JP2011177826A - 研磨パッド - Google Patents

Abstract

【課題】被研磨物に対するスクラッチを抑制しつつ平坦性を均一化することができる研磨パッドを提供する。
【解決手段】研磨パッド１０は、湿式凝固法により作製されたウレタンシート２を有している。ウレタンシート２の裏面側には基材８が貼り合わされている。基材８は、可塑性を有するシート状の主材部８ａと、主材部８ａより小さいショアＡ硬度、薄い厚みを有する副材部８ｂとを有している。主材部８ａには、粘着剤層７ａに当接する面側に複数の溝が同心円状に形成されており、この溝に副材部８ｂを形成する樹脂が充填されている。副材部８ｂが主材部８ａに均等に配置されている。研磨圧がかけられたときに、被研磨物の加工面および研磨パッド１０の研磨面Ｐ間で研磨粒子にかかる押圧力に差が生じ、研磨粒子が移動しやすくなる。
【選択図】図１

Description

本発明は研磨パッドに係り、特に、湿式凝固法により形成され一面側に研磨面を有する軟質プラスチックシートと、軟質プラスチックシートの他面側に配された基材と、軟質プラスチックシートおよび基材を貼り合わせる粘着剤層と、を備えた研磨パッドに関する。

従来液晶ガラス、ガラスディスク、フォトマスク、シリコンウエハ、コンピュータ制御ディスプレイ（ＣＣＤ）、カバーグラス等の電子部品用の各種材料（被研磨物）では、表面に求められる精密性のために研磨加工が行われている。研磨加工には、大まかに研磨加工する粗研磨から高精度に研磨加工する仕上げ研磨までの種々の手法が挙げられるが、いずれにおいても、研磨パッドが幅広く使用されている。

研磨パッドとしては、湿式凝固法により気孔（発泡）が連続状に形成されたナップ層を有するスウェードタイプの研磨パッドが用いられている。スウェードタイプの研磨パッドでは、被研磨物の材質や要求される表面精度により、湿式凝固法で表面に形成された表皮層（スキン層）が研削、除去されることもある。ところが、上述したような被研磨物では、ユーザ側からの要求品質が高まりつつあり、一層高精度の精密研磨加工が可能な研磨パッドが求められている。例えば、半導体ウェハを高精度に研磨加工することを目的として、ナップ層の厚さの下限を定める技術が開示されている（特許文献１参照）。

被研磨物の高精度な表面平坦性を実現するためには、ナップ層の厚さを定めるのみでは十分といえず、研磨パッドの高硬度化、低圧縮率化を図ることが有効となる。ところが、硬度を高くしすぎる（硬すぎる）と、スウェードタイプのメリットである柔軟性が損なわれるため、被研磨物にキズ（スクラッチ）を与えてしまい、却って平坦性を低下させることとなる。反対に、硬度を低くしすぎる（軟らかすぎる）と、被研磨物の外縁部（端部）が中心部より過剰に研削除去されるロールオフが発生し、被研磨物の加工面内での平坦性を確保することが難しくなる。このような問題を回避し、被研磨物の中心部と外縁部との面精度や平行・平坦度の精度を改善するために、硬度の異なる人工皮革を組み合わせることで、研磨面における硬度がドーナツ状に異なる研磨パッドの技術が開示されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００２−０５９３５６号公報 特開２００９−１８４０８４号公報

しかしながら、特許文献２の技術では、平坦性の向上を図ることはできるものの、低硬度の人工皮革と高硬度の人工皮革とを貼り合わせるため、高硬度の領域で被研磨物に研磨砥粒が擦りつけられてしまい、スクラッチが発生する、という問題がある。上述したように、スクラッチを抑制するために研磨パッドを柔らかくすることが求められる一方で、ロールオフを抑制するために硬くすることが求められる。従って、研磨パッドの被研磨物を研磨加工するための面（研磨面）を同じ材質で構成しつつ、局所的に剛性の異なる研磨パッドを得ることができれば、相反する要求を満たすことが可能となる。

本発明は上記事案に鑑み、被研磨物に対するスクラッチを抑制しつつ平坦性を均一化することができる研磨パッドを提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は、湿式凝固法により形成され一面側に研磨面を有する軟質プラスチックシートと、前記軟質プラスチックシートの他面側に配された基材と、前記軟質プラスチックシートおよび基材を貼り合わせる粘着剤層と、を備え、前記基材は、可塑性を有するシート状の主材と、前記主材より小さい硬度および薄い厚みを持ち少なくとも１種の複数の副材とを有しており、前記副材が前記主材に所定パターンを形成するように配置され、一面側が前記粘着剤層に当接したことを特徴とする研磨パッドである。

