(57)【要約】      （修正有）【課題】被研磨物表面の研磨加工時に発生する欠陥であるスクラッチの発生を抑え、研磨加工の始めよりこれまでの研磨布より研磨レートが高く、加工数量が増してもその研磨レートの下降が小さい研磨布を提供する。【解決手段】基材と、基材上に湿式成膜法による銀面を有する樹脂シートを具備した研磨布において、前記樹脂シートにおける樹脂以外の固形成分の含有量が樹脂シート１ｇ当り６２．５ｍｇ以下で、かつ前記銀面の動摩擦係数を０．４以上とし、耐摩耗性を高めた。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、基材上に湿式成膜法による銀面を有する樹脂シートを具備した研磨布において、前記樹脂シートにおける樹脂以外の固形成分の含有量が樹脂シート１ｇ当り６２．５ｍｇ以下で、かつ前記銀面表面の動摩擦係数が０．４以上であることを特徴とする研磨布。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、精密研磨用の研磨布に関するものであり、さらに詳しくは、ハードディスク用アルミニウム基板およびガラス基板、液晶ディスプレイ用ガラス基板、シリコンウエハ等の研磨に好適な研磨布に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ハードディスク用アルミニウム基板およびガラス基板、液晶ディスプレイ用ガラス基板、シリコンウエハ等の被研磨物は、高精度な表面粗さが要求されるため、精密研磨用の研磨布を用いた研磨加工が行われている。
【０００３】
これらの被研磨物の研磨加工は、通常、コロイダルシリカ、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化セリウム等の研磨材を含むスラリ状の研磨液を供給しながら行われる。
【０００４】
そしてこのような研磨加工における精密研磨用の研磨布としては、湿式成膜や乾式成形法で作成された、発泡を有するシート状のものが一般に用いられている。
【０００５】
この発泡を有するシート状の研磨布のうち、湿式成膜法によるものでは、エラストマー、樹脂等の凝固成分を水混和性の有機溶媒に溶解させた発泡用溶液を成膜用基材に塗布した後、水系凝固液中に浸漬して凝固成分を凝固させることにより成膜用基材の表面にいわゆる銀面という発泡を有する発泡層が形成される。
【０００６】
この発泡層は、発泡の形状を厚み方向の断面から観察すると下層部分は大きな発泡形状になり、下層部分から表面に向かうに従って緻密な発泡形状になる構造体である。そしてその表面には１μｍ以下の微細孔があり、表面から下層部分の発泡までは微細な連通孔にてつながっている。この発泡層表面、本発明では銀面表面をバフ処理し研磨布とする発明が開示されている。（例えば、特許文献１参照）
【０００７】
さらに、シートの厚さ方向のシート内の孔径の範囲を限定することにより、具体的には研磨布の樹脂シートの厚さの少なくとも１５％を超えるまで２５μｍ以下の平均孔径を維持することにより、研磨布の長寿命化を図る発明が開示されている。（例えば、特許文献２参照）
【０００８】
また、シートのバフ処理後の開孔径と研磨面からのある一定深さ位置における開孔径を限定し、研磨布の寿命を向上させる発明が開示されている（例えば、特許文献３参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−２４３４４５号公報
【特許文献２】特開２００６−２９７５１５号公報
【特許文献３】特開２００９−１０１５０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
被研磨物は研磨加工時に研磨布上を回転移動する。被研磨物が研磨布に接しているときには研磨布に圧力がかかり、被研磨物が通過した後はその圧力が開放され、研磨布内部への研磨液の保持と研磨面への供給を繰り返している。
【００１１】
しかし、上記、特許文献２または特許文献３のような研磨布表面や内部の開孔径を限定した研磨布では、研磨加工時の繰り返しの加圧の影響により被研磨物の接する研磨面の摩耗やへたりが進み、研磨布の厚さ方向の孔径が一定の範囲であったとしても研磨の加工数量が増すに従って、その開孔の多くはふさがり、研磨布と被研磨物との接面への研磨液の供給量が少なくなり、時間あたりの研磨量（以下、研磨レートという）は低下し、必要とされる研磨量を研磨する時間は長くなる。
【００１２】
本発明の課題は、研磨加工の始めよりこれまでの研磨布より研磨レートが高く、加工数量が増してもその研磨レートの下降が小さく、被研磨物の品質の向上となる被研磨物表面の研磨加工時に発生する欠陥である傷（以下、「スクラッチ」という）の発生を少なくする研磨布を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
すなわち本発明は、上記の課題を解決するために、以下のことを特徴としている。
【００１４】
