特許 7236898 研磨パッド

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-03-02

(45)【発行日】2023-03-10

(54)【発明の名称】研磨パッド

(51)【国際特許分類】

   B24B 37/24 20120101AFI20230303BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20230303BHJP

   C08G 18/00 20060101ALI20230303BHJP

【ＦＩ】

B24B37/24 C

H01L21/304 622F

C08G18/00 F

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2019060406

(22)【出願日】2019-03-27

(65)【公開番号】P2020157435

(43)【公開日】2020-10-01

【審査請求日】2022-01-06

(73)【特許権者】

【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】100118902

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 修

(74)【代理人】

【識別番号】100106208

【弁理士】

【氏名又は名称】宮前 徹

(74)【代理人】

【識別番号】100120112

【氏名又は名称】中西 基晴

(74)【代理人】

【識別番号】100120754

【弁理士】

【氏名又は名称】松田 豊治

(72)【発明者】

【氏名】立野 哲平

(72)【発明者】

【氏名】田中 啓介

(72)【発明者】

【氏名】望月 翔馬

【審査官】大光 太朗

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－２４０７７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１４９２５９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２４Ｂ ３７／２４

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

Ｃ０８Ｇ １８／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ポリウレタン樹脂を研磨層として有し、パルスＮＭＲで得られる自由誘導減衰信号（ＦＩＤ）を最小二乗法によってスピン－スピン緩和時間Ｔ２の長い成分から順に差し引き、波形分離することにより、スピン－スピン緩和時間Ｔ２の長い方から順に当該ポリウレタン樹脂の非晶相、界面相、結晶相の３成分に分けた場合において、２０℃及び４０℃における界面相成分の存在比が３５～５５％であることを特徴とする研磨パッドであって、
前記ポリウレタン樹脂が、高分子ジオール、ジイソシアネート化合物および鎖延長剤に由来する構造単位から構成され、前記鎖延長剤が３－メチル－１，５－ペンタンジオールを含む、研磨パッド。

【請求項2】

パルスＮＭＲ測定で得られる前記非晶相、前記界面相、前記結晶相の各成分の存在比について、２０℃における値と４０℃における値の比が０．５～１．５の範囲内である、請求項１に記載の研磨パッド。

【請求項3】

光学材料又は半導体材料の表面を研磨する方法であって、請求項１又は２に記載の研磨パッドを使用することを特徴とする方法。

【請求項4】

請求項１又は２に記載の研磨パッドの製造方法であって、湿式成膜法を使用することを特徴とする方法。

【請求項5】

請求項１又は２に記載の研磨パッドの評価方法であって、パルスＮＭＲで得られる自由誘導減衰信号（ＦＩＤ）を最小二乗法によってスピン－スピン緩和時間Ｔ２の長い成分から順に差し引き、波形分離することにより、スピン－スピン緩和時間Ｔ２の長い方から順に当該ポリウレタン樹脂の非晶相、界面相、結晶相の３成分に分けた場合において、２０℃及び４０℃における界面相成分の存在比が３５～５５％であるか否かを確認する工程を含む評価方法。

【請求項6】

パルスＮＭＲ測定で得られる前記非晶相、前記界面相、前記結晶相の各成分の存在比について、２０℃における値と４０℃における値の比が０．５～１．５の範囲内である、請求項５に記載の評価方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は軟質研磨パッドに関する。本発明の軟質研磨パッドは、光学材料、半導体デバイス、ハードディスク用のアルミ基板、ガラス基板等の研磨に用いられ、特にこれら材料の表面を仕上げ研磨するのに好適に用いられる。

【背景技術】

【0002】

近年、半導体基板表面の多層配線化に伴い、デバイスを製造する際に、半導体基板を研磨して平坦化する、いわゆる、化学的機械的研磨（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ；ＣＭＰ）技術が利用されている。ＣＭＰは、シリカ等の砥粒、防食剤、界面活性剤などを含む研磨用組成物（スラリー）を用いて、半導体基板等の研磨対象物（被研磨物）の表面を平坦化する方法であり、研磨対象物（被研磨物）は、シリコン、ポリシリコン、シリコン酸化膜、シリコン窒化物や、金属等からなる配線、プラグなどである。

【0003】

ＣＭＰ工程において半導体基板表面上には、不純物が多量に発生する。不純物としては、ＣＭＰで使用された研磨用組成物由来の砥粒、金属、防食剤、界面活性剤等の有機物、研磨対象物であるシリコン含有材料、金属配線やプラグ等を研磨することによって生じたシリコン含有材料や金属、更には各種パッド等から生じるパッド屑等の有機物などが含まれ、無機物パーティクルや有機残渣として残存する。半導体基板表面がこれらの不純物により汚染されると、半導体の電気特性に悪影響を与え、デバイスの信頼性が低下する可能性がある。特に、研磨対象である低誘電率の層間絶縁膜は疎水性が高く、疎水性相互作用により不純物が吸着されやすい。したがって、CMPで使用される研磨パッドは、半導体基板表面に残存する無機物パーティクルや有機残渣を研磨により低減させることが求められている。

【0004】

デバイス表面の仕上げ用研磨パッドとして、スクラッチ等のキズを与えにくい軟質なスウェードパッドが好適に使用されている（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１０－１４９２５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

従来、湿式成膜法による研磨パッドでは、発泡状態の調整、強度向上、粘弾性の調整、脆性付与の目的で、通常、樹脂溶液にカーボンブラックが添加されている。ところが、このカーボンブラック粒子が凝集体を形成しやすく、当該凝集体が硬質成分であるために、得られた軟質プラスチックシートを研磨パッドに使用すると、被研磨物にスクラッチが生じる。スクラッチを抑制するためカーボンブラックを入れない研磨パッドでは、ポリウレタン樹脂の粘りが大きくなり、セルフドレッシング性が悪化し、研磨加工中、研磨面の開口が閉塞されやすくなる。開口が閉塞すると、砥粒が閉塞表面に付着しやすくスクラッチが発生しやすく、また、研磨加工中に研磨液（スラリ）の循環が悪化するので、安定した研磨加工を行うことが難しくなる。

