(57)【要約】  本発明は、支持パッドの厚さ方向に５ｇ／ｃｍ2の圧力を加えて測定した第１厚さに対する、支持パッドの厚さ方向に１００ｇ／ｃｍ2の圧力を加えて測定した第２厚さと前記第１厚さとの差値の比率であるＬｏｗ  Ｐ圧縮率が１〜１０％であり、前記第１厚さと第２厚さとの差であるＬｏｗ  Ｐ圧縮長さが１５〜１００μｍである、支持パッドに関する。これによれば、実際の研磨条件で高い圧縮率と優れた弾性力を有し、より均一で高効率の研磨を実現して、研磨不良率を低下させることのできるポリウレタン支持パッドが提供できる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持パッドの厚さ方向に５ｇ／ｃｍ2の圧力を加えて測定した第１厚さに対する、支持パッドの厚さ方向に１００ｇ／ｃｍ2の圧力を加えて測定した第２厚さと前記第１厚さとの差値の比率であるＬｏｗ  Ｐ圧縮率が１〜１０％であり、
前記第１厚さと第２厚さとの差であるＬｏｗ  Ｐ圧縮長さが１５〜１００μｍである、ポリウレタン支持パッド。
【請求項２】
前記Ｌｏｗ  Ｐ圧縮率は、下記一般式１で表され、Ｌｏｗ  Ｐ圧縮長さは、下記一般式２で表される、請求項１に記載のポリウレタン支持パッド：
［一般式１］
Ｌｏｗ  Ｐ圧縮率（％）＝（Ｔ０−Ｔ１）＊１００／Ｔ０
［一般式２］
Ｌｏｗ  Ｐ圧縮長さ＝Ｔ０−Ｔ１
前記一般式１および２において、
Ｔ０は、支持パッドの厚さ方向に５ｇ／ｃｍ2の圧力を加えて測定した第１厚さであり、
Ｔ１は、支持パッドの厚さ方向に１００ｇ／ｃｍ2の圧力を加えて測定した第２厚さである。
【請求項３】
前記Ｌｏｗ  Ｐ圧縮率が１〜８％である、請求項１に記載のポリウレタン支持パッド。
【請求項４】
前記Ｌｏｗ  Ｐ圧縮長さが１５〜６０μｍである、請求項１に記載のポリウレタン支持パッド。
【請求項５】
前記５ｇ／ｃｍ2の圧力は、１０秒〜１分間加えられた、請求項１に記載のポリウレタン支持パッド。
【請求項６】
前記１００ｇ／ｃｍ2の圧力は、１分〜１０分間加えられた、請求項１に記載のポリウレタン支持パッド。
【請求項７】
０．１０ｇ／ｃｍ3〜０．５０ｇ／ｃｍ3の範囲の密度を有する、請求項１に記載のポリウレタン支持パッド。
【請求項８】
０．１ｍｍ〜３．０ｍｍの厚さを有する、請求項１に記載のポリウレタン支持パッド。
【請求項９】
内部に５０μｍ〜２ｍｍの最長径および２〜１０の扁平比を有する気孔を含む、請求項１に記載のポリウレタン支持パッド。
【請求項１０】
２２０，０００〜１，０００，０００の重量平均分子量を有するポリウレタン樹脂の加水分解物またはエステル交換反応の産物を含む、請求項１に記載のポリウレタン支持パッド。
【請求項１１】
前記加水分解物またはエステル交換反応の産物は、前記ポリウレタン樹脂を４０〜９０℃の水溶液に浸漬して得られた、請求項１０に記載のポリウレタン支持パッド。
【請求項１２】
前記加水分解物またはエステル交換反応の産物は、前記ポリウレタン樹脂対比、９０％〜２０％の重量平均分子量を有する、請求項１１に記載のポリウレタン支持パッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリウレタン支持パッドに関し、より詳細には、実際の研磨条件で高い圧縮率と優れた弾性力を有し、より均一で高効率の研磨を実現して、研磨不良率を低下させることのできるポリウレタン支持パッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
高集積度を要求する半導体装置またはディスプレイ装置に用いられる基板は、微細で精密な表面が要求されるため、多様な平坦化方法が適用されている。特に、半導体素子またはディスプレイ装置の高集積化および高性能化の傾向に伴い、研磨パッドと被研磨体との間に研磨粒子および多様な化学成分を含むスラリー組成物を供給しながら、研磨パッドと被研磨体を相対的に移動させて研磨する方法が一般的に使用されている。このような研磨方法では、より精密な研磨のために、研磨または加工過程で一定の位置と姿勢を維持できるように前記被研磨体を一定の支持パッド上に固定させている。
【０００３】
