CN105579195B - 保持垫 - Google Patents

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Abstract

一种保持垫，其为具备聚氨酯树脂片材的保持垫，所述聚氨酯树脂片材具有用于保持被研磨物的保持面，其中，所述聚氨酯树脂片材在40℃时的储能弹性模量E’为0.3～2.0MPa，并且所述聚氨酯树脂片材的吸水量为95～200mg/50.3cm2。

Description

保持垫
技术领域
本发明涉及保持垫(holding pad)。
背景技术
以往，在对半导体晶片、半导体器件用硅晶片、各种记录用盘(disc)的衬底及液晶显示器用玻璃衬底等、尤其是对玻璃衬底进行精密平面研磨时，使贴合在研磨头上的保持垫利用水吸附被研磨物从而保持被研磨物，然后使用研磨垫进行研磨加工。保持垫具备由具有连续气泡的聚氨酯树脂等弹性材料形成的片材，该片材的表面(保持面)的微细气泡发挥像吸盘那样的作用，从而能够保持被研磨物。即，该片材作为保持层发挥功能。
但是，由于保持垫在研磨加工时被暴露于研磨液(研磨浆料)，所以有时研磨液浸入至连续气泡(其存在于保持垫所具备的保持层的内部)中。倘若研磨液浸入，则构成保持层的弹性材料的弹性丧失，或者保持层发生溶胀，稳定的保持变得困难，其结果是，研磨加工性降低。作为预防上述问题的对策，例如，专利文献1中公开了包含氟系防水剂的保持垫。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平9-254027号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在使用了专利文献1中记载的那样的防水剂的情况下，能够抑制研磨液向保持层内部的浸入。但是，当为了使保持垫吸附于被研磨物而使用水使保持层的保持面为湿润状态时，由于存在防水剂，所以与水的亲和性下降，在不沾水的部位容易发生吸附不良。另一方面，如果为了防止上述那样的吸附不良而减少防水剂的添加量，则会在保持层内发生防水剂的分散不均，水从防水性弱的部分浸入，结果在进行研磨加工时，在保持层中局部性地产生表皮磨损，变得难以稳定地保持被研磨物。此处，所谓“表皮磨损”，是指下述情况：保持层因浸水等而发生溶胀，结果，该保持层的保持面与研磨垫的研磨面直接接触而被磨削，或者与被研磨物的角部接触的保持面被该角部磨削，从而开孔。产生上述情况的原因在于，保持层发生溶胀而从研磨头剥离并部分地弯曲。
本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提供能够抑制被研磨物的吸附不良及表皮磨损两者的保持垫。
用于解决课题的手段
为了达成上述目的，本申请的发明人反复进行了深入研究，结果发现，如果保持垫具备片材(其40℃时的储能弹性模量E’适度地低、且利用特定的吸水量测定而测得的吸水量在适度的范围内)作为保持层，则可以达成上述目的，从而完成了本发明。
即，本发明如下所述。
[1]一种保持垫，其为具备聚氨酯树脂片材的保持垫，所述聚氨酯树脂片材具有用于保持被研磨物的保持面，其中，所述聚氨酯树脂片材在40℃时的储能弹性模量E’为0.3～2.0MPa，并且所述聚氨酯树脂片材的吸水量为95～200mg/50.3cm2。
[2]如上述项所述的保持垫，其中，所述聚氨酯树脂片材在40℃时的KEL为1.0×105～5.0×105Pa-1。
[3]如上述项所述的保持垫，其中，构成所述聚氨酯树脂片材的树脂在25℃时的100％模量为4.0～10.0MPa。
[4]如上述项所述的保持垫，其中，所述聚氨酯树脂片材含有防水剂。
[5]如上述项所述的保持垫，其中，所述防水剂包含具有碳原子数为6～8的全氟烷基的氟系防水剂。
[6]如上述项所述的保持垫，其中，所述聚氨酯树脂片材中含有的所述氟系防水剂的60～100摩尔％为具有碳原子数为6的全氟烷基的氟系防水剂。
发明的效果
根据本发明，可提供能够抑制被研磨物的吸附不良及表皮磨损两者的保持垫。
附图说明
图1是示意性地表示本发明涉及的保持垫的一例的截面图。
图2是示意性地表示用于本发明涉及的吸附量测定的仪器的透视图。
具体实施方式
以下，根据需要，边参照附图边详细说明用于实施本发明的方式(以下简称为“本实施方式”。)，但本发明并不限定于下述本实施方式。本发明可以在不脱离其要旨的范围内进行各种变形。需要说明的是，附图中，对同一要素标注同一符号，并省略重复的说明。此外，只要没有特别的说明，则上下左右等位置关系以附图中所示的位置关系为基准。此外，附图的尺寸比率不限于图示的比率。
本实施方式的保持垫是具备聚氨酯树脂片材(其具有用于保持被研磨物的保持面)的保持垫，聚氨酯树脂片材在40℃时的储能弹性模量E’为0.3～2.0MPa，并且聚氨酯树脂片材的吸水量为95～200mg/50.3cm2。