本発明では、基材の副材が主材より薄い厚みのため、基材全体として軟質プラスチックシートを支持することができ、主材より小さい硬度の副材が所定パターンを形成するように配置されたため、研磨加工時に研磨面側に供給される研磨粒子にかかる押圧力が副材の配置された部分で小さくなり研磨粒子が移動しやすくなることから、研磨面における研磨液循環性が確保されるので、被研磨物に対するスクラッチを抑制しつつ平坦性を均一化することができる。

この場合において、基材では、主材の一面側に副材が配置されており、主材および副材の一面側が同一平面を形成していてもよい。副材が主材に均等に配置されていることが好ましい。主材に配置された副材の所定パターンを離散状、縞状、格子状または同心円状とすることができる。基材では、主材に複数の溝ないし窪みが形成されており、溝ないし窪みに副材が充填されていてもよい。また、副材の粘着剤層に当接する面からの厚さを基材の厚さに対して５０％以上としてもよい。このとき、基材の厚さを５０μｍ〜２０００μｍの範囲とすることができる。また、溝が、幅を０．５ｍｍ〜１０ｍｍの範囲、隣り合う溝の中心間距離を１ｍｍ〜２００ｍｍの範囲とすることができる。基材では、主材をポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンおよびポリ塩化ビニルから選択される少なくとも１種、副材をエラストマとすることができる。軟質プラスチックシートをポリウレタン樹脂製としてもよい。

本発明によれば、基材の副材が主材より薄い厚みのため、基材全体として軟質プラスチックシートを支持することができ、主材より小さい硬度の副材が所定パターンを形成するように配置されたため、研磨加工時に研磨面側に供給される研磨粒子にかかる押圧力が副材の配置された部分で小さくなり研磨粒子が移動しやすくなることから、研磨面における研磨液循環性が確保されるので、被研磨物に対するスクラッチを抑制しつつ平坦性を均一化することができる、という効果を得ることができる。

本発明を適用した実施形態の研磨パッドを模式的に示す断面図である。 研磨パッドを構成する基材のウレタンシート側の面における主材部と副材部との位置関係を模式的に示す平面図であり、（Ａ）は副材部が同心円状に配置された基材、（Ｂ）は副材部が格子状に配置された基材、（Ｃ）は副材部が縞状に配置された基材、（Ｄ）は円形状の副材部が同心円状に整列するように配置された基材、（Ｅ）は円形状の副材部が格子状に整列するように配置された基材、（Ｆ）は矩形状の副材部が格子状に整列するように配置された基材をそれぞれ示す。 研磨パッドによる被研磨物の研磨加工時に研磨パッドにかかる押圧力の差違を模式的に説明する説明図であり、（Ａ）は実施形態の研磨パッドによる研磨加工時、（Ｂ）は従来の研磨パッドによる研磨加工時をそれぞれ示す。

以下、図面を参照して、本発明を適用した研磨パッドの実施の形態について説明する。

＜構成＞
図１に示すように、本実施形態の研磨パッド１０は、湿式凝固法により作製されたポリウレタン樹脂製の軟質プラスチックシートとしてのウレタンシート２を有している。

ウレタンシート２は、一面側に湿式凝固法による作製時に形成されたスキン層２ａを有しており、スキン層２ａより内側にナップ層２ｂを有している。スキン層２ａは、緻密な微多孔状に形成されており、表面が被研磨物を研磨加工するための研磨面Ｐを構成している。スキン層２ａと反対の面（以下、裏面と呼称する。）側には、ウレタンシート２の厚さが一様となるようにバフ処理が施されている。すなわち、バフ処理が施されることで、ウレタンシート２の厚さが均一化されている。

