(57)【要約】【課題】被研磨物の平坦性を確保可能で研磨効率を向上させることができる研磨布を提供する。【解決手段】研磨パッド１は、ポリウレタン樹脂製のポリウレタンシート２を有している。ポリウレタンシート２は、厚さ方向に沿って丸みを帯びた断面略三角状の大きなセル３が形成されている。セル３にはポリウレタン樹脂が隔壁状に存在しており、ポリウレタン樹脂中には微小発泡４が形成されている。一部の微小発泡４にはポリウレタンシート２の製造時に添加される微小粒子５が内在しており、微小粒子５は脱離可能とされている。ダミー研磨等で研磨面Ｐに位置する微小粒子５を脱離させることにより、研磨面Ｐに研磨粒子を含む研磨液をほぼ均等に貯留する微小発泡が形成される。【選択図】  図１
2004358584.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
微小粒子が含有された軟質プラスチックフォームシートを有する研磨布において、前記シートは、研磨面に前記微小粒子が脱離されて形成される微小発泡構造を有することを特徴とする研磨布。
【請求項２】
前記シートは、ポリウレタン連続発泡体であることを特徴とする請求項１に記載の研磨布。
【請求項３】
前記シートは、前記研磨面に前記微小粒子が脱離可能に含有されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の研磨布。
【請求項４】
前記微小粒子は、粒子径が０．６μｍから５μｍであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の研磨布。
【請求項５】
前記微小粒子は、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、アルミナジルコニア、酸化アルミニウム、二酸化珪素、炭化珪素、ダイヤモンド、酸化第二鉄、酸化チタン、二酸化マンガン、炭酸カルシウム及び酸化クロムから選択される少なくとも１種の研磨粒子であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の研磨布。
【請求項６】
微小粒子が含有された軟質プラスチックフォームシートを有し、該シートの研磨面に前記微小粒子が脱離されて形成される微小発泡構造を有した研磨布を用いる被研磨物の研磨加工方法であって、研磨装置の定盤に前記研磨布を装着し、前記研磨面から前記微小粒子を実質的にすべて脱離させた後、研磨粒子を含む研磨液を用いて前記被研磨物の研磨加工を行うことを特徴とする研磨加工方法。
【請求項７】
前記研磨装置によるダミー研磨で前記微小粒子の脱離を行うことを特徴とする請求項６に記載の研磨加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、研磨布及び研磨加工方法に係り、特に、微小粒子が含有された軟質プラスチックフォームシートを有する研磨布及び該研磨布を用いた研磨加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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、シリコンウエハ、液晶ガラス等、高精度に平坦性が要求される材料の平坦加工には、研磨布が用いられている。例えば、シリコンウエハ等の精密研磨加工に用いられる研磨布としては、不織布を樹脂溶液に含浸後乾燥させた不織布タイプ（特許文献１参照）の研磨布が知られている。しかしながら、このタイプの研磨布は柔軟性を有するため、研磨効率が低い点や被研磨物の周縁部が中央部より研磨されるロールオフが生じやすい点で欠点がある。研磨効率を改善するために、高硬度のプラスチック中に中空微小球状体等による独立発泡構造を有した研磨布が開示されている（例えば、特許文献２参照）。しかし、このタイプの研磨布は高硬度のため、例えば、ハードディスク用のアルミニウム基板の研磨加工に用いたときに、アルミニウム基板の表面にキズが発生する、という欠点がある。
【０００３】
