(57)【要約】【課題】従来より使用している研磨パッドは、人工皮革パッドの硬度が面内で同一のものであり、遊星歯車式研磨装置でのキャリヤは、自転及び公転の円運動をおこなうため、キャリヤの内周部と外周部との周速差により１枚のワーク内での面粗度や平行・平面度の精度差が出てしまう。【解決手段】研磨パッドをドーナツ状の形状の組み合わせとし、その組み合わせている人工皮革パッドの硬度を変化させることにより、ワークの外周部と内周部での研磨面の面粗さのバラツキの減少、平行・平坦度等の精度の均一性が図られ生産効率の向上を達成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工物を研磨加工する研磨パッドであって、研磨装置の研磨プレートに貼り付けて用いられる人工皮革研磨パッドで、ドーナツ状に硬度を変化させる研磨パッド。
【請求項２】
ドーナツ状帯の人工皮革の実質的な硬度差が隣同士で１０〜５０％変化させた請求項１記載の研磨パッド。
【請求項３】
ドーナツ状帯の人工皮革が２〜５本形成させた請求項１記載の研磨パッド。
【請求項４】
ドーナツ状帯の人工皮革がベロア調不織布である請求項１、２、３記載の研磨パッド。
【請求項５】
ドーナツ状帯の人工皮革が不織布基材スエード調である請求項１、２、３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、ガリュウム砒素等の半導体や、ガラス、金属等の種々の基板の鏡面研磨加工を行う研磨装置に使用される研磨パッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来よりガラス板、シリコンウエハ等を研磨する遊星歯車式平面研磨装置によれば、上プレート、下プレート、キャリヤ、太陽歯車及び内歯車を備える。上プレート及び下プレート加工面には、人工皮革すなわち、ポリウレタン樹脂を含浸させた不織布であるベロア調不織布及び不織布ベーススエード調の研磨布ベーススエード調の研磨布を両面粘着テープを介して貼り付け使用する。
【０００３】
また研磨パッドの性能改善の為に研磨布、又は研磨パッドの研磨作用面を再研磨して表面状態を改質することや、表面に機械的加工により溝をつけるとか、長気孔を多数有するパッドにすることが行われている。
【特許文献１】特開平１１−７７５１８
【特許文献２】特開平１１−２８５９６３
【特許文献３】特開２０００−４２９０１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
研磨対象物をバッチ式で研磨する遊星歯車式平面研磨装置の場合、キャリヤに装着して数十枚を同時研磨加工している。研磨面の繊細化、平行・平坦度等の１キャリヤのバッチ内での精度の均一性及び、研磨対象物の直径が３００mmから４５０mmに達するとものまでありそれらの面内の精度の均一性が近年求められているが、従来のパッドでの加工後のワークは、キャリヤ外周部と内周部でのワーク及び大きい径のワークの中心部と外周部との面粗度や平行・平面度の精度差が出てしまう。
【０００５】
本発明は、ワーク研磨加工後のより高精度化の要求に対応し、その改良と生産工程の短縮化を目的とした研磨パッドを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために本発明は、加工物を研磨加工する研磨パッドであって、研磨装置の研磨プレートに貼り付けて用いられる人工皮革研磨パッドで、ドーナツ状に硬度を変化させて形成されている研磨パッドであり、ドーナツ状帯の人工皮革部分の硬度差が隣同士で１０〜５０％変化させ、ドーナツ状の帯が２〜５本形成させた研磨パッドを提供する。人工皮革はベロア調、スエード調のものが用いる。
【発明の効果】
【０００７】
研磨パッドは、ニードルパンチされたポリエステルウエブに湿式凝固法にてポリウレタン樹脂を含浸、凝固、水洗、乾燥し所定の厚みにサンディング機にて研磨仕上し人工皮革ベロアシートを作成する。この際、ポリエステルウエブ及びポリウレタン樹脂の硬さを変化させて高度差をつけた同厚みのベロア調シートを２枚作成する。又、上記硬度差のあるベロアシートの片面に、湿式凝固法にてポリウレタン樹脂微多孔層を作成し、微多孔層上部をバフ機で開口し硬度差を持ったスエド状シートを２枚作成する。
