聚氨酯發泡體的製造方法

2023-07-19 02:56:51 5

專利名稱：：聚氨酯發泡體的製造方法
技術領域：
：本發明涉及研磨墊及其製造方法，所述研磨墊能夠穩定並且以高研磨速率進行透鏡、反射鏡等光學材料、矽晶片、硬碟用玻璃襯底、鋁襯底以及一般的金屬研磨加工等要求高度表面平坦性的材料的平坦化加工。本發明的研磨墊，特別優選在對矽晶片及其上形成氧化物層、金屬層等的器件在進一步層壓、形成這些氧化物層或金屬層之前進行平坦化的工序中使用。
背景技術：
：製造半導體裝置時，進行在晶片表面形成導電膜並通過實施光刻、腐蝕等形成布線層的工序、和在布線層上形成層間絕緣膜的工序等，由於這些工序而在晶片表面產生由金屬等導體或絕緣體構成的凹凸。近年來，為了實現半導體集成電路的高密度化不斷推進布線的微細化和多層布線化，與此相伴，使晶片表面的凹凸平坦化的技術逐漸變得重要。作為使晶片表面的凹凸平坦化的方法，一般採用化學機械研磨(以下稱為CMP)。CMP是在將晶片的被研磨麵擠壓到研磨墊上的研磨麵的狀態下，使用分散有磨粒的漿狀研磨劑(以下稱為漿料)進行研磨的技術。CMP中通常使用的研磨裝置，例如，如圖1所示，具有支撐研磨墊1的研磨平臺2、支撐被研磨材料(半導體晶片)4的支撐臺(拋光頭)5、用於對晶片進行均勻加壓的襯墊材料和研磨劑的供給機構。研磨墊1例如通過用雙面膠帶粘貼而安裝到研磨平臺2上。研磨平臺2和支撐臺5以使各自所支撐的研磨墊1和被研磨材料4相對的方式設置，並各自具有旋轉軸6和7。另外，支撐臺5—側設置有用於將被研磨材料4擠壓到研磨墊1上的加壓機構。以往，這樣的研磨墊通過(1)將樹脂材料注入金屬模具製作樹脂塊，然後用切片機將該樹脂塊切片的製造方法、(2)將樹脂材料注入金屬模具並通過擠壓形成薄片狀的製造方法等間歇方式來製造。另外，為了防止由間歇方式的製造方法引起的硬度或氣泡尺寸等的偏差，提出了連續製造聚氨酯-聚脲研磨片材的方法(專利文獻l)。具體而言，是將聚氨酯原料與具有30(Him以下的粒徑的微細粉末或有機發泡劑混合，將該混合物排出到一對履帶間而使其流延，之後，通過加熱手段進行該混合物的聚合反應，將生成的片狀成形物與履帶表面分離而得到研磨片材的方法。但是，在使用一對履帶時，得到的聚氨酯發泡體中的氣泡容易變得扁平，存在研磨特性變差的問題。另外，提出了將聚氨酯發泡體原料供給到連續供給的基材膜上，在使用兩個輥和表面保護膜控制聚氨酯發泡體原料的厚度的同時使其反應、固化，從而連續製造彈性片的方法(專利文獻2)。但是，該方法也存在與上述同樣的問題。另外，公開了為了減小不同批次製造的研磨墊間差異而連續製造具有基底層和研磨層的研磨墊的方法(專利文獻3)。但是，專利文獻3的方法中，難以對供給到基底層上的流體相聚合物組合物的厚度進行調節，因而不能製造厚度精度優良的研磨層。專利文獻1:日本特開2004-169038號公報專利文獻2:日本特開2005-227392號公報專利文獻3:日本特開2003-516872號公報
發明內容本發明的目的在於提供具有近似球狀的氣泡、厚度精度優良的研磨墊的製造方法。本發明人為了解決上述問題進行了深入研究，結果發現，通過下述的研磨墊製造方法能夠實現上述目的，並且完成了本發明。艮P,本發明的研磨墊製造方法，包括通過機械發泡法製備氣泡分散的氨基甲酸酯組合物的工序；在輸送面材A的同時從一個排出口將氣泡分散的氨基甲酸酯組合物連續地排出到該面材A的寬度方向的近似中央部的工序；在該氣泡分散的氨基甲酸酯組合物上層壓面材B，之後通過厚度調節工具將氣泡分散的氨基甲酸酯組合物的厚度調節均勻的工序；不施加另外的負荷而使前一工序中進行了厚度調節的氣泡分散的氨基甲酸酯組合物固化，由此形成包含聚氨酯發泡體的研磨片的工序；和切割研磨片的工序。根據上述製造方法，能夠連續製造具有近似球狀的氣泡、厚度精度優良的研磨片。具體而言，通過從一個排出口將氣泡分散的氨基甲酸酯組合物排出到面材A的寬度方向的近似中央部，能夠抑制空氣的侵入，並且能夠有效防止空隙的產生。