一方、湿式成膜法による発泡構造を具備したスウェードタイプの軟質プラスチックフォームに高硬度のフィルム等を貼り合わせた研磨布が開示されている（例えば、特許文献３参照）。軟質プラスチックフォームは、一般に湿式成膜法で製造され、軟質プラスチックフォームの内部には研磨面に対しほぼ直交方向に比較的大きなセルが形成されている。また、セル間には軟質プラスチックが隔壁状に存在しており、隔壁中には大きさが制御されていない比較的小さな微小発泡が形成されている。
【０００４】
更に、軟質プラスチックフォームに研磨粒子として微小粒子の炭酸バリウムを含有させたシリコンウエハ用の研磨布が開示されている（例えば、特許文献４参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−８１７８号公報
【特許文献２】
特表平８−５００６２２号公報
【特許文献３】
特開平１０−２４９７０９号公報
【特許文献４】
特開２００１−１２７０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献３の研磨布は、軟質プラスチックフォームシートを基布としているため、特許文献１のものと同様に、研磨効率やロールオフの点で問題がある。また、特許文献４の研磨布をアルミニウム基板の研磨加工に用いると、研磨布中の微小粒子によりアルミニウム基板の表面にキズが発生する、という問題点がある。従って、被研磨物の平坦性を確保可能で研磨効率が高く、アルミニウム基板等の被研磨物の表面にキズが生じない研磨布の開発が求められている。
【０００７】
本発明は上記事案に鑑み、軟質プラスチックフォームシートを基布とし被研磨物の平坦性を確保可能で研磨効率を向上させることができる研磨布及び該研磨布を用いた研磨加工方法を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様は、微小粒子が含有された軟質プラスチックフォームシートを有する研磨布において、前記シートは、研磨面に前記微小粒子が脱離されて形成される微小発泡構造を有することを特徴とする。
【０００９】
第１の態様では、軟質プラスチックフォームシートが研磨面に微小粒子が脱離して形成される微小発泡構造を有しているため、研磨面から微小粒子を離脱させることで、研磨面に研磨粒子を含む研磨液を貯留可能な微小発泡が形成されるので、研磨時に研磨面に研磨液に含まれる研磨粒子が常時供給され研磨効率が向上すると共に、被研磨物の平坦性を確保することができる。
【００１０】
第１の態様において、シートには、ポリウレタン連続発泡体を用いることができる。また、シートには、研磨面に微小粒子が脱離可能に含有されていてもよい。この場合に、微小粒子の粒子径が０．６μｍに満たないと微小発泡のサイズが小さく研磨粒子の貯留の障害となり、逆に粒子径が５μｍを超えるとシートの強度が低下するので、微小粒子の粒子径を０．６μｍから５μｍとすることが好ましい。このとき、微小粒子を、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、アルミナジルコニア、酸化アルミニウム、二酸化珪素、炭化珪素、ダイヤモンド、酸化第二鉄、酸化チタン、二酸化マンガン、炭酸カルシウム及び酸化クロムから選択される少なくとも１種の研磨粒子とすれば、これらの微小粒子は軟質プラスチックフォームとの結合性を有していないので、研磨面から微小粒子を容易に離脱させることができる。
【００１１】
また、本発明の第２の態様は、微小粒子が含有された軟質プラスチックフォームシートを有し、該シートの研磨面に前記微小粒子が脱離されて形成される微小発泡構造を有した研磨布を用いる被研磨物の研磨加工方法であって、研磨装置の定盤に前記研磨布を装着し、前記研磨面から前記微小粒子を実質的にすべて脱離させた後、研磨粒子を含む研磨液を用いて前記被研磨物の研磨加工を行うことを特徴とする。
【００１２】
