(57)【要約】      （修正有）【課題】シリコンベアウエハ、ガラス、化合物半導体基板およびハードディスク基板等において良好な鏡面を形成するために使用される仕上げ研磨パッドにおいて、研磨時の被鏡面研磨面のスクラッチ・パーティクル等の欠陥が少なく、かつ、被鏡面研磨面の表面粗さが小さくなる安定した研磨特性が得られる仕上げ研磨パッドを提供する。【解決手段】異なる３種以上の層からなる研磨シートａとクッションシートｂを有する研磨パッドであって、前記研磨シートａの表層が湿式凝固法で得られるポリウレタンを主成分とする多孔質ポリウレタン層ｃであり、その他の層のいずれかが圧縮弾性率が０．０８ＭＰa以上０．２５ＭＰａ以下の発泡プラスチック層ｄであり、前記表層の多孔質ポリウレタン層ｃと前記発泡プラスチック層ｄとの間に厚み１０〜４５μｍのプラスチックフィルム（ｅ）が介在されてなる研磨パッド。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる３種以上の層からなる研磨シート（ａ）とクッションシート（ｂ）を有する研磨パッドであって、前記研磨シート（ａ）の表層が湿式凝固法で得られるポリウレタンを主成分とする多孔質ポリウレタン層（ｃ）であり、その他の層のいずれかが圧縮弾性率が０．０８ＭＰa以上０．２５ＭＰａ以下の発泡プラスチック層（ｄ）であり、かつ前記表層の多孔質ポリウレタン層（ｃ）と前記発泡プラスチック層（ｄ）との間に厚み１０〜４５μｍのプラスチックフィルム（ｅ）が介在されてなることを特徴する研磨パッド。
【請求項２】
プラスチックフィルム（ｅ）の平均引張り弾性率が、３．５〜５．５ＧＰａであることを特徴とする請求項１記載の研摩パッド。
【請求項３】
クッションシート（ｂ）が発泡プラスチックからなり、研磨シート（ａ）と前記クッションシート（ｂ）の間に、厚み１００〜３００μｍのプラスチックシート（ｆ）が介在されてなることを特徴とする請求項１または２研磨パッド。
【請求項４】
表層の多孔質ポリウレタン層（ｃ）に、当該多孔質ポリウレタン層（ｃ）の厚みより溝深さが小さい格子状溝が形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか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、シリコンベアウエハ、ガラス、化合物半導体基板およびハードディスク基板等において良好な鏡面を形成するために使用される仕上げ用に好適な研磨パッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、研磨シートは、合成繊維と合成ゴム等からなる不織布や編織布を基材にして、その上面にポリウレタン系溶液が塗布され、湿式凝固法によりポリウレタン系溶液が凝固されて連続気孔を有する多孔層の表皮層が形成され、必要に応じてその表皮層の表面が研削、除去されることにより（以下、表面が研削されたものをスエードと表現することがある。）、製造されている（特許文献１参照。）。
【０００３】
このような研磨シートからなる研磨布は、既に、液晶ガラス、ガラスディスク、シリコンウエハ、化合物半導体基板およびハードディスク等の電子部品用表面鏡面研磨のための粗研磨から仕上げ用研磨パッドまで広く使用されている。しかしながら、近年、鏡面研磨面の測定機器の発達とあいまって、ユーザーからの要求品質が高くなり、ますます精度の高い鏡面研磨が出来る研磨パッドが求められており、一層の研磨シートとクッション層から構成される研磨布が提案されている（特許文献２参照。）。しかしながら、かかる技術では、研磨時の被鏡面研磨面のスクラッチ・パーティクル等の欠陥を少なくし、同時に被鏡面研磨面の表面粗さを小さくすることは困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３３５９７９号公報
【特許文献２】特開平１１−２７７４０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、上記従来技術の背景に鑑み、シリコンベアウエハ、ガラス、化合物半導体基板およびハードディスク基板等において良好な鏡面を形成するために使用される仕上げ研磨パッドにおいて、研磨時の被鏡面研磨面のスクラッチ・パーティクル等の欠陥が少なく、かつ、被鏡面研磨面の表面粗さが小さくなる安定した研磨特性が得られる仕上げ用に好適な研磨パッドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するために、次の手段を採用するものである。すなわち、本発明の研磨パッドは、異なる３種以上の層からなる研磨シート（ａ）とクッションシート（ｂ）を有する研磨パッドであって、前記研磨シート（ａ）の表層が湿式凝固法で得られるポリウレタンを主成分とする多孔質ポリウレタン層（ｃ）であり、その他の層のいずれかが圧縮弾性率が０．０８ＭＰ以上０．２５ＭＰａ以下の発泡プラスチック層（ｄ）あり、前記表層の多孔質ポリウレタン層（ｃ）と前記発泡プラスチック層（ｄ）との間に、厚み１０〜４５μｍのプラスチックフィルム（ｅ）が介在してなることを特徴とするものである。