ナップ層２ｂには、ウレタンシート２の厚さ方向（図１の縦方向）に沿って縦長で丸みを帯びた円錐状（断面縦長三角状）のセル（気孔）５が略均等に分散した状態で形成されている。セル５の縦長方向の長さには、ウレタンシート２の厚さの範囲でバラツキが生じている。セル５は、研磨面Ｐ側の孔径が裏面側の孔径より小さく形成されている。すなわち、セル５は研磨面Ｐ側が裏面側より縮径されている。セル５の間のポリウレタン樹脂は、セル５より小さい孔径の図示しない微多孔が形成されたミクロポーラス状に形成されている。スキン層２ａの微多孔、ナップ層２ｂのセル５および図示しない微多孔は、不図示の連通孔で網目状に連通している。すなわち、ウレタンシート２は連続発泡構造を有している。ウレタンシート２には、モジュラスが３０ＭＰａ以下の軟質なポリウレタン樹脂が使用されている。また、ウレタンシート２では、厚さＴ１が２００〜２０００μｍの範囲、かさ密度が０．３ｇ／ｃｍ^３以下に調整されている。ウレタンシート２の厚さは湿式凝固時やバフ処理時の条件で調整することができ、かさ密度はセル形成の条件設定により調整することができる。このようなウレタンシート２では、ショアＡ硬度が５〜６０度の範囲を示す。

また、研磨パッド１０では、ウレタンシート２の裏面側に粘着剤層７ａを介して基材８の一面側が貼り合わされている。基材８は、他面側に、研磨機（研磨装置）に研磨パッド１０を装着するために、粘着剤層７ｂを有している。粘着剤層７ｂは、基材８と反対の面が剥離紙９で覆われている。粘着剤層７ａ、７ｂの粘着剤には、それぞれ、アクリル系、ウレタン系、エポキシ系等の粘着剤を用いることができ、粘着剤層７ａと粘着剤層７ｂとを同じ粘着剤としてもよく、異なるようにしてもよい。本例では、粘着剤層７ａ、７ｂがいずれもアクリル系粘着剤で形成されている。なお、本例では、基材８が研磨パッド１０の全体を支持する機能も兼ねている。

基材８は、可塑性を有する樹脂製でシート状の主材部８ａ（主材）と、主材部８ａより小さいショアＡ硬度を有する樹脂で形成された副材部８ｂ（副材）とを有している。主材部８ａにはポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと略記する。）、ポリエチレン（ＰＥ）およびポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）から選択される少なくとも１種の可撓性フィルムを用いることができ、副材部８ｂにはエラストマを用いることができる。エラストマとしては、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）、シリコンゴム、フッ素系樹脂等を挙げることができる。また、エラストマに発泡剤を混合させ発泡体とすることも可能である。ショアＡ硬度は、主材部８ａが７０〜１００度程度、副材部８ｂが１０〜８０度程度である。本例では、主材部８ａとしてＰＥＴ製フィルム、副材部８ｂとしてシリコンゴムがそれぞれ用いられている。また、主材部８ａには、ウレタンシート２と貼り合わされる面側に複数の溝が形成されており、この溝に副材部８ｂを形成する樹脂が充填されている。図２（Ａ）に示すように、基材８のウレタンシート２と貼り合わされる面側では、主材部８ａに形成された同心円状の溝に副材部８ｂの樹脂が充填されている。すなわち、副材部８ｂが主材部８ａに同心円状のパターンを形成するように均等に配置されている。

図１に示すように、主材部８ａおよび副材部８ｂの一面側が粘着剤層７ａに当接している。基材８は、厚さＴ２が５０〜２０００μｍの範囲を有している。つまり、主材部８ａの厚さが基材８ａの厚さＴ２と同じとなる。副材部８ｂは、主材部８ａより薄い厚みを有しており、粘着剤層７ａに当接する面からの厚さｔ１が基材８の厚さＴ２に対して５０％以上に調整されている。このような主材部８ａと副材部８ｂとを有する基材８では、粘着剤層７ａに当接する面側が同一平面を形成している。副材部８ｂの幅（主材部８ａに形成される溝の幅）Ｗ１は０．５〜１０ｍｍの範囲に調整されており、隣り合う副材部８ｂの中心間距離（溝の中心間距離）Ｗ２は１〜２００ｍｍの範囲に調整されている。すなわち、主材部８ａに溝を形成するときに、粘着剤層７ａに当接する面からの深さ、溝の幅および中心間距離を調整することで、副材部８ｂの厚さｔ１、幅Ｗ１および中心間距離Ｗ２をそれぞれ調整することができる。