图1是表示本实施方式涉及的保持垫的一例的截面示意图。保持垫110中依次层合并包含聚氨酯树脂片材(以下简称为“树脂片材”。)112和基材114。树脂片材112与基材114相互接合，在该例中，树脂片材112与基材114经由粘接层116而接合。
保持垫110所包含的树脂片材112含有聚氨酯树脂，作为具有用于保持被研磨物的保持面P的保持层而发挥功能。树脂片材112的储能弹性模量E’在40℃时为0.3～2.0MPa。通过在40℃时的储能弹性模量E’为0.3MPa以上，使得在研磨加工中不容易在树脂片材112上产生表皮磨损。另一方面，通过在40℃时的储能弹性模量E’为2.0MPa以下，使得树脂片材112对被研磨物的吸附力增高，不容易发生吸附不良。从同样的观点考虑，树脂片材112的储能弹性模量E’优选在40℃时为0.4～1.5MPa，更优选为0.5～1.0MPa，进一步优选为0.5～0.7MPa。
(储能弹性模量E’的测定方法)
本说明书中，对于树脂片材的储能弹性模量E’，使用动态粘弹性测定装置(例如，TA Instruments Japan,Inc.制商品名“RSA III”)，以下述条件测定2片，取其算术平均。
[测定条件]
·试样尺寸：10mm×10mm×厚度0.8mm×3片重叠
·试验方向：压缩模式
·载荷：100g/cm2
·应变：0.10％
·频率：1Hz
·温度范围：20～80℃，升温速度：5℃/min
·试样厚度：使用厚度计测定
·为厚度不同的试样的情况下，进行重叠以使得成为2mm～3mm的范围并进行测定。
树脂片材112的吸水量为95～200mg/50.3cm2。通过该吸水量为95mg/50.3cm2以上，使得树脂片材112对被研磨物的吸附力增高，不容易发生吸附不良。另一方面，通过吸附量为200mg/50.3cm2以下，使得在研磨加工中不容易在树脂片材112上产生表皮磨损。从同样的观点考虑，树脂片材112的吸水量优选为100～160mg/50.3cm2，更优选为107～150mg/50.3cm2，进一步优选为110～130mg/50.3cm2。
(吸水量的测定方法)
树脂片材112的吸水量如下所述地进行测定。图2是示意性地表示用于测定树脂片材的吸水量的器具的透视图。首先，准备用作测定对象即试样10的直径Φ125mm的保持垫110、及氯乙烯制的对焊式法兰20及同样为氯乙烯制的板式法兰(plate flange)30(均为JIS 10K-80A)。法兰20、30的内径Φ为80mm(截面积为50.3cm2)。接着，将试样10在40℃的干燥机内干燥10小时以上。然后，在室温20℃、相对湿度50％的大气气氛中进行作业。接着，使试样10在大气气氛下自然冷却至室温，使用电子天秤测定其质量。接着，如图2所示，利用对焊式法兰20和板式法兰30，将试样10以其保持面P在对焊式法兰20侧的方式夹住，自上下夹紧从而固定。接着，向对焊式法兰20的管内注入300mL的20℃的离子交换水W(此时，水面与试样10的保持面P相距的高度为约60mm。)。注入后，将它们静置8小时后，将试样10从固定状态中放开并取出，利用滤纸吸取表面的水分。该情况下，不是将滤纸按压在试样10上，而是以滤纸轻拂试样10表面的方式吸取水分。然后，迅速测定试样10的质量。将注入离子交换水W并进行静置前后的试样10的质量差作为树脂片材112的吸水量。
作为进行控制以使得本实施方式涉及的树脂片材112具有上述范围的储能弹性模量E’及吸水量的方法，例如，可举出调整构成树脂片材112的树脂在25℃时的100％模量、在40℃时的KEL、树脂的种类、防水剂的添加、该防水剂的种类及添加量、树脂片材112的厚度、密度、及树脂片材112的与表皮层为相反侧的背面的抛光加工量的方法。
构成树脂片材112的树脂在25℃时的100％模量优选为4.0～10.0MPa，更优选为5.0～9.0MPa，进一步优选为5.0～7.0MPa。通过使该100％模量为4.0MPa以上，树脂片材112的储能弹性模量E’容易变为0.3MPa以上；通过使100％模量为10.0MPa以下，树脂片材112的储能弹性模量E’容易变为2.0MPa以下。需要说明的是，本说明书中，100％模量为下述值：在室温23±2℃的环境下将使用了与树脂片材112相同的材料的无发泡的树脂片材(试验片)进行100％拉伸、即拉伸至原来的长度的2倍，将此时的拉伸力除以试验片的初始截面积而得到的值。
树脂片材112在40℃时的KEL优选为1.0×105～5.0×105Pa-1，更优选为1.5×105～4.0×105Pa-1，进一步优选为2.0×105～3.0×105Pa-1。通过使该KEL为1.0×105Pa-1以上，树脂片材112容易变形，可提高被研磨物的保持性及吸附性。此外，在研磨加工时，不容易发生被研磨物向面内方向的偏移。另一方面，通过使KEL为5.0×105Pa-1以下，可减少树脂片材112的变形量(即，减少树脂片材112在研磨加工时的下沉量)，从而进一步抑制表皮磨损的发生，能够进一步延长保持垫110的寿命。
