(57)【要約】【課題】  保持パッドを用いる研磨加工において、被研磨物の被研磨面における特徴的な研磨ムラの発生を抑制すること。【解決手段】  ポリウレタン樹脂シート１０の保持面１１の反対側面に両面粘着テープ２０が粘着される保持パッド１００であって、テープ基材２０Ａの一面に備えた複数枚のノンサポート型粘着テープ２１間の境界Ｇ1の延在方向と、テープ基材２０Ａの他面に備えた複数枚のノンサポート型粘着テープ間２２の境界Ｇ2の延在方向とが互いに交差配置されるもの。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被研磨物を保持する保持面を備えたポリウレタン樹脂シートを有し、テープ基材の一面と他面にそれぞれ複数枚のノンサポート型粘着テープが互いに重ならずに隣接して貼り合わされた両面粘着テープが、ポリウレタン樹脂シートの保持面の反対側面に粘着される保持パッドであって、
テープ基材の一面に備えた複数枚のノンサポート型粘着テープ間の境界の延在方向と、テープ基材の他面に備えた複数枚のノンサポート型粘着テープ間の境界の延在方向とが互いに交差配置される保持パッド。
【請求項２】
前記保持パッドが、隣り合う２辺の長さがいずれも２０００mm以上とする矩形状、又は直径を２０００mm以上とする円形状である請求項１に記載の保持パッド。
【請求項３】
前記テープ基材の一面に備えた複数枚のノンサポート型粘着テープ間の隙間の延在方向と、テープ基材の他面に備えた複数枚のノンサポート型粘着テープ間の隙間の延在方向の交差角が６０度乃至１２０度の範囲内に定められる請求項１又は２に記載の保持パッド。
【請求項４】
前記テープ基材の一面と他面にそれぞれ貼り合わされた複数枚のノンサポート型粘着テープ間の境界が１．０mm以下である請求項１乃至３のいずれかに記載の保持パッド。
【請求項５】
前記保持パッドを構成するポリウレタン樹脂シートが、Ａ硬度を５以上５０以下とする保持面を備える請求項１乃至４のいずれか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、湿式成膜法により製造されたポリウレタン樹脂シートを有してなる保持パッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば、液晶用ガラス基板等のフラットディスプレイパネルでは、大型化、軽量化、薄型化のニーズが大きく、例えば、一辺が３ｍを超える大型のガラス基板が使用されるに至っている。このようなガラス基板等の被研磨物を研磨パッドによって研磨加工するときには、該被研磨物を保持する保持パッドも該被研磨物のサイズの拡大に合わせて大型化する必要がある。
【０００３】
大型保持パッドは、軟質で密着保持性のある保持面を備えて被研磨物を保持するポリウレタン樹脂シートと、このポリウレタン樹脂シートにおける保持面の反対側に粘着されて該ポリウレタン樹脂シートを保持定盤に貼り付ける両面粘着テープとを有して構成される。両面粘着テープが備えるテープ基材の存在によって軟質なポリウレタン樹脂シートに腰の強さを付加し、取扱い性の向上を図っている。
【０００４】
このような大型ガラス基板用の大型保持パッドでは、保持定盤に貼り付けるための両面粘着テープも大型保持パッドに対応する大型のものが必要であるが、２０００mm幅以上（特に、２５００mm幅以上）の両面粘着テープは汎用品としての入手に困難があるため、１個の大型保持パッドに複数枚の両面粘着テープを並べて用いるものが提案されてきた。ところが、両面粘着テープは剛性のあるテープ基材の両面に粘着層を設けたものであり、このような両面粘着テープの保管や運搬時には相隣る両面粘着テープの境界部で折れ曲がり、折れ痕に起因して保持面の平坦性を損なうおそれがある。また、保持定盤への貼付け時には、ポリウレタン樹脂シートが軟質であることから、相隣る両面粘着テープの境界部でポリウレタン樹脂シートが伸ばされることがあり、保持定盤に貼り付けられたポリウレタン樹脂シートの保持面に皺やくぼみを形成し、このような保持パッドを用いて研磨加工された被研磨物の研磨品質を損なうおそれもある。
【０００５】