【０００８】
枚葉カットされた上記シート各々を、あらかじめ隣同士の硬度差が生じるように設計されたドーナツ状のトムソン刃にて抜き加工し、各々を組み合わせた後その裏面に両面テープを貼り付ける。その後人工皮革ベロア面、スエード面をサンディング機にて更に均一な厚みに研磨仕上げする。
【０００９】
この原理により、ドーナツ状に人工皮革の硬度が変化した研磨パッドで、ドーナツ状帯の人工皮革の硬度の差が隣同士で１０〜５０％で、ドーナツ状の帯が２〜５本形成させた研磨パッドが対象となる。又あらかじめ硬度を変化させた人工皮革シートを数枚使用することができる。
【００１０】
本発明に使用される人工皮革ベロアは、ニードルパンチされたポリエステル繊維等のウエブに合成ゴム、ポリウレタン等の樹脂を含浸させた公知のものが利用できる。湿式凝固法で製造されたポリウレタンの微細発砲ベロアが好ましいものである。ポリウレタンとしては、ポリエステル系ポリウレタン、ポリエーテル系ポリウレタン、ポリカーボ系ポリウレタン単独又は混合して用い、公知の湿式製法にて製造できる。ウレタン層に顔料等種々の添加剤を混合できる。さらに得られた人工皮革ベロア調シートの片面に公知の湿式凝固法にて、いわゆるなすび形の微多孔構造を作成し、バフ機で開口した人工皮革スエードが製造できる。
【００１１】
また本発明に使用される両面テープは、通常のものが利用でき特に制限はない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
人工皮革ベロア調の３．３デシテックス、繊維長５０mmのポリエステル繊維ウエブにニードルパンチングを施し、厚み１．７mm、見かけ密度０．１３ｇ／cm2、重さ２７０ｇ／cm2の繊維シートを作成した。  次いで、固形分３０％のモジュラス２２０ｋｇ／cm2  のポリエステルポリウレタン樹脂１００部、略称ＤＭＦと呼ばれるジメチルホルムアミド１３０部、凝固促進剤１．５部で調合された溶液を２０００ｇ／cm2含浸させ  １０％ＤＭＦ水溶液凝固層に進入して凝固、洗浄、乾燥しベルトサンダー機で両面を研磨し、厚み１．２ｍｍ、Ｃ硬度９３のベロアシートを得た。１００％モジュラスｋｇ／cのポリエステルポリウレタン樹脂を使用する以外は同様にして厚み１．２ｍｍ、Ｃ硬度７２のベロアシートを得た。
【００１３】
本発明では、前述のＣ硬度７２のベロアシートを用いて直径５００ｍｍの円盤と内径１０００ｍｍ−外径１００ｍｍのドーナツ盤とをトムソン抜き加工して得た。一方Ｃ硬度７２、９３、７２のベロア円盤シートが得られた。更に心材に２５μｍポリエステルフィルムを使用したアクリル系両面テープを組み合わせてベロア円盤シートの片面に貼り付けた。その後研磨機にて♯１２０のペーパーでベロア面を５０μｍ研削し平坦性を修正した。これにより外側よりＣ硬度７２，９３，７２とドーナツ帯状に変化させた厚み精度の高い直径１２００００ｍｍの人工皮革ベロア調研磨パッドが得られた。また得られた研磨パッドは、穴あけ、溝付切加工等を通常通利実施できる。
【００１４】
本発明の研磨パッドを遊星歯車式平面研磨装置に装着して、８インチのシリコンウエーハの研磨を１バッチ５枚で１０バッチ実施した。結果として、面粗度や平行・平面度のバラツキが少なく、再加工率が本発明の研磨パッドを使用していない装置と比較して２０％減少し、工程短縮化が達成できた。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の研磨パットの層断面図である。
【図２】本発明の実施の形態の一例を示し、研磨パッドを研磨プレートに貼り付けワークとキャリアーとの状態真上から見た説明図である
【図３】本発明の研磨パッドを研磨プレートに貼り付けた断面図である。
【符号の説明】
【００１６】
１０    研磨プレート
１１    ワーク
１２    キャリヤ
１３    研磨パッド
１３Ａ  研磨パッドＣ硬度７２
１３Ｂ  研磨パッドＣ硬度９３
１４    ポリエステルフィルム
１５    両面テープ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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