本発明は、上記の課題を解決するための解決手段は、基材と、基材上に湿式成膜法による銀面を有する樹脂シートを具備した研磨布において、前記樹脂シートにおける樹脂以外の固形成分の含有量が樹脂シート１ｇ当り６２．５ｍｇ以下で、かつ前記銀面表面の動摩擦係数が０．４以上であることを特徴とする研磨布を構成としたものである。
【００１５】
(作用)
上記の課題解決手段による作用は、研磨加工時における被研磨物との接触抵抗が増すとともに、研磨の加工数量が増しても、研磨布への繰り返しの加圧による研磨面のへたりや摩耗が抑制され研磨液の保持、供給をスムーズに行うことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、上記構成、作用よって、研磨開始当初より少ない時間で必要とされる研磨量を得ることが可能となり、さらに研磨加工の数量が多くなっても当初の研磨時間を維持できる。さらに、被研磨物へのスクラッチの発生を抑えることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の研磨布は、基材上に銀面を備えた樹脂シートを積層する。
【００１８】
この樹脂シートの発泡層は、いわゆる湿式成膜法により作製することができる。すなわち、凝固成分を水混和性の有機溶剤に溶解させた発泡用溶液を基材に塗布し、次いで発泡用溶液を塗布した成膜用基材を水系凝固液中に浸漬して凝固成分を凝固させることにより銀面を有する樹脂シートを作製することができる。次いで、残存有機溶媒を水で良く洗い流し、マングルロール等で絞った後、乾燥することにより、本発明の研磨布が製造できる。
【００１９】
このようにして得られる樹脂シートは、発泡の形状を厚み方向の断面から観察すると下層部分は大きな発泡形状になり、下層部分から表面に向かうに従って緻密な発泡形状になる構造体である。そしてその銀面表面には１μｍ以下の微細孔があり、銀面の下層部分の発泡までは連通孔にてつながっている。
【００２０】
本発明の研磨布において、発泡層を湿式成膜法により製造する場合、凝固成分としては、特に限定されないが、ポリウレタンエラストマーが好ましく用いられる。
【００２１】
ポリウレタンエラストマーは、ポリエステル系、ポリエーテル系、ポリカーボネート系あるいはこれらの共重合体等を用いることができ、目的に応じて単独でまたは２種類以上を混合して用いることができる。
【００２２】
凝固成分としてのポリウレタンエラストマーを溶解する水混和性の有機溶剤としては、特に限定されないが、例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、テトラヒドロフラン、ジメチルアセトアミド、エチルアセテート、ジオキサン等が挙げられる。有機溶剤は目的に応じて単独でまたは２種類以上を混合して用いることができる。
【００２３】
この顔料および成膜助剤は凝固成分の凝固する速さを変化させ、樹脂シート内に形成される発泡の形状を形成させるために配合されるが、樹脂以外に多くの固形成分を含むため、製造した樹脂シートに固形成分を残留させる。
【００２４】
顔料としてはカーボンブラック、酸化チタン等を挙げることができ、これら単独でまたは２種類以上を混合して用いることができる。
【００２５】
成膜助剤としては発泡助剤、親水剤、撥水剤等が挙げることができ、これら単独でまたは２種類以上を混合して用いることができる。
【００２６】
上記ポリウレタンエラストマー、顔料、成膜助剤等の選択、配合量により樹脂シートの被研磨物を研磨加工するための研磨面の動摩擦係数を０．４以上とする。
【００２７】
特に、樹脂シートの樹脂以外の固形成分の含有量が樹脂シート１ｇ当り６２．５ｍｇ以下とすることにより、研磨面の耐摩耗性が高まり、摩耗量が減少する。さらに研磨面の動摩擦係数を０．４以上とすることができる。
【００２８】
上記顔料および／または成膜助剤の配合量としては、ポリウレタンエラストマー溶液１００質量部に対して固形分比で１０質量部以下が好ましい。
また、１０質量部を超えると製造した樹脂シートに含有する樹脂以外の固形成分が樹脂シート１ｇ当り６２．５ｍｇ以上となり、被研磨物の研磨面にスクラッチが多く発生する。
このように、樹脂以外の固形成分の含有量を上述の範囲内とすることにより、スクラッチの発生を抑制し、かつ研磨布の磨耗量が減り、耐久性、耐磨耗性が向上する。
【００２９】
本発明に用いられる基材としては、特に限定されないが、例えば、綿、レーヨン、ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリロニトリル等の天然繊維、再生繊維、合成繊維等の編織布または不織布、あるいはこれらにスチレンブタジエンゴム、ニトリルブタジエンゴム等のゴムまたはポリウレタンエラストマー等を充填したもの、あるいはポリエチレン、ポリプロピレンに代表されるポリオレフィンやポリエステル等の樹脂シート等が挙げられる。
【００３０】
また、本発明では基材を一旦剥がして別途の基材を樹脂シートの裏面に粘着層あるいは接着層を介して貼り付けて構成することができる。
【００３１】
