JP2002018731A - Abrasive pad and its manufacturing method - Google Patents

Abrasive pad and its manufacturing method

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JP2002018731A
JP2002018731A JP2000203577A JP2000203577A JP2002018731A JP 2002018731 A JP2002018731 A JP 2002018731A JP 2000203577 A JP2000203577 A JP 2000203577A JP 2000203577 A JP2000203577 A JP 2000203577A JP 2002018731 A JP2002018731 A JP 2002018731A
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cellulose
solution
polishing
polishing pad
inorganic fine
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JP2000203577A
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Japanese (ja)
Inventor
Tei Muramoto
禎 村本
Satoru Higashiyama
哲 東山
Hidenao Saito
秀直 斎藤
Shigeru Tominaga
茂 富永
Tetsuji Taira
哲二 平良
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Roki Techno Co Ltd
Ace Inc
Rengo Co Ltd
ACE Co Ltd
Original Assignee
Roki Techno Co Ltd
Ace Inc
Rengo Co Ltd
ACE Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a CMP abrasive pad having a hydrophilic property and improved in the retainability of abrasive slurry. SOLUTION: Abrasive inorganic fine-grains are dispersed at 10-90 wt.% in regenerated cellulose.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、研磨パッドに関
し、詳しくは、半導体ウェハー、メモリーディスク、液
晶ガラス、光学部品レンズ等(以下、「半導体ウェハー
等」と称する。)の精密研磨をするための研磨パッドに
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polishing pad and, more particularly, to a precision polishing of a semiconductor wafer, a memory disk, a liquid crystal glass, an optical component lens and the like (hereinafter, referred to as a "semiconductor wafer and the like"). It relates to a polishing pad.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、半導体ウェハー等を精密平坦化す
るための技術の一つとして、CMP(chemical mechanic
al polishing)が採用されている。このCMP研磨法
は、研磨パッドと加工物とを回転駆動させ、pH調整さ
れた水分散系のシリカ、アルミナ、セリア等の研磨スラ
リーを供給しながら研磨を行う方法である。
2. Description of the Related Art Conventionally, as one of the techniques for precision flattening of a semiconductor wafer or the like, CMP (chemical mechanic) has been used.
al polishing). The CMP polishing method is a method in which a polishing pad and a workpiece are rotationally driven, and polishing is performed while supplying a polishing slurry of pH-adjusted water-dispersed silica, alumina, ceria, or the like.

【0003】このCMPにおいて用いられる研磨パッド
としては、主に合成高分子の成形体を主体とするパッド
と、不織布を基材とするパッドとがあげられる。
[0003] Examples of the polishing pad used in the CMP include a pad mainly composed of a synthetic polymer molded article and a pad mainly composed of a nonwoven fabric.

【0004】前者の合成高分子の成形体を主体とするパ
ッドとしては、特開昭64−58475号公報に開示さ
れている硬質ポリウレタン発泡体、特開平9−1326
61号公報に開示されているポリオレフィン系樹脂発泡
体、特開平11−138241号公報に開示されている
エポキシ樹脂成形体等があげられる。
As the former pad mainly composed of a synthetic polymer molded article, a rigid polyurethane foam disclosed in JP-A-64-58475 and JP-A-9-1326 are disclosed.
No. 61, a polyolefin resin foam, and an epoxy resin molded product disclosed in JP-A-11-138241.

【0005】また、後者の不織布を基材とするパッドと
しては、特開平10−128674号公報、特開平11
−99479号公報等に開示されている不織布に合成樹
脂を含浸させたもの、特開平11−90809号公報に
開示されている熱融着繊維を使用したもの等があげられ
る。
[0005] Further, as the latter pad using a nonwoven fabric as a base material, Japanese Patent Application Laid-Open Nos.
And non-woven fabrics impregnated with a synthetic resin disclosed in JP-A-99479 and heat-fused fibers disclosed in JP-A-11-90809.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
前者の合成高分子の成形体を主体とする各パッドは、親
水性に乏しい材料を主体とするため、濡れ性や保水性が
良好な材料とはいえず、パッド表面での研磨スラリーの
保持に関して不利となる。すなわち、表面が疎水的であ
ることから、研磨スラリーがパッド表面に均一に保持さ
れないため、研磨効率や研磨精度に悪影響を与えてい
る。
However, since each pad mainly composed of the former synthetic polymer molded article is mainly composed of a material having poor hydrophilicity, it is difficult to use a material having good wettability and water retention. Nevertheless, it is disadvantageous for holding the polishing slurry on the pad surface. That is, since the surface is hydrophobic, the polishing slurry is not uniformly held on the pad surface, which adversely affects polishing efficiency and polishing accuracy.

【0007】また、上記の後者の不織布を基材とする各
パッドは、十分な研磨効率を得るためには、表面を硬質
にする必要があり、また、研磨パッドとして必要な強度
や耐久性を付与するためには、ウレタン等の樹脂含浸や
熱可塑性樹脂で熱融着する等、十分な加工が必要であ
る。これらの条件を満たすと、パッド表面は疎水的にな
り、保水性が十分でなくなる。このため、上記のとお
り、研磨効率や研磨精度に悪影響が生じる。
[0007] In order to obtain a sufficient polishing efficiency, the respective pads made of the latter non-woven fabric as a base material need to have a hard surface, and have the necessary strength and durability as a polishing pad. Sufficient processing such as impregnation with a resin such as urethane or heat fusion with a thermoplastic resin is required to provide the adhesive. When these conditions are satisfied, the pad surface becomes hydrophobic, and the water retention becomes insufficient. Therefore, as described above, the polishing efficiency and the polishing accuracy are adversely affected.