(KEL的计算方法)
本说明书中，KEL(能量损失因子)可根据在与上述“储能弹性模量E’的测定方法”相同的条件下测定得到的40℃时的储能弹性模量E’及损失弹性模量E”，利用下述式(1a)及(1b)算出。
KEL＝tanδ×1012/(E’×(1+tanδ2)) (1a)
tanδ＝E”/E’ (1b)
本实施方式涉及的树脂片材112的密度(体积密度)优选在25℃时为0.15～0.30g/cm2。通过使该密度为0.15g/cm2以上，不容易产生树脂片材112的永久变形，此外，通过使该密度为0.30g/cm2以下，容易在树脂片材112的整体范围内更均匀地保持被研磨物。其结果是，通过树脂片材112的密度在上述范围内，从而能够进一步抑制下述情况：在研磨加工时被研磨物相对于保持垫110在面内方向上偏移，或者发生研磨加工时的研磨不均。
树脂片材112的厚度没有特别限定，例如，可以为0.2～1.5mm，也可以为0.6～1.2mm。需要说明的是，树脂片材112的厚度按照JIS K 6550(1994)中记载的测定方法进行测定。即，为在树脂片材112的厚度方向上作为初始载荷而施加(负载)100g/1cm2的载荷时的厚度。
树脂片材112是在树脂等构成基体的材料(以下称为“基体材料”。)中具有多个气泡(未图示)的片材，可以利用所谓的湿式成膜法形成，也可以利用干式成型法形成，但从更有效且可靠地达成本发明目的的观点考虑，优选利用湿式成膜法形成。在利用湿式成膜法形成树脂片材112的情况下，可以在保持面P侧具有形成有未图示的致密的微孔的表皮层。表皮层的表面具有微细的平坦性。另一方面，在表皮层的更靠内侧(树脂片材112的内部)，也可以沿着树脂片材112的厚度方向以比表皮层的微孔更大的孔径形成有截面为带圆角的三角形的孔隙(连续气泡；未图示。)。该孔隙可以形成为，保持面P侧的尺寸小于与保持面P为相反面的一侧的尺寸。树脂片材112中也可以形成有尺寸比表皮层的微孔大但比孔隙小的小尺寸的孔(未图示)。表皮层的微孔、孔隙及小尺寸的孔可以彼此为连通孔并连接成网状。
构成树脂片材112的基体材料只要是含聚氨酯树脂最多的组成即可，没有特别限定，例如，树脂片材112可以相对于其基体材料的总量含有80～100质量％的聚氨酯树脂。树脂片材112更优选相对于其总量含有85～100质量％的聚氨酯树脂，进一步优选含有90～100质量％的聚氨酯树脂，特别优选含有90～95质量％的聚氨酯树脂。
作为聚氨酯树脂，例如可举出聚酯系聚氨酯树脂、聚醚系聚氨酯树脂及聚碳酸酯系聚氨酯树脂，它们可单独使用1种，或组合2种以上使用。其中，从更有效且可靠地实现本发明目的的观点考虑，优选为聚酯系聚氨酯树脂。
聚氨酯树脂可以利用常规方法合成，也可以获得市售品。作为市售品，例如可举出CRISVON(DIC(株)公司制商品名)、SANPRENE(三洋化成工业(株)公司制商品名)、RESAMINE(大日本精化工业(株)公司制商品名)。聚氨酯树脂可单独使用1种，或组合2种以上使用。
树脂片材112除了含有聚氨酯树脂以外，还可含有聚砜树脂及/或聚酰亚胺树脂等其他树脂。聚砜树脂可以利用常规方法合成，也可以获得市售品。作为市售品，例如可举出Udel(Solvay Advanced Polymers(株)公司制商品名)。聚酰亚胺树脂可以利用常规方法合成，也可以获得市售品。作为市售品，例如可举出AURUM(三井化学(株)公司制商品名)。
树脂片材112优选除基体材料之外还含有防水剂。作为防水剂，例如可举出氟系防水剂、硅系防水剂及烃系防水剂。其中，从更有效且可靠地达成本发明目的的观点考虑，优选为氟系防水剂。防水剂可单独使用1种，或组合2种以上使用。
作为氟系防水剂，例如，可举出具有全氟烷基的化合物(氟系防水剂)，可优选举出下述式(2)表示的氟调聚物(fluoro telomer)。
Rf-R-X (2)
此处，Rf表示全氟烷基，其碳原子数为3～8，优选为4～8，更优选为6～8，特别优选为6。此外，R表示亚烷基，其碳原子数为2～6，优选为2～4，特别优选为2。X表示官能团，例如，可举出羟基、CH2＝CHC(＝O)CO-、H(OCH2CH2)xO-、YSO3-〔Y表示氢原子或NH4。〕等，优选为羟基。此外，作为具有全氟烷基的化合物，还可举出将树脂用全氟烷基进行改性而得的化合物。作为树脂，从提高在树脂片材中的分散性及经时稳定性的观点考虑，可举出能构成保持垫的树脂片材的树脂、例如聚氨酯树脂；作为改性方法，例如可举出在树脂的末端及/或侧链上导入全氟烷基的方法。具有全氟烷基的化合物可单独使用1种，或组合2种以上使用。
