【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品、光学部品などの表面及び／又は端面を鏡面研磨するための研磨フィルムに関し、さらに詳しくは、シリコンウェハの端面を、スクラッチ傷が発生しにくいように研磨できる研磨フィルムに関するものである。
【０００２】
【従来技術】
（技術の概要）半導体の集積回路形成時の平坦化、光ファイバなど精密部品、光学レンズ、磁気ヘッド、磁気及び光学ディスク、半導体ウェハなどの、表面や端面の仕上げ研磨は、ミクロン又は、サブミクロン単位の精密な表面精度をもつこと要求されている。該精密仕上げ研磨には、基材フィルムに硬度の高い研磨粒子を含む研磨層を設け、かつ、該研磨層の表面粗さが極めて小さい研磨フィルムが使用されていた。研磨工程が仕上げ段階に近づくほど、小さい粒子径の研磨粒子を用いるので、次第に細かい粒子径を有する複数の研磨フィルムを用いねばならず、研磨工程が増加する欠点がある。また、微細な研磨粒子を用いた表面はより平滑となって、研磨屑による目詰まりが生じたり、高い研磨レートが得られない。しかし、大きな粒子径の研磨粒子ほど研磨レートは高いが、被研磨物へ傷をつけやすいという相反する問題がある。研磨レートと、傷のない良好な研磨を両立させるために、種々の提案がされている。
【０００３】
（先行技術）従来、研磨屑を排出する溝を印刷パターンで設けた研磨層とする方法が、特表２００１−５１５８０１号公報で知られている。しかしながら、目詰まりによる研磨レートの低下は防げるが、溝を形成するためのコスト高になるという問題点がある。
また、複数の研磨粒子を混合して、研磨層に凹凸をつける方法が、特表２００１−５１６６５２号公報で知られている。しかしながら、研磨層の目詰まりによる研磨レートの低下は防げるが、複数の研磨粒子を使用するので、その調整が難しく、研磨レートが安定しないという欠点がある。
さらにまた、硬度の異なる研磨層を２層とする方法が、特開２００１−７１２７３号公報で、知られている。しかしながら、２層の研磨層を形成するためにコスト高になり、また、大きい粒径の研磨粒子では傷が発生しやすいという問題点がある。
さらにまた、研磨粒子をバインダ樹脂で造粒粒子とした研磨層を用いる方法が、特表平８−５１２０７４号公報、特表平９−５０９１０６号公報に開示されている。しかしながら、造粒粒子中の研磨粒子はバインダ樹脂で覆われているために、研磨作業中に研磨粒子が容易に遊離してこず、研磨レートの低下を十分に防止できないという欠点がある。
さらにまた、研磨粒子をバインダ樹脂を用いずに造粒粒子とした研磨層を用いる方法が、特開２０００−２３７９６２号公報で開示されている。しかしながら、造粒粒子中から研磨粒子が容易に遊離するが、該研磨粒子は微細過ぎて、研磨レートが十分に高くならないという欠点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明はこのような問題点を解消するためになされたものである。その目的は、造粒粒子、又は造粒粒子と研磨粒子とを併用した研磨層とすることで、高い研磨レートを発現させて、短時間で被研磨物を研磨でき、かつ、被研磨体へスクラッチ傷を発生させにくい研磨フィルムを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１の発明に係わる研磨フィルムは、基材フィルムの一方の面に、研磨層を有する研磨フィルムにおいて、該研磨層がバインダと造粒粒子とからなり、かつ、該造粒粒子は１〜５００ｎｍの一次粒子を造粒バインダで造粒してなり、かつまた、該造粒粒子の平均粒径が１〜３０μｍであるようにしたものである。本発明によれば、高い研磨レートを発現させて、短時間で被研磨物を研磨でき、かつ、被研磨体へスクラッチ傷を発生させにくい研磨フィルムが提供される。
請求項２の発明に係わる研磨フィルムは、上記造粒バインダがシリコーン系樹脂であることを特徴とする請求項１記載の研磨フィルム。ようにしたものである。本発明によれば、造粒バインダのシリコーン系樹脂の種類、分子量、分子内に持つ官能基、配合比を選択することで、凝集体である造粒粒子自体の、硬さ、凝集力、一次粒子間の接着力などを制御でき、被研磨体の材質や物性に合わせて、研磨レート、研磨加工精度を個々に対応させることができる研磨フィルムが提供される。
請求項３の発明に係わる研磨フィルムは、上記研磨層に研磨粒子を含有させてなり、かつ、該研磨粒子の平均粒径が、０．１〜１０μｍであるように、請求項４の発明に係わる研磨フィルムは、上記研磨粒子の硬度が、造粒粒子を形成している一次粒子の硬度より高いように、請求項５の発明に係わる研磨フィルムは、上記研磨粒子が、少なくともダイヤモンド、シリコンカーバイト、アルミナであり、また、上記造粒粒子を形成している一次粒子が少なくともシリカ、ジルコニア、セリアであるようにしたものである。本発明によれば、造粒粒子と研磨粒子とが相乗して、より高い研磨レートで、被研磨体へスクラッチ傷を発生させにくい研磨フィルムが提供される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施態様について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の１実施例を示す研磨フィルムの断面図である。
図２は、本発明の造粒粒子の詳細構造を模式的に説明する説明図である。
（層構成）研磨フィルム１は、基材フィルム１１の一方の面へ、必要に応じてプライマ層１３を介して、研磨層１５が順次積層されている。該研磨層１５は、造粒粒子２１又は造粒粒子２１と研磨粒子１９と、バインダ１７とからなっている。研磨粒子１９は公知の研磨フィルムに用いる研磨粒子と同様なものである。造粒粒子２１は造粒バインダ２５で、意図的に造粒したものである。その詳細構造を拡大して示すのが、図２で、造粒された造粒粒子２１は、複数の１次粒子２３が造粒バインダ２５で凝集されている。
【０００７】
（発明のポイント）本発明の研磨フィルムは、被研磨物へ傷を発生させない良好な研磨性能で、かつ、研磨レートを低下させないために、研磨層の研磨剤として造粒粒子を用いることを、見出して本発明に至った。また、造粒粒子に研磨粒子を添加してもよい。
即ち、粒径が大きい造粒粒子の突出した頭部が、被研磨物へ点接触するので、接触圧が高く高い研磨レートとなる。
さらにまた、造粒粒子は造粒バインダで凝集されているので、粒径が大きい造粒粒子は研磨が進行すると、被研磨物へ接触していた一次粒子が遊離して、研磨フィルムと被研磨物の間へ保持されて、あたかも、従来のスラリーの研磨粒子のように作用する。しかも、遊離の度合を造粒バインダの質や量を選択することで、制御することができる。造粒粒子を構成する一次粒子は微細であり、該微細な粒子によって、被研磨物の研磨後の、研磨面の状態が著しく改善される。
そして、研磨層中に研磨粒子が添加されている場合には、研磨粒子は研磨作業中にわたって、従来の研磨フィルム同様の研磨機能を発揮している。研磨粒子と、上記で説明した幾つかの造粒粒子の機能とが、相乗して高い研磨レートを発現させて、短時間で被研磨物を研磨でき、かつ、スクラッチ傷の発生しにくい。シリコンウェハの端面を研磨した場合には、加工精度が向上する。また、特に、光ファイバ端部を研磨した場合には、スクラッチ傷の多少の指標となる反射減衰量は、実施例で後述するように著しく高まる。
【０００８】
次に各層の材料、及びその形成方法について説明する。
（基材フィルム）基材フィルム１１は、研磨時の潤滑剤や機械的な強度と、研磨剤の塗工・乾燥に耐える強度・耐熱性、寸法変化が少ないフィルムから適宜に選択できる。例えば、ポリエチレンテレフタレ−ト、ポリブチレンテレフタレ−ト、ポリエチレンナフタレ−ト、ポリエチレンテレフタレート−イソフタレート共重合体、テレフタル酸‐シクロヘキサンジメタノール‐エチレングリコール共重合体、ポリエチレンテレフタレート／ポリエチレンナフタレートの共押し出しフィルムなどのポリエステル樹脂、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０などのポリアミド系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニルなどのビニル系樹脂、ポリアクリレート、ポリメタアクリレート、ポリメチルメタアクリレートなどのアクリル系樹脂、ポリイミド・ポリアミドイミド・ポリエーテルイミドなどのイミド系樹脂、ポリアリレ−ト・ポリスルホン・ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンエ−テル・ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）・ポリエーテルケトン、ポリエーテル‐エーテルケトン、ポリエーテルサルファイトなどのエンジニアリング樹脂、ポリカ−ボネ−ト、ポリスチレン・高衝撃ポリスチレン・ＡＳ樹脂・ＡＢＳ樹脂などのスチレン系樹脂、セロファン・セルローストリアセテート・セルロースダイアセテート・ニトロセルロースなどのセルロース系フィルム、などがある。
【０００９】
該基材フィルムは、これら樹脂を主成分とする共重合樹脂、又は、混合体（アロイでを含む）若しくは複数層からなる積層体であっても良い。また、該基材フィルムは、延伸フィルムでも、未延伸フィルムでも良いが、強度を向上させる目的で、一軸方向又は二軸方向に延伸したフィルムが好ましい。
【００１０】
特に、研磨層の塗工適性、後加工適性及び研磨機における取扱いに優れたポリエチレンテレフタレートフィルムが好適である。該プラスチックフィルムの厚さは、被研磨材の材質、大きさ、厚さなどから適宜選択すれば良いが、その厚さは、例えば、１２〜２５０μｍである。基材フィルム１１は、作業工程での粉塵の付着を防止するために、帯電防止剤を加えても良い。帯電防止剤は、公知の非イオン性界面活性剤、陰イオン性界面活性剤、陽イオン性界面活性剤などやポリアミド誘導体やアクリル酸誘導体などを、適宜に選択して加える。
【００１１】
（プライマ層）次に、基材フィルム１１の一方の面へ、研磨層１５を塗布する。該研磨層１５を塗布する側には、両者の接着性を向上させるためにプライマー層１３、又はコロナ放電処理、オゾンガス処理などの易接着処理を施すことが好ましい。特に、プライマー層１３は、研磨層１５との接着性を向上させ、バインダ１７と研磨粒子１９の脱落を防止して安定した研磨作業ができ、例えば、ポリウレタン、ポリエステル、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、アクリル樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、エチレンと酢酸ビニル或いはアクリル酸などとの共重合体、エポキシ樹脂などが適用できる。
【００１２】