特に、ディスプレイ用ガラス基板に使用されるためには、ガラス基板表面の粗さ（ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ）および位置別段差差（ＴＴＶ）が主要管理因子であり、サブマイクロン（ｓｕｂ−ｍｉｃｒｏｎ）から数十マイクロンの範囲内で調節が可能でなければならない。また、ｗａｖｉｎｅｓｓを４０ｎｍレベルに管理しなければならず、特にＴＦＴ用ガラス基板に適用するためには、２０ｎｍ前後のｗａｖｉｎｅｓｓの管理が必要である。
【０００４】
このような細かい研磨が可能なためには、研磨工程の条件および装置の調節だけでなく、使用される支持パッドが高い圧縮率および圧縮回復率を持たなければならず、支持パッドの全領域にわたってより均一な厚さ、圧力分布および張力分布を持たなければならない。
【０００５】
そのため、従来はＪＩＳ規格によって１０００ｇ／ｃｍ2以上の高い圧力を加えて測定した圧縮率および圧縮長さに優れた支持パッドを製造し、これを研磨工程に用いて研磨を行った。しかし、前記優れた圧縮率を有する支持パッドを用いて研磨した被研磨体に様々な欠陥または不良が発生して、前記ＪＩＳ規格によって優れた物性を有すると評価される支持パッドが、実際にガラス基板の研磨が行われる低圧力条件では均一で細かい研磨を実現できない問題が発生した。
【０００６】
そこで、より均一で細かい研磨が要求される分野、例えば、ディスプレイ用ガラス基板の研磨に、実際に適用が可能な低圧力での圧縮率または圧縮回復率に優れた支持パッドの開発が必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、実際の研磨条件で高い圧縮率と優れた弾性力を有し、より均一で高効率の研磨を実現して、研磨不良率を低下させることのできるポリウレタン支持パッドを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、支持パッドの厚さ方向に５ｇ／ｃｍ2の圧力を加えて測定した第１厚さに対する、支持パッドの厚さ方向に１００ｇ／ｃｍ2の圧力を加えて測定した第２厚さと前記第１厚さとの差値の比率であるＬｏｗ  Ｐ圧縮率が１〜１０％であり、前記第１厚さと第２厚さとの差であるＬｏｗ  Ｐ圧縮長さが１５〜１００μｍである、ポリウレタン支持パッドを提供する。
【０００９】
以下、発明の具体的な実施形態に係るポリウレタン支持パッドに関してより詳細に説明する。
【００１０】
本明細書において、「支持パッド」は、半導体またはディスプレイ装置に用いられる基板の製造過程中、研磨工程で研磨対象膜をキャリアに密着または固定させる役割を果たすパッドを意味する。
【００１１】
本発明者らは、ガラス基板の研磨などの細かい研磨が必要な分野では、研磨過程中に５０〜４００ｇ／ｃｍ2の低い圧力または荷重がポリウレタン支持パッドに加えられて、前記範囲の力がガラス基板または被研磨体に欠陥を発生させる原因であることを把握し、前記範囲の力を上回る従来のＪＩＳ規格による圧縮率および圧縮長さの物性に優れた支持パッドをガラス基板の研磨などに使用しても、被研磨体のガラスにｌｉｎｅ性キズまたは欠陥を発生させて研磨不良が生じ得ることを認識した。
【００１２】
従来ポリウレタン支持パッドの性能を評価するために使用していた前記ＪＩＳ圧縮率は、下記のような測定方法を使用した。
【００１３】
＊ＪＩＳ  Ｌ１０２１−１６圧縮率の測定方法：
パッドの２．５ｃｍ2＊３．０ｃｍ2（横＊縦）の試片を準備し、試片に初期荷重１００ｇ／ｃｍ2を３０秒間加えた後、初期厚さをダイヤルゲージまたはレーザを用いて測定し（Ｔ０’）、荷重１１２０ｇ／ｃｍ2で５分間放置後、加圧状態で厚さを測定する（Ｔ１’）。測定されたそれぞれの厚さを下記計算式に適用して、圧縮率および圧縮回復率を算出する。
【００１４】
【数１】
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【００１５】
前記ＪＩＳ規格による圧縮率の測定方法では、初期荷重を１００ｇ／ｃｍ2とし、実験途中に加えられる圧力を１１２０ｇ／ｃｍ2としていて、上述のように、５０〜４００ｇ／ｃｍ2の圧力が加えられる研磨工程で、前記低圧力の衝撃吸収程度、研磨不良率などの物性を反映しないことがある。