第２の態様によれば、微小粒子は研磨加工前に研磨面から実質的にすべて脱離されるので、第１の態様と同様の作用効果を奏することができると共に、研磨加工を行うときに被研磨面に微小粒子が存在しないので、微小粒子による被研磨面に対するキズの発生を防止することができる。このとき、微小粒子を離脱させる研磨装置と研磨加工を行う研磨装置とは異なっていてもよく、また、研磨装置によるダミー研磨で微小粒子の脱離を行うようにしてもよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明に係る研磨布をハードディスクに使用されるアルミニウム基板研磨用の研磨パッドに適用した実施の形態について説明する。
【００１４】
＜研磨パッド＞
図１に示すように、研磨パッド１は、ポリウレタン樹脂で形成された一面がナップ（けば）状の軟質プラスチックフォームシートとしてのポリウレタンシート２を有している。ポリウレタンシート２は、厚さ方向に沿って丸みを帯びた断面略三角状の大きなセル（気孔）３が形成されている。セル３は、被研磨物の被研磨面に対向する研磨面Ｐ側の大きさが、研磨機に装着される装着面側より小さく形成されている。セル３同士の間にはポリウレタン樹脂が隔壁状に存在しており、ポリウレタン樹脂中には概ね均等に分散した微小発泡（フォーム）４が形成されている。これらの微小発泡４は、図示を省略した微細な連通孔で相互に立体的に網目状につながっている。従って、ポリウレタンシート２は、ポリウレタン連続発泡体として構成されている。
【００１５】
一部の微小発泡４には、ポリウレタンシート２の製造時に添加された微小粒子５が内在している。微小粒子５は粒子径が０．６〜５μｍとされており、微小発泡４は微小粒子５の粒子径以上の大きさとされている。微小粒子５を含有する微小発泡４は、概ね、微小粒子を含有しない微小発泡４より大きな空間を有している。また、ポリウレタンシート２の研磨面Ｐ及びセル３の内壁面の近傍に位置する微小粒子５は、研磨面Ｐ及びセル３の内壁面から脱離可能に微小発泡４に内在している。従って、ポリウレタンシート２には微小粒子５が含有されており、ポリウレタンシート２は研磨面Ｐ側に微小粒子５が脱離されて形成される微小発泡構造を有している。なお、セル３及び一部の微小発泡４は、ポリウレタンシート２の研磨面Ｐで開口している。
【００１６】
また、研磨パッド１は、ポリウレタンシート２の研磨面Ｐの反対面側（下面側）に、ポリウレタンシート２の製造時に基材とされたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製のフィルム層７を有している。フィルム層７の下面側には、他面側（最下面側）に剥離紙９を有し研磨機に研磨パッド１を装着するための両面テープ８が貼り合わされている。
【００１７】
＜研磨パッドの製造方法＞
図３に示すように、研磨パッド１を製造するには、まず、配合工程でポリウレタン樹脂、微小粒子５及び添加剤を配合する。樹脂には、ポリエステル系、ポリエーテル系等のポリウレタン樹脂を用い、ポリウレタン樹脂が３０％となるように溶剤のＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（以下、ＤＭＦと略称する。）に溶解させてポリウレタン樹脂溶液を得る。添加剤としては、微小発泡４の大きさや量（個数）を制御するために、カーボンブラック等の顔料、発泡を促進させる親水性活性剤及び成膜安定剤の疎水性活性剤等を用いることができる。
【００１８】
微小粒子５には、ポリウレタン樹脂溶液に対する相溶性やポリウレタン樹脂との結合性のない微小粒子、例えば、研磨粒子の場合は、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、アルミナジルコニア、酸化アルミニウム、二酸化珪素、炭化珪素、ダイヤモンド、酸化第二鉄、酸化チタン、二酸化マンガン、炭酸カルシウム及び、酸化クロムから選択される１種又は２種以上を混合したものが使用される。微小粒子５の添加量がポリウレタン樹脂に対して１重量％より少ないと、微小発泡４の変化が少なく（微小発泡４のサイズが小さく）研磨における効果が出にくくなり、逆に１００重量％より多いと、研磨パッド１自体の強度が低下すると共に、微小粒子５の脱離性も悪くなるので好ましくない。微小粒子５の添加量は、１〜１００重量％とすることが好ましく、１０〜５０重量％とすることがより好ましい。