これらの樹脂を、適宜溶剤に溶解又は分散して塗布液とし、これを基材フィルム１１に公知のコーティング法で塗布し乾燥してプライマー層１３とする。また、樹脂にモノマー、オリゴマー、プレポリマーなどと、反応開始剤、硬化剤、架橋剤などを適宜組み合わせたり、あるいは、主剤と硬化剤とを組み合わせて、塗布し乾燥して、乾燥又は乾燥した後のエージング処理によって反応させて、形成しても良い。該プライマー層１３の厚さは、薄くてよく、０．０５〜５μｍ程度で良い。
【００１３】
（研磨層）次いで、基材フィルム１１、又は必要に応じてプライマー層１３面に積層する研磨層１５は、造粒粒子２１、又は造粒粒子２１と研磨粒子１９と、バインダ１７とからなる。通常、バインダ１７となる樹脂の溶液中に、造粒粒子２１又は研磨粒子１９と造粒粒子２１とを分散させたインキを、印刷手段により、塗布し乾燥して、必要な場合には、更に加熱で硬化、又は電離放射線で硬化させて形成する。すなわち、バインダとしては、塗布乾燥型の熱可塑性樹脂、熱で硬化させる熱硬化樹脂、電離放射線で硬化させる紫外線（ＵＶともいう）硬化樹脂、電子線で硬化させる電子線（ＥＢともいう）硬化樹脂が適用できる。研磨層１５の厚さは、使用する研磨粒子の粒子径などによっても異なるが２μｍ〜３０μｍ程度、好ましくは５〜２０μ、である。
【００１４】
（研磨粒子）研磨粒子１９としては、例えば、シリカ（酸化珪素）、アルミナ、炭化珪素、ダイヤモンド、酸化鉄、酸化クロム、酸化ジルコニウム、酸化セリウム、酸化チタン、窒化珪素、酸化アンチモン、窒化ホウ素、リチウムシリケートなどを、単独、又は二種以上を組み合わせて使用することができる。ガラス材及び光ファイバの研磨には、ダイヤモンド、アルミナ、酸化鉄、カーボランダム、酸化クロム、酸化セリウム、シリカが好適で、特に、造粒粒子２１よりも硬度が高いダイヤモンド、シリコンカーバイト、アルミナが最適である。該研磨粒子１９の粒子径としては、造粒粒子２１を構成する一次粒子２３よりも大きく、造粒粒子２１の粒径よりも小さくするのが好ましく、さらに、研磨粒子１９の平均粒子径で０．１〜１０μｍの範囲が好ましい。この範囲以上では、研磨作業中に、造粒粒子２１が研磨粒子１９より小さいので、造粒粒子２１の頭部が被研磨物の表面へ接触しにくく、これ未満では研磨レートがあがらない。
【００１５】
（造粒粒子）造粒粒子２１は、平均粒径が１〜５００ｎｍの超微粒子からなる一次粒子２３を、造粒バインダ２５で凝集させて、平均粒径を１〜３０μｍとしたものである。また、該造粒粒子２１の形状は、球状、粒状、及び不定形のいずれでも良い。該造粒粒子を形成している一次粒子２３は、シリカ、ジルコニア、セリア、アルミナなどの酸化物からなる超微粒子が適用でき、シリカ系超微粒子、ジルコニア系超微粒子、セリア系超微粒子の、少なくとも１種を用いるが好適である。
【００１６】
シリカ系超微粒子としては、珪酸ナトリウムを原料とする沈降性シリカ、コロイダルシリカ、及び気相法で得られるヒュームドシリカ、合成シリカがある。沈降性シリカは珪酸ナトリウムの加水分解から得られるもので、単独粒子ではなく数個の粒子の結集体であり、沈降性を示す。コロイダルシリカは珪酸ナトリウムの加水分解液をイオン交換して、単独粒子として得られる。一般的にコロイダルシリカはシロキサン構造をもち、負に帯電したシリカ粒子が水中に分散してコロイド状をなしている。２０〜２００ｎｍ程度の粒径のものが得られる。ヒュームドシリカは、塩化珪素を火焔中で酸化して、脱塩、精製して得られるヒューム状の粒子である。該ヒュームドシリカは、生成時点である程度の凝集した粒子となっている。セリア系超微粒子は、電解法や溶解法で得られ、以前からガラスの研磨に広く用いられ、特異的に高い研磨レートを示す。
【００１７】
（造粒バインダ）一次粒子を凝集させる造粒バインダとしては、ポリオルガノシロキサン系などのシリコーン系樹脂、若しくはエポキシ基又はビニル基を含むシランカップリング剤含む樹脂ワニスが適用できるが、一次粒子と接着性などからシリコーン系樹脂が好適である。該造粒バインダは、有機及び無機の複合樹脂、又はその構造中にシロキサン結合〔シロキサン結合：（−Ｓｉ−Ｏ−）ｎ〕をもつプレポリマー、オリゴマー、又はポリマーなどを使用することができる。そして、ポリシロキサンやそれらの誘導体や変性物、あるいはそれらのブレンド物などとして使用する。
【００１８】
具体的には、ポリシロキサンを構成するモノマー、プレポリマー若しくはオリゴマー又はポリマーと、例えば、アクリル系樹脂、ポリエチレン、塩化ビニルを主とする共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ゴム状ポリマー、ポリエステル、ポリアミド、フェノール系樹脂、アミノプラスト、エポキシ系樹脂、ポリウレタン、セルロース誘導体などのモノマー、プレポリマー若しくはオリゴマー又はポリマーとを、混合あるいは反応し、そのブレンド物、あるいは反応生成物を使用できる。
【００１９】
特に、本発明においては、塩化ビニル・酢酸ビニル系共重合体、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、アクリル系樹脂、ポリウレタン、ポリエステルなどのプレポリマー若しくはオリゴマーあるいはポリマーを主鎖とし、その側鎖にポリシロキサンのプレポリマー若しくはオリゴマーあるいはポリマーを例えばグラフト重合によって反応させ、主鎖部分を有機性化合物で構成し、側鎖部分をシロキサン結合からなるポリマーあるいは、そのプレポリマー若しくはオリゴマーなどを使用することが好ましい。上記のシリコーン系樹脂を造粒バインダに使用することによって、超微粒子である一次粒子が、凝集体を作製する液中で部分的に凝集することがなく、均一な造粒粒子ができる。また、研磨層用の組成物インキ中でも、凝集体同志が部分的に凝集することがなく均一に塗工できるので、精密部品用の超微細な研磨に適した研磨フィルムとすることができる。
【００２０】
また、平均粒子径が１〜５００ｎｍの一次粒子を、粘性がある造粒バインダと均一に分散するためには、例えば、シリカなどの一次粒子をイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）などの溶剤に湿潤したり、非イオン性界面活性剤や陰イオン性界面活性剤を添加したりすればよい。好ましくは、溶剤に湿潤、又は充分に分散した一次粒子に、溶剤を少量づつ加えながら充分に分散して、更に溶剤に溶解した造粒バインダを少量づつ加えながら均一になるまで攪拌し、更に超音波を用いて分散してもよい。さらに、コロイダルシリカのような液状のものは、該液状から凝集工程に入れば好適である。
【００２１】
造粒バインダを硬化するために、亜鉛、コバルト、マンガン、ジルコニウム、ランタン、錫などのカルボン酸塩や、テトラプロピルチタネート、テトラブチルチタネートなどのアルキルチタネートなどの有機金属化合物を添加して作成することが好ましい。そして、硬化剤の添加量は、造粒バインダに含まれる反応性樹脂１００質量部に対して、前記の有機金属化合物を金属に換算して、０．０００１〜３．５質量部また、アルキルチタネートの場合は０．１〜０，５質量部である。
【００２２】
造粒バインダと一次粒子との配合比は、造粒バインダ１００質量部に対して、一次粒子が１０〜９００質量部程度、好ましくは２５〜３００質量部である。この範囲を超えると一次粒子が脱落しやすく、また、この範囲未満では、研磨研削効果が発揮できない。さらにまた、該造粒バインダの、シリコーン系樹脂の種類、分子量、分子内に持つ官能基、配合比を選択することで、研磨作業中に造粒粒子が崩壊し遊離して行くが、その崩壊の程度を設定することができる。例えば、シリコーン系樹脂のメチル基やフェニル基の量を変えることで、凝集体である造粒粒子自体の、硬さ、凝集力、一次粒子間の接着力などを制御でき、被研磨体の材質や物性に合わせて、研磨レート、研磨加工精度を個々に対応させることができる。造粒バインダの配合量を多くしたり、官能基を増加したり、細かい一次粒子として表面積を大きくしたりすれば、造粒粒子自体は、硬さ、凝集力、一次粒子間の接着力が高められる。
【００２３】
（バインダ）研磨層１５の塗布乾燥型のバインダ１７としては、シロキサン結合を有する樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂、ゴム及びその誘導体、ポリアミド系樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体系樹脂などの熱可塑性樹脂が適用できる。
【００２４】
また、研磨層１５の熱硬化型のバインダ１７としては、活性水素を有する官能基（−ＯＨ、−ＮＨ２、−ＣＯＯＨなど）と硬化剤と、を反応させた熱硬化性樹脂が適用できる。活性水素を有する官能基（−ＯＨ、−ＮＨ２、−ＣＯＯＨなど）を有する樹脂としては、ポリエ−テル系ポリオ−ル、ポリエステル系ポリオ−ル、ポリアクリレ−トポリオ−ル等のヒドロキシル基含有化合物などが適用できる。硬化剤としては、例えば、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、キシリレンジイソシアナート（ＸＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアナート（ＨＭＤＩ）、イソホロンジイソシアナート（ＩＰＤＩ）などのイソシアネート系硬化剤が適用できる。該イソシアネート系硬化剤の添加量は、イソシアネート系硬化剤のイソシアナート基（−ＮＣＯ）とバインダ樹脂における官能基との当量比、すなわち、［（−ＮＣＯ）／バインダ樹脂における官能基］で表示される当量比が、０．５〜１０の範囲内にあることが好ましい。該熱硬化樹脂による研磨層１５は、耐摩耗性、耐溶剤性、耐熱性などが向上し、さらに、研磨層１５と、基材フィルム１１又はプライマー層１３と密着性が向上して、研磨粒子の脱落が防止される。
【００２５】
また、研磨層１５の電離放射線硬化型のバインダ１７としては、電離放射線で硬化するバインダ前駆体が適用でき、紫外線硬化の場合は光重合開始剤、及び／又は光重合促進剤を添加し、エネルギーの高い電子線硬化の場合は添加しないで良く、また、適正な触媒が存在すれば、熱エネルギーでも硬化できる。上記電離放射線としては、紫外線、可視光線、ガンマー線、Ｘ線、又は電子線などが適用できるが、紫外線（ＵＶ）、電子線（ＥＢ）が好適である。
【００２６】
さらに、紫外線照射は、研磨層組成物に光重合開始剤、例えば、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ミヒラーベンゾイルベンゾエート、αーアミロキシムエステル、テトラメチルメウラムモノサルファイド、チオキサントン類などの光重合開始剤と、必要に応じて光増感剤、例えば、ｎ−ブチルアミン、トリエチルアミン、トリーｎーブチルホスフィンなどを添加する。紫外線硬化に用いる紫外線（ＵＶ）ランプは、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプが適用でき、紫外線の波長は２００〜４００ｎｍ程度で、組成物成分に応じて、波長を選択すれば良い。その照射量は、組成物の材質や量と、ＵＶランプの出力と、加工速度に応じて照射すれば良い。
