(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
湿式成膜法により形成され被研磨物を保持するための保持面を有する樹脂製発泡シートを備えた保持パッドにおいて、前記発泡シートは、湿式成膜法により一体成形されたものであり、前記保持面側に、複数の縦長発泡が形成され、かつ、該縦長発泡間に微多孔が形成された連続発泡部と、前記保持面と反対の面側に、前記縦長発泡が無形成で微多孔が形成され、全体の厚さに対して１／６〜１／２の範囲の厚さの発泡無形成部とを有するとともに、連続状の発泡構造を有するものであることを特徴とする保持パッド。
【請求項２】
前記連続発泡部は、前記発泡シートの全体の厚さに対して少なくとも１／２の厚さであることを特徴とする請求項１に記載の保持パッド。
【請求項３】
前記連続発泡部のかさ密度は０．１５ｇ／ｃｍ３〜０．３５ｇ／ｃｍ３の範囲、前記発泡無形成部のかさ密度は０．５ｇ／ｃｍ３〜０．９ｇ／ｃｍ３の範囲であることを特徴とする請求項２に記載の保持パッド。
【請求項４】
前記発泡シートは、ポリウレタン樹脂製であることを特徴とする請求項１に記載の保持パッド。
【請求項５】
前記ポリウレタン樹脂の数平均分子量は、５，０００〜１００，０００の範囲であることを特徴とする請求項４に記載の保持パッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保持パッドに係り、特に、湿式成膜法により形成され被研磨物を保持するための保持面を有する樹脂製発泡シートを備えた保持パッドに関する。
【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、ハードディスク用基板、半導体、半導体デバイス用シリコンウエハ、液晶ディスプレイ用ガラス基板等、高精度に平坦性が要求される材料（被研磨物）では、研磨パッドを使用した研磨加工が行われている。通常、これらの被研磨物の研磨加工には、被研磨物を片面ずつ研磨加工する片面研磨機や被研磨物の両面を同時に研磨加工する両面研磨機等が使用されている。片面研磨機では、表面が平坦な保持定盤に被研磨物の一面側を保持させ、表面が平坦な研磨定盤に貼付した研磨パッドにより、研磨液（スラリ）を供給しながら被研磨物の他面側（加工表面）に研磨加工が行われている。
【０００３】
一般に、半導体デバイス用ウエハ等の研磨加工では、被研磨物が金属製の保持定盤と直接接触して生じる被研磨物表面のスクラッチ（キズ）等を回避するため、保持定盤に保持パッドが装着されている。通常、保持パッドには、湿式成膜法で形成されたウレタン樹脂製の発泡シートが使用されている。湿式成膜法では、ウレタン樹脂を水混和性の有機溶媒に溶解させた樹脂溶液をシート状の成膜基材に塗布後、水系凝固液中で樹脂がシート状に凝固再生される。得られた発泡シートでは、内部にウレタン樹脂の凝固再生に伴う多数の発泡が形成されている。すなわち、発泡シートの表面（保持面）側に微多孔が形成された表面層（スキン層）を有し、スキン層より内側に発泡が連続状に形成されている。微多孔が緻密に形成されたスキン層は、表面が平坦で被研磨物との接触性に優れ、水張り吸着により固定することで被研磨物の保持が可能となる。
【０００４】
ところが、湿式成膜法では、樹脂溶液が粘性を有するため、成膜基材への塗布時に厚みバラツキが生じると共に、凝固再生時の有機溶媒と水系凝固液との置換により厚みバラツキが生じやすい。このため、発泡シート自体の表面平坦性が損なわれ大きく波打った表面となることがある。厚みバラツキが生じた発泡シートを使用した保持パッドで被研磨物を保持すると、被研磨物を略平坦に保持することができず、被研磨物の平坦性を損なうこととなる。保持パッドでは、被研磨物との接触性に優れるスキン層を残したまま、発泡シート自体の厚みバラツキを減少させることが求められている。これを解決するために、発泡シートのスキン層と反対の面側に研削処理を施し、厚みの均一化を図る技術が開示されている（特許文献１参照）。また、発泡シートと基材とで構成し、基材の発泡シートを貼り合わせた面と反対側の面に研削処理を施す技術が開示されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−０２３６２５号公報