【０００７】
本発明の研磨パッドの好ましい態様によれば、前記のプラスチックフィルム（ｅ）の平均引張り弾性率は、３．５〜５．５ＧＰａである。
【０００８】
本発明の研磨パッドの好ましい態様によれば、前記のクッションシート（ｂ）は発泡プラスチックからなり、前記の研磨シート（ａ）と前記クッションシート（ｂ）の間に、厚み１００〜３００μｍのプラスチックシート（ｆ）が介在されてなることである。
【０００９】
本発明の研磨パッドの好ましい態様によれば、前記の表層の多孔質ポリウレタン層（ｃ）に、当該多孔質ポリウレタン層（ｃ）の厚みより溝深さが小さい格子状溝が形成されていることである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、シリコンベアウエハ、ガラス、化合物半導体基板およびハードディスク基板等において、良好な鏡面を形成するために使用される仕上げ用に好適な研磨パッドにおいて、研磨時の被鏡面研磨面のスクラッチ・パーティクル等の欠陥が少なく、かつ、被鏡面研磨面の表面粗さが小さくなる安定した研磨特性が得られる仕上げ用に好適な研磨パッドが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の実施例１で得られた研磨パットを例示説明するための模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の研磨パッドは、異なる３種以上の層からなる研磨シート（ａ）とクッションシート（ｂ）で基本的に構成されている研磨パッドである。本発明で用いられる研磨シート（ａ）の表層は、湿式凝固法で得られるポリウレタンを主成分とする多孔質ポリウレタン層（ｃ）であり、その他の層のいずれかは発泡プラスチック層（ｄ）で構成されている。そして、表層の多孔質ポリウレタン層（ｃ）と発泡プラスチック層（ｄ）との間に、プラスチックシート（ｅ）が介在されている。
【００１３】
まず、本発明で用いられる研磨シート（ａ）を構成する表層の多孔質ポリウレタン層（ｃ）について説明する。
【００１４】
本発明において、上記の湿式凝固法とは、ポリウレタンを有機溶媒に溶解させたポリウレタン溶液をシート状の基材に塗布後、水系凝固液中で樹脂を凝固再生させることにより、上記多孔質ポリウレタン層（ｃ）を製造する方法である。
【００１５】
本発明における多孔質ポリウレタン層（ｃ）は、ポリウレタン樹脂の凝固再生に伴う微多孔が緻密に形成された厚さ数μｍ程度の表面層（スキン層）を有しており、内部（表面層の内側）にスキン層の微多孔より平均孔径の大きい多数の好適には５０μｍ〜４００μｍ程度の粗大孔が形成された内部層を有している。スキン層に形成された微多孔が緻密なため、スキン層の表面はミクロな平坦性を有している。このスキン層表面のミクロな平坦性を使用して、被研磨物であるシリコンベアウエハ、ガラス、化合物半導体基板およびハードディスク基板等の仕上げ研磨加工が行われている。
【００１６】
本発明で用いられるポリウレタンとは、末端に複数の活性水素を有するプレポリマと複数のイソシアネート基を有する化合物から重合されたウレタン結合またはウレア結合を有する重合体である。末端に複数の活性水素を有するプレポリマは、主鎖骨格によってポリエステル系、ポリエーテル系、ポリカーボネート系およびポリカプロラクタン系等のプレポリマに分類することができる。
【００１７】
上記湿式凝固法に使用される有機溶媒としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、テトラヒドロフラン、ジオキサンおよびＮ−メチルピロリドン等の極性を有する溶媒が用いられる。上記ポリウレタンを溶解させる溶媒としては、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）が特に好適に用いられる。
【００１８】
上記のポリウレタン溶液には、他の樹脂、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリエステル樹脂、ポリエーテルスルホンおよびポリスルホン等を適宜配合することができる。また、ポリウレタン溶液に、必要に応じて、カーボンを代表とする有機顔料、表面張力を下げる界面活性剤および撥水性を付与できる撥水剤等を添加することもできる。