【００２７】
該バインダ前駆体としては、電離放射線で重合（硬化ともいう）反応する少なくとも１つの、官能オリゴマー、官能ポリマーなどの硬化性成分が適用できる。該硬化性成分としては、ラジカル重合性不飽和二重結合を有する化合物が適用でき、２官能以上の多官能モノマー、官能オリゴマー、官能ポリマーなどがあり、さらに１官能モノマーを加えても良い。また、電離放射線で重合（硬化ともいう）する官能基としては、アクリロイル基、メタクリロイル基、アリル基、又はエポキシ基である。また、本明細書においては、（メタ）アクリル酸とは、アクリル酸もしくはメタクリル酸を意味する。（メタ）アクリレートとは、アクリレートもしくはメタクリレートを意味し、同様の表記はこれに準ずる。
【００２８】
２官能モノマーとしては、例えば、１，６‐ヘキサンジオールアクリレート（ＨＤＤＡ）、ジエチレングリコールジアクリレート（ＤＥＧＤＡ）、ネオペンチルグリコールジアクリレート（ＮＰＧＤＡ）、トリプロピレングリコールジアクリレート（ＴＰＧＤＡ）、ポリエチレングリコール４００ジアクリレート（ＰＥＧ４００ＤＡ）、ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコールジアクリレート（ＨＰＮＤＡ）、ビスフェノールＡＥＯ変成ジアクリレート、１，４‐ビス［（３‐エチル‐３‐オキセタニルメトキシ）メチル］ベンゼンなどが適用できる。
【００２９】
多官能モノマーとしては、エチレングリコール、グリセリン、ペンタエリスルトール、エポキシ樹脂等の２官能以上の化合物に（メタ）アクリル酸又はその誘導体を反応させて得られる２官能以上の（メタ）アクリロイルモノマーなどが適用でき、例えば、トリメチロールプロパンアクリレート（ＴＭＰＴＡ）、ペンタエリスリトールトリアクリレート（ＰＥＴＡ）、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＰＥＨＡ）、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、トリメチロールプロパンＥＯ変成トリアクリレート、ジメチロールプロパンテトラアクリレートなどが例示できる。
【００３０】
官能オリゴマー（プレポリマーとも呼ばれる）としては、分子量（質量平均）が約３００〜５０００程度で、分子内中に（メタ）アクリロイル基、メタクリロイル基、アリル基、又はエポキシ基などのラジカル重合性二重結合を有するポリウレタン系、ポリエステル系、ポリエーテル系、ポリカーボネート系、ポリ（メタ）アクリル酸エステル系が適用でき、例えば、ウレタン（メタ）アクリレート、イソシアヌレート（メタ）アクリレート、ポリエステル‐ウレタン（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレートなどが例示できる。
【００３１】
官能ポリマーとしては、分子量（質量平均）が約１０００〜３０万程度で、アクリロイル基、メタクリロイル基、アリル基、又はエポキシ基などのラジカル重合性二重結合を有するウレタン（メタ）アクリレート、イソシアヌレート（メタ）アクリレート、ポリエステル‐ウレタン（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレートが適用できる。
【００３２】
１官能モノマーとしては、例えば、アクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸‐２‐エチルヘキシル、アクリル酸イソブチル、メチルメタクリレート、２‐エチルヘキシルアクリレート、２‐ヒドロキシエチルアクリレート、２‐ヒドロキシプロピルアクリレート、ノニルフェノールＥＯ付加物アクリレート（ＤＮＰＡ）、２‐ヒドロキシ‐３‐フェノキシプロピルアクリレート（ＨＰＰＡ）、３‐エチル‐３‐ヒドロキシメチルオキセタン、などの（メタ）アクリル酸又はそのアルキル若しくはアリールエステル、スチレン、メチルスチレン、スチレンアクリロニトリルなどが適用できる。
【００３３】
以上に説明した硬化性のモノマー、及び／又はオリゴマー、及び／又はポリマーを、バインダ前駆体へ含有させれば良い。これらの硬化性成分を、例えば、バインダの研摩粒子や顔料などの反応に影響しない成分を除いた量に対して、５質量％以上、好ましくは１０〜９０質量％、更に好ましくは、２０〜８０質量％含有させることによって、電離放射線硬化性が付与される。
【００３４】
また、バインダ前駆体へ、少なくとも１種のモノマーを含ませる。さらに、反応性希釈剤と呼ばれるモノマーを含ませても良い。該モノマーは、（メタ）アクリロイル基、メタクリロイル基、アリル基、又はエポキシ基などを有する１官能反応性希釈剤である。ここで、反応性希釈剤は、トルエンなどの一般的な有機溶剤とは異なる。即ち、本明細書においては、溶剤とは反応性希釈剤を除外したものであり、後述するノンソルベント（無溶剤）とは、トルエンなどの一般的な有機溶剤などの溶剤を含有していないことを意味する。通常、バインダ前駆体組成物は粘度が高く、有機溶剤で粘度を下げるように調整しないと、塗布することができない。しかし、該モノマーをバインダ前駆体へ含有させると、バインダ前駆体組成物の粘度が下がり、溶剤を用いる必要がなくなり、ノンソルベント（無溶剤）で使用することができる。また、オリゴマーも、同様の効果がある。
【００３５】
さらに、モノマー、オリゴマーは重合反応の速度を向上させ、また、オリゴマー、ポリマーは、硬化後のバインダの架橋密度、凝集力などを調整することができる。このために、バインダ前駆体へは、モノマー、及び／又はオリゴマー、及び／又はポリマーを用いることが好ましい。さらに、好ましくはそれらを併用して、適宜、配合比を変えて、用途や目的に合わせたバインダの性能とする。さらに、バインダ前駆体には、必要に応じて、重合禁止剤、老化防止剤などの添加剤を加えてもよい。該バインダには、必要に応じて、可塑剤、滑剤、染料や顔料などの着色剤、増量やブロッキング防止などの体質顔料や樹脂などの充填剤、界面活性剤、消泡剤、レベリング剤、チクソトロピー性付与剤等の添加剤を、適宜加えても良い。
【００３６】
（研磨層の配合）研磨層には、通常、バインダ１７樹脂に造粒粒子２１を含有させる。造粒粒子２１を含有させた研磨層を有する研磨フィルムでは、従来の研磨フィルムと比較すると、研磨レートは低下するものの、スラリーを用いたＣＭＰ研磨よりは研磨レートとも早く、仕上げ研磨のような超精密研磨を目的とするものには、好適である。造粒粒子２１に加え、研磨粒子１９を含有させて、造粒粒子２１と研磨粒子１９を併用してよい。
【００３７】
また、通常、バインダ１７樹脂１００質量部に対して、造粒粒子２１又は研磨粒子１９と造粒粒子２１の合計が、２５〜２０００質量部程度、好ましくは５０〜５００質量部の割合で混入させれば良い。この範囲以上では、研磨粒子１９及び造粒粒子２１が脱落しやすく、これ未満では研磨レートが低い。さらにまた、研磨粒子１９と造粒粒子２１を併用する場合には、研磨粒子１９無機質微粉末が１００質量部に対して、造粒粒子２１は、１〜２００質量部程度、好ましくは１０〜１００質量部の割合で混入させれば良い。この範囲以上では、主に研磨に寄与する研磨粒子が少なくて、研磨レートが下がり、これ未満では被研磨物の表面に傷が付き易い。
【００３８】
さらに、研磨層１５を形成するインキの溶剤には、バインダ樹脂の種類に応じて、例えば、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、酢酸ブチル、エタノール、イソプロピルアルコール、アノン、ソルベッソ等からなる単独溶剤あるいはこれらの２種以上の混合溶剤等が使用され、また、必要に応じて、粘度調整剤、分散剤、帯電防止剤、可塑剤、顔料などを添加しても良く、塗布方法に相応しい粘度と印刷適性を持つインキに調製する。
【００３９】
また、研磨粒子、及び造粒粒子を、粘性があるバインダと均一に分散するためには、例えば、まず、シリカなどの砥粒をイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）などの溶剤に湿潤したり、非イオン性界面活性剤や陰イオン性界面活性剤を添加したりすればよい。好ましくは、溶剤に湿潤、又は充分に分散した一次粒子に溶剤を少量づつ加えながら充分に分散して、更に溶剤に溶解したバインダを少量づつ加えながら均一になるまで攪拌し、更に超音波を用いて分散状態のよい組成物インキを調整してもよい。
【００４０】
（形成法）以上説明してきた造粒粒子２１又は研磨粒子１９と造粒粒子２１と、バインダ１７とからなる研磨層１５を、基材フィルム１１の一方の面へ、又は必要に応じてプライマ層１３を介して、全面又は任意のパターン形状に設ければよい。全面に設けれるには、公知のロールコート、リバースロールコート、トランスファーロールコート、グラビアコート、グラビアリバースコート、キスコート、コンマコート、ロッドコ−ト、ブレードコート、バーコート、ワイヤーバーコート、ナイフコート、スクイズコート、エアードクターコート、エアナイフコート、ダイコート、リップコート、カーテンコート、フローコートなどのコーティング法や、スクリーン印刷、グラビア印刷などの印刷法が適用できる。好ましくは、ロールコート、リバースロールコート、キスコート、コンマコート、ロッドコ−ト、ブレードコート、バーコート、ワイヤーバーコートである。
また、任意のパターン形状に設けるには、スクリーン印刷、グラビア印刷、グラビアオフセット印刷などが適用できるが、製版の容易さや版持ち性などからスクリーン印刷が好適である。
【００４１】
【実施例】
（実施例１）
基材フィルム１１として、厚さが７５μｍのエステルフィルムＥ５１００（東洋紡績社製、ポリエステルフィルム商品名）を用いた。該基材フィルム１１の一方の面へ、次の組成物インキをコンマコート法で、乾燥後の厚さが８μｍになるように、塗布し乾燥して、研磨層１５を形成した。幅５０ｍｍでスリットして、実施例１のウェブ状の巻取を得た。
・上記組成物を混合した後に、サンドミル機で１時間混練してインキ化とした。また、シリコンカーバイトは、昭和電工社製、デンシックＧＣを用い、また、シリカ造粒粒子は、コロイダルシリカをシリコン樹脂グラスカＨＰＣ７５０２（日本合成ゴム社製、ポリオルガノシロキサン系樹脂商品名）で造粒したものを用いた。
【００４２】
（実施例２）
研磨層として下記の組成物インキ用い、乾燥後の研磨層の厚さが５μｍにする以外は、実施例１と同様にして、実施例２の研磨フィルム巻取を得た。
