリン４．５部と、エチレングリコール１０．５部と、を反応させて、終点検出窓３となる透明な部材を得た。
【0083】
〔製造例４：終点検出窓４〕
４，４’メチレンビス（シクロヘキシルイソシアナート）１００部と、数平均分子量１０００のポリ（オキシテトラメチレン）グリコール（ＰＴＭＧ）１０３．６部と、及びグリセリン１５．９部と、を反応させて、終点検出窓４となる透明な部材を得た。
４，４’メチレンビス（シクロヘキシルイソシアナート）１００部と、数平均分子量１０００のポリ（オキシテトラメチレン）グリコール（ＰＴＭＧ）１０３．６部と、及びグリセリン１５．９部と、を反応させて、終点検出窓４となる透明な部材を得た。
【0084】
〔実施例１〕
２，４－トリレンジイソシアネート（２，４－ＴＤＩ）、数平均分子量６５０のポリ（オキシテトラメチレン）グリコール（ＰＴＭＧ）、数平均分子量１０００のポリ（オキシテトラメチレン）グリコール（ＰＴＭＧ）及びジエチレングリコール（ＤＥＧ）を反応させてなるＮＣＯ当量４５５のウレタンプレポリマー１００部に、殻部分がアクリロニトリル－塩化ビニリデン共重合体からなり、未膨張の中空微粒子（平均粒径：８．５μｍ）２．７部を添加混合し、ウレタンプレポリマー混合液を得た。得られたウレタンプレポリマー混合液を第１液タンクに仕込み、６０℃で保温した。また、第１液タンクとは別に、硬化剤として３，３’－ジクロロ－４，４’－ジアミノジフェニルメタン（メチレンビス－ｏ－クロロアニリン）（ＭＯＣＡ）２５．８部を第２液タンクに入れ、１２０℃で加熱溶融させて混合し、更に減圧脱泡して硬化剤溶融液を得た。
２，４－トリレンジイソシアネート（２，４－ＴＤＩ）、数平均分子量６５０のポリ（オキシテトラメチレン）グリコール（ＰＴＭＧ）、数平均分子量１０００のポリ（オキシテトラメチレン）グリコール（ＰＴＭＧ）及びジエチレングリコール（ＤＥＧ）を反応させてなるＮＣＯ当量４５５のウレタンプレポリマー１００部に、殻部分がアクリロニトリル－塩化ビニリデン共重合体からなり、未膨張の中空微粒子（平均粒径：８．５μｍ）２．７部を添加混合し、ウレタンプレポリマー混合液を得た。得られたウレタンプレポリマー混合液を第１液タンクに仕込み、６０℃で保温した。また、第１液タンクとは別に、硬化剤として３，３’－ジクロロ－４，４’－ジアミノジフェニルメタン（メチレンビス－ｏ－クロロアニリン）（ＭＯＣＡ）２５．８部を第２液タンクに入れ、１２０℃で加熱溶融させて混合し、更に減圧脱泡して硬化剤溶融液を得た。
【0085】
次に、第１液タンク、第２液タンクのそれぞれの液体を、注入口を２つ備えた混合機のそれぞれの注入口から注入し、攪拌混合して混合液を得た。
【0086】
そして、上記のようにして得られた終点検出窓１を予め設置した型枠に、得られた混合液を注型して、３０分間、８０℃にて一次硬化させた。形成されたブロック状の成形物を型枠から抜き出し、オーブンにて１２０℃で４時間二次硬化し、ウレタン樹脂ブロックを得た。得られたウレタン樹脂ブロックを２５℃まで放冷した。
【0087】
その後、再度オーブンにて１２０℃で５時間加熱してから、スライス処理を施し、スライスした面に対して、必要に応じて研削（バフ）処理を施し、発泡ポリウレタンシートを得た。得られたポリウレタンシートの裏面に両面テープを貼り付け、クッション層を貼り合わせて、さらにクッション層表面に両面テープを貼り付けることで研磨パッドを得た。
