DE112015002356T5 - Polierkissen und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

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Junichi Ueno
Kaoru Ishii
Yoshihide Kawamura
Hiroshi Yoshida
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Shin Etsu Handotai Co Ltd
Fujibo Holdins Inc
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Abstract

Bereitgestellt wird ein Polierkissen, welches nach dem Polieren auf einem polierten Gegenstand erzeugte, mit einer Messung für eine Partikelgröße von 26 nm oder kleiner nachweisbare winzige Mängel hinreichend verringern und dem Werkstück eine hervorragende Oberflächenebenheit verleihen kann. Das Polierkissen umfasst eine Polierlage mit einer Polieroberfläche zum Polieren eines Werkstücks sowie ferner auf der der Polieroberfläche gegenüberliegenden Seite der Polierlage eine Zwischenlage mit einem Verformungsgrad C, welcher größer ist als derjenige der Polierlage, eine Hartlage mit einem Verformungsgrad C, welcher geringer ist als derjenige der Polierlage, und eine Polsterlage mit einem Verformungsgrad C, welcher größer ist als derjenige der Zwischenlage, wobei jeder der Verformungsgrade C definiert ist als Verformungsgrad bei Kompression in einer Dickerichtung und wobei die Zwischenlage, die Hartlage und die Polsterlage in der genannten Reihenfolge von der Seite der Polierlage aus laminiert sind.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Polierkissen und ein Verfahren zu dessen Herstellung.
  • Technischer Hintergrund
  • Bisher bekannte Poliertücher zum Endpolieren eines Halbleiterwafers sind ein Poliertuch mit einem zweilagigen Aufbau, welcher eine veloursartige weiche Polierlage und eine Trägerlage aus einem mit Polyurethan imprägnierten Faservlies umfasst, sowie ein Poliertuch mit einem dreilagigen Aufbau, bei welchem eine nichtgeschäumte PET-Schichtlage zwischen dem zweilagigen Aufbau eingelegt wird. Beispielsweise offenbart Patentdokument 1 ein Polierkissen zum Endpolieren für die Verwendung bei der Bildung einer hinreichenden Hochglanzoberfläche auf einem blanken Siliziumwafer, einem Glas, einem Verbindungshalbleitersubstrat, einem Festplattensubstrat oder dergleichen, wobei das Polierkissen beständige Poliereigenschaften derart gewährleisten soll, dass nach dem Polieren auf einer zum Hochglanzpolieren vorgesehenen Oberfläche weniger Mängel wie etwa ein Kratzer oder ein Partikel erzeugt werden und die hochglanzpolierte Oberfläche eine geringere Oberflächenrauheit aufweist, sodass das Polierkissen zum Endpolieren geeignet ist. Insbesondere offenbart das Patentdokument in 1 sowie in der Patentschrift ein Polierkissen, bei welchem eine poröse Polyurethanlage (c), ein Kunststofffilm (e) und eine geschäumte Kunststofflage (d) in der genannten Reihenfolge von oben laminiert sind, um eine Polierschicht (a) zu bilden, und ferner eine aus einem geschäumten Kunststoff bestehende Polsterschicht (b) auf der Unterseite der Polierschicht mit einer dazwischen angeordneten Kunststoffschicht (f) laminiert ist und ein rückseitiges Band (g) auf den Boden der Polsterschicht (b) aufgeklebt ist. Das Patentdokument offenbart ferner, dass der Kunststofffilm (e) bevorzugt eine Dicke von 10 bis 45 µm und einen durchschnittlichen Zug-Elastizitätsmodul von mindestens 3,5 GPa und höchstens 5,5 GPa aufweist.
  • Liste zitierter Schriften
  • Patentdokument
    • Patentdokument 1: Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2012-101339
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Die Miniaturisierung von Halbleiterwafern wurde in den vergangenen Jahren weiter vorangetrieben, sodass Kratzer mit einer Tiefe von einigen Nanometern, Vorsprünge mit einer Höhe von einigen Nanometern oder dergleichen als ein Geräteeigenschaften beeinträchtigender Mangel angesehen worden sind. Solche winzigen Mängel können mit einer Partikelmesseinrichtung, wie sie etwa ein von der KLA-Tencor Corporation hergestelltes System zur Wafer-Oberflächenprüfung (Produktname: "Surfscan SP2") darstellt, nachgewiesen werden. Ferner wurde auch eine Partikelmesseinrichtung mit weiter verbesserter Nachweisempfindlichkeit (ein von der KLA-Tencor Corporation hergestelltes System zur Wafer-Oberflächenprüfung (Produktname: "Surfscan SP3")) vorgestellt, welches die Messung winziger Mängel bis zu einer Partikelgröße von etwa 26 nm ermöglicht. Des Weiteren hat die Verwendung eines Halbleiterwafers mit verringerter Wafer-Oberflächenrauheit (nachfolgend als "Trübung" bezeichnet), welche in einer Messeinrichtung ein Hintergrundrauschen verursachen kann, oder einer Messeinrichtung, welche über eine Funktion zum Ausblenden der Trübungseinflüsse verfügt, gar die Messung von Mängeln mit einer Partikelgröße von 26 nm oder kleiner ermöglicht.
  • Entsprechend verwendeten die Erfinder der vorliegenden Erfindung einen Wafer mit geringer Trübung, welcher eine Messung von Mängeln mit einer Partikelgröße von 26 nm oder kleiner auf dem Wafer ermöglicht, um winzige Mängel auf dem mit einem herkömmlichen Polierkissen polierten Halbleiterwafer zu messen. Es wurden dann für eine Partikelgröße von etwa 22 nm Spuren von Polierbahnverläufen (nachfolgend bezeichnet als "Polierspur") in Form von Kratzern nachgewiesen, welche mutmaßlich durch den Rotationsbahnverlauf eines Polierkopfes oder eines Poliertellers verursacht wurden. Solche Polierspuren beeinträchtigen mit hoher Wahrscheinlichkeit die Eigenschaften von Geräten ab der 22 nm-Generation. Es ist somit eine Poliertechnik erforderlich, welche eine Verringerung solcher auf einem Werkstück wie einem Halbleiterwafer erzeugten winzigen Mängel ermöglicht, wobei eine solche Verringerung zusammen mit der Oberflächenebenheit eines polierten Gegenstandes erreicht werden muss.
  • In Anbetracht der vorgenannten Umstände wurde die vorliegende Erfindung gemacht, wobei es Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Polierkissen bereitzustellen, welches in der Lage ist, nach dem Polieren auf einem Werkstück erzeugte winzige Mängel, welche durch Messung für eine Partikelgröße von 26 nm oder kleiner nachgewiesen werden, hinreichend zu verringern und das Werkstück mit einer hervorragenden Oberflächenebenheit bereitzustellen, sowie ein Verfahren zur Herstellung des Polierkissens anzugeben.
  • Lösung des Problems
  • Durch intensive Forschung zur Lösung der vorstehend genannten Aufgabe entdeckten die Erfinder der vorliegenden Erfindung, dass durch das Polieren eines Halbleiterwafers mit einem mindestens vier vorgegebene laminierte Lagen umfassenden Polierkissen nach dem Polieren auf einem Werkstück erzeugte winzige Mängel, welche durch Messung für eine Partikelgröße von 26 nm oder kleiner nachgewiesen werden (nachfolgend einfach als "winzige Mängel" bezeichnet), hinreichend verringert werden können und dem Halbleiterwafer eine hervorragende Oberflächenebenheit verliehen werden kann, sodass die Erfinder die vorliegende Erfindung ausarbeiteten.
  • Die Erfindung bezieht sich konkret auf Folgendes:
    • [1] Ein Polierkissen, umfassend eine Polierlage mit einer Polieroberfläche zum Polieren eines Werkstücks, ferner umfassend, auf einer der Polieroberfläche gegenüberliegenden Seite der Polierlage, eine Zwischenlage mit einem als Verformungsgrad bei Kompression in einer Dickerichtung definierten Verformungsgrad C, welcher größer ist als derjenige der Polierlage, eine Hartlage mit einem Verformungsgrad C, welcher geringer ist als derjenige der Polierlage, sowie eine Polsterlage mit einem Verformungsgrad C, welcher größer ist als derjenige der Zwischenlage, wobei die Zwischenlage, die Hartlage und die Polsterlage in der genannten Reihenfolge von einer Seite der Polierlage aus laminiert sind.
    • [2] Das vorstehend genannte Polierkissen, wobei die Polierlage eine Dicke von 0,20 bis 0,70 mm, die Zwischenlage eine Dicke von 0,20 bis 0,60 mm, die Hartlage eine Dicke von 0,10 bis 0,50 mm und die Polsterlage eine Dicke von 0,40 bis 1,3 mm aufweist.
    • [3] Das vorstehend genannte Polierkissen, wobei eine Gesamtdicke der Polierlage und der Zwischenlage sowie die Dicke der Polsterlage beide 0,40 bis 1,3 mm betragen.
    • [4] Das vorstehend genannte Polierkissen, wobei ein durchschnittlicher Öffnungsdurchmesser von Öffnungen in der Polieroberfläche der Polierlage 10 bis 50 µm beträgt.
    • [5] Das vorstehend genannte Polierkissen, wobei die Polierlage, die Zwischenlage und die Polsterlage jeweils unabhängig mindestens ein Harz enthalten, welches ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus einem Polyurethanharz, einem Polysulfonharz und einem Polyimidharz, und die Hartlage mindestens ein Harz enthält, welches ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus einem Polyethylenterephthalat-Harz, einem Vinylchloridharz und einem Polyethylenharz.
    • [6] Das vorstehend genannte Polierkissen, wobei die Polierlage, die Zwischenlage und die Polsterlage jeweils eine durch Anwendung eines Nassfilmherstellungsverfahrens geformte Schicht sind und ein die Polierlage bildendes Harz, ein die Zwischenlage bildendes Harz und ein die Polsterlage bildendes Harz einen 100%-Modul von 8 bis 25 MPa, 4 bis 20 MPa bzw. 3 bis 20 MPa aufweisent.
    • [7] Das vorstehend genannte Polierkissen zur Verwendung zum Polieren eines Siliziumwafers.
    • [8] Verfahren zur Herstellung eines der vorstehend genannten Polierkissen, umfassend: Laminieren einer Zwischenlage mit einem als Verformungsgrad bei Kompression in einer Dickerichtung definierten Verformungsgrad C, welcher größer ist als derjenige der Polierlage, einer Hartlage mit einem Verformungsgrad C, welcher geringer ist als derjenige der Polierlage, und einer Polsterlage mit einem Verformungsgrad C, welcher größer ist als derjenige der Zwischenlage, an eine einen 100%-Modul von 8 bis 25 MPa aufweisende Polierlage mit einer Polieroberfläche zum Polieren eines Werkstücks auf der der Polieroberfläche gegenüberliegenden Seite der Polierlage und in der genannten Reihenfolge von der Seite der Polierlage aus.
  • Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung stellt ein Polierkissen bereit, welches in der Lage ist, nach dem Polieren auf einem Werkstück erzeugte winzige Mängel, welche durch Messung für eine Partikelgröße von 26 nm oder kleiner nachgewiesen werden, hinreichend zu verringern und dem Werkstück eine hervorragende Oberflächenebenheit zu verleihen, sowie ein Verfahren zur Herstellung des Polierkissens.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine Querschnittsansicht, welche schematisch ein Beispiel eines Polierkissens gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 2 ist eine Querschnittsansicht, welche schematisch ein weiteres Beispiel eines Polierkissens gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 3 zeigt mittels einer Vorrichtung zur Bewertung winziger Mängel auf einem polierten Gegenstand erhaltene Abbildungen winziger Mängel.
  • Beschreibung der Ausführungsformen
  • Nachfolgend werden, erforderlichenfalls unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, Arten der Durchführung der vorliegenden Erfindung (nachfolgend einfach als "die vorliegende Ausführungsform" bezeichnet) näher beschrieben, wobei die vorliegende Erfindung jedoch in keinem Fall auf die nachfolgenden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung begrenzt ist. Die vorliegende Erfindung kann mit verschiedenen Abwandlungen innerhalb eines Umfangs durchgeführt werden, welcher nicht vom Grundcharakter der Erfindung abweicht. In den Zeichnungen werden gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf sich wiederholende Beschreibungen verzichtet wird. Sofern nicht anders angegeben, beruhen die Positionsbeziehungen wie oben und unten, links und rechts auf den in der Zeichnung gezeigten Positionsbeziehungen. Ferner ist das Größenverhältnis einer Zeichnung nicht auf das dargestellte Größenverhältnis begrenzt.