【００１９】
調製したポリウレタン樹脂溶液に、微小粒子５、顔料等の添加剤及び溶剤のＤＭＦを添加し十分に攪拌して混合する。濾過により凝集塊等を除去した後、真空下で脱泡を行うことにより、微小粒子５を添加混合した樹脂エマルジョンを調製する。
【００２０】
次の成膜工程では、調製した樹脂エマルジョンを、ＰＥＴ製の基材（フィルム層７）上に厚さがほぼ均一となるように、リバースコータを用いて連続的に塗工し、水中に浸漬してＤＭＦを脱溶媒させることにより、ポリウレタン樹脂を再生凝固させる。水中で樹脂エマルジョンからＤＭＦが脱溶媒するときに比較的大きなセル３が形成される。このとき、基材が水を浸透させないため、ＤＭＦは基材側からではなく塗工した樹脂エマルジョンの表面側から脱溶媒するので、セル３の基材側が表面側より大きく形成される。また、ＤＭＦが水中に抜ける際にポリウレタン樹脂中には微小発泡４が連続発泡状に形成される。なお、ポリウレタンシート２の隔壁には、微小発泡４が概ね均等に分布するように形成される。
【００２１】
次に、バフ工程では、得られたシート状のポリウレタン樹脂の研磨面Ｐ側の面にバフ（表面サンディング）を施しポリウレタン樹脂の表面層（いわゆるスキン層）を除去する。図４はバフ前のポリウレタンシート２を、図５はバフ後のポリウレタンシート２をそれぞれ模式的に示している。これにより、一部のセル３及び微小発泡４が研磨面に開口され、ポリウレタンシート２の研磨面Ｐはナップ状の性状となる。このとき、ポリウレタンシート２の研磨面Ｐ近傍に位置する微小粒子５は、微小発泡４に研磨面Ｐから脱離可能に内在している。なお、図４、５においては、フィルム層７を捨象している。
【００２２】
ところで、ポリウレタンシート２には、得られたシート状のポリウレタン樹脂は、厚さ方向に沿ってセル３が形成されており、ポリウレタン樹脂はセル３を隔てる隔壁状に存在している。上述した成膜工程において、ポリウレタンシート２に形成されたセル３の形状、サイズ及びポリウレタン樹脂の使用量を同じとし、微小発泡４のサイズが大きくなるように制御すると、隔壁の厚さが大きくなりポリウレタンシート２の研磨面Ｐ（図１参照）の面積は大きくなる。従って、成膜工程では、研磨加工時の研磨効率を考慮して、隔壁の厚さが大きくポリウレタンシート２の研磨面Ｐの面積を大きく確保するように制御する。
【００２３】
次いで、ラミネート工程で、基材（フィルム層７）の研磨面Ｐの反対面に他面に剥離紙９が貼付された両面テープ８を貼り合わせ、次の抜き加工工程で、所望の形状、例えば直径６４０ｍｍの円形に型抜きをして、製品検査工程で、汚れやバフ等の屑の付着がないことを確認する等の検査を行うことで、研磨パッド１を完成させる。
【００２４】
＜研磨加工＞
次に、研磨パッド１を両面研磨用研磨機に装着してアルミニウム基板を研磨加工する研磨加工方法について説明する。
【００２５】
図７に示すように、研磨加工に用いられる研磨機２０は、電源部、制御部及び研磨機２０を駆動するモータ等が収容された基台２３を備えている。基台２３の上側には、被研磨物としてのアルミニウム基板の下面を研磨するための下定盤２２が配置されている。下定盤２２の上方には、下定盤２２の中心軸の延長上に中心軸を有しアルミニウム基板の上面を研磨するための上定盤２１が配置されている。これら下定盤２２及び上定盤２１には、それぞれ上面、下面に、後述するように研磨パッド１がそれぞれ装着される。上定盤２１及び下定盤２２はそれぞれ反対方向（図７の矢印方向）に回転可能に支持されており、上定盤２１の回転駆動力は支柱３０内の図示しない垂直伝達軸、水平支持軸３１、駆動軸２４を介して基台２３内のモータから伝達され、下定盤２２の回転駆動力は図示しないギア等を介してモータから伝達される。また、水平支持軸３１には上定盤２１を上下動可能な定盤上下シリンダ２５が固定されている。更に、駆動軸２４は、複数本の研磨液供給チューブ３８を有し上定盤２１に研磨液を供給する供給盤２６を貫通して、上定盤２１に固定されている。供給盤２６には、研磨加工時に上定盤２１を下定盤２２に向けて加圧する圧力を調整するための加工圧力調整シリンダ２７が配設されている。