【特許文献２】特開２００６−２１２７５１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、特許文献１の技術では、発泡シートのスキン層を残したまま厚みの均一化を図ることができるものの、発泡シートが湿式成膜法で形成されているので、発泡が厚さ方向に縦長で、保持面と反対の面側に発泡径が拡大された構造であるため、保持面と反対の面側の発泡シートのかさ密度は低くなる。このため、研磨加工により繰り返し加圧すると部分的に沈み込みが発生し元に戻りにくくなり、いわゆる「へたり」（残留歪み）が生じクッション性にバラツキが発生するおそれがある。クッション性にバラツキが生じると被研磨物を略平坦に保持することができず、被研磨物の高度な平坦性を得ることが難しくなる。また、発泡シートのスキン層と反対の面側に研削処理が施されるため、発泡シートの研削された面で発泡が開孔する。これにより、発泡シートと両面テープとが接触する面積が減少するため、接着力が低下し、研磨加工中に発泡シートが両面テープから剥離するおそれがある。特許文献２の技術では、発泡シートより基材の剛性が高く、発泡シートの厚みバラツキが基材の発泡シートの反対側の面に転写されないため、基材の発泡シートと反対側の面に研削処理を施しても、厚みバラツキを低減することは難しい。
【０００７】
本発明は上記事案に鑑み、長期間安定した被研磨物保持性を発揮することができる保持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、湿式成膜法により形成され被研磨物を保持するための保持面を有する樹脂製発泡シートを備えた保持パッドにおいて、前記発泡シートは、湿式成膜法により一体成形されたものであり、前記保持面側に、複数の縦長発泡が形成され、かつ、該縦長発泡間に微多孔が形成された連続発泡部と、前記保持面と反対の面側に、前記縦長発泡が無形成で微多孔が形成され、全体の厚さに対して１／６〜１／２の範囲の厚さの発泡無形成部とを有するとともに、連続状の発泡構造を有するものであることを特徴とする。
【０００９】
本発明では、湿式成膜法により一体成形され連続状の発泡構造を有する発泡シートが、縦長発泡が形成され、かつ、該縦長発泡間に微多孔が形成された連続発泡部を有するため、研磨加工時にクッション性が確保されると共に、縦長発泡が無形成で微多孔が形成され、全体の厚さに対して１／６〜１／２の範囲の厚さの発泡無形成部を有するため、発泡無形成部のかさ密度が高くなり連続発泡部を支持することから、連続発泡部の発泡無形成部側でへたりが生じにくくなるので、長期間安定した被研磨物保持性を発揮することができる。
【００１０】
この場合において、連続発泡部は、発泡シートの全体の厚さに対して少なくとも１／２の厚さであることが好ましい。また、連続発泡部のかさ密度を０．１５ｇ／ｃｍ３〜０．３５ｇ／ｃｍ３の範囲、発泡無形成部のかさ密度を０．５ｇ／ｃｍ３〜０．９ｇ／ｃｍ３の範囲としてもよい。発泡シートは、ポリウレタン樹脂製とすることが好適である。ポリウレタン樹脂の数平均分子量は、５，０００〜１００，０００の範囲であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、湿式成膜法により一体成形され連続状の発泡構造を有する発泡シートが、縦長発泡が形成され、かつ、該縦長発泡間に微多孔が形成された連続発泡部を有するため、研磨加工時にクッション性が確保されると共に、縦長発泡が無形成で微多孔が形成され、全体の厚さに対して１／６〜１／２の範囲の厚さの発泡無形成部を有するため、発泡無形成部のかさ密度が高くなり連続発泡部を支持することから、連続発泡部の発泡無形成部側でへたりが生じにくくなるので、長期間安定した被研磨物保持性を発揮することができる、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保持パッドを模式的に示す断面図である。
【図２】実施例の保持パッドの断面を示す電子顕微鏡写真である。
