(57)【要約】      （修正有）【課題】製造時の歩留を向上させ被研磨物の平坦性を確保することができる研磨パッドを提供する。【解決手段】研磨パッド１０は、被研磨物を研磨加工するための研磨面Ｐを有するウレタンシート２を備えている。ウレタンシート２は、湿式成膜法によりポリウレタン樹脂で形成されている。ウレタンシート２は、研磨面Ｐ側に、湿式成膜時に厚み数μｍにわたり緻密な微多孔が形成されたスキン層２ａを有している。スキン層２ａの表面には、湿式成膜時に生じたスポット状の凸部ないし局所的な硬質化部の不均質な欠点が除去されている。欠点が除去された箇所の合計の面積は、研磨面Ｐの全面積に対して０．２％以下である。スキン層２ａの表面皮膜の欠点が除去された箇所が凹状になる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
湿式成膜法により作製され表面層を有する樹脂製シートを備えた研磨パッドにおいて、前記シートは、湿式成膜時の凝固不均一により生じ前記表面層の表面皮膜から突出したスポット状の凸部ないし硬質化部が除去されており、前記凸部ないし硬質化部が除去された箇所の合計の面積が前記表面層の表面の全面積に対して０．２％以下であることを特徴とする研磨パッド。
【請求項２】
前記凸部ないし硬質化部は、局所的な研削処理または打ち抜き処理により除去されたことを特徴とする請求項１に記載の研磨パッド。
【請求項３】
前記凸部ないし硬質化部が除去された箇所は、前記表面層の表面に対して凹状であることを特徴とする請求項２に記載の研磨パッド。
【請求項４】
前記シートは、ポリウレタン樹脂製であることを特徴とする請求項１に記載の研磨パッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は研磨パッドに係り、特に、湿式成膜法により作製され表面層を有する樹脂製シートを備えた研磨パッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レンズ、平行平面板、反射ミラー等の光学材料、磁気ディスク用基板、半導体ウエハ、液晶ガラス等、高精度に平坦性が要求される材料（被研磨物）の研磨加工では、平坦性の向上を図るために一度研磨加工（一次研磨）した後に仕上げ研磨加工（二次研磨）が行われている。
【０００３】
一般に、磁気ディスク用基板の仕上げ研磨加工では、湿式成膜法により作製され微多孔が形成された表面層（スキン層）を有する樹脂製シートを備えた研磨パッドが用いられている。湿式成膜法では、水混和性の有機溶媒に樹脂を溶解させ得られた樹脂溶液を成膜基材に塗布する。成膜基材に塗布された樹脂溶液を水系凝固液中に浸漬することでシート状の樹脂を凝固再生させる。凝固再生に伴い樹脂製シートの一面側にはスキン層を構成する微多孔が厚さ数μｍ程度にわたり緻密に形成され、スキン層より内側には多数のセルが連続状に形成される。
【０００４】
微多孔が緻密に形成されたスキン層の表面は、平坦性に優れているため、研磨加工、とりわけ仕上げ加工で被研磨物の表面の平坦性を向上させることが期待できる。このため、湿式成膜法で得られたスキン層を有する樹脂製シートが仕上げ加工用の研磨パッドに広く用いられている。例えば、スキン層を有する樹脂製シートを用いた研磨パッドの技術が開示されている（特許文献１参照）。この技術では、スキン層の表面を被研磨物の表面に研磨粒子（砥粒）を含む研磨液（スラリ）を介して接触させ研磨加工が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−６２７０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、湿式成膜法により作製されスキン層を有する樹脂製シートを備えた研磨パッドでは、スキン層表面に欠点があると研磨パッドとして製品化することが難しくなる。すなわち、欠点が生じた研磨パッドは、通常、製造時の検査工程で不良品として排除される。また、生産効率の点から研磨装置も大型化してきており、用いられる研磨パッドも大きくなってきている。