【００２６】
また、供給盤２６には研磨液を送液するための送液管３７の一端が接続されており、送液管３７の他端は研磨液を送液する送液ポンプ３６に接続されている。送液ポンプ３６は、研磨液を貯蔵する図示しない研磨液タンクに接続されている。
【００２７】
（研磨パッド装着工程）
図６に示すように、まず、装着工程で研磨パッド１を研磨機２０に装着する。すなわち、定盤上下シリンダ２５により上定盤２１を上方に移動させ、下定盤２２との間を離間させ、剥離紙９を剥がして上定盤２１の下面及び下定盤２２の上面に研磨パッド１をそれぞれ貼り付ける。なお、この状態では、２枚の研磨パッド１の研磨面Ｐには、微小粒子５が脱離可能に含有されている。
【００２８】
（ダミー研磨工程）
次のダミー研磨工程では、定盤上下シリンダ２５により上定盤２１を下方に移動させて上下２枚の研磨パッド１の間にアルミニウム基板と同等のダミー研磨物（研磨加工対象のアルミニウム基板とは別のアルミニウム基板）を挟み、アルミニウム基板を研磨する場合とほぼ同じモータの回転速度、加工圧力等の条件で研磨パッド１の研磨面Ｐ及びセル３の内壁面の近傍に存在する微小粒子を離脱させるダミー研磨を行う。図２に示すように、ダミー研磨工程で、上下２枚の研磨パッド１の研磨面Ｐ及びセル３の内壁面の近傍に位置していた微小粒子５は、加工圧力調整シリンダ２７からの押圧力、並びに、上定盤２１及び下定盤２２の回転力による隔壁の変形により微小発泡４からすべて脱離し、バフ工程で形成された微小発泡４の開口に加え、研磨液を貯留・移動可能な新たな微小発泡４の微小開口６が形成される。上述したように、研磨パッド１の成膜工程では、ポリウレタンシート２の隔壁に微小発泡４が概ね均等に分布するように形成されるため、このダミー研磨工程で研磨面Ｐには微小発泡４がほぼ均一に分散した状態となる。
【００２９】
（研磨加工工程）
次に研磨加工工程では、ダミー研磨物を研磨加工対象のアルミニウム基板と交換し、アルミニウム基板の両面を研磨加工する。すなわち、図８に示すように、アルミニウム基板４０は、加工圧力調整シリンダ２７からの加圧により、上定盤２１及び下定盤２２と共に回転する２枚の研磨パッド１に挟まれ、アルミニウム基板４０と研磨パッド１との間には研磨粒子を含むスラリ状の研磨液が供給される。研磨液３５に含まれる研磨粒子は、研磨の進行に伴い、研磨パッド１とアルミニウム基板４０との間に侵入し、アルミニウム基板４０の両面（被研磨面）が研磨加工される。
【００３０】
以上のように、本実施形態の研磨パッド１は研磨面Ｐに微小発泡４がほぼ均一に分散しており、研磨粒子を含む研磨液は微小発泡４内及びセル３内に貯留され、網目状に形成された連通孔を移動可能である。ダミー研磨工程で微小粒子５が離脱した微小発泡４内の空間は微小粒子５が存在しない微小発泡４内の空間より大きく、研磨粒子の移動の自由度が高まり、また、配合工程での微小粒子５の添加量によりその数も増加させることができる。このため、研磨加工工程では、研磨液に含まれる研磨粒子が連通孔を介して微小発泡４及びセル３間を移動し、アルミニウム基板４０の被研磨面に対してほぼ均等かつ十分に供給され、アルミニウム基板４０の研磨が行われる。従って、研磨ムラがなくアルミニウム基板４０の表面に対して平坦性を確保した研磨加工を行うことができると共に、アルミニウム基板４０の周縁部と中央部とがほぼ均等に研磨加工されるため、ロールオフによる加工不良を低減させることができる。
【００３１】
また、本実施形態の研磨パッド１は、成膜工程での制御により隔壁の厚さが大きくポリウレタンシート２の研磨面Ｐの面積を大きく確保することが可能である。従って、研磨パッド１の研磨面Ｐの面積を大きくすることで、研磨面Ｐとアルミニウム基板４０との接触面積が増加するので、研磨効率の向上が可能となる。