【図３】従来の保持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、本発明を適用した保持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、本実施形態の保持パッド１０は、湿式成膜法によりウレタン樹脂で形成された発泡シート２を備えている。発泡シート２は、略平坦な保持面Ｐを有している。
【００１５】
発泡シート２は、湿式成膜法によりウレタン樹脂でシート状に形成されている。発泡シート２には、保持面Ｐ側に、図示しない緻密な微多孔が形成されておりミクロな平坦性を有するスキン層４が形成されている。スキン層４より内側（ウレタン樹脂内）には、連続発泡部としての発泡部２ａ（保持面Ｐ側の部分）と、発泡無形成部としての無発泡部２ｂ（保持面Ｐと反対の面側の部分）とを有している。発泡部２ａでは、厚さ方向に沿って縦長の丸みを帯びた断面三角形状の発泡３（縦長発泡）が形成されている。発泡３は、保持面Ｐ側の孔径が保持面Ｐと反対の面側の孔径より小さく形成されている。すなわち、発泡３は保持面Ｐ側で縮径されている。発泡３の厚さ方向の長さにはバラツキがある。発泡３の間のウレタン樹脂中には、発泡３より小さくスキン層４の緻密な微多孔より大きい孔径の微多孔（マイクロポーラス）が形成されているが、図１ではそれらの微多孔を捨象して示している。発泡３および微多孔は、不図示の連通孔で網目状につながっている。無発泡部２ｂでは、発泡３は形成されておらず、発泡部２ａに形成された微多孔と同様の微多孔が連通孔で網目状につながっている。発泡シート２は、湿式成膜法により形成された連続状の発泡構造を有している。本例では、保持面Ｐの反対面側に研削処理が施され厚みが均一化されている。
【００１６】
ここで、発泡シート２の発泡部２ａおよび無発泡部２ｂについて説明する。発泡部２ａでは、連続状に形成された発泡３により、研磨加工中にクッション性が発揮される。無発泡部２ｂでは、発泡３が形成されていない分かさ密度が発泡部２ａより高いので、無発泡部２ｂは発泡部２ａを支持する働きをする。このため、発泡部２ａの強度が補われ、研磨加工で繰り返し加圧されてもクッション性が損なわれにくく、発泡部２ａのクッション性を長期間に亘り安定して保持することができる。
【００１７】
発泡部２ａの厚さは、発泡シート２の全体の厚さに対して少なくとも１／２に調整されている。このため、研磨加工中にクッション性は十分に発揮される。発泡部２ａの厚さが全体の厚さに対して１／２に満たない場合、クッション性は不十分となる。無発泡部２ｂの厚さは、全体の厚さに対して少なくとも１／６、つまり１／６〜１／２の範囲に調整されている。このため、無発泡部２ｂは、発泡部２ａを支持することができる。無発泡部２ｂの厚さが全体の厚さに対して１／６に満たない場合、無発泡部２ｂが発泡部２ａを十分に支持することが難しく、研磨加工での繰り返しの加圧により、発泡部２ａの保持面Ｐと反対側の部分でへたりが生じ、発泡部２ａのクッション性が損なわれやすくなる。
【００１８】
発泡シート２は、発泡部２ａのかさ密度が０．１５〜０．３５ｇ／ｃｍ３、無発泡部２ｂのかさ密度が０．５〜０．９ｇ／ｃｍ３の範囲に調整されている。このため、被研磨物の保持に必要なクッション性が発揮されると共に、繰り返しの加圧による強度の低下を抑制することができる。発泡部２ａのかさ密度が０．１５ｇ／ｃｍ３に満たない場合、発泡シート２の耐久性が不十分となる。反対に、発泡部２ａのかさ密度が０．３５ｇ／ｃｍ３を超える場合、被研磨物の保持に必要なクッション性が十分に発揮されにくくなる。また、無発泡部２ｂのかさ密度が０．５ｇ／ｃｍ３に満たない場合、研磨による圧力を受けた際の発泡シート２の圧縮変形量が大きくなり、繰り返しの加圧による残留歪み（へたり）が大きく発泡シート２の強度が低下するため耐久性が損なわれる。反対に、無発泡部２ｂのかさ密度が０．９ｇ／ｃｍ３を超える場合、発泡シート２の剛性が過度に高くなるため、発泡部２ａのクッション性が発揮されたとしても、被研磨物を略平坦に保持しにくくなる。このため、研磨加工において、被研磨物の中央部や外周部等で過研磨等が発生し、研磨ムラが生じるおそれがある。
【００１９】