【0008】上記の研磨効率や研磨精度の悪化に対し、
研磨スラリーをパッド表面に保持するため、パッド表面
に空孔や溝を形成させることが考えられる。しかし、研
磨工程で研磨屑や研磨剤の凝集物が上記空孔や溝に入り
込んで蓄積されて目詰まりをおこす。この目詰まりによ
って研磨スラリーが保持されなくなり、急激な研磨効率
の低下やスクラッチが発生する。
[0008] With respect to the above-mentioned deterioration in polishing efficiency and polishing accuracy,
In order to hold the polishing slurry on the pad surface, it is conceivable to form holes or grooves on the pad surface. However, in the polishing step, polishing debris and agglomerates of abrasives enter the holes and grooves and accumulate to cause clogging. Due to this clogging, the polishing slurry is no longer held, causing a sharp decrease in polishing efficiency and scratching.

【0009】これらに対し、研磨剤を固定したポリビニ
ルアセタール系スポンジからなる洗浄材が特開平10−
130634号公報に開示されており、これをCMP研
磨パッドとして使用することが考えられる。この場合、
研磨スラリーが不要、若しくは少量の使用でよい、いわ
ゆる固定砥粒となり、研磨効率が向上する。しかし、ポ
リビニルアセタールは、親水基を有するものの、濡れ性
に関しては不十分であり、パッド表面に水や研磨スラリ
ーが均一に保持されていないため、研磨精度がよくな
い。
On the other hand, a cleaning material comprising a polyvinyl acetal sponge having an abrasive fixed thereto is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No.
It is disclosed in JP-A-130634, and it is conceivable to use this as a CMP polishing pad. in this case,
A polishing slurry is unnecessary, or a small amount of polishing slurry is required. However, although polyvinyl acetal has a hydrophilic group, its wettability is insufficient, and water or polishing slurry is not uniformly held on the pad surface, so that polishing accuracy is poor.

【0010】そこで、この発明は、親水性を有し、研磨
スラリーの保持性が改善されたCMP研磨パッドを提供
することを目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a CMP polishing pad having hydrophilicity and improved holding property of a polishing slurry.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】この発明は、再生セルロ
ースに10〜90重量%の研磨性無機微粒子を分散させ
ることにより、上記の課題を解決したのである。
The present invention has solved the above-mentioned problems by dispersing 10 to 90% by weight of abrasive inorganic fine particles in regenerated cellulose.

【0012】濡れ性に優れた再生セルロースを用いるの
で、研磨パッド表面に均一に研磨スラリーを保持させる
ことができる。
Since the regenerated cellulose having excellent wettability is used, the polishing slurry can be uniformly held on the polishing pad surface.

【0013】また、再生セルロースに研磨性無機微粒子
を分散させているため、固定砥粒方式の研磨パッドとな
る。しかも、再生セルロースが基材であるため、それ自
身が研磨中に適度に磨耗して砥粒を放出し、そのため、
研磨スラリーが不要、若しくは少量の供給のみで研磨が
可能となる。
Further, since the abrasive inorganic fine particles are dispersed in the regenerated cellulose, a polishing pad of a fixed abrasive type is obtained. Moreover, because the regenerated cellulose is the base material, it itself wears moderately during polishing and releases abrasive grains.
Polishing slurry is not required, or polishing is possible with only a small supply.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below.

【0015】この発明にかかる研磨パッドは、再生セル
ロースに研磨性無機微粒子を分散させたものである。
The polishing pad according to the present invention is obtained by dispersing abrasive inorganic fine particles in regenerated cellulose.

【0016】上記再生セルロースとは、セルロース溶液
又はセルロース誘導体の溶液から再生してなるセルロー
スである。原料セルロースの起源としては、特に限定さ
れるものではなく、木材、綿、麻等を例としてあげるこ
とができる。ここで、セルロース溶液としては、ホルム
アルデヒド−ジメチルスルホキシド系、塩化リチウム−
ジメチルアセトアミド系、N−メチルモルホリン−N−
オキシド系等のセルロースを直接溶媒に溶解した溶液
や、ビスコース、セルロース銅アンモニア溶液、セルロ
ースカルバメート等のアルカリ型セルロース溶液があげ
られる。また、セルロース誘導体の溶液としては、硝酸
セルロース、酢酸セルロース等のセルロースエステル
類、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース等
のセルロースエーテル類等のセルロース誘導体を水等の
溶媒に溶解した溶液があげられる。これらの中でも、上
記アルカリ型セルロース溶液は、取扱いが簡便で、比較
的安価であり、中でもビスコース、特にセロファン用ビ
スコースは好適である。
The above-mentioned regenerated cellulose is cellulose regenerated from a cellulose solution or a solution of a cellulose derivative. The source of the raw material cellulose is not particularly limited, and examples thereof include wood, cotton, hemp, and the like. Here, as the cellulose solution, formaldehyde-dimethylsulfoxide, lithium chloride-
Dimethylacetamide, N-methylmorpholine-N-
Examples thereof include a solution in which cellulose such as an oxide is directly dissolved in a solvent, and an alkali-type cellulose solution such as viscose, cellulose copper ammonia solution, and cellulose carbamate. Examples of the solution of a cellulose derivative include a solution in which a cellulose ester such as cellulose nitrate and cellulose acetate and a cellulose ether such as carboxymethyl cellulose and methyl cellulose are dissolved in a solvent such as water. Among these, the alkali-type cellulose solution is easy to handle and relatively inexpensive, and among them, viscose, particularly viscose for cellophane, is preferred.