＜製造＞
研磨パッド１０は、湿式凝固法により作製したウレタンシート２にバフ処理を施した後、別に作製した基材８とウレタンシート２とを貼り合わせることで製造される。湿式凝固法では、ポリウレタン樹脂溶液を調製する準備工程、ポリウレタン樹脂溶液を成膜基材に連続的に塗布し、水系凝固液中でポリウレタン樹脂溶液を凝固させてポリウレタン樹脂をシート状に再生させる再生工程、再生したポリウレタン樹脂を洗浄し乾燥させる洗浄・乾燥工程を経てウレタンシート２を作製する。基材８の作製では、主材部８ａのシートに同心円状の溝を形成し、この溝に副材部８ｂの樹脂を充填する。以下、ウレタンシート２の作製、基材８の作製、貼り合わせの順に説明する。

（ウレタンシート２の作製）
準備工程では、ポリウレタン樹脂、ポリウレタン樹脂を溶解可能な水混和性の有機溶媒および添加剤を混合してポリウレタン樹脂を溶解させる。有機溶媒としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（以下、ＤＭＦと略記する。）やＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）等を用いることができるが、本例では、ＤＭＦを用いる。ポリウレタン樹脂には、ポリエステル系、ポリエーテル系、ポリカーボネート系等の樹脂からモジュラスが３０ＭＰａ以下のものを選択して用い、例えば、ポリウレタン樹脂が３０重量％となるようにＤＭＦに溶解させる。添加剤としては、セル５の大きさや量（個数）を制御するカーボンブラック等の顔料、セル形成を促進させる親水性活性剤およびポリウレタン樹脂の再生を安定化させる疎水性活性剤等を用いることができる。得られた溶液を減圧下で脱泡しポリウレタン樹脂溶液を調製する。

再生工程では、準備工程で調製したポリウレタン樹脂溶液を成膜基材に連続的に塗布し、水系凝固液中でポリウレタン樹脂溶液を凝固させてポリウレタン樹脂をシート状に再生させる。ポリウレタン樹脂溶液を、塗布装置により常温下で帯状の成膜基材に均一な厚さとなるように塗布する。塗布装置として、本例では、ナイフコータを用いる。このとき、ナイフコータと成膜基材との間隙（クリアランス）を調整することで、ポリウレタン樹脂溶液の塗布厚さ（塗布量）を調整する。本例では、得られるウレタンシートの厚さを上述した範囲とするため、塗布厚さを５００〜２０００μｍの範囲に調整する。成膜基材には、可撓性フィルム、不織布、織布等を用いることができるが、本例では、成膜基材をＰＥＴ製フィルムとして説明する。

成膜基材に塗布されたポリウレタン樹脂溶液を、ポリウレタン樹脂に対して貧溶媒である水を主成分とする凝固液（水系凝固液）中に案内する。凝固液としては、水にＤＭＦやＤＭＡｃ等の有機溶媒を混合しておくこともできるが、本例では、水を用いる。凝固液中では、まず、塗布されたポリウレタン樹脂溶液の表面側にスキン層２ａを構成する微多孔が厚さ数μｍ程度にわたって形成される。その後、ポリウレタン樹脂溶液中のＤＭＦと凝固液との置換の進行によりポリウレタン樹脂がシート状に再生する。ＤＭＦがポリウレタン樹脂溶液から脱溶媒し、ＤＭＦと凝固液とが置換することにより、スキン層２ａより内側のポリウレタン樹脂中にセル５および図示しない微多孔が形成され、セル５および図示しない微多孔を網目状に連通する不図示の連通孔が形成される。このとき、成膜基材のＰＥＴ製フィルムが水を浸透させないため、ポリウレタン樹脂溶液の表面側（スキン層２ａ側）で脱溶媒が生じて成膜基材側が表面側より大きなセル５が形成される。

洗浄・乾燥工程では、再生した帯状（長尺状）の成膜樹脂を洗浄した後乾燥させる。すなわち、成膜樹脂を、成膜基材から剥離した後、水等の洗浄液中で洗浄して成膜樹脂中に残留するＤＭＦを除去する。洗浄後、成膜樹脂を乾燥させる。成膜樹脂の乾燥には、本例では、内部に熱源を有するシリンダを備えたシリンダ乾燥機を使用する。成膜樹脂がシリンダの周面に沿って通過することで乾燥する。乾燥後の成膜樹脂をロール状に巻き取る。

バフ処理を行うときは、洗浄・乾燥工程で乾燥させた成膜樹脂のスキン層２ａと反対の面、すなわち裏面側にバフ処理を施す。湿式凝固法により形成された成膜樹脂では、ポリウレタン樹脂溶液の塗布時やポリウレタン樹脂の再生時に厚さバラツキが生じている。成膜樹脂のスキン層２ａ側の表面に、表面が平坦な圧接治具を圧接することで、成膜樹脂の裏面側に凹凸が出現する。この凹凸をバフ処理で除去する。本例では、連続的に製造された成膜樹脂が帯状のため、圧接ローラを圧接しながら、連続的にバフ処理を施す。成膜樹脂がバフ処理されて形成されたウレタンシート２では厚さが均一化されている。

