(57)【要約】【課題】耐磨耗性を向上させ、使用可能寿命の長い被研磨物保持材を提供する。【解決手段】熱硬化性樹脂を含浸したシート状繊維基材１枚若しくは重ね合せた複数枚を加熱加圧成形した板状体で被研磨物保持材を構成する。このとき、少なくとも表面層は、シリコーンゴム粒子を含有させた熱硬化性樹脂を含浸したシート状繊維基材で構成する。シリコーンゴムの含有量は、主剤の熱硬化性樹脂（硬化剤を含む）１００質量部に対して1〜５０質量部が好ましい。また、シート状繊維基材は、ガラス繊維織布が好ましく、ガラス繊維は、繊維径７μｍ以下が好ましい。また、表面樹脂層厚みは３〜４０μｍが好ましい。【代表図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱硬化性樹脂を含浸したシート状繊維基材１枚若しくは重ね合せた複数枚を加熱加圧成形した板状体で構成され、少なくとも表面層はシリコーンゴム粒子を含有する熱硬化性樹脂を含浸したシート状繊維基材で構成されており、シリコーンゴム粒子の含有量が、主剤の熱硬化性樹脂（硬化剤を含む）１００質量部に対して1〜５０質量部であることを特徴とする被研磨物保持材。
【請求項２】
シート状繊維基材が、ガラス繊維織布であり少なくとも表面層のガラス繊維織布は、それを構成するガラス繊維の繊維径が７μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の被研磨物保持材。
【請求項３】
ガラス繊維織布を含まないシリコーンゴム含有熱硬化性樹脂層が表面に形成され、当該シリコーンゴム含有熱硬化性樹脂層の厚さが３〜４０μｍである請求項２記載の被研磨物保持材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
シリコンウエハ，ハードディスクなどの製造工程には、これらの表面を研磨する工程がある。本発明は、前記研磨工程で、シリコンウエハ，ハードディスクなどの被研磨物を保持するための保持材に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記被研磨物保持材は、駆動用のギヤを周囲に形成した円板に、被研磨物保持用の貫通穴を１個ないし複数個あけた構造である。前記貫通穴に被研磨物を嵌め込んで研磨装置に装着し、保持材を平面で駆動させることにより被研磨物の研磨を行なう。
【０００３】
従来、このような被研磨物保持材は、熱硬化性樹脂積層板を加工した板状体で構成されている。前記熱硬化性樹脂積層板は、ガラス繊維織布基材エポキシ樹脂積層板、アラミド繊維不織布基材エポキシ樹脂積層板、綿布基材フェノール樹脂積層板などである。
被研磨物保持材を構成するための積層板は、一般に無機物や有機物の粒子などを含有しない熱硬化性樹脂をガラス繊維織布やアラミド繊維不織布あるいは綿布等の基材に含浸乾燥してプリプレグとし、このプリプレグ１枚若しくは重ね合せた複数枚を加熱加圧成形して製造する。これら積層板は、前記のように被研磨物保持材に加工され、シリコンウエハ，ハードディスクなどの研磨に使用される。
【０００４】
【特許文献１】特許第２９７４００７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
研磨作業は、上記被研磨物保持材を研磨装置に装着し、被研磨物保持材の貫通穴に被研磨物を保持し、被研磨物とその表面に当接した研磨パッドとの間にシリカ（ＳｉＯ２），アルミナ（Ａｌ２Ｏ３），セリア（ＣｅＯ２）などの微粒子を分散した水系研磨液を供給しながら、被研磨物保持材を平面で駆動させることにより行なわれる。
【０００６】
近時は、シリコンウエハ，ハードディスクに対してトータルコストを抑えることが求められるようになり、その結果、被研磨物保持材には正常な状態で使用可能な時間（研磨ライフ）を長くすることが要求されるようになってきた。本発明が解決しようとする課題は、耐摩耗性を向上させ、研磨ライフを延長させた被研磨物保持材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る被研磨物保持材は、熱硬化性樹脂を含浸したシート状繊維基材１枚若しくは重ね合せた複数枚を加熱加圧成形した板状体で構成されており、少なくとも表面層は、シリコーンゴム粒子を含有させた熱硬化性樹脂を含浸したシート状繊維基材で構成されていることを特徴とする。
【０００８】