【００１６】
そこで、本発明者らは、後述する製造方法に示されているように、水溶液への浸漬工程、熱処理工程などの方法を通して、低圧力での圧縮率および圧縮長さに優れた支持パッドを製造し、このような支持パッドが実際の研磨過程で適用される圧力範囲で十分に圧縮されてより均一で高効率の研磨を実現して、研磨不良率を低下させることができる点を実験を通して確認し、発明を完成した。
【００１７】
発明の一実施形態によれば、支持パッドの厚さ方向に５ｇ／ｃｍ2の圧力を加えて測定した第１厚さに対する、支持パッドの厚さ方向に１００ｇ／ｃｍ2の圧力を加えて測定した第２厚さと前記第１厚さとの差値の比率であるＬｏｗ  Ｐ圧縮率が１〜１０％であり、前記第１厚さと第２厚さとの差であるＬｏｗ  Ｐ圧縮長さが１５〜１００μｍである、支持パッドが提供できる。好ましくは、前記Ｌｏｗ  Ｐ圧縮率が１〜８％であってもよく、前記Ｌｏｗ  Ｐ圧縮長さが１５〜６０μｍであってもよい。
【００１８】
上述のように、前記Ｌｏｗ  Ｐ圧縮率およびＬｏｗ  Ｐ圧縮長さは、本明細書で新たに定義した圧縮率で、これを満足する支持パッドは、ガラス基板の研磨など、低い圧力や、少ない力を受ける研磨段階に使用されてより細かくて効率的な研磨を可能にし、研磨不良率を低下させることができる。
【００１９】
このようなＬｏｗ  Ｐ圧縮率およびＬｏｗ  Ｐ圧縮長さは、それぞれ下記一般式１および一般式２で表されてもよい：
【００２０】
【数２】
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【００２１】
前記一般式１および２において、Ｔ０は、支持パッドの厚さ方向に５ｇ／ｃｍ2の圧力を加えて測定した第１厚さであり、Ｔ１は、支持パッドの厚さ方向に１００ｇ／ｃｍ2の圧力を加えて測定した第２厚さである。
【００２２】
前記支持パッドの厚さは、被研磨体と接触する支持パッドの接触面と、これに平行な対向面との垂直距離の平均を意味し、厚さ方向は、前記接触面から対向面への垂直方向を意味する。
【００２３】
前記５ｇ／ｃｍ2の圧力は、１０秒〜１分間加えられてよく、好ましくは３０秒間加えられてもよい。前記５ｇ／ｃｍ2の初期圧力は、支持パッドに加えられて、圧縮厚さの変化なしに１００ｇ／ｃｍ2の圧力を加えるための支持体を形成することができる。そして、前記１００ｇ／ｃｍ2の圧力は、１分〜１０分間、好ましくは５分間加えられてもよい。
【００２４】
そして、前記第１および第２厚さは、前記圧力を加えた状態で測定し、ダイヤルゲージまたはレーザなど、圧縮率を測定するのに一般的に使用されると知られた測定器具を制限なく使用できる。
【００２５】
前記Ｌｏｗ  Ｐ圧縮率が１％以上の場合、実際にガラス研磨が実現される低圧力条件でも十分に圧縮され、ガラスに加重される不均一な力を均等に分配させて研磨不良率を低下させることができる。また、前記Ｌｏｗ  Ｐ圧縮長さが１５μｍ以上の場合、同一圧力下での圧縮率が大きく、衝撃をより良く分散させることができて、より均一で細かい研磨を行うことができる。特に、前記Ｌｏｗ  Ｐ圧縮率とＬｏｗ  Ｐ圧縮長さが前記範囲を外れる支持パッドは、圧力が局地的に不均一に加えられたり、衝撃吸収が十分でなく、研磨されたガラス基板にパッドマークなど様々な欠陥が発生することがある。より具体的には、前記範囲外の支持パッドは、パッドを装着する表面の粗さを適切に調節できず、ガラスの研磨時にガラスに当該段差が転写され得、パッドの研磨装備から誘発される振動などによる研磨不良もガラスに転写されて、様々な欠陥が発生することがある。
【００２６】
そして、前記ポリウレタン支持パッドは、０．１０ｇ／ｃｍ3〜０．５０ｇ／ｃｍ3、好ましくは０．１５〜０．３０ｇ／ｃｍ3の範囲の密度を有してもよく、０．１〜３ｍｍ、好ましくは０．５〜２ｍｍの厚さを有してもよい。
【００２７】