（基材８の作製）
基材８の作製では、主材部８ａとして厚さＴ２のＰＥＴ製フィルムを準備する。この主材部８ａの一面側に２つのリング状の溝を同心円状に形成する。溝の形成には、例えば、下端部がヤスリ状に形成された棒状の研削治具の上端部を把持して当該研削治具を回転させながら３次元に移動可能な溝形成装置を用いることができる。研削治具の径により溝部の幅を調整することができ、上下方向の移動量により溝の深さを調整することができる。また、水平面内での移動により中心間距離を調整した同心円状の溝を形成することができる。主材部８ａに形成された溝に、主材部８ａより小さいショアＡ硬度を有する副材部８ｂとしてシリコンゴムを充填する。溝への充填では、例えば、樹脂の熱による溶融体や溶剤による溶液を溝に流し込み、冷却や溶剤気化により固化させる。得られた基材８では、幅Ｗ１、厚さｔ２の副材部８ｂが主材部８ａに中心間距離Ｗ２の分で離間して配置されることとなる。

（貼り合わせ）
ウレタンシート２のバフ処理された面（裏面）側と、基材８の主材部８ａに副材部８ｂが配置された面側とを貼り合わせる。このとき、ウレタンシート２または基材８に粘着剤層７ａを形成し、ウレタンシート２および基材８を貼り合わせる。ウレタンシート２および基材８を貼り合わせた後、基材８のウレタンシート２と反対の面側に粘着剤層７ｂを形成しその表面を剥離紙９で覆う。ウレタンシート２、粘着剤層７ａ、基材８、粘着剤層７ｂおよび剥離紙９を２つの平坦な治具間で挟み込み加圧することで確実に貼り合わせることができる。そして、円形等の所望の形状、所望のサイズに裁断した後、キズや汚れ、異物等の付着がないことを確認する等の検査を行い、研磨パッド１０を完成させる。

研磨パッド１０で被研磨物の研磨加工を行うときは、例えば、対向する２つの定盤を備えた両面研磨機が使用される。２つの定盤には、それぞれ研磨パッド１０を貼着する。定盤に研磨パッド１０を貼着するときは、剥離紙９を取り除き露出した粘着剤層７ｂで貼着する。被研磨物および研磨パッド１０間に研磨粒子を含む研磨液（スラリー）を循環供給するとともに、被研磨物に圧力（研磨圧）をかけながら少なくとも一方の定盤を回転させることで、被研磨物を研磨加工する。

＜作用等＞
次に、本実施形態の研磨パッド１０の作用等について説明する。

ここで研磨パッド１０での説明をわかりやすくするために、従来の研磨パッドについて説明する。図３（Ｂ）に示すように、従来の研磨パッド２０では、ウレタンシート２が一様な材質の基材１８と貼り合わされている。このため、研磨加工時に研磨圧（図の矢印ａ）がかけられると、ウレタンシート２が均等に押圧され、被研磨物７０の加工面Ｓと研磨面Ｐとの間に供給された研磨粒子ＡＧが一様に被研磨物７０側に押し付けられる。このため、加工面Ｓおよび研磨面Ｐ間での研磨粒子ＡＧの移動が制限され、加工面Ｓの局所的に研磨作用を及ぼすことがある。結果として、被研磨物７０の加工面Ｓでは、スクラッチが発生しやすくなり、平坦性を損なうおそれがある。本実施形態は、これらの問題を解決することができる研磨パッド１０である。