【0017】アルカリ型セルロース溶液としてビスコー
スを用いる場合、このビスコース中に含まれるセルロー
ス成分濃度は3〜15重量%がよく、4〜10重量%が
好ましい。3重量%より低いと、再生したセルロースの
機械的強度が低く、研磨パッドとした場合の耐久性が不
十分となる場合がある。また、15重量%より高いと、
重合度との絡みがあるものの、粘度が著しく高くなって
取扱いが困難となりやすく、また、再生するための処理
時間もかかる。
When viscose is used as the alkali type cellulose solution, the concentration of the cellulose component contained in the viscose is preferably 3 to 15% by weight, and more preferably 4 to 10% by weight. If the amount is less than 3% by weight, the mechanical strength of the regenerated cellulose is low, and the durability of the polishing pad may be insufficient. If it is higher than 15% by weight,
Despite the entanglement with the degree of polymerization, the viscosity becomes extremely high, making it difficult to handle, and it takes a long processing time for regeneration.

【0018】また、上記ビスコース中のアルカリ濃度
は、水酸化ナトリウム換算で2〜15重量%がよく、5
〜13重量%が好ましい。さらに、上記ビスコース中の
塩化アンモニウム価は、3〜12がよく、4〜9が好ま
しい。
The alkali concentration in the viscose is preferably 2 to 15% by weight in terms of sodium hydroxide.
~ 13% by weight is preferred. Further, the ammonium chloride value in the viscose is preferably 3 to 12, and more preferably 4 to 9.

【0019】上記再生セルロースは、得られる研磨パッ
ドに含有される研磨性無機微粒子の保持性をより向上さ
せる目的で、多孔化させることができる。上記再生セル
ロースを多孔化したときの孔の大きさは、1〜100μ
mが好ましく、5〜50μmがより好ましい。1μmよ
り小さい場合は、上記研磨性無機微粒子の保持性向上の
ためにはあまり有効的でないことがあり、一方、100
μmより大きい場合は、パッドの機械的強度が極端に低
下することがある。
The regenerated cellulose can be made porous for the purpose of further improving the retention of the abrasive inorganic fine particles contained in the obtained polishing pad. The pore size when the regenerated cellulose is made porous is 1 to 100 μm.
m is preferable, and 5 to 50 μm is more preferable. If it is smaller than 1 μm, it may not be very effective for improving the retention of the abrasive inorganic fine particles.
If it is larger than μm, the mechanical strength of the pad may be extremely reduced.

【0020】上記研磨性無機微粒子とは、得られる研磨
パッドに研磨能を付与する無機微粒子をいう。この研磨
性無機微粒子は、上記セルロース溶液又はセルロース誘
導体の溶液に分散させた後、凝固・再生させることによ
り、再生セルロース中に分散・固定される。このため、
得られる研磨パッドは、研磨スラリーが不要、若しくは
少量の供給のみで研磨が可能な、いわゆる固定砥粒とな
る。
The above-mentioned abrasive inorganic fine particles are inorganic fine particles that impart polishing ability to the obtained polishing pad. The abrasive inorganic fine particles are dispersed and fixed in the regenerated cellulose by being dispersed in the above-mentioned cellulose solution or the solution of the cellulose derivative, and then coagulated and regenerated. For this reason,
The obtained polishing pad is a so-called fixed abrasive, which does not require a polishing slurry or can be polished only by supplying a small amount.

【0021】上記無機微粒子の粒径は、0.01〜10
μmがよく、0.1〜1μmが好ましい。粒径が0.0
1μm未満の場合は、上記セルロース溶液又はセルロー
ス誘導体の溶液への均一分散に非常に時間がかかること
がある。また、10μmを越える場合は、研磨対象物の
平坦性や研磨の均一性に劣る場合がある。
The particle size of the inorganic fine particles is 0.01 to 10
μm is preferred, and 0.1-1 μm is preferred. Particle size 0.0
If it is less than 1 μm, it may take a very long time to uniformly disperse the cellulose solution or cellulose derivative in the solution. If it exceeds 10 μm, the flatness of the object to be polished and the uniformity of polishing may be poor.

【0022】この無機微粒子としては、研磨対象物に対
する研磨効果があり、かつ、この発明における製造工程
で極端な溶解や変質等がない限り、いずれのものでも使
用することができる。例えば、酸化ケイ素、酸化アルミ
ニウム、酸化セリウム、二酸化マンガン、酸化クロム、
酸化鉄、酸化ジルコニウム、炭化ケイ素、ダイヤモンド
等の無機微粒子を単独又は2種類以上混合したものを使
用することができる。
As the inorganic fine particles, any inorganic fine particles can be used as long as they have a polishing effect on an object to be polished and there is no extreme dissolution or deterioration in the production process in the present invention. For example, silicon oxide, aluminum oxide, cerium oxide, manganese dioxide, chromium oxide,
Inorganic fine particles such as iron oxide, zirconium oxide, silicon carbide, and diamond can be used alone or in combination of two or more.

【0023】上記無機微粒子を上記再生セルロースに分
散させる量は、得られる研磨パッドの全重量に対し、1
0〜90重量%がよく、50〜80重量%が好ましい。
10重量%未満では、研磨効果が現れにくく、また、9
0重量%を越えると、均一な分散ができなかったり、極
端に脆くなったりする場合がある。
The amount of the inorganic fine particles dispersed in the regenerated cellulose is 1 to the total weight of the obtained polishing pad.
The content is preferably 0 to 90% by weight, and more preferably 50 to 80% by weight.
If it is less than 10% by weight, the polishing effect is difficult to appear, and 9
If it exceeds 0% by weight, uniform dispersion may not be achieved or the composition may become extremely brittle.