【００１９】
本発明で用いられる基材の例としては、綿、レーヨン、ポリアミド、ポリエステルおよびポリアクリロニトリル等の繊維またはこれらの混合物よりなる編織布や不織布、あるいはこれらに合成ゴムやポリウレタン等の樹脂を含浸して得られるシート類、又はポリエステルフィルム等が挙げられる。
【００２０】
ポリウレタンの凝固再生後にこれらの基材を剥離することにより、最上層の表層を得ることができる。
【００２１】
基材に上記ポリウレタン溶液を塗布する手段の例としては、ロールコーター、ナイフコーター、ナイフオーバーロールコーターおよびダイコーター等が挙げられる。ポリウレタン溶液を塗布した後、多孔質層を形成させる凝固浴には、ＤＭＦとは親和性を有するが、ポリウレタンは溶解しない溶媒を使用する。一般的には、水または水とＤＭＦの混合溶液が使用される。
【００２２】
本発明における多孔質ポリウレタン層（ｃ）の厚みは、３００μｍ〜１２００μｍが好ましく、より好ましくは３５０〜７００μｍである。
【００２３】
次に、本発明で用いられる研磨シート（ａ）を構成する発砲プラスチック層（ｄ）について説明する。本発明において、多孔質ポリウレタン層（ｃ）以外のその他の層の発砲プラスチック層（ｄ）は、その圧縮弾性率が０．０８ＭＰａ以上０．２５ＭＰａ以下であることが重要である。
【００２４】
本発明で用いられる発泡プラスチック層（ｄ）とは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリウレア、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリテトラフルオロエチレン、エポキシ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ネオプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム、シリコンゴムおよびフッ素ゴム等の発泡体のことである。
【００２５】
発泡プラスチック層（ｄ）の製造方法としては、上記の樹脂に発泡剤を添加した後、加熱して発泡させる乾式発泡方法や、樹脂の構成する官能基と反応してガスを発生させる添加剤を混合して発泡させる乾式発泡方法等が挙げられ、上層の湿式凝固法の様な湿式発泡方法と異なる方法であるが、均一な密度分布でかつ圧縮弾性率を制御しやすいという観点から、乾式製膜法が好ましく用いられる。このような樹脂の中で、見かけ密度を比較的容易にコントロールすることができるという点でポリウレタンを主成分とする樹脂が好ましく用いられる。
【００２６】
本発明における圧縮弾性率は、断面積１ｃｍ２の圧子を用いて０ｇｆ／ｃｍ２から５０ｇｆ／ｃｍ２まで加圧したときの、１６ｇｆ／ｃｍ２と４０ｇｆ／ｃｍ２のひずみ率（初期厚みに対する圧縮歪量）から算出した値である。本発明においては、発泡プラスチックシート（ｄ）の圧縮弾性率は０．０８ＭＰａ以上０．２５ＭＰａ以下であることが重要であり、好ましくは０．０９〜０．２０ＭＰａであり、より好ましくは０．１０〜０．１５ＭＰａである。
【００２７】
圧縮弾性率が０．０８ＭＰａ未満の場合は、被鏡面研磨面の表面粗さが小さくならない。また、圧縮弾性率が０．２５ＭＰａを超える場合は、スクラッチ・パーティクル等の欠陥が多くなる。
【００２８】
ここでスクラッチとは、研磨の際にウエハ表面に生じた細かい傷のことであり、パーティクルとは研磨の際にウエハ表面に付着したパッド屑、ウエハ屑およびスラリー屑等の付着物のことである。
【００２９】
本発明において、発泡プラスチック層（ｄ）の厚みは、１５０μｍ〜５５０μｍが好ましく、より好ましくは２００μｍ〜４５０μｍである。厚みが１５０μｍより小さい場合、安定した研磨特性が得られないことがあり、また厚みが５５０μｍより大きい場合、被鏡面研磨面のスクラッチ・パーティクル等の欠陥が多くなる懸念がある。
【００３０】
本発明におけるクッション層（ｂ）とは、研磨機定盤の微細な凹凸を吸収し、研磨パッドの研磨面を平らならしめるためのものであり、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリウレア、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリテトラフルオロエチレン、エポキシ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ネオプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム、シリコンゴムおよびフッ素ゴム等の発泡体、各種織物、あるいは各種不織布等が用いられる。これらの中でも、より厚みが均一なものを得やすいという観点から、発泡体が好ましく用いられる。