【0007】

上記課題に鑑み、本発明はドレス性に優れた研磨パッドを提供することを目的とする。より詳細には、本発明は、脆性を付与するカーボンブラックを添加しない場合でも、樹脂の脆性を向上させることで、研磨時の表面開口の閉塞を防ぎ、スクラッチ抑制と研磨安定性を向上させることができる研磨パッドを提供することを目的とする。特に、本発明はカーボンブラックを添加しない場合にはドレス性に劣る軟質パッドにおいてドレス性を向上することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は以下のものを提供する。
［１］
ポリウレタン樹脂を研磨層として有し、パルスＮＭＲで得られる自由誘導減衰信号（ＦＩＤ）を最小二乗法によってスピン－スピン緩和時間Ｔ２の長い成分から順に差し引き、波形分離することにより、スピン－スピン緩和時間Ｔ２の長い方から順に当該ポリウレタン樹脂の非晶相、界面相、結晶相の３成分に分けた場合において、２０℃及び４０℃における界面相成分の存在比が３５～５５％であることを特徴とする研磨パッド。
［２］
パルスＮＭＲ測定で得られる前記非晶相、前記界面相、前記結晶相の各成分の存在比について、２０℃における値と４０℃における値の比が０．５～１．５の範囲内である、［１］に記載の研磨パッド。
［３］
光学材料又は半導体材料の表面を研磨する方法であって、［１］又は［２］に記載の研磨パッドを使用することを特徴とする方法。
［４］
［１］又は［２］に記載の研磨パッドの製造方法であって、湿式成膜法を使用することを特徴とする方法。
［５］
ポリウレタン樹脂を研磨層として有する研磨パッドの評価方法であって、パルスＮＭＲで得られる自由誘導減衰信号（ＦＩＤ）を最小二乗法によってスピン－スピン緩和時間Ｔ２の長い成分から順に差し引き、波形分離することにより、スピン－スピン緩和時間Ｔ２の長い方から順に当該ポリウレタン樹脂の非晶相、界面相、結晶相の３成分に分けた場合において、２０℃及び４０℃における界面相成分の存在比が３５～５５％であるか否かを確認する工程を含む評価方法。
［６］
パルスＮＭＲ測定で得られる前記非晶相、前記界面相、前記結晶相の各成分の存在比について、２０℃における値と４０℃における値の比が０．５～１．５の範囲内である、［５］に記載の評価方法。

【発明の効果】

【0009】

本発明の研磨パッドは、ポリウレタン樹脂を研磨層として有し、当該ポリウレタン樹脂のパルスＮＭＲ（ＮＭＲ：核磁気共鳴）で得られる自由誘導減衰信号（ＦＩＤ）を最小二乗法によってスピン－スピン緩和時間Ｔ２の長い成分から順に差し引き、波形分離することにより、スピン－スピン緩和時間Ｔ２の長い方から順に非晶相、界面相、結晶相の３成分に分けた場合において、２０℃及び４０℃における界面相成分の存在比が３５～５５％であることを特徴とする。研磨パッドを上記のポリウレタン樹脂で形成したことにより、分子が動きにくい状態である界面相成分を多く有することで、セルフドレッシング性を向上させ、これにより研磨レートも向上するという効果が得られる。本発明の研磨パッドの好ましい態様において、パルスＮＭＲ測定で得られる非晶相、界面相、結晶相の各成分の存在比について、２０℃における値と４０℃における値の比２０℃と４０℃の比が０．５～１．５とすることにより、研磨温度が上昇しパッド温度が４０℃近くに上昇した場合でも各成分の存在比について変動が小さいため、研磨レートが変動することなく安定的に研磨を行うことができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の研磨パッドの断面の模式図及び走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。

【図2】本発明の研磨パッドの製造工程における塗布、凝固再生、洗浄・乾燥の工程を行う装置の一例を示す概略図である。

【図3】本発明の研磨パッドを用いた被研磨物の研磨方法を説明する図である。

【図4】パルスＮＭＲによる研磨パッドの構造解析方法を説明する図である。

【図5】実施例及び比較例で得られた研磨パッドのパルスＮＭＲによる構造解析の結果（各成分の緩和時間）を示すグラフである。

【図6】実施例及び比較例で得られた研磨パッドのパルスＮＭＲによる構造解析の結果（各成分の存在割合）を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

（作用）
本発明では、仕上げ研磨用に好適な軟質材料として熱可塑性ポリウレタン樹脂を使用する。熱硬化性ポリウレタン樹脂では三次元網目構造を有するため熱可塑性ポリウレタンよりも表面硬度が高くなり、仕上げ研磨用に使用するには硬すぎてスクラッチ発生の原因となる。熱可塑性ポリウレタン樹脂分子は、線形のブロック構造を持つ高分子ポリマーであり、そのポリマー中に、長くて柔らかい低極性のソフトセグメントと、短くて剛性の高い高極性のハードセグメントが、お互いに共有結合で繋がって交互配列されている。ハードセグメント中のウレタン基(ウレア基を含有する熱可塑性ポリウレタン樹脂も稀にある)は、官能基中の水素Hと酸素Oの水素結合による分子間相互作用により，強固な物理架橋構造(共有結合ではない、いわゆる擬似架橋構造)を形成している。ソフトセグメントでできる柔軟なマトリクスの「海」に、高度な凝集と結晶(または擬似結晶)の局所的な「島」ができている。このいわゆる「海」「島」両ブロックの相分離現象の強弱は、両セグメントの極性や分子量などで調整できる。結晶(または擬似結晶)の局所的な「島」が、物理的な架橋を演じ、熱可塑性ポリウレタン樹脂の高弾性、硬度などに貢献する。そして柔軟なマトリクスの「海」が、熱可塑性ポリウレタン樹脂の伸長特性などに貢献する。熱可塑性ポリウレタン樹脂において、この「擬似架橋構造」は加熱されると減少する。

【0012】

界面相成分の存在比は、熱可塑性ポリウレタン樹脂の組成、即ち、高分子ポリオールの種類や分子量、ジイソシアネートの種類、鎖延長剤の種類、あるいはこれら高分子ジオール、ポリイソシアネート、鎖延長剤の配合モル比を調整することにより適切な範囲とすることができる。本発明で使用するポリウレタン樹脂では、好ましくは、重量平均分子量（Ｍｗ）を１００，０００～３００，０００の範囲に規定する。Ｍｗが１００，０００以上である場合には、ポリウレタン樹脂の非晶相（ソフトセグメント）成分の高分子量化を達成でき、ソフトセグメントの分子鎖が絡み合い、分子鎖が拘束された状態である界面相の領域が大きく発達しやすい傾向がある。また、Ｍｗが３００，０００以下である場合には、溶媒への溶解や安定した成膜性が得られる傾向がある。界面相の領域が大きく発達することにより、研磨時に引き伸ばされたポリウレタン樹脂の伸びが抑制され、樹脂が千切れやすく、研磨中、開口が閉塞しにくくなり安定した研磨加工を行うことができる。またドレスもかかりやすく、ドレス後に削れ残りのないきれいな研磨面を作りだすことができ、パッド削れ残り由来のスクラッチ傷を低減できる。即ち、本発明の研磨パッドはドレス性に優れている。

