特許 7259311 研磨パッド及び研磨パッド用ウレタン樹脂組成物

(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】2023-04-10

(45)【発行日】2023-04-18

(54)【発明の名称】研磨パッド及び研磨パッド用ウレタン樹脂組成物

(51)【国際特許分類】

   B24B 37/24 20120101AFI20230411BHJP

   C08G 18/12 20060101ALI20230411BHJP

   C08G 18/32 20060101ALI20230411BHJP

   C08G 18/48 20060101ALI20230411BHJP

   C08G 18/66 20060101ALI20230411BHJP

   C08G 18/76 20060101ALI20230411BHJP

【ＦＩ】

B24B37/24 C

C08G18/12

C08G18/32 025

C08G18/48 054

C08G18/66 074

C08G18/76

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2018235416

(22)【出願日】2018-12-17

(65)【公開番号】P2019116616

(43)【公開日】2019-07-18

【審査請求日】2021-10-26

(31)【優先権主張番号】P 2017249395

(32)【優先日】2017-12-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000002886

【氏名又は名称】ＤＩＣ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100177471

【弁理士】

【氏名又は名称】小川 眞治

(74)【代理人】

【識別番号】100163290

【弁理士】

【氏名又は名称】岩本 明洋

(74)【代理人】

【識別番号】100149445

【弁理士】

【氏名又は名称】大野 孝幸

(72)【発明者】

【氏名】小田 善之

(72)【発明者】

【氏名】柴 雄一郎

【審査官】山村 和人

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－１９６０５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００８／１２０５７８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００４－４２２４４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２４Ｂ ３７／２４

Ｃ０８Ｇ １８／１２

Ｃ０８Ｇ １８／３２

Ｃ０８Ｇ １８／４８

Ｃ０８Ｇ １８／６６

Ｃ０８Ｇ １８／７６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ウレタンプレポリマー（Ａ）を含む主剤（ｉ）と、硬化剤（ｉｉ）とを含むウレタン樹脂組成物の硬化物であり、
前記ウレタンプレポリマー（Ａ）が、分子量３００以上のポリオール（ａ１）及び分子量３００未満の短鎖グリコール（ａ２）を含むポリオール成分（ａ）とポリイソシアネート（ｂ）との反応物であって、末端にイソシアネート基を有するものであり、
前記ポリオール成分（ａ）が、ポリテトラメチレングリコールを４０質量％以上、９０質量％以下の含有率で含むものであり、
前記短鎖グリコール（ａ２）の含有率が、前記ポリオール成分（ａ）中、１質量％以上であり、
前記ウレタン樹脂組成物が、更に、触媒、整泡剤、及び、発泡剤を含むものであり、
前記硬化物が、測定周波数を１Ｈｚとする動的粘弾性測定において、１２０℃以上２００℃以下の範囲にｔａｎδのピークを有するものであり、かつ、
前記１２０℃以上２００℃以下の範囲におけるｔａｎδのピーク値が０．１８以上であることを特徴とする研磨パッド。

【請求項2】

前分子量３００未満の短鎖グリコール（ａ２）が、ジエチレングリコールである請求項１記載の研磨パッド。

【請求項3】

前記ポリオール（ａ１）が、ポリテトラメチレングリコールであり、前記ポリオール（ａ）中、ポリテトラメチレングリコールの含有率が、６０質量％以上である請求項１又は２記載の研磨パッド。

【請求項4】

前記ポリオール（ａ１）の数平均分子量が、１，１００以上である請求項１～３のいずれか１項記載の研磨パッド。

【請求項5】

前記ポリイソシアネート（ｂ）が、芳香族ポリイソシアネートである請求項１～４のいずれか１項記載の研磨パッド。

【請求項6】

前記硬化剤（ｉｉ）が、芳香族アミン化合物である請求項１～５のいずれか１項記載の研磨パッド。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、研磨パッド及び研磨パッド用ウレタン樹脂組成物に関する。

【背景技術】

【0002】

本発明は、特に、光学レンズ、ガラス基板、シリコンウェハ、半導体デバイス等の研磨に好適に使用できる研磨パッド、研磨パッドの製造方法及び研磨方法に関する。

【0003】

光学レンズ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）用ガラス基板、ハードディスク（ＨＤＤ）用ガラス基板、シリコンウェハ、半導体デバイス等は、高度な研磨効率や非スクラッチ性が要求される。

【0004】

特に、前記半導体デバイスでは、半導体回路の集積度が急激に増大するにつれて高密度化を目的とした微細化や多層配線化が進み、加工面のより一層高度な表面平坦性かつ高研磨効率が求められている。また、前記液晶ディスプレイ用ガラス基板においても、液晶ディスプレイの大型化に伴い、加工面のより高度な表面平坦性かつ高研磨効率が要求されている。このように加工面の表面平坦性の要求が高度化されており、さらに、研磨加工における研磨効率等の要求性能がさらに高まってきている。

【0005】

そこで、光学レンズや半導体デバイスやＬＣＤの製造プロセスにおいて、優れた平坦性を有する表面を形成することができる研磨方法として、化学的機械的研磨法、いわゆるＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）法が広く採用されている。

【0006】

前記ＣＭＰ法では、通常、研磨加工時に砥粒（研磨粒子）をアルカリ溶液または酸溶液に分散させたスラリー（研磨液）を供給して研磨を行う遊離砥粒方式が採用されている。すなわち、被研磨物（の加工面）は、スラリー中の砥粒による機械的作用と、アルカリ溶液または酸溶液による化学的作用とで平坦化される。ここで、加工面に要求される平坦性の高度化に伴い、ＣＭＰ法に求められる研磨精度や研磨効率等の研磨性能、具体的には、高研磨レート、非スクラッチ性、高平坦性の要求が高まっている。前記ＣＭＰ法の遊離砥粒方式を用いる研磨パッドとしては、例えば、硬度や摩耗や緩和時間や弾性率などの特定なパラメータを制御することでスクラッチの発生しにくい研磨速度の大きい研磨パッドが提案されている（特許文献１、２参照）。
また、例えば、エチレングリコールモノフェニルエーテルなどの特定な組成を有するウレタン研磨パッドは、ドレッシング性(カットレート)に優れるとしている（特許文献３参照）。また、例えば、使用する原料のポリエステル系ポリオールとポリエーテル系ポリオールの相溶性を利用してマクロ相分離構造を形成させたウレタン研磨パッドは、研磨速度が大きくかつ安定性に優れるとしている（特許文献４、５参照）。
また、例えば、特定の気泡径や貯蔵弾性率に原料組成を規定した研磨パッドは、研磨速度が大きく、ブレイクインタイムに優れるとしている（特許文献６参照）。

【0007】

上述のように、産業界からは、高精密研磨に要求される高度化された高研磨レート、低スクラッチ性、及び高平坦性を満足する研磨パッドが強く求められ、様々な試みが行われているものの、未だ見出されていないのが実情である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】特開２０１４－１１１２９６号公報

【文献】特許５７１０３５３号公報

【文献】特許５７３８７３１号広報

【文献】特許５６２３９２７号公報

【文献】特許５６２３９２７号広報

【文献】特許５３９３４３４号広報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

本発明が解決しようとする課題は、高い研磨レートを有し、かつ、高平坦性（縁だれの少ない）に優れた被研磨物が得られる研磨パッドを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究した結果、ソフトセグメントの組成とハードセグメントの割合を特定範囲にするとともに、動的粘弾性測定において、特定の温度範囲において、特定値以上のｔａｎδピークを有するものとすることで、高い研磨レートを有し、かつ、高平坦性（縁だれの少ない）に優れた被研磨物が得られる研磨パッドを提供可能であることを見出して、本発明を完成した。