在氟调聚物中，从更有效且可靠地达成本发明目的的观点考虑，优选Rf的碳原子数为6的氟调聚物，进一步优选R的碳原子数为2的氟调聚物。此外，基于对在树脂片材中的分散性及经时稳定性的考虑，作为将树脂用全氟烷基进行改性而得的化合物，优选为将氟调聚物导入至该树脂中而得的化合物、例如具有上述式(2)中的Rf-R-表示的基团的树脂，更优选为具有上述式(2)中的Rf-R-表示的基团的聚氨酯树脂。作为这样的树脂，例如可举出国际公开第2012/172936号中记载的聚氨酯树脂。
氟调聚物可以利用常规方法合成，也可以获得市售品。作为市售品，例如可举出CRISVON ASSISTOR SD系列(DIC株式会社制商品名)、Asahi Guard E系列(AGC SeimiChemical Co.,Ltd.制商品名)、NK GUARD S系列(日华化学株式会社制商品名)、UNIDYNEMulti系列(Daikin Industries,Ltd.制商品名)等。氟调聚物可单独使用1种，或组合2种以上使用。
关于树脂片材112中的防水剂的含量，优选相对于构成树脂片材112的树脂30质量份而言为2～14质量份，更优选为3～13质量份。通过防水剂的含量相对于树脂30质量份为2质量份以上，吸水量容易变为200mg/50.3cm2以下，此外，由于可防止防水剂存在于局部，所以也能够抑制局部性的表皮磨损。此外，通过使防水剂的含量相对于树脂30质量份为14质量份以下，吸水量容易变为95mg/50.3cm2以上。此外，在后述的保持垫110的制造方法中，在经由凝固再生工序制作树脂片材112、且在凝固再生工序之前的阶段中树脂溶液含有防水剂的情况下，不容易发生凝固不均，结果能够进一步抑制树脂片材112的成膜不均。
此外，在作为防水剂使用氟调聚物之类的氟系防水剂、且该氟系防水剂包含具有碳原子数为6的Rf的氟系防水剂的情况下，优选树脂片材112中含有的氟系防水剂的60～100摩尔％为具有碳原子数为6的Rf的氟系防水剂。这是对具有碳原子数大于6的Rf的氟调聚物之类的含有大量氟原子的化合物、具有碳原子数小于6的Rf的氟调聚物之类的含有少量氟原子的化合物进行限制。由此，可以减少含有大量氟原子的化合物的含量，从而更有效地抑制吸水量的降低及吸附不良，此外，可以减少含有少量氟原子的化合物的含量，从而更有效地确保适度的防水性。
对于树脂片材112而言，除了含有树脂及任意的防水剂以外，在不妨碍解决本发明课题的范围内，还可以含有通常用于保持垫的树脂片材的材料，例如炭黑等颜料、亲水性添加剂及疏水性添加剂中的1种或2种以上。此外，在树脂片材112中，也可以在不妨碍解决本发明课题的范围内残留在树脂片材112的制造过程中所使用的溶剂等各种材料。
在树脂片材112的保持面P中可存在微细气孔。微细气孔例如可通过下述方式形成：在树脂片材112的成膜时，在保持面(表皮层)中添加用于形成微细气孔的添加剂。
保持垫110中所具备的基材114是用于支承树脂片材112的物质，没有特别限定，可以是现有的在保持垫中作为基材而被包含的物质，具体而言，可举出聚对苯二甲酸乙二醇酯(以下称为“PET”。)膜等树脂膜。
此外，粘接层116可以含有以往已知的被用于保持垫的粘接剂或粘合剂。作为粘接层116的材料，例如可举出丙烯酸系、腈系、丁腈橡胶系、聚酰胺系、聚氨酯系、聚酯系等各种热塑性粘接剂。
需要说明的是，保持垫110中的基材114及粘接层116可以来自于具备基材114及粘接层116的双面胶带。该双面胶带在基材114的两面上具有含有粘接剂或粘合剂的粘接层，一侧的粘接层相当于上述粘接层116。另一侧的粘接层用于将保持垫110贴合安装于研磨机的保持用平台上。双面胶带可以是现有的保持垫中所含有的双面胶带，也可以在基材114的相反侧具有未图示的剥离纸。
接着，说明本实施方式的保持垫的制造方法的一例。此处，对利用湿式成膜法制作树脂片材112的情况进行说明，但树脂片材112的制作方法并不限定于此。在该制造方法中，包括准备树脂片材112的工序、和在树脂片材112上接合基材114从而得到保持垫110的工序。
准备树脂片材112的工序进一步包括以下工序：制备含有树脂、溶剂和根据需要的防水剂的树脂溶液的工序(树脂溶液制备工序)；将树脂溶液涂布于成膜用基材的表面的工序(涂布工序)；使树脂溶液中的树脂凝固再生，形成前体片材的工序(凝固再生工序)；从前体片材中除去溶剂从而得到树脂片材112的工序(溶剂除去工序)；和通过抛光处理或切割处理对树脂片材112进行研削及/或将其部分除去的工序(研削·除去工序)。以下，对各工序进行说明。
首先，在树脂溶液制备工序中，将上述聚氨酯树脂等树脂、可溶解该树脂且与后述的凝固液混溶的溶剂、和根据需要使树脂片材112含有的防水剂及其他材料(例如，颜料、亲水性添加剂及疏水性添加剂)混合，进而根据需要在减压下进行脱泡，制备树脂溶液。作为溶剂，没有特别限定，例如可举出N,N-二甲基甲酰胺(以下称为“DMF”。)及N,N-二甲基乙酰胺。关于相对于树脂溶液的总量而言的树脂的含量，没有特别限定，例如，可以为10～50质量％的范围，也可以为15～35质量％的范围。