【0013】

通常、熱可塑性ポリウレタン樹脂では温度上昇に伴い、分子の凝集が徐々に緩和し、非晶相（ソフトセグメント）が運動しやすくなり、結晶相成分は界面相成分へ、界面相成分は非晶相成分へ移り、全体として軟化する傾向にある。一方、本願発明で使用するポリウレタン樹脂では、結晶相（ハードセグメント）とソフトセグメントの相溶性が高く、ハードセグメントにソフトセグメントが取り込まれた界面相が大きく発達するとともに、各相の分子間相互結合が強固に形成されているため、２０℃から４０℃に昇温した場合にも、非晶相、界面相、結晶相の各層のドメインサイズの変動が小さい。これにより、研磨温度中での物性変化が小さく、研磨安定性を高めることができる。

【0014】

界面相とは、ハードセグメントとソフトセグメントの界面であり、界面相の分率が多いことは、ハードセグメントとソフトセグメントの界面が不明確であること、およびハードセグメントとソフトセグメントの界面の数が多いことを示している。界面相を大きく発達させるためには、ソフトセグメントとしてポリエステル系ポリオールを用いることが好ましい。ポリエステル系ポリオールはポリエーテル系ポリオールよりもハードセグメントの混和性を高くでき、ソフトセグメントとハードセグメントの相分離構造が進行しにくくなる。また、ハードセグメントとして、ポリイソシアネートの配合比を低くすることによりハードセグメント成分の極性が下がり、ソフトセグメントとの溶解性が上がってハードセグメント内にソフトセグメントが入り込みやすくなり、界面相の分率向上に寄与する。また、鎖延長剤としてジオールを用いる場合に該ジオールの炭素数を調整する方法が挙げられ、ジオールの炭素数を上げることによりハードセグメント成分の極性が下がって界面相の分率向上に寄与する。更にまた、ハードセグメントとソフトセグメントの極性を近づけることにより界面相の分率向上につながる。

【0015】

本発明で使用するポリウレタン樹脂の特徴的な化学構造は、パルスＮＭＲで得られる自由誘導減衰信号（ＦＩＤ）を最小二乗法によってスピン－スピン緩和時間Ｔ２の長い成分から順に差し引き、波形分離することにより、スピン－スピン緩和時間Ｔ２の長い方から順に当該ポリウレタン樹脂の非晶相、界面相、結晶相の３成分に分けた場合において、２０℃及び４０℃における界面相成分の存在比が３５～５５％であることによって規定される。界面相の成分が３５％以上であることにより、研磨パッドの脆性が向上し、研磨中に開口が閉塞しにくい。また、界面相の成分が５５％以下であることにより、摩耗性を抑制することができる。特に、パルスＮＭＲ測定で得られる前記非晶相、前記界面相、前記結晶相の各成分の存在比について、２０℃における値と４０℃における値の比が０．５～１．５の範囲内である研磨パッドを採用した場合には、各成分の存在比が研磨作業中に変動しにくいことを意味し、これにより、本発明の研磨パッドを使用した場合には研磨作業を安定して行うことができる。

【0016】

（研磨パッドの製造方法）
以下、図面を参照して、本発明の研磨パッドの製造方法について説明する。
図１に本発明の研磨パッドの断面の模式図及び走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真を示す。本発明の研磨パッド１は湿式成膜法により製造された軟質プラスチックフォームとしてのポリウレタンシート２を有している。ポリウレタンシート２は、研磨面Ｐ側が、ポリウレタンシート２の厚さ（図１の縦方向の長さ）がほぼ一様となるようにバフ処理されている（詳細については後述する。）。

【0017】

ポリウレタンシート２は、湿式成膜法で表面側に形成されたスキン層がバフ処理により除去されている。バフ処理により、被研磨物を研磨加工するための研磨面Ｐが構成されている。ポリウレタンシート２の内部には、ポリウレタンシート２の厚さ方向に沿って丸みを帯びた断面略三角状の発泡３が形成されている。発泡３の空間体積は、研磨面Ｐ側の大きさが、研磨面Ｐの裏面側より小さく形成されている。発泡３同士の間のポリウレタン樹脂中には、発泡３より小さな空間体積を有する微発泡が形成されている。発泡３及び微発泡は、連通孔で立体網目状につながっている。

【0018】

また、研磨パッド１は、アクリル系接着剤を用いて基材８（厚み１８８μｍのポリエチレンテレフタレート樹脂シート）とバフ処理済のポリウレタンシート２のバフ処理した面とは反対側の面とが貼り合わされている。基材８のポリウレタン樹脂シートと貼り合わされている面とは反対側の面に、研磨機に研磨パッド１を装着するための両面テープが貼り合わされている。両面テープは、他面側（基材８と反対側）の接着剤層が剥離紙で覆われている。

【0019】

研磨パッド１は、例えば、湿式成膜法によりポリウレタンシート２を作製し、基材８を貼り合わせて作製する。湿式成膜法では、ポリウレタン樹脂を有機溶媒に溶解させたポリウレタン樹脂溶液を成膜基材に連続的に塗布し、水系凝固液に浸漬することでポリウレタン樹脂をフィルム状に凝固再生させ、洗浄後乾燥させて帯状（長尺状）のポリウレタンシート２を作製する。以下、工程順に説明する。

【0020】

準備工程では、ポリウレタン樹脂、ポリウレタン樹脂を溶解可能な水混和性の有機溶媒のＮ，Ｎ－ジメチルホルムアミド（以下、ＤＭＦと略記する。）及び添加剤を混合してポリウレタン樹脂を溶解させる。例えば、ポリウレタン樹脂が３０質量％の濃度となるようにＤＭＦに溶解させる。添加剤としては、発泡３の大きさや量（個数）を制御するため、発泡を促進させる親水性活性剤及びポリウレタン樹脂の凝固再生を安定化させる疎水性活性剤等を用いることができる。得られた溶液を濾過することで凝集塊等を除去した後、真空下で脱泡してポリウレタン樹脂溶液を得る。