そこで従来、大型保持パッド用の両面粘着テープとして、大型ポリウレタン樹脂シートと同じサイズで高剛性の１枚物をなすＰＥＴフィルム等からなるテープ基材を採用し、このテープ基材の両面に、粘着層のみでシート状に形成された複数枚のノンサポート型粘着テープを互いに隙間を介して並列に貼り合わせるものが開示されている（特許文献１、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第5398376号公報
【特許文献２】特許第5640076号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の保持パッドは、両面粘着テープを構成するテープ基材の一面の側に備えた複数枚のノンサポート型粘着テープ間の隙間と、テープ基材の他面の側に備えた複数枚のノンサポート型粘着テープ間の隙間とが、保持パッドの厚み方向において重なり合っている。このような保持パッドによって保持された被研磨物の研磨加工時には、片面研磨装置の保持定盤に上述の両面粘着テープを介して配置される軟質のポリウレタン樹脂の保持面に保持されることとなる被研磨物が、両面粘着テープの一面の側の隙間と他面の側の隙間がそれらの長さ方向に渡り重複して相乗的に転写された状態で研磨加工されるものになり、被研磨物の研磨品質を損なう。
【０００８】
特許文献２に記載の保持パッドは、両面粘着テープを構成するテープ基材の一面の側に備えた複数枚のノンサポート型粘着テープ間の隙間の延在方向と、テープ基材の他面の側に備えた複数枚のノンサポート型粘着テープ間の隙間の延在方向とが、互いに平行をなす位置に配置され、特許文献１に記載の如くの厚み方向における重なり合いが回避されている。このような両面粘着テープを用いて研磨加工される被研磨物であっても、両面粘着テープの互いに平行をなす位置に配置された隙間のそれぞれが転写され、その被研磨面には一定間隔で平行をなす極めて特徴的な筋状の研磨ムラを生じる場合がある。この特徴的な研磨ムラは、薄厚化に伴い、従来では問題にならなかった程度の品質でも、薄い基板の研磨では、影響が出易く品質低下になり、望ましくない。
【０００９】
本発明の課題は、テープ基材の一面と他面にそれぞれ複数枚のノンサポート型粘着テープが互いに隙間を形成せず、又は小隙間を介して並んで貼り合わされた両面粘着テープを、ポリウレタン樹脂シートの保持面の反対側面に粘着して構成される保持パッドを用いる研磨加工において、被研磨物の被研磨面における特徴的な研磨ムラの発生を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に係る発明は、被研磨物を保持する保持面を備えたポリウレタン樹脂シートを有し、テープ基材の一面と他面にそれぞれ複数枚のノンサポート型粘着テープが互いに重ならずに隣接して貼り合わされた両面粘着テープが、ポリウレタン樹脂シートの保持面の反対側面に粘着される保持パッドであって、テープ基材の一面に備えた複数枚のノンサポート型粘着テープ間の境界の延在方向と、テープ基材の他面に備えた複数枚のノンサポート型粘着テープ間の境界の延在方向とが互いに交差配置されるようにしたものである。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において更に、前記保持パッドが、隣り合う２辺の長さがいずれも２０００mm以上とする矩形状、又は直径を２０００mm以上とする円形状であるようにしたものである。
【００１２】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明において更に、前記テープ基材の一面に備えた複数枚のノンサポート型粘着テープ間の境界の延在方向と、テープ基材の他面に備えた複数枚のノンサポート型粘着テープ間の境界の延在方向の交差角が６０度乃至１２０度の範囲内に定められるようにしたものである。
【００１３】
請求項４に係る発明は、請求項１乃至３のいずれかに係る発明において更に、前記テープ基材の一面と他面にそれぞれ貼り合わされた複数枚のノンサポート型粘着テープ間の境界の幅が１．０mm以下であるようにしたものである。
【００１４】