また、前記ポリウレタン支持パッドの内部には、５０μｍ〜２ｍｍ、好ましくは３００μｍ〜２ｍｍの最長径を有する気孔が形成できる。そして、このようなポリウレタン支持パッドの内部に分布する気孔は、２〜１０の扁平比（幅に対する長さの比率）、好ましくは３〜７の扁平比を有してもよい。前記ポリウレタン支持パッド内部の長くて大きい気孔は、パッドの硬度を低下させて高い圧縮率を有する柔らかなパッドを製造することができ、支持パッドと研磨対象膜との間に閉じ込められる（ｔｒａｐ）空気を容易に内部に受けて、研磨段階で加えられる力を支持パッド全体および被研磨体全体に均一に分配することができて、研磨時に発生し得る不良を最小化することができる。
【００２８】
一方、前記ポリウレタン支持パッドは、２２０，０００〜１，０００，０００の重量平均分子量を有するポリウレタン樹脂の加水分解物またはエステル交換反応の産物を含んでもよい。
【００２９】
２２０，０００〜１，０００，０００の重量平均分子量を有するポリウレタン樹脂およびＤＭＦ溶媒などの有機溶媒を含むポリウレタン樹脂組成物を、有機溶媒と水が含まれている凝固槽で湿式凝固させると、樹脂組成物成分の相分離現象によって、多数の気孔が内部に形成されたポリウレタン樹脂が得られる。このようなポリウレタン樹脂は、内部に５０μｍ〜２ｍｍの最長径および２〜１０の扁平比を有する気孔を含んでもよいし、ポリウレタン樹脂自体の重量平均分子量は、初期の２２０，０００〜１，０００，０００の範囲内で大きく変わらない。
【００３０】
そして、前記湿式凝固過程を通して得られたポリウレタン樹脂を４０〜９０℃の水溶液に浸漬すると、加水分解および／またはエステル交換反応が起こり得るため、これによって、前記ポリウレタン樹脂の内部に形成された気孔の形状や大きさなどはそのまま維持されながら、ポリウレタン樹脂自体の分子量は減少する。具体的には、前記加水分解物またはエステル交換反応の産物は、前記２２０，０００〜１，０００，０００のポリウレタン樹脂対比、９０％〜２０％の重量平均分子量を有してもよい。そして、このような過程を通して、上述した特性を有するポリウレタン支持パッドが提供できる。
【００３１】
前記ポリウレタン樹脂を浸漬する浸漬溶液は、水、グリセリン水溶液、またはアルコール水溶液を含んでもよく、前記溶液のほか、酸触媒または塩基触媒をさらに含んでもよい。前記酸触媒または塩基触媒は、支持パッドの圧縮率および圧縮長さのような物性の改善を促進させることができ、これによって、優れたＬｏｗ  Ｐ圧縮率および圧縮長さを迅速かつ容易に製造することができる。
【００３２】
前記酸触媒の具体例としては、ＤＢＳＡ（ｄｏｄｅｃｙｌｂｅｎｚｅｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃ  ａｃｉｄ）、ＳＤＳ（ｓｏｄｉｕｍ  ｄｏｄｅｃｙｌｓｕｌｆａｔｅ）、ＨＣｌ、ＢＳＡ（ｂｅｎｚｅｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃ  ａｃｉｄ）、リン酸、Ａｌｋｙｌ  Ｓｕｌｆｏｎｉｃ  ａｃｉｄ、Ｂｕｔａｎｅ  ｓｕｌｆｏｎｉｃ  ａｃｉｄ、硝酸、コハク酸、またはこれらの２種以上の混合物が挙げられ、また、前記塩基触媒としては、ＥＤＡ（ｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｄｉａｍｉｎｅ）、ＴＭＥＤＡ（ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌ  ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉａｍｉｎｅ）、ＫＯＨ、ＮａＯＨ、ＮａＨＣＯ３、Ｐｙｒｏｌｉｄｉｎｅ、Ｇｕａｎｉｄｉｎｅ、Ｇｌｙｃｉｎｅ、ＴＭＡＨ（ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ  ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ）、ＴＥＡＨ（ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ  ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ）、またはこれらの２種以上の混合物が挙げられる。
【００３３】