【0011】

すなわち、本発明の研磨パッドは、ウレタンプレポリマー（Ａ）を含む主剤（ｉ）と、硬化剤（ｉｉ）とを含むウレタン樹脂組成物の硬化物であり、前記ウレタンプレポリマー（Ａ）が、分子量３００以上のポリオール（ａ１）及び分子量３００未満の短鎖グリコール（ａ２）を含むポリオール成分（ａ）とポリイソシアネート（ｂ）とを原料の少なくとも一部として含む反応物であって、末端にイソシアネート基を有するものであり、前記ポリオール成分（ａ）が、ポリテトラメチレングリコールを４０質量％以上、９０質量％以下の含有率で含むものであり、前記短鎖グリコール（ａ２）の含有率が、前記ポリオール成分（ａ）中、１質量％以上であり、前記硬化物が、測定周波数を１Ｈｚとする動的粘弾性測定において、１２０℃以上２００℃以下の範囲にｔａｎδのピークを有するものであり、かつ、前記１２０℃以上２００℃以下の範囲におけるｔａｎδのピーク値が０．１８以上である。

【発明の効果】

【0012】

本発明の研磨パッドは、高い研磨レートを有し、かつ、高平坦性（縁だれの少ない）に優れた被研磨物が得られる研磨パッドが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、実施例１の研磨パッドの断面（スライス面）の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像である。

【図2】図２は、比較例１の研磨パッドの断面（スライス面）の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像である。

【図3】図３は、実施例３の研磨パッドの動的粘弾性測定チャートである。

【図4】図４は、実施例３の研磨パッドで研磨したシリコンウェハの表面を分光干渉レーザ変位計で測定した高さの分布図である。

【図5】図５は、比較例７の研磨パッドの動的粘弾性測定チャートである。

【図6】図６は、比較例７の研磨パッドで研磨したシリコンウェハの表面を分光干渉レーザ変位計で測定した高さの分布図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

本発明の研磨パッドは、ウレタンプレポリマー（Ａ）を含む主剤（ｉ）と、硬化剤（ｉｉ）とを含むウレタン樹脂組成物の硬化物であり、前記硬化物は、測定周波数を１Ｈｚとする動的粘弾性測定において、１２０℃以上２００℃以下の範囲にｔａｎδのピークを有するものであり、かつ、前記１２０℃以上２００℃以下の範囲におけるｔａｎδのピーク値が０．１８以上である。動的粘弾性測定において、前記を有するピークが存在することから、前記硬化物中に特定の粘弾性を有する微細なドメインが存在することが示唆され、本発明では、この微細なドメインの存在により、高い研磨レート及び被研磨物の高平坦性を達成できたものと考えられる。本発明では、前記微細なドメインは、ポリオール（ａ）の組成を特定のものとすることで、生じさせることが可能となる。

【0015】

前記測定周波数を１Hｚとする動的粘弾性測定において、ｔａｎδのピークは、１２０℃以上１８０℃以下の範囲にあることが好ましく、１１０℃以上１７０℃以下の範囲にあることがより好ましい。

【0016】

前記ｔａδのピーク値は、好ましくは０．２０以上、より好ましくは０．２５以上、さらに好ましくは０．３以上であり、上限は特に限定されないが、例えば１以下、さらには０．８以下であってもよい。

【0017】

前記主剤（ｉ）において、前記ウレタンプレポリマー（Ａ）は、ポリオール成分（ａ）とポリイソシアネート（ｂ）との反応物（ポリオール成分（ａ）とポリイソシアネート（ｂ）とを原料の少なくとも一部とする反応物）であり、末端にイソシアネート基を有するものである。

【0018】

前記ポリオール成分（ａ）は、１種又は２種以上のポリオールを含んでいてもよく、少なくとも、分子量３００以上のポリオール（ａ１）（以下、単に「ポリオール（ａ１）」という場合がある。）及び分子量３００未満の短鎖グリコール（ａ２）（以下、単に「短鎖グリコール」という場合がある。）を含む。

【0019】

前記ポリオール（ａ１）は、得られる研磨パッドにおいて、ソフトセグメントを形成しうる。前記ポリオール（ａ１）の数平均分子量は、好ましくは７００以上、より好ましくは１，１００以上、さらに好ましくは１，４００以上であり、好ましくは８，０００以下、より好ましくは５，０００以下、さらに好ましくは３，０００以下、特に好ましくは２，５００以下である。
本明細書において、数平均分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィ法（ＧＰＣ法）により、ポリスチレンを標準試料として測定することができる。また、前記ポリオール（ａ１）として２種以上のポリオールが含まれる場合、前記ポリオール（ａ１）の数平均分子量は、各ポリオールの数平均分子量及び質量割合に基づき、加重平均値として算出することができる。

【0020】

前記ポリオールに含まれる水酸基の数は、２個以上であり、５個以下であることが好ましい。

【0021】

前記ポリオール（ａ１）は、ポリエーテルポリオール（ａ１－１）を含む。前記ポリエーテルポリオール（ａ１－１）としては、環状エーテルの開環重合により得られるポリオキシアルキレンポリオールが挙げられ、開始剤として活性水素原子を有する基を２個以上有する化合物の１種又は２種以上を用いて得られたものであってもよい。

【0022】

前記環状エーテルの炭素原子数は、好ましくは２～１０、より好ましくは２～６、さらに好ましくは２～４である。前記環状エーテルに含まれる水素原子は、ハロゲン原子で置換されていてもよい。前記環状エーテルとしては、１種又は２種以上を用いることができ、例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、１，２－ブチレンオキシド、２，３－ブチレンオキシド、スチレンオキシド、エピクロロヒドリン、テトラヒドロフラン、アルキル化テトラヒドロフラン等が挙げられる。

【0023】

前記開始剤としては１種又は２種以上を用いることができ、例えば、エチレングルコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、１，３－ブタンジオール、１，４－ブタンジオール、１，６－ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、水等の活性水素原子を２個有する化合物；グリセリン、ジグリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオール、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、エチレンジアミン、ペンタエリスリトール、砂糖等の活性水素原子を３個以上有する化合物などが挙げられる。

【0024】

前記ポリエーテルポリオール（ａ１－１）は、少なくともポリテトラメチレングリコールを含む。前記ポリオール成分（ａ１）に含まれるポリテトラメチレングリコールの数平均分子量は、３００以上であり、好ましくは１，１００以上、より好ましくは１，３００以上であり、好ましくは４，０００以下、より好ましくは３，０００以下、さらに好ましくは２，５００以下である。異なる数平均分子量のポリテトラメチレングリコールが２種以上含まれる場合、ポリテトラメチレングリコールの数平均分子量は、各ポリテトラメチレングリコールの数平均分子量及び質量割合に基づき、加重平均値として算出することができる。