【００３２】
更に、本実施形態の研磨パッド１を用いた研磨加工において、ダミー研磨工程で研磨面Ｐから微小粒子５を実質的にすべて除去するので、研磨加工工程では研磨面Ｐに微小粒子５が存在せず、アルミニウム基板４０の表面に対する研磨加工によりキズの発生が防止される。
【００３３】
一般に、アルミニウム基板４０の研磨加工では、研磨粒子の粒子径は、一次研磨で０．１〜１μｍ程度、二次研磨で０．００１〜０．１μｍ程度のものが使用されている。本実施形態では、微小発泡４は大きさが微小粒子５の粒子径以上に形成されるため、ポリウレタンシート２を製造するときに添加する微小粒子５の粒子径を変えることで、所望の大きさの微小発泡４を容易に形成させることができる。微小粒子５の粒子径が０．６μｍより小さすぎると、微小発泡４の大きさが小さく研磨粒子を貯留することが難しくなるため研磨効率を高めることが難しく、逆に粒子径が５μｍより大きいと、ポリウレタン樹脂の隔壁の厚さが薄いところで５〜１０μｍ程度であるため、研磨パッド１の強度及び微小粒子５の脱離性に影響する。このため、研磨に際して好ましい微小粒子５の粒子径は０．６μｍ〜５μｍであり、１μｍ〜３μｍがより好ましい。成膜工程で微小発泡４及び連通孔の大きさを制御することにより、研磨パッド１内、セル３間及び微小発泡４間での研磨粒子を含む研磨液の移動が容易となり、研磨パッド１内及びセル３からも研磨液が微小発泡４に供給されることと相俟って、一次研磨の研磨効率を向上させることができる。
【００３４】
なお、本実施形態では、軟質プラスチックフォームシートとしてポリウレタン樹脂のシートを例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ポリエステル樹脂等の連続気孔を生ずる樹脂を用いてもよい。ポリウレタン樹脂を用いるようにすれば、湿式法により連続発泡体を容易に形成することができる。また、本実施形態では、ポリウレタンシートの製造に湿式成膜法を例示したが、乾式成膜法を用いるようにしてもよい。このとき、例えば、発泡を促進させる親水性活性剤等を添加することで連続発泡体を形成させることが可能である。
【００３５】
更に、本実施形態では、樹脂エマルジョンのＰＥＴ製基材へのリバースコータによる塗工を例示したが、例えば、ロールコータやナイフコータを用いるようにしてもよく、基材に均一な厚さに塗工可能であれば特に制限されるものではない。また、ＰＥＴ以外に使用可能な基材としては、例えば、不織布、織布等を挙げることができる。
【００３６】
また、本実施形態では、ＰＥＴ製の基材上にポリウレタンシート２を成膜する例を示したが、ＰＥＴに樹脂エマルジョンを塗工後、湿式凝固させ基材を剥離してポリウレタンシート２のみを得ることが可能であり、研磨機の定盤に直接装着するようにしてもよい。この場合に、ポリウレタンシート２に別の基材を貼り合わせるようにしてもよく、このような基材には、ＰＥＴ製のフィルム以外に、合成繊維製の不織布や織布を使用するようにしてもよい。
【００３７】
更に、本実施形態では、研磨装置に、被研磨物の両面を研磨する研磨機２０を例示したが、片面を研磨する研磨装置、樹脂製レンズや球面ガラス等を研磨する研磨装置に適用可能なことは論を待たない。更にまた、本実施形態では、研磨機２０に研磨パッド１を装着し、ダミー研磨により研磨面の微小粒子５を脱離させる例を示したが、ダミー研磨専用の研磨機、微小粒子を脱落させる専用の装置（例えば、加振による離脱させる装置でもよい。）等を用いることで、予め微小粒子５を脱離させた後、研磨機２０に装着するようにしてもよい。このようにすれば、研磨機２０への微小粒子５の混入を防止することができる。そして、上記実施形態では、アルミニウム基板を研磨する場合とほぼ同じ条件で研磨パッド１の研磨面Ｐから微小粒子を離脱させる例を示したが、本発明は研磨パッド１の研磨面Ｐから微小粒子を離脱させればよいので、ダミー研磨工程と研磨加工工程での条件を同じにする必要はない。
【００３８】
【実施例】