このため、研磨パッドのスキン層表面に微小な欠点が１箇所でもあると、研磨パッドの製造における歩留を大幅に低下させることとなる。スキン層表面の欠点としては、樹脂溶液作製時に生じた溶解不十分な樹脂分や樹脂溶液中の分散不十分な凝集物がシート内に包含されて生じるもの、水系凝固液中に混入した浮遊物が付着して生じるもの、水系凝固液中への浸漬前に雰囲気中の浮遊物が樹脂溶液の表面に付着することや、樹脂溶液から水系凝固液中に溶出した界面活性剤等で水系凝固液との接触が妨げられる、いわゆる、はじき現象により凝固再生が不均等となり生じるもの等を挙げることができる。換言すれば、これらの欠点は、スキン層の凝固再生が不均一となり生じる不均質な部分であり、通常、スキン層表面から突出したスポット状の凸部や局所的に硬度が高くなる硬質化部を形成する。このため、欠点の生じたシートがそのまま製品化されてしまうと、被研磨物（ワーク）に対するキズ発生の要因となり、被研磨物の歩留低下につながるので、研磨パッド、とりわけ、仕上げ研磨用の研磨パッドとしては低品質なものとなる。従って、スキン層表面に欠点が生じた場合は、研磨パッド製造における製造歩留を低下させるばかりではなく、研磨加工における製品歩留も低下させることとなる。
【０００７】
本発明は上記事案に鑑み、製造時の歩留を向上させ被研磨物の平坦性を確保することができる研磨パッドを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、湿式成膜法により作製され表面層を有する樹脂製シートを備えた研磨パッドにおいて、前記シートは、湿式成膜時の凝固不均一により生じ前記表面層の表面皮膜から突出したスポット状の凸部ないし硬質化部が除去されており、前記凸部ないし硬質化部が除去された箇所の合計の面積が前記表面層の表面の全面積に対して０．２％以下であることを特徴とする。
【０００９】
本発明では、樹脂製シートが湿式成膜時の凝固不均一により生じ表面層の表面皮膜から突出したスポット状の凸部ないし硬質化部が除去されており、その除去された箇所の合計の面積が表面層の表面の全面積に対して０．２％以下のため、研磨加工に使用可能となることから、樹脂製シートの歩留を向上させることができ、被研磨物に対するキズ発生を抑制し平坦性を確保することができる。
【００１０】
この場合において、凸部ないし硬質化部を局所的な研削処理または打ち抜き処理により除去するようにすれば、検査時に容易に欠点を除去することができる。凸部ないし硬質化部が除去された箇所が表面層の表面に対して凹状であることが好ましい。また、シートをポリウレタン樹脂製とすれば、湿式成膜法により表面層を有するシートを作製することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、樹脂製シートが湿式成膜時の凝固不均一により生じ表面層の表面皮膜から突出したスポット状の凸部ないし硬質化部が除去されており、その除去された箇所の合計の面積が表面層の表面の全面積に対して０．２％以下のため、研磨加工に使用可能となることから、樹脂製シートの歩留を向上させることができ、被研磨物に対するキズ発生を抑制し平坦性を確保することができる、という効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明を適用した実施形態の研磨パッドを模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明を適用した研磨パッドの実施の形態について説明する。
【００１４】
（構成）
図１に示すように、本実施形態の研磨パッド１０は、被研磨物を研磨加工するための研磨面Ｐを有する樹脂製シートとしてのウレタンシート２を備えている。
【００１５】