另外，通過在將面材B層壓到氣泡分散的氨基甲酸酯組合物上後進行厚度調節，能夠防止氣泡分散的氨基甲酸酯組合物附著到刮刀等厚度調節器具上並固化而沉積固化物。結果，能夠防止在厚度調節後的氣泡分散的氨基甲酸酯組合物的表面上產生由所述固化物造成的凹凸。象現有製造方法那樣，不層壓面材B而調節厚度時，氣泡分散的氨基甲酸酯組合物附著到刮刀等厚度調節器具上並固化而沉積固化物。該固化物混入到厚度調節後的氣泡分散的氨基甲酸酯組合物中或者在氣泡分散的氨基甲酸酯組合物的表面上形成凹凸，因此不能製作厚度精度優良的研磨片。另外，在通過厚度調節工具將氣泡分散的氨基甲酸酯組合物的厚度調節均勻後，不施加另外的負荷而使氣泡分散的氨基甲酸酯組合物固化，由此能夠製作具有近似球狀的氣泡的研磨片，研磨特性(特別是研磨速度)良好。本發明的製造方法中，需要使用刮刀等厚度調節器具在短時間內調節氣泡分散的氨基甲酸酯組合物的厚度，並且在之後的固化工序中不施加負荷而使氣泡分散的氨基甲酸酯組合物固化。如果象現有的製造方法那樣，利用雙螺旋輸送機(doubleconveyer)等施加負荷直到氣泡分散的氨基甲酸酯組合物固化，則由於壓力聚氨酯發泡體中的氣泡容易變得扁平，研磨特性變差，因此不優選。本發明的製造方法中，優選以0.52.5m/分鐘的速度將面材A輸送到固定式平板上。通過使面材A在固定式平板上滑移，能夠製作厚度精度優良的研磨片。使用帶式輸送機時，驅動帶式輸送機時的振動傳到面材A,並且帶式輸送機的表面難以保持平滑，因此可能對氣泡分散的氨基甲酸酯組合物的厚度精度產生不良影響。另外，面材A的移動速度小於0.5m/分鐘的情況下，在調節氣泡分散的氨基甲酸酯組合物的厚度時，氣泡分散的氨基甲酸酯組合物的固化反應持續進行而粘度增高，因此，難以將厚度調節均勻。另一方面，面材A的移動速度超過2.5m/分鐘的情況下，氣泡分散的氨基甲酸酯組合物在面材A上鋪展的時間不充分，因此難以製作目標寬度的研磨片。另外，本發明的製造方法中，優選氣泡分散的氨基甲酸酯組合物的排出量為0.255L/分鐘，通過排出口的氣泡分散的氨基甲酸酯組合物的排出速度為2-20m/分鐘。排出量小於0.25L/分鐘時，氨基甲酸酯組合物與非反應性氣體的混合比難以調節，從而難以製作目標比重、厚度及寬度的研磨片。另一方面，排出量超過5L/分鐘時，難以製作所需氣泡直徑的研磨片。另外，排出速度小於2m/分鐘時，排出口容易產生氣泡分散的氨基甲酸酯組合物的固化物塊，因此不優選。另一方面，排出速度超過20m/分鐘時，氣泡分散的氨基甲酸酯組合物容易在面材A上飛濺，容易侵入空氣而產生空隙，因此不優選。另外，本發明的製造方法中，優選排出時的氣泡分散的氨基甲酸酯組合物的溫度為40~70'C，面材A和面材B的溫度調節至相對於排出時的氣泡分散的氨基甲酸酯組合物的溫度為-20—20'C的範圍內。排出時的氣泡分散的氨基甲酸酯組合物的溫度如果在上述範圍內則能夠得到適度的流動性，容易製作目標寬度及厚度的研磨片。另外，通過將面材A和面材B的溫度調節到所述範圍內，能夠抑制氣泡分散的氨基甲酸酯組合物排出時面材的尺寸變化，因此能夠製作厚度精度優良的研磨片。圖1是表示CMP研磨中使用的研磨裝置的一例的示意結構圖。圖2是表示本發明的研磨片製造工序的示意圖。圖3是表示比較例1的研磨片製造工序的示意圖。圖4是表示厚度偏差測定中的15個測定位置的示意圖。標記說明1:研磨墊2:研磨平臺3:研磨劑(漿料)4:被研磨材料(半導體晶片)5:支撐臺(拋光頭)6、7:旋轉軸8:供給輥9:面材A10:固定式平板11:氣泡分散的氨基甲酸酯組合物12:混合頭13:加熱器14:面材B15:刮刀16:加熱烘箱17:雙螺旋輸送機18:回收輥19:長度方向20:寬度方向具體實施例方式本發明的氣泡分散的氨基甲酸酯組合物只要通過機械發泡法(包括機械起泡法)製備即可，其它沒有特別限制。例如，氣泡分散的氨基甲酸酯組合物可以通過以下方法製備。