シリコーンゴムは、その表面エネルギが最も小さい固体材料の一つであり、優れた非粘着性と非接着性を有する。被研磨物保持材を使用しているとその表面が摩耗して、シリコーンゴム粒子が露出してくるので、被研磨物保持材と研磨パッドの間の摩擦が、シリコーンゴム粒子の介在によって小さくなる。そうすると、被研磨物保持材の摩耗が進みにくくなる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る被研磨物保持材は、表面層に、シリコーンゴム粒子を含有した熱硬化性樹脂層を配置しているので、その使用中における被研磨物保持材と研磨パッドとの摩擦が小さくなり、その結果、被研磨物保持材の摩耗促進が抑えられて研磨ライフが長くなる。これによって、被研磨物の大幅な製造コスト低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
上述したように、本発明に係る被研磨物保持材は、シリコーンゴム粒子含有熱硬化性樹脂を含浸したシート状繊維基材１枚若しくは重ね合わせた複数枚を加熱加圧成形し構成したものである。被研磨物保持材の少なくとも表面層を、前記シリコーンゴム粒子含有熱硬化性樹脂を含浸乾燥したシート状繊維基材（プリプレグ）を加熱加圧成形して構成する。シリコーンゴムの含有量は、主剤の熱硬化性樹脂（硬化剤を含む）１００質量部に対して１〜５０質量部が好ましい。少なすぎると、配合した効果が十分に現われず、多すぎると、層間接着強度が低下しギヤ部分が層間剥離を起こす。また、シリコーンゴムの粒子径は、２〜３０μｍが好ましい。
【００１１】
シート状繊維基材は、ガラス繊維やアラミド繊維の織布又は不織布あるいは綿布など、被研磨物保持材を構成可能なシート状繊維基材であれば特に限定するものではない。しかし、研磨時のクラッシュ（被研磨物保持材の貫通穴に保持した被研磨物が、研磨作業中に貫通穴から離脱する現象）を防止するためには、ガラス繊維織布を選択して、剛性を付与することが好ましい。この場合、少なくとも表面層のガラス繊維織布は、それを構成するガラス繊維の繊維径を７μｍ以下とするのが好ましい。ガラス繊維織布を構成するガラス糸は、ガラス繊維を収束して構成したものであるが、前記のようにガラス繊維径を細くすると、同じ太さのガラス糸を構成するのにガラス繊維の収束本数が増え、被研磨物保持材の剛性が上がるからである。その結果、クラッシュが極めておこりにくくなる。
【００１２】
シート状繊維基材に含浸する熱硬化性樹脂は、フェノール樹脂，エポキシ樹脂，ポリエステル，ポリイミドなど特に限定するものではない。しかし、フェノール樹脂やポリイミドなど、比較的耐熱性の高い熱硬化性樹脂（例えば、ベンゼン核など接着に直接関与しない部分を分子骨格に高密度で有している樹脂）は、樹脂自体は硬いものの、接着性が比較的低いため研磨時に基材と樹脂の界面剥離が発生しやすかったり、樹脂自体の破壊・摩耗が起こりやすい。このようなことから、熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を使用することが好ましい。
さらに、エポキシ樹脂の脆さを低減するために、ゴム成分などの可撓化成分を加え、変性したエポキシ樹脂も好ましいものである。
【００１３】
被研磨物保持材のための板状体の成形は、熱硬化性樹脂を含浸し加熱乾燥したシート状繊維基材１枚若しくは重ね合せた複数枚を離型フィルムで被覆して鏡面板に挟みこみ、プレス熱盤間で加熱加圧成形する。シリコンウエハ，ハードディスクなど被研磨物の種類や厚さなど研磨条件により、シート状繊維基材の重ね合せ枚数を変える。
【００１４】
本発明に係る被研磨物保持材は、ガラス繊維織布を含まないシリコーンゴム含有熱硬化性樹脂層が、３〜４０μｍの厚さで表面に形成されることが好ましい。このようにガラス繊維織布を含まない層を表面層に所定厚さで設けることにより、研磨ライフをより長くすることができる。
このようなシリコーンゴム含有熱硬化性樹脂だけの層は、樹脂含有量の多いプリプレグを使用することにより、ことにこのようなプリプレグを最表面に配置して加熱加圧成形するより構成することができる。
【実施例】
【００１５】
シート状繊維基材として、以下のものを準備した。
【００１６】
ガラス繊維織布ａ（日東紡製「ＷＥＡ−１８」）：厚さ０．１８mm，単位質量２０５ｇ／ｍ２
ガラス繊維織布ｂ（日東紡製「ＷＥＡ−１１６Ｅ」）：厚さ０．１mm，単位質量１０４ｇ／ｍ２
ガラス繊維織布ｃ（日東紡製「ＷＥＡ−０５Ｅ」）：厚さ０．０６mm，単位質量：４８ｇ／ｍ２
エポキシ樹脂ワニスとして、硬化剤をジシアンジアミドとし、硬化促進剤を２−エチル−４メチルイミダゾールとしたビスフェノールＡ型エポキシ樹脂ワニス（Ａ）を準備した。
また、ワニス（Ａ）にシリコーンゴム粒子（東レダウコーニングシリコーン製「トレフィルＥ５００」，平均粒径３μｍ）を配合したワニス（Ｂ）を準備した。ワニス（Ｂ）は、樹脂固形でビスフェノールＡ型エポキシ樹脂と硬化剤の合計質量１００に対してシリコーンゴムを０.５，１，２０，５０，６０の各質量部となるように調製したワニス（Ｂ１）〜ワニス（Ｂ５）である。