接着，在涂布工序中，使用刮刀式涂布机等涂布装置，将树脂溶液优选于常温下涂布在带状的成膜用基材的表面，形成涂膜。此时，涂布的树脂溶液的厚度可适宜调整，以使得最终得到的树脂片材112的厚度为所期望的厚度。作为成膜用基材的材质，例如，可举出PET膜等树脂膜、布帛及无纺布。其中，优选为液体不容易渗透的PET膜等树脂膜。
接着，在凝固再生工序中，将涂布于成膜用基材上的树脂溶液的涂膜连续地导入凝固液中，所述凝固液以树脂的不良溶剂(例如，聚氨酯树脂的情况下为水)为主要成分。为了调整树脂的再生速度，还可以在凝固液中添加除树脂溶液中的溶剂之外的极性溶剂等有机溶剂。此外，凝固液的温度只要为可使树脂凝固的温度即可，没有特别限定，例如，可以为15～65℃。在凝固液中，首先，在树脂溶液的涂膜与凝固液的界面形成被膜(表皮层)，在临近被膜的树脂中形成无数致密的微孔。然后，利用树脂溶液中所含有的溶剂向凝固液中的扩散、与不良溶剂向树脂中的浸入之间的协调现象，具有连续气泡结构的树脂的再生令人满意地进行。此时，若成膜用基材为液体不容易渗透的基材(例如PET膜)，则凝固液不会渗透至该基材中，因此，树脂溶液中的溶剂与不良溶剂之间的置换优先在表皮层附近发生，有在位于比表皮层附近更靠其内侧的区域形成更大的孔隙的倾向。由此可在成膜用基材上形成前体片材。
在树脂溶液含有防水剂的情况下，若防水剂的含量相对于树脂30质量份为14质量份以下，则能够进一步抑制由于防水剂与凝固液之间的干预而可能发生的凝固不均，因此，作为其结果，能够进一步防止得到的树脂片材112的成膜不均。
接着，在溶剂除去工序中，将残留在所形成的前体片材中的溶剂除去，得到树脂片材112。在溶剂的除去中，可使用以往已知的清洗液。此外，还可根据需要对除去溶剂后的树脂片材112进行干燥。在树脂片材112的干燥中，例如，可使用具备在内部具有热源的筒的筒形干燥机，但干燥方法并不限定于此。在使用筒形干燥机的情况下，通过使前体片材沿着筒的圆周面通过而进行干燥。进而，也可以将得到的树脂片材112卷绕成卷状。
接着，在研削·除去工序中，通过抛光处理或切割处理，将树脂片材112的优选表皮层侧的主面、和作为其相反侧的背面中的至少一方进行研削及/或部分除去。通过抛光处理、切割处理，可实现树脂片材112的厚度的均匀化，因此，可以使对被研磨物的挤压力进一步均等化，从而可以进一步抑制被研磨物的损伤，并且可以提高被研磨物的平坦性。此外，由于表皮层侧的主面是在树脂片材112中成为保持面P的面，所以优选对背面实施研削处理从而提高被研磨物的研磨均匀性。
接着，在树脂片材112上接合基材114，得到保持垫110。在该工序中，例如，使用具有基材114及粘接层116的双面胶带，在与树脂片材112的保持面P为相反侧的面上经由粘接层116而接合基材114。此外，在该基材114的与粘接层116相反的一侧，可以具备双面胶带的另一粘接层和剥离纸。由此可得到保持垫110。
接着，说明使用了本实施方式的保持垫110的研磨加工的方法。作为研磨加工中的被研磨物，没有特别限定，例如可举出半导体、半导体器件用硅晶片、各种记录用盘的衬底、液晶显示器用玻璃衬底的材料。其中，从更有效且可靠地获得由本发明带来的效果的观点考虑，被研磨物优选为玻璃衬底。
在研磨加工中，首先，在研磨机的被研磨物保持器(holder)上安装保持垫110，用保持垫110保持被研磨物。要在被研磨物保持器上安装保持垫110时，根据需要除掉双面胶带的剥离纸，利用露出的粘接层将保持垫110以保持面P朝向下方(或上方)的方式粘接固定于被研磨物保持器。或者，在保持垫110不具备双面胶带的情况下，利用另行准备的粘接剂或粘合剂将保持垫110粘接固定于被研磨物保持器。接着，使树脂片材112的保持面P含有适量的水，并按压被研磨物，由此，利用水的表面张力及树脂片材112的粘合性而将被研磨物经由保持垫110保持于被研磨物保持器上。此时，被研磨物的被研磨面(加工面)朝向下方(或上方)。另一方面，在研磨用平台上，在表面以研磨面朝向上方(或下方)的方式安装研磨垫(研磨布)，所述研磨用平台在被研磨物保持器的下方(或上方)，以与被研磨物保持器对置的方式配置。
接着，使被研磨物保持器向研磨用平台的方向移动从而输送被研磨物，使得被研磨物的被研磨面与研磨垫的研磨面接触。然后，在被研磨物与研磨垫之间循环供给研磨浆料(其含有磨粒(研磨粒子；例如，SiO2、CeO2)及以过氧化氢为代表的氧化剂等化学成分)。与此同时，一边使用被研磨物保持器将被研磨物挤压至研磨垫侧，一边使被研磨物保持器和研磨用平台旋转，由此使用研磨垫通过CMP(Chemical-Mechanical Polishing，化学机械研磨)对被研磨物的加工面实施研磨加工。