特に、前記水溶液に含まれる酸触媒または塩基触媒として界面活性能力に優れた触媒を用いる場合、ポリウレタン樹脂のウレタン結合またはエステル結合部分の加水分解またはエステル交換反応を促進させて、ポリウレタン支持パッドの重量平均分子量および硬度を短時間に低下させることができ、このような界面活性能力に優れた触媒として、ＤＢＳＡ（ｄｏｄｅｃｙｌｂｅｎｚｅｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃ  ａｃｉｄ）、ＳＤＳ（ｓｏｄｉｕｍ  ｄｏｄｅｃｙｌｓｕｌｆａｔｅ）、ＨＣｌ、ＢＳＡ（ｂｅｎｚｅｎｅｓｕｌｆｏｎｉｃ  ａｃｉｄ）、リン酸などが使用できる。
【００３４】
一方、前記ポリウレタン支持パッドは、前記ポリウレタン樹脂組成物の湿式凝固物を水洗および乾燥する段階と、前記湿式凝固物の表面を研磨する段階と、または前記研磨された湿式凝固物の表面に接着層を形成する段階とをさらに含んで製造できる。
【００３５】
具体的には、前記ポリウレタン樹脂およびＤＭＦ溶媒を含む樹脂組成物を湿式凝固する段階は、前記ポリウレタン樹脂組成物を形成する段階と、前記ポリウレタン樹脂組成物を一定の基材や型に塗布または投入してコーティング層を形成する段階と、前記コーティング層を凝固する段階とを含んでもよい。
【００３６】
そして、このようなポリウレタン樹脂およびＤＭＦ溶媒を含むポリウレタン樹脂組成物を湿式凝固する段階の後に、前記樹脂組成物の凝固物を水洗、脱水および乾燥する段階が連続して行われてもよい。このような樹脂組成物の凝固物を水洗、脱水および乾燥する段階では、支持パッドの製造方法で使用可能と知られた方法および装置を大きな制限なく使用できる。
【００３７】
前記コーティング層を凝固する段階では、前記コーティング層が形成された基材や型を、ジメチルホルムアミド水溶液または水が満たされている凝固槽に投入して行われてもよい。前記凝固過程では、ポリウレタン樹脂内部のジメチルホルムアミドが水と入れ替えられるにつれてポリウレタン樹脂が徐々に凝固し、これによって多数の気孔が形成できる。前記凝固槽に満たされている水溶液の濃度および水溶液または水の量は大きく制限されるわけではなく、反応条件および製造される支持パッドの物性に応じて適切に調節できる。前記凝固過程後、研磨パッドの内部には水とＤＭＦが適切に残っている状態であり得、このような凝固物を洗浄し、オーブンで乾燥することによって、研磨パッドの内部で水、ＤＭＦ溶媒、およびその他成分を除去することができる。
【００３８】
また、前記湿式凝固物の表面を研磨（またはバフィング（ｂｕｆｆｉｎｇ））する段階は、高速に回転するサンドペーパーの巻かれたロール（Ｒｏｌｌ）を用いて、硬度の低いポリウレタンフィルム（１００％モジュラス１〜１０）の表面を削る工程であって、高いエネルギーが加えられる工程である。
【００３９】
このような研磨（またはバフィング（ｂｕｆｆｉｎｇ））工程では、被研磨膜を一度に数百ｕｍを削ってもよいし、数十ｕｍずつ数回にわたって削ってもよい。低硬度のフィルムを一度に多く研磨する場合、ＭＤ（ｍａｃｈｉｎｅ  ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）方向に厚さの差または研磨（バフィング）レベルの差が発生することがあり、支持パッドに不均一に積み上がったエネルギーは、研磨装備から被研磨膜、例えば、ディスプレイのガラス基板などに不均一に転写されて、ＴＤ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）方向のラインまたは縞が発生することがある。
【００４０】
そして、前記バフィングされた湿式凝固物の表面に接着層を形成する段階で、接着層は、支持パッドの最終製品を製造するのに使用されると知られた方法および構成を格別な制限なく使用して形成できる。例えば、前記接着層は、前記湿式凝固物の表面または前記表面研磨された湿式凝固物の表面に一定の接着剤、例えば、減圧性接着剤（ＰＳＡ）などを塗布することによって形成されてもよいし、前記湿式凝固物の表面または前記表面研磨された湿式凝固物の表面に減圧性両面接着フィルムをラミネートすることによって形成されてもよい。