  • 1 ist eine Querschnittsansicht, welche schematisch ein Beispiel eines Polierkissens gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt. Ein Polierkissen 100 umfasst eine Polierlage 110, eine Zwischenlage 120, eine Hartlage 130 sowie eine Polsterlage 140, welche in der genannten Reihenfolge laminiert sind. Die Polierlage 110 weist eine Polieroberfläche P auf, welche beim Polieren eines Werkstücks mit dem Polierkissen 100 in direkten Kontakt mit einem Werkstück tritt.
  • (Polierlage)
  • Die Polierlage 110 umfasst eine Matrix 112 sowie eine Vielzahl im Inneren der Matrix 112 vorhandener Poren 114a und ist eine unter Anwendung eines sogenannten Nassfilmherstellungsverfahrens gebildete Lage. Die Vielzahl von Poren 114a ist bevorzugt untereinander verbunden, d. h. sie weist bevorzugt eine sogenannte offene Zellstruktur auf, auch wenn diese nicht dargestellt ist. Unter dem Gesichtspunkt des kontrollierten Einstellens des weiter unten noch erläuterten Verformungsgrads D innerhalb eines vorgegebenen Zahlenbereichs ist die Polierlage 110 bevorzugt eine unter Anwendung eines Nassfilmherstellungsverfahrens gebildete Lage, wobei das Verfahren zur Bildung der Polierlage 110 jedoch nicht hierauf begrenzt ist.
  • Ist die Polierlage 110 eine durch Anwendung eines Nassfilmherstellungsverfahrens gebildete Lage, kann die Polierlage 110 auf der Seite der Polieroberfläche P einen Außenlagenbereich umfassen, in welchem eine Vielzahl winziger Mikroporen 114b gebildet ist. Die Oberfläche des Außenlagenbereichs (d. h. die Polieroberfläche P) weist Öffnungen auf. Die räumliche Form der Poren 114a und der Mikroporen 114b ist nicht begrenzt und kann eine allgemeine Kugelform und/oder eine vertikal längsgestreckte (d. h. in der Dickerichtung der Polierlage 110 längsgestreckte) Kegel- und Spindelform sein. Bei der räumlichen Form der Poren 114a und der Mikroporen 114b handelt es sich, wie dargestellt, bevorzugt um eine vertikal längsgestreckte Kegel- und Spindelform, um dem Polierkissen 100 ein leichteres Zurückhalten einer Aufschlämmung und Aufnehmen von Polierrückständen zu ermöglichen.
  • Mindestens ein Teil der Poren 114a und der Mikroporen 114b weist eine Öffnung auf, welche durch den Außenlagenbereich hindurch in die Polieroberfläche P mündet. Dadurch, dass die Poren 114a und die Mikroporen 114b eine Öffnung aufweisen, kann eine beim Polieren unter Anwendung eines chemischen und mechanischen Polierverfahrens verwendete Aufschlämmung effektiver aufgenommen und gespeichert werden. Wird ein Werkstück auf das Polierkissen 100 gedrückt, wird die in den Poren 114a und den Mikroporen 114b zurückgehaltene Aufschlämmung aus den Öffnungen abgegeben und zwischen dem Werkstück und dem Polierkissen 100 zugeführt. Wie beschrieben, kann durch die eine Öffnung aufweisenden Poren 114a und die Mikroporen 114b eine Aufschlämmung auf die Polieroberfläche P zugeführt werden, wenn ein Werkstück als zu polierendes Objekt zugegen ist, sodass eine Aufschlämmung effektiver verbraucht werden kann. Durch Betrachtung eines mittels Schneidens der Polierlage 110 erhaltenen Querschnitts mit einem Rasterelektronenmikroskop kann die Bildung der Poren 114a und der Mikroporen 114b bestätigt werden.
  • Der durchschnittliche Öffnungsdurchmesser der Öffnungen in der Polieroberfläche P beträgt bevorzugt 10 bis 50 µm und besonders bevorzugt 20 bis 35 µm. Durch kontrolliertes Einstellen des durchschnittlichen Öffnungsdurchmessers auf 10 µm oder größer kann eine gleichmäßigere Zuführung einer Aufschlämmung erreicht und die Polierrate sowie die Oberflächenebenheit weiter verbessert werden. Durch kontrolliertes Einstellen des durchschnittlichen Öffnungsdurchmessers auf 50 µm oder kleiner können an der Oberfläche eines Werkstücks erzeugte winzige Mängel einschließlich Trübungen weiter verringert werden. Der durchschnittliche Öffnungsdurchmesser kann beispielsweise durch das Mischungsverhältnis und die Arten eines Harzes in der Matrix 112 (nachfolgend als "Matrixharz" bezeichnet), eines filmbildenden Mittels und eines schaumregulierenden Mittels, Bedingungen oder dergleichen für einen Porenbildungsprozess, sowie die Menge an abzuschleifender Außenlage eingestellt werden. Der durchschnittliche Öffnungsdurchmesser der Polierlage 110 wird gemessen wie folgt: zunächst wird aus der Polieroberfläche P der Polierschicht 110 ein beliebiger rechteckiger Bereich von 1,0 mm × 1,4 mm ausgewählt; der rechteckige Bereich wird mit einem Lasermikroskop (z.B. Produktname "VK-X105", hergestellt von der KEYENCE CORPORATION) bei 200-facher Vergrößerung betrachtet, um ein Bild davon zu erhalten. Anschließend wird das erhaltene Bild mit einer Bildanalysesoftware (z.B. Produktname "Winroof", hergestellt von der MITANI CORPORATION) binarisiert, um Öffnungen von anderen Abschnitten zu unterscheiden. Aus der Fläche jeder der so unterschiedenen Öffnungen wird dann der Öffnungsdurchmesser der Öffnung als ein äquivalenter Kreisdurchmesser berechnet, d. h. ein Durchmesser unter der Annahme, dass es sich bei der Öffnung um einen exakten Kreis handelt; und das arithmetische Mittel der Öffnungsdurchmesser der Öffnungen dient dann als der durchschnittliche Öffnungsdurchmesser (µm). Bevorzugt weist mindestens ein Teil der Polieroberfläche P einen in dem vorgenannten Bereich liegenden durchschnittlichen Öffnungsdurchmesser auf, und besonders bevorzugt weist die gesamte Polieroberfläche P einen in dem vorgenannten Bereich liegenden durchschnittlichen Öffnungsdurchmesser auf.
  • Bevorzugt weist die Polierlage 110 eine Zusammensetzung auf, in welcher ein Matrixharz in der Matrix 112 den mengenmäßig bedeutendsten Bestandteil ausmacht. Beispielsweise kann die Polierlage 110 ein Matrixharz in einem Gehalt von 70 bis 100 Masseprozent, bezogen auf die Gesamtmenge, enthalten. Besonders bevorzugt enthält die Polierlage 110 ein Matrixharz in einem Gehalt von 70 bis 90 Masseprozent, ganz besonders bevorzugt in einem Gehalt von 75 bis 90 Masseprozent, bezogen auf die Gesamtmenge.
  • Beispiele für das Matrixharz umfassen Polyurethanharze, Polysulfonharze und Polyimidharze. Verwendet werden entweder ein einzelnes oder zwei oder mehrere der Genannten in Kombination, und bei dem Matrixharz kann es sich um ein für ein Harzschichtteil eines herkömmlichen Polierkissens verwendetes Matrixharz handeln. Unter den Genannten sind unter dem Gesichtspunkt einer effektiveren und zuverlässigeren Erfüllung der Aufgabe der vorliegenden Erfindung Polyurethanharze bevorzugt. Der Gehalt des Polyurethanharzes in dem Matrixharz liegt bevorzugt bei mindestens 50 Masseprozent, besonders bevorzugt bei mindestens 80 Masseprozent, ganz besonders bevorzugt bei mindestens 90 Masseprozent und insbesondere bevorzugt bei mindestens 95 Masseprozent.
  • Beispiele für das Polyurethanharz umfassen Polyester-Polyurethanharze, Polyether-Polyurethanharze, Polyester-Ether-Polyurethanharze und Polycarbonat-Polyurethanharze. Verwendet werden entweder ein einzelnes oder zwei oder mehrere der Genannten in Kombination. Unter den Genannten sind unter dem Gesichtspunkt hervorragender Hydrolysebeständigkeit Polyether-Polyurethanharze bevorzugt.
  • Das Polyurethanharz kann unter Anwendung eines herkömmlichen Verfahrens synthetisiert sein, oder es kann hierzu auf ein kommerziell erhältliches Produkt zurückgegriffen werden. Beispiele des kommerziell erhältlichen Produkts umfassen CRISVON (Produktname, hergestellt von der DIC Corporation), Sunprene (Produktname, hergestellt von der Sanyo Chemical Industries, Ltd.) und RESAMINE (Produktname, hergestellt von der Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co., Ltd.).
  • Das Polysulfonharz kann unter Anwendung eines herkömmlichen Verfahrens synthetisiert sein, oder es kann hierzu auf ein kommerziell erhältliches Produkt zurückgegriffen werden. Beispiele des kommerziell erhältlichen Produkts umfassen Udel (Produktname, hergestellt von der Solvay Advanced Polymers L.L.C.).
  • Das Polyimidharz kann unter Anwendung eines herkömmlichen Verfahrens synthetisiert sein, oder es kann hierzu auf ein kommerziell erhältliches Produkt zurückgegriffen werden. Beispiele des kommerziell erhältlichen Produkts umfassen AURUM (Produktname, hergestellt von der Mitsui Chemicals, Inc.).
  • Zusätzlich zu dem Matrixharz kann die Polierlage 110 ein, zwei oder mehrere gewöhnlich für eine Polierlage eines Polierkissens verwendete Materialien enthalten. Beispiele eines solchen Materials umfassen Pigmente wie beispielsweise Ruß, filmbildende Mittel wie beispielsweise nichtionische Tenside mit einem Molekulargewicht von 5000 oder niedriger und schaumregulierende Mittel wie beispielsweise anionenaktive Tenside mit einem Molekulargewicht von 5000 oder niedriger. Diese optionalen Materialien können verwendet werden, um Größe, Anzahl und Form der Poren 114a und der Mikroporen 114b innerhalb eines Bereichs kontrolliert einzustellen, welcher die Problemlösung gemäß der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt. Filmbildende Mittel agglomerieren oder verändern eine Aufschlämmung, so dass bevorzugt keine filmbildende Mittel verwendet werden oder ein filmbildendes Mittel abschließend aus der Polierlage 110 entfernt wird. Zusätzlich können verschiedene Materialien wie beispielsweise ein während der Herstellung der Polierlage 110 verwendetes Lösemittel innerhalb eines Umfangs in der Polierlage 110 verbleiben, welche die Problemlösung gemäß der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigen.
  • Der 100%-Modul des die Polierlage 110 bildenden Harzes beträgt bevorzugt 8 bis 25 MPa, besonders bevorzugt 9 bis 23 MPa und ganz besonders bevorzugt 10 bis 20 MPa. Durch kontrolliertes Einstellen des 100%-Moduls auf mindestens 8 MPa kann eine ausreichende Polierrate gewährleistet werden, während durch kontrolliertes Einstellen des 100%-Moduls auf höchstens 25 MPa an einem Werkstück erzeugte winzige Mängel weiter verringert werden können. Ein 100%-Modul bezieht sich auf einen Wert, der erhalten wird, indem eine Zugkraft bei einer Dehnung einer ungeschäumten Schicht (Teststück) desselben Materials als einer zu messenden Lage auf eine Dehnung von 100%, mit anderen Worten bei einer Dehnung auf die zweifache Länge der Originallänge bei Raumtemperatur (23 ± 2°C), durch die ursprüngliche Querschnittsfläche des Teststücks geteilt wird.
  • Der Verformungsgrad D der Polierlage 110 beträgt bevorzugt 15 bis 106 µm und besonders bevorzugt 18 bis 53 µm. Der Verformungsgrad D und der weiter unten noch beschriebene Verformungsgrad C einer jeden Lage wird als einer der Indikatoren für die Biegsamkeit der Lage angesehen. Durch kontrolliertes Einstellen des Verformungsgrads D der Polierlage 110 auf mindestens 15 µm können Polierrückstände und Schleifkörner auf moderate Weise in die Polierlage 110 hineingedrückt werden, wodurch auf einem Werkstück erzeugte winzige Mängel weiter verringert werden können. Durch kontrolliertes Einstellen des Verformungsgrads D der Polierlage 110 auf höchstens 106 µm kann die der zu polierenden Oberfläche eines Werkstücks zu verleihende Oberflächenebenheit sowie die Gesamtebenheit weiter verbessert und ein Kantenabrollen verhindert werden. In der vorliegenden Spezifikation wird der Verformungsgrad D jeder Lage gemessen wie folgt: zunächst wird für jede Lage gemäß eines weiter unten in den Beispielen beschriebenen Verfahrens die Kompressibilität gemessen. Zur Bestimmung des Verformungsgrads wird die Kompressibilität dann mit der Dicke der jeweiligen Lage multipliziert. Es folgt somit, dass der Verformungsgrad D = t0 – t1 ist. Bei der Dicke jeder Lage handelt es sich in diesem Fall um das arithmetische Mittel von an 5 Punkten, nämlich den Ecken und dem Mittelpunkt einer rechteckigen Probe von 10 cm × 10 cm, gemessenen Dicken.