(1)在使異氰酸酯成分和高分子量多元醇等反應得到的異氰酸酯封端的預聚物中添加聚矽氧烷(silicone)類表面活性劑而得到第一成分，在非反應性氣體的存在下對該第一成分進行機械攪拌，使非反應性氣體作為微小氣泡分散，得到氣泡分散液。然後，在該氣泡分散液中添加含有高分子量多元醇或低分子量多元醇等含活性氫化合物的第二成分並進行混合，製備氣泡分散的氨基甲酸酯組合物。第二成分中也可以添加適當的催化劑、炭黑等填料。(2)在含有異氰酸酯成分(或異氰酸酯封端的預聚物)的第一成分及含有含活性氫化合物的第二成分中的至少一種成分中添加聚矽氧烷類表面活性劑，在非反應性氣體的存在下對添加了聚矽氧垸類表面活性劑的成分進行機械攪拌，使非反應性氣體作為微小氣泡分散，得到氣泡分散液。然後，向該氣泡分散液中添加其餘的成分並進行混合，製備氣泡分散的氨基甲酸酯組合物。(3)在有含異氰酸酯成分(或異氰酸酯封端的預聚物)的第一成分及含有含活性氫化合物的第二成分中的至少一種成分中添加聚矽氧烷類表面活性劑，在非反應性氣體的存在下對所述第一成分和第二成分進行機械攪拌，使非反應性氣體作為微小氣泡分散，得到氣泡分散的氨基甲酸酯組合物。8另外，氣泡分散的氨基甲酸酯組合物也可以通過機械起泡法製備。機械起泡法是將原料成分裝入混合頭的混合室內，同時混入非反應性氣體，利用Oakes混合器等混合器進行混合攪拌，由此使非反應性氣體成為微小氣泡狀態而分散到原料混合物中的方法。機械起泡法通過調節非反應性氣體的混入量能夠容易地調節聚氨酯發泡體的密度，因此是優選的方法。作為異氰酸酯成分，可以不受限制地使用聚氨酯領域公知的化合物。作為異氰酸酯成分，可以列舉例如芳香族二異氰酸酯，如2,4-甲苯二異氰酸酯、2，6-甲苯二異氰酸酯、2,2'-二苯基甲垸二異氰酸酯、2,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯、4，4'-二苯基甲烷二異氰酸酯、1，5-萘二異氰酸酯、對苯二異氰酸酯、間苯二異氰酸酯、對苯二亞甲基二異氰酸酯、間苯二亞甲基二異氰酸酯等；脂肪族二異氰酸酯，如乙二異氰酸酯、2,2,4-三甲基己二異氰酸酯、1,6-己二異氰酸酯等；脂環式二異氰酸酯，如1，4-環己垸二異氰酸酯、4,4，-二環己基甲烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、降冰片烷二異氰酸酯等。這些物質可以使用一種，也可以組合使用兩種以上。作為異氰酸酯成分，除上述的二異氰酸酯化合物以外，也可以使用三官能以上的多官能多異氰酸酯化合物。作為多官能異氰酸酯化合物，有f只乇^二一少一N(/M工/l/公司製造)和商品名f二，氺一M旭化成工業公司製造)的一系列二異氰酸酯加成物化合物市售。作為高分子量多元醇，可以列舉例如以聚四亞甲基醚二醇為代表的聚醚多元醇；以聚己二酸丁二醇酯為代表的聚酯多元醇；以聚己內酯多元醇、聚己內酯那樣的聚酯二醇與碳酸亞烷酯的反應物等為例的聚酯聚碳酸酯多元醇；使碳酸亞乙酯與多元醇反應，然後使得到的反應混合物與有機二羧酸反應而得到的聚酯聚碳酸酯多元醇；以及通過多羥基化合物與碳酸芳酯的酯交換反應得到的聚碳酸酯多元醇等。這些物質可以單獨使用，也可以兩種以上組合使用。可以與所述高分子量多元醇一起使用低分子量多元醇，如乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1，3-丁二醇、1,4-丁二醇、2，3誦丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、1，4-環己焼二甲醇、3-甲基-l，5-戊二醇、二乙二醇、三乙二醇、1，4-雙(2-羥基乙氧基)苯、三羥甲基丙烷、甘油、1，2,6-己三醇、季戊四醇、四羥甲基環己垸、甲基葡糖苷、山梨醇、甘露醇、衛矛醇、蔗糖、2,2，6,6-四(羥甲基)環己醇、二乙醇胺、N-甲基二乙二醇胺和三乙醇胺等。另外，也可以並用乙二胺、甲苯二胺、二苯基甲垸二胺和二亞乙三胺等低分子量多胺。另外，也可以並用一乙醇胺、2-(2-氨基乙基氨基)乙醇及一丙醇胺等醇胺。