次に、上記実施形態に従って作製した研磨パッド１の実施例について説明する。なお、比較のために作製した比較例についても併記する。
【００３９】
（実施例１）
下表１に示すように、実施例１では、微小粒子５に平均粒子径２．０μｍの白色溶融アルミナを用い、ポリウレタン樹脂には、ポリエステル−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）系ポリウレタン樹脂を用いた。ポリウレタン樹脂３０％を含むＤＭＦ溶液１００重量部に対し、白色溶融アルミナ１０重量部、顔料としてカーボンブラック３０％を含むＤＭＦ分散液４０重量部、親水性活性剤２重量部、疎水性活性剤２重量部及びＤＭＦ５２重量部を加え混合した樹脂エマルジョンを調製した。この樹脂エマルジョンを用いて研磨パッド１を作製した。
【００４０】
【表１】
2004358584.tif 000003
【００４１】
（実施例２〜実施例３）
表１に示すように、実施例２〜実施例３では、白色溶融アルミナの粒子径を変える以外は、実施例１と同様にした。実施例２では０．６μｍとし、実施例３では５．０μｍとした。
【００４２】
（実施例４〜実施例６）
表１に示すように、実施例４〜実施例６では、白色溶融アルミナの添加量を変える以外は実施例１と同様にした。実施例４では３重量部、実施例５では１０重量部、実施例６では１５重量部とした。
【００４３】
（比較例１）
表１に示すように、比較例１では、白色溶融アルミナを添加させないこと以外は実施例１と同様にした。
【００４４】
（比較例２）
表１に示すように、比較例２では、白色溶融アルミナを３０重量部添加する以外は実施例１と同様にしたが、成膜できず、研磨パッドを作製することができなかった。
【００４５】
（ダミー研磨及び研磨加工）
実施例及び比較例の研磨パッドを用いて、以下の条件でダミー研磨及び研磨加工を行った。
使用研磨機：スピードファム社製  ９Ｂ−５Ｐポリッシングマシン
研磨速度（回転数）：２５ｒ／ｍ
加工圧力：１００ｇ／ｃｍ２
スラリ：フジミインコーポレーティド製  ＤＬ３４７１
（平均粒子径：０．８μｍ、ＤＬ３４７１：水＝１：３の混合液を使用）
スラリ供給量：１００ｃｃ／ｍｉｎ
被研磨物の種類：９５ｍｍφハードディスク用アルミニウム基板
研磨時間：１分間、３分間
【００４６】
（評価）
次に、実施例及び比較例の研磨パッドを、アルミニウム基板に対する研磨レート及びうねりから算出したうねり改善度により評価した。また、研磨後のアルミニウム基板について、目視でアルミニウム基板の表面に対するキズ発生の有無を外観評価した。更に、顕微鏡写真により実施例及び比較例のポリウレタンシートの研磨面Ｐ近傍の断面構造を確認した。
【００４７】
（研磨レート）
研磨レートは、研磨効率を示す数値の一つであり、一分間当たりの研磨量を厚さで表したものである。研磨加工前後のアルミニウム基板の重量減少を測定し、アルミニウム基板の研磨面積及び比重から計算により算出した。
【００４８】
（うねり改善度）
うねり（ｗａｖｉｎｅｓｓ）は、ディスク基板、シリコンウエハなどに対する表面精度（平坦性）を評価するための測定項目の一つであり、光学式非接触表面粗さ計で観察した単位面積当たりの表面像のうねり量（Ｗａ）を、オングストローム（Å）単位で表したものである。試験評価機として、オプチフラットを用いて評価した。特に浮動式磁気ヘッドと組み合わせて使用する固定磁気ディスク（ハードディスク）装置に使用するディスク基板では、このうねりが大きくなると磁気ヘッドの浮上性が悪化することから、研磨加工の際にこのうねりをできるだけ小さく抑えることが重要である。測定結果の数値が低いとうねりが少なく、より平坦な研磨面であることとなる。うねり改善度は、研磨加工前後のアルミニウム基板のうねり量（Ｗａ）の差であり、大きいほどうねり量が小さくなることを意味しアルミニウム基板の平坦性が確保されることを表す。
【００４９】