【００３１】
本発明において、クッション層（ｂ）の見かけ密度は、０．１〜０．５（ｇ／ｃｍ３）であることが好ましく、より好ましくは０．２〜０．４（ｇ／ｃｍ３）である。見かけ密度が０．１（ｇ／ｃｍ３）より小さい場合、安定した研磨特性が得られないことがあり、また、見かけ密度が０．５（ｇ／ｃｍ３）より大きい場合、被鏡面研磨面のスクラッチ・パーティクル等の欠陥が多くなる傾向を示す。
【００３２】
本発明において、クッション層（ｂ）の厚みは、５００μｍ〜１３００μｍが好ましく、より好ましくは６００μｍ〜１１００μｍである。厚みが５００μｍより小さい場合、安定した研磨特性が得られないことがあり、また厚みが１３００μｍより大きい場合、被鏡面研磨面のスクラッチ・パーティクル等の欠陥が多くなる懸念がある。
【００３３】
本発明において、研磨シート（ａ）を構成するプラスチックフィルム（ｅ）は、厚みが１０〜４５μｍの高分子樹脂からなるフィルムのことである。厚みが４５μｍより大きくなるとスクラッチ・パーティクル等の欠陥が多くなる。また、厚みが１０μｍより小さい場合、被鏡面研磨面の表面粗さが小さくならない。
【００３４】
本発明で用いられるプラスチックフィルム（ｅ）を形成する材料としてはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリウレア、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリテトラフルオロエチレン、エポキシ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂およびポリフェニレンスルフィド等から製膜されるフィルムのことである。このような中で、ポリエステルフィルムが好ましく、特にポリエチレンテレフタレートがより好ましく用いられる。
【００３５】
本発明で用いられるプラスチックフィルム（ｅ）は、平均引っ張り弾性率が３．５ＧＰａ以上５．５ＧＰａ以下であることが好ましい。平均引張り弾性率とは、ポリエチレンテレフタレートフィルムは製膜時に異方性があるので、ＭＤ（製膜方向）とＴＤ（製膜方向と垂直方向）の引張り弾性率の平均値を表す。平均引っ張り弾性率が３．５ＧＰａを下回る場合は、被鏡面研磨面の表面粗さが大きくなる傾向がある。また、平均引っ張り弾性率が５．５ＧＰａを越える場合は、スクラッチ・パーティクル等の欠陥が多くなる傾向がある。
【００３６】
本発明において、平均引張り弾性率は、短冊形状にして引張り応力を加え、初期の最初の傾きから求める。測定装置として、オリエンテック社製テンシロン万能試験機ＲＴＦ−１２１０などが上げられる。測定条件としては、試験速度は２０ｃｍ／分で試験片形状は幅１０ｍｍで試料長１００ｍｍのダンベル形状である。
【００３７】
本発明で用いられる多孔質ポリウレタン層（ｃ）とプラスチックフィルム（ｅ）は、接着剤で貼り合わせする。接着剤としては、アクリル樹脂系接着剤、α−オレフィン系接着剤、ウレタン樹脂系接着剤およびホットメルト接着剤が挙げられるが、ウレタン樹脂系接着剤やホットメルト接着剤が短時間で接着できるという点で好ましく用いられる。ウレタン樹脂系接着剤については、各種有機溶剤に接着剤を溶解させたものをラミネーターで乾式塗工する方法を好適な例として挙げることができる。
【００３８】
ホットメルト接着剤として、日立化成ポリマー（株）製の“ハイボン”（登録商標）シリーズ、三井武田ケミカル（株）の“タケメルト”（登録商標）ＭＡシリーズ、東亜合成（株）の“アロンメルト”（登録商標）Ｒシリーズ、新田ゼラチン（株）の“ニッタイト”（登録商標）ＡＲＸシリーズ、およびコニシ（株）の“ボンド”（登録商標）ＫＵＭシリーズを挙げることができる。
【００３９】
接着剤の厚みは、接着力が高く維持できているという点で、３０〜１５０μｍが好ましく、４０〜１００μｍがより好ましい。
【００４０】
本発明で用いられる発泡プラスチック層（ｄ）とプラスチックフィルム（ｅ）との接合には、接着剤で貼り合わせる方法と、プラスチックフィルム（ｅ）に発泡プラスチック層（ｄ）を熱融着する方法が挙げられる。接着剤としては、アクリル樹脂系接着剤、α−オレフィン系接着剤、ウレタン樹脂系接着剤およびホットメルト接着剤が挙げられるが、ウレタン樹脂系接着剤やホットメルト接着剤が短時間で接着することができる。
【００４１】