【0021】

塗布工程、凝固再生工程及び洗浄・乾燥工程では、準備工程で得られたポリウレタン樹脂溶液を成膜基材に連続的に塗布し、水系凝固液に浸漬することでポリウレタン樹脂を凝固再生させ、洗浄後乾燥させてポリウレタンシート２を得る。塗布工程、凝固再生工程及び洗浄・乾燥工程は、例えば、図２に示す成膜装置で連続して実行される。

【0022】

図２に示すように、成膜装置６０は、成膜基材の不織布や織布を前処理する、水又はＤＭＦ水溶液（ＤＭＦと水との混合液）等の前処理液１５が満たされた前処理槽１０、ポリウレタン樹脂を凝固再生させるための、ポリウレタン樹脂に対して貧溶媒である水を主成分とする凝固液２５が満たされた凝固槽２０、凝固再生後のポリウレタン樹脂を洗浄する水等の洗浄液３５が満たされた洗浄槽３０及びポリウレタン樹脂を乾燥させるためのシリンダ乾燥機５０を連続して備えている。

【0023】

前処理槽１０の上流側には、成膜基材４３を供給する基材供給ローラ４１が配置されている。前処理槽１０は、成膜基材４３の搬送方向と同じ長手方向の略中央部の内側下部に一対のガイドローラ１３を有している。前処理槽１０の上方で、基材供給ローラ４１側にはガイドローラ１１、１２が配設されており、凝固槽２０側には前処理した成膜基材４３に含まれる過剰な前処理液１５を除去するマングルローラ１８が配置されている。マングルローラ１８の下流側には、成膜基材４３にポリウレタン樹脂溶液４５を略均一に塗布するナイフコータ４６が配置されている。ナイフコータ４６の下流側で凝固槽２０の上方にはガイドローラ２１が配置されている。

【0024】

凝固槽２０には、洗浄槽３０側の内側下部にガイドローラ２３が配置されている。凝固槽２０の上方で洗浄槽３０側には凝固再生後のポリウレタン樹脂を脱水処理するマングルローラ２８が配置されている。マングルローラ２８の下流側で洗浄槽３０の上方にはガイドローラ３１が配置されている。洗浄槽３０には、成膜基材４３の搬送方向と同じ長手方向で上部に４本、下部に５本のガイドローラ３３が上下交互となるように配設されている。洗浄槽３０の上方でシリンダ乾燥機５０側には、洗浄後のポリウレタン樹脂を脱水処理するマングルローラ３８が配置されている。シリンダ乾燥機５０には、内部に熱源を有する４本のシリンダが上下４段に配設されている。シリンダ乾燥機５０の下流側には、乾燥後のポリウレタン樹脂を（成膜基材４３と共に）巻き取る巻取ローラ４２が配置されている。なお、マングルローラ１８、２８、３８、シリンダ乾燥機５０及び巻取ローラ４２は、図示を省略した回転駆動モータに接続されており、これらの回転駆動力により成膜基材４３が基材供給ローラ４１から巻取ローラ４２まで搬送される。成膜基材４３の搬送速度は、例えば、２．５ｍ／ｍｉｎに設定されており、１．０～５．０ｍ／ｍｉｎの範囲で設定されることが好ましい。

【0025】

成膜基材４３に不織布又は織布を用いる場合は、成膜基材４３が基材供給ローラ４１から引き出され、ガイドローラ１１、１２を介して前処理液１５中に連続的に導入される。前処理液１５中で一対のガイドローラ１３間に成膜基材４３を通過させて前処理（目止め）を行うことにより、ポリウレタン樹脂溶液４５を塗布するときに、成膜基材４３内部へのポリウレタン樹脂溶液４５の浸透が抑制される。成膜基材４３は、前処理液１５から引き上げられた後、マングルローラ１８で加圧されて余分な前処理液１５が絞り落とされる。前処理後の成膜基材４３は、凝固槽２０方向に搬送される。なお、成膜基材４３としてＰＥＴ製等の可撓性フィルムを用いる場合は、前処理が不要のため、ガイドローラ１２から直接マングルローラ１８に送り込むようにするか、又は、前処理槽１０に前処理液１５を入れないようにしてもよい。以下、本例では、成膜基材４３をＰＥＴ製フィルムとして説明する。

【0026】

塗布工程では、準備工程で調製したポリウレタン樹脂溶液４５が常温下でナイフコータ４６により成膜基材４３に略均一に塗布される。このとき、ナイフコータ４６と成膜基材４３の上面との間隙（クリアランス）を調整することで、ポリウレタン樹脂溶液４５の塗布厚さ（塗布量）を調整する。

【0027】

凝固再生工程では、ナイフコータ４６でポリウレタン樹脂溶液４５が塗布された成膜基材４３が、ガイドローラ２１からガイドローラ２３へ向けて凝固液２５中に導入される。凝固液２５中では、まず、塗布されたポリウレタン樹脂溶液４５の表面に厚さ数μｍのスキン層４が形成される。その後、ポリウレタン樹脂溶液４５中のＤＭＦと凝固液２５との置換の進行によりポリウレタン樹脂が成膜基材４３の片面に凝固再生する。このポリウレタン樹脂の凝固再生は、ポリウレタン樹脂溶液４５が塗布された成膜基材４３が凝固液２５中に進入してからガイドローラ２３に到る間に完了する。ＤＭＦがポリウレタン樹脂溶液４５から脱溶媒するときに、ポリウレタン樹脂中に発泡３が形成される。このとき、ＰＥＴ製フィルムの成膜基材４３が水を浸透させないため、ポリウレタン樹脂溶液４５の表面側で脱溶媒が生じて成膜基材４３側が表面側より大きな発泡３が形成される。凝固再生したポリウレタン樹脂は、凝固液２５から引き上げられ、マングルローラ２８で余分な凝固液２５が絞り落とされた後、ガイドローラ３１を介して洗浄槽３０に搬送され洗浄液３５中に導入される。

【0028】

洗浄・乾燥工程では、洗浄液３５中に導入されたポリウレタン樹脂をガイドローラ３３に上下交互に通過させることによりポリウレタン樹脂が洗浄される。洗浄後、ポリウレタン樹脂は洗浄液３５から引き上げられ、マングルローラ３８で余分な洗浄液３５が絞り落とされる。その後、ポリウレタン樹脂を、シリンダ乾燥機５０の４本のシリンダ間を交互（図２の矢印方向）に、シリンダの周面に沿って通過させることで乾燥させる。乾燥後のポリウレタン樹脂（ポリウレタンシート２）は、成膜基材４３と共に巻取ローラ４２に巻き取られる。