請求項５に係る発明は、請求項１乃至４のいずれかに係る発明において更に、前記保持パッドを構成するポリウレタン樹脂シートが、Ａ硬度を５以上５０以下とする保持面を備えるようにしたものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、保持パッドを構成するポリウレタン樹脂シートの保持面の反対側面に粘着される両面粘着テープにおいて、テープ基材の一面に備えた複数枚のノンサポート型粘着テープ間の境界の延在方向と、テープ基材の他面に備えた複数枚のノンサポート型粘着テープ間の境界の延在方向とが互いに交差配置されるものにした。これにより、このような保持パッドを用いる研磨加工において、被研磨物の被研磨面に上述の２方向の境界に起因して該被研磨面に生ずる研磨ムラを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は本発明の保持パッドの一例を模式的に分解して示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
１．保持パッドの特徴的構成及び作用
(1)保持パッドを構成するポリウレタン樹脂シートに粘着される両面粘着テープにおいて、テープ基材の一面に備えた複数枚のノンサポート型粘着テープ間で隙間を形成せず、又は小隙間を形成してなる境界Ｇ1の延在方向と、テープ基材の他面に備えた複数枚のノンサポート型粘着テープ間で隙間を形成せず、又は小隙間を形成してなる境界Ｇ2の延在方向とが交差角αをなして互いに交差配置される。
【００１８】
このようは保持パッドにおいて、上述のテープ基材の両面のそれぞれに形成された境界Ｇ1と境界Ｇ2が該保持パッドの厚み方向で重なり合う箇所は、それらの境界Ｇ1と境界Ｇ2の交点である局所のみになる。従って、このような保持パッドに被研磨物を保持して研磨加工するに際しては、上述の境界Ｇ1、Ｇ2の重なり部分が少なく影響も極僅かになり、該被研磨物における被研磨面の平坦性を大きく損なうことがない。また、被研磨物の被研磨面に、一定間隔で平行をなす極めて特徴的な筋状の研磨ムラが発生せず、品質低下を抑制する。
【００１９】
(2)保持パッドが、隣り合う２辺の長さがいずれも２０００mm以上とする矩形状、又は直径を２０００mm以上とする円形状とする大型保持パッドであるとき、保持パッドは、両面粘着テープが備えるテープ基材の存在によって軟質なポリウレタン樹脂シートに腰の強さを付加し、保持定盤への貼り付け時に該保持定盤との間に空気の噛み込みを生じたり、皺を生ずることなく、従って熟練を要することなく貼り付けでき、取扱い性を向上できる。
【００２０】
また、両面粘着テープを構成するテープ基材が１枚物とされることにより、保持パッドの保管や運搬時に該保持パッドを巻物とするときにも、テープ基材の両面に貼り合わされたノンサポート型粘着テープの境界部分における保持パッドの折れ曲がりを抑えることができる。また、保持パッドの保持定盤への貼り付け時に軟質なポリウレタン樹脂シートが上述のノンサポート型粘着テープの境界に対応する部分で伸びるのを抑えることができる。これにより、保持パッドを構成するポリウレタン樹脂シートの保持面に皺やくぼみを生ずることが回避され、これらの皺やくぼみが被研磨物に転写して該被研磨物における被研磨面の平坦性を損なうことを防止できる。
【００２１】
(3)前述(1)の境界Ｇ1と境界Ｇ2の交差角αは、９０度とすることが理想であるものの、９０度±３０度（６０度乃至１２０度）であれば前述(1)の作用を得ることができ、９０度±１０度（８０度乃至１００度）であれば前述(1)の作用をより確実に得ることができる。
【００２２】
(4)前述(1)の境界Ｇ1と境界Ｇ2の幅は、０．０mmである（隙間がない）ことが最も好ましいが、１．０mm以下（小隙間）であれば、それらの境界Ｇ1、Ｇ2の存在が被研磨物における被研磨面の平坦性に及ぼす悪影響を最小限に抑えることができる。
【００２３】
(5)本発明の保持パッドを構成するポリウレタン樹脂シートが、Ａ硬度を５以上５０以下とする程度に軟質な保持面を備えるとき、ポリウレタン樹脂シートの保持面は被研磨物を安定的に密着保持するに必要とされる軟質性を確実に備えつつ、被研磨物が保持面に過度に沈み込むことを抑制するものになる。そして、このような保持パッドに本発明が適用されるとき、前述(1)の境界Ｇ1、Ｇ2の重なりがそのように軟質なポリウレタン樹脂シートの保持面を介して被研磨物に転写し、該被研磨物における被研磨面の平坦性が損なわれるおそれを効果的かつ顕著に回避できる。
【００２４】
２．保持パッドの製造方法