本実施形態では、研磨パッド１０がウレタンシート２と基材８とが貼り合わされ構成されている。基材８は、主材部８ａと副材部８ｂとを有しており、副材部８ｂが主材部８ａより小さいショアＡ硬度を有している。基材８では、副材部８ｂが主材部８ａに均等に配置されている。主材部８ａと副材部８ｂとでショアＡ硬度が異なるため、研磨圧がかけられると、被研磨物の加工面および研磨パッド１０の研磨面Ｐの間に供給される研磨粒子にかかる押圧力が基材８の主材部８ａの部分と、副材部８ｂが配置された部分とで異なることとなる。すなわち、図３（Ａ）に示すように、研磨圧（矢印ａ）がかけられると、主材部８ａの部分に対応する位置の研磨粒子ＡＧにかかる押圧力（図のウレタンシート２内に示した大きな矢印。）と比べて、副材部８ｂが配置された部分に対応する位置の研磨粒子ＡＧにかかる押圧力（図のウレタンシート２内に示した小さな矢印。）が小さくなる。このため、主材部８ａの部分では、研磨粒子ＡＧが研磨面Ｐと加工面Ｓとの間に挟まれ加工面Ｓに対する研磨作用を確実に発揮することができる。これに対して、副材部８ｂが配置された部分では、研磨粒子ＡＧがウレタンシート２側に押し込まれやすく、研磨面Ｐと加工面Ｓとに挟まれつつ研磨面Ｐに沿う方向で移動しやすくなる。換言すれば、研磨面Ｐでは、確実な研磨作用を発揮する領域と、スラリーの循環性を確保する領域とが所定のパターン状に配置されている。これにより、研磨パッド１０および被研磨物７０間で研磨粒子ＡＧの移動が均等化され、被研磨物７０に対して局所的に研磨粒子ＡＧが押し付けられることが低減するので、被研磨物７０に対するスクラッチの発生を抑制することができ、加工面Ｓの面内での平坦性を均一化することができる。

また、本実施形態では、副材部８ｂが同心円状に配置されており、その中心間距離Ｗ２が１〜２００ｍｍの範囲に調整されている。このため、研磨パッド１０および被研磨物７０間における研磨粒子ＡＧの移動が均等化されるので、平坦性の向上を図ることができる。また、副材部８ｂでは、主材部８ａより薄い厚みであり、粘着剤層７ａに当接する面からの厚さｔ１が基材８の厚さＴ２に対して５０％以上に調整されている。厚さｔ１の厚さＴ２に対する割合が５０％より小さいと、研磨圧がかけられても、研磨粒子ＡＧに対する押圧力の差が小さくなり、研磨粒子ＡＧの移動性が不十分となる。厚さｔ１の割合を調整することで、主材部８ａより大きい圧縮率を有する、つまり主材部８ａより柔軟な副材部８ｂにより研磨粒子の移動をしやすくすることができる。一方、副材部８ｂが主材部８ａより薄い厚みとしたことで、研磨面Ｐの全体に対応するように主材部８ａが位置することとなる。このため、基材８の全体として、研磨加工時にウレタンシート２を支持する機能を発揮することができる。更に、副材部８ｂでは、幅Ｗ１が０．５〜１０ｍｍの範囲に調整されている。このため、研磨粒子ＡＧの移動しやすい部分の幅が確保されるので、被研磨物７０の平坦性向上を図ることができる。また、本実施形態では、主材部８ａおよび副材部８ｂが粘着剤層７ａに当接している。このため、基材８の全面が粘着剤層７ａを介してウレタンシート２と貼り合わされるので、研磨加工時に基材８とウレタンシート２との剥離を抑制することができる。

更に、本実施形態では、基材８の厚さＴ２が５０〜２０００μｍの範囲、ウレタンシート２の厚さＴ１が０．２〜２．０ｍｍの範囲に調整されている。基材８の厚さＴ２が５０μｍより小さくなると、基材８に配される副材部８ｂの厚さｔ１が小さくなるため、上述した研磨粒子ＡＧの移動しやすさを十分に発揮することが難しくなる。反対に、基材８の厚さＴ２が２０００μｍより大きくなると、研磨パッド１０の全体厚さが大きくなるため、好ましくない。また、ウレタンシート２の厚さＴ１が０．２ｍｍより小さいと、湿式凝固法により作製しても形成されるセルの大きさが厚さＴ１で制限されるため、研磨加工時に十分なクッション性を発揮することが難しくなる。反対にウレタンシート２の厚さＴ１が２．０ｍｍより大きくなると、湿式凝固法による作製時にポリウレタン樹脂溶液の凝固が不十分となり、発泡構造の形成やウレタンシート自体の形成が不十分となる可能性がある。従って、基材８の厚さＴ２、ウレタンシート２の厚さＴ１を上述した範囲とすることで、作製時に不都合を生じることなく、研磨加工時に十分な効果を発揮することができる。