実施例１〜実施例３の研磨パッド１及び比較例１の研磨パッドについて、研磨時間１分間で研磨加工試験を行い、研磨レート、うねりの改善度及び外観を評価した結果を下表２に示す。また、実施例１〜実施例６の研磨パッド１及び比較例１の研磨パッドについて、研磨時間３分間で研磨加工試験を行い評価した結果を下表３に示す。
【００５０】
【表２】
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【００５１】
表２に示すように、研磨レートについては、白色溶融アルミナを添加した実施例１〜実施例３の研磨パッド１及び白色溶融アルミナを添加していない比較例１の研磨パッドのいずれも安定しており差が見られなかった。また、外観についても研磨したアルミニウム基板状にキズは認められなかった。実施例１〜実施例３の研磨パッド１は、うねりにつき、比較例の研磨パッドに対して、大きく向上している。中でも、粒子径２．０μｍの白色溶融アルミナを添加した実施例１のうねり改善度の高いことが判明した。
【００５２】
下表３に示すように、研磨時間を長くすることにより、うねり改善度が向上する。しかしながら、研磨時間を長くした場合でも実施例の研磨パッドは比較例の研磨パッドよりうねり改善度が高い。また、白色溶融アルミナの添加量については、１０重量％とした実施例５のうねり改善度が高いことが判明した。
【００５３】
【表３】
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【００５４】
図９、１０はそれぞれダミー研磨前の比較例１、実施例１の研磨パッドの研磨面近傍の電子顕微鏡写真を示したものである。図１０から明らかな通り、実施例１の研磨パッドは２μｍのアルミナ粒子が均一に分散していることが分かる。また、図１１はダミー研磨後の実施例１の研磨パッドの研磨面近傍の電子顕微鏡写真を示したものである。ダミー研磨によって、研磨面及びセルの内壁面にあるアルミナ粒子はほとんど脱離しており、隔壁の内部に閉じ込められているアルミナ粒子が若干残っている程度である。このように、アルミナ粒子の添加によって、隔壁部分の微小発泡のサイズ及び数を変化させることが可能である。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、軟質プラスチックフォームシートが研磨面に微小粒子が脱離して形成される微小発泡構造を有しているため、研磨面から微小粒子を離脱させることで、研磨面に研磨粒子を含む研磨液を貯留可能な微小発泡が形成されるので、研磨時に研磨面に研磨液に含まれる研磨粒子が常時供給され研磨効率が向上すると共に、被研磨物の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】
【図１】本発明を適用可能な実施形態の研磨パッドを模式的に示す断面図である。
【図２】本実施形態の研磨パッドをダミー研磨により研磨面の微小粒子を脱離させた状態を模式的に示す断面図である。
【図３】研磨パッドの製造工程を示す工程図である。
【図４】バフ工程前のポリウレタンシートを模式的に示す断面図である。
【図５】バフ工程後のポリウレタンシートを模式的に示す断面図である。
【図６】研磨加工工程の概略を示す工程図である。
【図７】研磨機の概略構成を示す正面図である。
【図８】アルミニウム基板の研磨加工工程を模式的に示す断面図である。
【図９】ダミー研磨前の比較例１の研磨パッドの研磨面近傍の電子顕微鏡写真を示したものである。
【図１０】ダミー研磨前の実施例１の研磨パッドの研磨面近傍の電子顕微鏡写真を示したものである。
【図１１】ダミー研磨後の実施例１の研磨パッドの研磨面近傍の電子顕微鏡写真を示したものである。
【符号の説明】
１  研磨パッド（研磨布）
２  ポリウレタンシート（軟質プラスチックフォームシート）
４  微小発泡
５  微小粒子
２０  研磨機（研磨装置）
４０  アルミニウム基板（被研磨物）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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