・上記組成物を混合した後に、サンドミル機で１時間混練してインキ化とした。また、シリカ造粒粒子は、コロイダルシリカＭＥＫ−ＳＴ（スノーテック社製、商品名、固形分３０％）を、造粒バインダとしてストレートシリコンレジンＫＲ−２４２Ａ（信越化学社製、シリコーン樹脂商品名）とを混合し、該混合液を攪拌しながらイソプロピルアルコールを徐々に添加し、固形分を調整しながら、一次粒子と造粒バインダの結合を加水分解反応で一部進めた溶液を作成する。該溶液を十分に乾燥させ、シリコンレジンで凝集させた凝集体（造粒粒子）を得る。該凝集体を、過度に破壊しないように穏やかに粉砕し、分級して、所望の粒径の造粒粒子を得た。
【００４３】
（実施例３）
基材フィルム１１として、厚さが７５μｍのルミラーＳ１０５（東レ社製、ポリエステルフィルム商品名）を用いた。該基材フィルム１１の一方の面へ、次の組成物インキをロールコート法で、乾燥後の厚さが１５μｍになるように、塗布し乾燥し、５０℃で３日間エージングして研磨層１５を形成した。直径１２７ｍｍの円形に打抜いて、実施例３の研磨フィルムを得た。
・上記組成物を混合した後に、サンドミル機で１時間混練し、さらに超音波分散し、濾過精度２５μｍで濾過してインキ化した。また、ダイヤモンド粒子は、Ｌａｎｓ社製、ＬＳ６００Ｆを用い、また、シリカ造粒粒子は、コロイダルシリカをシリコンレジンで凝集体として、粉砕し分級して用いた。飽和ポリエステル樹脂はバイロン５３０（東洋紡績社製、飽和ポリエステル樹脂液、商品名）を用いた。
【００４４】
（実施例４）
実施例４は、実施例３の研磨フィルムを前研磨工程に用いた場合で、「光ファイバ評価方法２」で評価した。
【００４５】
（比較例１）
基材フィルム１１として、厚さが７５μｍのエステルフィルムＥ５１００（東洋紡績社製、ポリエステルフィルム商品名）を用いた。該基材フィルム１１の一方の面へ、次の組成物インキをコンマコート法で、乾燥後の厚さが８μｍになるように、塗布し乾燥して、研磨層１５を形成した。幅５０ｍｍでスリットして、比較例１のウェブ状の巻取を得た。
・上記組成物を混合した後に、サンドミル分散機で分散し、さらに２時間攪拌してインキ化とした。また、シリコンカーバイトは、昭和電工社製、デンシックＧＣを用いた。
【００４６】
（比較例２）
基材フィルム１１として、厚さが７５μｍのエステルフィルムＥ５１００（東洋紡績社製、ポリエステルフィルム商品名）を用いた。該基材フィルム１１の一方の面へ、次の組成物インキを３本リバースロールコート法で、乾燥後の厚さが５μｍになるように、塗布し乾燥して、研磨層１５を形成した。幅５０ｍｍでスリットして、比較例２のウェブ状の巻取を得た。
・上記組成物を混合した後に、サンドミル機で１時間混練してインキ化とした。また、シリカ造粒粒子は、コロイダルシリカＭＥＫ−ＳＴ（スノーテック社製、商品名、固形分３０％）と、造粒バインダとしてストレートシリコンレジンＫＲ−２４２Ａ（信越化学社製、シリコーン樹脂商品名）とを混合し、該混合液を攪拌しながらイソプロピルアルコールを徐々に添加し、固形分を調整しながら、一次粒子と造粒バインダの結合を加水分解反応で一部進めた溶液を作成する。該溶液を十分に乾燥させ、シリコンレジンで凝集させた凝集体（造粒粒子）を得る。該凝集体を、過度に破壊しないように穏やかに粉砕し、分級して、所望の粒径の造粒粒子を得た。
【００４７】
（比較例３）
基材フィルム１１として、厚さが７５μｍのエステルフィルムＥ５１００（東洋紡績社製、ポリエステルフィルム商品名）を用いた。該基材フィルム１１の一方の面へ、次の組成物インキをコンマコート法で、乾燥後の厚さが８μｍになるように、塗布し乾燥して、研磨層１５を形成した。直径１２７ｍｍの円形に打抜いて、比較例３の研磨フィルムを得た。
・上記組成物を混合した後に、サンドミル分散機で分散し、さらに２時間攪拌してインキ化とした。また、ダイヤモンドは、東名ダイヤモンド工業社製、ＭＩＣＲＯＮ ＳＩＺＥ ＤＩＹＡＭＯＮＤ ＰＯＷＤＥＲを用いた。
【００４８】
本発明の研磨フィルムは、種々の用途に用いられるが、シリコンウェハのエッジの研磨、及び光ファイバコネクタの端面の研磨で評価した。
（評価：シリコンウェハ研磨）実施例の研磨フィルム巻取を、テープ式シリコンウェハエッジ研磨機（スピードファームマイペック社製、Ｍｏｍｅｎｔｕｍ型）へセットして、荷重１Ｎ／ｃｍ２、１分間研磨した。
（評価：光ファイバ研磨）また、本発明の研磨フィルムは、光ファイバコネクタの端面の研磨に使用できる。通常、仕上げ研磨に用いるが、前研磨工程に用いることもできる。このために、仕上げ研磨に用いる場合としては「評価方法１」を用い、前研磨工程に用いる場合としては「評価方法２」を用いる。
（光ファイバ研磨評価方法１）実施例又は比較例の研磨フィルムを、ＳＦＰ−１２０／５５０型光コネクタ研磨機（精工技研社製、商品名）へセットして、ジルコニアフェルール製のＳＣ型光コネクタを３０秒間、仕上げ研磨した。
（光ファイバ研磨評価方法２）前研磨工程として、実施例の研磨フィルムを、ＳＦＰ−１２０／５５０型光コネクタ研磨機（精工技研社製、商品名）へセットして、ジルコニアフェルール製のＳＣ型光コネクタを３０秒間、前研磨した。次いで、最終仕上げ研磨工程として、ＦＯＳ−０１（大日本印刷社製、最終仕上げ研磨フィルム商品名）を用いて、４５秒間研磨した。
（被研磨面の傷）研磨後に、シリコンウェハのエッジの研磨の場合は、端面を４００倍の光学顕微鏡で、また、光ファイバコネクタの端面研磨の場合は、端面を８００倍の光学顕微鏡で観察した。
（反射減衰量）光コネクタの信号光の接続度合を示す性能の、指標である反射減衰量を、ＡＲ−３０１型反射減衰量測定装置（ＮＴＴ−ＡＴ社製、商品名）を用いて測定した。反射減衰量は、通常、グレードによって３０ｄＢ以上、４５ｄＢ以上、５５ｄＢ以上などと設定されている。
【００４９】
（実施例１の評価結果）実施例１の研磨フィルムを用いて、シリコンウェハ研磨評価方法で研磨したところ、研磨後のシリコンウェハの端面の傷は、従来の研磨フィルム（粒径３μｍのシリコンカーバイト研磨粒子を用いた）と比較して、その発生率、及び深い傷の発生が減少し、また、鋭角なエッジも低減されていた。このために、端面研磨の後に行うスラリー研磨への付加が低減し、仕上げ工程を短時間とすることができた。
【００５０】
（実施例２の評価結果）実施例２の研磨フィルムを用いて、シリコンウェハ研磨評価方法で研磨したところ、粗研磨工程で残っていた深い傷は除去されて、また、新たな深い傷の発生はほとんどなかった。研磨精度は仕上げ状態と同程度であったので、高級グレードでさらに高精度な仕上げ研磨を行う場合でも、次工程でのスラリーＣＭＰ研磨への付加が低減し、仕上げ工程を短時間で済ませることができた。
【００５１】
（実施例３の評価結果）実施例３の研磨フィルムを仕上げ研磨工程に用いた場合で、実施例２の研磨フィルムを用いて、光ファイバ研磨評価方法１で研磨したところ、光ファイバの端面の傷は、従来の研磨フィルム（粒径１μｍのダイヤモンド研磨粒子を用いたもの、比較例１）と比較しても、スクラッチ傷が減少した。また、反射減衰量が４６ｄＢと、良好な性能を持つ光ファイバコネクタが得られた。要求精度４５ｄＢ以上の光ファイバコネクタは、従来３工程で研磨するＰＣ研磨工程でおこなっているが、実施例３の研磨フィルムでは、２工程で要求精度を満足できた。
【００５２】
（実施例４の評価結果）実施例３の研磨フィルムを前研磨工程に用いた場合で、実施例３の研磨フィルムを用いて、光ファイバ研磨評価方法２で研磨したところ、光ファイバの端面の傷は、全くなく極めて良好であった。また、反射減衰量が６０ｄＢ以上と、驚異的に良好な光ファイバコネクタが得られた。
【００５３】
（比較例１の評価結果）比較例１の研磨フィルムを用いて、シリコンウェハ研磨方法で研磨したところ、研磨後のシリコンウェハの端面の傷に改善は見られるが、その発生率が高く、深い傷も発生していた。
【００５４】
（比較例２の評価結果）比較例２の研磨フィルムを用いて、シリコンウェハ研磨方法で研磨したところ、粗研磨工程で残っていた深い傷は除去されていなかった。しかし、良好に研磨されている箇所は精度良く仕上がっていたので、研磨レートが上がらず、前工程の深い傷が研摩不足で残留したものと推測される。
【００５５】
（比較例３の評価結果）比較例３は、従来の一般的な仕上げ用の研磨フィルムである。該研磨フィルムを用いて、光ファイバ研磨評価方法１で研磨したところ、スクラッチ傷はややあり、また、反射減衰量が３３ｄＢと、一般的な性能を持つ光ファイバコネクタが得られた。
【００５６】
【発明の効果】
本発明の研磨フィルムによれば、被研磨物へ傷を発生させない良好な研磨性能で、かつ、研磨レートを低下させないという相反する２つの機能を、研磨層の研磨剤として研磨粒子と造粒粒子とを併用することで、両性能を両立させることができる。さらに、造粒粒子から遊離した一次粒子は、あたかも、スラリーの研磨粒子のように作用し、精度が向上する。
造粒粒子は一次粒子と造粒バインダとからなり、該造粒バインダの種類、分子量、分子内に持つ官能基、配合比を選択することで、研磨作業中に造粒粒子が崩壊し遊離して行くが、その崩壊の程度を設定することができる。即ち、凝集体である造粒粒子自体の、硬さ、凝集力、一次粒子間の接着力などを制御でき、被研磨体の材質や物性に合わせて、研磨レート、研磨加工精度を個々に対応させることができる。
一方、研磨層中の研磨粒子は、研磨作業中にわたって、従来の研磨フィルム同様の研磨機能を発揮しており、研磨の主体である。造粒粒子から遊離した粒子は微細であり、該微細な粒子によって、被研磨物の研磨後の、研磨面の状態が著しく改善されて、精度が向上する。
研磨粒子と、上記で説明した幾つかの造粒粒子の機能とが、相乗して高い研磨レートを発現させて、短時間で被研磨物を研磨できる。また、スクラッチ傷が発生しにくく、光ファイバ端部を研磨した場合には、スクラッチ傷の多少の指標となる反射減衰量を高めることができる。特に、シリコンウェハの端面研磨では、その研磨面の精度が高まる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
【図２】
【符号の説明】
１ 研磨フィルム
１１ 基材フィルム
１３ プライマ層
１５ 研磨層
１７ バインダ
１９ 研磨粒子
２１ 造粒粒子
２３ 一次粒子
２５ 造粒バインダ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a polishing film for mirror-polishing a surface and / or an end surface of an electronic component, an optical component, or the like, and more particularly, to a polishing film capable of polishing an end surface of a silicon wafer so that scratches are unlikely to occur. It is.