【0024】また、上記再生セルロースには、上記再生
セルロース以外の親水性高分子を複合させることができ
る。この親水性高分子を複合させることにより、得られ
る研磨パッドの硬度や機械的強度を向上させることがで
きる。親水性高分子を用いるので、再生セルロースの親
水性が保持され、研磨の均一性を保持できる。
Further, a hydrophilic polymer other than the above-mentioned regenerated cellulose can be compounded with the above-mentioned regenerated cellulose. By combining this hydrophilic polymer, the hardness and mechanical strength of the obtained polishing pad can be improved. Since the hydrophilic polymer is used, the hydrophilicity of the regenerated cellulose is maintained, and the uniformity of polishing can be maintained.

【0025】上記親水性高分子は、水系の研磨スラリー
にさらされることから、水に不溶性であることが必要で
ある。このような親水性高分子としては、水溶性高分子
を化学架橋で不溶化したものがあげられる。具体例とし
ては、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリア
クリルアミド、ポリエチレングリコール、ポリビニルエ
ーテル類、ポリエチレンイミン等の合成高分子を化学架
橋によって不溶化したもの、アルギン酸ナトリウム、ア
ラビアゴム、ゼラチン、デンプン、プルラン、デキスト
ラン等の天然高分子を化学架橋して不溶化したもの等が
あげられる。
The above hydrophilic polymer is required to be insoluble in water since it is exposed to an aqueous polishing slurry. Examples of such a hydrophilic polymer include those obtained by insolubilizing a water-soluble polymer by chemical crosslinking. Specific examples include polyvinyl alcohol, polyacrylic acid, polyacrylamide, polyethylene glycol, polyvinyl ethers, insoluble synthetic polymers such as polyethyleneimine by chemical crosslinking, sodium alginate, gum arabic, gelatin, starch, pullulan, dextran. And the like, which are obtained by chemically crosslinking natural polymers such as

【0026】これらの親水性高分子の親水性の程度は、
その材料単独でフィルム状やプレート状にすることがで
きれば、水の接触角で評価することができる。親水性高
分子の親水性を水の接触角で評価するとき、接触角は、
20°以下が好ましく、100°以下がより好ましい。
20°より大きい場合は、基材である再生セルロースが
本来持っている親水性を損なう場合があるからである。
The degree of hydrophilicity of these hydrophilic polymers is as follows:
If the material alone can be formed into a film or plate, it can be evaluated by the contact angle of water. When evaluating the hydrophilicity of the hydrophilic polymer by the contact angle of water, the contact angle is
20 ° or less is preferable, and 100 ° or less is more preferable.
If the angle is larger than 20 °, the hydrophilicity inherent in the regenerated cellulose as a base material may be impaired.

【0027】上記親水性高分子を上記再生セルロースに
複合する量としては、上記再生セルロースに対し、5〜
80重量%がよく、20〜50重量%が好ましい。5重
量%より少ない場合、硬度や機械的強度に対する効果が
ほとんどなく、一方、80重量%より多い場合、再生セ
ルロースの優れた親水性を損なうことがある。
The amount of the hydrophilic polymer to be combined with the regenerated cellulose is preferably 5 to 5 parts with respect to the regenerated cellulose.
It is preferably 80% by weight, more preferably 20 to 50% by weight. When the amount is less than 5% by weight, there is almost no effect on hardness and mechanical strength. On the other hand, when the amount is more than 80% by weight, excellent hydrophilicity of regenerated cellulose may be impaired.

【0028】上記研磨性無機微粒子を再生セルロースに
分散させる方法としては、原料のセルロース溶液又はセ
ルロース誘導体の溶液に上記研磨性無機微粒子を分散さ
せ、その後、このセルロース溶液又はセルロース誘導体
の溶液を再生させる方法があげられる。そして、原料の
セルロース溶液又はセルロース誘導体の溶液に上記研磨
性無機微粒子を分散させる方法としては、攪拌機や混練
機等で攪拌中のセルロース溶液又はセルロース誘導体の
溶液に直接添加してもよく、あらかじめ水などに分散さ
せておき、これを添加してもよい。さらに、分散状態を
改善する目的で、分散剤を添加して分散させてもよい。
なお、添加順序については、特に制限されない。
As a method for dispersing the above-mentioned abrasive inorganic fine particles in regenerated cellulose, the above-mentioned abrasive inorganic fine particles are dispersed in a raw material cellulose solution or a solution of a cellulose derivative, and then the cellulose solution or the cellulose derivative solution is regenerated. There is a method. As a method of dispersing the abrasive inorganic fine particles in the raw material cellulose solution or the cellulose derivative solution, the abrasive inorganic fine particles may be directly added to the cellulose solution or the cellulose derivative solution being stirred by a stirrer or a kneader or the like. Or the like, and may be added. Further, for the purpose of improving the dispersion state, a dispersant may be added and dispersed.
The order of addition is not particularly limited.

【0029】上記研磨性無機微粒子をセルロース溶液又
はセルロース誘導体の溶液に分散させ、シート状に成形
した後、凝固・再生を行うことによって、この発明にお
ける研磨パッドが得られる。
The polishing pad according to the present invention can be obtained by dispersing the above-mentioned abrasive inorganic fine particles in a cellulose solution or a solution of a cellulose derivative, forming a sheet, and then coagulating and regenerating the sheet.