なお、本実施形態では、基材８として、シート状の主材部８ａに形成した同心円状の溝に副材部８ｂの樹脂を充填する例を示したが、本発明はこれに制限されるものではない。溝の形状としては、同心円状に代えて、例えば、格子状や縞状とすることができる。すなわち、図２（Ｂ）に示すように直線状の溝を格子状に形成してもよく、図２（Ｃ）に示すように直線状の溝を縞（ストライプ）状に形成してもよい。これらの場合に、溝の幅、深さ、中心間距離を調整してもよいことはもちろんである。このような溝に副材部８ｂの樹脂を充填することで、本実施形態と同様の効果を得ることができる。また、主材部８ａに溝を形成することに代えて、エンボス加工等により窪みを離散状に形成することも可能である。例えば、図２（Ｄ）に示すようにウレタンシート２側の面内で円形状の複数の窪みを同心円状に整列するように形成してもよく、図２（Ｅ）に示すように円形状の複数の窪みを格子状に整列するように形成してもよい。円形状の窪みに代えて、例えば、図２（Ｆ）に示すように、矩形状の窪みを格子状に整列するように形成してもよい。更には、窪みを形成する場合に、厳密に均等に形成することが難しいことを考慮すれば、概ね均等であればよい。このような窪みに副材部８ｂの樹脂を充填することで、本実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、本実施形態では、主材部８ａおよび副材部８ｂの粘着剤層７ａに当接する面が同一平面を形成する例を示したが、本発明はこれに制限されるものではない。主材部８ａに形成した溝に樹脂を流し込み副材部８ｂを形成することを考慮すれば、副材部８ｂで樹脂が若干盛り上がることも予想される。この場合でも、粘着剤層７ａを介してウレタンシート２と貼り合わせることで、粘着剤層７ａの弾性により副材部８ｂの盛り上がりを吸収することができる。更に、本実施形態では、同一平面を形成した主材部８ａおよび副材部８ｂの一面側とウレタンシート２の裏面側とを粘着剤層７ａを介して貼り合わせる例を示したが、本発明はこれに制限されるものではない。副材部８ｂを主材部８ａのウレタンシート２と反対の面側に配置するようにしてもよい。このことは、例えば、ウレタンシート２の裏面側に主材部となるＰＥＴ製フィルムを粘着剤層７ａを介して貼り合わせた後、主材部のウレタンシート２と反対の面側に溝や窪みを形成し副材部の樹脂を充填することで実現することができる。主材部および副材部が同一平面を形成することが好ましいことはもちろんである。同一平面を形成した主材部および副材部が粘着剤層７ｂに当接することとなる。この場合、副材部の粘着剤層７ｂに当接する面からの厚さを基材（主材部）の厚さに対して７０％以上とすることが好ましい。

更に、本実施形態では、主材部８ａに対して１種類の副材部８ｂを配置する例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。副材部８ｂとしては、主材部８ａより小さい硬度を有していればよく、例えば、２種類以上の副材部８ｂを配置するようにしてもよい。換言すれば、複数の溝に、それぞれ異なる樹脂を充填するようにすることができる。主材部８ａと副材部８ｂとの硬度の差異により研磨粒子ＡＧの移動性を向上させることから、副材部８ｂとして複数の樹脂を用いても本実施形態と同様の効果を得ることができる。また、本実施形態では、基材８が研磨パッド１０の全体を支持する機能を兼ねる例を示したが、基材８と別に支持材を貼り合わせるようにしてもよい。この場合は、支持材を基材８のウレタンシート２と反対の面側に貼り合わせればよい。支持材の材質としては、研磨パッド１０の全体を支持する機能を発揮することができれば、特に制限されるものではない。

また更に、本実施形態では、ウレタンシート２のスキン層２ａと反対の面、つまり裏面側にバフ処理が施された例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、研磨加工の対象とする被研磨物７０の種類等により、裏面側をバフ処理することに代えて、スキン層２ａ側にバフ処理を施すようにしてもよい。例えば、研磨加工により被研磨物７０の加工面Ｓから除去する研磨量を大きくすることが望まれるような場合には、スキン層２ａ側にバフ処理を施すことで、ウレタンシート２の内部に形成されたセル５の開孔が研磨面Ｐに形成されるようにすることができる。研磨面Ｐにセル５の開孔が形成されることで、研磨粒子ＡＧを含む研磨液がセル５内に貯留されつつ循環供給されることとなる。スキン層２ａ側と裏面側との両面にバフ処理を施すようにしてもよいことはもちろんである。