[0002]
[Prior art]
(Summary of technology) Surface and edge polishing of semiconductors and other precision parts, such as flattening during the formation of semiconductor integrated circuits, precision parts such as optical fibers, optical lenses, magnetic heads, magnetic and optical disks, and semiconductor wafers, are performed in microns or submicrons. It is required to have a precise unit surface accuracy. In the precision finishing polishing, a polishing film having a polishing layer containing abrasive particles having high hardness is provided on a base film, and a polishing film having an extremely small surface roughness of the polishing layer has been used. As the polishing process approaches the finishing stage, abrasive particles having a smaller particle size are used. Therefore, a plurality of polishing films having a finer particle size must be used, and there is a disadvantage that the polishing process increases. In addition, the surface using fine abrasive particles becomes smoother, which causes clogging due to polishing debris and a high polishing rate cannot be obtained. However, although the polishing rate is higher as the polishing particles have a larger particle diameter, there is a contradictory problem that the polishing object is easily damaged. Various proposals have been made to achieve both a polishing rate and good scratch-free polishing.
[0003]
(Prior Art) Conventionally, a method of forming a polishing layer in which grooves for discharging polishing debris are provided in a print pattern is known from Japanese Patent Application Publication No. 2001-515801. However, although the polishing rate can be prevented from lowering due to clogging, there is a problem that the cost for forming the grooves increases.
Further, a method of mixing a plurality of abrasive particles to form irregularities on a polishing layer is known from Japanese Patent Application Publication No. 2001-516652. However, although a decrease in the polishing rate due to clogging of the polishing layer can be prevented, the use of a plurality of abrasive particles makes it difficult to adjust the polishing rate and has a disadvantage that the polishing rate is not stable.
Furthermore, a method of forming two polishing layers having different hardnesses is known from JP-A-2001-71273. However, there is a problem in that the cost is increased due to the formation of the two polishing layers, and that the abrasive particles having a large particle diameter are liable to damage.
Further, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. Hei 8-511207 and 9-509106 disclose a method of using a polishing layer in which the abrasive particles are made of granulated particles using a binder resin. However, since the abrasive particles in the granulated particles are covered with the binder resin, there is a disadvantage that the abrasive particles are not easily released during the polishing operation, and a reduction in the polishing rate cannot be sufficiently prevented.
Furthermore, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-237962 discloses a method of using a polishing layer in which abrasive particles are formed as granulated particles without using a binder resin. However, although the abrasive particles are easily released from the granulated particles, there is a disadvantage that the abrasive particles are too fine and the polishing rate is not sufficiently high.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, the present invention has been made to solve such a problem. The object is to form a polishing layer using granulated particles, or a combination of granulated particles and abrasive particles, to express a high polishing rate, and to polish the object to be polished in a short time, and to the object to be polished. An object of the present invention is to provide a polishing film that does not easily cause scratches.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the polishing film according to the invention of claim 1 is a polishing film having a polishing layer on one surface of a base film, wherein the polishing layer comprises a binder and granulated particles, The granulated particles are obtained by granulating primary particles of 1 to 500 nm with a granulated binder, and the average particle diameter of the granulated particles is 1 to 30 μm. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the polishing film which expresses a high polishing rate, can polish an object to be polished in a short time, and is hard to generate | occur | produce a scratch on a to-be-polished body is provided.
The polishing film according to claim 1, wherein the granulated binder is a silicone resin. It is like that. According to the present invention, by selecting the type of silicone resin of the granulated binder, the molecular weight, the functional group having in the molecule, and the mixing ratio, the hardness, cohesive force, primary A polishing film is provided which can control the adhesive force between particles and the like and can individually adjust a polishing rate and a polishing accuracy in accordance with the material and physical properties of a body to be polished.
The polishing film according to the invention of claim 3 is characterized in that the polishing layer contains abrasive particles, and the average particle size of the abrasive particles is 0.1 to 10 μm. The polishing film according to claim 5, wherein the polishing particles are such that the hardness of the abrasive particles is higher than the hardness of the primary particles forming the granulated particles. It is a bite, alumina, and the primary particles forming the granulated particles are at least silica, zirconia, and ceria. According to the present invention, there is provided a polishing film in which the granulated particles and the polishing particles are synergistic, and are less likely to generate scratches on the polished body at a higher polishing rate.
[0006]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a sectional view of a polishing film showing one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram schematically illustrating the detailed structure of the granulated particles of the present invention.
(Layer Structure) The polishing film 1 has a polishing layer 15 sequentially laminated on one surface of a base film 11 via a primer layer 13 as necessary. The polishing layer 15 includes the granulated particles 21 or the granulated particles 21, the polishing particles 19, and the binder 17. The abrasive particles 19 are the same as the abrasive particles used for a known abrasive film. The granulated particles 21 are granulated binders 25 that have been intentionally granulated. FIG. 2 shows the detailed structure in an enlarged manner. In the granulated particles 21, a plurality of primary particles 23 are aggregated by a granulated binder 25.
[0007]
(Points of the Invention) The polishing film of the present invention has good polishing performance that does not cause scratches on an object to be polished, and uses granulated particles as a polishing layer polishing agent so as not to lower the polishing rate. This led to the present invention. Further, abrasive particles may be added to the granulated particles.
That is, since the protruding head of the granulated particles having a large particle diameter makes point contact with the workpiece, the contact pressure is high and the polishing rate is high.
Furthermore, since the granulated particles are agglomerated by the granulated binder, when the granulated particles having a large particle diameter are polished, the primary particles that have been in contact with the object to be polished are liberated, and the granulated particles and the polishing film are polished. It is held between objects and acts like abrasive particles of a conventional slurry. Moreover, the degree of release can be controlled by selecting the quality and amount of the granulated binder. The primary particles constituting the granulated particles are fine, and the fine particles significantly improve the state of the polished surface after polishing the object to be polished.
When the polishing particles are added to the polishing layer, the polishing particles exert the same polishing function as the conventional polishing film throughout the polishing operation. The abrasive particles and the function of some of the granulated particles described above synergistically express a high polishing rate, can polish the object to be polished in a short time, and are unlikely to generate scratches. When the end face of the silicon wafer is polished, the processing accuracy is improved. In particular, when the end of the optical fiber is polished, the return loss, which is an indicator of the degree of scratches, is significantly increased as described later in the embodiments.
[0008]
Next, the material of each layer and the method for forming the same will be described.
(Base Film) The base film 11 can be appropriately selected from a lubricant and mechanical strength at the time of polishing, a strength and heat resistance to withstand coating and drying of the polishing agent, and a film having little dimensional change. For example, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyethylene terephthalate-isophthalate copolymer, terephthalic acid-cyclohexanedimethanol-ethylene glycol copolymer, polyethylene terephthalate / polyethylene naphthalate Polyester resin such as co-extruded film, polyamide resin such as nylon 6, nylon 66, nylon 610, polyolefin resin such as polyethylene, polypropylene, polymethylpentene, vinyl resin such as polyvinyl chloride, polyacrylate, polymethacrylate Acrylic resin such as polymethyl methacrylate, imide resin such as polyimide / polyamide imide / polyether imide, polyarylate / polysulfone Engineering resins such as polyether sulfone, polyphenylene ether, polyphenylene sulfide (PPS), polyether ketone, polyether-ether ketone, polyether sulfide, polycarbonate, polystyrene, high impact polystyrene, AS resin and ABS Styrene resins such as resins; and cellulose films such as cellophane, cellulose triacetate, cellulose diacetate, and nitrocellulose.
[0009]
The base film may be a copolymer resin containing these resins as a main component, or a mixture (including an alloy) or a laminate composed of a plurality of layers. The substrate film may be a stretched film or an unstretched film, but is preferably a film stretched in a uniaxial or biaxial direction for the purpose of improving strength.