【0025】

前記ポリオール成分（ａ）中、ポリテトラメチレングリコールの含有率は、４０質量％以上、好ましくは５０質量％以上、より好ましくは６０質量％以上であり、９０質量％以下、好ましくは８５質量％以下、より好ましくは８０質量％以下である。
前記ポリオール（ａ１）中、ポリテトラメチレングリコールの含有率は、好ましくは５０質量％超、より好ましくは６０質量％以上、より好ましくは７０質量％以上、さらに好ましくは７５質量％以上であり、１００質量％以下である。特に好ましくはポリオール（ａ１）は、ポリテトラメチレングリコールである。

【0026】

前記ポリエーテルポリオール（ａ１－１）は、ポリオキシプロピレンポリオールを含んでいてもよい。前記ポリオキシプロピレンポリオールの数平均分子量は、３００以上であり、好ましくは４００以上であり、好ましくは５，０００以下、より好ましくは２，０００以下、さらに好ましくは１，０００以下である。異なる数平均分子量のポリオキシプロピレンポリオールが２種以上含まれる場合、ポリオキシプロピレンポリオールの数平均分子量は、各ポリオキシプロピレンポリオールの数平均分子量及び質量割合に基づき、加重平均値として算出することができる。

【0027】

前記ポリオキシプロピレンポリオールに含まれる水酸基の数は、２以上であり、好ましくは３以上であり、好ましくは５以下、より好ましくは４以下である。

【0028】

ポリオキシプロピレンポリオールを含む場合、前記ポリオール（ａ１）中、ポリオキシプロピレンポリオールの含有量は、ポリテトラメチレングリコール１００質量部に対して、好ましくは５質量部以上、より好ましくは１０質量部以上であり、好ましくは５０質量部以下、より好ましくは４０質量部以下、さらに好ましくは３０質量部以下である。

【0029】

前記ポリオール（ａ１）中、前記ポリエーテルポリオール（ａ１－１）の含有率は、好ましくは８０質量％以上、より好ましくは９０質量％以上、さらに好ましくは９５質量％以上であり、上限は１００質量％である。

【0030】

前記ポリオール（ａ１）は、前記ポリエーテルポリオール（ａ１－１）の他に、他のポリオール（ａ１－２）を含んでいてもよい。前記他のポリオール（ａ１－２）としては、１種又は２種以上を用いることができ、例えば、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリブタジエンポリオール、ポリアクリルポリオール、ポリブタジエンポリオール、ポリイソプレンポリオール等が挙げられる。

【0031】

前記ポリエステルポリオールとしては、１種又は２種以上を用いることができ、例えば、低分子量のポリオールと、ポリカルボン酸とを反応して得られるポリエステルポリオール；ε－カプロラクトン等の環状エステル化合物を開環重合反応して得られるポリエステルポリオール；これらを共重合して得られるポリエステルポリオール等が挙げられる。

【0032】

前記低分子量のポリオールとしては、１種又は２種以上を用いることができ、例えば、分子量が５０以上３００未満のポリオールが挙げられ、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、１，４－ブタンジオール、１，６－ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，３－ブタンジオール等の脂肪族ポリオール；シクロヘキサンジメタノール等の脂環式構造を有するポリオール；ビスフェノールＡ及びビスフェノールＦ等の芳香族環を有するポリオールが挙げられる。中でも、１，６－ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコールが好ましい。

【0033】

前記ポリエステルポリオールの製造に使用可能な前記ポリカルボン酸としては、１種又は２種以上を用いることができ、例えば、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸等の脂肪族ポリカルボン酸；テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ポリカルボン酸；それらの無水物又はエステル化物等が挙げられる。

【0034】

前記ポリカーボネートポリオールは、炭酸及び炭酸エステルと、多価アルコールとをエステル化反応させて得られるものである。前記多価アルコールとしては、１種又は２種以上を用いることができ、例えば、１，３－プロパンジオール、１，４－ブタンジオール、１，６－ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等が挙げられる。

【0035】

ポリブタジエンポリオールとしては、ポリブタジエンにアルキレンオキシド（例えばエチレンオキシド、プロピレンオキシド等）を付加して得られるポリオール等が挙げられる。
ポリアクリルポリオールとしては、アクリル酸エステルとビニル化合物等を共重合して得られるポリオール等が挙げられる。

ポリイソプレンポリオールとしては、ポリイソプレンにアルキレンオキシド（例えばエチレンオキシド、プロピレンオキシド等）を付加して得られるポリオール等が挙げられる。

【0036】

前記ポリオール成分（ａ）中、ポリオール（ａ１）の含有率は、好ましくは６０質量％以上、より好ましくは７０質量％以上であり、好ましくは１００質量％未満、より好ましくは９９質量％以下である。

【0037】

前記短鎖グリコール（ａ２）は、得られる研磨パッドにおいて、ハードセグメントを形成しうる。前記短鎖グリコール（ａ２）としては、分子量３００未満であるグリコールのうち１種又は２種以上を用いることができ、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、１，２－プロパンジオール、１，３－プロパンジオール、２－メチル－１，３－プロパンジオール、２－ブチル－２－エチル－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、ネオペンチルグリコール（２，２－ジメチル－１，３－プロパンジオール）、２－イソプロピル－１，４－ブタンジオール、３－メチル－２，４－ペンタンジオール、２，４－ペンタンジオール、１，５－ペンタンジオール、３－メチル－１，５－ペンタンジオール、２－メチル－２，４－ペンタンジオール、２，４－ジメチル－１，５－ペンタンジオール、２，４－ジエチル－１，５－ペンタンジオール、１，５－ヘキサンジオール、１，６－ヘキサンジオール、２－エチル－１，３－ヘキサンジオール、２－エチル－１，６－ヘキサンジオール、１，７－ヘプタンジオール、３，５－ヘプタンジオール、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（例えば１，４－シクロヘキサンジメタノール）、シクロヘキサンジオール（例えば１，３－シクロヘキサンジオール、１，４－シクロヘキサンジオール）、２－ビス（４－ヒドロキシシクロヘキシル）－プロパン等の脂環式ジオールなどが挙げられる。

【0038】

中でも、前記短鎖グリコール（ａ２）は、脂肪族ジオールであることが好ましく、ジエチレングリコールであることが特に好ましい。

【0039】

前記ポリオール成分（ａ）中、前記短鎖グリコール（ａ２）の含有率は、１質量％以上であり、好ましくは５質量％以上、より好ましくは１０質量％以上、さらに好ましくは１５質量％以上であり、好ましくは５０質量％以下、より好ましくは４０質量％以下、さらに好ましくは３０質量％以下である。

【0040】

前記ポリオール成分（ａ）中、前記ポリオール（ａ１）及び前記短鎖グリコール（ａ２）の含有率は、好ましくは８０質量％以上、より好ましくは９０質量％以上、さらに好ましくは９５質量％以上であり、上限は１００質量％である。

【0041】

前記ポリオール成分（ａ）は、前記ポリオール（ａ１）及び前記短鎖グリコール（ａ２）に加えて、他のポリオール（ａ３）を含んでいてもよい。前記他のポリオール（ａ３）としては、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ヘキシトール類、ペンチトール類、グリセリン、ポリグリセリン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、テトラメチロールプロパン等の分子量が３００未満であり、水酸基を３個以上有するポリオールなどが挙げられる。