本实施方式中，通过使树脂片材112在40℃时的储能弹性模量E’为0.3～2.0MPa，并且使树脂片材112的吸水量为95～200mg/50.3cm2，从而能够抑制被研磨物的吸附不良及表皮磨损两者。通过在40℃时的储能弹性模量E’为0.3MPa以上，使得在研磨加工中不容易在树脂片材112上产生表皮磨损。另一方面，通过在40℃时的储能弹性模量E’为2.0MPa以下，使得树脂片材112对被研磨物的吸附力增高，不容易发生吸附不良。此外，通过吸水量为95mg/50.3cm2以上，使得树脂片材112对被研磨物的吸附力增高，不容易发生吸附不良。另一方面，通过吸附量为200mg/50.3cm2以下，使得在研磨加工中不容易在树脂片材112上产生表皮磨损。就抑制表皮磨损的发生而言，可防止保持面P的损伤，因此，结果可实现保持垫110的长寿命化。
以上详细说明了本实施方式，但本发明并不限定于上述本实施方式。例如，在上述本实施方式中，在树脂片材112与基材114的接合中使用了粘接层116，但它们的接合并不限定于使用粘接层116。此外，虽然本发明的保持垫也可以不具备基材，但从保持垫的操作性的观点考虑，优选具备基材。此外，在保持垫的制造方法中，可以省略研削·除去工序。此外，在保持垫的制造方法中，代替在树脂溶液中添加防水剂、或者在其基础之上，可以在得到的树脂片材上涂布防水剂，然后根据需要进行干燥，由此使树脂片材含有防水剂。作为防水剂的涂布方法，例如可举出浸渍法及喷涂法。
实施例
以下，通过实施例更详细地说明本发明，但本发明并不限定于这些实施例。
实施例1
相对于作为原料树脂的100％模量(25℃时的100％模量。下同。)为6.0MPa的聚酯系聚氨酯树脂的30％DMF溶液100质量份，添加50质量份的DMF、8质量份水、3质量份的作为防水剂的包含全氟己基化合物的DIC株式会社制的“CRISVON ASSISTOR SD-38”(商品名)，进行混合搅拌，制备树脂溶液。接着，作为成膜用基材，准备PET膜，使用刮刀式涂布机在其上涂布上述树脂溶液，得到厚度为1.0mm的涂膜。作为聚酯系聚氨酯树脂，使用将聚酯多元醇(将乙二醇及丙二醇与己二酸脱水缩合而得到)、亚甲基双(4，1-亚苯基)二异氰酸酯(MDI)与低分子二元醇缩合而得到的物质(以下的实施例及比较例中也同样。)。
接着，将得到的涂膜与成膜用基材一同浸渍于18℃的含有作为凝固液的水的凝固浴中，使树脂凝固再生从而得到前体片材。从凝固浴中取出前体片材，将成膜用基材从前体片材中剥离后，将前体片材浸渍于室温的含有水的清洗液(脱溶剂浴)中，除去溶剂DMF，得到树脂片材。然后，一边对树脂片材进行干燥一边进行卷绕。接着，对树脂片材的背面(为剥离了成膜用基材的一侧的面，与成膜基材接触过的面)实施抛光处理，制成0.8mm的厚度。
接着，将在PET制的基材的两面具有粘接层(材质：丙烯酸系树脂)、进而在单面具有剥离纸的双面胶带，利用与该剥离纸为相反侧的粘接层贴合于树脂片材的实施过抛光处理的面上，然后裁切成外径为33.5cm的圆形，得到保持垫。
对于保持垫所具备的树脂片材，利用上述“储能弹性模量E’的测定方法”测定在40℃时的储能弹性模量E’，利用上述“吸水量的测定方法”测定吸水量，利用上述“KEL的计算方法”测定在40℃时的KEL。需要说明的是，在储能弹性模量E’及KEL的测定方法中，使用TAInstruments Japan,Inc.制商品名“RSA III”作为动态粘弹性测定装置。
(吸附力的测定)
将保持垫切成约100mm×100mm的正方形。此外，作为吸附对象物，准备直径Φ为60mm、厚度为约1mm的玻璃衬底。将经切割的保持垫安装在已固定的平台上。接着，向保持垫所具备的树脂片材的保持面上吹喷适量的水，适度地除去水分后，将玻璃衬底牢固地按压在保持垫上从而进行吸附。接着，在玻璃衬底的与保持垫侧为相反侧的面上，经由与玻璃衬底为相同尺寸的带有缓冲层的双面胶带，牢固地按压拉伸用的夹具从而进行贴合。然后，将拉伸用的夹具向玻璃衬底的相反侧拉伸，读取将玻璃衬底从保持垫上拉开时的拉伸载荷的最大值。作为拉伸试验机，使用TENSILON(ORIENTEC公司制)。在不更换安装在被研磨物保持器上的保持垫的情况下重复进行上述操作3次(但是，在第2次之后，在拉伸用的夹具被贴合于玻璃衬底的状态下使玻璃衬底吸附于保持垫。)，对该3次的拉伸载荷的最大值取算术平均，将所得的值作为吸附力。
(保持垫的寿命测定)
在研磨机(SpeedFam Co.,Ltd.制，商品名“SP-1200”)的规定位置安装保持垫。接着，向保持垫所具备的树脂片材的保持面上吹喷适量的水，适度地除去水分后，使作为被研磨物的液晶显示器用玻璃衬底(470mm×370mm×0.5mm)吸附于保持垫。作为研磨垫，使用POLYPAS FX-7M(富士纺爱媛株式会社制商品名)，在下述条件下进行研磨加工。将被研磨物从保持垫脱落并发生破损的时间点、或在保持垫上产生表皮磨损的时间点作为寿命终结点(life end)，进行研磨加工直至变得不能研磨，根据研磨结束后的被研磨物的片数，评价保持垫的寿命。需要说明的是，被研磨物的片数最大为50片。