這些低分子量多元醇、低分子量多胺等可以單獨使用一種，也可以兩種以上組合使用。在通過預聚物法製造聚氨酯時，在異氰酸酯封端的預聚物的固化中使用增鏈劑。增鏈劑是具有至少兩個以上活性氫基的有機化合物，作為活性氫基，可以例示羥基、伯氨基或仲氨基、硫醇基(SH)等。具體而言，可以列舉以4,4，-亞甲基雙(鄰氯苯胺)(MOCA)、2，6-二氯對苯二胺、4,4，-亞甲基雙(2，3-二氯苯胺)、3,5-雙(甲硫基)-2,4-甲苯二胺、3,5-雙(甲硫基)-2,6-甲苯二胺、3，5-二乙基甲苯-2,4-二胺、3，5-二乙基甲苯-2,6-二胺、丙二醇二對氨基苯甲酸酯、1，2-雙(2-氨基苯硫基)乙烷、4,4，-二氨基-3,3，-二乙基-5，5，-二甲基二苯基甲烷、11'-二仲丁基-4，4，-二氨基二苯基甲垸、3，3，-二乙基-4,4，-二氨基二苯基甲垸、間苯二甲胺、N，N'-二仲丁基對苯二胺、間苯二胺以及對苯二甲胺等為例的多胺類、或者上述低分子量多元醇或低分子量多胺等。這些物質可以使用一種，也可以兩種以上混合使用。異氰酸酯成分、多元醇和增鏈劑的比可以根據各自的分子量及聚氨酯發泡層的所需物性等進行變化。為了得到具有所需特性的發泡體，異氰酸酯成分的異氰酸酯基數相對於多元醇和增鏈劑的的活性氫基(羥基+氨基)總數優選為0.801.20、進一步優選為0.90~1.15。異氰酸酯基數在所述範圍之外時，有產生固化不良從而得不到所要求的比重、和硬度等的傾向。另外，分子量為約800~約5000的異氰酸酯封端的預聚物加工性、物理特性等優良，因此優選。另外，預聚物在常溫下為固體時，預熱到適當的溫度而熔融後使用。作為聚矽氧垸類表面活性劑，可以列舉例如含有聚垸基矽氧烷與聚醚的共聚物的聚矽氧院類表面活性劑。作為所述的聚矽氧垸類表面活性劑，可以例示SH-192及L-5340(東l/夕》n—二:/y^U〕一y公司製造)等作為優選的化合物。優選聚矽氧垸類表面活性劑的添加量在聚氨酯發泡體中為0.055重量％。聚矽氧烷類表面活性劑的量如果低於0.05重量％,則有得不到微小氣泡的發泡體的傾向。另一方面，如果超過5重量％，則有由於增塑效果而難以得到高硬度的聚氨酯發泡體或者容易產生滲出等問題的傾向。根據需要，也可以添加抗氧化劑等穩定劑、潤滑劑、顏料、填充劑、防靜電劑、及其它添加劑。另外，也可以使用叔胺等公知的促進聚氨酯反應的催化劑。催化劑的種類和添加量考慮氣泡分散的氨基甲酸酯組合物排出到面材A上後的流動時間來適當選擇。作為所述用於形成微小氣泡的非反應性氣體，優選非可燃性氣體，具體地可以列舉氮氣、氧氣、二氧化碳、氦或氬等惰性氣體、以及它們的混合氣體，從成本方面考慮最優選使用進行乾燥而除去水分後的空氣。作為使非反應性氣體呈微小氣泡狀而分散的攪拌裝置，可以沒有特定限制地使用公知的攪拌裝置，具體可以列舉均化器、溶解器、雙軸行星式混合器(planetarymixer)、機械起泡發泡機等。攪拌裝置的攪拌葉片的形狀也沒有特別限制，使用攪打器型攪拌葉片能夠得到微小氣泡，因此優選。為了得到目標聚氨酯發泡體，攪拌葉片的轉數優選為5002000rpm，更優選為8001500rpm。另外，攪拌時間根據目標密度適當調節。另外，發泡工序中製備氣泡分散液的攪拌與將第一成分和第二成分混合的攪拌使用不同的攪拌裝置也是優選的方式。混合工序中的攪拌可以不是形成氣泡的攪拌，優選使用不會巻入大氣泡的攪拌裝置。作為這樣的攪拌裝置，行星式混合器是優選的。製備氣泡分散液的發泡工序與將各成分混合的混合工序的攪拌裝置也可以使用相同的攪拌裝置，優選根據需要進行攪拌葉片的旋轉速度調節等攪拌條件的調節後使用。以下，對本發明的研磨墊製造方法進行說明。圖2是表示本發明的研磨片製造工序的示意圖。由供給輥8輸送的面材A9在固定式平板IO上移動。氣泡分散的氨基甲酸酯組合物11從混合頭12的排出口連續排出到面材A的寬度方向的近似中央部。也可以使用帶式輸送機代替固定式平板，但是，從提高氣泡分散的氨基甲酸酯組合物的厚度精度的觀點考慮，優選使用固定式平板。