【００１７】
これら各種ワニスをガラス繊維織布ａ〜ｃに含浸し乾燥させて、プリプレグを得た。
ガラス繊維織布ａには、その１枚を加熱加圧成形したときの厚さが０．２mmになるように、ワニスの含浸量・樹脂付着量を調整した。
ガラス繊維織布ｂには、その１枚を加熱加圧成形したときの厚さが０．１mmになるように、ワニスの含浸量・樹脂付着量を調整した。
ガラス繊維織布ｃには、その１枚を加熱加圧成形したときの厚さが０．０７mmになるように、ワニスの含浸量・樹脂付着量を調整した。
上記各プリプレグの構成を纏めると、表１に示すプリプレグ（１）〜（８）のとおりである。
また、ガラス繊維織布ａに、その１枚を加熱加圧成形したときの厚さが０．１７，０．２４，０．１６，０．２６mmの各厚さになるように、ワニスの含浸量・樹脂付着量を調整した。表２に示すプリプレグ（９）〜（１２）のとおりである。
【００１８】
【表１】
2006298988.tif 000002
【００１９】
【表２】
2006298988.tif 000003
【００２０】
実施例１
プリプレグ（３）を５枚重ねた両側に、離型フィルム（５０μｍ厚のポリプロピレンフィルム）を配置しこれを鏡面板に挟み込み、クラフト紙層からなる厚さ１０mmのクッション材を介してプレス熱盤間で加熱加圧成形し、厚さ１．０mmの積層板を得た。
この積層板を被研磨物保持材に加工した。この被研磨物保持材は、周囲にギヤを形成した直径１０インチの円板であり、被研磨物を嵌め込むための直径３．５インチの貫通穴を４個設けたものである。
【００２１】
実施例２
プリプレグ（４）を５枚重ね、そのほかは実施例１と同様に厚さ１．０mmの被研磨物保持材とした。
【００２２】
実施例３
プリプレグ（５）を５枚重ね、そのほかは実施例１と同様に厚さ１．０mmの被研磨物保持材とした。
【００２３】
実施例４
プリプレグ（７）を最外層に各１枚配置し、その中芯にプリプレグ（１）を４枚重ね合せ、これを加熱加圧成形し、以下、実施例１と同様に厚さ１．０mmの被研磨物保持材とした。
【００２４】
実施例５
プリプレグ（８）を最外層に各１枚配置し、その中芯にプリプレグ（１）を4枚重ね合せ、これを加熱加圧成形し、以下、実施例１と同様に厚さ０．９４mmの被研磨物保持材とした。
【００２５】
実施例６
プリプレグ（９）を最外層に各１枚配置し、その中芯にプリプレグ（１）を３枚重ね合せ、これを加熱加圧成形し、以下、実施例１と同様に厚さ０．９４mmの被研磨物保持材とした。
【００２６】
実施例７
プリプレグ（１０）を最外層に各１枚配置し、その中芯にプリプレグ（１）を３枚重ね合せ、これを加熱加圧成形し、以下、実施例１と同様に厚さ１．０８mmの被研磨物保持材とした。
【００２７】
実施例８
プリプレグ（１１）を最外層に各１枚配置し、その中芯にプリプレグ（１）を３枚重ね合せ、これを加熱加圧成形し、以下、実施例１と同様に厚さ０．９２mmの被研磨物保持材とした。
【００２８】
比較例１
プリプレグ（２）を５枚重ね、そのほかは実施例１と同様に厚さ１．０mmの被研磨物保持材とした。
【００２９】
比較例２
プリプレグ（６）を５枚重ね、そのほかは実施例１と同様に厚さ１．０mmの被研磨物保持材とした。
【００３０】
従来例１
プリプレグ（１）を５枚重ね、そのほかは実施例１と同様に厚さ１．０mmの被研磨物保持材とした。
【００３１】
以上の各実施例と比較例および従来例の被研磨物保持材を使用して研磨作業を行なった。
被研磨物は、３．５インチアルミハードディスクである。被研磨物保持材の使用寿命を評価した結果を表３，４に示す。
被研磨物保持材の研磨ライフは、上記研磨作業における摩耗率を測定し、従来例１の使用寿命を１００とした指数（指数が大きいほど、使用寿命が長い）で示す。
【００３２】
【表３】
2006298988.tif 000004
【００３３】
【表４】
2006298988.tif 000005
【００３４】
表３，４から、本発明の実施例に係る被研磨物保持材は、樹脂中にシリコーンゴム粒子を含有し、その含有量を樹脂１００質量部に対し１〜５０質量部にすることにより、研磨ライフを長くできることを理解できる（実施例１〜３と比較例１，２および従来例１との対比）。
【００３５】
ガラス繊維織布を構成するガラス繊維の繊維径を７μｍ以下にすることにより、研磨ライフをより長くできる（実施例２と実施例４，５との対比）。また、表面のシリコーンゴム含有熱硬化性樹脂層の厚さ（ガラス繊維織布が存在しない樹脂層のみの厚さ）を、３〜４０μｍとすることにより、研磨ライフをより長くできる（実施例２，６，７と実施例８の対比）。尚、ガラス繊維織布に保持させることができる樹脂量には自ずと限界があるので、前記表面のシリコーンゴム含有熱硬化性樹脂層の厚さは、４０μｍが限界となる。