本発明の保持パッドを製造する方法として、代表的な方法を以下に説明する。該方法は、少なくとも以下の構成：
準備工程
塗布工程
凝固再生工程
洗浄・乾燥工程
研削処理工程
ラミネート加工工程
を含んでいる。
【００２５】
（準備工程）
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。）及び添加剤を混合してポリ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良い。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、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。ポリ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、ポリ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ポリ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ポリウレタン樹脂溶液を得る。
【００２６】
（塗布工程）
塗布工程では、準備工程で得られたポリ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、ポリ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。
【００２７】
（凝固再生工程）
凝固再生工程では、成膜基材に塗布されたポリウレタン樹脂溶液が、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）に案内される。本例では、凝固液として、水を用いている。凝固液中では、まず、ポリウレタン樹脂溶液の表面側に緻密な微細孔が形成されスキン層が形成される。その後、ポリ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上にシート状に凝固再生されて発泡が形成された樹脂シートが形成される。ポリ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、発泡及び微細孔が網目状に連通する。
【００２８】
（洗浄・乾燥工程）
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ポリ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。
【００２９】
（研削処理工程）
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と反対の面側にバフ処理等の研削処理を施す。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、ポリウレタン樹脂シートが得られる。
【００３０】
（ラミネート加工工程）
ラミネート加工工程は、研削処理工程で得られたポリウレタン樹脂シートの保持面の反対側面に、別途作製した両面粘着テープをラミネート機により並ばせて貼り合わせる。
【００３１】
両面粘着テープは、１枚の高剛性のＰＥＴフィルム等からなるテープ基材の両面に、粘着層のみでシート状に形成された複数枚のノンサポート型粘着テープを互いに重ならずに隣接して貼り合わせたものである。このとき、テープ基材の一面に備えた複数枚のノンサポート型粘着テープ間の境界Ｇ1の延在方向と、テープ基材の他面に備えた複数枚のノンサポート型粘着テープ間の境界Ｇ2の延在方向とが交差角αをなして互いに交差配置される。ノンサポート型粘着テープのポリウレタン樹脂シートが粘着される面の反対側面は剥離フィルムで覆われている。
【００３２】
テープ基材の厚さは本発明の主旨を逸脱しない範囲で任意に設定できるが、例えば、５０〜２００μm、好ましくは５０〜１００μmとすることができる。また、テープ基材としてＰＥＴフィルムを例示しているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ポリプロピレンや二軸延伸ポリプロピレン（ＯＰＰ）等を用いても良い。粘着層の厚さは本発明の主旨を逸脱しない範囲で任意に設定できるが、例えば、１０〜７０μmとすることができる。