使用的面材A沒有特別限制，可以列舉例如紙、樹脂膜及金屬膜等不浸滲氣泡分散的氨基甲酸酯組合物的材料。從耐熱性、可撓性以及抑制金屬雜質混入觀點考慮，特別優選樹脂膜。作為形成面材A的樹脂，可以列舉例如聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚醯亞胺、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚氟乙烯等含氟樹脂、尼龍、纖維素等。其中，優選使用熱膨脹率小的聚對苯二甲酸乙二醇酯。說明書第11/19頁面材A的厚度沒有特別限制，從強度和巻取等觀點考慮，優選為約2(Hrni約200pm。另外，面材A的寬度也沒有特別限制，考慮所要求的研磨片的大小，優選為約60cm約250cm。另外，優選對面材A的表面進行剝離處理。由此，能夠在製作研磨片後容易地進行面材A的剝離操作。面材A優選以0.52.5m/分鐘的速度在固定式平板上輸送，更優選l-1.5m/分鐘。本發明中，需要從一個排出口將氣泡分散的氨基甲酸酯組合物排出到面材A的寬度方向的近似中央部。從兩個以上排出口排出時，或者排出口在寬度方向上移動的同時排出時，容易侵入空氣，從而容易產生空隙，因此不優選。另外，所謂"近似中央部"，是指從中央部向左右10cm的範圍。排出到近似中央部以外的位置時，氣泡分散的氨基甲酸酯組合物難以左右均勻地鋪展，因此不優選。另外，氣泡分散的氨基甲酸酯組合物的排出量優選為0.255L/分鐘，更優選為l-2L/分鐘。另外，通過排出口的氣泡分散的氨基甲酸酯組合物的排出速度優選為220m/分鐘，更優選為515m/分鐘。從面材A至排出口的距離沒有特別限制，通常為約0.5cm約2cm。另外，排出時的氣泡分散的氨基甲酸酯組合物的溫度優選為4070°C，更優選為5065。C。另外，優選利用加熱器13將面材A的溫度調節至相對於排出時的氣泡分散的氨基甲酸酯組合物的溫度為-20+2(TC的範圍內，更優選調節至-10+10'C範圍內。之後，在氣泡分散的氨基甲酸酯組合物11上層壓面材B14，並通過厚度調節工具15將氣泡分散的氨基甲酸酯組合物11的厚度調節均勻。13使用的面材B沒有特別限制，可以列舉與前述面材A同樣的材料。優選利用加熱器13將面材B的溫度調節至相對於排出時的氣泡分散的氨基甲酸酯組合物的溫度為-20+20'C的範圍內，更優選調節至-10+10'C的範圍內。另外，面材B需要以與面材A相同的速度輸送。作為厚度調節工具，可以列舉例如刮漿刀等刮刀15;夾輥及塗布輥等輥等。厚度調節需要在氣泡分散的氨基甲酸酯組合物的流動性消失前(通常為排出後5分鐘以內)在短時間內進行，該厚度調節時間通常為10秒以內，優選為5秒以內，更優選為2秒以內。厚度調節時間過長時，聚氨酯發泡體中的氣泡在扁平的狀態下固化，由此使研磨特性變差，因此不優選。之後，通過不施加另外的負荷而使前一工序中進行了厚度調節的氣泡分散的氨基甲酸酯組合物固化來形成包含聚氨酯發泡體的研磨片。為了使聚氨酯發泡體中的氣泡呈近似球狀，在調節厚度後需要不施加另外的負荷而使其固化。氣泡分散的氨基甲酸酯組合物的固化，可以通過例如使其在固定式平板上設置的加熱烘箱16內通過來進行。加熱溫度為約40"C約IO(TC，加熱時間為約5分鐘約60分鐘。熱源可以僅設置在固定式平板的上面或下面，也可以上下均設置，為了使面材A和B的熱膨脹程度相同，優選上下均設置。由此，能夠製作厚度精度優良的研磨片。聚氨酯發泡體的平均氣泡直徑優選為30~200|im，更優選為30~100nm。偏離該範圍時，有研磨速度下降或者研磨後的被研磨材料(晶片)的平坦性下降的傾向。得到的研磨片例如通過切割機以比所需的形狀(例如，圓形、正方形、矩形、長度數m的巻狀物)稍大的形狀進行一次切割。之後，經後固化及面材A、B的剝離工序製作研磨層。通過進行後固化，具有使聚氨酯發泡體的物理特性提高的效果。