本発明の研磨布を用いた被研磨物の研磨加工は、通常、コロイダルシリカ、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化セリウム等の研磨材を含むスラリ状の研磨液を供給しながら行われる。
【００３２】
本発明の研磨布は、例えば、ハードディスク用アルミニウム基板およびガラス基板、液晶ディスプレイ用ガラス基板、シリコンウエハ等の研磨、特に仕上げ研磨に好適である。
【００３３】
次に、研磨布の銀面表面の動摩擦係数の測定は水平型の摩擦測定機による。具体的には６３ｍｍ×６３ｍｍ（接触面積４０ｃｍ２）の樹脂シートをスレッドに付けＪＩＳ  Ｋ  ７１２５に準拠し測定する。
【実施例】
【００３４】
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
【００３５】
＜実施例１＞
高分子エラストマー共重合体を可溶有機溶媒にて希釈調整し、ポリエステルシート上に塗布した。その後、２００℃以下で乾燥させ、ポリエステルシート上に高分子エラストマー共重合体層を形成したシート基材を得た。
【００３６】
一方、固形分濃度３０％のポリエステル系ポリウレタンエラストマー溶液１００質量部に、ジメチルホルムアミド６０質量部、および顔料であるカーボンブラック含有する固形分濃度２０％のジメチルホルムアミド分散液１０質量部を加え、ポリウレタンエラストマー塗布液（発泡用溶液）を得た。
【００３７】
得られた塗布液をシート基材にロールコーターで８００ｇ／ｍ2塗布した後、水系凝固液の中に浸漬して凝固させ、温水で十分に脱溶媒した後、１５０℃以下にて熱風乾燥を行った。
【００３８】
このようにしてポリウレタンエラストマーの発泡を形成し、この発泡を用いてシート状の研磨布を作製した。
【００３９】
得られた樹脂シートのポリウレタン樹脂以外の固形成分の含有量は、樹脂シート１ｇ当たり６２．５ｍｇとなる。
【００４０】
＜実施例２＞
実施例２では、実施例１と同じ固形分濃度であるカーボンブラック含有ジメチルホルムアミド分散液を８質量部加える以外は、実施例１と同様にした。
【００４１】
得られた樹脂シートのポリウレタン樹脂以外の固形成分の含有量は、樹脂シート１ｇ当たり５０．６ｍｇとなる。
【００４２】
＜比較例＞
比較例では、実施例１と同じ固形分濃度であるカーボンブラック含有ジメチルホルムアミド分散液を２０質量部加える以外は実施例と同様にして研磨布を作製した。
【００４３】
得られた樹脂シートのポリウレタン樹脂以外の固形成分の含有量は、樹脂シート１ｇ当たり１１７．６ｍｇとなる。
【００４４】
実施例および比較例の研磨布について次の研磨試験を行った。
【００４５】
研磨布をスピードファム社製「９Ｂ−５Ｐ−ＩＶ」に装着し、台金の表面にダイヤモンド砥粒が固着された研磨布用ドレッサを研磨布表面に４個セットし、純水を流しながら研磨布表面の微細な凹凸を平坦化するために、研磨布表面のドレッシング加工（ダイヤモンドドレス）を行った。
【００４６】
なお、ダイヤモンドドレスは、加工圧力３０ｇ／ｃｍ2、定盤回転数４５ｒｐｍ、純水供給量は１５００ｃｃ／分、加工時間３０分として行った。
【００４７】
次に、研磨液（コロイダルシリカ）を用いて、３．５インチハードディスク用アルミニウム基板を１バッチ当たり１０枚の研磨加工を行った。
【００４８】
加工の条件は加工圧力８０ｇ／ｃｍ2、定盤回転数４５ｒｐｍ、研磨液供給量１００ｃｃ／分とし、研磨量は０．７３５μｍとした。
【００４９】
上記基板の必要とされる表面粗さを確保する研磨量を確保するための加工所要時間を、１バッチ目、１０００バッチ目、２０００バッチ目について計測した。
【００５０】
さらに、１バッチ目、１０００バッチ目、２０００バッチ目の被研磨物表面の傷スクラッチの測定を行った。
【００５１】
その測定は、Ｃａｎｄｅｌａ５１００光学表面分析計を用いて行い、基板１０枚の両面、すなわち計２０表面の全領域を測定対象として、深さ１〜２０ｎｍの溝をスクラッチとしてスクラッチ点数を測定し、２０表面の測定値の平均値を小数点以下第一位で四捨五入し評価した。数値が低いほど高性能であることを示す
【００５２】
表１に結果を示す。
【００５３】
【表１】
2013188830.tif 000002
[スクラッチの発生数]
×：５０個以上、○：５以上５０個未満、◎：５個未満
[研磨加工時間]
Ａ：１８０秒未満、Ｂ：１８０秒以上２００秒未満、Ｃ：２００秒以上
【００５４】
このように、樹脂シートの動摩擦係数を０．４以上、樹脂以外の樹脂シート１ｇ当りの固形成分を６２．５ｍｇ以下とした実施例１、２では、研磨加工１バッチ目の研磨時間は１８０秒未満と短く、さらに２０，０００枚、４０，０００枚加工と研磨枚数が多くなってもその研磨時間は２００秒未満である。またスクラッチの発生も抑えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は研磨レートの低下を抑制することができる研磨布を提供するため、研磨布の製造、販売に寄与し、産業上の利用可能性を有する。