【0030】上記セルロース溶液又はセルロース誘導体
の溶液のうち、アルカリ型セルロース溶液を使用する場
合、酸を含む凝固・再生液に浸漬すれば、凝固と同時に
セルロースの再生が進行する。したがって、アルカリ型
セルロースに研磨性無機微粒子を分散させた溶液をシー
ト状に成形し、酸を含む凝固・再生液に浸漬することに
よって、この発明における研磨パッドが得られる。
When an alkali-type cellulose solution is used among the above-mentioned cellulose solutions or cellulose derivative solutions, the cellulose is regenerated at the same time as coagulation by immersion in a coagulation / regeneration solution containing an acid. Therefore, the polishing pad of the present invention can be obtained by forming a solution in which the abrasive inorganic fine particles are dispersed in the alkaline cellulose into a sheet, and immersing the sheet in a coagulation / regeneration solution containing an acid.

【0031】上記凝固・再生液としては、硫酸、塩酸、
リン酸等の無機酸、酢酸、安息香酸等の有機酸があげら
れる。これらの中でも、凝固・再生が速やかに進行し、
比較的揮散しにくい点で硫酸がより好ましい。
As the coagulation / regeneration liquid, sulfuric acid, hydrochloric acid,
Examples include inorganic acids such as phosphoric acid and organic acids such as acetic acid and benzoic acid. Among these, coagulation and regeneration proceed rapidly,
Sulfuric acid is more preferred because it is relatively difficult to volatilize.

【0032】凝固・再生液として硫酸を使用する場合、
その濃度は1〜20重量%がよく、5〜10重量%がよ
り好ましい。1重量%未満では、凝固・再生に時間がか
かり、また、20重量%を越えると、凝固・再生が急激
に起こるため、不均一な収縮と成形体の著しい変形が生
じやすい。
When sulfuric acid is used as a coagulation / regeneration liquid,
The concentration is preferably 1 to 20% by weight, more preferably 5 to 10% by weight. If it is less than 1% by weight, it takes a long time to solidify and regenerate. If it exceeds 20% by weight, solidification and regeneration occur rapidly, so that uneven shrinkage and remarkable deformation of the molded body are liable to occur.

【0033】また、アルカリ型セルロース溶液に研磨性
無機微粒子を分散させた溶液を、濃厚塩溶液に浸漬した
り、熱を加えることにより、あらかじめ凝固させ、次い
で、酸に浸漬してセルロースを再生してもよい。濃厚塩
溶液としては、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、塩化
アンモニウム、硫酸ナトリウム、硫酸アンモニウム、硫
酸マグネシウム等の無機塩の1種又は2種以上を混合し
た水溶液をあげることができる。
Also, a solution in which abrasive inorganic fine particles are dispersed in an alkali type cellulose solution is coagulated in advance by dipping in a concentrated salt solution or applying heat, and then dipped in an acid to regenerate the cellulose. You may. Examples of the concentrated salt solution include an aqueous solution in which one or more inorganic salts such as sodium chloride, calcium chloride, ammonium chloride, sodium sulfate, ammonium sulfate, and magnesium sulfate are mixed.

【0034】さらに、上記無機塩と酸とを混合したもの
を、凝固・再生液として用いてもよく、さらに、凝固・
再生を促進する目的で、凝固・再生液を加温してもよ
い。
Further, a mixture of the above inorganic salt and an acid may be used as a coagulation / regeneration liquid.
For the purpose of promoting regeneration, the coagulation / regeneration liquid may be heated.

【0035】アルカリ型セルロース溶液としてビスコー
スを使用した場合、凝固再生工程の後に硫化ナトリウム
等による脱硫処理の工程を挿入してもよい。また、脱硫
処理の後水洗し、必要に応じて次亜塩素酸ナトリウム等
による漂白処理工程を挿入してもよい。
When viscose is used as the alkali type cellulose solution, a step of desulfurization treatment with sodium sulfide or the like may be inserted after the coagulation regeneration step. After the desulfurization treatment, washing may be performed, and a bleaching treatment step using sodium hypochlorite or the like may be inserted as necessary.

【0036】上記再生セルロースに他の親水性高分子を
複合する方法としては、セルロース溶液又はセルロース
誘導体の溶液に上記水溶性高分子を溶解又は混合し、凝
固及び親水性高分子の不溶化を行った後、セルロースの
再生を行う方法があげられる。
As a method of combining another hydrophilic polymer with the above-mentioned regenerated cellulose, the above water-soluble polymer is dissolved or mixed in a cellulose solution or a solution of a cellulose derivative to coagulate and insolubilize the hydrophilic polymer. Thereafter, a method of regenerating cellulose can be mentioned.

【0037】さらに、再生セルロースに他の親水性高分
子を複合する別の方法としては、上記の親水性高分子の
粉砕物、粒子状物、微粉末、繊維状物等を直接セルロー
ス溶液又はセルロース誘導体の溶液に混合分散した後、
セルロース溶液又はセルロース誘導体の溶液を凝固・再
生することによって、親水性高分子を再生セルロース中
に複合させることもできる。この場合、使用する親水性
高分子は、乾燥状態であっても含水ゲル状態であっても
よい。
Further, as another method of compounding the regenerated cellulose with another hydrophilic polymer, a pulverized product, a particulate material, a fine powder, a fibrous material, etc. of the above-mentioned hydrophilic polymer are directly added to a cellulose solution or cellulose. After mixing and dispersing in the derivative solution,
By coagulating and regenerating a cellulose solution or a solution of a cellulose derivative, a hydrophilic polymer can be compounded in regenerated cellulose. In this case, the hydrophilic polymer used may be in a dry state or a hydrogel state.