また、保持パッド１０は、保持面Ｐと反対の面側に、研磨機に保持パッド１０を装着するための両面テープ５の一面側が貼り合わされている。両面テープ５は、ＰＥＴ等の基材を有しており、その両表面に粘着剤が塗布されている。両面テープ５の他面側（最下面側）は剥離紙６で覆われている。
【００２０】
（製造）
保持パッド１０は、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、凝固再生したウレタン樹脂を洗浄し乾燥させる洗浄・乾燥工程、乾燥後の発泡シート２の保持面Ｐの反対面側に厚みを均一化させるように研削処理を施す研削処理工程、発泡シート２に両面テープ５を貼付するラミネート加工工程を経て製造される。以下、工程順に説明する。
【００２１】
準備工程では、ウレタン樹脂、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ウレタン樹脂を溶解させる。水混和性の有機溶媒としては、水と任意の割合で混ざり合う有機溶媒であれば良く、ＤＭＦ以外に、例えばＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等を用いてもよい。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数平均分子量が５，０００〜１００，０００の範囲のものを選択して用い、例えば、ウレタン樹脂が３０重量％となるようにＤＭＦに溶解させる。ウレタン樹脂の分子量を制限することにより、凝固再生工程において、ウレタン樹脂の分子移動を円滑にすることができる。添加剤としては、発泡３の平均厚さ方向の長さや単位体積あたりの個数を制御するため、カーボンブラック等の顔料、発泡の形成を促進させる親水性添加剤及びウレタン樹脂の凝固再生を安定化させる疎水性添加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。
【００２２】
塗布工程では、準備工程で得られたウレタン樹脂溶液を常温下でナイフコータ等により帯状の成膜基材に略均一となるように、連続的に塗布する。このとき、ナイフコータ等と成膜基材との間隙（クリアランス）を調整することで、ウレタン樹脂溶液の塗布厚さ（塗布量）が調整される。成膜基材にはＰＥＴ樹脂等の樹脂製の不織布やフィルムを用いることができるが、本例では、成膜基材としてＰＥＴ製フィルムが用いられる。
【００２３】
凝固再生工程では、成膜基材に塗布されたウレタン樹脂溶液が、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）に案内される。本例では、凝固液として、水にＤＭＦを１０〜３０％の割合で混合したＤＭＦ水溶液を用い、温度が４５〜６５℃の範囲に設定されている。凝固液中では、まず、ウレタン樹脂溶液の表面側に緻密な微多孔が形成されスキン層４が形成される。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ウレタン樹脂が成膜基材上にシート状に凝固再生されて発泡３が形成された発泡部２ａと発泡３が無形成の無発泡部２ｂとを有する発泡シート２が形成される。ウレタン樹脂溶液からＤＭＦが脱溶媒し、ＤＭＦと水とが置換することで、スキン層４より内側の発泡部２ａに発泡３および微多孔が形成されると共に、無発泡部２ｂに微多孔が形成され、発泡３および微多孔が網目状に連通する。
【００２４】
ここで、発泡部２ａおよび無発泡部２ｂについて説明する。凝固再生工程では、凝固液の温度およびＤＭＦ濃度が従来より高く設定されている。このため、凝固液中でのウレタン樹脂溶液のスキン層４の形成速度は従来より速くなるものの、粗密のあるスキン層４が形成される。その後、スキン層４の浸入し易い部分からウレタン樹脂溶液中に凝固液が浸入する。このとき、ウレタン樹脂溶液内のＤＭＦの溶出より凝固液が優先的にウレタン樹脂溶液中に浸入し、ＤＭＦと凝固液とが置換され、ウレタン樹脂の凝集が生じる。凝固液として水とＤＭＦとを含み、従来より高い濃度のＤＭＦ水溶液が用いられるため、ウレタン樹脂の凝固再生は緩慢となり、ＤＭＦと水との置換速度が遅くなる。このため、発泡部２ａでは、従来の発泡より孔径が小さく、細長い発泡３および微多孔が形成される。一方、無発泡部２ｂでは、凝固液とＤＭＦとの相互拡散が均一化され、ＤＭＦがスキン層４側へ移動することで、ウレタン樹脂の樹脂濃度が高くなるため、発泡３が形成されず、微多孔のみが網目状に形成される。また、成膜基材のＰＥＴ製フィルムが水を浸透させないため、スキン層４側で脱溶媒が生じることから、発泡部２ａでは発泡３の無発泡部２ｂ側の孔径が大きくなり、成膜基材側で脱溶媒が生じず無発泡部２ｂで発泡が形成されることはない。