【0042】

前記ポリイソシアネート（ｂ）としては、１種又は２種以上を用いることができ、例えば、シクロヘキサンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等の脂環式構造を有するポリイソシアネート；４，４’－ジフェニルメタンジイソシアネート、２，４’－ジフェニルメタンジイソシアネート、カルボジイミド変性ジフェニルメタンジイソシアネート、クルードジフェニルメタンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート等の芳香族ポリイソシアネート；ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート等の脂肪族ポリイソシアネートが挙げられる。これらの中でも、研磨パッドの高硬度性、及び、研磨レートをより一層向上できることから、芳香族ポリイソシアネートが好ましく、トルエンジイソシアネート、またはジフェニルメタンジイソシアネートが好ましく、トルエンジイソシアネートが特に好ましい。

【0043】

前記ポリイソシアネート（ｂ）に含まれるイソシアネート基と前記ポリオール成分（ａ）に含まれる水酸基との当量比（ＮＣＯ／ＯＨ）は、好ましくは１．３以上、より好ましくは１．５以上であり、好ましくは６．５以下、より好ましくは４以下、特に好ましくは３以下である。前記モル比（ＮＣＯ／ＯＨ）が大きいほど、ウレタンプレポリマー（Ａ）の粘度を引き下げることができ、研磨パッドの製造において、流量を安定化して混合性を高め、品質を向上しやすくなる。また、前記モル比（ＮＣＯ／ＯＨ）が小さいほど、ウレタンプレポリマー（Ａ）の粘度が上がり、可使時間を長くすることができる。

【0044】

前記ウレタンプレポリマー（Ａ）は、前記ポリオール成分（ａ）と前記ポリイソシアネート（ｂ）との反応物（ウレタン化反応物）である。前記ポリオール（ａ１）、短鎖グリコール（ａ２）及び必要に応じて用いる他のポリオール（ａ３）と前記ポリイソシアネート（ｂ）との反応順序は特に制限されず、前記ポリオール（ａ１）、前記短鎖グリコール（ａ２）及び必要に応じて用いる前記他のポリオール（ａ３）と前記ポリイソシアネート（ｂ）とを同時に反応させてもよく、前記ポリオール（ａ１）と前記ポリイソシアネート（ｂ）とを反応させた後、得られた反応物と短鎖グリコール（ａ２）及び必要に応じて用いる他のポリオール（ａ３）とを反応させてもよい。

【0045】

前記ウレタンプレポリマー（Ａ）のイソシアネート基当量は、好ましくは２００ｇ／ｅｑ．以上、より好ましくは２５０ｇ／ｅｑ．以上であり、好ましくは８００ｇ／ｅｑ．以下、より好ましくは６００ｇ／ｅｑ．以下である。

【0046】

前記ウレタンプレポリマー（Ａ）のイソシアネート基当量（ＮＣＯ当量）は、ＪＩＳ－Ｋ－７３０１：２００３に規定の方法に準拠して、試料を乾燥トルエンに溶解し、過剰のジ－ｎ－ブチルアミン溶液を加えて反応させ、残存するジ－ｎ－ブチルアミンを塩酸標準溶液で逆滴定して求めた値を表す。

【0047】

前記ウレタンプレポリマー（Ａ）の粘度（８０℃）は、好ましくは２，０００ｍＰａ・ｓ以下、より好ましくは１，５００ｍＰａ・ｓ以下、さらに好ましくは１，２００ｍＰａ・ｓ以下であり、例えば３００ｍＰａ・ｓ以上、さらには４００ｍＰａ・ｓ以上であってもよい。
前記ウレタンプレポリマー（Ａ）の粘度（８０℃）は、温度８０℃において、Ｂ型粘度計を用いて測定することができる。

【0048】

前記主剤（ｉ）は、前記ウレタンプレポリマー（Ａ）以外の他のウレタンプレポリマーを含んでいてもよい。前記ウレタンウレタンプレポリマー（Ａ）の含有率は、ウレタンプレポリマー（Ａ）及び他のウレタンプレポリマーの合計中、好ましくは７０質量％以上、より好ましくは８０質量％以上、さらに好ましくは９０質量％以上であり、上限は１００質量％である。

【0049】

また、前記主剤（ｉ）は、さらにポリイソシアネートを含んでいてもよい。前記ポリイソシアネートとしては、前記ポリイソシアネート（ｂ）として例示したポリイソシアネートを用いることができ、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等の芳香族ポリイソシアネート；ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等の脂環式構造を有するポリイソシアネートなどが特に好ましい。

【0050】

前記硬化剤（ｉｉ）は、前記主剤（ｉ）が有するイソシアネート基と反応する活性水素原子を含有する基（［ＮＨ］基及び／又は［ＯＨ］基）を有する化合物を含有する。前記活性水素原子を含有する基を有する化合物としては、１種又は２種以上を用いることができ、例えば、エチレンジアミン、プロパンジアミン、ヘキサンジアミン、イソホロンジアミン等の脂肪族又は脂環式アミン化合物；フェニレンジアミン、３，３’－ジクロロ－４，４’－ジアミノジフェニルメタン、ポリアミノクロロフェニルメタン化合物等の芳香族アミン化合物；エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロパンジオール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、３－メチル－１，５－ペンタンジオール、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＡのアルキレンオキサイド付加物、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカプロラクトンポリオール、ポリカーボネートポリオール等の２個以上の水酸基を有する化合物；前記芳香族アミン化合物の多量体（好ましくは２～４量体）；及びこれらの混合物などが挙げられる。

【0051】

前記混合物は、前記芳香族アミン化合物の多量体を含む混合物であることが好ましく、前記混合物において、多量体の含有率は、好ましくは１０質量％以上、より好ましくは２０質量％以上であり、好ましくは８０質量％以下、より好ましくは７０質量％以下である。

【0052】

前記混合物は、さらにポリオール（好ましくはポリエーテルポリオール）を含んでいてもよい。前記混合物に含まれていてもよいポリオールとしては、ポリエーテルポリオール（特にポリオキシテトラメチレングリコール）が好ましく、該ポリオールの数平均分子量は、好ましくは３００以上、好ましくは３，０００以下、より好ましくは２，０００以下、さらに好ましくは１，５００以下である。

【0053】

前記ウレタン樹脂組成物は、さらに助剤（ｉｉｉ）を含んでいてもよい。

【0054】

前記ウレタン樹脂組成物に含まれる助剤（ｉｉｉ）は、ポリオールを含むことが好ましく、前記ポリオールは、前記ウレタンプレポリマー（ａ）を形成するポリオール（ａ１）と同一であっても異なっていてもよい。前記ポリオールとしては、１種又は２種以上を用いることができ、例えば、上記環状モノエーテルの開環重合により得られるポリオキシアルキレンポリオールが挙げられ、開始剤として上記活性水素原子を有する基を２個以上有する化合物の１種又は２種以上を用いて得られたものであってもよい。

【0055】

前記ポリオールの含有率は、前記助剤（ｉｉｉ）中、好ましくは５０質量％以上、より好ましくは７０質量％以上、さらに好ましくは８０質量％以上であり、上限は１００質量％である。

【0056】

前記助剤（ｉｉｉ）は、さらに、水、後述する触媒及び後述する製泡剤からなる群より選ばれる少なくとも１種を含んでいてもよい。

【0057】

前記ウレタン樹脂組成物に助剤（ｉｉｉ）を含む場合、助剤（ｉｉｉ）の含有量は、前記ウレタンプレポリマー１００質量部に対して、例えば０．１質量部以上、さらには１質量部以上であってもよく、好ましくは１０質量部以下、より好ましくは５質量部以下である。