本発明で用いられる研磨シート（ａ）とクッションシート（ｂ）の間に介在されるプラスチックシート（ｆ）は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリウレア、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリテトラフルオロエチレン、エポキシ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂およびポリフェニレンスルフィド等から製膜されるプラスチックシートのことである。
【００４２】
プラスチックシート（ｆ）の厚みは、１００μｍ〜３００μｍが好ましく、より好ましくは１５０μｍ〜２５０μｍである。厚みが１００μｍより小さい場合、被研磨基板の縁ダレが大きくなることがあり、また、厚みが３００μｍより厚くなると被鏡面研磨面のスクラッチ・パーティクル等の欠陥が多くなる傾向がある。
【００４３】
本発明の研磨パッドを積層形成する手順としては、例えば、各層を一層ずつラミネートしていく手順が挙げられる。また、２層目に直接表層を湿式凝固製膜する手順も挙げられ、この場合も３層目以下を順番にラミネートしていけば良い。
【００４４】
具体的な積層手順の例としては、まず、プラスチックシート（ｆ）にクッションシート（ｂ）をラミネートし、次いでプラスチックシート（f）の反対面に発泡プラスチック層（ｄ）をラミネートし、さらにクッションシート（ｂ）の反対面に裏面テープをラミネートする。発泡プラスチック層（ｄ）の反対面にプラスチックフィルム（ｅ）をラミネートし、最後にプラスチックフィルム（ｅ）の反対面に多孔質ポリウレタン層（ｃ）をラミネートする。ラミネートには、ウレタン系接着剤を用いることが好ましい。
【００４５】
本発明の研磨シートの厚みは、好ましくは５００μｍ〜１２００μｍであり、より好ましくは６００μｍ〜１１００μｍである。
【００４６】
本発明の研磨パッドの研磨層表面には、安定した研磨特性を得るために、上層の多孔質ポリウレタン層（ｃ）の上面に、格子状溝が形成されていることが好ましい。さらに、安定した研磨特性を得るために、溝幅０．８ｍｍ以上１．２ｍｍ以下で、かつ、溝ピッチ７．５ｍｍ以上１５ｍｍ以下で、かつ、溝深さは上層の多孔質ポリウレタン層の厚みより小さい正方格子状溝を設けることが好ましい。溝深さが上層の多孔質ポリウレタン層の厚みより深いと、下層の発泡プラスチック層にスラリーが侵入して、研磨特性が不安定となり好ましくない。
【００４７】
本発明の研磨パッドは、シリコンベアウエハ、ガラス、化合物半導体基板およびハードディスク基板等に良好な鏡面研磨面を形成するのに好適に使用される。
【実施例】
【００４８】
以下、実施例によって、さらに本発明の詳細を説明する。しかしながら、本実施例により本発明が限定して解釈される訳ではない。研磨評価および各測定は以下のとおりに行った。
【００４９】
〔研磨評価〕
岡本工作機械製作所製研磨装置（型式：ＳＰＰ６００）を使用し、二次研磨（ＳＵＢＡ４００パッド使用）上がりの６インチシリコンベアウエハを用いて、次の条件で研磨評価を行った。
・プラテン回転：４６ｒｐｍ
・ウエハヘッド回転：４９ｒｐｍ
・ヘッド荷重：１００ｇ／ｃｍ２
・スラリー量：７００ｍｌ／ｍｉｎ（スラリー：コロイダルシリカスラリー砥粒濃度１％）
・  研磨時間：１５分。
【００５０】
〔圧縮弾性率の測定〕
カトーテック社製自動化圧縮試験機（ＫＥＳＦＢ３−ＡＵＴＯ−Ａ）を使用して、次の条件で測定した。本機を用いて０ｇｆ／ｃｍ２から５０ｇｆ／ｃｍ２まで加圧したときの、１６ｇｆ／ｃｍ２（０．００１５７ＭＰａ）と４０ｇｆ／ｃｍ２（０．００３９２ＭＰａ）のひずみ率から算出した。（５回測定の平均値）
・ひずみ率：（初期厚み−所定圧力時の厚み）／初期厚み
・  圧縮弾性率：（０．００３９２−０．００１５７）／（ひずみ率40gf/cm2−ひずみ率16gf/cm2）
〔ＭＰａ〕
・圧子面積：１．０ｃｍ２
圧子速度：０．０２ｍｍ／ｓｅｃ
上限荷重：５０ｇｆ／ｃｍ。
【００５１】
〔見かけ密度の測定〕
・  ３０ｍｍ×３０ｍｍに打ち抜かれたサンプルの厚みと重量から算出した。
【００５２】
〔表面粗さ〕
ＺＹＧＯ社製走査型白色干渉計（ＮＥＷ  ＶＩＥＷ  ６３００）を使用して研磨後のウエハ表面のＲaを測定した。（５回測定の平均値）
〔スクラッチ・パーティクル等の欠陥数〕
トップコン社製ゴミ検査装置商品名“ＷＭ−３”を使用して、０．５μｍ以上の欠陥数を測定した。（ウエハ２枚でのｎ＝２測定の平均値）
〔平均引張り弾性率〕
オリエンテック社製テンシロン万能試験機ＲＴＭ−１００を用い、次の条件で測定した。（５回測定の平均値）