  • Die Dicke der Polierlage 110 beträgt bevorzugt 0,20 bis 0,70 mm, besonders bevorzugt 0,30 bis 0,60 mm und ganz besonders bevorzugt 0,40 bis 0,50 mm. Durch kontrolliertes Einstellen der Dicke auf mindestens 0,20 mm können auf einem Werkstück erzeugte winzige Mängel weiter verringert werden, und durch kontrolliertes Einstellen der Dicke auf höchstens 0,70 mm kann ein durch das Polieren verursachtes Kantenabrollen eines Werkstücks verhindert werden.
  • Für die Polierlage 110 beträgt das Verhältnis des Verformungsgrads D zur Dicke bevorzugt 0,021 bis 0,53, besonders bevorzugt 0,030 bis 0,18, ganz besonders bevorzugt 0,035 bis 0,11, insbesondere bevorzugt 0,038 bis 0,075 und äußerst bevorzugt 0,045 bis 0,065. Durch kontrolliertes Einstellen des Verhältnisses auf mindestens 0,021 können an einem Werkstück erzeugte winzige Mängel weiter verringert werden, und durch kontrolliertes Einstellen des Verhältnisses auf höchstens 0,53 kann die einer zu polierenden Oberfläche zu verleihende Oberflächenebenheit weiter verbessert werden.
  • Die Kompressibilität der Polierlage 110 beträgt bevorzugt 3,0 bis 15% und besonders bevorzugt 4,0 bis 13%. Durch kontrolliertes Einstellen der Kompressibilität innerhalb dieses Bereichs kann das Polierkissen 100 während des Polierens durch moderates Abwischen eine auf einem Werkstück befindliche Aufschlämmung und Polierrückstände entfernen. Entsprechend können insbesondere durch Polierrückstände oder agglomerierte Aufschlämmung verursachte winzige Mängel weiter verringert werden. Die Kompressibilität kann beispielsweise durch Anpassung der Größe und Anzahl der Poren 114a und der Mikroporen 114b in der Polierlage 110 eingestellt werden. Die Kompressibilität wird gemäß einem Verfahren gemessen, welches weiter unten in den Beispielen noch beschrieben werden wird.
  • Der Druck-Elastizitätsmodul der Polierlage 110 beträgt bevorzugt 50 bis 100% und besonders bevorzugt 70 bis 100%. Durch kontrolliertes Einstellen des Druck-Elastizitätsmoduls innerhalb dieses Bereichs können auf einem Werkstück erzeugte winzige Mängel weiter verringert werden. Der Druck-Elastizitätsmodul kann beispielsweise eingestellt werden durch Anpassung der Art und Zusammensetzung eines für die Polierlage 110 zu verwendenden Matrixharzes und/oder der Schaumstruktur (Form und Anzahl der Poren 114a und der Mikroporen 114b). Der Druck-Elastizitätsmodul wird gemäß einem Verfahren gemessen, welches weiter unten in den Beispielen noch beschrieben werden wird.
  • Die Dichte (Rohdichte) der Polierlage 110 beträgt bevorzugt 0,10 bis 0,30 g/cm3 und besonders bevorzugt 0,13 bis 0,25 g/cm3. Durch kontrolliertes Einstellen der Dichte auf mindestens 0,10 g/cm3 kann weiter verhindert werden, dass Schleifkörner vollständig in der Polierlage 110 eingeschlossen werden, wodurch die Polierrate weiter verbessert werden kann. Durch kontrolliertes Einstellen der Dichte auf höchstens 0,30 g/cm3 wiederum kann effektiver und zuverlässiger verhindert werden, dass nicht vollständig in der Polieroberfläche eingeschlossene Schleifkörner ein Werkstück verkratzen, wodurch auf einem Werkstück erzeugte winzige Mängel weiter verringert werden können. Die Dichte jeder Lage kann aus der Masse und den Abmessungen (Volumen) eines in vorgegebenen Abmessungen aus jeder Lage herausgeschnittenen Teststücks bei 25 °C ermittelt werden.
  • Die Shore-Durometer-Härte (Shore A) der Polierlage 110 beträgt bevorzugt 15 bis 50° und besonders bevorzugt 20 bis 40°. Durch kontrolliertes Einstellen der Shore-Durometer-Härte auf mindestens 15° kann die Polierrate weiter gesteigert sowie die Gesamtebenheit, welche einer zu polierenden Oberfläche eines Werkstücks durch Polieren verliehen werden soll, weiter verbessert werden. Durch kontrolliertes Einstellen der Shore-Durometer-Härte auf höchstens 40° können auf einem Werkstück erzeugte winzige Mängel weiter verringert werden. Shore-Durometer-Härte (Shore A) ist eine Härte bei 25 °C und wird gemäß japanischen Industrienormen (JIS K 6253) gemessen. Konkret wird die Shore-Durometer-Härte an einer Probe mit den Abmessungen 30 mm × 30 mm unter Verwendung eines Härteprüfgeräts nach Shore A gemäß JIS K 7311 gemessen.
  • Die Polierlage 110 kann an der Polieroberfläche P mit einer Nut (nicht dargestellt) versehen sein. Die bereitgestellte Nut führt der Polieroberfläche P Schleifkörner effektiver und zuverlässiger zu und wieder von dieser ab, wodurch sie die Polierrate weiter steigert. Zusätzlich führt die bereitgestellte Nut beim Polieren erzeugte Polierrückstände zuverlässiger ab und kann dadurch Kratzer und winzige Mängel weiter verringern. Beispiele für die planare Form der Nut umfassen eine Spirale, konzentrische Kreise, Radiallinien und ein Gitter. Es können zwei oder mehrere der Genannten in Kombination verwendet werden. Bei der Querschnittsform der Nut kann es sich um eine V-Form, ein Rechteck, eine U-Form oder einen Halbkreis handeln. Die Nut kann durch herkömmliches Schneiden oder dergleichen leicht in einem gewünschten Muster und einer gewünschten Form bereitgestellt werden.
  • (Zwischenlage)
  • Die Zwischenlage 120 ist dazu bereitgestellt, um die Folgeleistung der Polierlage 110 gegenüber einem Werkstück weiter zu verbessern, insbesondere die Folgeleistung in einem verhältnismäßig kleinen Bereich. Die Zwischenlage 120 umfasst eine Matrix 122 und eine Vielzahl im Inneren der Matrix 122 vorhandener Poren 124a und ist eine unter Anwendung eines sogenannten Nassfilmherstellungsverfahrens gebildete Lage. Unter dem Gesichtspunkt des kontrollierten Einstellens des weiter unten noch beschriebenen Verformungsgrads D innerhalb eines vorgegebenen Zahlenbereichs handelt es sich bei der Zwischenlage 120 bevorzugt um eine unter Anwendung eines Nassfilmherstellungsverfahrens gebildete Lage, wobei das Verfahren zum Bilden der Zwischenlage 120 jedoch nicht hierauf beschränkt ist.
  • Sofern es sich bei der Zwischenlage 120 um eine unter Anwendung eines Nassfilmherstellungsverfahrens gebildete Lage handelt, kann die Zwischenlage 120 auf der Seite der Polierlage 110 oder der Hartlage 130 einen Außenlagenbereich mit einer Vielzahl darin gebildeter winziger Mikroporen 124b umfassen. In 1 ist ein Außenlagenbereich auf der Seite der Polierlage 110 umfasst. Die Oberfläche der Außenlage weist mikroskopische Ebenheit auf. Die räumliche Form der Poren 124a und der Mikroporen 124b ist nicht begrenzt und kann eine allgemeine Kugelform und/oder eine vertikal längsgestreckte (d. h. in der Dickerichtung der Zwischenlage 120 längsgestreckte) Kegel- und Spindelform sein. Bei der räumlichen Form der Poren 124a und der Mikroporen 124b handelt es sich, wie dargestellt, bevorzugt um eine vertikal längsgestreckte Kegel- und Spindelform, um die Folgeleistung der Polierlage 110 gegenüber einem Werkstück weiter zu verbessern.
  • Mindestens ein Teil der Poren 124a und der Mikroporen 124b kann eine Öffnung aufweisen. Zusätzlich kann die Folgeleistung der Polierlage 110 durch Homogenisieren der Dicke der Zwischenlage 120 mittels Schwabbelns oder dergleichen weiter verbessert werden. Durch Betrachtung eines mittels Schneidens der Zwischenlage 120 erhaltenen Querschnitts mit einem Rasterelektronenmikroskop kann die Bildung der Poren 124a und der Mikroporen 124b bestätigt werden. "Schwabbeln" bezeichnet hier ein Schleifen der Oberfläche einer Lage zur Beseitigung von bei der Filmbildung der Lage erzeugten Schwankungen in der Dicke oder um die Dicke der Lage auf eine gewünschte Dicke einzustellen.
  • Die Zwischenlage 120 weist bevorzugt eine Zusammensetzung auf, in welcher ein Matrixharz in der Matrix 122 den mengenmäßig bedeutendsten Bestandteil ausmacht. Beispielsweise kann die Zwischenlage 120 ein Matrixharz in einem Gehalt von 70 bis 100 Masseprozent, bezogen auf die Gesamtmenge, enthalten. Besonders bevorzugt enthält die Zwischenlage 120 ein Matrixharz in einem Gehalt von 70 bis 90 Masseprozent und ganz besonders bevorzugt in einem Gehalt von 75 bis 90 Masseprozent, bezogen auf die Gesamtmenge.
  • Beispiele für das Matrixharz umfassen Polyurethanharze, Polysulfonharze und Polyimidharze. Verwendet werden entweder ein einzelnes oder zwei oder mehrere der Genannten in Kombination, und bei dem Matrixharz kann es sich um ein für ein Harzschichtteil eines herkömmlichen Polierkissens verwendetes Matrixharz handeln. Unter den Genannten sind unter dem Gesichtspunkt einer effektiveren und zuverlässigeren Erfüllung der Aufgabe der vorliegenden Erfindung Polyurethanharze bevorzugt. Der Gehalt des Polyurethanharzes in dem Matrixharz liegt bevorzugt bei mindestens 50 Masseprozent, besonders bevorzugt bei mindestens 80 Masseprozent, ganz besonders bevorzugt bei mindestens 90 Masseprozent und insbesondere bevorzugt bei mindestens 95 Masseprozent.
  • Beispiele für das Polyurethanharz umfassen Polyester-Polyurethanharze, Polyether-Polyurethanharze, Polyester-Ether-Polyurethanharze und Polycarbonat-Polyurethanharze. Verwendet werden entweder ein einzelnes oder zwei oder mehrere der Genannten in Kombination. Unter den Genannten sind unter dem Gesichtspunkt hervorragender Hydrolysebeständigkeit, welche zu einer effektiveren und zuverlässigeren Lösung der Aufgabe der vorliegenden Erfindung beiträgt, Polyether-Polyurethanharze bevorzugt.
  • Das Polyurethanharz kann unter Anwendung eines herkömmlichen Verfahrens synthetisiert sein, oder es kann hierzu auf ein kommerziell erhältliches Produkt zurückgegriffen werden. Beispiele des kommerziell erhältlichen Produkts umfassen CRISVON (Produktname, hergestellt von der DIC Corporation), Sunprene (Produktname, hergestellt von der Sanyo Chemical Industries, Ltd.) und RESAMINE (Produktname, hergestellt von der Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co., Ltd.).
  • Das Polysulfonharz kann unter Anwendung eines herkömmlichen Verfahrens synthetisiert sein, oder es kann hierzu auf ein kommerziell erhältliches Produkt zurückgegriffen werden. Beispiele des kommerziell erhältlichen Produkts umfassen Udel (Produktname, hergestellt von der Solvay Advanced Polymers L.L.C.).