[0010]
In particular, a polyethylene terephthalate film excellent in coating suitability, post-processing suitability of a polishing layer, and handling in a polishing machine is preferable. The thickness of the plastic film may be appropriately selected from the material, size, thickness, and the like of the material to be polished, and the thickness is, for example, 12 to 250 μm. The base film 11 may include an antistatic agent in order to prevent dust from adhering in the working process. As the antistatic agent, known nonionic surfactants, anionic surfactants, cationic surfactants, and the like, polyamide derivatives, acrylic acid derivatives, and the like are appropriately selected and added.
[0011]
(Primer Layer) Next, the polishing layer 15 is applied to one surface of the base film 11. On the side to which the polishing layer 15 is applied, it is preferable to apply a primer layer 13 or an easy adhesion treatment such as a corona discharge treatment or an ozone gas treatment in order to improve the adhesion between the two. In particular, the primer layer 13 improves the adhesiveness with the polishing layer 15 and prevents the binder 17 and the abrasive particles 19 from falling off, thereby enabling a stable polishing operation. For example, polyurethane, polyester, polyvinyl chloride resin, poly A vinyl acetate resin, a vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, an acrylic resin, a polyvinyl alcohol resin, a polyvinyl acetal resin, a copolymer of ethylene and vinyl acetate or acrylic acid, an epoxy resin, or the like can be used.
[0012]
These resins are appropriately dissolved or dispersed in a solvent to form a coating liquid, which is applied to the base film 11 by a known coating method and dried to form a primer layer 13. In addition, after appropriately combining a monomer, an oligomer, a prepolymer, and the like with a resin, a reaction initiator, a curing agent, a crosslinking agent, or a combination of a main agent and a curing agent, applying and drying, and then drying or drying. May be formed by reacting by the aging treatment. The thickness of the primer layer 13 may be thin, and may be about 0.05 to 5 μm.
[0013]
(Polishing Layer) Next, the polishing layer 15 laminated on the surface of the base material film 11 or the primer layer 13 as necessary comprises the granulated particles 21, or the granulated particles 21, the polishing particles 19, and the binder 17. Usually, an ink in which the granulated particles 21 or the abrasive particles 19 and the granulated particles 21 are dispersed in a solution of the resin to be the binder 17 is applied and dried by a printing means, and if necessary, further, if necessary. It is formed by curing with heating or curing with ionizing radiation. That is, as the binder, a coating-drying type thermoplastic resin, a thermosetting resin cured by heat, an ultraviolet (UV) cured resin cured by ionizing radiation, and an electron beam (EB) cured resin cured by an electron beam Can be applied. The thickness of the polishing layer 15 is about 2 μm to 30 μm, preferably 5 μm to 20 μm, although it varies depending on the particle diameter of the polishing particles used.
[0014]
(Abrasive particles) Examples of the abrasive particles 19 include silica (silicon oxide), alumina, silicon carbide, diamond, iron oxide, chromium oxide, zirconium oxide, cerium oxide, titanium oxide, silicon nitride, antimony oxide, boron nitride, and lithium. Silicates and the like can be used alone or in combination of two or more. For polishing the glass material and the optical fiber, diamond, alumina, iron oxide, carborundum, chromium oxide, cerium oxide, and silica are preferable. In particular, diamond, silicon carbide, and alumina having a higher hardness than the granulated particles 21 are used. Optimal. The particle size of the abrasive particles 19 is preferably larger than the primary particles 23 constituting the granulated particles 21 and smaller than the particle size of the granulated particles 21. 0.1 to 10 μm is preferable. Above this range, since the granulated particles 21 are smaller than the abrasive particles 19 during the polishing operation, the head of the granulated particles 21 hardly comes into contact with the surface of the object to be polished.
[0015]
(Granulated Particles) The granulated particles 21 are obtained by aggregating primary particles 23 made of ultrafine particles having an average particle size of 1 to 500 nm with a granulation binder 25 to have an average particle size of 1 to 30 μm. The shape of the granulated particles 21 may be spherical, granular, or irregular. As the primary particles 23 forming the granulated particles, silica, zirconia, ceria, ultrafine particles made of an oxide such as alumina can be used, and at least silica-based ultrafine particles, zirconia-based ultrafine particles, and ceria-based ultrafine particles can be used. One type is preferably used.
[0016]
Examples of the silica-based ultrafine particles include precipitated silica and colloidal silica using sodium silicate as a raw material, fumed silica obtained by a gas phase method, and synthetic silica. Precipitable silica is obtained from the hydrolysis of sodium silicate, and is not a single particle but an aggregate of several particles and exhibits sedimentation. Colloidal silica is obtained as single particles by ion exchange of a hydrolyzed solution of sodium silicate. Generally, colloidal silica has a siloxane structure, and negatively charged silica particles are dispersed in water to form a colloid. A particle having a particle size of about 20 to 200 nm is obtained. Fumed silica is fumed particles obtained by oxidizing silicon chloride in a flame, desalting, and refining. The fumed silica is agglomerated to some extent at the time of generation. Ceria-based ultrafine particles are obtained by an electrolytic method or a melting method, have been widely used for polishing glass, and have a specific high polishing rate.
[0017]
(Granulated binder) As the granulated binder for aggregating the primary particles, a silicone resin such as a polyorganosiloxane or a resin varnish containing a silane coupling agent containing an epoxy group or a vinyl group can be used. A silicone resin is preferred from the viewpoint of properties and the like. As the granulated binder, an organic / inorganic composite resin, or a prepolymer, oligomer, or polymer having a siloxane bond [siloxane bond: (—Si—O—) n] in its structure can be used. Then, it is used as a polysiloxane, a derivative or modified product thereof, or a blend thereof.
[0018]
Specifically, monomers, prepolymers or oligomers or polymers constituting polysiloxane and, for example, acrylic resins, polyethylene, copolymers mainly containing vinyl chloride, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetal, rubbery Polymers, polyesters, polyamides, phenolic resins, aminoplasts, epoxy resins, polyurethanes, monomers such as cellulose derivatives, prepolymers or oligomers or polymers are mixed or reacted, and blends or reaction products thereof can be used. .
[0019]
In particular, in the present invention, the main chain of a prepolymer or oligomer or polymer such as a vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, polyethylene, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, an acrylic resin, polyurethane, polyester, etc. Using a polymer consisting of an organic compound in the main chain portion and a siloxane bond in the side chain portion, or a prepolymer or oligomer thereof in which a polysiloxane prepolymer or oligomer or a polymer is reacted by, for example, graft polymerization. Is preferred. By using the above-mentioned silicone resin for the granulated binder, uniform granulated particles can be obtained without the primary particles, which are ultrafine particles, being partially aggregated in the liquid for producing the aggregate. Further, even in the composition ink for the polishing layer, the aggregates can be uniformly applied without partial aggregation, so that a polishing film suitable for ultra-fine polishing for precision parts can be obtained.
[0020]
In order to uniformly disperse primary particles having an average particle diameter of 1 to 500 nm with a viscous granulation binder, for example, primary particles such as silica may be wetted with a solvent such as isopropyl alcohol (IPA), A nonionic surfactant or an anionic surfactant may be added. Preferably, the primary particles which are wet or sufficiently dispersed in the solvent are sufficiently dispersed while adding the solvent little by little, and further stirred until the granulated binder dissolved in the solvent is added little by little until the mixture becomes uniform. The dispersion may be performed using sound waves. Further, it is preferable that a liquid such as colloidal silica enters the aggregation step from the liquid.
[0021]
In order to harden the granulated binder, it should be made by adding an organic metal compound such as a carboxylate such as zinc, cobalt, manganese, zirconium, lanthanum or tin, or an alkyl titanate such as tetrapropyl titanate or tetrabutyl titanate. Is preferred. The amount of the curing agent added is 0.0001 to 3.5 parts by mass in terms of metal, based on 100 parts by mass of the reactive resin contained in the granulated binder. Is 0.1 to 0.5 part by mass.
[0022]
The mixing ratio of the granulated binder and the primary particles is such that the primary particles are about 10 to 900 parts by mass, preferably 25 to 300 parts by mass, based on 100 parts by mass of the granulated binder. If it exceeds this range, the primary particles tend to fall off, and if it is below this range, the polishing and grinding effect cannot be exhibited. Furthermore, by selecting the type, molecular weight, functional group in the molecule, and the mixing ratio of the silicone resin of the granulated binder, the granulated particles are disintegrated and released during the polishing operation. Can be set. For example, by changing the amount of methyl group or phenyl group of the silicone resin, it is possible to control the hardness, the cohesive force, the adhesive force between the primary particles, and the like of the agglomerated particles, and the material of the object to be polished. The polishing rate and the polishing accuracy can be individually adjusted according to the properties and physical properties. By increasing the blending amount of the granulated binder, increasing the functional groups, or increasing the surface area as fine primary particles, the granulated particles themselves increase in hardness, cohesion, and adhesion between the primary particles. Can be
[0023]
(Binder) Examples of the coating / drying type binder 17 of the polishing layer 15 include a resin having a siloxane bond, a polyester resin, a polyvinyl chloride resin, a polyvinyl acetate resin, a polyacryl resin, a polyvinyl alcohol resin, and a polyethylene resin. Thermoplastic resins such as resins, polyvinyl acetal resins, rubber and derivatives thereof, polyamide resins, and vinyl chloride-vinyl acetate copolymer resins can be used.
[0024]
The thermosetting binder 17 of the polishing layer 15 includes a functional group having active hydrogen (-OH, -NH 2 , -COOH, etc.) and a curing agent. Functional groups having active hydrogen (-OH, -NH 2 , -COOH, etc.), a hydroxyl group-containing compound such as a polyether-based polyol, a polyester-based polyol, and a polyacrylate polyol can be applied. As the curing agent, for example, isocyanate-based curing agents such as tolylene diisocyanate (TDI), xylylene diisocyanate (XDI), hexamethylene diisocyanate (HMDI), and isophorone diisocyanate (IPDI) can be applied. The amount of the isocyanate-based curing agent added is represented by the equivalent ratio of the isocyanate group (-NCO) of the isocyanate-based curing agent to the functional group in the binder resin, that is, [(-NCO) / functional group in the binder resin]. Is preferably in the range of 0.5 to 10. The polishing layer 15 made of the thermosetting resin has improved abrasion resistance, solvent resistance, heat resistance, and the like. Further, the adhesion between the polishing layer 15 and the base film 11 or the primer layer 13 has been improved. Is prevented from falling off.