另外，可以在剝離面材A和B之前進行後固化，也可以在剝離面材A和B之後進行後固化，但通常由於面材與研磨層的熱收縮率不同，因此，從防止研磨層變形的觀點考慮，優選在剝離面材A和B之後進行後固化。後固化後，根據所需的形狀對研磨層進行二次切割。切割為圓形時，直徑為約50cm約200cm，優選為50100cm。切割為正方形時，每邊為約50cm約200cm，優選為50100cm。切割為矩形時，寬度為約50cm約200cm，優選為50~100cm，長度是寬度的約1.1倍約2倍。切割為巻狀物時，長度根據使用的研磨裝置適當調節，通常為約5m約10m。研磨層的厚度沒有特別限制，通常為約0.8mm約4mm，優選為1,2mm2.5mm。研磨層的比重優選為0.2-1.0。比重小於0.2時，具研磨層的表面強度下降、被研磨材料的平坦性變差的傾向。另一方面，超過1.0時，研磨層表面的微小氣泡的數量減少，雖然平坦化特性良好，但是有研磨速度變差的傾向。研磨層的硬度以AskerD硬度計優選為65度以下。D硬度大於65度時，平坦性良好，但是有被研磨材料的均勻性變差的傾向。為了調節厚度偏差，以現有方法製作的研磨層通常用研磨材料進行拋光，而以所述方法製作的研磨層，即使不進行拋光厚度精度也優良，通常厚度偏差為lO(Hrni以下，也能夠達到50pm以下。厚度偏差超過100jim時，研磨層具有大的起伏，產生對被研磨材料接觸狀態不同的部分，對研磨特性產生不良影響。另外，為了除去研磨層表面的表皮層可以進行拋光和/或刨切。研磨層的表面優選具有用於保持和更新漿料的凹凸結構。包含發泡體的研磨層，在研磨表面具有許多開口，起到保持和更新漿料的作用，通過在研磨表面形成凹凸結構，能夠更有效地進行漿料的保持和更新，另外能夠防止因與被研磨材料的吸附而造成被研磨材料破壞。凹凸結構只要是可保持和更新槳料的形狀則沒有特別限定，可以列舉例如X(條紋)溝、XY格子溝、同心圓狀溝、貫通孔、未貫通孔、多稜柱、圓柱、螺旋狀溝、偏心圓狀溝、放射狀溝以及這些溝的組合。另外，這些凹凸結構一般具有規則性，但是為了得到期望的漿料保持和更新性能，也可以在各預定範圍內改變溝間距、溝寬度、溝深度等。所述凹凸結構的製作方法沒有特別限制，可以列舉例如使用規定尺寸的車刀那樣的工具進行機械切削的方法、利用具有規定表面形狀的壓板擠壓樹脂的方法、使用光刻法進行製作的方法、使用印刷方法進行製作的方法、使用二氧化碳雷射器等的雷射製作方法等。本發明的研磨墊，也可以是將所述研磨層與緩衝片粘貼而成的研磨墊。所述緩衝片(緩衝層)，用於補充研磨層的特性。為了使CMP中兼具處於權衡關係的平坦性和均勻性，需要緩衝片。平坦性是指對具有形成圖案時產生的微小凹凸的被研磨材料進行研磨時的圖案部的平坦性，均勻性是指被研磨材料整體的均勻性。通過研磨層的特性改善平坦性，通過緩衝片的特性改善均勻性。本發明的研磨墊中，優選使用比研磨層柔軟的緩衝片。作為所述緩衝片，可以列舉例如聚酯無紡布、尼龍無紡布、丙烯酸無紡布等纖維無紡布或浸漬了聚氨酯的聚酯無紡布那樣的樹脂浸漬的無紡布、聚氨酯泡沫、聚乙烯泡沫等高分子樹脂發泡體、丁二烯橡膠、異戊二烯橡膠等橡膠樹脂、感光樹脂等。作為將研磨層和緩衝片粘貼的手段，可以列舉例如用雙面膠帶將基材層和緩衝片夾住進行加壓的方法。所述雙面膠帶，一般具有在無紡布或膜等基材的兩面設置粘合層的結構。考慮防止漿料滲透到緩衝片中等，優選使用膜作為基材。另外，作為粘合層的組成，可以列舉例如橡膠類粘合劑或丙烯酸類粘合劑等。考慮金屬離子的含量，丙烯酸類粘合劑由於金屬離子含量低而優選。另外，有時研磨層與緩衝片的組成不同，因此，也可以使雙面膠帶各粘合層的組成不同，從而使各層的粘合力最佳化。本發明的研磨墊，可以在與臺板粘合的面設置雙面膠帶。作為該雙面膠帶，可以使用具有與上述同樣地在基材的兩面設置粘合層而成的通常結構的雙面膠帶。作為基材，可以列舉例如無紡布或膜等。如果考慮研磨墊使用後從臺板上剝離，則優選使用膜作為基材。另外，作為粘合層的組成，可以列舉例如橡膠類粘合劑或丙烯酸類粘合劑等。考慮金屬離子的含量，丙烯酸類粘合劑由於金屬離子含量低而優選。