【００４１】
そして、前記ポリウレタン支持パッドは、前記接着層が形成された湿式凝固物を熱処理する段階をさらに含んで製造できる。
【００４２】
前記熱処理は、６０℃〜１８０℃の温度、好ましくは７０℃〜１５０℃の温度で行われてよいし、１分〜１００分の時間、好ましくは１０分〜６０分の時間に行われてもよい。前記熱処理が低すぎる温度で行われると、熱処理効果がうまく現れず、ポリウレタン支持パッドが均一な厚さ、圧力分布または張力分布を有しにくく、これによって製造されたポリウレタン支持パッドを使用すると、不均一な研磨または製品不良が発生することがある。前記熱処理が高すぎる温度で行われると、ポリウレタン樹脂層が変性し、追加的に使用可能な接着層なども揮発または変性することがある。
【００４３】
前記接着層が形成された湿式凝固物を熱処理することによって、製造される支持パッドの厚さが局地的に不均一であったり、支持パッドの一部分に圧力または張力が集中する現象を解消することができる。これによって、前記製造方法によるポリウレタン支持パッドは、実際のガラス研磨が実現される低圧力条件でも十分に圧縮され、ガラスに加重される不均一な力を均等に分配させて研磨不良率を低下させることができる。
【００４４】
前記ポリウレタン樹脂組成物は、前記ポリウレタン樹脂１〜３０ｗｔ％、好ましくは５〜２５ｗｔ％を含んでもよい。前記樹脂組成物において、ポリウレタン樹脂の含有量が小さすぎると、支持パッドの本体を適切に形成しにくく、組成物の粘度が過度に低くなって、支持パッドを製造するためのコーティング工程に適用することが容易でないことがある。また、前記樹脂組成物において、ポリウレタン樹脂の含有量が大きすぎると、得られるポリウレタン支持パッドの密度が必要以上に大きくなったり、組成物の粘度が過度に大きくなって、支持パッドを製造するためのコーティング工程に適用することが容易でないことがある。
【００４５】
前記ポリウレタン樹脂組成物は、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）溶媒を５０〜９０ｗｔ％、好ましくは５０〜８５ｗｔ％を含んでもよい。前記ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）は、Ｎ，Ｎ’−ジメチルホルムアミド（Ｎ，Ｎ’−ｄｉｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｎａｍｉｄｅ）を意味する。前記ポリウレタン樹脂組成物を凝固させると、樹脂組成物成分、例えば、ポリウレタン樹脂、水、およびＤＭＦ溶媒の相分離現象によって、内部に気孔が形成されたポリウレタン支持パッドが形成できる。つまり、前記樹脂組成物の凝固過程では、ポリウレタン樹脂内に存在するＤＭＦ溶媒が凝固槽内部の水と入れ替えられ、凝固過程が完了すると、内部に気孔が形成された支持パッド用ポリウレタン樹脂が形成される。前記樹脂組成物において、ＤＭＦ溶媒の含有量が小さすぎると、凝固過程で樹脂内部に気孔の形成が円滑でないことがあり、前記含有量が大きすぎると、ポリウレタン樹脂の比率が大幅に減少して、適切な物性を有するポリウレタン支持パッドを製造しにくいことがある。
【００４６】
そして、前記ポリウレタン樹脂組成物は、陰イオン性界面活性剤をさらに含んでもよい。前記陰イオン性界面活性剤は、凝固する組成物の全領域にわたって水が均一に浸透可能にし、ポリウレタン樹脂組成物のそれぞれの成分の相分離が一定部分に集中しないようにすることができて、支持パッドの内部に気孔が非常に均一に形成できるようにする。このような陰イオン性界面活性剤は、製造される支持パッドの物性や工程上の条件などを考慮して含有量を適切に調節して使用でき、例えば、前記支持パッド用ポリウレタン樹脂組成物中、０．０１〜５ｗｔ％含まれていてもよい。前記陰イオン性界面活性剤としては、ドデシルベンゼンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸誘導体、コハク酸、コハク酸誘導体、ドデシルスルフェート、ドデシルスルフェート誘導体、またはこれらの１以上の混合物が挙げられる。そして、陰イオン性界面活性剤として、ドデシルベンゼンスルホン酸またはその誘導体と、コハク酸またはその誘導体を混合して使用することが、支持パッドの内部に形成される気孔の形態や大きさを適切に調節し、製造される支持パッドの物性を向上させるために好ましい。