ウレタンシート２は、湿式成膜法によりポリウレタン樹脂でシート状に形成されている。ウレタンシート２は、研磨面Ｐ側に、湿式成膜時に厚み数μｍにわたり緻密な微多孔が形成され表面皮膜を有するスキン層（表面層）２ａを有している。ウレタンシート２のスキン層２ａより内部側には、厚み方向に沿って丸みを帯びた断面三角状のセル３が略均等に分散した状態で形成されている。セル３は、研磨面Ｐ側の孔径が研磨面Ｐと反対の面側より小さく形成されている。すなわち、セル３は研磨面Ｐ側で縮径されている。セル３の間のポリウレタン樹脂中には、セル３より小さい孔径の図示しない発泡が形成されている。ウレタンシート２のセル３および図示しない発泡は、不図示の連通孔で網目状に連通されている。すなわち、ウレタンシート２は連続状の発泡構造を有している。
【００１６】
表面皮膜を有するスキン層２ａの表面、つまり研磨面Ｐには、湿式成膜時に生じた欠点が除去されている。湿式成膜時には、凝固再生の不均一により研磨面Ｐから突出したスポット状の凸部ないし局所的な硬質化部、つまり不均質な欠点が形成されることがある。凸部が周りの研磨面Ｐより硬質化していることもある。研磨パッド１０では、この凸部ないし硬質化部が除去された箇所が、研磨面Ｐに対して凹状となる。欠点が除去された箇所の大きさは、研磨加工に影響を及ぼさない大きさに制限される。すなわち、欠点の除去箇所の大きさは、研磨機に形成されたスラリホールの大きさより小さいものに限られる。一般的なスラリホールの大きさが直径１０ｍｍ程度であることから、微小な欠点の１箇所あたりの除去面積がおよそ７８．５ｍｍ２より小さくなる。また、凸部ないし硬質化部の除去された箇所の合計の面積は、研磨面Ｐの全面積に対して０．２％以下である。
【００１７】
また、研磨パッド１０は、ウレタンシート２の研磨面Ｐと反対側の面に、研磨機に研磨パッド１０を装着するための両面テープ７が支持材（不図示）を介して貼り合わされている。両面テープ７は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと略記する。）製フィルム等の可撓性フィルムの基材（不図示）を有しており、基材の両面にアクリル系粘着剤等の粘着剤層が形成されている。また、支持材にはＰＥＴ等のフィルムが用いられており、両面テープ７と同様の粘着剤でウレタンシート２と貼り合わされている。両面テープ７は、基材の一面側の粘着剤層で支持材と貼り合わされており、他面側の粘着剤層が剥離紙８で覆われている。
【００１８】
（製造）
研磨パッド１０は、湿式成膜法により作製されたウレタンシート２と支持材・両面テープ７とを貼り合わせることで製造される。ウレタンシート２は、ポリウレタン樹脂を溶解させた樹脂溶液を準備する準備工程、樹脂溶液を成膜基材に連続的に塗布し水系凝固液中でポリウレタン樹脂をシート状に凝固再生させる凝固再生工程、凝固再生したポリウレタン樹脂を洗浄・乾燥させる洗浄・乾燥工程、表面皮膜を有するスキン層２ａの表面に生じた微小な欠点（凸部ないし硬質化部）を除去する欠点除去工程を経て作製される。以下、工程順に説明する。
【００１９】
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。）および添加剤を混合してポリウレタン樹脂を溶解させる。ポリウレタン樹脂には、ポリエステル系、ポリエーテル系、ポリカーボネート系等の樹脂から選択して用い、例えば、ポリウレタン樹脂が３０重量％となるようにＤＭＦに溶解させる。添加剤としては、セル３の大きさや数量（個数）を制御するため、カーボンブラック等の顔料、気孔形成を促進させる親水性活性剤およ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。得られた溶液を減圧下で脱泡してウレタン樹脂溶液を得る。
【００２０】
塗布工程では、準備工程で調製されたウレタン樹脂溶液を常温下でナイフコータ等の塗布装置により帯状の成膜基材に略均一に塗布する。このとき、ナイフコータと成膜基材との間隙を調整することで、ウレタン樹脂溶液の塗布厚み（塗布量）を調整する。成膜基材には、可撓性フィルム、不織布、織布等を用いることができるが、本例では、液体の浸透性を有していないＰＥＴ製フィルムを用いる。
【００２１】