【0029】

バフ処理工程では、厚みが一様となるよう成膜樹脂のスキン層側にバフ処理が施される。巻取ローラ４２に巻き取られたポリウレタンシート２は成膜基材４３のＰＥＴ製フィルム上に形成されている。成膜時にはポリウレタンシート２の厚さにバラツキが生じるため、研磨面Ｐには凹凸が形成されている。成膜基材４３を剥離した後、成膜樹脂のスキン層と反対側の面に、表面が略平坦な圧接用治具の表面を圧接することで、スキン層側に凹凸が出現する。スキン層側に出現した凹凸をバフ処理で除去する。本例では、連続的に製造されたポリウレタンシート２が帯状のため、研磨面Ｐに圧接用治具を圧接しながら、スキン層側を連続的にバフ処理する。これにより、スキン層が除去されて平坦な研磨面が形成されたポリウレタンシート２は、厚さのバラツキが解消され、開口が形成される。

【0030】

貼り合わせ工程では、アクリル系接着剤を用いて基材８（厚み１８８μｍのポリエチレンテレフタレート樹脂シート）とバフ処理済みのポリウレタンシート２のバフ処理した面とは反対側の面とを貼り合わせる。

【0031】

ラミネート加工工程では、基材８のポリウレタン樹脂シートと貼り合わされている面とは反対側の面に両面テープを貼り合わせる。研磨面Ｐにエンボス加工を施した後、裁断・検査工程で円形等の所望の形状に裁断する。エンボス加工のパターンには特に制限はなく、研磨加工時のスラリの移動が円滑になればよい。そして、汚れや異物等の付着がないことを確認する等の検査を行い、研磨パッド１を完成させる。

【0032】

（研磨方法）
被研磨物の研磨加工を行うときは、例えば、図３に示すように、片面研磨機７０を使用する。片面研磨機７０は、上側に被研磨物を押圧する加圧定盤７２、下側に回転可能な回転定盤７１を有している。加圧定盤７２の下面及び回転定盤７１の上面は、いずれも平坦に形成されている。加圧定盤７２の下面にはバックパッド７５が貼付されており、回転定盤７１の上面には被研磨物を研磨する研磨パッド１が貼付されている。バックパッド７５に適量の水を含ませて被研磨物７８を押し付けることで、被研磨物７８が水の表面張力及びポリウレタン樹脂の粘着性でバックパッド７５に保持される。加圧定盤７２で被研磨物７８を加圧しながら回転定盤７１を回転させることで、被研磨物７８の下面（加工表面）が研磨パッド１で研磨加工される。

【0033】

（ポリウレタン樹脂組成物）
本発明の研磨パッドのポリウレタン樹脂は、ポリエステルジオ－ルやポリエーテルジオールやポリカーボネートジオール等の高分子ジオール、ジイソシアネート化合物および鎖延長剤を反応させて得られる。水素結合を主とする分子間凝集力により形成される結晶相（ハードセグメント）はイソシアネート化合物及び鎖延長剤に由来する構造単位から構成され、弱い分子間力（ファンデルワールス力）により形成される非晶相（ソフトセグメント）は高分子ジオールに由来する成分から構成される。

【0034】

ポリウレタン樹脂における界面相成分の存在比は、熱可塑性ポリウレタン樹脂の組成、即ち、高分子ポリオールの種類や分子量、ジイソシアネートの種類、鎖延長剤の種類、あるいはこれら高分子ジオール、ポリイソシアネート、鎖延長剤の配合モル比を調整することにより適切な範囲とすることができる。例えば、ハードセグメントとソフトセグメントの極性を近づけることにより、相分離が進行しにくくなり界面相を増やすことができる。ポリオールとしてジオールと二塩基酸との脱水縮合で得られるポリエステルポリオールを用いる場合であれば、前記ジオールが短鎖である程（水酸基間の炭素数が少ない程）ソフトセグメント成分の極性が上がり、ポリイソシアネート由来の極性の高いハードセグメントとの相分離が進行しにくくなる。また、ポリイソシアネート（特にＭＤＩ）の配合比を低くすることによりハードセグメント成分の極性が下がり、ソフトセグメントとの相分離が進行しにくくなる。鎖延長剤としてジオールを用いる場合に該ジオールの炭素数を上げることによりハードセグメント成分の極性が下がって相分離が進行しにくくなる。

【0035】

ポリイソシアネート化合物は、ポリイソシアネート化合物とポリオールをあらかじめ反応させて高分子量化したプレポリマーの形で使用することができる。

【0036】

イソシアネート化合物としては、例えば、４，４’－ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、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等の芳香族ジイソシアネート：ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロ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、水添トリレンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート等の脂肪族または脂環族ジイソシアネートなどが挙げられる。

【0037】

高分子ジオールとしては、例えば、ポリエーテルジオール、ポリエステルジオール、ポリカーボネートジオールなどが挙げられる。これらの高分子ジオールは単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

【0038】

ポリエーテルジオールとしては、例えば、ポリ（エチレングリコール）、ポリ（プロピレングリコール）、ポリ（テトラメチレングリコール）、ポリ（メチルテトラメチレングリコール）などが挙げられる。これらのポリエーテルジオールは、単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

【0039】

ポリエステルジオールとしては、例えば、ジカルボン酸またはそのエステル、無水物等のエステル形成性誘導体と低分子ジオールとを直接エステル化反応またはエステル交換反応させることにより製造できる。ポリエステルジオールを構成するジカルボン酸としては、例えば、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、２－メチルコハク酸、２－メチルアジピン酸、３－メチルアジピン酸、３－メチルペンタン二酸、２－メチルオクタン二酸、３，８－ジメチルデカン二酸、３，７－ジメチルデカン二酸等の炭素数４～１２の脂肪族ジカルボン酸；テレフタル酸、イソフタル酸、オルトフタル酸等の芳香族ジカルボン酸；等が挙げられる。これらのジカルボン酸は、単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。ポリエステルジオールを構成する低分子ジオールとしては、例えば、エチレングリコール、１，３－プロパンジオール、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、１，８－オクタンジオール、２－メチル－１，８－オクタンジオール、１，９－ノナンジオール、１，１０－デカンジオール等の脂肪族ジオール；シクロヘキサンジメタノール、シクロヘキサンジオール等の脂環式ジオール；等が挙げられる。これらの低分子ジオールは、単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。低分子ジオールの炭素数としては、例えば、６以上１２以下が挙げられる。