・試験片形状：幅１０ｍｍ、試料長１００ｍｍのダンベル形状
・試験速度：２０ｃｍ／分。
【００５３】
次に、各層の製造方法を例示する。
【００５４】
〔多孔質ポリウレタン層１の製造方法〕
ポリエステルＭＤＩ（ジフェニルメタンジイソシアネート）ポリウレタン樹脂２５質量部を、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）１００質量部に溶解した。さらに、これにカーボンブラックを２質量部と疎水性活性剤を２質量部添加し、ポリウレタン溶液を調整した。
【００５５】
次いで、ポリエステルフィルム基材の上に上記ポリウレタン溶液をナイフコーターで塗布し、水浴に浸漬してポリウレタンを凝固再生し、水による洗浄でポリウレタン中のＤＭＦを除去した後、水分を乾燥し、最後にポリエステルフィルム基材を剥離することにより凝固再生ポリウレタンシートを作製した。
【００５６】
得られた凝固再生ポリウレタンシートの微多孔形成面を、＃２００のサンドペーパーでバフ掛けすることにより、開口径の調整された厚み４００μｍ、見かけ密度０．２５ｇ／ｃｍ３、圧縮回復率０．５％の多孔質ポリウレタン１を得た。
【００５７】
〔発泡プラスチック層１の製造方法〕
分子量２８００のポリエチレングリコール１００質量部、１，４−ブタンジオール５質量部、４,４′−メチレンビス(ｏ−クロロアニリン)５質量部、触媒としてのアミン触媒（ＤＡＢＣＯ）０．４質量部、整泡剤としてのシリコーン整泡剤（ＫＦ６００２；信越化学工業社製）３．０質量部、発泡剤としての水０．２質量部、およびイソシアネートとしてのＭＤＩの３８質量部を混合撹拌し、剥離ライナー上にコーティングして発泡させつつ、１００℃の温度で２０分間加熱を行い、厚み３００μｍ、見かけ密度０．４９ｇ／ｃｍ３、圧縮回復率５５％、圧縮弾性率０．１１ＭＰａのポリエーテル型軟質ポリウレタン発泡プラスチック層１を得た。
【００５８】
〔発泡プラスチック層２の製造方法〕
分子量２８００のポリエチレングリコール１００質量部、１，４−ブタンジオール５質量部、４,４′−メチレンビス(ｏ−クロロアニリン)５質量部、触媒としてのアミン触媒（ＤＡＢＣＯ）０．４質量部、整泡剤としてのシリコーン整泡剤（ＫＦ６００２；信越化学工業社製）４．０質量部、発泡剤としての水０．３質量部、およびイソシアネートとしてのＭＤＩの３８質量部を混合撹拌し、剥離ライナー上にコーティングして発泡させつつ、１００℃の温度で２０分間加熱を行い、厚み８００μｍ、見かけ密度０．２０ｇ／ｃｍ３、圧縮回復率５５％、圧縮弾性率０．０５ＭＰａのポリエーテル型軟質ポリウレタン発泡プラスチック層２を得た。
【００５９】
〔発泡プラスチック層３の製造方法〕
分子量３２００のポリエチレングリコール８０質量部、分子量２８００のポリプロピレングリコール２０質量部、１，４−ブタンジオール６質量部、４,４′−メチレンビス(ｏ−クロロアニリン)４質量部、触媒としてのアミン触媒（ＤＡＢＣＯ）０．３質量部、整泡剤としてのシリコーン整泡剤（ＫＦ６００２；信越化学工業社製）３．５質量部、発泡剤としての水０．３質量部、およびイソシアネートとしてのＭＤＩの４５部を混合撹拌し、剥離ライナー上にコーティングして発泡させつつ、１００℃の温度で２０分間加熱を行い、厚み３００μｍ、見かけ密度０．５１ｇ／ｃｍ３、圧縮回復率３５％、圧縮弾性率０．２０ＭＰａポリエーテル型軟質ポリウレタン発泡プラスチック層３を得た。
【００６０】
〔発泡プラスチック層４の製造方法〕
分子量２５００のポリエチレングリコール１００質量部、１，４−ブタンジオール４質量部、４,４′−メチレンビス(ｏ−クロロアニリン)７質量部、触媒としてのアミン触媒（ＤＡＢＣＯ）０．４質量部、整泡剤としてのシリコーン整泡剤（ＫＦ６００２；信越化学工業社製）３．０質量部、発泡剤としての水０．２質量部、およびイソシアネートとしてのＭＤＩの６０部を混合撹拌し、剥離ライナー上にコーティングして発泡させつつ、１００℃の温度で２０分間加熱を行い、厚み３００μｍ、見かけ密度０．５３ｇ／ｃｍ３、圧縮回復率７５％、圧縮弾性率０．２５ＭＰａのポリエーテル型軟質ポリウレタン発泡プラスチック層４を得た。
〔発泡プラスチック層５の製造方法〕
分子量３５００のポリエチレングリコール１００質量部、１，４−ブタンジオール５質量部、触媒としてのアミン触媒（ＤＡＢＣＯ）０．２５質量部、整泡剤としてのシリコーン整泡剤（ＫＦ６００２；信越化学工業社製）３．０質量部、発泡剤としての水０．３質量部、およびイソシアネートとしてのＭＤＩの３５質量部を混合撹拌し、剥離ライナー上にコーティングして発泡させつつ、１００℃の温度で２０分間加熱を行い、厚み３００μｍ、見かけ密度０．３３ｇ／ｃｍ３、圧縮回復率４５％、圧縮弾性率０．１３ＭＰａのポリエーテル型軟質ポリウレタン発泡プラスチック層５を得た。