凝固再生工程では、塗布工程で成膜基材に塗布されたウレタン樹脂溶液を、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（水系凝固液）に案内し浸漬する。凝固液中では、まず、塗布されたウレタン樹脂溶液の表面側に表面皮膜を有するスキン層２ａが厚さ数μｍ程度にわたり形成される。その後、ウレタン樹脂溶液中のＤＭＦと凝固液との置換の進行によりポリウレタン樹脂が成膜基材にシート状に凝固再生する。ＤＭＦがウレタン樹脂溶液から脱溶媒し、ＤＭＦと凝固液とが置換することにより、スキン層２ａより内部側（ポリウレタン樹脂中）にセル３および図示しない発泡が形成され、セル３および図示しない発泡を網目状に連通する不図示の連通孔が形成される。このとき、成膜基材のＰＥＴ製フィルムが水を浸透させないため、ウレタン樹脂溶液の表面側（表面皮膜を有するスキン層２ａ側）で脱溶媒が生じて成膜基材側が表面皮膜側より大きなセル３が形成される。
【００２２】
洗浄・乾燥工程では、凝固再生工程で凝固再生したシート状のポリウレタン樹脂（以下、成膜樹脂という。）を成膜基材から剥離し、水等の洗浄液中で洗浄して成膜樹脂中に残留するＤＭＦを除去する。洗浄後、成膜樹脂をシリンダ乾燥機で乾燥させる。シリンダ乾燥機は内部に熱源を有するシリンダを備えている。成膜樹脂がシリンダの周面に沿って通過することで乾燥し、ウレタンシート２が得られる。得られたウレタンシート２をロール状に巻き取る。
【００２３】
洗浄・乾燥工程で得られたウレタンシート２の研磨面Ｐと反対の面側に、支持材を貼り合わせた後、両面テープ７を一面側の粘着剤層で貼り合わせる。貼り合わせ後、円形等の所望の形状に裁断する。
【００２４】
欠点除去工程では、裁断後のウレタンシート２を検査し、スキン層２ａの表面に欠点が生じていたときは、当該欠点を除去する。表面の欠点としては、例えば、準備工程で得られたウレタン樹脂溶液に溶解不十分なゲル状の樹脂が残存しているときや、ウレタン樹脂溶液に添加した添加剤が分散不十分で凝集物が形成されているときに、凝固再生時に緻密な微多孔の形成が阻害されて生じる欠点、凝固再生工程における水系凝固液中に混入した浮遊物が凝固再生中の樹脂表面に付着して生じる欠点、等が挙げられる。これらの欠点では、多くがスキン層表面における当該欠点の周囲の部分より硬質化して形成される。また、塗布工程で成膜基材に塗布した後、凝固再生工程で水系凝固液中に浸漬されるまでの間に雰囲気中の浮遊物がウレタン樹脂溶液の表面に付着したり、樹脂溶液から水系凝固液中に溶出した界面活性剤等が凝固再生に作用したりすると、凝固再生工程で樹脂溶液の表面と水系凝固液との接触が妨げられる、いわゆる、はじき現象が生じる。このはじき現象が生じると、ＤＭＦと凝固液との置換が局所的に阻害されて緻密な微多孔が形成されなくなり、部分的に硬質化した欠点を生じる結果となる。
【００２５】
欠点を除去する方法としては、局所的な研削処理または打ち抜き処理を行う。スキン層２ａの表面では、欠点が除去された箇所が凹状となる。研削処理では、欠点の生じた部分の表面をヤスリのような治具で削り取る。また、打ち抜き処理では、例えば、円形状のポンチで欠点の生じた部分を打ち抜き除去する。欠点が多くなり、スキン層２ａの表面全面に及ぶと、欠点を除去してもその除去面積が大きくなるため、研磨圧や均一性に大きな影響を及ぼすこととなる。このため、欠点の除去された箇所の合計の面積が研磨面Ｐの全面積に対して０．２％以下のものを良品とし、研磨パッド１０を完成させる。
【００２６】
得られた研磨パッド１０で被研磨物の研磨加工を行うときは、例えば、両面研磨機の対向配置された２つの定盤にそれぞれ研磨パッド１０を装着する。研磨パッド１０の装着時には、剥離紙８を取り除き露出した両面テープ７の粘着剤層で貼付する。２つの定盤に貼付された研磨パッド１０では、いずれも研磨面Ｐが略平坦となる。被研磨物は、２枚の研磨パッド１０の研磨面Ｐに挟まれて両面が同時に研磨加工される。このとき、被研磨物には研磨圧がかけられ、研磨粒子を含む研磨液（スラリ）が供給される。
【００２７】
（作用）
次に、本実施形態の研磨パッド１０の作用等について説明する。