半導體器件經由使用所述研磨墊對半導體晶片的表面進行研磨的工序來製造。半導體晶片一般是在矽晶片上層壓布線金屬及氧化膜而成的晶片。半導體晶片的研磨方法、研磨裝置沒有特別限制，例如可以使用如圖1所示的、具有支撐研磨墊1的研磨平臺2、支撐半導體晶片4的支撐臺(拋光頭)5、用於對晶片進行均勻加壓的襯墊材料和研磨劑3的供給機構的研磨裝置等進行。研磨墊1例如通過用雙面膠帶粘貼而安裝在研磨平臺2上。研磨平臺2和支撐臺5以使各自所支撐的研磨墊1和半導體晶片4相對的方式設置，並各自具有旋轉軸6和7。另外，支撐臺5—側設置有用於將半導體晶片4壓在研磨墊1上的加壓機構。研磨時，在使研磨平臺2和支撐臺5旋轉的同時將半導體晶片4壓在研磨墊1上，邊供給漿料邊進行研磨。漿料的流量、研磨負荷、研磨平臺轉數以及晶片轉數沒有特別限制，適當調節後進行。由此能夠除去半導體晶片4表面的突出部分，研磨為平坦狀。之後，通過切割、拋光和封裝等製造半導體器件。半導體器件用於運算17處理裝置或存儲器等。實施例以下列舉實施例說明本發明，但是本發明不限於這些實施例。[測定、評價方法](平均氣泡直徑的測定、氣泡形狀的評價)將製作的研磨層用剃刀片儘可能薄地平行切割至厚度lmm以下作為試樣。將試樣固定到載玻片上，用SEM(S-3500N、日立ScienceSystems(株))在200倍下觀察。對於得到的圖像，使用圖像分析軟體(WinRoof、三谷商事(株))測定任意範圍的總氣泡直徑，並計算平均氣泡直徑。另外，觀察氣泡形狀。(比重的測定)根據JISZ8807-1976進行。將製作的研磨層切割為4cmX8.5cm的條形(厚度任意)作為試樣，在溫度23'C土2'C、溼度50%±5%的環境中靜置16小時。測定中使用比重計(if々卜y，7公司製造)測定比重。(外觀的評價)目視觀察製作的研磨層的表面。(厚度偏差的測定)如圖4所示，去掉後固化後的聚氨酯發泡體的寬度方向上的兩端部50mm然後分別測定在長度方向和寬度方向上等間隔的15個測定位置的厚度。將得到的厚度的最大值和最小值的差作為厚度偏差。製造例將32重量份甲苯二異氰酸酯(2，4-形式/2,6-形式=80/20的混合物)、8重量份4，4，-二環己基甲烷二異氰酸酯、54重量份聚丁二醇(數均分子量1006)和6重量份二乙二醇混合，在80'C加熱攪拌120分鐘，製作異氰酸酯封端的預聚物(異氰酸酯當量2.1meq/g)。將100重量份該異氰酸酯封端的預聚物、3重量份聚矽氧烷類表面活性劑(東l/歹，n—二乂,yu〕一y公司製造，SH-192)混合，製備溫度調節至60。C的混合物。將80重量份該混合物和20重量份在120'C熔融的4，4，-亞甲基雙(鄰氯苯胺)(一八，^"$力少公司制，^T八，年-7^yMT)在混合室內混合，同時通過機械攪拌使空氣在混合物中分散，得到氣泡分散的氨基甲酸酯組合物。實施例1用加熱器將由PET膜製成並進行了剝離處理的面材A(厚度188pm、寬度100cm)調溫至50'C並以lm/分鐘的輸送速度輸送到固定式平板上，同時從混合頭的一個排出口以排出量1.2L/分鐘、排出速度9m/分鐘將所述氣泡分散的氨基甲酸酯組合物(排出時的溫度為62°C)連續排出到該面材A的寬度方向的中央部。然後，將由PET膜製成並進行了剝離處理的面材B(厚度188pm、寬度100cm)用加熱器調溫至5(TC並以lm/分鐘的輸送速度覆蓋到所述組合物上，同時使用刮刀以厚度調節區間20mm、厚度調節時間1.2秒將所述組合物的厚度調節均勻。之後，使其30分鐘通過設置在固定式平板上的7(TC的加熱烘箱內，由此使所述組合物固化而形成包含聚氨酯發泡體的研磨片，製成層壓體。製成的層壓體以80cm見方進行一次切割後，剝離面材A和B，並在80'C進行6小時後固化。之後，通過拋光將聚氨酯發泡體表面的表皮層除去，並二次切割為直徑70cm的大小，製成研磨層(厚度為l.lmm)。實施例2使用由紙製成的面材A和B代替實施例1中的由PET膜製成的面材A和B，除此以外，通過與實施例1同樣的方法製成研磨層。