【００６１】
〔発泡プラスチック層６の製造方法〕
分子量２９００のポリエチレングリコール１００質量部、１，４−ブタンジオール３質量部、４,４′−メチレンビス(ｏ−クロロアニリン)１０質量部、触媒としてのアミン触媒（ＤＡＢＣＯ）０．４質量部、整泡剤としてのシリコーン整泡剤（ＫＦ６００２；信越化学工業社製）３．０質量部、発泡剤としての水０．３質量部、およびイソシアネートとしてのＭＤＩの２３質量部を混合撹拌し、剥離ライナー上にコーティングして発泡させつつ、１００℃の温度で２０分間加熱を行い、厚み３００μｍ、見かけ密度０．５０ｇ／ｃｍ３、圧縮回復率９０％、圧縮弾性率０．０５ＭＰａのポリエーテル型軟質ポリウレタン発泡プラスチック層６を得た。
【００６２】
〔発泡プラスチック層７の製造方法〕
分子量２８００のポリエチレングリコール１００質量部、１，４−ブタンジオール５質量部、４,４′−メチレンビス(ｏ−クロロアニリン)２５質量部、触媒としてのアミン触媒（ＤＡＢＣＯ）０．４質量部、整泡剤としてのシリコーン整泡剤（ＫＦ６００２；信越化学工業社製）３．０質量部、発泡剤としての水０．２質量部、およびイソシアネートとしてのＭＤＩの４５質量部を混合撹拌し、剥離ライナー上にコーティングして発泡させつつ、１００℃の温度で２０分間加熱を行い、厚み３００μｍ、見かけ密度０．３４ｇ／ｃｍ３、圧縮回復率５５％、圧縮弾性率０．３０ＭＰａのポリエーテル型軟質ポリウレタン発泡プラスチック層７を得た。
【００６３】
〔発泡プラスチック層８の製造方法〕
分子量２８００のポリエチレングリコール１００質量部、１，４−ブタンジオール５質量部、４,４′−メチレンビス(ｏ−クロロアニリン)５質量部、触媒としてのアミン触媒（ＤＡＢＣＯ）０．４質量部、整泡剤としてのシリコーン整泡剤（ＫＦ６００２；信越化学工業社製）４．０質量部、発泡剤としての水０．３質量部、およびイソシアネートとしてのＭＤＩの３８質量部を混合撹拌し、剥離ライナー上にコーティングして発泡させつつ、１００℃の温度で２０分間加熱を行い、厚み３００μｍ、見かけ密度０．２０ｇ／ｃｍ３、圧縮回復率５５％、圧縮弾性率０．０８ＭＰａのポリエーテル型軟質ポリウレタン発泡プラスチック層２を得た。
【００６４】
［実施例１］
厚み１９０μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）シートに発泡プラスチック層１を接着し、次いで、発泡プラスチックス層１の反対面にＰＥＴ製のフィルム（厚み：４３μｍ、平均引張り弾性率：３．５ＧＰａ）を貼り付けた。ＰＥＴ製フィルムの表側に多孔質ポリウレタン層１を接着した。次いで、ＰＥＴシートの反対面にクッションシートの発泡プラスチック層２を接着し、さらに発泡プラスチック層２の反対面に裏面テープを貼り付け積層体とした。それぞれの層の接着には、ウレタン系の接着剤を使用した。
【００６５】
得られた積層体を、直径６１０ｍｍに円抜きして研磨パッドとした。図１に、実施例１で得られた積層体（研磨パッド）の模式断面図を示す。図1において、研磨パットは、上部から順に、多孔質ポリウレタン層（ｃ）、プラスチックフィルム（ｅ）および発砲プラスチック層（ｄ）が積層されて研磨シート（ａ）が構成され、更にその下部に、プラスチックシート（ｆ）を介して発砲プラスチックからなるクッションシート（ｂ）が積層され、その下部に裏面テープ（ｇ）が貼り付けられている。
【００６６】
得られた研磨パッドを用いて、岡本研磨機でシリコンウエハを研磨し、欠陥数および表面粗さを測定した。表１に示すように良好であった。
【００６７】
［実施例２］
実施例１のＰＥＴ製フィルムを厚み１２μｍ、平均引張り弾性率５．２ＧＰａのものに代え、発泡プラスチック層１の代わりに発泡プラスチック層２使用したこと以外は、実施例１と同じ条件で研磨パッドを製作した。得られた研磨パッドを用いて岡本研磨機でシリコンウエハを研磨し、欠陥数および表面粗さを測定した。表１に示すように良好であった。
【００６８】
［実施例３］
実施例１のＰＥＴ製フィルムを厚み３８μｍ、平均引張り弾性率４．５ＧＰａのものに代え、発泡プラスチック層１の代わりに発泡プラスチック層３使用したこと以外は、実施例１と同じ条件で研磨パッドを製作した。得られた研磨パッドを用いて岡本研磨機でシリコンウエハを研磨し、欠陥数および表面粗さを測定した。表１に示すように良好であった。
【００６９】
［実施例４］