【００４７】
前記ポリウレタン樹脂組成物は、支持パッドの吸着力を高めたり、パッドの表面を平坦化するために、非イオン性界面活性剤をさらに含んでもよい。このような非イオン性界面活性剤の例としては、シリコーン系高分子、シリコーンオイル、グリセロール系高分子、または炭化水素系高分子などが挙げられる。このような非イオン性界面活性剤は、製造される支持パッドの物性や工程上の条件などを考慮して含有量を適切に調節して使用でき、例えば、前記支持パッド用ポリウレタン樹脂組成物中、０．０１〜５ｗｔ％含まれていてもよい。
【００４８】
また、前記ポリウレタン樹脂組成物は、着色剤、撥水剤、充填剤、気孔サイズ調節剤、および顔料からなる群より選択された１種以上の添加剤をさらに含んでもよい。このような添加剤は、製造される支持パッドの物性や工程上の条件などを考慮して含有量を適切に調節して使用でき、例えば、前記樹脂組成物にそれぞれの添加剤が０．０１〜１０ｗｔ％含まれていてもよい。
【発明の効果】
【００４９】
本発明によれば、実際の研磨条件で高い圧縮率と優れた弾性力を有し、より均一で高効率の研磨を実現して、研磨不良率を低下させることのできるポリウレタン支持パッドが提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】実施例１のポリウレタン支持パッドを用いて研磨したガラス基板を示すものである。
【図２】実施例２のポリウレタン支持パッドを用いて研磨したガラス基板を示すものである。
【図３】比較例２のポリウレタン支持パッドを用いて研磨したガラス基板を示すものである。
【図４】比較例３のポリウレタン支持パッドを用いて研磨したガラス基板を示すものである。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
発明を下記の実施例でより詳細に説明する。ただし、下記の実施例は本発明を例示するものに過ぎず、本発明の内容が下記の実施例によって限定されるものではない。
【００５２】
＜実施例および比較例：ポリウレタン支持パッドの合成およびそのＬｏｗ  Ｐ圧縮率の測定＞
＜実施例１＞
下記表１の成分を含む樹脂組成物をＰＥＴフィルム上に１７００μｍでコーティングした後、このようなコーティング層を湿式凝固、水洗、脱水および乾燥することによって、内部に気孔が形成されたポリウレタン樹脂フィルム層を得た。得られたポリウレタン樹脂フィルム層がより均一な厚さおよび高い均一度を有するように、高速に回転するサンドペーパーの巻かれたロール（Ｒｏｌｌ）を用いてバフィング（ｂｕｆｆｉｎｇ）処理し、前記バフィングされたポリウレタン樹脂フィルム層の一面に減圧性両面接着テープをラミネーションして、ポリウレタン支持パッドを得た。そして、前記支持パッドを６０℃の水で２４時間浸漬し、オーブンで乾燥して、最終完成品のポリウレタン支持パッドを製造した。
【００５３】
前記ポリウレタン支持パッドを研磨装備に装着して、１０分間ガラス基板を研磨した。そして、研磨結果をＸｅｎｏｎ  Ｌａｍｐで透過モードで観察して、これを図１に示し、ポリウレタン支持パッドのＪＩＳ  Ｌ１０２１−１６圧縮率、Ｌｏｗ  Ｐ圧縮率、およびＬｏｗ  Ｐ圧縮長さを、下記表２に示した。
【００５４】
［ポリウレタン層：１２００μｍ、粘着層：２５０μｍ］
【００５５】
【表１】
2016527378.tif 000005
【００５６】
＊ポリウレタン樹脂ＳＷ−８０ＬＭ：ポリウレタン樹脂２０重量％のＤＭＦ溶液
＊Ｌｏｗ  Ｐ圧縮率とＬｏｗ  Ｐ圧縮長さの測定方法
パッドの２．５ｃｍ2＊３．０ｃｍ2（横＊縦）試片を準備し、試片に初期荷重５ｇ／ｃｍ2を３０秒間加えた後、初期厚さをダイヤルゲージまたはレーザを用いて測定し（Ｔ０）、荷重１００ｇ／ｃｍ2で５分間放置後、加圧状態で厚さを測定した（Ｔ１）。測定されたそれぞれの厚さを下記計算式に適用して、Ｌｏｗ  Ｐ圧縮率を算出した。
【００５７】