【００２８】
本実施形態では、湿式成膜時にスキン層２ａの表面に欠点が生じても欠点除去工程で除去されウレタンシート２が作製されている。このため、スキン層２ａの表面では、スポット状に形成された凸部ないし硬質化部、つまり欠点（不均質部分）が除去されることで凹状になるため、研磨加工時に被研磨物に不均質部分が接触することが回避される。これにより、被研磨物に対するキズ発生が抑制されるので、被研磨物の平坦性向上を図ることができ、研磨加工における被研磨物の歩留を向上させることができる。このような研磨パッド１０では、被研磨物の高精度な平坦性や製品化率の向上が要求される仕上げ研磨加工に好適に使用することができる。
【００２９】
また、本実施形態では、欠点が除去された箇所の全体の面積がスキン層２ａの表面の全面積に対して０．１％以下のウレタンシート２が用いられている。通常、研磨加工時には、砥粒を含む研磨液（スラリ）が供給されるが、このスラリ供給のために研磨パッドにはスラリホール（貫通孔）が形成されている。このスラリホールは、例えば、内径２３５ｍｍ、外径６３５ｍｍのドーナツ状の研磨パッドが用いられる場合（スピードファム社製、型番９Ｂ−５Ｐの研磨機の上定盤の場合）、直径６ｍｍのスラリホールが１８箇所に形成されている。このため、スラリホールの面積が研磨パッドの表面の全面積に対しておよそ０．２％となる。ウレタンシート２では、欠点が除去された箇所の面積割合が０．２％以下のため、スラリホールの面積割合より小さいことから、被研磨物に影響を及ぼすことなく研磨加工を行うことができる。これにより、被研磨物の平坦性を確保し、研磨加工の効率を向上させることができる。また、欠点が除去された凹状部分では、水やスラリを貯液する貯液孔の役割を果たす。このため、研磨加工前に表面平滑化のために行うドレス処理の抵抗を軽減しドレス処理を一層均一化することができ、研磨加工時にはスラリの貯液により研磨抵抗（摩擦）を低減する効果を得ることができる。
【００３０】
更に、本実施形態では、欠点除去工程でスキン層２ａの表面に生じた欠点が除去されるため、従来欠点が生じたウレタンシートが全て不良品として排除されたことと比べて、特に大口径の研磨パッドにおいて、ウレタンシート２の製造歩留を向上させることができる。これにより、研磨パッド１０の歩留も向上するため、研磨パッドの製造における低コスト化、高効率化を図ることができる。
【００３１】
また更に、本実施形態では、局所的な研削やパンチング等の簡便な方法で欠点が除去される。このため、欠点を除去した箇所を微小な範囲に制限することができる。これにより、研磨加工時に被研磨物に対する影響を低減し、研磨性能を確保することができる。
【００３２】
なお、本実施形態では、スキン層２ａの表面に欠点を除去した箇所が残される例を示したが、欠点が生じていなければ欠点を除去する作業を要しないことはいうまでもない。また、本実施形態では、欠点を除去する方法として、局所的な研削やパンチングを例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。欠点除去後に残される凹状の箇所を微小範囲に制限することができる方法であれば、いかなる方法を採用してもよい。
【００３３】
また、本実施形態では、研磨パッド１０がポリウレタン樹脂製のウレタンシート２を備える例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。ポリウレタン樹脂に代えて、例えば、ポリエチレン等の樹脂を用いた研磨パッドにも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は製造時の歩留を向上させ被研磨物の平坦性を確保することができる研磨パッドを提供するものであるため、研磨パッドの製造、販売に寄与するので、産業上の利用可能性を有する。
【符号の説明】
【００３５】
２  ウレタンシート（樹脂製シート）
２ａ  スキン層（表面層）
３  セル
１０  研磨パッド
【図１】
2010201590.tif 000003