【００２５】
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ウレタン樹脂中に残留する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する。乾燥後の成膜樹脂は、ロール状に巻き取られる。
【００２６】
研削処理工程では、成膜樹脂の表面に形成されたスキン層４と反対の面側に研削処理を施す。すなわち、圧接治具の略平坦な表面を成膜樹脂のスキン層４の表面に圧接し、スキン層４と反対の面側に研削処理を施す。研削処理には、バフ機やスライス機等を用いることができる。これにより、成膜樹脂の厚みが均一化され、発泡シート２が得られる。
【００２７】
ラミネート加工工程では、得られた発泡シート２の保持面Ｐと反対側の面に両面テープ５を貼り合わせる。両面テープ５の他面側は剥離紙６で覆われている。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、保持パッド１０を完成させる。
【００２８】
（作用）
次に、本実施形態の保持パッド１０の作用等について説明する。
【００２９】
従来湿式成膜法で製造される保持パッドについて説明する。ＤＭＦにウレタン樹脂を溶解させ添加剤を混合しウレタン樹脂溶液を基材に塗布し、水を主成分とする凝固液に案内する。凝固液としては、水にＤＭＦを５％程度の割合で混合したＤＭＦ水溶液が使用され、凝固液の温度が１８℃程度に設定される。ＤＭＦは、ウレタン樹脂の溶解に一般に用いられる溶媒であり、水に対して任意の割合で混合することができる。このため、図３に示すように、まず樹脂溶液の表面でＤＭＦと水との置換（ウレタン樹脂の凝固再生）が起こり、スキン層１４が形成される。その後、スキン層１４の浸入しやすい部分から樹脂溶液内部に水が浸入し、ＤＭＦと水との置換が生じ、発泡１３および微多孔が形成される。すなわち、従来の保持パッド２０では、ウレタン樹脂で形成された発泡シート１２に、厚さのほぼ全体に亘る縦長の発泡１３が形成されている。成膜基材としてＰＥＴ製フィルムなどの水を浸透させないものを使用すると、樹脂溶液の表面側からのみＤＭＦは溶出するため、形成される発泡１３は基材側が大きく丸みを帯びた発泡となる。厚みを均一化するために発泡シート１２の保持面Ｐと反対の面側に研削処理が施されている。このため、発泡１３および微多孔は発泡シート１２の研削された面で開孔されている。
【００３０】
このような従来の発泡シート１２を備えた保持パッド２０では、発泡１３が厚さ方向に縦長で、保持面Ｐと反対の面側に発泡径が拡大された構造であるため、保持面Ｐと反対の面側で発泡シート１２のかさ密度が低くなる。このため、研磨加工により繰り返し加圧すると部分的に沈み込みが発生し元に戻りにくくなり、へたりが生じやすくなる。へたりが生じると、クッション性にバラツキが発生し研磨性能が不安定となり、被研磨物の高度な平坦性を得ることが難しくなる。また、発泡シート１２の保持面Ｐと反対の面側に研削処理が施されているため、発泡１３および微多孔が発泡シート１２の研削された面で開孔されている。このため、発泡シート１２と両面テープ１５とが接触する面積が小さく、接着力が低下するため、研磨加工時に発泡シート１２が剥離するおそれがある。発泡シート１２が剥離した場合は、研磨加工を継続することができなくなる。本実施形態は、これらの問題を解決することができる保持パッドである。
【００３１】