【0038】上記再生セルロースを多孔質体とする方法
としては、例えば、セルロース溶液又はセルロース誘導
体の溶液に多糖類を溶解して凝固・再生する方法や、界
面活性剤を用いてセルロース溶液又はセルロース誘導体
の溶液をあらかじめ泡立てて凝固・再生する方法等があ
げられる。
Examples of the method for converting the regenerated cellulose into a porous material include a method of dissolving a polysaccharide in a cellulose solution or a solution of a cellulose derivative to coagulate and regenerate the cellulose, or a method of using a surfactant to prepare a cellulose solution or a cellulose derivative. And a method of coagulating and regenerating by previously bubbling the solution.

【0039】この発明により得られる研磨パッドは、固
定砥粒方式のパッドであると同時に、再生セルロースが
適度に摩耗されるため、研磨中に一部脱落した研磨性無
機微粒子が遊離砥粒として作用する。また、再生セルロ
ースが極めて優れた濡れ性を有するため、供給された水
又は研磨スラリーがこの研磨性無機微粒子と共にパッド
表面に均一に分散し、効率のよい研磨が進行する。
The polishing pad obtained according to the present invention is a pad of the fixed abrasive type, and at the same time, the regenerated cellulose is appropriately abraded, so that the abrasive inorganic fine particles that have partially fallen off during polishing act as free abrasive particles. I do. Further, since the regenerated cellulose has extremely excellent wettability, the supplied water or polishing slurry is uniformly dispersed on the pad surface together with the abrasive inorganic fine particles, and efficient polishing proceeds.

【0040】また、この発明により得られる研磨パッド
の基材が再生セルロースからなるので、任意の形状に成
形することができる。このため、使用場所等に併せて任
意の形態の研磨パッドを提供することができる。
Further, since the base material of the polishing pad obtained by the present invention is made of regenerated cellulose, it can be formed into an arbitrary shape. For this reason, a polishing pad of an arbitrary form can be provided according to the place of use or the like.

【0041】この発明により得られる研磨パッドを使用
して精密研磨される研磨対象物としては、特に限定され
るものはなく、例えば、半導体ウェハー、メモリーディ
スク、液晶ガラス、光学部品レンズ等があげられる。
The object to be polished by precision polishing using the polishing pad obtained by the present invention is not particularly limited, and examples thereof include a semiconductor wafer, a memory disk, a liquid crystal glass, and an optical component lens. .

【0042】[0042]

【実施例】以下、この発明を実施例を用いてより詳細に
説明する。なお、下記において、「%」は「重量%」を
示す。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in more detail with reference to embodiments. In the following, “%” indicates “% by weight”.

【0043】(実施例1)セロファン製造用ビスコース
(セルロース濃度9.5%、塩化アンモニウム価7、ア
ルカリ濃度6%)100重量部中に、酸化セリウム(平
均粒径1μm)を40重量部入れて混合した溶液を、7
0cm角、厚み3mmの型枠に流し込み、8%硫酸に浸
漬し、凝固・再生した。そして、70℃に加温した0.
3%硫化ナトリウム水溶液で脱硫し、0.3%次亜塩素
酸ナトリウム水溶液で漂白した。得られたシートを十分
に水洗した後、直径60cmの円形に打ち抜いて研磨パ
ッドを得た。得られた研磨パッドの酸化セリウム重量比
は80%、接触角は10°、ASKER C型硬度計に
よる硬度は79であった。
Example 1 40 parts by weight of cerium oxide (average particle size: 1 μm) was put in 100 parts by weight of viscose (cellulose concentration: 9.5%, ammonium chloride value: 7, alkali concentration: 6%) for cellophane production. Solution mixed with
It was poured into a 0 cm square, 3 mm thick mold, immersed in 8% sulfuric acid, and solidified and regenerated. Then, the mixture was heated to 70 ° C.
The mixture was desulfurized with a 3% aqueous sodium sulfide solution and bleached with a 0.3% aqueous sodium hypochlorite solution. After sufficiently washing the obtained sheet with water, it was punched into a circular shape having a diameter of 60 cm to obtain a polishing pad. The obtained polishing pad had a cerium oxide weight ratio of 80%, a contact angle of 10 °, and a hardness of 79 using an ASKER C type hardness meter.

【0044】得られた研磨パッドをCMP研磨装置に装
着し、酸化膜付きシリコンウェハーを研磨したところ、
研磨速度は、1000Å/minであった。得られたウ
ェハー上にスクラッチは確認されなかった。
The obtained polishing pad was mounted on a CMP polishing apparatus, and the silicon wafer with an oxide film was polished.
The polishing rate was 1000 ° / min. No scratch was observed on the obtained wafer.