  • Das Polyimidharz kann unter Anwendung eines herkömmlichen Verfahrens synthetisiert sein, oder es kann hierzu auf ein kommerziell erhältliches Produkt zurückgegriffen werden. Beispiele des kommerziell erhältlichen Produkts umfassen AURUM (Produktname, hergestellt von der Mitsui Chemicals, Inc.).
  • Zusätzlich zu dem Matrixharz kann die Zwischenlage 120 ein, zwei oder mehrere gewöhnlich für eine Polierlage eines Polierkissens verwendete Materialien enthalten, welche beispielsweise Pigmente wie etwa Ruß, filmbildende Mittel und schaumregulierende Mittel umfassen. Diese optionalen Materialien können verwendet werden, um Größe, Anzahl und Form der Poren 124a und der Mikroporen 124b zu steuern. Zusätzlich können verschiedene Materialien wie beispielsweise ein während der Herstellung der Zwischenlage 120 verwendetes Lösemittel innerhalb eines Umfangs in der Zwischenlage 120 verbleiben, welcher die Problemlösung gemäß der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt.
  • Der 100%-Modul des die Zwischenlage 120 bildenden Harzes beträgt bevorzugt 4 bis 20 MPa, besonders bevorzugt 5 bis 18 MPa und ganz besonders bevorzugt 6 bis 15 MPa. Durch kontrolliertes Einstellen des 100%-Moduls auf mindestens 4 MPa kann einem Werkstück eine bessere Gesamtebenheit verliehen werden, während durch kontrolliertes Einstellen des 100%-Moduls auf 20 MPa oder niedriger die Folgeleistung der Polierschicht 110 gegenüber einem Werkstück weiter gesteigert werden kann, so dass auf einem Werkstück erzeugte winzige Mängel weiter verringert werden können. Unter demselben Gesichtspunkt ist der 100%-Modul des die Zwischenlage 120 bildenden Harzes bevorzugt gleich dem oder niedriger als der 100%-Modul des die Polierlage 110 bildenden Harzes, besonders bevorzugt niedriger als der 100%-Modul des die Polierlage bildenden Harzes und ganz besonders bevorzugt um mindestens 5 MPa niedriger als der 100%-Modul des die Polierlage 110 bildenden Harzes.
  • Der Verformungsgrad C der Zwischenlage 120 ist größer als der Verformungsgrad C der Polierlage 110. Hierdurch kann die Zwischenlage 120 die Folgeleistung der Polierlage 110 gegenüber einem Werkstück hinreichend unterstützen, sodass winzige Mängel verringert werden können. In der vorliegenden Spezifikation wird die Beziehung zwischen den Verformungsgraden C der Lagen wie folgt bestimmt: Ein Polierkissen wird in der Dickerichtung (Laminierrichtung der Lagen) unter einer Last von 1 kgf/cm2 mit einer Druckprüfmaschine vollständig zusammengedrückt. Der Querschnitt jeder in das Polierkissen einzubeziehenden Lage wird vor und nach dem Zusammendrücken mit einem Mikroskop oder dergleichen betrachtet, um ein Bild davon aufzunehmen. Über die Bilder werden die Dicken jeder Lage vor und nach dem Zusammendrücken in einer Längenmessung gemessen. Für jede Lage wird die Differenz der Dicken vor und nach dem Zusammendrücken als der Verformungsgrad C abgeleitet. Schließlich werden die für die Lagen erhaltenen Verformungsgrade C verglichen, um die Beziehung zwischen den Verformungsgraden C der Lagen zu bestimmen.
  • Unter demselben Gesichtspunkt wie im Fall der Beziehung zwischen den Verformungsgraden C ist auch der Verformungsgrad D der Zwischenlage 120 bevorzugt größer als der Verformungsgrad D der Polierlage 110. Der Verformungsgrad D beträgt bevorzugt 20 bis 300 µm und besonders bevorzugt 30 bis 250 µm. Durch kontrolliertes Einstellen des Verformungsgrads D auf mindestens 20 µm kann die Folgeleistung der Polierlage 110 weiter erhöht werden, um auf einem Werkstück erzeugte winzige Mängel weiter zu verringern, während durch kontrolliertes Einstellen des Verformungsgrads D auf höchstens 300 µm die der zu polierenden Oberfläche eines Werkstücks zu verleihende Gesamtebenheit weiter verbessert werden kann. Unter demselben Gesichtspunkt beträgt die Differenz zwischen dem Verformungsgrad D der Zwischenlage 120 und dem Verformungsgrad D der Polierlage 110 bevorzugt 5 bis 100 µm.
  • Die Dicke der Zwischenschicht 120 beträgt bevorzugt 0,20 bis 0,60 mm, besonders bevorzugt 0,30 bis 0,50 mm und ganz besonders bevorzugt 0,35 bis 0,45 mm. Durch kontrolliertes Einstellen der Dicke auf mindestens 0,20 mm können auf einem Werkstück erzeugte winzige Mängel weiter verringert werden, während durch kontrolliertes Einstellen der Dicke auf höchstens 0,60 mm ein durch Polieren verursachtes Kantenabrollen eines Werkstücks effektiver und zuverlässiger verhindert werden kann. Unter demselben Gesichtspunkt ist die Dicke der Zwischenlage 120 bevorzugt gleich der oder kleiner als die Dicke der Polierlage 110, besonders bevorzugt kleiner als die Dicke der Polierlage 110 und ganz besonders bevorzugt um mindestens 0,10 µm kleiner als die Dicke der Polierlage 110.
  • Für die Zwischenlage 120 beträgt das Verhältnis des Verformungsgrads D zur Dicke bevorzugt 0,033 bis 1,5, besonders bevorzugt 0,060 bis 0,83 und ganz besonders bevorzugt 0,067 bis 0,71. Durch kontrolliertes Einstellen des Verhältnisses auf mindestens 0,033 kann die Folgeleistung der Polierlage 110 weiter gesteigert werden, um auf einem Werkstück erzeugte winzige Mängel weiter zu verringern, während durch kontrolliertes Einstellen des Verhältnisses auf höchstens 1,5 die der zu polierenden Oberfläche eines Werkstücks zu verleihende Gesamtebenheit weiter verbessert werden kann.
  • Die Kompressibilität der Zwischenlage 120 liegt bevorzugt bei 10 bis 60%. Zudem ist die Kompressibilität der Zwischenlage 120 bevorzugt höher als die Kompressibilität der Polierlage 110. Hierdurch können die Funktionen und Wirkungen der vorliegenden Ausführungsform effektiver und zuverlässiger ausgeübt werden. Der Druck-Elastizitätsmodul der Zwischenlage 120 liegt bevorzugt bei 60 bis 100% und besonders bevorzugt bei 70 bis 100%. Zudem ist der Druck-Elastizitätsmodul der Zwischenlage 120 bevorzugt gleich dem oder höher als der Druck-Elastizitätsmodul der Polierlage 110 und besonders bevorzugt höher als der Druck-Elastizitätsmodul der Polierlage 110. Hierdurch können auf einem Werkstück erzeugte winzige Mängel weiter verringert werden.
  • Die Dichte (Rohdichte) der Zwischenlage 120 beträgt bevorzugt 0,13 bis 0,33 g/cm3 und besonders bevorzugt 0,16 bis 0,28 g/cm3. Zudem ist die Dichte der Zwischenlage 120 bevorzugt gleich der oder höher als die Dichte der Polierlage 110 und besonders bevorzugt höher als die Dichte der Polierlage 110. Hierdurch können die Funktionen und Wirkungen der vorliegenden Ausführungsform effektiver und zuverlässiger ausgeübt werden.
  • Die Shore-Durometer-Härte (Shore A) der Zwischenlage 120 beträgt bevorzugt 5 bis 38° und besonders bevorzugt 10 bis 35°. Durch kontrolliertes Einstellen der Shore-Durometer-Härte auf mindestens 5° kann die Polierrate weiter gesteigert sowie die der zu polierenden Oberfläche eines Werkstücks durch Polieren zu verleihende Gesamtebenheit weiter verbessert werden. Durch kontrolliertes Einstellen der Shore-Durometer-Härte auf höchstens 38° können auf einem Werkstück erzeugte winzige Mängel weiter verringert werden. Unter demselben Gesichtspunkt ist die Shore-Durometer-Härte (Shore A) der Zwischenlage 120 bevorzugt niedriger als die der Polierlage 110 und besonders bevorzugt um mindestens 5° niedriger als die der Polierlage 110.
  • (Hartlage)
  • Die Hartlage 130 ist dazu bereitgestellt, um die Gesamtebenheit eines Werkstücks durch Polieren in hohem Maße zu erhalten. Unter den Verformungsgraden C der vier Lagen (Polierlage 110, Zwischenlage 120, Hartlage 130 und Polsterlage 140) ist derjenige der Hartlage 130 am geringsten, wobei Beispiele eines die Hartlage 130 bildenden Materials Hartharze wie etwa Polyethylenterephthalat-Harze, Vinylchloridharze und Polyethylenharze, Keramikwerkstoffe wie zum Beispiel Metalloxide, Glas, faserverstärkte Kunststoffe (FVK) wie zum Beispiel Glas-Epoxid und Metalle umfassen. Bei dem die Hartlage 130 bildenden Material handelt es sich bevorzugt um ein Material, welches der Hartlage 130 eine sehr gleichmäßige Dicke und der Haftfläche der Hartlage 130 eine hohe Glätte verleiht. Unter diesem Gesichtspunkt enthält das die Hartlage 130 bildende Material bevorzugt mindestens ein Harz, welches ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Polyethylenterephthalat-Harzen, Vinylchloridharzen und Polyethylenharzen, und enthält besonders bevorzugt ein Polyethylenterephthalat-Harz.
  • Der Verformungsgrad C der Hartlage 130 ist geringer als der Verformungsgrad C der Polierlage 110. Hierdurch kann die Gesamtebenheit eines Werkstücks durch Polieren in hohem Maße erhalten werden. Unter demselben Gesichtspunkt ist der Verformungsgrad D der Hartlage 130 bevorzugt geringer als der Verformungsgrad D der Polierlage 110. Der Verformungsgrad D liegt bevorzugt bei höchstens 10 µm und besonders bevorzugt bei höchstens 6,0 µm, um in hohem Maße die Oberflächenebenheit eines Werkstücks wie etwa die Gesamtebenheit zu erhalten und ein Kantenabrollen zu verhindern. Die Untergrenze des Verformungsgrads D der Hartlage 130 ist nicht begrenzt, und der Verformungsgrad D kann mindestens 0,0 µm oder auch mindestens 1,0 µm betragen.
  • Die Dicke der Hartlage 130 beträgt bevorzugt 0,10 bis 0,50 mm und besonders bevorzugt 0,15 bis 0,40 mm. Durch kontrolliertes Einstellen der Dicke auf mindestens 0,10 mm kann in noch höherem Maße die Oberflächenebenheit eines Werkstücks wie etwa die Gesamtebenheit erhalten und ein Kantenabrollen verhindert werden, während durch kontrolliertes Einstellen der Dicke auf höchstens 0,50 mm die Herstellungskosten für das Polierkissen 100 reduziert werden können. Unter demselben Gesichtspunkt ist die Dicke der Hartlage 130 bevorzugt gleich der oder geringer als die Dicke der Zwischenlage 120, besonders bevorzugt geringer als die Dicke der Zwischenlage 120 und ganz besonders bevorzugt um mindestens 0,10 mm geringer als die Dicke der Zwischenlage 120.
  • Für die Hartlage 130 beträgt das Verhältnis des Verformungsgrads D zur Dicke bevorzugt 0 bis 0,10 und besonders bevorzugt 0,0025 bis 0,040. Durch kontrolliertes Einstellen des Verhältnisses auf höchstens 0,040 kann in noch höherem Maße die Oberflächenebenheit eines Werkstücks wie etwa die Gesamtebenheit erhalten und ein Kantenabrollen verhindert werden.
  • Unter dem Gesichtspunkt der Steigerung der einem Werkstück zu verleihenden Oberflächenebenheit, wie etwa der Gesamtebenheit und der Verhinderung eines Kantenabrollens, ist die Kompressibilität der Hartlage 130 bevorzugt niedriger als die der Polierlage 110 und der Zwischenlage 120, wobei konkret die Kompressibilität der Hartlage 130 bevorzugt bei höchstens 5,0% und besonders bevorzugt bei höchstens 3,0% liegt. Die Untergrenze der Kompressibilität der Hartlage 130 ist nicht begrenzt und sie kann beispielsweise bei mindestens 0,0% oder auch bei 0,5% liegen.