本実施形態の保持パッド１０では、発泡シート２の全体の厚さに対してすくなくとも１／２の厚さの発泡部２ａが保持面Ｐ側に形成されている。発泡部２ａには発泡３と微多孔とが形成され、連続状の発泡構造を有しているため、研磨加工時にクッション性が十分に発揮されることで、被研磨物を略平坦に保持することができ、被研磨物の平坦性向上を図ることができる。
【００３２】
また、本実施形態の保持パッド１０では、発泡シート２の保持面Ｐと反対の面側に無発泡部２ｂが形成されている。無発泡部２ｂには、発泡３が形成されておらず、微多孔が形成された連続発泡構造を有している。このため、無発泡部２ｂのかさ密度は発泡部２ａのかさ密度より高くなっている。すなわち、発泡部２ａのかさ密度が０．１５〜０．３５ｇ／ｃｍ３の範囲であるのに対して、無発泡部２ｂのかさ密度は、０．５〜０．９ｇ／ｃｍ３の範囲に調整されている。このため、無発泡部２ｂが発泡部２ａを支持することで、発泡部２ａの強度を補うため、研磨加工時の繰り返しの圧力により生じるへたりを抑制し、長期間クッション性が保持されるので、保持パッド１０の長寿命化を図ることができる。
【００３３】
更に、本実施形態の保持パッド１０では、発泡シート２の無発泡部２ｂの厚さは、全体の厚さに対して少なくとも１／６の厚さに調整されている。無発泡部２ｂは、発泡３が無形成の分発泡部２ａよりかさ密度が高いため、発泡部２ｂは発泡部２ａを支持する働きをすることができる。このため、研磨加工で繰り返し加圧されても、へたりが抑制され長期間クッション性を保持することができる。無発泡部２ｂの厚さが全体の厚さに対して１／６に満たない場合、発泡部２ａを十分に支持することができず、発泡部２ａのクッション性は損なわれやすくなる。また、本実施形態の保持パッド１０では、発泡シート２の保持面Ｐと反対の面側に研削処理を施されている。無発泡部２ｂが形成されているため、発泡３が開孔されることがない。このため、発泡シート２と両面テープ５とが接触する面積が従来の保持パッド２０の場合と比べて大きくなり、接着力が増すため、研磨加工時に発泡シート２を両面テープ５から剥離しにくくすることができる。
【００３４】
また更に、本実施形態の保持パッド１０では、発泡シート２は湿式成膜法により一体成形されている。発泡シートに他の材質が積層されたものでは、厚みが増すにつれて保持パッドの厚みムラが生じることがある。これに対して、保持パッド１０は、発泡シート２が一体成形されているため厚みムラを防ぐことができ、被研磨物の平坦性を向上させることができる。
【００３５】
更にまた、本実施形態の保持パッド１０では、発泡シート２がウレタン樹脂製であり、ウレタン樹脂の数平均分子量が５，０００〜１００，０００の範囲に設定されている。このため、ウレタン樹脂の分子量が制限されることで、ウレタン樹脂の分子移動を円滑化することができる。すなわち、凝固再生工程において、ウレタン樹脂溶液中のＤＭＦの脱溶媒に伴いスキン層４側へ移動し、ウレタン樹脂が成膜基材側に円滑に移動することができる。ウレタン樹脂を円滑に成膜基材側に移動させることで、成膜基材側で樹脂濃度が高くなり、無発泡部２ｂを形成させることができる。ポリウレタン樹脂の分子量に加えて、樹脂濃度や凝固液条件（ＤＭＦ含有量、温度）をかえることで、発泡３の大きさ、発泡部２ａや無発泡部２ｂの厚さを調整することができる。
【００３６】
なお、本実施形態では、発泡シートとしてウレタン樹脂製の発泡シート２を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の樹脂を使用してもよい。例えば、ポリエステル樹脂等を使用してもよい。ウレタン樹脂を用いるようにすれば、湿式成膜法により連続発泡構造を容易に形成することができる。
【００３７】
また、本実施形態では、発泡シート２の作製時に、ウレタン樹脂を凝固再生させ研削処理を施した後、両面テープ５を貼り合わせる例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、成膜基材を剥離した後、両面テープ５と発泡シート２との間に支持体を貼り合わせてもよい。また、ウレタン樹脂を凝固再生させた後、成膜基材を剥離せず、両面テープ５を貼り合わせ、成膜基材を支持体としてもよい。発泡シート２と支持体とが剥離しないように、予め接着性のよい樹脂を塗布した成膜基材上にウレタン樹脂を凝固再生させてもよい。例えば、成膜基材に不織布を用いた場合は、発泡シートから剥離することが難しいため、成膜基材を剥離せずそのまま乾燥させてもよい。つまり、不織布の成膜基材が保持パッド１０の支持体となる。更に、両面テープ５としては、基材の両面に粘着剤が塗布されていてもよく、基材を有することなく粘着剤のみで構成されてもよい。