使用的研磨机：OSCAR研磨机SP-1200(SpeedFam Co.,Ltd.制商品名)
研磨速度(转速)：61rpm
加工压力：76gf/cm2
浆料：SHOROX A-10(昭和电工株式会社制商品名)10％浆料
研磨时间：10分钟/片
上述各测定的结果示于表1。
表1
实施例2
将防水剂的添加量变更成相对于聚酯系聚氨酯树脂的30％DMF溶液100质量份为7质量份，除此之外，与实施例1同样地操作，制作保持垫，并进行各测定。各测定的结果示于表1。
实施例3
将防水剂的添加量变更成相对于聚酯系聚氨酯树脂的30％DMF溶液100质量份为10质量份，除此之外，与实施例1同样地操作，制作保持垫，并进行各测定。各测定的结果示于表1。
实施例4
将防水剂的添加量变更成相对于聚酯系聚氨酯树脂的30％DMF溶液100质量份为13质量份，除此之外，与实施例1同样地操作，制作保持垫，并进行各测定。各测定的结果示于表1。
实施例5
将原料树脂变更成100％模量为8.4MPa的聚酯系聚氨酯树脂，除此之外，与实施例3同样地操作，制作保持垫，并进行各测定。各测定的结果示于表1。
比较例1
将原料树脂变更成100％模量为3.0MPa的聚酯系聚氨酯树脂，除此之外，与实施例3同样地操作，制作保持垫，并进行各测定。各测定的结果示于表1。
比较例2
将防水剂变更为包含全氟辛基化合物的DIC株式会社制的“CRISVON ASSISTORSD-27”(商品名)，除此之外，与实施例3同样地操作，制作保持垫，并进行各测定。各测定的结果示于表1。
比较例3
将防水剂的添加量变更成相对于聚酯系聚氨酯树脂的30％DMF溶液100质量份为1质量份，除此之外，与实施例1同样地操作，制作保持垫，并进行各测定。各测定的结果示于表1。
比较例4
将防水剂的添加量变更成相对于聚酯系聚氨酯树脂的30％DMF溶液100质量份为15质量份，除此之外，与实施例1同样地操作，制作保持垫，并进行各测定。各测定的结果示于表1。
比较例5
将原料树脂变更成100％模量为20MPa的聚酯系聚氨酯树脂，除此之外，与实施例3同样地操作，制作保持垫，并进行各测定。各测定的结果示于表1。
就保持垫的寿命测定而言，在比较例1、3中，在树脂片材上发生表皮磨损，被研磨物在保持垫的面内方向上偏移，结果导致研磨变得困难。此外，在比较例2、4、5中，被研磨物从保持垫剥离，结果导致研磨变得困难。
产业上的可利用性
本发明的保持垫可合适地用于将半导体、半导体器件用硅晶片、各种记录用盘的衬底、液晶显示器用玻璃衬底等作为被研磨物的研磨加工，因此，在上述用途中具有产业上的可利用性。
附图标记说明
110…保持垫，112…聚氨酯树脂片材，114…基材，116…粘接层，P…保持面。

Claims (6)

1.一种保持垫，其为具备聚氨酯树脂片材的保持垫，所述聚氨酯树脂片材具有用于保持被研磨物的保持面，其中，所述聚氨酯树脂片材在40℃时的储能弹性模量E’为0.3～2.0MPa，并且所述聚氨酯树脂片材的吸水量为95～200mg/50.3cm2。
2.如权利要求1所述的保持垫，其中，所述聚氨酯树脂片材在40℃时的KEL为1.0×105～5.0×105Pa-1。
3.如权利要求1或2所述的保持垫，其中，构成所述聚氨酯树脂片材的树脂在25℃时的100％模量为4.0～10.0MPa。
4.如权利要求1或2所述的保持垫，其中，所述聚氨酯树脂片材含有防水剂。
5.如权利要求4所述的保持垫，其中，所述防水剂包含具有碳原子数为6～8的全氟烷基的氟系防水剂。
6.如权利要求5所述的保持垫，其中，所述聚氨酯树脂片材中含有的所述氟系防水剂的60～100摩尔％为具有碳原子数为6的全氟烷基的氟系防水剂。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6940363B2 (ja) * 2017-10-10 2021-09-29 富士紡ホールディングス株式会社 保持パッド及びその製造方法
JP6968651B2 (ja) * 2017-10-12 2021-11-17 富士紡ホールディングス株式会社 研磨パッド及びその製造方法
JP6971839B2 (ja) * 2017-12-27 2021-11-24 ニッタ・デュポン株式会社 研磨パッド
JP7193287B2 (ja) * 2018-09-28 2022-12-20 富士紡ホールディングス株式会社 保持パッド及びその搬送又は保管方法