  • Unter dem Gesichtspunkt der weiteren Steigerung der einem Werkstück zu verleihenden Oberflächenebenheit, wie etwa der Gesamtebenheit und der Verhinderung eines Kantenabrollens, ist die Shore-Durometer-Härte (Shore A) der Hartlage 130 bevorzugt höher als die der Polierlage 110 und der Zwischenlage 120, wobei konkret die Shore-Durometer-Härte der Hartlage 130 bevorzugt mindestens 50° und besonders bevorzugt mindestens 70° beträgt. Die Obergrenze der Shore-Durometer-Härte der Hartlage 130 ist nicht begrenzt und sie kann beispielsweise 100° betragen.
  • (Polsterlage)
  • Die Polsterlage 140 ist dazu bereitgestellt, um durch weitere Verbesserung der Folgeleistung der Polierlage 110 gegenüber einem Werkstück, insbesondere der Folgeleistung in einem relativ großen Bereich, die einem Werkstück durch Polieren zu verleihende Gesamtebenheit weiter zu steigern. Im Gegensatz zur Zwischenlage 120, welche die Folgeleistung in einem relativ kleinen Bereich verbessert, verbessert die Polsterlage 140 die Folgeleistung in einem relativ großen Bereich. Dies ist mutmaßlich darauf zurückzuführen, dass die Polsterlage 140 in einer größeren Entfernung zur Polierlage 110 angeordnet ist als die Zwischenlage 120 und dass die Hartlage 130, welche den geringsten Verformungsgrad C aufweist, zwischen der Polsterlage 140 und der Polierlage 110 angeordnet ist. Der hierzu beitragende Faktor ist jedoch nicht hierauf begrenzt.
  • Die Polsterlage 140 umfasst eine Matrix 142 und eine Vielzahl im Inneren der Matrix 142 angeordneter Poren 144a und ist eine unter Anwendung eines sogenannten Nassfilmherstellungsverfahrens gebildete Lage. Unter dem Gesichtspunkt des kontrollierten Einstellens des weiter unten noch beschriebenen Verformungsgrads D innerhalb eines vorgegebenen Zahlenbereichs handelt es sich bei der Polsterlage 140 bevorzugt um eine unter Anwendung eines Nassfilmherstellungsverfahrens gebildete Lage, wobei das Verfahren zum Bilden der Polsterlage 140 jedoch nicht hierauf begrenzt ist.
  • Sofern es sich bei der Polsterlage 140 um eine unter Anwendung eines Nassfilmherstellungsverfahrens gebildete Lage handelt, kann die Polsterlage 140 auf der Seite der Hartlage 130 oder der gegenüberliegenden Seite einen Außenlagenbereich umfassen, in welchem eine Vielzahl winziger Mikroporen 144b gebildet ist. In 1 ist ein Außenlagenbereich auf der Seite der Hartlage 130 umfasst. Die Oberfläche des Außenlagenbereichs weist Öffnungen auf. Die räumliche Form der Poren 144a und der Mikroporen 144b ist nicht begrenzt und kann eine allgemeine Kugelform und/oder eine vertikal längsgestreckte (d. h. in der Dickerichtung der Polsterlage 140 längsgestreckte) Kegel- und Spindelform sein. Bei der räumlichen Form der Poren 144a und der Mikroporen 144b handelt es sich, wie dargestellt, bevorzugt um eine vertikal längsgestreckte Kegel- und Spindelform, um die Folgeleistung der Polierlage 110 gegenüber einem Werkstück weiter zu steigern.
  • Mindestens ein Teil der Poren 144a und der Mikroporen 144b kann in mindestens einer Oberfläche der Polsterlage 140 Öffnungen aufweisen. Zudem kann die die Gesamtebenheit steigernde Wirkung der Polsterlage 140 durch ein weiteres Homogenisieren der Dicke der Polsterlage 140 mittels Schwabbelns oder dergleichen effektiver ausgeübt werden. Durch Betrachtung eines mittels Schneidens der Polsterlage 140 erhaltenen Querschnitts mit einem Rasterelektronenmikroskop kann die Bildung der Poren 144a und der Mikroporen 144b bestätigt werden.
  • Bevorzugt weist die Polsterlage 140 eine Zusammensetzung auf, in welcher ein Matrixharz in der Matrix 142 den mengenmäßig bedeutendsten Bestandteil ausmacht. Beispielsweise kann die Polsterlage 140 ein Matrixharz in einem Gehalt von 70 bis 100 Masseprozent, bezogen auf die Gesamtmenge, enthalten. Besonders bevorzugt enthält die Polsterlage 140 ein Matrixharz in einem Gehalt von 70 bis 90 Masseprozent und ganz besonders bevorzugt in einem Gehalt von 75 bis 90 Masseprozent, bezogen auf die Gesamtmenge.
  • Beispiele des Matrixharzes umfassen Polyurethanharze, Polysulfonharze und Polyimidharze. Verwendet werden entweder ein einzelnes oder zwei oder mehrere der Genannten in Kombination, wobei es sich bei dem Matrixharz um ein für ein Harzschichtteil eines herkömmlichen Polierkissens verwendetes Matrixharz handeln kann. Unter den Genannten sind unter dem Gesichtspunkt einer effektiveren und zuverlässigeren Lösung der Aufgabe gemäß der vorliegenden Erfindung Polyurethanharze bevorzugt. Der Gehalt des Polyurethanharzes in dem Matrixharz beträgt bevorzugt mindestens 50 Masseprozent, besonders bevorzugt mindestens 80 Masseprozent, ganz besonders bevorzugt mindestens 90 Masseprozent und insbesondere bevorzugt mindestens 95 Masseprozent.
  • Beispiele für das Polyurethanharz umfassen Polyester-Polyurethanharze, Polyether-Polyurethanharze, Polyester-Ether-Polyurethanharze und Polycarbonat-Polyurethanharze. Verwendet werden entweder ein einzelnes oder zwei oder mehrere der Genannten in Kombination. Unter den Genannten sind Polyester-Polyurethanharze bevorzugt unter dem Gesichtspunkt, dass sich diese besonders hervorragend für ein kontrolliertes Einstellen der Poren und der mechanischen Eigenschaften eignen.
  • Das Polyurethanharz kann unter Anwendung eines herkömmlichen Verfahrens synthetisiert sein, oder es kann hierzu auf ein kommerziell erhältliches Produkt zurückgegriffen werden. Beispiele des kommerziell erhältlichen Produkts umfassen CRISVON (Produktname, hergestellt von der DIC Corporation), Sunprene (Produktname, hergestellt von der Sanyo Chemical Industries, Ltd.) und RESAMINE (Produktname, hergestellt von der Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co., Ltd.).
  • Das Polysulfonharz kann unter Anwendung eines herkömmlichen Verfahrens synthetisiert sein, oder es kann hierzu auf ein kommerziell erhältliches Produkt zurückgegriffen werden. Beispiele des kommerziell erhältlichen Produkts umfassen Udel (Produktname, hergestellt von der Solvay Advanced Polymers L.L.C.).
  • Das Polyimidharz kann unter Anwendung eines herkömmlichen Verfahrens synthetisiert sein, oder es kann hierzu auf ein kommerziell erhältliches Produkt zurückgegriffen werden. Beispiele des kommerziell erhältlichen Produkts umfassen AURUM (Produktname, hergestellt von der Mitsui Chemicals, Inc.).
  • Zusätzlich zu dem Matrixharz kann die Polsterlage 140 ein oder zwei oder mehrere gewöhnlich für eine Polierlage eines Polierkissens verwendete Materialien enthalten, welche beispielsweise Pigmente wie etwa Ruß, filmbildende Mittel und schaumregulierende Mittel umfassen. Diese optionalen Materialien können verwendet werden, um Größe, Anzahl und Form der Poren 144a und der Mikroporen 144b zu steuern. Zusätzlich können verschiedene Materialien wie beispielsweise ein während der Herstellung der Polsterlage 140 verwendetes Lösemittel innerhalb eines Umfangs in der Polsterlage 140 verbleiben, welcher die Problemlösung gemäß der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt.
  • Der 100%-Modul des die Polsterlage 140 bildenden Harzes beträgt bevorzugt 3 bis 20 MPa und besonders bevorzugt 6 bis 20 MPa. Durch kontrolliertes Einstellen des 100%-Moduls auf mindestens 3 MPa kann die Polsterlage 140 ein durch die Polierlage 110 verursachtes Kantenabrollen eines Werkstücks verringern. Durch kontrolliertes Einstellen des 100%-Moduls auf höchstens 20 MPa kann die Polsterlage 140 die Folgeleistung der Polierlage 110 gegenüber einem Werkstück weiter verbessern, um die Gesamtebenheit zu steigern, so dass winzige Mängel weiter verringert werden können. Unter demselben Gesichtspunkt ist der 100%-Modul der Polsterlage 140 bevorzugt gleich dem oder niedriger als der 100%-Modul der die Polierlage 110 und die Zwischenlage 120 bildenden Harze und besonders bevorzugt niedriger als der 100%-Modul der die Polierlage 110 und die Zwischenlage 120 bildenden Harze.
  • Der Verformungsgrad C der Polsterlage 140 ist größer als der Verformungsgrad C der Zwischenlage 120. Hierdurch kann die Folgeleistung der Polierlage 110, insbesondere die Folgeleistung in einem relativ großen Bereich, gegenüber einem Werkstück weiter erhöht und die einem Werkstück durch Polieren zu verleihende Gesamtebenheit weiter gesteigert werden. Unter demselben Gesichtspunkt ist der Verformungsgrad D der Polsterlage 140 bevorzugt größer als der Verformungsgrad D der Zwischenlage 120. Der Verformungsgrad D liegt bevorzugt bei 55 bis 650 µm, besonders bevorzugt bei 100 bis 600 µm und ganz besonders bevorzugt bei 300 bis 550 µm. Durch kontrolliertes Einstellen des Verformungsgrads D innerhalb dieses Bereichs kann die Folgeleistung der Polierlage 110 weiter erhöht werden, um die einer zu polierenden Oberfläche zu verleihende Gesamtebenheit weiter zu verbessern. Unter demselben Gesichtspunkt beträgt die Differenz zwischen dem Verformungsgrad D der Polsterlage 140 und dem Verformungsgrad D der Zwischenlage 120 bevorzugt 200 bis 300 µm.
  • Die Dicke der Polsterlage 140 beträgt bevorzugt 0,40 bis 1,3 mm und besonders bevorzugt 0,50 bis 1,0 mm. Durch kontrolliertes Einstellen der Dicke auf mindestens 0,40 mm können an einem Werkstück erzeugte winzige Mängel weiter verringert werden, während durch kontrolliertes Einstellen der Dicke auf höchstens 1,3 mm und besonders bevorzugt auf höchstens 1,0 mm das Auftreten von durch Polieren verursachtem Abrollen (Kantenabrollen) eines Werkstücks effektiver und zuverlässiger verhindert werden kann. Unter demselben Gesichtspunkt ist die Dicke der Polsterlage 140 bevorzugt gleich der oder größer als die Dicke der Polierlage 110, besonders bevorzugt größer als die Dicke der Polierlage 110 und ganz besonders bevorzugt um mindestens 0,20 mm größer als die Dicke der Polierlage 110.
  • Für die Polsterlage 140 beträgt das Verhältnis des Verformungsgrads D zur Dicke bevorzugt 0,042 bis 1,6, besonders bevorzugt 0,10 bis 1,2, ganz besonders bevorzugt 0,30 bis 1,1, insbesondere bevorzugt 0,35 bis 0,58 und äußerst bevorzugt 0,40 bis 0,50. Durch kontrolliertes Einstellen des Verhältnisses innerhalb dieses Bereichs kann die Folgeleistung der Polierlage 110 weiter gesteigert werden, um die einer zu polierenden Oberfläche zu verleihende Gesamtebenheit weiter zu verbessern.
  • Die Kompressibilität der Polsterlage 140 liegt bevorzugt bei 5 bis 60%, besonders bevorzugt bei 20 bis 55% und ganz besonders bevorzugt bei 30 bis 50%. Durch kontrolliertes Einstellen auf mindestens 5% kann die Polsterlage ihre Polsterwirkung effektiver ausüben, sodass die Erzeugung einer Polierspur besser verhindert und eine Beeinträchtigung durch Verformung eines Poliertellers verringert wird, was zu einer weiteren Verbesserung der Gesamtebenheit führt. Durch kontrolliertes Einstellen der Kompressibilität auf höchstens 60% kann ferner ein Kantenabrollen verhindert werden. Zudem ist die Kompressibilität der Polsterlage 140 bevorzugt höher als die Kompressibilität der Polierlage 110. Hierdurch können die Funktionen und Wirkungen der vorliegenden Ausführungsform effektiver und zuverlässiger ausgeübt werden. Der Druck-Elastizitätsmodul der Polsterlage 140 beträgt bevorzugt 85 bis 100%, besonders bevorzugt 90 bis 100% und ganz besonders bevorzugt 95 bis 100%. Zudem ist der Druck-Elastizitätsmodul der Polsterlage 140 bevorzugt gleich dem oder höher als der Druck-Elastizitätsmodul der Polierlage 110 und besonders bevorzugt höher als der Druck-Elastizitätsmodul der Polierlage 110. Hierdurch kann die einem Werkstück zu verleihende Gesamtebenheit weiter gesteigert werden.