【００３８】
更に、本実施形態では、発泡シート２の保持面Ｐと反対の面側に研削処理を施しスキン層４を残す例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、被研磨物に応じて、発泡シート２の保持面Ｐ側に研削処理を施しスキン層４を除去してもよい。
【００３９】
また更に、本実施形態では、凝固再生工程において、凝固液として水にＤＭＦを１０〜３０％の割合で混合したＤＭＦ水溶液を用い、凝固液の温度を４５〜６５℃に設定したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、凝固液として、従来と同様に水にＤＭＦを５％の割合で混合したＤＭＦ水溶液を用い、凝固液の温度を４５〜６５℃に設定して作製してもよい。また、凝固液として水にＤＭＦを１０〜３０％の割合で混合したＤＭＦ水溶液を用い、凝固液の温度を従来と同様に１８℃に調整して作製してもよい。このような従来の凝固液条件を採用した場合、無発泡部２ｂの厚さは、ウレタン樹脂溶液に配合する親水性添加剤や疎水性添加剤の量や割合を変えることで調整することができる。
【００４０】
更にまた、本実施形態では、発泡シート２に形成された発泡部２ａのかさ密度が０．１５〜０．３５ｇ／ｃｍ３の範囲に調整されている例を示したが、発泡部２ａのクッション性等を考慮すると、０．２〜０．３ｇ／ｃｍ３の範囲とすることが好ましい。また、無発泡部２ｂのかさ密度が０．５〜０．９ｇ／ｃｍ３の範囲に調整されている例を示したが、無発泡部２ｂが発泡部２ａを支持することを考慮すると、０．６５〜０．８５ｇ／ｃｍ３の範囲とすることが好ましい。更に、本実施形態では、発泡シート２に形成された無発泡部２ｂの厚さは、全体の厚さに対して少なくとも１／６の厚さに設定されている例を示したが、無発泡部２ｂの強度や寿命を考慮すると、少なくとも１／５の厚さとすることが好ましい。
【実施例】
【００４１】
以下、本実施形態に従い製造した保持パッド１０の実施例について説明する。なお、比較のために製造した比較例の保持パッドについても併記する。
【００４２】
（実施例１）
実施例１では、ウレタン樹脂として数平均分子量が１５，０００のポリエステルＭＤＩ（ジフェニルメタンジイソシアネート）ウレタン樹脂を用いた。このウレタン樹脂を３０重量％でＤＭＦに溶解させた溶液１００部に対して、粘度調整用のＤＭＦの４５部、カーボンブラックを３０％含むＤＭＦ分散液の４０部、疎水性活性剤の２部を混合してウレタン樹脂溶液を調製した。得られたウレタン樹脂溶液の粘度は５．２Ｐａ・ｓであった。粘度は、回転粘度計（東機産業株式会社製、ＴＶＢ−１０型）でＮｏ．Ｍ３のロータを使用し、２５℃の温度環境下で測定した。得られたウレタン樹脂溶液を成膜基材に塗布した後、凝固液中でシート状のウレタン樹脂を凝固再生させた。このとき、凝固液は２０％のＤＭＦ水溶液を使用し、凝固液の温度は５０℃とした。凝固再生後、成膜基材を剥離して、洗浄・乾燥させた成膜樹脂の厚みは２９５μｍであった。成膜樹脂の保持面Ｐと反対の面側を、全体の厚みの１０％が除去されるようにバフィングし、厚みを均一化させた後、バフ処理面に両面テープ５を貼り合わせ実施例１の保持パッド１０を製造した。保持パッド１０を構成する発泡シート２の断面を走査型電子顕微鏡にて観察した結果、図２に示すように、発泡３および微多孔が連続状に形成された発泡部２ａと、発泡３が無形成で、微多孔のみが連続状に形成された無発泡部２ｂとを有していることがわかった。
【００４３】
（比較例１）
比較例１では、凝固再生工程において、凝固液に５％のＤＭＦ水溶液を使用し、凝固液の温度を１８℃とし、厚み２９８μｍの成膜樹脂を得たこと以外は実施例１と同様にして発泡シート１２を製造した。すなわち、比較例１は無発泡部２ｂが形成されていない従来の発泡シート１２を備えた保持パッド２０である（図３参照）。