【0088】
なお、ドレス処理後の状態の終点検出窓周辺の断面を評価する際に、上記のようにして得られた研磨パッドに対して下記の条件でドレス処理を行った。
（ドレス条件）
使用研磨機：Ｓｐｅｅｄｆａｍ社製、商品名「ＦＡＭ－１２ＢＳ」
定盤回転数（研磨パッドの回転数)：５０ｒｐｍ
流量：１００ｍｌ／ｍｉｎ （２０℃の純水を研磨パッドの回転中心から滴下した。）
ドレッサー：３Ｍ社製ダイヤモンドドレッサー、型番「Ａ１８８」
ドレッサー回転数：１００ｒｐｍ
ドレス圧力：０．１１５ｋｇ／ｃｍ2
ドレッサーの回転方向：研磨パッドと同一方向に回転
試験時間：６０分
（ドレス条件）
使用研磨機：Ｓｐｅｅｄｆａｍ社製、商品名「ＦＡＭ－１２ＢＳ」
定盤回転数（研磨パッドの回転数)：５０ｒｐｍ
流量：１００ｍｌ／ｍｉｎ （２０℃の純水を研磨パッドの回転中心から滴下した。）
ドレッサー：３Ｍ社製ダイヤモンドドレッサー、型番「Ａ１８８」
ドレッサー回転数：１００ｒｐｍ
ドレス圧力：０．１１５ｋｇ／ｃｍ2
ドレッサーの回転方向：研磨パッドと同一方向に回転
試験時間：６０分
【0089】
〔比較例１〕
製造例２の終点検出窓２を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、研磨パッドを得た。
製造例２の終点検出窓２を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、研磨パッドを得た。
【0090】
〔比較例２〕
製造例３の終点検出窓３を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、研磨パッドを得た。
製造例３の終点検出窓３を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、研磨パッドを得た。
【0091】
〔実施例２〕
製造例４の終点検出窓４を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、研磨パッドを得た。
製造例４の終点検出窓４を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、研磨パッドを得た。
【0092】
〔動的粘弾性測定〕
下記条件に基づき、温度２３℃（±２℃）、相対湿度５０％（±５％）の恒温恒湿槽中でポリウレタンシートを４０時間保持した乾燥状態のポリウレタンシートをサンプルとして用い、通常の大気雰囲気下（乾燥状態）で動的粘弾性測定を行った。なお、終点検出窓のサンプルサイズは、縦５ｃｍ×横０．５ｃｍ×厚み０．１２５ｃｍとし、研磨層のサンプルサイズは、縦５ｃｍ×横０．５ｃｍ×厚み０．１３ｃｍとした。
（測定条件）
測定装置 ：ＲＳＡ ＩＩＩ（ＴＡインスツルメンツ社製）
試験長 ：１ｃｍ
試験モード ：引張
周波数 ：１．０Ｈｚ
温度範囲 ：１０～１００℃
昇温速度 ：３．０℃／ｍｉｎ
歪範囲 ：０．１０％
初荷重 ：３００ｇ
測定間隔 ：１．５ｐｏｉｎｔ／℃
下記条件に基づき、温度２３℃（±２℃）、相対湿度５０％（±５％）の恒温恒湿槽中でポリウレタンシートを４０時間保持した乾燥状態のポリウレタンシートをサンプルとして用い、通常の大気雰囲気下（乾燥状態）で動的粘弾性測定を行った。なお、終点検出窓のサンプルサイズは、縦５ｃｍ×横０．５ｃｍ×厚み０．１２５ｃｍとし、研磨層のサンプルサイズは、縦５ｃｍ×横０．５ｃｍ×厚み０．１３ｃｍとした。
