[发明专利]抛光层用聚氨酯、抛光层及抛光垫

说明书

本发明使用一种抛光层用聚氨酯，其用作抛光垫的抛光层的原材料，是热塑性聚氨酯，所述热塑性聚氨酯是包含高分子二醇、有机二异氰酸酯、以及扩链剂的聚氨酯原料的反应产物，其中，扩链剂包含含有碳原子数7～12的直链碳骨架的第1扩链剂50质量％以上。

技术领域

本发明涉及作为抛光垫的抛光层的原材料而使用的聚氨酯，该抛光垫用于对硅晶片、半导体器件、硬盘、玻璃基板、光学产品、或各种金属等进行抛光。

背景技术

作为用于对硅晶片进行镜面加工、对半导体器件的绝缘膜、导电体膜的表面进行平坦化加工的抛光方法，已知有化学机械抛光(CMP)。CMP是将含有磨料及反应液的抛光浆料(以下也简称为浆料)滴加至抛光垫的表面、同时将被抛光材料按压至抛光垫而进行抛光的方法。已知在CMP中，抛光层的机械特性、表面形状会显著影响抛光结果。

在半导体器件中，为了将微细的电路高集成化及多层布线化，对被抛光材料的被抛光面要求高精度的平坦性。因此，对用于被抛光材料的平坦化加工的抛光垫也要求高精度的平坦性。

近年来，在半导体制造工序中，为了降低成本，预想硅晶片的大口径化逐渐发展。随着硅晶片的大口径化进展，对抛光垫也要求与以往相比更高精度的抛光均匀性、平坦性。因此，要求用于实现这样的抛光垫的抛光层的原材料。

作为抛光层的原材料，已知有热塑性聚氨酯。热塑性聚氨酯通过使含有高分子二醇、有机二异氰酸酯、以及扩链剂的聚氨酯原料发生反应而制造。一直以来，已知有各种这样的热塑性聚氨酯。

例如，在下述专利文献1中，作为可优选用于抛光层用成型体且刚性及韧性的平衡(力学特性)和加工性优异的聚氨酯，公开了一种使用以给定比例包含直链碳原子数为偶数的扩链剂和直链碳原子数为奇数的扩链剂的扩链剂而制造的热塑性聚氨酯。而且，公开了一种使用1,18-十八烷二醇制造的热塑性聚氨酯，所述1,18-十八烷二醇为含有碳原子数18的直链碳骨架的扩链剂。

另外，例如，在下述专利文献2中，作为在用于检测抛光终点的系统中使用的抛光垫，公开了一种由包含聚氨酯及至少1种光吸收化合物的材料构成的抛光垫。另外，作为扩链剂，示例出作为含有碳原子数12的直链碳骨架的扩链剂的1,12-十二烷二醇。

另外，例如，在下述专利文献3中，公开了一种用于制造兼具高成型性和高平坦性的抛光层用成型体的含有热塑性聚氨酯的抛光层用成型体。而且，作为用于热塑性聚氨酯的制造的扩链剂，公开了一种含有碳原子数8的直链碳骨架的1,8-辛二醇及2-甲基-1,8-辛二醇、含有碳原子数9的直链碳骨架的1,9-壬二醇、以及含有碳原子数10的直链碳骨架的1,10-癸二醇。

另外，例如，在下述专利文献4中，公开了一种即使通过长时间的CMP抛光也不易在形成于抛光面的凹部的角部产生毛刺的用于抛光层的热塑性聚氨酯的非多孔性成型体。而且，作为用于热塑性聚氨酯的制造的扩链剂，公开了1,9-壬二醇。

另外，例如，在下述专利文献5中，公开了一种可以实现被抛光面的平坦性及平坦化效率的提高、并且擦痕的产生少的抛光垫所使用的热塑性聚氨酯的成型体。而且，作为用于热塑性聚氨酯的制造的扩链剂，公开了1,9-壬二醇。

另外，例如，在下述专利文献6中，公开了一种可获得高抛光速度、且具有抛光均匀性优异的抛光性能的用于金属膜抛光用垫的制造的热塑性聚氨酯成型体。另外，作为用于热塑性聚氨酯的制造的扩链剂，公开了1,9-壬二醇。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2010/146982号

专利文献2：日本特表2015-512799号公报

专利文献3：国际公开第2016/084321号

专利文献4：国际公开第2016/067588号