【0040】

鎖延長剤としては、例えば、プロピレングリコール、１－エチル－１，２－エタンジオール、１，２－ジメチル－１，２－エタンジオール、１－メチル－２－エチル－１，２－エタンジオール、１－メチル－１，３－プロパンジオール、２－メチル－１，３－プロパンジオール、１，２－ジメチル－１，２－プロパンジオール、１，３－ジメチル－１，３－プロパンジオール、２，２－ジメチル－１，３－プロパンジオール、２，２－ジエチル－１，３－プロパンジオール、２－エチル－２－ブチル－１，３－プロパンジオール、１－メチル－１，４－ブタンジオール、２－メチル－１，４－ブタンジオール、２，３－ジメチル－１，４－ブタンジオール、２－メチル－１，５－ペンタンジオール、３－メチル－１，５－ペンタンジオール、２－エチル－１，５－ペンタンジオール、３－エチル－１，５－ペンタンジオール、２，４－ジメチル－１，５－ペンタンジオール、３－メチル－１，６－ヘキサンジオール、２－メチル－１，８－オクタンジオール、２，７－ジメチル－１，８－オクタンジオール、２－メチル－１，９－ノナンジオールおよび２，８－ジメチル－１，９－ノナンジオール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，３－プロパンジオール、１，３－ブタンジオール、１，４－ブタンジオール、ヘキサメチレングリコール、サッカロース、メチレングリコール、グリセリン、ソルビトール等の脂肪族ポリオール化合物；ビスフェノールＡ、４，４’－ジヒドロキシジフェニル、４，４’－ジヒドロキシジフェニルエーテル、４，４’－ジヒドロキシジフェニルスルホン、水素添加ビスフェノールＡ、ハイドロキノン等の芳香族ポリオール化合物、水などを用いることができる。これらの鎖延長剤は単独で用いても２種以上を併用してもよい。

【0041】

中でも、界面相の分率を上げるためには、ハードセグメントに立体障害を与え結晶構造を乱し、ハードセグメントの極性を下げることのできる、アルキル基を分岐側鎖に有するジオールを含むことが好ましく、プロピレングリコール、１－エチル－１，２－エタンジオール、１，２－ジメチル－１，２－エタンジオール、１－メチル－２－エチル－１，２－エタンジオール、１－メチル－１，３－プロパンジオール、２－メチル－１，３－プロパンジオール、１，２－ジメチル－１，２－プロパンジオール、１，３－ジメチル－１，３－プロパンジオール、２，２－ジメチル－１，３－プロパンジオール、２，２－ジエチル－１，３－プロパンジオール、２－エチル－２－ブチル－１，３－プロパンジオール、１－メチル－１，４－ブタンジオール、２－メチル－１，４－ブタンジオール、２，３－ジメチル－１，４－ブタンジオール、２－メチル－１，５－ペンタンジオール、３－メチル－１，５－ペンタンジオール、２－エチル－１，５－ペンタンジオール、３－エチル－１，５－ペンタンジオール、２，４－ジメチル－１，５－ペンタンジオール、３－メチル－１，６－ヘキサンジオール、２－メチル－１，８－オクタンジオール、２，７－ジメチル－１，８－オクタンジオール、２－メチル－１，９－ノナンジオールおよび２，８－ジメチル－１，９－ノナンジオールを含むことが好ましい。

【0042】

更に好ましくは、鎖延長剤は側鎖にアルキル基を有するジオールと直鎖のジオールからなることが好ましく、直鎖のジオールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，３－プロパンジオール、１，４－ブタンジオール、１，５－ペンタンジオール、１，６－ヘキサンジオールおよび１，９－ノナンジオールを用いることが好ましい。側鎖にアルキル基を有するジオールと直鎖のジオールのモル比としては、５/９５～５０/５０の範囲であることが好ましい。

【0043】

（その他の成分）
添加剤は、好ましくは、成膜助剤、発泡抑制助剤からなる群より選択される。成膜助剤としては、疎水性活性剤等が挙げられる。疎水性活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物、グリセリン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、ポリエーテル変性シリコンなどのノニオン系界面活性剤や、アルキルカルボン酸などのアニオン系界面活性剤が挙げられる。発泡抑制助剤としては、親水性活性剤等が挙げられる。親水性活性剤としては、例えば、カルボン酸塩、スルホン酸塩、硫酸エステル塩、燐酸エステル塩等のアニオン界面活性剤やセルロースエステルが挙げられる。成膜助剤を添加剤として添加する場合には、ポリウレタン樹脂組成物の質量を基準として０．２～１０質量％であることが好ましい。発泡抑制助剤を添加剤として添加する場合には、ポリウレタン樹脂組成物の質量を基準として０．２～１０質量％であることが好ましい。

【0044】

（ポリウレタン樹脂組成物の重合反応）
ポリウレタン樹脂は、上述したポリウレタン樹脂組成物を重合させることにより製造できる。すなわち、有機溶剤中で前記重合反応を行う方法等が挙げられる。得られたポリウレタン樹脂は、ＤＭＦなどの溶媒に混合してから、図２に示すような成膜装置に供給され、ポリウレタンシートに成形される。

【0045】

（パルスＮＭＲによる構造解析）
パルスＮＭＲでは、パルスに対する応答信号を検出することで定量性に優れるＦＩＤ信号を得ることができる。このため、ポリウレタン樹脂の相分離構造を解析することができる。ＦＩＤ信号の初期値は測定試料中のプロトンの数に比例しており、測定試料に複数の成分があれば、ＦＩＤ信号は各成分の応答信号の和となる。各成分の運動性に差があると、応答信号の減衰の速さが異なりスピン－スピン緩和時間Ｔ２が異なるため、これらを分離して各成分の緩和時間Ｔ２と成分割合Ｒとを求めることができる。成分の運動性が小さくなるほど緩和時間Ｔ２が短くなり、運動性が大きくなるほど緩和時間Ｔ２が長くなる。換言すれば、緩和時間Ｔ２が短くなるほど結晶性が大きくなり、緩和時間Ｔ２が長くなるほど非晶性が大きくなる。