  • Die Dichte (Rohdichte) der Polsterlage 140 beträgt bevorzugt 0,13 bis 0,50 g/cm3 und besonders bevorzugt 0,15 bis 0,30 g/cm3. Zudem ist die Dichte der Polsterlage 140 bevorzugt gleich der oder höher als die Dichte der Polierlage 110 und besonders bevorzugt höher als die Dichte der Polierlage 110. Hierdurch können die Funktionen und Wirkungen der vorliegenden Ausführungsform effektiver und zuverlässiger ausgeübt werden.
  • Die Shore-Durometer-Härte (Shore A) der Polsterlage 140 liegt bevorzugt bei 3 bis 38° und besonders bevorzugt bei 5 bis 31°. Durch kontrolliertes Einstellen der Shore-Durometer-Härte innerhalb dieses Bereichs kann die Polsterlage 140 ihre Wirkung zur Steigerung der einem Werkstück zu verleihenden Gesamtebenheit effektiver und zuverlässiger ausüben. Unter demselben Gesichtspunkt ist die Shore-Durometer-Härte (Shore A) der Polsterlage 140 bevorzugt niedriger als die der Polierlage 110 und besonders bevorzugt um mindestens 10° niedriger als die der Polierlage 110.
  • Die vorstehend beschriebenen Lagen können unter Verwendung eines herkömmlichen Verfahrens miteinander verbunden oder verklebt werden, beispielsweise können sie unter Verwendung eines doppelseitigen Klebebands mit einem druckempfindlichen Klebstoff oder dergleichen miteinander verbunden oder verklebt werden. Sofern die die Lagen bildenden Materialien selbst eine Haftfähigkeit oder ein Haftvermögen aufweisen, können die Lagen durch direktes Kontaktieren der Lagen miteinander verbunden oder verklebt werden oder sie können unter Verwendung des eine der zu verklebenden Lagen bildenden Materials miteinander verbunden oder verklebt werden.
  • Bei dem Polierkissen 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform handelt es sich um ein Polierkissen, in dem der 100%-Modul des die Polierlage 110 bildenden Harzes 8 bis 25 MPa beträgt, ferner umfasst das Polierkissen auf der der Polieroberfläche P gegenüberliegenden Seite der Polierlage 110 die Zwischenlage 120, welche einen größeren Verformungsgrad C als die Polierlage 110 aufweist, die Hartlage 130, welche einen geringeren Verformungsgrad C als die Polierlage 110 aufweist, sowie die Polsterlage 140, welche einen größeren Verformungsgrad C als die Zwischenlage 120 aufweist, wobei die Zwischenlage 120, die Hartlage 130 und die Polsterlage 140 in der genannten Reihenfolge von der Seite der Polierlage 110 aus laminiert sind. Mit dieser Ausgestaltung, insbesondere der darin umfassten Hartlage 130 und der Polsterlage 140, wird die Lokaliserung von Druck auf das Werkstück unterbunden, und insbesondere die umfasste Zwischenlage 120 verbessert die Folgeleistung der Polierlage 110 gegenüber einem Werkstück in einem relativ kleinen Bereich. Dank dieser Ausgestaltungen in Kombination mit der Ausgestaltung, in der der 100%-Modul des die Polierlage 110 bildenden Harzes 8 bis 25 MPa beträgt, kann das Polierkissen 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ferner auf einem Werkstück erzeugte winzige Mängel hinreichend verringern und für eine hervorragende Gesamtebenheit der Oberfläche eines Werkstücks sorgen, wodurch auch eine hohe Polierrate gewährleistet werden kann.
  • In dem Polierkissen 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beträgt die Gesamtdicke der Polierlage 110 und der Zwischenlage 120 (die Dicke des Laminats aus beiden) bevorzugt mindestens 0,40 mm und höchstens 1,3 mm und besonders bevorzugt mindestens 0,70 mm und höchstens 1,0 mm. Durch kontrolliertes Einstellen der Dicke des Laminats aus der Polierlage 110 und der Zwischenlage 120 auf mindestens 0,40 mm können auf einem Werkstück erzeugte winzige Mängel weiter verringert werden, während durch kontrolliertes Einstellen der Dicke auf höchstens 1,3 mm das Auftreten von durch Polieren verursachtem Abrollen (Kantenabrollen) eines Werkstücks effektiver und zuverlässiger verhindert werden.
  • Nachfolgend wird nun ein Verfahren zur Herstellung des Polierkissens 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Das Herstellungsverfahren ist jedoch nicht auf das folgende Verfahren begrenzt. Das Verfahren zur Herstellung des Polierkissens 100 umfasst Laminieren der Zwischenlage 120, der Hartlage 130 und der Polsterlage 140 auf der der Polieroberfläche P gegenüberliegenden Seite der Polierlage 110 in der genannten Reihenfolge von der Seite der Polierlage 110 aus. Das Verfahren zur Herstellung des Polierkissens 100 kann das Bereitstellen einer Schicht zum Bilden der Polierlage 110 (nachfolgend als "erste Schicht" bezeichnet), einer Schicht zum Bilden der Zwischenlage 120 (nachfolgend als "zweite Schicht" bezeichnet), einer Schicht zum Bilden der Hartlage 130 (nachfolgend als "dritte Schicht" bezeichnet) und einer Schicht zum Bilden der Polsterlage 140 (nachfolgend als "vierte Schicht" bezeichnet) umfassen.
  • Beispielsweise werden die erste Schicht, die zweite Schicht und die vierte Schicht jeweils unabhängig voneinander erstellt wie folgt. Diese Schichten werden unter Anwendung eines sogenannten Nassfilmherstellungsverfahrens gebildet. Konkret umfasst das Nassfilmherstellungsverfahren: Herstellen einer ein Harz, ein Lösemittel und nach Bedarf zusätzliche Stoffe enthaltenden Harzlösung (Schritt der Herstellung der Harzlösung), Auftragen der Harzlösung auf die Oberfläche eines Grundmaterials zur Filmbildung (Schritt des Auftragens), Gerinnung und Regenerieren des Harzes in der Harzlösung zur Bildung einer Vorläuferschicht (Schritt der Verfestigung und Regeneration), Entfernen des Lösemittels aus der Vorläuferschicht, um eine Schicht zu erhalten (Schritt der Lösemittelentfernung) und nach Bedarf Schleifen und/oder teilweises Entfernen der Schicht unter Anwendung von Schwabbeln oder Schneiden (Schritt des Schwabbelns/Entfernens). Die Schritte werden nachfolgend beschrieben.
  • Im ersten Schritt, dem Schritt der Herstellung der Harzlösung, wird eine Harzlösung hergestellt durch Mischen eines Harzes wie etwa des vorstehend beschriebene Polyurethanharzes, eines Lösemittels, welches das Harz lösen kann und mit einer weiter unten noch beschriebenen Koagulationslösung mischbar ist, sowie nach Bedarf zusätzlicher Stoffe, welche in einer Schicht enthalten sein sollen, und nach Bedarf Entschäumen des resultierenden Gemischs unter verringertem Druck. Das Lösemittel ist nicht begrenzt und kann beispielsweise N,N-Dimethylformamid (nachfolgend abgekürzt als "DMF" bezeichnet) oder N,N-Dimethylacetamid sein. Der Gehalt des Harzes, bezogen auf die Gesamtmenge der Harzlösung, ist nicht begrenzt und kann beispielsweise im Bereich von 10 bis 50 Masseprozent oder im Bereich von 15 bis 35 Masseprozent liegen.
  • Im nächsten Schritt, dem Schritt des Auftragens, wird die Harzlösung zur Bildung eines Beschichtungsfilms mit einer Beschichtungsmaschine wie etwa einem Messerbeschichter, bevorzugt bei Normaltemperatur, auf einen Streifen eines Grundmaterials zur Filmbildung aufgetragen. Anschließend kann die Dicke der aufzutragenden Harzlösung in geeigneter Weise angepasst werden, sodass die Dicke einer zu erhaltenden Schicht schließlich eine gewünschte Dicke erreicht. Beispiele des für das Grundmaterial zur Filmbildung zu verwendenden Materials umfassen Harzfilme wie PET-Folien, Gewebe und Faservliesstoffe. Unter den Genannten sind Harzfilme wie PET-Folien, welche eine geringe Flüssigkeitsdurchlässigkeit aufweisen, bevorzugt.
  • Im nächsten Schritt, dem Schritt der Verfestigung und Regeneration, wird der auf das Grundmaterial für die Filmbildung aufgetragene Beschichtungsfilm der Harzlösung kontinuierlich in eine Koagulationslösung geführt, welche als Hauptbestandteil ein gegenüber dem Harz schwaches Lösemittel (im Falle einer DMF-Lösung eines Polyurethanharzes beispielsweise Wasser) enthält. Um die Regenerationsrate des Harzes anzupassen, kann der Koagulationslösung ein organisches Lösemittel wie etwa ein polares Lösemittel, welches sich von dem in der Harzlösung enthaltenen Lösemittel unterscheidet, zugegeben werden. Die Temperatur der Koagulationslösung ist nicht begrenzt, solange diese ein Verfestigen des Harzes ermöglicht, und kann beispielsweise bei 15 bis 65 °C liegen. In der Koagulationslösung wird in einem Grenzbereich zwischen dem Beschichtungsfilm der Harzlösung und der Koagulationslösung zunächst ein äußerer Film (Außenlage) gebildet und zahlreiche winzige Mikroporen (z. B. die Mikroporen 114b in der Polierlage 110) werden in dem Harz in unmittelbarer Nähe des äußeren Films gebildet. Anschließend setzt sich die Regeneration des Harzes mit offener Zellstruktur aufgrund eines konzertierten Vorgangs einer Diffusion des in der Harzlösung enthaltenen Lösemittels in die Koagulationslösung und einem Eindringen des schwachen Lösemittels in das Harz fort. Sofern das Grundmaterial zur Filmbildung in diesem Stadium nur eine geringe Flüssigkeitsdurchlässigkeit aufweist (z. B. eine PET-Folie), dringt die Koagulationslösung nicht in das Grundmaterial ein, so dass ein Austausch zwischen dem in der Harzlösung enthaltenen Lösemittel und dem schwachen Lösemittel vorrangig in einem Abschnitt nahe der Außenlage stattfindet, wodurch größere Poren (z. B. die Poren 114a in der Polierlage 110) eher in einem tieferen Bereich als dem Abschnitt nahe der Außenlage erzeugt werden. Auf diese Weise wird eine Vorläuferschicht auf dem Grundmaterial zur Filmbildung gebildet.
  • Im nächsten Schritt, dem Schritt der Entfernung des Lösemittels, wird das in der gebildeten Vorläuferschicht verbliebene Lösemittel entfernt, um eine Schicht zu erhalten. Zum Entfernen des Lösemittels kann eine herkömmliche Waschlösung verwendet werden. Nach dem Entfernen des Lösemittels kann die Schicht nach Bedarf getrocknet werden. Zum Trocknen der Schicht kann beispielsweise ein Zylindertrockner mit einem im Inneren über eine Wärmequelle verfügenden Zylinder verwendet werden, wobei das Trocknungsverfahren jedoch nicht hierauf begrenzt ist. Sofern es sich um einen Zylindertrockner handelt, wird die Vorläuferschicht getrocknet, während sie an der Umfangsfläche des Zylinders entlangläuft. Ferner kann die erhaltene Schicht zu einer Rolle aufgerollt werden.
  • Im nächsten Schritt, dem Schritt des Schwabbelns/Entfernens, wird mindestens eine Oberfläche der Schicht mittels Schwabbelns oder Schneidens geschliffen und/oder teilweise entfernt. Durch Schwabbeln oder Schneiden kann eine gleichmäßige Schichtdicke erzeugt und die Schichtoberfläche weiter abgeflacht werden, wodurch sich ein auf ein Werkstück wirkender Anpressdruck gleichmäßiger verteilen kann. Hierdurch können auf einem Werkstück erzeugte winzige Mängel weiter verringert und die einem Werkstück zu verleihende Gesamtebenheit weiter verbessert werden. Auf diese Weise werden die erste Schicht, die zweite Schicht und die vierte Schicht erhalten.