[0025]
In addition, as the ionizing radiation-curable binder 17 of the polishing layer 15, a binder precursor that is cured by ionizing radiation can be used. In the case of ultraviolet curing, a photopolymerization initiator and / or a photopolymerization accelerator are added, In the case of high electron beam curing, it is not necessary to add it, and if an appropriate catalyst is present, it can be cured by thermal energy. As the ionizing radiation, an ultraviolet ray, a visible ray, a gamma ray, an X-ray, an electron beam or the like can be applied, and an ultraviolet ray (UV) and an electron beam (EB) are preferable.
[0026]
Further, ultraviolet irradiation, the photopolymerization initiator to the polishing layer composition, for example, photopolymerization initiators such as acetophenones, benzophenones, Michler benzoyl benzoate, α-amyloxime ester, tetramethylmeuram monosulfide, thioxanthones And, if necessary, a photosensitizer, for example, n-butylamine, triethylamine, tri-n-butylphosphine and the like. As an ultraviolet (UV) lamp used for ultraviolet curing, a high-pressure mercury lamp or a metal halide lamp can be used. The wavelength of the ultraviolet light is about 200 to 400 nm, and the wavelength may be selected according to the composition components. The amount of irradiation may be in accordance with the material and amount of the composition, the output of the UV lamp, and the processing speed.
[0027]
As the binder precursor, at least one curable component such as a functional oligomer or a functional polymer that undergoes a polymerization (also referred to as curing) reaction by ionizing radiation can be applied. As the curable component, a compound having a radical polymerizable unsaturated double bond can be used, and examples thereof include polyfunctional monomers having two or more functional groups, functional oligomers, and functional polymers, and monofunctional monomers may be further added. The functional group polymerized (cured) by ionizing radiation is an acryloyl group, a methacryloyl group, an allyl group, or an epoxy group. In this specification, (meth) acrylic acid means acrylic acid or methacrylic acid. (Meth) acrylate means acrylate or methacrylate, and the same notation applies thereto.
[0028]
Examples of the bifunctional monomer include 1,6-hexanediol acrylate (HDDA), diethylene glycol diacrylate (DEGDA), neopentyl glycol diacrylate (NPGDA), tripropylene glycol diacrylate (TPGDA), and polyethylene glycol 400 diacrylate ( PEG 400DA), hydroxypivalic acid ester neopentyl glycol diacrylate (HPNDA), bisphenol AEO modified diacrylate, 1,4-bis [(3-ethyl-3-oxetanylmethoxy) methyl] benzene and the like can be applied.
[0029]
Examples of the polyfunctional monomer include a bifunctional or higher functional (meth) acryloyl monomer obtained by reacting a bifunctional or higher compound such as ethylene glycol, glycerin, pentaerythritol, or an epoxy resin with (meth) acrylic acid or a derivative thereof. For example, trimethylolpropane acrylate (TMPTA), pentaerythritol triacrylate (PETA), dipentaerythritol hexaacrylate (PEHA), dipentaerythritol pentaacrylate, trimethylolpropane EO modified triacrylate, dimethylolpropane tetraacrylate And the like.
[0030]
The functional oligomer (also referred to as a prepolymer) has a molecular weight (weight average) of about 300 to 5,000 and has a radical polymerizable double bond such as a (meth) acryloyl group, a methacryloyl group, an allyl group, or an epoxy group in the molecule. Polyurethane-based, polyester-based, polyether-based, polycarbonate-based, and poly (meth) acrylate-based compounds having a bond can be used. For example, urethane (meth) acrylate, isocyanurate (meth) acrylate, polyester-urethane (meth) acrylate And epoxy (meth) acrylate.
[0031]
As the functional polymer, urethane (meth) acrylate having a molecular weight (average mass) of about 1,000 to 300,000 and having a radical polymerizable double bond such as an acryloyl group, a methacryloyl group, an allyl group, or an epoxy group, isocyanurate ( (Meth) acrylate, polyester-urethane (meth) acrylate, epoxy (meth) acrylate can be applied.
[0032]
Examples of the monofunctional monomer include acrylic acid, methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, isobutyl acrylate, methyl methacrylate, 2-ethylhexyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, and 2-hydroxyethyl acrylate. (Meth) acrylic acid such as hydroxypropyl acrylate, nonylphenol EO adduct acrylate (DNPA), 2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate (HPPA), 3-ethyl-3-hydroxymethyloxetane, or an alkyl or aryl ester thereof, Styrene, methylstyrene, styrene acrylonitrile and the like can be applied.
[0033]
The curable monomer, oligomer, and / or polymer described above may be contained in the binder precursor. These curable components are used in an amount of, for example, 5% by mass or more, preferably 10 to 90% by mass, more preferably 20 to 80% by mass based on the amount of components that do not affect the reaction such as abrasive particles and pigment of the binder. By containing it by mass%, ionizing radiation curability is imparted.
[0034]
Further, the binder precursor contains at least one kind of monomer. Further, a monomer called a reactive diluent may be included. The monomer is a monofunctional reactive diluent having a (meth) acryloyl group, a methacryloyl group, an allyl group, or an epoxy group. Here, the reactive diluent is different from a general organic solvent such as toluene. That is, in the present specification, a solvent excludes a reactive diluent, and a non-solvent (solvent-free) described later does not contain a solvent such as a common organic solvent such as toluene. Means Usually, the binder precursor composition has a high viscosity and cannot be applied unless it is adjusted to lower the viscosity with an organic solvent. However, when the monomer is contained in the binder precursor, the viscosity of the binder precursor composition decreases, so that there is no need to use a solvent, and the binder precursor composition can be used without a solvent. Oligomers have the same effect.
[0035]
Further, the monomers and oligomers can increase the speed of the polymerization reaction, and the oligomers and polymers can adjust the crosslinking density, cohesive force, and the like of the binder after curing. For this reason, it is preferable to use a monomer, an oligomer, and / or a polymer for the binder precursor. Further, preferably, they are used in combination, and the mixing ratio is appropriately changed so that the performance of the binder is adjusted to the application and purpose. Further, additives such as a polymerization inhibitor and an antioxidant may be added to the binder precursor, if necessary. The binder may include, if necessary, a plasticizer, a lubricant, a coloring agent such as a dye or a pigment, a filler such as an extender or a blocking agent such as an extender or a blocking agent, a surfactant, an antifoaming agent, a leveling agent, and a thixotropic agent. An additive such as a property imparting agent may be appropriately added.
[0036]
(Blending of polishing layer) In the polishing layer, the granulated particles 21 are usually contained in the binder 17 resin. The polishing rate of the polishing film having the polishing layer containing the granulated particles 21 is lower than that of the conventional polishing film, but the polishing rate is higher than that of the CMP polishing using the slurry, and the polishing rate is higher than that of the conventional polishing film. It is suitable for the purpose of precision polishing. The abrasive particles 19 may be contained in addition to the granulated particles 21, and the granulated particles 21 and the abrasive particles 19 may be used in combination.
[0037]
Further, usually, the total of the granulated particles 21 or the abrasive particles 19 and the granulated particles 21 is mixed at a ratio of about 25 to 2,000 parts by mass, preferably 50 to 500 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder 17 resin. Just do it. Above this range, the abrasive particles 19 and granulated particles 21 tend to fall off, and below this range the polishing rate is low. Further, when the abrasive particles 19 and the granulated particles 21 are used in combination, the granulated particles 21 are about 1 to 200 parts by mass, preferably 10 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the inorganic fine powder of the abrasive particles 19. What is necessary is just to mix in the ratio of a mass part. Above this range, there are few abrasive particles mainly contributing to polishing, and the polishing rate decreases. Below this range, the surface of the object to be polished is easily scratched.
[0038]
Further, the solvent of the ink for forming the polishing layer 15 may be, for example, toluene, xylene, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, ethyl acetate, butyl acetate, ethanol, isopropyl alcohol, anone, Solvesso, etc., depending on the type of the binder resin. A single solvent or a mixed solvent of two or more of these may be used.If necessary, a viscosity modifier, a dispersant, an antistatic agent, a plasticizer, a pigment, or the like may be added. Prepare an ink with appropriate viscosity and printability.
[0039]
In order to uniformly disperse the abrasive particles and the granulated particles with a viscous binder, for example, first, abrasive particles such as silica are wetted with a solvent such as isopropyl alcohol (IPA) or non-ionic. A surfactant or an anionic surfactant may be added. Preferably, the solvent is sufficiently dispersed while adding the solvent little by little to the primary particles sufficiently wet or dispersed in the solvent, and further stirred while adding the binder dissolved in the solvent little by little until uniform, and further using ultrasonic waves. A composition ink having a good dispersion state may be prepared.
[0040]
(Formation method) The polishing layer 15 composed of the granulated particles 21 or the polishing particles 19 and the granulated particles 21 and the binder 17 described above is applied to one surface of the base film 11 or, if necessary, the primer layer. 13 may be provided on the entire surface or in an arbitrary pattern shape. To be provided on the entire surface, a known roll coat, reverse roll coat, transfer roll coat, gravure coat, gravure reverse coat, kiss coat, comma coat, rod coat, blade coat, bar coat, wire bar coat, knife coat, squeeze Coating methods such as coat, air doctor coat, air knife coat, die coat, lip coat, curtain coat, flow coat and the like, and printing methods such as screen printing and gravure printing can be applied. Preferred are a roll coat, a reverse roll coat, a kiss coat, a comma coat, a rod coat, a blade coat, a bar coat, and a wire bar coat.
Screen printing, gravure printing, gravure offset printing, and the like can be applied to provide an arbitrary pattern shape, but screen printing is preferable because of ease of plate making and plate holding properties.
[0041]
【Example】
(Example 1)
As the base film 11, an ester film E5100 (manufactured by Toyobo Co., Ltd., polyester film trade name) having a thickness of 75 μm was used. The following composition ink was applied to one surface of the base film 11 by a comma coating method so that the thickness after drying was 8 μm, and dried to form a polishing layer 15. The web-shaped winding of Example 1 was obtained by slitting with a width of 50 mm.
-After mixing the above composition, it was kneaded with a sand mill for 1 hour to form an ink. For silicon carbide, Densic GC manufactured by Showa Denko KK was used. For the silica granulated particles, colloidal silica was granulated with silicon resin Glaska HPC7502 (manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., trade name of polyorganosiloxane resin). What was used was used.
[0042]
(Example 2)
The polishing film winding of Example 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the following composition ink was used as the polishing layer and the thickness of the polishing layer after drying was 5 μm.