【0046】

図４に示すように、ポリウレタン樹脂のパルスＮＭＲで得られるＦＩＤ信号は、曲線Ｄで示される。曲線Ｄから、最小二乗法により緩和時間Ｔ２の長い成分から順に差し引き、波形分離することで、曲線Ｈ、曲線Ｓ、曲線Ｉで示される３つの成分に分けることができる。曲線Ｓで示される緩和時間Ｔ２の長い成分が非晶相に相当し、曲線Ｈで示される緩和時間Ｔ２の短い成分が結晶相に相当する。曲線Ｓと曲線Ｈとの間の曲線Ｉで示される成分が界面相に相当する。ポリウレタン樹脂では、運動性の大きなソフトセグメントで形成される非晶相の成分割合が圧縮弾性率と相関し、運動性の小さなハードセグメントで形成される結晶相の成分割合がＡ硬度と相関する。このため、非晶相の成分割合を大きくすれば圧縮弾性率を大きくすることができ、結晶相の成分割合を大きくすればＡ硬度を大きくすることができる。本発明では、界面相の成分割合が大きくなるように研磨パッドを調製しているので、相対的に結晶相の成分割合および非晶相の成分割合が小さく、温度変化による結晶相と非晶相の割合の変化が小さくなり、温度変化の影響を受けにくい。

【実施例】

【0047】

本発明を以下の例により説明するが、本発明の範囲は以下の例により限定されるものではない。
（実施例１）
１００％樹脂モジュラスが７．５ＭＰａ、重量平均分子量１２００００のポリエステル系ポリウレタン樹脂の濃度を３０質量％とするＤＭＦ溶液（１００部）に、ＤＭＦ３１．８部、ポリエーテル変性シリコーン１部、セルロースエステル１部を混合することにより、樹脂含有溶液を得た。ポリエステル系ポリウレタン樹脂としては、アジピン酸と１，４－ブタンジオールを構成単位とするポリオールとを反応させて得られるポリエステルジオールと、１，４－ブタンジオール/３－メチル－１，５－ペンタンジオール＝９/１モル比の鎖延長剤と、４，４’－ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）とを縮合して得られたものを用いた。次に、成膜用基材として、ＰＥＴフィルムを用意し、そこに、上記樹脂溶液を、ナイフコータを用いて塗布し、凝固浴（凝固液は水）に浸漬し、該樹脂含有溶液を凝固させた後、洗浄・乾燥させて、樹脂フィルムを得た。得られた樹脂フィルムの表面に形成されたスキン層側に研削処理を施した（研削量：２００μｍ）。その後、樹脂フィルムの一部を格子状の金型でエンボス加工を行い、研磨パッドを得た。

【0048】

（比較例１）
１００％樹脂モジュラスが４．０ＭＰａ、重量平均分子量が１３２８００のポリエステル系ポリウレタン樹脂の濃度を３０質量％とするＤＭＦ溶液（１００部）に、ＤＭＦ５２部、ポリエーテル変性シリコーン２部、セルロースエステル１部を混合することにより、樹脂含有溶液を得た。ポリエステル系ポリウレタン樹脂としては、アジピン酸と１，４－ブタンジオールを構成単位とするポリオールとを反応させて得られるポリエステルジオールと、１，４－ブタンジオール/エチレングリコール＝９/１モル比の鎖延長剤と、４，４’－ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）とを縮合して得られたものを用いた。得られたポリウレタン樹脂溶液から実施例１と同様にして研磨パッドを得た。

【0049】

（比較例２）
１００％樹脂モジュラスが７．０ＭＰａ、重量平均分子量１０３１００のポリエステル系ポリウレタン樹脂の濃度を３０質量％とするＤＭＦ溶液（１００部）に、ＤＭＦ３２部、ポリエーテル変性シリコーン２部、セルロースエステル１部を混合することにより、樹脂含有溶液を得た。ポリエステル系ポリウレタン樹脂としては、アジピン酸と１，４－ブタンジオールを構成単位とするポリオールとを反応させて得られるポリエステルジオールと、１，４－ブタンジオール/１，６－ヘキサンジオール＝９/１モル比の鎖延長剤と、４，４’－ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）とトルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）を２：５の質量比で混合させたものとを縮合して得られたものを用いた。得られたポリウレタン樹脂溶液から実施例１と同様にして研磨パッドを得た。

【0050】

（比較例３）
１００％樹脂モジュラスが７．０ＭＰａ、重量平均分子量１０４３００のポリエステル系ポリウレタン樹脂の濃度を３０質量％とするＤＭＦ溶液（１００部）に、ＤＭＦ３２部、水５部を混合することにより、樹脂含有溶液を得た。ポリエステル系ポリウレタン樹脂としては、アジピン酸と１，４－ブタンジオールを構成単位とするポリオールとを反応させて得られるポリエステルジオールと、１，４－ブタンジオール/１，６－ヘキサンジオール＝９/１モル比の鎖延長剤と、４，４’－ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）とを縮合して得られたものを用いた。得られたポリウレタン樹脂溶液から実施例１と同様にして研磨パッドを得た。

【0051】

（１００％樹脂モジュラス測定）
ポリウレタン樹脂の１００％樹脂モジュラスは、樹脂の硬さを表す指標であり、無発泡の樹脂シートを１００％伸ばしたとき（元の長さの２倍に伸ばしたとき）に掛かる荷重を断面積で割った値である。具体的には、１００％樹脂モジュラスは、樹脂溶液を薄く引き延ばし熱風乾燥し、２００μｍ程度の厚みの乾式フィルムを作製後、しばらく養生したのち、全長９０ｍｍ、両端部幅２０ｍｍ、つかみ具間距離５０ｍｍ、平行部幅１０ｍｍ、厚さ２００μｍのダンベル状に試料を打ち抜き、測定試料を万能材料試験機テンシロン（株式会社エイ・アンド・デイ製テンシロン万能試験機「ＲＴＣ－１２１０」）の上下エアチャックにはさみ、２０℃（±２℃）、湿度６５％（±５％）の雰囲気下で、引っ張り速度１００ｍｍ／分で引っ張り、１００％伸長時（２倍延伸時）の張力を試料の初期断面積で割ることにより求めた。