  • Für die dritte Schicht kann ein Film oder eine Schicht verwendet werden, welche/r eines der in Zusammenhang mit der Hartlage 130 beschriebenen Materialien umfasst, wobei es sich bei dem Film oder der Schicht um ein kommerziell erhältliches Produkt oder um ein unter Anwendung eines herkömmlichen Verfahrens synthetisiertes Produkt handeln kann.
  • Anschließend werden die hergestellten Schichten in der vorstehend genannten Reihenfolge laminiert, um ein Polierkissen 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zu erhalten, bei welchem die Zwischenlage 120, die Hartlage 130 und die Polsterlage 140 auf der der Polieroberfläche P der Polierlage 110 gegenüberliegenden Seite in der genannten Reihenfolge von der Seite der Polierlage 110 aus laminiert sind. Zum Kleben der Schichten kann ein Klebstoff, ein druckempfindlicher Klebstoff, ein jedwedes der Genannten umfassendes doppelseitiges Klebeband oder dergleichen verwendet werden. Als Klebstoff kann das eine die zu verklebenden Lagen bildende Material verwendet werden.
  • Das Verfahren zum Polieren mit dem Polierkissen 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst das Polieren eines Werkstücks mit dem erhaltenen Polierkissen 100. Ein konkretes Beispiel des Verfahrens wird nachfolgend beschrieben. Zunächst wird ein Werkstück auf einem Halteteller einer einseitigen Poliermaschine platziert. Anschließend wird das Polierkissen 100 an einem dem Halteteller gegenüberliegenden Polierteller angebracht. Zwischen dem Werkstück und dem Polierkissen 100 wird eine Schleifkörner (Schleifpartikel) enthaltende Aufschlämmung (Polieraufschlämmung) zugeführt und gleichzeitig das Werkstück mit einem vorgegebenen Polierdruck auf das Polierkissen 100 gedrückt, während der Polierteller oder der Halteteller rotiert. Das Werkstück wird somit durch chemisch-mechanisches Polieren poliert.
  • Beispiele für Materialien, an welchen das Polierkissen 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird, umfassen Halbleiter, Siliziumwafer für Halbleitervorrichtungen, Substrate für verschiedene Speicherplatten und Glassubstrate für Flüssigkristallanzeigen. Unter den Genannten sind unter dem Gesichtspunkt des möglichen Nutzens Silizium-Wafer für Halbleitervorrichtungen oder dergleichen mit verringerten winzigen Mängeln bevorzugt.
  • Vorstehend wurde die vorliegende Ausführungsform näher beschrieben, jedoch ist die Erfindung nicht auf die vorgenannte Ausführungsform begrenzt. Beispielsweise kann es sich bei einem Polierkissen gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung um ein Polierkissen handeln, wie es in 2 dargestellt ist. 2 zeigt eine Querschnittsansicht, in welcher schematisch ein Beispiel eines Polierkissens gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt ist. Das Polierkissen 200 weist dieselbe Ausgestaltung wie das vorstehend beschriebene Polierkissen 100 auf mit dem Unterschied, dass die Polsterlage 140 durch eine Polsterlage 240 ersetzt ist. Die Polsterlage 240 unterscheidet sich von der Polsterlage 140 darin, dass sich der Außenlagenbereich der Polsterlage 140 auf der Seite der Hartlage 130 befindet, wohingegen sich der Außenlagenbereich der Polsterlage 240 auf der der Hartlage 130 gegenüberliegenden Seite befindet, und dass bei der Polsterlage 140 der Außenlagenbereich eine zu schwabbelnde Oberfläche darstellt, wohingegen bei der Polsterlage 240 die der Außenlage gegenüberliegende Seite eine zu schwabbelnde Oberfläche darstellt. Durch eine solche Ausgestaltung einer zu schwabbelnden Oberfläche können Verformungsgrad, Kompressibilität, Härte und dergleichen angepasst werden. Durch die Ausgestaltung des die Polsterlage 240 umfassenden Polierkissens 200 ist ein Bereich mit einer relativ geringen Dichte auf der dem Außenlagenbereich gegenüberliegenden Seite mittels Schwabbelns zu entfernen, wobei der Außenlagenbereich, welcher eine relativ hohe Dichte aufweist, im Inneren verbleibt. Um Abweichungen in der Dicke der Polsterlage durch Schwabbeln der vierten Schicht weiter zu verringern, wird bevorzugt ein Bereich mit einer relativ geringen Dichte auf der dem Außenlagenbereich gegenüberliegenden Seite geschwabbelt. Hierdurch kann der Außenlagenbereich, welcher eine relativ hohe Dichte aufweist, in der Polsterlage verbleiben, so dass Abweichungen in der Dicke der Polsterlage weiter verringert werden können. Die Verwendung einer Polsterlage wie der vorstehend Genannten mit einer geringen Dickeabweichung und einem hohen Grad an Ebenheit ist insofern besonders wünschenswert, als lokale Abweichungen der Polierlast weiter verringert und die Erzeugung von Polierspuren noch besser verhindert werden kann.
  • Auch wenn es sich in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bei der Polierlage 110, der Zwischenlage 120 und der Polsterlage 140 jeweils um unter Anwendung eines sogenannten Nassfilmherstellungsverfahrens gebildete Lagen handelt, kann jede der Lagen auch eine unter Anwendung eines Trockenformverfahrens gebildete Lage sein und es kann eine Ausgestaltung zur Anwendung kommen, in welcher es sich bei einer der Lagen um eine unter Anwendung eines Nassfilmherstellungsverfahrens gebildete Lage handelt, während die übrigen Lagen jeweils unter Anwendung eines Trockenformverfahrens gebildete Lagen sind.
  • Ferner kann das Polierkissen gemäß der vorliegenden Erfindung neben den vorstehend beschriebenen Lagen ein zusätzliches Element umfassen, welches in einem herkömmlichen Polierkissen umfasst sein kann. Um die Funktionen und Wirkungen der vorliegenden Erfindung effektiver und zuverlässiger ausüben zu können, ist es jedoch bevorzugt, dass die Polierlage 110, die Zwischenlage 120, die Hartlage 130 und die Polsterlage 140 in der genannten Reihenfolge laminiert sind und dass außer einem Klebstoff oder dergleichen zum Verbinden oder Kleben der Lagen kein anderes Element zwischen den jeweiligen Lagen umfasst ist. Sofern das Polierkissen ein zusätzliches Element umfasst, ist es dementsprechend wünschenswert, dass das zusätzliche Element auf der Polsterlage 140 auf der der Hartlage 130 gegenüberliegenden Seite bereitgestellt wird.
  • Beispiele
  • Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die Beispiele näher beschrieben, wobei die Erfindung jedoch keinesfalls auf diese Beispiele begrenzt ist. Die Kompressibilität und der Druck-Elastizitätsmodul jeder Lage wurden wie nachstehend beschrieben gemessen, während der 100%-Modul eines Harzes, die Dichte, die Shore-Durometer-Härte, der Verformungsgrad C und der Verformungsgrad D jeder Lage wie vorstehend beschrieben gemessen wurde.
  • (Messung der Kompressibilität und des Druck-Elastizitätsmoduls)
  • Die Kompressibilität und der Druck-Elastizitätsmodul jeder Lage wurden gemäß JIS-L1021-6 mit einem Dickenmessgerät Typ Schopper bestimmt (Druckfläche: Scheibe mit einem Durchmesser von 1 cm). Konkret wurde bei Raumtemperatur eine unbelastete Lage für 30 Sekunden mit einer Anfangslast beaufschlagt und dann die Dicke, bezeichnet als t0, gemessen. Anschließend wurde die Lage bei einer Dicke von t0 mit einem Enddruck beaufschlagt und die Lage für eine Minute stehengelassen, wonach dann die Dicke, bezeichnet als t1, gemessen wurde. Die Last wurde vollständig von der Lage bei der Dicke t1 genommen und nach einer Minute Stehzeit wurde die Lage erneut für 30 Sekunden mit der Anfangslast beaufschlagt und anschließend die Dicke, bezeichnet als t0', gemessen. Hieraus wurden die Kompressibilität und der Druck-Elastizitätsmodul unter Anwendung der folgenden Formeln berechnet: Kompressibilität (%) = (t0 – t1)/t0 × 100 Druck-Elastizitätsmodul (%) = (t0' – t1)/(t0 – t1) × 100
  • Bei dieser Messung betrugen die Anfangslast 100 g/cm2 und der Enddruck 1120 g/cm2.
  • (Beispiel 1)
  • Einer Lösung, welche 30 Masseteile eines Polyurethanharzes (PU) vom Polyether-MDI-Typ mit einem 100%-Modul von 10 MPa bei 25 °C und 70 Masseteile an DMF enthielt, wurden zunächst 60 Masseteile DMF, 2,5 Masseteile Ruß, ein filmbildendes Mittel (trifunktionelles Polypropylenglycol mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht von 2000; 1 Masseprozent, bezogen auf 100 Masseprozent des Polyurethanharzes) und ein schaumregulierendes Mittel (Dioctylsulfosuccinat; 1 Masseprozent, bezogen auf 100 Masseprozent des Polyurethanharzes) zugegeben und die resultierende Masse gemischt und verrührt, um eine Harzlösung zu erhalten. Die Viskosität wurde bei 25 °C mit einem Rotationsviskosimeter Typ B (Produktname "model TVB-10", hergestellt von der Toki Sangyo Co., Ltd.) mit 50 dPa × s (5000 cP) gemessen.
  • Als Nächstes wurde ein Streifen einer PET-Folie als Grundmaterial zur Filmbildung vorbereitet. Die vorstehend genannte Harzlösung wurde mit einem Messerbeschichter auf die Applizieroberfläche des Grundmaterials zur Filmbildung aufgetragen, um einen Beschichtungsfilm zu erhalten. Der erhaltene Beschichtungsfilm wurde anschließend in ein Koagulationsbad getränkt, welches Wasser als Koagulationslösung bei Raumtemperatur enthielt, um das Harz zu verfestigen und zu regenerieren, wodurch eine Vorläuferschicht erhalten wurde. Die Vorläuferschicht wurde aus dem Koagulationsbad herausgenommen und von dem Grundmaterial zur Filmbildung abgezogen. Hiernach wurde die Vorläuferschicht in eine aus Wasser bei 70 °C bestehende Waschlösung (Bad zur Lösemittelentfernung) getränkt und dann die Vorläuferschicht bei 120 °C getrocknet, um eine Harzschicht zu erhalten. Dann wurde die auf der Seite des Außenlagenbereichs befindliche Oberfläche der Harzschicht geschwabbelt, um eine erste, eine Polierlage mit einer Dicke von 0,47 mm und einer Shore-Durometer-Härte (Shore A) von 53° bildende Schicht zu erhalten. Dichte, Kompressibilität, Druck-Elastizitätsmodul und Verformungsgrad D der ersten Schicht (d. h. der Polierlage) können der Tabelle 1 entnommen werden.
  • Anschließend wurde eine zweite Schicht (d. h. die Zwischenlage) unter Verwendung eines Polyurethanharzes vom Polyether-MDI-Type mit einem 100%-Modul von 10 MPa bei 25 °C als Polyurethanharz in derselben Weise wie im Falle der ersten Schicht erhalten mit dem Unterschied, dass Dicke, Dichte, Kompressibilität, Druck-Elastizitätsmodul und Shore-Durometer-Härte wie in Tabelle 1 gezeigt eingestellt wurden und kein Schwabbeln durchgeführt wurde. Eine vierte Schicht (d. h. die Polsterlage) wurde unter Verwendung eines Polyurethanharzes vom Polyester-MDI-Type mit einem 100%-Modul von 6 MPa bei 25 °C als Polyurethanharz in derselben Weise wie im Falle der ersten Schicht erhalten mit dem Unterschied, dass Dicke, Dichte, Kompressibilität, Druck-Elastizitätsmodul und Shore-Durometer-Härte wie in Tabelle 1 gezeigt eingestellt wurden. Ferner wurde eine PET-Folie mit einer in Tabelle 1 gezeigten Dicke als eine dritte Schicht (d. h. die Hartlage) erstellt.