比較例1通過圖3記載的方法製作研磨片。將由PET膜製成並進行了剝離處理的面材A9(厚度188pm、寬度100cm)用加熱器13調溫至50°C並以4m/分鐘的輸送速度輸送到固定式平板10上，同時從混合頭12的一個排出口以排出量9.6L/分鐘、排出速度37.7m/分鐘將所述氣泡分散的氨基甲酸酯組合物ll(排出時的溫度為63'C)連續排出到該面材A的寬度方向的中央部。然後，使用刮刀15以厚度調節區間5mm、厚度調節時間0.08秒調節所述組合物的厚度。將由PET膜製成並進行了剝離處理的面材B14(厚度188(am、寬度100cm)用加熱器13調溫至50'C並以4m/分鐘的輸送速度覆蓋到所述組合物上，同時使其7.5分鐘通過具有70'C加熱烘箱16的雙螺旋輸送機17之間，由此使所述組合物固化而形成包含聚氨酯發泡體的研磨片，製成層壓體。利用回收輥18從製成的層壓體剝離面材A和B，將研磨片以80cm見方進行一次切割後，在80'C進行6小時後固化。之後，通過拋光將聚氨酯發泡體表面的表皮層除去，並二次切割為直徑70cm的大小，製成研磨層(厚度為l.lmm)。比較例2除了不使用實施例1中的面材B以外，按照與實施例1同樣的方法製作研磨層。表1tableseeoriginaldocumentpage20從表1可以看出，根據本發明的製造方法，能夠得到具有近似球狀的氣泡、厚度精度優良的研磨層。比較例1中，在層壓面材B之前用刮刀進行了厚度調節，因此固化物附著在刮刀上，由於該固化物的影響而在研磨層表面產生空隙，厚度精度也變差。另外，由於用刮刀進行厚度調節後使其在雙螺旋輸送機之間通過，因此氣泡變得扁平。比較例2中，在沒有使用面材B的情況下用刮刀進行了厚度調節，因此固化物附著在刮刀上，該固化物混入研磨層表面。權利要求1.一種研磨墊製造方法，包括通過機械發泡法製備氣泡分散的氨基甲酸酯組合物的工序；在輸送面材A的同時從一個排出口將氣泡分散的氨基甲酸酯組合物連續地排出到該面材A的寬度方向的近似中央部的工序；在該氣泡分散的氨基甲酸酯組合物上層壓面材B，之後通過厚度調節工具將氣泡分散的氨基甲酸酯組合物的厚度調節均勻的工序；不施加另外的負荷而使前一工序中進行了厚度調節的氣泡分散的氨基甲酸酯組合物固化，由此形成包含聚氨酯發泡體的研磨片的工序；和切割研磨片的工序。2.權利要求1所述的研磨墊製造方法，其中，以0.52.5m/分鐘的速度將面材A輸送到固定式平板上。3.權利要求l所述的研磨墊製造方法，其中，氣泡分散的氨基甲酸酯組合物的排出量為0.255L/分鐘，通過排出口的氣泡分散的氨基甲酸酯組合物的排出速度為220m/分鐘。4.權利要求l所述的研磨墊製造方法，其中，排出時的氣泡分散的氨基甲酸酯組合物的溫度為40~70°C，面材A和面材B的溫度調節至相對於排出時的氣泡分散的氨基甲酸酯組合物的溫度為-20+2(TC的範圍內。5.通過權利要求1所述的方法製造的研磨墊。6.—種半導體器件製造方法，包括使用權利要求5所述的研磨墊研磨半導體晶片表面的工序。全文摘要本發明的目的在於提供具有近似球狀的氣泡、厚度精度優良的研磨墊的製造方法。本發明涉及一種研磨墊製造方法，包括通過機械發泡法製備氣泡分散的氨基甲酸酯組合物的工序；在輸送面材A(9)的同時從一個排出口將氣泡分散的氨基甲酸酯組合物(11)連續地排出到該面材A的寬度方向的近似中央部的工序；在該氣泡分散的氨基甲酸酯組合物上層壓面材B(14)，之後通過厚度調節工具(15)將氣泡分散的氨基甲酸酯組合物的厚度調節均勻的工序；不施加另外的負荷而使前一工序中進行了厚度調節的氣泡分散的氨基甲酸酯組合物固化，由此形成包含聚氨酯發泡體的研磨片的工序；和切割研磨片的工序。文檔編號B24B37/24GK101616773SQ20088000562公開日2009年12月30日申請日期2008年2月29日優先權日2007年3月27日發明者中村賢治,佐藤彰則,堂浦真人,廣瀨純司,福田武司申請人:東洋橡膠工業株式會社