【００３３】
尚、このようにして製造されたポリウレタン樹脂シートの表面には、内部よりも高密度で皮膜状の表面層（スキン層）が形成される。このスキン層の表面は被研磨物との接触性に優れるため、被研磨物の保持が可能となる。即ち、スキン層の表面が被研磨物を保持するための保持面となる。
【００３４】
３．具体的実施結果
3-1．実施例１（図１参照）
(1)実施例１の保持パッド１００を以下の手順で用意した。
i．湿式成膜法により得たＡ硬度３０であるポリウレタン樹脂シート１０の保持面１１に対する反対側面をバフ処理し、厚さを０．８mmとした。
【００３５】
Ａ硬度は、２５℃におけるものであり、日本工業規格（ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３）に準拠して測定した。より具体的には、３０mm×３０mmの試料片を厚さ４．５mm以上となるように重ね、Ａ型硬度計（日本工業規格、ＪＩＳ  Ｋ７３１１）を用いて測定した。
【００３６】
得られたポリウレタン樹脂シート１０を、１辺の長さを２１００mmとする正方形に裁断した。
【００３７】
ii．両面粘着テープ２０を作製した。両面粘着テープ２０は、１枚の高剛性のＰＥＴフィルムからなる厚さ７５μmのテープ基材２０Ａの両面に、粘着層のみでシート状に形成された厚さ５５μmのノンサポート型粘着テープ２１、２２を、各面において２枚ずつ、互いに重ならずに隣接して貼り合わせた。このとき、テープ基材２０Ａの一面に備えた２枚のノンサポート型粘着テープ２１間の境界Ｇ1の延在方向と、テープ基材２０Ａの他面に備えた２枚のノンサポート型粘着テープ２２間の境界Ｇ2の延在方向とが交差角α＝９０度をなして互いに交差配置するようにした。各ノンサポート型粘着テープ２１、２２の外面には剥離フィルム２１Ｆ、２２Ｆが貼り合わされていた。
【００３８】
iii．ポリウレタン樹脂シート１０の保持面１１に対する反対側のバフ処理面に、図１に示す如くに両面粘着テープ２０における剥離フィルム２１Ｆが剥離されたノンサポート型粘着テープ２１を粘着させた。これにより、保持パッド１００が作製された。
【００３９】
(2)上述(1)で作製した保持パッド１００を、試験研磨用に直径６８０mmの円形に裁断した。このとき、粘着テープ間の境界Ｇ1及びＧ2をいずれも含むように裁断した。裁断した保持パッド１００における剥離フィルム２２Ｆを剥離し、この保持パッド１００をノンサポート型粘着テープ２２を介して保持定盤に貼り付けた。
【００４０】
保持パッド１００に被研磨物としてガラス基板を保持し、片面研磨装置の研磨定盤に設けた研磨パッドによりガラス基板を研磨加工した。
【００４１】
3-2．比較例１
実施例１におけると同様のポリウレタン樹脂シート１０、両面粘着テープ２０によって保持パッドを作製するに際し、境界Ｇ1と境界Ｇ2を互いに平行配置させ、実施例１と同様のガラス基板の研磨加工にこの保持パッドを供した。
【００４２】
3-3．結果
実施例１と比較例１によるガラス基板の研磨加工後、ガラス基板の被研磨面にハロゲンランプを照射し、外観検査を実施した。
【００４３】
比較例１の保持パッドでは、一部のガラス表面に、柔らかい保持パッドに同方向でのたるみが発生したためか、一定間隔で平行をなすような薄い筋が観察された。これに対し、実施例１の保持パッドでは、外観上筋は観察されなかった。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明によれば、テープ基材の一面と他面にそれぞれ複数枚のノンサポート型粘着テープが互いに重ならずに隣接して貼り合わされた両面粘着テープを、ポリウレタン樹脂シートの保持面の反対側面に粘着して構成される保持パッドを用いる研磨加工において、被研磨物の被研磨面における特徴的な研磨ムラの発生を抑制することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１００  保持パッド
１０  ポリウレタン樹脂シート
１１  保持面
２０  両面粘着テープ
２１、２２  ノンサポート型粘着テープ
Ｇ1、Ｇ2  境界
α  交差角
【図１】
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