実施例１のＰＥＴ製フィルムをポリフェニレンスルフィド製、厚み３８μｍ、平均引張り弾性率５．５ＧＰａのものに代え、発泡プラスチック層１の代わりに発泡プラスチック層４使用したこと以外は、実施例１と同じ条件で研磨パッドを製作した。得られた研磨パッドを用いて岡本研磨機でシリコンウエハを研磨し、欠陥数および表面粗さを測定した。表１に示すように良好であった。
【００７０】
［実施例５］
実施例１のＰＥＴ製フィルムをナイロン６製、厚み４５μｍ、平均引張り弾性率３．８ＧＰａのものに代え、発泡プラスチック層１の代わりに発泡プラスチック層５使用したこと以外は、実施例１と同じ条件で研磨パッドを製作した。得られた研磨パッドを用いて岡本研磨機でシリコンウエハを研磨し、欠陥数および表面粗さを測定した。表１に示すように良好であった。
【００７１】
［実施例６］
実施例１と同様の積層体の表層（多孔質ポリウレタン層）に、ＮＣルーターにて溝幅１ｍｍ、溝ピッチ１０ｍｍ、溝深さ０．３５ｍｍの格子状溝を形成した研磨パッドを作成し、研磨をおこない欠陥数および表面粗さの測定をおこなった。表１に示すように良好であった。
【００７２】
［比較例１］
実施例１のＰＥＴ製フィルムの貼り付けを省略したこと以外は、実施例１と同じ条件で研磨パッドを製作した。得られた研磨パッドを用いて岡本研磨機でシリコンウエハを研磨し、欠陥数および表面粗さを測定した。表１に示すように欠陥数および表面粗さとも不良であった。
【００７３】
［比較例２］
実施例１のＰＥＴ製フィルムを厚み８μｍ、平均引張り弾性率５．３ＧＰａのものに代えたこと以外は、実施例１と同じ条件で研磨パッドを製作した。得られた研磨パッドを用いて岡本研磨機でシリコンウエハを研磨し、欠陥数および表面粗さを測定した。表１に示すように欠陥数および表面粗さとも不良であった。
【００７４】
［比較例３］
実施例１のＰＥＴ製フィルムを厚み５０μｍ、平均引張り弾性率３．７ＧＰａのものに代えた以外は実施例１と同じ条件で研磨パッドを製作した。得られた研磨パッドを用いて岡本研磨機でシリコンウエハを研磨し、欠陥数および表面粗さを測定した。表１に示すように欠陥数が不良であった。
【００７５】
［実施例７］
実施例１のＰＥＴ製フィルムを厚み３８μｍ、平均引張り弾性率３．３ＧＰａのものに代えたこと以外は、実施例１と同じ条件で研磨パッドを製作した。得られた研磨パッドを用いて岡本研磨機でシリコンウエハを研磨し、欠陥数および表面粗さを測定した。表１に示すように良好であった。
【００７６】
［実施例８］
実施例１のＰＥＴ製フィルムを厚み４２μｍ、平均引張り弾性率５．９ＧＰａのものに代えたこと以外は、実施例１と同じ条件で研磨パッドを製作した。得られた研磨パッドを用いて岡本研磨機でシリコンウエハを研磨し、欠陥数および表面粗さを測定した。表１に示すように良好であった。
【００７７】
［比較例４］
実施例３の発泡プラスチック層３を発泡プラスチック層６に代えたこと以外は、実施例３と同じ条件で研磨パッドを製作した。得られた研磨パッドを用いて岡本研磨機でシリコンウエハを研磨し、欠陥数および表面粗さを測定した。表１に示すように表面粗さが不良であった。
【００７８】
［比較例５］
実施例３の発泡プラスチック層３を発泡プラスチック層７に代えたこと以外は、実施例３と同じ条件で研磨パッドを製作した。得られた研磨パッドを用いて岡本研磨機でシリコンウエハを研磨し、欠陥数および表面粗さを測定した。表１に示すように欠陥数が不良であった。
【００７９】
［実施例９］
実施例５の厚み１９０μｍのＰＥＴシートを９０μｍの発ＰＥＴシートに代えたこと以外は、実施例５と同じ条件で研磨パッドを製作した。得られた研磨パッドを用いて岡本研磨機でシリコンウエハを研磨し、欠陥数および表面粗さを測定した。表１に示すように良好であった。
【００８０】
［実施例１０］
実施例５の厚み１９０μｍのＰＥＴシートを３２０μｍの発ＰＥＴシートに代えた以外は実施例５と同じ条件で研磨パッドを製作した。得られた研磨パッドを用いて岡本研磨機でシリコンウエハを研磨し、欠陥数および表面粗さを測定した。表１に示すように良好であった。
【００８１】
［実施例１１］
実施例１と同様の積層体の表層（多孔質ポリウレタン層）に、溝幅１ｍｍ、溝ピッチ１０ｍｍ、溝深さ０．４５ｍｍの格子状溝を形成した研磨パッドを作成し、研磨をおこない欠陥数および表面粗さの測定をおこなった。表１に示すように良好であった。
【００８２】
【表１】
2012101339.tif 000003
【符号の説明】
【００８３】
ａ．研磨シート
ｂ．クッションシート
ｃ．多孔質ポリウレタン層
ｄ．発砲プラスチック層
ｅ．プラスチックフィルム
ｆ．プラスチックシート
ｇ．裏面テープ
【図１】
2012101339.tif 000004