WO2020227498A1 (en) * 2019-05-07 2020-11-12 Cabot Microelectronics Corporation Chemical mechanical planarization pads via vat-based production
JP7421978B2 (ja) 2020-03-27 2024-01-25 富士紡ホールディングス株式会社 保持パッド及びその製造方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11151665A (ja) * 1997-11-20 1999-06-08 Central Glass Co Ltd バックパッド及びその吸水防止方法
JP2004090123A (ja) * 2002-08-30 2004-03-25 Central Glass Co Ltd 基板の片面研磨装置
US6994913B1 (en) * 1999-09-30 2006-02-07 Sekisui Chemical Co., Ltd. Thermoplastic elastomer, use thereof, and process for producing the same
JP2011235385A (ja) * 2010-05-10 2011-11-24 Teijin Cordley Ltd 吸着パッド
CN102802873A (zh) * 2009-06-23 2012-11-28 富士纺控股公司 保持垫
WO2012172936A1 (ja) * 2011-06-13 2012-12-20 Dic株式会社 ポリウレタン組成物、撥水剤、皮革様シートの表皮層形成用ポリウレタン樹脂組成物及び皮革様シート
JP2013094929A (ja) * 2011-11-04 2013-05-20 Nhk Spring Co Ltd バッキング材

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09254027A (ja) 1996-03-25 1997-09-30 Chiyoda Kk 研磨用マウンテン材
JP3959229B2 (ja) * 1999-09-30 2007-08-15 積水化学工業株式会社 熱可塑性エラストマー、その用途及びその製造方法
JP4455230B2 (ja) * 2004-08-30 2010-04-21 富士紡ホールディングス株式会社 保持パッド及び保持パッドの製造方法
CN102448669B (zh) * 2009-05-27 2014-12-10 罗杰斯公司 抛光垫、其聚氨酯层及抛光硅晶片的方法
JP5184448B2 (ja) * 2009-06-23 2013-04-17 富士紡ホールディングス株式会社 研磨パッド、その製造方法および研磨加工方法
JP5355310B2 (ja) * 2009-09-03 2013-11-27 富士紡ホールディングス株式会社 保持パッド

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11151665A (ja) * 1997-11-20 1999-06-08 Central Glass Co Ltd バックパッド及びその吸水防止方法
US6994913B1 (en) * 1999-09-30 2006-02-07 Sekisui Chemical Co., Ltd. Thermoplastic elastomer, use thereof, and process for producing the same
JP2004090123A (ja) * 2002-08-30 2004-03-25 Central Glass Co Ltd 基板の片面研磨装置
CN102802873A (zh) * 2009-06-23 2012-11-28 富士纺控股公司 保持垫
JP2011235385A (ja) * 2010-05-10 2011-11-24 Teijin Cordley Ltd 吸着パッド
WO2012172936A1 (ja) * 2011-06-13 2012-12-20 Dic株式会社 ポリウレタン組成物、撥水剤、皮革様シートの表皮層形成用ポリウレタン樹脂組成物及び皮革様シート
JP2013094929A (ja) * 2011-11-04 2013-05-20 Nhk Spring Co Ltd バッキング材

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Publication number Publication date
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