  • Als Nächstes wurde unter Verwendung desselben Polyurethanharzes wie das für die Herstellung der ersten Schicht Verwendete die zweite Schicht auf die ungeschwabbelte Oberfläche der ersten Schicht geklebt. Hiernach wurde unter Verwendung eines Klebstoffs (Epoxidharz) die dritte Schicht auf die der mit der ersten Schicht verklebten Oberfläche gegenüberliegende Oberfläche der zweiten Schicht geklebt. Ferner wurde unter Verwendung eines druckempfindlichen doppelseitigen Klebebandes die geschwabbelte Oberfläche der vierten Schicht auf die der mit der zweiten Schicht verklebten Oberfläche gegenüberliegende Oberfläche der dritten Schicht geklebt. Schließlich wurde ein doppelseitiges Klebeband mit einer Abziehfolie auf die ungeschwabbelte Oberfläche der vierten Schicht geklebt, um ein Polierkissen zu erhalten.
  • Für jede Lage des erhaltenen Polierkissens wurde der Verformungsgrad C gemessen, wobei festgestellt wurde, dass die Beziehung zwischen den Verformungsgraden C der Beziehung zwischen den Verformungsgraden D ähnelte.
  • (Beispiele 2 bis 10 und Vergleichsbeispiele 1 bis 6)
  • Jedes Polierkissen wurde auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1 erhalten mit dem Unterschied, dass die Schichten (Lagen) wie in Tabelle 1 gezeigt abgewandelt wurden. So wurde in den Beispielen 6 und 8 bei der vierten Schicht die Oberfläche auf der dem Außenlagenbereich gegenüberliegenden Seite der Harzschicht geschwabbelt und die geschwabbelte Oberfläche auf die dritte Schicht geklebt. In Beispiel 8 wurde bei der Herstellung der ersten Schicht kein filmbildendes Mittel verwendet und die Menge des zugegebenem schaumregulierenden Mittels wurde auf 0,5 Masseprozent, bezogen auf 100% des Polyurethanharzes, geändert. In Vergleichsbeispiel 1 wurden keine zweite (d. h. die Zwischenlage) und dritte Schicht (d. h. die Hartlage) erstellt und es wurden eine erste Schicht und ein Faservliesstoff als vierte Schicht unter Verwendung eines Klebstoffs miteinander verklebt. In Vergleichsbeispiel 2 wurde keine zweite Schicht (Zwischenlage) erstellt und es wurden eine erste Schicht und eine dritte Schicht unter Verwendung eines Klebstoffs miteinander verklebt.
  • Für jede Lage jedes der erhaltenen Polierkissen wurde der Verformungsgrad C gemessen, wobei festgestellt wurde, dass die Beziehung zwischen den Verformungsgraden C der Beziehung zwischen den Verformungsgraden D ähnelte.
  • (Bewertung für Polieren)
  • Das Polieren wurde unter Verwendung jedes der erhaltenen Polierkissen und eines Siliziumwafers mit einem Durchmesser von 300 mm als Werkstück unter den nachfolgenden Bedingungen durchgeführt.
    • • Poliermaschine: Produktname "PNX332B", hergestellt von der Okamoto Machine Tool Works, Ltd.
    • • Polierlast: 100 g/cm2
    • • Rotationsfrequenz der Platte: 30 U/min
    • • Rotationsfrequenz des Kopfes: 30 U/min
    • • Flussrate der Aufschlämmung: 1 l/min
  • Als Polieraufschlämmung wurde ein von der Fujimi Incorporated hergestelltes Produkt mit dem Namen "FGL3900RS" verwendet. Nach dem Polieren wurde der polierte Gegenstand unter niedrigätzenden Bedingungen mit einem Reiniger für Einzel-Wafer gewaschen. Die Waschbedingungen wurden auf eine Ätztoleranz eingestellt, bei der der mit SP3 gemessene Trübungsgrad 0,08 ppm nicht überschritt.
  • Zur "Polierrate" wurde die Bewertung mit einem von der ADE Corporation hergestellten kapazitiven Planheitsmessgerät (Produktname "AFS") durchgeführt. Konkret wurden zunächst Silizium-Wafer vorbereitet, von denen durch Waschen mit HF ein Oxidfilm entfernt worden war, und es wurden der Reihe nach 25 Platten der Silizium-Wafer für das Zehnfache einer normalen Polierdauer poliert. Die durchschnittliche Toleranz wurde aus den durchschnittlichen Dicken vor und nach dem Polieren berechnet und für jede der 25 Platten wurde die durchschnittliche Polierrate bestimmt. Auf der Grundlage der Polierrate aus Vergleichsbeispiel 1 wurden Fälle, in denen die Verringerung der Polierrate weniger als 10% betrug, mit "A" bewertet, während Fälle, in denen die Verringerung 10% oder mehr betrug, mit "B" bewertet wurden. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 1 und 2 aufgeführt.
  • Zur "Oberflächenebenheit" wurde die Bewertung mit einem von der KLA-Tencor Corporation hergestellten Lichtinterferenz-Planheitsmessgerät (Produktname "Wafersight") durchgeführt. Konkret wurden zunächst Siliziumwafer vorbereitet, von denen durch Waschen mit HF ein Oxidfilm entfernt worden war, und es wurden 16 Platten der Silizium-Wafer lediglich einem Endpolieren unterzogen. Der Durchschnittswert von ∆GBIR (global backside ideal range; Differenz zwischen maximaler und minimaler Waferdicke, bezogen auf den gesamten Wafer) und der Durchschnittswert von ∆ESFQR (edge site front least squares range; maximale Abweichungen im Kantenbereich relativ zu einer Bezugsebene nach der QK-Methode) wurden aus den Messergebnissen zur Ebenheit vor und nach dem Polieren berechnet und ∆GBIR und ∆ESFQR wurden als Indikatoren für die Ebenheit bzw. das Kantenabrollen verwendet. GBIR wurde unter 2 mm EE (edge exclusion; Kantenausschluss) gemessen und ESFQR wurde unter 1 mm EE (Winkel: 5°, Länge: 10 mm) gemessen. Für Fälle, in denen ∆GBIR, bezogen auf GBIR vor dem Polieren, 10% oder weniger betrug und ∆ESFQR, bezogen auf ESFQR vor dem Polieren, 20% oder weniger betrug, wurde die Oberflächenebenheit mit "A" bewertet. Für Fälle, in denen ∆GBIR, bezogen auf GBIR vor dem Polieren, 10% oder weniger betrug und ∆ESFQR, bezogen auf ESFQR vor dem Polieren, mehr als 20% betrug, wurde die Oberflächenebenheit mit "B" bewertet. Für Fälle, in denen ∆GBIR, bezogen auf GBIR vor dem Polieren, mehr als 10% betrug, wurde die Oberflächenebenheit mit "C" bewertet.
  • Für die "Bewertung für Polierspuren" wurde die Bewertung mit einem System zur Wafer-Oberflächenprüfung (Produktname "Surfscan SP3") durchgeführt. Konkret wurde für den polierten Gegenstand die für eine Partikelgröße von 18 nm gezählte Partikelanzahl durch die für eine Partikelgröße von 26 nm gezählte Partikelanzahl geteilt und das Ergebnis (nachfolgend als "erhöhte Partikelmenge") zur Bewertung herangezogen. Eine erhöhte Partikelmenge von 300 oder mehr bzw. über der Nachweisgrenze wurde als hohe Partikelanzahl eingestuft und mit "C" bewertet. Eine erhöhte Partikelmenge von mindestens 100 und weniger als 300 wurde als mäßige Partikelanzahl eingestuft und mit "B" bewertet. Eine erhöhte Partikelmenge von mindestens 50 und weniger als 100 wurde als geringe Partikelanzahl eingestuft und mit "A" bewertet. Eine erhöhte Partikelmenge von mindestens 20 und weniger als 50 wurde als geringe Partikelanzahl eingestuft und mit "AA" bewertet. Eine erhöhte Partikelmenge von weniger als 20 wurde als sehr geringe Partikelanzahl eingestuft und mit "AAA" bewertet. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 1 und 2 aufgeführt. Bilder der winzigen Mängel auf der Oberfläche eines polierten Gegenstandes gemäß den Beispielen 6 und 8 und den Vergleichsbeispielen 1 und 4, betrachtet mit dem vorstehend genannten System zur Wafer-Oberflächenprüfung, sind in 3 gezeigt. [Tabelle 1]
    Figure DE112015002356T5_0002
    [Tabelle 1] – Fortsetzung
    Figure DE112015002356T5_0003
    [Tabelle 2]
    Figure DE112015002356T5_0004
    [Tabelle 2] – Fortsetzung
    Figure DE112015002356T5_0005
  • Die vorliegende Anmeldung basiert auf der am 21. Mai 2014 eingereichten japanischen Patentanmeldung ( japanische Patentanmeldung Nr. 2014-105711 ), deren Inhalt hiermit in Bezug genommen wird.
  • Wirtschaftliche Anwendbarkeit
  • Mit der vorliegenden Erfindung kann ein Polierkissen bereitgestellt werden, welches eine hohe Polierrate erreichen und nach dem Polieren an einem polierten Gegenstand erzeugte, mit einer Messvorrichtung zur Messung von Mängeln für eine Partikelgröße von 26 nm oder kleiner gemessene winzige Mängel hinreichend verringern und dem Werkstück eine hervorragende Oberflächenebenheit verleihen kann. Dementsprechend ist für die vorliegende Erfindung eine wirtschaftliche Anwendbarkeit in solchen technischen Gebieten gegeben, in welchen solche Eigenschaften benötigt werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 100, 200: Polierkissen, 110: Polierlage, 120: Zwischenlage, 130: Hartlage, 140, 240: Polsterlage

Claims (8)

  1. Polierkissen, umfassend eine Polierlage mit einer Polieroberfläche zum Polieren eines Werkstücks, ferner umfassend, auf einer der Polieroberfläche gegenüberliegenden Seite der Polierlage, eine Zwischenlage mit einem als Verformungsgrad bei Kompression in einer Dickerichtung definierten Verformungsgrad C, welcher größer ist als derjenige der Polierlage, eine Hartlage mit einem Verformungsgrad C, welcher geringer ist als derjenige der Polierlage, und eine Polsterlage mit einem Verformungsgrad C, welcher größer ist als derjenige der Zwischenlage, wobei die Zwischenlage, die Hartlage und die Polsterlage in der genannten Reihenfolge von einer Seite der Polierlage aus laminiert sind.
  2. Polierkissen nach Anspruch 1, wobei die Polierlage eine Dicke von 0,20 bis 0,70 mm, die Zwischenlage eine Dicke von 0,20 bis 0,60 mm, die Hartlage eine Dicke von 0,10 bis 0,50 mm und die Polsterlage eine Dicke von 0,40 bis 1,3 mm aufweist.
  3. Polierkissen nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Gesamtdicke der Polierlage und der Zwischenlage sowie die Dicke der Polsterlage beide 0,40 bis 1,3 mm betragen.
  4. Polierkissen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein durchschnittlicher Öffnungsdurchmesser von Öffnungen in der Polieroberfläche der Polierlage 10 bis 50 µm beträgt.
  5. Polierkissen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Polierlage, die Zwischenlage und die Polsterlage jeweils unabhängig mindestens ein Harz enthalten, welches ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus einem Polyurethanharz, einem Polysulfonharz und einem Polyimidharz, und die Hartlage mindestens ein Harz enthält, welches ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus einem Polyethylenterephthalat-Harz, einem Vinylchloridharz und einem Polyethylenharz.
  6. Polierkissen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Polierlage, die Zwischenlage und die Polsterlage jeweils eine durch Anwendung eines Nassfilmherstellungsverfahrens geformte Schicht sind und ein die Polierlage bildendes Harz, ein die Zwischenlage bildendes Harz und ein die Polsterlage bildendes Harz einen 100%-Modul von 8 bis 25 MPa, 4 bis 20 MPa bzw. 3 bis 20 MPa aufweist.
  7. Polierkissen nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zur Verwendung zum Polieren eines Siliziumwafers.
  8. Verfahren zur Herstellung des Polierkissens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, umfassend: Laminieren auf eine einen 100%-Modul von 8 bis 25 MPa aufweisende Polierlage mit einer Polieroberfläche zum Polieren eines Werkstücks einer Zwischenlage mit einem als Verformungsgrad bei Kompression in einer Dickerichtung definierten Verformungsgrad C, welcher größer ist als derjenige der Polierlage, einer Hartlage mit einem Verformungsgrad C, welcher geringer ist als derjenige der Polierlage, und einer Polsterlage mit einem Verformungsgrad C, welcher größer ist als derjenige der Zwischenlage, auf einer der Polieroberfläche gegenüberliegenden Seite der Polierlage und in der genannten Reihenfolge von einer Seite der Polierlage aus.
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