【0058】

研磨後の高い研磨レートを有し、かつ、高平坦性（縁だれの少ない）に優れた被研磨物が得られる研磨パッドが得られることから、前記硬化剤（ｉｉ）及び後述する必要に応じて用いる助剤（ｉｉｉ）に含まれるイソシアネート基と反応しうる基の合計モル数と、主剤（ｉ）のイソシアネート基のモル数との比（［前記硬化剤（ｉｉ）及び必要に応じて用いる助剤（ｉｉｉ）のイソシアネート基と反応する基の合計モル数］／［ウレタンプレポリマー（Ａ）のイソシアネート基のモル数］。以下、「Ｒ値」という。）は、好ましくは０．７～１．１、より好ましくは０．８～１である。

【0059】

前記硬化剤（ｉｉ）の量は、前記主剤（ｉ）１００質量部に対して、好ましくは５質量部以上、より好ましくは１０質量部以上であり、好ましくは５０質量部以下、より好ましくは３０質量部以下である。

【0060】

本発明で使用するウレタン樹脂組成物は、前記ウレタンプレポリマー（Ａ）を含む主剤（ｉ）、及び、イソシアネートと反応しうる化合物を含む硬化剤（ｉｉ）を必須成分として含むものであり、その他添加剤も含んでもよい。前記その他添加剤は、主剤（ｉ）、硬化剤（ｉｉ）及び必要に応じて用いる助剤（ｉｉｉ）のいずれに含まれていてもよく、主剤（ｉ）や硬化剤（ｉｉ）と反応や蒸発などしなければ、主剤（ｉ）や硬化剤（ｉ）に含まれていてもよいが、反応や蒸発などする添加剤は、必要に応じて用いる助剤（ｉｉｉ）に含まれていることが好ましい。

【0061】

前記その他添加剤としては、１種又は２種以上を用いることができ、例えば、水（反応性発泡剤）、化学発泡剤、物理発泡剤、触媒、整泡剤、砥粒、充填剤、顔料、増粘剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、界面活性剤、難燃剤、可塑剤等が挙げられる。

【0062】

中でも、前記ウレタン樹脂組成物を使用して水発泡法により研磨パッドを得る場合には、反応性発泡剤の水を用いることが好ましい。発泡剤が水の場合、水の含有量は、前記主剤（ｉ）１００質量部に対して、好ましくは０．０１質量部以上１質量部以下である。
水以外の発泡剤としては、化学発泡剤や物理発泡剤も使用できる。化学発泡剤としては、有機系のＡＤＣＡ（アゾジカーボンアミド）、ＤＰＴ（Ｎ，Ｎ‘－ジニトロペンタメチレンテトラミン）、ＯＢＳＨ（４，４’－オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド）や無機系の炭酸水素塩、炭酸塩、炭酸水素塩と有機酸塩の組み合わせなどがある。物理発泡剤としては、炭化水素系のシクロペンタンやノルマルペンタンが、フロン系のＨＦＣ－２４５ｆａ、ＨＦＣ－３６５ｍｆｃ、ＨＣＦＯ－１２３３ｚｄ、ＨＦＯ－１３３６ｍｚｚなどがある。発泡剤の量は、目標の研磨パッド密度になるよう適宜調整すればよい。

【0063】

前記触媒としては、１種又は２種以上を用いることができ、例えば、Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノエチルエーテル、トリエチレンジアミン、ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチルヘキサメチレンジアミン、Ｎ－メチルイミダゾール等の三級アミン触媒；ジオクチルチンジラウレート等の金属触媒などが挙げられる。これらの中では、安定した発泡を成形できることから、三級アミン触媒がこのましく、Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノエチルエーテルがより好ましい。

【0064】

前記触媒を用いる場合、前記触媒の含有量は、安定した発泡を形成できることから、前記主剤（ｉ）１００質量部に対して、０．００１質量部以上５質量部以下であることが好ましい。

【0065】

前記整泡剤としては、シリコーン整泡剤が挙げられ、１種又は２種以上を用いることができる。例えば、東レ・ダウコーニング株式会社製「東レシリコーン ＳＨ－１９３」、「東レシリコーン ＳＨ－１９２」、「東レシリコーン ＳＨ－１９０」等が挙げられる。

【0066】

前記整泡剤を用いる場合、前記整泡剤の含有量は、微細な気泡を安定的に形成できることから、前記主剤（ｉ）１００質量部に対して、０．００１質量部以上５質量部以下であることが好ましい。

【0067】

前記ウレタン樹脂組成物を使用して研磨パッドを製造する方法としては、例えば、前記主剤（ｉ）、前記硬化剤（ｉｉ）、並びに、必要に応じて用いる助剤（ｉｉｉ）を混合し、金型に注入し、発泡、硬化させて発泡成形物を得、次いで、該発泡成形物を型から取り出し、シート状にスライスして製造する方法が挙げられる。

【0068】

助剤（ｉｉｉ）を用いる多くの場合は、硬化剤（ｉｉ）にＭＢＯＣＡ（３，３’－ジクロロ－４，４’－ジアミノメタン）を使用しかつ水発泡の場合である。水発泡の場合の反応性発泡剤としての水の添加先は、主剤（ｉ）と水は反応してしまうため主剤（ｉ）には添加できない。また、溶解させたＭＢＯＣＡへの添加は、１００℃以上で蒸発してしまうため添加できない。従って、水の添加先は助剤（ｉｉｉ）が好ましい。

【0069】

前記ウレタン樹脂組成物に助剤（ｉｉｉ）を含む場合、助剤（ｉｉｉ）の含有量は、前記主剤（ｉ）１００質量部に対して、例えば０．１質量部以上、さらには１質量部以上であってもよく、好ましくは１０質量部以下、より好ましくは８質量部以下である。

【0070】

前記ウレタン樹脂組成物を混合する方法としては、前記助剤（ｉｉｉ）を用いる場合、予めポリオールや水や触媒や整泡剤等をよく混合した助剤（ｉｉｉ）を準備しておくことが好ましい。例えば、前記主剤（ｉ）、前記硬化剤（ｉｉ）、及び、助剤（ｉｉｉ）を混合注型機のそれぞれ別々のタンクへ入れて、前記主剤（ｉ）を好ましくは４０～８０℃に加温し、前記硬化剤（ｉｉ）を好ましくは４０～１２０℃に加温し、助剤（ｉｉｉ）を３０～７０℃に加温し、それぞれを混合注型機で混合する方法が挙げられる。

【0071】

また、前記助剤（ｉｉｉ）を用いない場合、その他添加剤は、必須の主剤（ｉ）または硬化剤（ｉｉ）に添加すればよいが、硬化剤（ｉｉ）に添加することが好ましい。予めイソシアネート基と反応する活性水素原子を含有する基（［ＮＨ］基及び／又は［ＯＨ］基）を有する化合物に水や触媒や整泡剤等をよく混合した硬化剤（ｉｉ）を準備しておく。例えば、前記主剤（ｉ）、前記硬化剤（ｉｉ）を混合注型機のそれぞれ別々のタンクへ入れて、前記主剤（ｉ）を好ましくは４０～８０℃に加温し、前記硬化剤（ｉｉ）を好ましくは３０～７０℃に加温し、それぞれを混合注型機で混合する方法が挙げられる。