【0045】(実施例2)実施例1で用いたビスコース
100重量部に、ポリビニルアルコール(鹸化度98.
5%、重合度2000)の8%水溶液を12重量部、及
び実施例1で用いた酸化セリウムを44重量部入れて混
合した溶液を、120cm角、厚み3mmの型枠に流し
込み、3%硼砂を添加混合した7%塩酸で凝固・再生し
た。その後、水洗を行って遠心脱水し、エチレングリコ
ールジグリシジルエーテル7.3重量部と2%水酸化ナ
トリウム水溶液10.5重量部の混合溶液を含浸した。
60℃で乾燥後、120℃で2時間加熱処理をした後、
70℃に加温した0.3%硫化ナトリウム水溶液で脱硫
し、0.3%次亜塩素酸ナトリウム水溶液で漂白した。
得られたシートを十分に水洗した後、直径60cmの円
形に打ち抜いて研磨パッドを得た。得られた研磨パッド
の再生セルロースとポリビニルアセタールとの絶乾重量
比は10:1、パッドの酸化セリウム重量比は80%、
接触角は13°、ASKER C型硬度計による硬度は
88であった。
Example 2 100 parts by weight of the viscose used in Example 1 was mixed with polyvinyl alcohol (saponification degree 98.
A solution prepared by adding 12 parts by weight of an 8% aqueous solution having a polymerization degree of 5% and a polymerization degree of 2000) and 44 parts by weight of the cerium oxide used in Example 1 was poured into a mold having a size of 120 cm square and 3 mm thick. Was coagulated and regenerated with 7% hydrochloric acid mixed with water. Thereafter, the mixture was washed with water, centrifugally dehydrated, and impregnated with a mixed solution of 7.3 parts by weight of ethylene glycol diglycidyl ether and 10.5 parts by weight of a 2% aqueous sodium hydroxide solution.
After drying at 60 ° C, heat-treating at 120 ° C for 2 hours,
The solution was desulfurized with a 0.3% aqueous sodium sulfide solution heated to 70 ° C., and bleached with a 0.3% aqueous sodium hypochlorite solution.
After sufficiently washing the obtained sheet with water, it was punched into a circular shape having a diameter of 60 cm to obtain a polishing pad. The absolute dry weight ratio of regenerated cellulose and polyvinyl acetal in the obtained polishing pad was 10: 1, the weight ratio of cerium oxide in the pad was 80%,
The contact angle was 13 °, and the hardness measured by an ASKER C-type hardness tester was 88.

【0046】得られた研磨パッドを実施例1に記載の方
法で研磨したところ、研磨速度は、1200Å/min
であった。得られたウェハー上にスクラッチは確認され
なかった。
When the obtained polishing pad was polished by the method described in Example 1, the polishing rate was 1200 ° / min.
Met. No scratch was observed on the obtained wafer.

【0047】(実施例3)実施例1で用いたビスコース
100重量部に酸化ケイ素(平均粒径0.1μm)を
9.5重量部、及びラウリル硫酸ナトリウムを1重量部
入れて混合し、泡立て機で攪拌した。それ以後の操作を
実施例1に記載の方法にしたがって、研磨パッドを得
た。得られた研磨パッド内部には、直径50〜100μ
mの独立孔が均一に分布していた。また、研磨パッドの
酸化ケイ素重量は50%、接触角は10°、ASKER
C型硬度計による硬度は77であった。
Example 3 9.5 parts by weight of silicon oxide (average particle size: 0.1 μm) and 1 part by weight of sodium lauryl sulfate were mixed with 100 parts by weight of the viscose used in Example 1, and mixed. Stir with a whisk. The subsequent operations were performed according to the method described in Example 1 to obtain a polishing pad. The obtained polishing pad has a diameter of 50 to 100 μm.
m independent holes were uniformly distributed. The silicon oxide weight of the polishing pad was 50%, the contact angle was 10 °, and the ASKER
The hardness according to a C-type hardness meter was 77.

【0048】得られた研磨パッドを実施例1に記載の方
法で研磨したところ、研磨速度は、800Å/minで
あった。得られたウェハー上にスクラッチは確認されな
かった。
When the obtained polishing pad was polished by the method described in Example 1, the polishing rate was 800 ° / min. No scratch was observed on the obtained wafer.

【0049】(比較例1)実施例1で用いたビスコース
を実施例1に記載の方法にしたがって成形し、研磨性無
機微粒子を含有しないパッドを得た。得られたパッドの
接触角は10°、ASKER C型硬度計による硬度は
76であった。
Comparative Example 1 The viscose used in Example 1 was molded according to the method described in Example 1 to obtain a pad containing no abrasive inorganic fine particles. The obtained pad had a contact angle of 10 ° and a hardness of 76 using an ASKER C hardness meter.

【0050】得られた研磨パッドを実施例1に記載の方
法で研磨したが、シリコンウェハーは研磨されなかっ
た。
The obtained polishing pad was polished by the method described in Example 1, but the silicon wafer was not polished.

【0051】(比較例2)実施例2で用いたポリビニル
アルコールの8%水溶液100重量部に、ポリアミドエ
ポキシ樹脂系架橋剤(住友化学工業(株)社製:スミレ
ーズレジン675、25%水溶液)3.2重量部、実施
例1に記載の酸化セリウム37重量部を混合し、実施例
1に記載した型枠に流し込んだ。これを40℃で乾燥
し、さらに120℃で1時間加熱処理を行った。さら
に、直径60cmの円形に打ち抜いてパッドを得た。酸
化セリウム重量比は80%、得られたパッドの接触角は
15°、ASKER C型硬度計による硬度は93であ
った。
Comparative Example 2 A 100% by weight aqueous solution of 8% polyvinyl alcohol used in Example 2 was mixed with a polyamide epoxy resin-based crosslinking agent (Sumitomo Chemical Industries, Ltd .: Sumireze Resin 675, 25% aqueous solution). 3.2 parts by weight and 37 parts by weight of cerium oxide described in Example 1 were mixed and poured into the mold described in Example 1. This was dried at 40 ° C., and further heat-treated at 120 ° C. for 1 hour. Furthermore, a pad was obtained by punching out a circle having a diameter of 60 cm. The weight ratio of cerium oxide was 80%, the contact angle of the obtained pad was 15 °, and the hardness measured by an ASKER C type hardness meter was 93.