-After mixing the above composition, it was kneaded with a sand mill for 1 hour to form an ink. The granulated silica particles are colloidal silica MEK-ST (trade name, 30% solid content, manufactured by Snow Tech) and straight silicone resin KR-242A (trade name, silicone resin trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) as a granulation binder. Isopropyl alcohol is gradually added while stirring the mixture, and while adjusting the solid content, a solution in which the binding between the primary particles and the granulated binder is partially advanced by a hydrolysis reaction is prepared. The solution is sufficiently dried to obtain an aggregate (granulated particles) aggregated with the silicone resin. The aggregate was gently pulverized so as not to be excessively broken, and classified to obtain granules having a desired particle size.
[0043]
(Example 3)
As the base film 11, Lumirror S105 (manufactured by Toray Industries, Inc., polyester film trade name) having a thickness of 75 μm was used. The following composition ink is applied to one surface of the base film 11 by a roll coating method so that the thickness after drying becomes 15 μm, dried, and aged at 50 ° C. for 3 days to form a polishing layer 15. Was formed. It was punched into a circle having a diameter of 127 mm to obtain a polished film of Example 3.
-After the above composition was mixed, the mixture was kneaded for 1 hour with a sand mill, further dispersed by ultrasonic waves, and filtered with a filtration accuracy of 25 µm to form an ink. The diamond particles used were LS600F manufactured by Lans, and the silica granulated particles were obtained by pulverizing and classifying colloidal silica as an aggregate with a silicone resin. The saturated polyester resin used was Byron 530 (manufactured by Toyobo Co., Ltd., saturated polyester resin solution, trade name).
[0044]
(Example 4)
Example 4 was a case where the polishing film of Example 3 was used in the pre-polishing step, and was evaluated by “optical fiber evaluation method 2”.
[0045]
(Comparative Example 1)
As the base film 11, an ester film E5100 (manufactured by Toyobo Co., Ltd., polyester film trade name) having a thickness of 75 μm was used. The following composition ink was applied on one surface of the base film 11 by a comma coating method so that the thickness after drying was 8 μm, and dried to form a polishing layer 15. The web-shaped winding of Comparative Example 1 was obtained by slitting with a width of 50 mm.
-After mixing the above composition, it was dispersed with a sand mill disperser, and further stirred for 2 hours to form an ink. The silicon carbide used was Densic GC manufactured by Showa Denko KK.
[0046]
(Comparative Example 2)
As the base film 11, an ester film E5100 (manufactured by Toyobo Co., Ltd., polyester film trade name) having a thickness of 75 μm was used. The following composition ink was applied to one surface of the base film 11 by a reverse roll coating method so that the thickness after drying was 5 μm, and dried to form a polishing layer 15. The web-shaped winding of Comparative Example 2 was obtained by slitting with a width of 50 mm.
-After mixing the above composition, it was kneaded with a sand mill for 1 hour to form an ink. The granulated silica particles include colloidal silica MEK-ST (trade name, 30% solid content, manufactured by Snow Tech) and straight silicone resin KR-242A (brand name, silicone resin trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) as a granulation binder. Isopropyl alcohol is gradually added to the mixture while stirring, and while adjusting the solid content, a solution in which the binding between the primary particles and the granulated binder is partially advanced by a hydrolysis reaction is prepared. The solution is sufficiently dried to obtain an aggregate (granulated particles) aggregated with the silicone resin. The aggregate was gently pulverized so as not to be excessively broken, and classified to obtain granules having a desired particle size.
[0047]
(Comparative Example 3)
As the base film 11, an ester film E5100 (manufactured by Toyobo Co., Ltd., polyester film trade name) having a thickness of 75 μm was used. The following composition ink was applied on one surface of the base film 11 by a comma coating method so that the thickness after drying was 8 μm, and dried to form a polishing layer 15. By punching out a circle having a diameter of 127 mm, a polishing film of Comparative Example 3 was obtained.
-After mixing the above composition, it was dispersed with a sand mill disperser, and further stirred for 2 hours to form an ink. As the diamond, MICRON SIZE DIYAMOND POWDER manufactured by Tomei Diamond Industrial Co., Ltd. was used.
[0048]
The polishing film of the present invention is used for various applications, and was evaluated by polishing the edge of a silicon wafer and polishing the end face of an optical fiber connector.
(Evaluation: Polishing of silicon wafer) The polishing film winding of the example was set on a tape-type silicon wafer edge polishing machine (Momentum type manufactured by Speed Farm Maipec Co., Ltd.), and the load was 1 N / cm. 2 Polished for 1 minute.
(Evaluation: Polishing of Optical Fiber) The polishing film of the present invention can be used for polishing the end face of an optical fiber connector. Usually used for finish polishing, but it can also be used for a pre-polishing step. For this purpose, "Evaluation method 1" is used when used for finish polishing, and "Evaluation method 2" is used when used for the pre-polishing step.
(Optical Fiber Polishing Evaluation Method 1) The polishing film of the example or the comparative example was set on an SFP-120 / 550 type optical connector polishing machine (trade name, manufactured by Seiko Giken Co., Ltd.), and an SC type optical connector made of zirconia ferrule was used. Was finish polished for 30 seconds.
(Optical Fiber Polishing Evaluation Method 2) As a pre-polishing step, the polishing film of the example was set on an SFP-120 / 550 type optical connector polishing machine (trade name, manufactured by Seiko Giken Co., Ltd.), and SC type manufactured by zirconia ferrule was used. The optical connector was pre-polished for 30 seconds. Next, as a final finish polishing step, polishing was performed for 45 seconds using FOS-01 (trade name of final finish polishing film manufactured by Dai Nippon Printing Co., Ltd.).
(Scratch on the surface to be polished) After polishing, when polishing the edge of the silicon wafer, observe the end surface with a 400 × optical microscope, and when polishing the end surface of the optical fiber connector, observe the end surface with an 800 × optical microscope. did.
(Return Loss) The return loss, which is an index of the performance indicating the degree of connection of the signal light of the optical connector, was measured using an AR-301 type return loss measuring device (trade name, manufactured by NTT-AT). . The return loss is usually set to 30 dB or more, 45 dB or more, 55 dB or more depending on the grade.
[0049]
(Evaluation Results of Example 1) When the polishing film of Example 1 was polished by a silicon wafer polishing evaluation method, the end face of the polished silicon wafer was scratched by a conventional polishing film (silicon car having a particle size of 3 μm). Compared to the case of using bite abrasive particles), the occurrence rate and occurrence of deep flaws were reduced, and sharp edges were also reduced. For this reason, the addition to the slurry polishing performed after the end face polishing was reduced, and the finishing step could be shortened.
[0050]
(Evaluation Results of Example 2) When the polishing film of Example 2 was polished by the silicon wafer polishing evaluation method, deep scratches remaining in the rough polishing step were removed, and new deep scratches were generated. Was almost never. Polishing accuracy was about the same as the finished state, so even when performing high-precision finishing with a high-grade grade, the addition to slurry CMP polishing in the next step is reduced, and the finishing step can be completed in a short time. did it.
[0051]
(Evaluation Results of Example 3) In the case where the polishing film of Example 3 was used in the final polishing step, the polishing film of Example 2 was polished by the optical fiber polishing evaluation method 1. The number of scratches was smaller than that of a conventional polishing film (one using diamond abrasive particles having a particle size of 1 μm, Comparative Example 1). Further, an optical fiber connector having a good performance with a return loss of 46 dB was obtained. An optical fiber connector having a required accuracy of 45 dB or more has been conventionally subjected to a PC polishing step of polishing in three steps, but the required accuracy was satisfied in two steps in the polishing film of Example 3.
[0052]
(Evaluation Results of Example 4) In the case where the polishing film of Example 3 was used in the pre-polishing step, the polishing film of Example 3 was polished by the optical fiber polishing evaluation method 2, and the end face of the optical fiber was evaluated. The scratches were very good without any scratches. In addition, a surprisingly good optical fiber connector having a return loss of 60 dB or more was obtained.
[0053]
(Evaluation Results of Comparative Example 1) When the polishing film of Comparative Example 1 was polished by the silicon wafer polishing method, the scratches on the end face of the polished silicon wafer were improved, but the occurrence rate was high and the depth was high. Scratches had also occurred.
[0054]
(Evaluation Results of Comparative Example 2) When the polishing film of Comparative Example 2 was polished by a silicon wafer polishing method, deep scratches remaining in the rough polishing step were not removed. However, since the portion polished well was finished with high accuracy, the polishing rate did not increase, and it is assumed that deep scratches in the previous process remained due to insufficient polishing.
[0055]
(Evaluation Results of Comparative Example 3) Comparative Example 3 is a conventional general polishing film for finishing. When the polishing film was polished by the optical fiber polishing evaluation method 1, scratches were slightly found, and an optical fiber connector having a return loss of 33 dB and a general performance was obtained.
[0056]
【The invention's effect】
According to the polishing film of the present invention, the two opposing functions of good polishing performance that does not cause scratches on the object to be polished and that do not lower the polishing rate are used as abrasives of the polishing layer, and abrasive particles and granulated particles. By using both, both performances can be achieved. Further, the primary particles released from the granulated particles act as if they are abrasive particles of a slurry, and the accuracy is improved.
The granulated particles are composed of primary particles and a granulated binder, and by selecting the type, molecular weight, functional group in the molecule, and mixing ratio of the granulated binder, the granulated particles are disintegrated and released during the polishing operation. You can set the degree of its collapse. In other words, the hardness, cohesion, and adhesion between primary particles of the agglomerated particles themselves can be controlled, and the polishing rate and polishing accuracy can be individually adjusted according to the material and physical properties of the object to be polished. Can be done.
On the other hand, the polishing particles in the polishing layer exhibit the same polishing function as the conventional polishing film throughout the polishing operation, and are the main constituent of polishing. The particles released from the granulated particles are fine, and the fine particles significantly improve the state of the polished surface after polishing the object to be polished, thereby improving the accuracy.
The abrasive particles and the function of some of the granulated particles described above synergistically express a high polishing rate, and can polish an object to be polished in a short time. Further, scratches are unlikely to occur, and when the end of the optical fiber is polished, the amount of return loss, which is an indicator of some scratches, can be increased. In particular, in polishing the end surface of a silicon wafer, the accuracy of the polished surface increases.
[Brief description of the drawings]
FIG.
FIG. 2
[Explanation of symbols]
1 Polishing film
11 Base film
13 Primer layer
15 Polishing layer
17 binder
19 abrasive particles
21 Granulated particles
23 Primary particles
25 Granulated binder