【0072】

前記ウレタン樹脂組成物から研磨パッドを製造する方法としては、前記ウレタン樹脂組成物を型内（好ましくは金型内）で発泡硬化させて発泡硬化物を得、さらにアフターキュアを行う方法が挙げられる。必要に応じて、得られた発泡硬化物をさらに成型してもよい。具体的には、前記ウレタン樹脂組成物を前記混合注型機で混合した後、混合注型機からそれぞれの成分を吐出し、得られた混合物を４０～１２０℃に予め加温した金型に注入し、前記金型の蓋を閉め、例えば、５０～１３０℃の温度で１０分～１０時間、発泡硬化させて発泡硬化物を得る。その後、得られた発泡硬化物を取出し、好ましくは１００～１２０℃で８～２０時間の条件にてアフターキュアを行う。このようにして得られた発泡硬化物をスライスして本発明の研磨パッドとすることができる。

【0073】

前記研磨パッドの厚さは、用途に応じて適宜決定されるが、例えば、０．６～３ｍｍの範囲であることが好ましい。

【0074】

また、前記ウレタン樹脂組成物を使用して研磨パッドを製造する他の方法としては、例えば、前記主剤（ｉ）をガスローディング法により微細気泡を含有させた主剤（ｉ’）（以下、「微細気泡含有主剤（ｉ’）」と略記する。）を得、前記微細気泡含有主剤（ｉ’）、及び、硬化剤（ｉｉ）を含有するウレタン組成物を混合し、型内に注入し、硬化させて微細気泡含有成形物を得、次いで、該成形物を型から取り出し、シート状にスライスする方法が挙げられる。

【0075】

前記主剤（ｉ）から微細気泡含有主剤（ｉ’）を得る方法としては、例えば、前記主剤（ｉ）に対して、窒素、炭酸ガス、ヘリウム、アルゴン等の非反応性気体を導入し、機械的に気泡を導入する方法が挙げられる。

【0076】

前記ウレタン組成物を混合する方法としては、例えば、前記微細気泡含有主剤（ｉ’）、及び、前記硬化剤（ｉｉ）を混合注型機のそれぞれ別々のタンクへ入れて、前記微細気泡含有主剤（ｉ’）を好ましくは４０～８０℃に加温し、前記硬化剤（ｉｉ）を好ましくは４０～１２０℃に加温し、それぞれを混合注型機で混合する。

【0077】

次いで、混合注型機からそれぞれの成分を吐出し、得られた混合物を４０～１２０℃に予め加温した金型に注入し、前記金型の蓋を閉め、例えば、５０～１３０℃の温度で１０分～１０時間、発泡、硬化させて発泡成形物を得る。その後、得られた発泡成形物を取出し、好ましくは１００～１２０℃で８～２０時間の条件にてアフターキュアを行う。

【0078】

次に、前記発泡成形物を適切な厚さでシート状にスライスすることにより研磨パッドが得られる。スライス後の研磨パッドの厚さは、用途に応じて適宜決定されるが、例えば、０．６～３ｍｍの範囲である。

【0079】

また、前記ウレタン組成物を使用して研磨パッドを製造する他の方法としては、例えば、前記主剤（ｉ）及び硬化剤（ｉｉ）を混合注型機で混合する際、ミキサー部に非反応性気体を導入し混合し、メカニカルフロス状の混合物を型内に注入し、硬化させて発泡成形物を得、次いで、前記発泡成形物を型から取り出し、シート状にスライスするする方法が挙げられる。

【0080】

さらに、前記ウレタン樹脂組成物を使用して研磨パッドを製造する他の方法としては、例えば、前記主剤（ｉ）または、硬化剤（ｉｉ）に直径２０～１２０μｍの中空状のプラスチック球体（マイクロバルーン）を含有させておき、主剤、硬化剤の２液を混合し、硬化させて中空プラスチック球体を含有する成形物を得、次いで、シート状にスライスするする方法が挙げられる。

【0081】

上記本発明の研磨パッドは、高い研磨レートを有し、かつ、高平坦性（縁だれの少ない）が得られ、光学レンズ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）用ガラス基板、ハードディスク（ＨＤＤ）用ガラス基板、記録装置用ガラスディスク、光学用レンズ、シリコンウェハ、半導体デバイス等の高い研磨レートと高度な平坦性（縁だれ）が要求されるような研磨加工に有用である。特に、ビッカース硬度１５００以下の被研磨材の研磨に有用であり、詳細にはシリコンウェハやガラスの研磨に有用である。

【0082】

ビッカース硬度は、押し込み硬さの指標の一種であり、ダイヤモンドでできた剛体（圧子）を披試験物に対し押し込み、そのときにできる圧痕の面積で判断する。試験方法としては、ＪＩＳ－Ｚ－２２４４がある。各種被研磨のおおよそのビッカース硬度はおおよそ次のとおりである。
炭化珪素（ＳｉＣ）：２３００～２５００、サファイヤ：２３００、シリコン：１０５０、石英ガラス：９５０、各種ガラス：５００～７００。

【0083】

本発明の研磨パッドを用いた研磨方法としては、例えば、シリコンウェハの研磨の場合、研磨パッド上にスラリー（弱塩基性のコロイダルシリカ水溶液）を滴下しつつ、被研磨体をスラリーと馴染んだパッドに加圧圧着させて、パッドを貼り付けた定盤を稼動（回転）させて研磨する方法などが挙げられる（遊離砥粒によるＣＭＰ研磨法）。

【実施例】

【0084】

以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。

【0085】

実施例において、ポリオール（ａ１）の数平均分子量は、ゲル・パーミエーション・グラフィー法（ＧＰＣ法）により測定した。
測定装置：高速ＧＰＣ装置（東ソー株式会社製「ＨＬＣ－８２２０ＧＰＣ」）
カラム：以下のカラム（いずれも東ソー株式会社製）を直列に接続して使用した。
「ＴＳＫｇｅｌ Ｇ５０００」（７．８ｍｍＩ．Ｄ．×３０ｃｍ）×１本
「ＴＳＫｇｅｌ Ｇ４０００」（７．８ｍｍＩ．Ｄ．×３０ｃｍ）×１本
「ＴＳＫｇｅｌ Ｇ３０００」（７．８ｍｍＩ．Ｄ．×３０ｃｍ）×１本
「ＴＳＫｇｅｌ Ｇ２０００」（７．８ｍｍＩ．Ｄ．×３０ｃｍ）×１本
検出器：ＲＩ（示差屈折計）
カラム温度：４０℃
溶離液：テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）
流速：１．０ｍＬ／分
注入量：１００μＬ（試料濃度０．４質量％のテトラヒドロフラン溶液）
標準試料：以下の標準ポリスチレンを用いて検量線を作成した。
（標準ポリスチレン）
東ソー株式会社製「ＴＳＫｇｅｌ 標準ポリスチレン Ａ－５００」
東ソー株式会社製「ＴＳＫｇｅｌ 標準ポリスチレン Ａ－１０００」
東ソー株式会社製「ＴＳＫｇｅｌ 標準ポリスチレン Ａ－２５００」
東ソー株式会社製「ＴＳＫｇｅｌ 標準ポリスチレン Ａ－５０００」
東ソー株式会社製「ＴＳＫｇｅｌ 標準ポリスチレン Ｆ－１」
東ソー株式会社製「ＴＳＫｇｅｌ 標準ポリスチレン Ｆ－２」
東ソー株式会社製「ＴＳＫｇｅｌ 標準ポリスチレン Ｆ－４」
東ソー株式会社製「ＴＳＫｇｅｌ 標準ポリスチレン Ｆ－１０」
東ソー株式会社製「ＴＳＫｇｅｌ 標準ポリスチレン Ｆ－２０」
東ソー株式会社製「ＴＳＫｇｅｌ 標準ポリスチレン Ｆ－４０」
東ソー株式会社製「ＴＳＫｇｅｌ 標準ポリスチレン Ｆ－８０」
東ソー株式会社製「ＴＳＫｇｅｌ 標準ポリスチレン Ｆ－１２８」
東ソー株式会社製「ＴＳＫｇｅｌ 標準ポリスチレン Ｆ－２８８」
東ソー株式会社製「ＴＳＫｇｅｌ 標準ポリスチレン Ｆ－５５０」