（測定条件）
測定装置 ：ＲＳＡ ＩＩＩ（ＴＡインスツルメンツ社製）
試験長 ：１ｃｍ
試験モード ：引張
周波数 ：１．０Ｈｚ
温度範囲 ：１０～１００℃
昇温速度 ：３．０℃／ｍｉｎ
歪範囲 ：０．１０％
初荷重 ：３００ｇ
測定間隔 ：１．５ｐｏｉｎｔ／℃
【0093】
〔Ｄ硬度〕
Ｄ硬度の測定はＪＩＳ Ｋ６２５３に準じて行った。測定に際して、テクロック社製Ｄ硬度計を用い、試料は、比較例及び実施例に記載の終点検出窓（厚さ約０．１２５ｃｍ（１．２５ｍｍ））を４枚重ねとし、少なくとも総厚さ０．４５ｃｍ（４．５ｍｍ）以上になるように設定した。なお、試料は２０℃又は８０℃の恒温恒湿槽中で３０分間静置したものを用いた。
Ｄ硬度の測定はＪＩＳ Ｋ６２５３に準じて行った。測定に際して、テクロック社製Ｄ硬度計を用い、試料は、比較例及び実施例に記載の終点検出窓（厚さ約０．１２５ｃｍ（１．２５ｍｍ））を４枚重ねとし、少なくとも総厚さ０．４５ｃｍ（４．５ｍｍ）以上になるように設定した。なお、試料は２０℃又は８０℃の恒温恒湿槽中で３０分間静置したものを用いた。
【0094】
〔断面評価〕
上記のようにして得られた各パッドについて、スライス後であってドレス前の状態の終点検出窓周辺（図２における破線Ｓで囲った部分）と（評価１）、ドレス後の状態の終点検出窓周辺（図２における破線Ｓで囲った部分）の断面（評価２）を、レーザーマイクロスコープ（ＶＫ－Ｘ１０００、ＫＥＹＥＮＣＥ社製）で終点検出窓の直径部分の表面に対して約１４ｍｍ×１ｍｍの範囲で２００倍に拡大し連結モードにより観察し、得られたレーザー画像をもとに高さ情報のプロファイル計測を行った。
上記のようにして得られた各パッドについて、スライス後であってドレス前の状態の終点検出窓周辺（図２における破線Ｓで囲った部分）と（評価１）、ドレス後の状態の終点検出窓周辺（図２における破線Ｓで囲った部分）の断面（評価２）を、レーザーマイクロスコープ（ＶＫ－Ｘ１０００、ＫＥＹＥＮＣＥ社製）で終点検出窓の直径部分の表面に対して約１４ｍｍ×１ｍｍの範囲で２００倍に拡大し連結モードにより観察し、得られたレーザー画像をもとに高さ情報のプロファイル計測を行った。
【0095】
その結果を図５Ａ～Ｄ，図６Ａ～Ｄに示す。なお、図５Ａ～Ｄ，図６Ａ～Ｄでは、２点の終点検出窓の断面測定結果であって、それぞれの終点検出窓について、スライス方向とスライス方向と直交する方向で断面測定を行った結果を示している。
【0096】
評価１では、終点検出窓が研磨面から±５０μｍ以内であれば○とし、それ以外を×とした。また、評価２では、断面画像が平坦（端から中央にかけて高さが同等のもの）であれば○とし、凸状（端から中央にかけて高さが高くなっているもの）であれば×とした。
【0097】
【表1】
【産業上の利用可能性】
【0098】
本発明の研磨パッドは、半導体ウエハなどを研磨するのに好適に用いられるパッドとして、産業上の利用可能性を有する。
【符号の説明】
【0099】
１０…研磨パッド、１１…研磨層、１１ａ…研磨面、１２…終点検出窓、１３…クッション層、１４，１５…接着層、１６…溝、２０…研磨装置、２１…トップリング、２２…テーブル、２３…膜厚検出センサ、２４…スラリー、Ｗ…ウエハ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図6D】