【0052】得られた研磨パッドを実施例1に記載の方
法で研磨したが、シリコンウェハーは研磨されなかっ
た。また、研磨スラリーを供給しながら操作を行ったと
ころ、研磨速度は1200Å/minであったが、ウェ
ハー表面上にスクラッチが生じた。
The obtained polishing pad was polished by the method described in Example 1, but the silicon wafer was not polished. When the operation was performed while supplying the polishing slurry, the polishing rate was 1200 ° / min, but scratches occurred on the wafer surface.

【0053】[0053]

【発明の効果】この発明によれば、濡れ性に優れた再生
セルロースを用いるので、研磨パッド表面に均一に研磨
スラリーを保持させることができる。
According to the present invention, since the regenerated cellulose having excellent wettability is used, the polishing slurry can be uniformly held on the polishing pad surface.

【0054】また、再生セルロースに研磨性無機微粒子
を分散させたので、得られる研磨パッドは、研磨スラリ
ーが不要若しくは少量の供給のみで研磨が可能な固定砥
粒となり研磨効率がよい。
Further, since the abrasive inorganic fine particles are dispersed in the regenerated cellulose, the obtained polishing pad becomes a fixed abrasive which can be polished without the need for a polishing slurry or can be polished only by supplying a small amount thereof, and has a high polishing efficiency.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/304 622 H01L 21/304 622F (72)発明者 村本 禎 福井県坂井郡金津町自由ケ丘1丁目8番10 号 レンゴー株式会社福井研究所内 (72)発明者 東山 哲 福井県坂井郡金津町自由ケ丘1丁目8番10 号 レンゴー株式会社福井研究所内 (72)発明者 斎藤 秀直 福井県坂井郡金津町自由ケ丘1丁目8番10 号 レンゴー株式会社福井研究所内 (72)発明者 富永 茂 東京都品川区南大井6丁目20番12号 株式 会社ロキテクノ内 (72)発明者 平良 哲二 東京都大田区蒲田5丁目36番5号 株式会 社エー・シー・イー内 Fターム(参考) 3C058 AA09 CB01 CB02 CB03 DA17 3C063 AA10 AB07 BA22 BB01 BB02 BB03 BB04 BE06 EE01 EE02 EE10 EE26 FF20 FF30 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification FI FI Theme Court ゛ (Reference) H01L 21/304 622 H01L 21/304 622F (72) Inventor Satoshi Muramoto 1-Jiyugaoka, Kanatsu-cho, Sakai-gun, Fukui Prefecture No. 8-10 Rengo Co., Ltd. Fukui Research Laboratory (72) Inventor Satoshi Higashiyama 1-8-10 Jiyugaoka, Kanazu-cho, Sakai-gun, Fukui Prefecture Fukui Research Laboratory (72) Inventor Hidenao Saito Jiyugaoka, Kanatsu-cho, Fukui Prefecture 1-8-10 Rengo Co., Ltd. Fukui Research Laboratory (72) Inventor Shigeru Tominaga 6-20-12 Minamioi, Shinagawa-ku, Tokyo Loki Techno Co., Ltd. (72) Inventor Tetsuji Hirara 5-36 Kamata, Ota-ku, Tokyo No. 5 F-term in ACE Co., Ltd. (reference) 3C058 AA09 CB01 CB02 CB03 DA17 3C063 AA10 AB07 BA2 2 BB01 BB02 BB03 BB04 BE06 EE01 EE02 EE10 EE26 FF20 FF30

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 再生セルロースに10〜90重量%の研
磨性無機微粒子を分散させた研磨パッド。
1. A polishing pad comprising 10 to 90% by weight of abrasive inorganic fine particles dispersed in regenerated cellulose.
【請求項2】 上記再生セルロースに対して5〜80重
量%の上記再生セルロース以外の親水性高分子を、上記
再生セルロースに複合させた請求項1に記載の研磨パッ
ド。
2. The polishing pad according to claim 1, wherein a hydrophilic polymer other than the regenerated cellulose is compounded with the regenerated cellulose in an amount of 5 to 80% by weight based on the regenerated cellulose.
【請求項3】 上記無機微粒子の粒径が0.01〜10
μmである請求項1又は2に記載の研磨パッド。
3. The inorganic fine particles having a particle size of 0.01 to 10
The polishing pad according to claim 1, wherein the thickness is μm.
【請求項4】 上記無機微粒子が酸化ケイ素、酸化セリ
ウム、酸化アルミニウム、二酸化マンガン、酸化クロ
ム、酸化鉄、酸化ジルコニウム、炭化ケイ素、ダイヤモ
ンドから選ばれる1種又は2種以上の混合物である請求
項1乃至3のいずれかに記載の研磨パッド。
4. The inorganic fine particles are one or a mixture of two or more selected from silicon oxide, cerium oxide, aluminum oxide, manganese dioxide, chromium oxide, iron oxide, zirconium oxide, silicon carbide, and diamond. 4. The polishing pad according to any one of claims 1 to 3.
【請求項5】 上記再生セルロースが多孔質体である請
求項1乃至4のいずれかに記載の研磨パッド。
5. The polishing pad according to claim 1, wherein the regenerated cellulose is a porous body.
【請求項6】 セルロース溶液又はセルロース誘導体の
溶液に研磨性無機微粒子を分散させ、シート状に成形
し、凝固・再生させる研磨パッドの製造方法。
6. A method for producing a polishing pad in which abrasive inorganic fine particles are dispersed in a cellulose solution or a solution of a cellulose derivative, formed into a sheet, and solidified and regenerated.
【請求項7】 上記のセルロース溶液がアルカリ型セル
ロース溶液である請求項6に記載の研磨パッドの製造方
法。
7. The method according to claim 6, wherein the cellulose solution is an alkaline cellulose solution.
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