【0086】

（合成例１～４、比較合成例１～３、５～９：ウレタンプレポリマー（Ａ１）～（Ａ４）、（Ａ’１）～（Ａ’３）、（Ａ’５）～（Ａ’９）の合成）
窒素導入管、冷却用コンデンサー、温度計、攪拌機を備えた５リットル４ツ口丸底フラスコに、表１に示すポリイソシアネート（ｂ）を仕込み、攪拌を開始した。次いで、表１に示すポリオール（ａ１）を仕込み混合し、窒素雰囲気下８０℃で３時間反応を行った。次いで、表１に示す短鎖グリコール（ａ２）を発熱に注意しながら８０℃で３時間反応させ、表１に示すＮＣＯ当量のイソシアネート基末端ウレタンプレポリマー（Ａ１）～（Ａ４）、（Ａ’１）～（Ａ’３）、（Ａ’５）～（Ａ’９）を得た。

【0087】

（合成例５）
窒素導入管、冷却用コンデンサー、温度計、攪拌機を備えた５リットル４ツ口丸底フラスコに、表１に示すポリイソシアネート（ｂ）を仕込み、攪拌を開始した。次いで、表１に示すポリオール（ａ１）を仕込み混合し、窒素雰囲気下８０℃で３時間反応を行った。次いで、表１に示す短鎖グリコール（ａ２）を発熱に注意しながら８０℃で３時間反応させ、ＮＣＯ当量：３７１のイソシアネート基末端ウレタンプレポリマーを得た。次いで、得られたイソシアネート基末端ウレタンプレポリマーからフリーＴＤＩ（未反応のＴＤＩ）を取り除くため、更に薄膜蒸留処理を実施し、ＮＣＯ当量：４３５のイソシアネート基末端ウレタンプレポリマー（Ａ５）を得た。

【0088】

（比較合成例４）
合成例５と同様に、ＮＣＯ当量：３８０のイソシアネート基末端ウレタンプレポリマーを得た。次いで、得られたイソシアネート基末端ウレタンプレポリマーからフリーＴＤＩ（未反応のＴＤＩ）を取り除くため、更に薄膜蒸留処理を実施し、ＮＣＯ当量：４３８のイソシアネート基末端ウレタンプレポリマー（Ａ’４）を得た。

【0089】

【表1】

【0090】

【表2】

【0091】

表１～２中、
ポリテトラメチレングリコール１（「ＰＴＭＧ１０００」ともいう）は、ポリテトラメチレングリコール（数平均分子量１，０００）を表し、
ポリテトラメチレングリコール２（「ＰＴＭＧ２０００」ともいう）は、ポリテトラメチレングリコール（数平均分子量２，０００）を表し、
ポリテトラメチレングリコール３（「ＰＴＭＧ６５０」ともいう）は、ポリテトラメチレングリコール（数平均分子量６５０）を表し、
ポリオキシプロピレンポリオール１（旭硝子ウレタン製「ＥＬ４３０」）は、ポリオキシプロピレンポリオール（水酸基数３、数平均分子量４３０）を表し、
ポリオキシプロピレンポリオール２（旭硝子ウレタン製「ＥＬ４１０ＮＥ」）は、ポリオキシプロピレンポリオール（水酸基数４、数平均分子量４１０）を表し、
ポリオキシプロピレンポリオール３（旭硝子ウレタン製「ＥＬ３０３０」）は、ポリプロオキシプロピレンポリオール（水酸基数３、数平均分子量３，０００）、
ポリオキシプロピレンポリオール４（旭硝子ウレタン製「ＥＬ１０３０」）は、ポリオキシプロピレングリコール（水酸基数３、数平均分子量１，０００）を表し、
ポリオキシブチレングリコール１（「ＰＢＧ２０００」ともいう）は、ポリオキシブチレングリコール（数平均分子量２，０００）を表し、
ポリブチレンアジペート１（「ＢＧＡＡ２０００」ともいう）は、１，４ブタンジオールとアジピン酸からなるポリエステルポリオール（水酸基数２、数平均分子量２，０００）を表し、
ポリブチレンアジペート２（「ＢＧＡＡ１０００」ともいう）は、１，４ブタンジオールとアジピン酸からなるポリエステルポリオール（水酸基数２、数平均分子量１，０００）を表し、
ポリイソシアネート（Ｔ８０）は、ＴＤＩ（２，４／２，６の異性体比８０／２０）を表し、
ポリイソシアネート（T１００）は、２，４－ＴＤＩを表す。

【0092】

（実施例１～５、比較例１～９）
合成例１～５、比較合成例１～９で得られたイソシアネート基末端ウレタンプレポリマー（Ａ１）～（Ａ５）、（Ａ’１）～（Ａ’９）を８０℃に温調し、主剤（ｉ）とした。次に、硬化剤（ＭＢＯＣＡ）を１２０℃で溶融、温調し、硬化剤（ｉｉ）とした。更に表３に示す配合液を３５℃で温調し、助剤（ｉｉｉ）とした。
次に、反応容器中に主剤（ｉ）を表４に示された部数を仕込み８０℃に温調後、その後３５℃のＣ液を表３～４に示された部数を投入し、直ちに１２０℃の硬化剤（ｉｉ）を表４に示された部数を投入して、直ちに高速ミキサーにて２０秒間攪拌した。混合された主剤（ｉ）／硬化剤（ｉｉ）／助剤（ｉｉｉ）の混合液６０００部を６０℃に温調した５００×５００×４０ｍｍ金型に流し込み、金型の蓋を閉め、６０℃で１時間保持した後、インゴット状の発泡成形品を取り出した。更に得られたインゴット状の発泡成形品を１００℃で１６時間のアフターキュアを行った。
得られたインゴット状の発泡成形品をスライサーで厚さ１．５ｍｍに切り出し、シート状の研磨パッド（Ｐ１）～（Ｐ５）、（Ｐ’１）～（Ｐ’８）を得た。得られた研磨パッドの密度、硬度、測定周波数を１Ｈｚとする動的粘弾性測定における１２０～２００℃におけるｔａｎδピーク温度、ｔａｎδ値、研磨レート、及び縁だれの評価結果を表５～６に示す。