【0052】

（ＧＰＣ測定）
実施例及び比較例で得られた研磨パッドから、研磨層のポリウレタン樹脂を０．０５ｇ切り取り、ＤＭＦ４．９５ｇに溶解し１％ポリウレタンＤＭＦ溶液を調整し、静置後、試験管ミキサーにより５０℃で１４時間振とうした。振とう後、上澄み０．５ｇを測り取りＤＭＦ２ｇと混合し、０．２％ポリウレタンＤＭＦ溶液とした後、０．４５μｍフィルターにて濾過し、測定試料とした。得られた測定試料を以下の条件でゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）測定した。標準試料としてポリエチレングリコールオキシド (アジレント・テクノロジー株式会社製 ＥａｓｉＶｉａｌ ＰＥＧ/ＰＥＯ）を用いて検量線を作成した。
＜測定条件＞
カラム：Ohpak KB-805HQ(排除限界2000000)
移動相：5mM LiBr/DMF
流速：0.75ml/min(21kg/cm2)
オーブン：60℃
検出器：RI
試料量：30μl

【0053】

（パルスＮＭＲ測定）
実施例及び比較例で得られた研磨パッドは、以下の条件でパルスＮＭＲにより構造解析を行った。

【表1】

上記の装置、条件にて、得られたエンボス加工済みの研磨パッドのランド部をカッターで切り出し、１～３ｍｍ角程度のサンプル片を１０ｍｍφの試料管に１～２ｃｍの高さまで充填し、パルスＮＭＲの測定を行うことにより、減衰曲線を得た。得られた減衰曲線とフィッティング曲線が一致するよう、ローレンツ関数（直線部分）、ガウス関数（曲線部分）を用いて最小二乗法により解析し、研磨層中の結晶相、界面相及び非結晶相の割合（存在比（％））、並びに、緩和時間（Ｔ２）を得た。なお、フィッティング及び解析は、上記測定装置に付属のソフトウェアを用いた。

【0054】

結果を表２、図５及び図６に示す。

【表2】

【0055】

実施例１の研磨パッドは、２０℃における界面相の存在比と４０℃における界面相の存在比が４６．１％と４４．４％と４５％付近と高い値を維持しており、温度が２０℃から４０℃に上昇しても界面相が変化していないことがわかる。各相の存在比の温度変化から、温度上昇に伴って結晶相の存在比が減って非晶相の存在比が増えていることがわかる。一方、比較例１の研磨パッドは、２０℃における界面相の存在比は４６．５％と高いが、４０℃における界面相の存在比が５．３％へ急激に減少している。比較例１の研磨パッドは、４０℃における非晶相の存在比が非常に大きく、温度上昇により軟質化してしまうことがわかる。比較例２及び３の研磨パッドは、界面相の存在比が２０℃及び４０℃のいずれの温度においても低く、しかも温度上昇によって界面相の存在比は減少している。比較例２及び３の研磨パッドにおいても、温度上昇に伴って結晶相の存在比が減って非晶相の存在比が増えていることがわかる。以上の結果から、実施例１の研磨パッドでは、界面相の存在比が大きく、存在比も温度変化が少ないことから、温度変化にかかわらず安定して研磨作業を行うことができることが予想され、一方、比較例１～３の研磨パッドは温度上昇により軟質化してしまうことが予想される。

【0056】

（研磨試験の試験条件）
実施例および比較例の各研磨パッドを用い、ＴＥＯＳ（Ｔｅｔｒａ Ｅｔｈｙｌ Ｏｒｔｈｏ Ｓｉｌｉｃａｔｅ）膜付きシリコンウェハ、及び、Cu膜付きシリコンウェハの５０枚に対して、以下の条件にて研磨加工を繰り返し行い、研磨レートの立ち上がりの状況およびスクラッチ性を評価した。

【表3】

【0057】

（研磨レートの測定）
研磨試験前後のウエハ上のＴＥＯＳ膜、或いはCu膜について、１２１箇所の厚さ測定結果から平均値を求めて、その平均値から各点において研磨された厚さを研磨時間で除することにより研磨レート（Å／分）を求めた。なお、厚さ測定は、光学式膜厚膜質測定器（ＫＬＡテンコール社製、型番「ＡＳＥＴ－Ｆ５ｘ」）のＤＢＳモードにて測定した。

【0058】

（研磨レートの安定性の評価）
ウエハの研磨処理枚数５０枚までの各研磨レートを求め、処理枚数５～５０枚における研磨レートの最大値、最小値、平均値、及び研磨レートの標準偏差を求め、下記式により研磨レート安定性を評価した。
研磨レート安定性（％）＝（研磨レート標準偏差／研磨レート平均値）×１００
研磨レート安定性は、研磨レートのバラつき度合を表し、数値が低いほど研磨レートのバラつきが少なく安定した研磨が行われていることを示す。結果を表４に示す。

【0059】

（開口状態の評価）
ウエハ５０枚研磨処理後の研磨パッド表面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した。開口の閉塞が見られなかった場合を○、閉塞が見られた場合を×と評価した。結果を表４に示す。

【0060】

【表4】

【0061】

実施例１では研磨レートが大きく研磨安定性に優れ、研磨処理後のパッド表面の開口も閉塞が見られなかった。
比較例１は２０℃における界面相成分の存在比が４０％より大きいが４０℃では大きく低下している。つまり、温度の上昇に伴い界面相成分が非晶相へ変化している。温度上昇により軟質化が大きく、研磨安定性は良いものの研磨レートが非常に低い。また、若干の閉塞が見られた。
比較例２では、２０℃と４０℃の３成分の存在比が０．５～１．５であるため、実施例と同等の研磨レート安定性を示した。しかしながら、界面相成分の存在比が小さいことから研磨後の表面開口は閉塞しており、研磨枚数の増加とともにスクラッチが増加した。
比較例３では、界面相成分の存在比が小さく、パッドの開口が顕著であったため、研磨スラリーが十分保持できずに研磨レート安定性に劣り、スクラッチ数も多かった。

【0062】

以上説明したように、本発明によれば、パルスＮＭＲで得られる自由誘導減衰信号（ＦＩＤ）を最小二乗法によってスピン－スピン緩和時間Ｔ２の長い成分から順に差し引き、波形分離することにより、スピン－スピン緩和時間Ｔ２の長い方から順に当該ポリウレタン樹脂の非晶相、界面相、結晶相の３成分に分けた場合において、２０℃及び４０℃における界面相成分の存在比が３５～５５％であるか否かを確認することにより、研磨パッドの性能を評価することができることがわかった。さらに、パルスＮＭＲ測定で得られる前記非晶相、前記界面相、前記結晶相の各成分の存在比について、２０℃における値と４０℃における値の比が０．５～１．５の範囲内であるか否かを確認することにより、研磨パッドの性能の温度変化に対する安定性を評価できることがわかった。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】