（１）Ｌｏｗ  Ｐ圧縮率（％）＝（Ｔ０−Ｔ１）＊１００／Ｔ０
（２）Ｌｏｗ  Ｐ圧縮長さ＝Ｔ０−Ｔ１
＜実施例２＞
ＳＤ−１１を４重量部の代わりに７重量部追加したことを除き、実施例１と同様の方法でポリウレタン支持パッドを得た。
【００５８】
［ポリウレタン層：１２００μｍ、粘着層：２５０μｍ］
製造したポリウレタン支持パッドのＪＩＳ圧縮率、Ｌｏｗ  Ｐ圧縮率、Ｌｏｗ  Ｐ圧縮長さ、および研磨結果を、下記表２と図２に示した。
【００５９】
＜実施例３＞
６０℃の水で２４時間浸漬する代わりに、７０℃の５％グリセリン水溶液で２日間浸漬したことを除き、実施例１と同様の方法でポリウレタン支持パッドを得た。
【００６０】
［ポリウレタン層：１２００μｍ、粘着層：２５０μｍ］
製造したポリウレタン支持パッドのＪＩＳ圧縮率、Ｌｏｗ  Ｐ圧縮率、Ｌｏｗ  Ｐ圧縮長さを、下記表２に示した。
【００６１】
＜実施例４＞
樹脂組成物にＤＭＦを１５重量部の代わりに２０重量部添加し、ＳＤ−１１を６重量部追加し、ＰＥＴフィルムに１７００μｍの代わりに１３００μｍでコーティングしたことを除き、実施例３と同様の方法でポリウレタン支持パッドを得た。
【００６２】
［ポリウレタン層：８２０μｍ、粘着層：２５０μｍ］
製造したポリウレタン支持パッドのＪＩＳ圧縮率、Ｌｏｗ  Ｐ圧縮率、Ｌｏｗ  Ｐ圧縮長さを、下記表２に示した。
【００６３】
＜実施例５＞
ＳＤ−７および充填剤を添加しないことを除き、実施例４と同様の方法でポリウレタン支持パッドを得た。
【００６４】
［ポリウレタン層：７２０μｍ、粘着層：２５０μｍ］
製造したポリウレタン支持パッドのＪＩＳ圧縮率、Ｌｏｗ  Ｐ圧縮率、Ｌｏｗ  Ｐ圧縮長さを、下記表２に示した。
【００６５】
＜比較例１＞
６０℃の水で２４時間浸漬しないことを除き、実施例１と同様の方法でポリウレタン支持パッドを得た。
【００６６】
［ポリウレタン層：１２００μｍ、粘着層：２５０μｍ］
製造したポリウレタン支持パッドのＪＩＳ圧縮率、Ｌｏｗ  Ｐ圧縮率、Ｌｏｗ  Ｐ圧縮長さを、下記表２に示した。
【００６７】
＜比較例２＞
樹脂組成物をＰＥＴフィルムに１７００μｍの代わりに１２００μｍでコーティングしたことを除き、比較例１と同様の方法でポリウレタン支持パッドを得た。
【００６８】
［ポリウレタン層：７７０μｍ、粘着層：２５０μｍ］
製造したポリウレタン支持パッドのＪＩＳ圧縮率、Ｌｏｗ  Ｐ圧縮率、Ｌｏｗ  Ｐ圧縮長さ、および研磨結果を、下記表２と図３に示した。
【００６９】
＜比較例３＞
バフィングレベルを強化して支持パッドの厚さを４００μｍに減少させたことを除き、比較例２と同様の方法でポリウレタン支持パッドを得た。
【００７０】
［ポリウレタン層：４００μｍ、粘着層：２５０μｍ］
製造したポリウレタン支持パッドのＪＩＳ圧縮率、Ｌｏｗ  Ｐ圧縮率、Ｌｏｗ  Ｐ圧縮長さ、および研磨結果を、下記表２と図４に示した。
【００７１】
【表２】
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【００７２】
＜実施例および比較例の比較＞
前記表２に示されているように、実施例１〜５のポリウレタン支持パッドは、低い密度と硬度を示してより深く圧縮可能なため、圧縮深さが長くなり、これによってＬｏｗ  Ｐ圧縮率も大きくなって、１％以上のＬｏｗ  Ｐ圧縮率を示した。また、前記実施例１〜５のポリウレタン支持パッドは、Ｌｏｗ  Ｐ圧縮長さも１５μｍ以上を示して、図１および図２に示されているように、実際の研磨時に被研磨膜のガラス基板を均一で高効率で研磨することができる。
【００７３】
これに対し、比較例のポリウレタン支持パッドは、Ｌｏｗ  Ｐ圧縮率が１％未満であったり、Ｌｏｗ  Ｐ圧縮長さが１５μｍ未満のもので、図３および図４に示されているように、研磨されたガラス基板にＴＤ方向に一定のライン（ｌｉｎｅ）が観察され、研磨不良が発生したことを確認することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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