【0093】

（実施例６～８、比較例１０～１１）
表４に示されたイソシアネート基末端ウレタンプレポリマーを８０℃に温調し、主剤（ｉ）とした。表３に示す配合液（Ｂ１、Ｂ２）を４０℃で温調し、硬化剤（ｉｉ）とした。次に、反応容器中に主剤（ｉ）を表４に示された部数を仕込み８０℃に温調後、４０℃の配合液（Ｂ１、Ｂ２）を表４に示された部数を投入して、直ちに高速ミキサーにて２０秒間攪拌した。混合された主剤（ｉ）／硬化剤（ｉｉ）の混合液６０００部を６０℃に温調した５００×５００×４０ｍｍ金型に流し込み、金型の蓋を閉め、６０℃で１時間保持した後、インゴット状の発泡成形品を取り出した。更に得られたインゴット状の発泡成形品を８０℃で１６時間のアフターキュアを行った。

【0094】

得られたインゴット状の発泡成形品をスライサーで厚さ１．５ｍｍに切り出し、シート状の研磨パッド（Ｐ６）～（Ｐ８）、（Ｐ’９）（Ｐ’１０）を得た。得られた研磨パッドの密度、硬度、測定周波数を１Ｈｚとする動的粘弾性測定における１２０～２００℃におけるｔａｎδピーク温度、ｔａｎδ値、研磨レート、及び縁だれの評価結果を表５～６に示す。

【0095】

ｔａｎδピーク温度、ｔａｎδ値、研磨レート及び縁だれの測定方法（評価方法）は、以下の通りである。

【0096】

［ｔａｎδピーク温度及びｔａｎδ値の測定方法］
厚さ１．５ｍｍの研磨パッドを用いて、下記の手順に従いＪＩＳ Ｋ ７２４４に準拠し動的粘弾性分析により、ｔａｎδピーク温度（「損失係数ピーク温度」ともいう。）（℃）を測定して、１．５ｍｍ厚の研磨パッドの粘弾性を評価した。
前記研磨パッドの貯蔵弾性率（Ｅ’）及び損失弾性率（Ｅ”）を、粘弾性スペクトロメータ（型式：ＤＭＳ６１００、エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製）を使用して、温度範囲－１００～２００℃、昇温速度５℃／分、周波数１Ｈｚの条件下、引張モードで測定した。
Ｅ”／Ｅ’をｔａｎδとした場合に、１２０℃以上２００℃以下の範囲でｔａｎδが最大値となる温度を「ｔａｎδピーク温度（℃）」とし、ｔａｎδピーク温度におけるＥ”／Ｅ’をｔａｎδ値とした。
測定条件：
（サンプルサイズ） ５×６０×１．５ｍｍ
（スパン） ２０ｍｍ
（ひずみ量） ０．０５％

【0097】

［研磨レートの評価方法］
両面テープの片面に実施例及び比較例で得られた研磨パッドを貼付け、両面テープの他方片面に研磨機の定盤を貼付け、以下の装置、条件、計算式で研磨レートを測定した。
研磨機：ＦＡＭ １８ ＧＰＡＷ（Ｓｐｅｅｄ Ｆａｍ社製 定盤直径＝４５７ｍ 水冷式）
研磨条件：
（パッド前処理） パッド表面に赤色鉛筆で２ｃｍ間隔で縦横に描いた線が消えるまで、ダイヤモンドドレッサー（＃１００）にてドレス処理（パッドの平坦化及び目立て）を行った。給水量２００ｍｌ／分
（研磨対象）４インチ単結晶シリコンウェハ 厚み：５４０μｍ
（シリコンウェハ支持方法） セラミックブロック／微多孔スウェードパッド（水吸着）シリコンウェハ
（研磨機冷却水） ２０℃
（スラリー）コロイダルシリカ溶液 ニッタ・ハース株式会社製「Ｎ６５０１」２０倍希釈
（スラリー流量）１００ｍｌ／分 （循環式）
（定盤回転数）５０ｒｐｍ （連れ回り式）
（研磨圧力）３０ｋＰａ
（研磨時間）２０分
（研磨レート）研磨前後のポリウレタン研磨パッドの重量差から算出した。
即ち、研磨レート（μｍ／ｍｉｎ）＝（研磨前のシリコンウェハの重量（ｇ）－研磨後のシリコンウェハの重量（ｇ））×１００００／（単結晶シリコンの密度（ｇ／ｃｍ³）×シリコンウェハの面積（ｃｍ²）×研磨時間（ｍｉｎ））
単結晶シリコンの密度＝２．３２９ｇ／ｃｍ³
シリコンウェハの面積＝２０．４ｃｍ²

【0098】

［縁だれの評価方法］
上記研磨レート評価後、ダイヤモンドドレッサー（＃１００）にて再ドレス処理を１時間行った。その後、新たな被研磨体に替え、下記研磨条件で研磨を行った。研磨終了後、分光干渉レーザ変位計で被研磨体高さを測定した。
研磨条件：
（研磨対象）４インチ単結晶シリコンウェハ 厚み：５４０μｍ
（シリコンウェハ支持方法） セラミックブロック／ワックス／シリコンウェハ
（研磨機冷却水） ２０℃
（スラリー）コロイダルシリカ溶液 ニッタ・ハース株式会社製「Ｎ６５０１」２０倍希釈
（スラリー流量）１００ｍｌ／分 （循環式）
（定盤回転数）５０ｒｐｍ （連れ回り式）
（研磨圧力）３０ｋＰａ
（研磨時間）６０分
レーザ変位計条件：
（機器） ＳＩ－Ｆ１０／ＫＳ－１１００（キーエンス株式会社製）
（測定点）１０１×１０１＝１０２０１点（セラミックブロックに貼り付けたままで測定）
（解析ソフト） ＫＳアナライザー（キーエンス株式会社）
（縁だれ評価場所） シリコンウェハ中心部を通る線分（直径）
（縁だれ評価） 最大高さ－左端から２ｍｍ部位の高さで評価した。

【0099】

【表3】

【0100】

表３中、
ポリオキシプロピレンポリオール３（旭硝子ウレタン製「ＥＬ３０３０」）は、ポリオキシプロピレングリコール（水酸基数３、数平均分子量３，０００）を表し、
芳香族アミノクロロフェニルメタンコンパウンドは、ＭＢＯＣＡ（３，３’－ジクロロ－４，４－ジアミノフェニルメタン）とその多量体とポリエーテルポリオールからなる混合物（活性水素当量：１８９）を表し
ＴＯＹＯＣＡＴ ＥＴは、東ソー株式会社製、ビス（ジメチルアミノエチル）エーテル（７０％）とジプロピレングリコール（３０％）の混合物を表し、
ＳＨ－１９３は、東レ・ダウコーニング株式会社製、シリコーン整泡剤を表す。

【0101】

【表4】

【0102】

表４中、ＭＢＯＣＡは、３，３’－ジクロロ－４，４－ジアミノフェニルメタンを表す。

【0103】

【表5】

【0104】

実施例１～８の研磨パッドは、本発明の研磨パッドであり、高研磨レートを有し、かつ、高平坦性に優れた（縁だれが少ない）被研磨物を得ることができた。
比較例１～３、５、７は、ｔａｎδ値が小さく、比較例４、７、９、１０は、ｔａｎδピーク温度が低く、比較例６は、ポリオール成分（ａ）に含まれるポリテトラメチレングリコールの含有率が低く、比較例８は、ｔａｎδピーク温度がなく、高研磨レート及び高平坦性を両立することができなかった。

【0105】

また、本発明の研磨パッドの断面は、図１に示すように、毛羽立っており、特定の粘弾性を有する微細なドメインが存在することが確認された。一方、比較例の研磨パッドの断面は、図２に示すように、平滑であった。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】