【００４４】
（評価１）
実施例１の保持パッド１０において、発泡シート２の発泡部２ａと無発泡部２ｂとの厚み、および、かさ密度をそれぞれ測定した。厚みの測定では、ダイヤルゲージ（最小目盛り０．０１ｍｍ）を使用し、荷重１００ｇ／ｃｍ２をかけて測定した。すなわち、発泡シート２の発泡部２ａが消失するまでバフィングして、無発泡部２ｂのみを残し、無発泡部２ｂの厚みを測定した。また、発泡シート２の無発泡部２ｂが消失するまでバフィングして、発泡部２ａのみを作製し、発泡部２ａの厚みを測定した。かさ密度の測定では、厚みの測定時に得た発泡部２ａと無発泡部２ｂとのそれぞれを、所定サイズの大きさに切り出して重量を測定し、厚みと切り出しサイズとから算出した。一方、比較例１の保持パッド２０については、発泡シート１２の全体を発泡部として、実施例１と同様にして測定した。厚み、および、かさ密度の測定結果を下表１に示す。
【００４５】
【表１】
0005520062.tif 000002
【００４６】
表１に示すように、比較例１では、発泡シート１２の全体の厚みが３０５．０μｍ、かさ密度が０．１９ｇ／ｃｍ３を示した。これに対して実施例１では、発泡部２ａと無発泡部２ｂとの厚さがそれぞれ、２３２．５μｍ、６２．５μｍであった。また、発泡部２ａと無発泡部２ｂとのかさ密度はそれぞれ、０．２２ｇ／ｃｍ３、０．７７ｇ／ｃｍ３であった。すなわち、実施例１では、無発泡部２ｂの厚さが発泡シート２の全体の厚さに対して少なくとも１／６の厚さであり、発泡部２ａのかさ密度が０．１５〜０．３５ｇ／ｃｍ３の範囲、無発泡部２ｂのかさ密度が０．５〜０．９ｇ／ｃｍ３の範囲であった。
【００４７】
（評価２）
実施例１および比較例１の保持パッドについて、日本工業規格（ＪＩＳ  Ｋ６７７２）に準じた方法で剥離強度をそれぞれ測定した。剥離強度の測定では、テンシロン引張試験機（株式会社エー・アンド・デイ社製、テンシロン万能試験機、ＲＴＦ−１２１０）を使用した。すなわち、２０ｍｍ×１５０ｍｍに切り出したサンプルの長手方向一端をトルエンに浸漬し剥ぎ口を作り、剥ぎ口における発泡シートと支持体とを、つかみ間隔が１０ｍｍとなるように引張試験機に取り付けた。温度２０℃、湿度６５％の条件下に２時間保持し、剥ぎ口のトルエンを十分に除去した後、毎分２００ｍｍの引張速度で短辺と平行に長さ５０ｍｍ分の接着部分を剥離し、最大荷重を求めた。測定回数を３回とし、平均値を評価した。剥離強度の評価結果を表１に合わせて示す。
【００４８】
表１に示すように、従来の方法で製造した比較例１の保持パッド２０では、剥離強度が０．３１ｋｇ／ｃｍであった。これに対して、実施例１の保持パッドでは、剥離強度が０．６８ｋｇ／ｃｍで、比較例１より高い値を示した。これは、比較例１ではバフ処理により発泡１３の開孔が形成された部分があるのに対し、実施例１では無発泡部２ｂを有することでバフ処理をしても発泡部２ａの発泡３の開孔が形成されないためと考えられる。すなわち、発泡１３の開孔が形成されることで両面テープ１５との接着面積が低減した比較例１と比べて、実施例１では、両面テープ５の全面と無発泡部２ｂのバフ処理面の全面とで接着されるため、接着面積が増大し、剥離強度が向上したものと考えられる。従って、実施例１の保持パッド１０では、研磨加工中に発泡シート２が両面テープ５から剥離しにくく、安定した研磨加工を継続することができることが期待できる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、長期間安定した被研磨物保持性を発揮することができる保持パッドを提供するものであるため、保持パッドの製造、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】
【００５０】
Ｐ  保持面
２  発泡シート
２ａ  発泡部（連続発泡部）
２ｂ  無発泡部（発泡無形成部）
３  発泡（縦長発泡）
１０  保持パッド
【図１】
0005520062.tif 000003
【図３】
0005520062.tif 000004
【図２】
0005520062.tif 000005