更にまた、本実施形態では、湿式凝固法により作製したポリウレタン樹脂製のウレタンシート２を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ポリウレタン樹脂以外に、ポリエチレン樹脂等を用いることも可能であり、湿式凝固法により発泡構造が形成される樹脂であれば、いずれのものも使用することができる。更に付言すれば、軟質プラスチックについては、日本工業規格（ＪＩＳ Ｋ６９００−１９９４ プラスチック−用語）に、「指定条件のもとで、曲げ試験、またはそれが適用できない場合には引張試験における弾性率が、７０ＭＰａより大きくないプラスチック」と定められていることから、この条件を満たすものであればよい。

また、本実施形態では、ウレタンシート２と基材８とを貼り合わせる粘着剤層７ａ（粘着剤層７ｂも同様。）をアクリル系粘着剤で形成する例を示したが、本発明はこれに制限されるものではない。粘着剤としては、アクリル系以外に、ウレタン系やエポキシ系等の粘着剤を用いてもよい。また、粘着剤層７ａや粘着剤層７ｂとして、例えば、支持基材を有することなく粘着剤のみが２枚の剥離紙に挟まれた両面テープであるノンサポートテープを用いることも可能である。

次に、本実施形態に従い製造した研磨パッド１０の実施例について説明する。なお、比較のために製造した比較例の研磨パッドについても併記する。

（実施例１）
実施例１では、基材８として、厚さＴ２が１．５ｍｍのＰＥＴ製フィルム（ショアＡ硬度９５度）の主材部８ａに同心円状の溝を、幅２ｍｍ、深さ１．３ｍｍ、中心間距離５ｍｍとなるように形成した。この溝に、副材部８ｂを形成する樹脂として、シリコン樹脂（ショアＡ硬度３０度）を充填した。副材部８ｂの幅Ｗ１が２ｍｍ、厚さｔ１が１．３ｍｍ、中心間距離Ｗ２が５ｍｍとなる。

（比較例１）
比較例１では、基材１８として、厚さＴ２が１．５ｍｍのＰＥＴ製フィルムをそのまま用いること以外は実施例１と同様にした。すなわち、比較例１は従来の研磨パッド２０である（図３（Ｂ）参照）。

（研磨性能評価）
各実施例および比較例の研磨パッドを用いて、以下の研磨条件でハードディスク用アルミニウム基板の研磨加工を行い、ロールオフ、スクラッチの有無により研磨性能を評価した。ロールオフは、被研磨物の外縁部が中心部より過度に研磨加工されることで生じ、平坦性を評価するための測定項目の１つである。測定方法としては、例えば、光学式表面粗さ計にて外周端部から中心に向かい０．５ｍｍの位置より半径方向に１．５ｍｍの範囲で２次元プロファイル像を得る。得られた２次元プロファイル像において、半径方向をＸ軸、厚み方向をＹ軸としたときに、外周端部からＸ＝０．５ｍｍおよびＸ＝１．５ｍｍの座標位置のＹ軸の値がＹ＝０となるようにレベリング補正し、このときの２次元プロファイル像のＸ＝０．５〜１．５ｍｍ間におけるＰＶ値を求めた。ロールオフの測定には、表面粗さ測定機（Ｚｙｇｏ社製、型番Ｎｅｗ Ｖｉｅｗ ５０２２）を使用し、平均値（Ａｖｇ）および最大値（Ｍａｘ）を求めた。スクラッチの有無は、研磨加工後のアルミニウム基板を目視にて判定した。ロールオフ、スクラッチの有無の測定結果を下表１に示す。
（研磨条件）
使用研磨機：スピードファム社製、９Ｂ−５Ｐポリッシングマシン
回転数：（定盤）３０ｒ／ｍ
研磨圧力：９０ｇ／ｃｍ^２
研磨剤：コロイダルシリカスラリー（平均粒子径：０．０５μｍ）
被研磨物：９５ｍｍφハードディスク用アルミニウム基板
研磨時間：３００秒間

表１に示すように、比較例１の研磨パッド２０では、ロールオフの平均値が７．７ｎｍ、最大値が９．４ｎｍを示しており、高精度な平坦性の要求に応えることが難しく、また、アルミニウム基板にスクラッチも認められた。これに対して、実施例１の研磨パッド１０では、ロールオフの平均値が５．３ｎｍ、最大値が６．８ｎｍと大きく向上しており、高精度な平坦性要求に対しても十分に応えることができる。また、アルミニウム基板に対するスクラッチも認められず、優れた研磨性能を示すことが明らかとなった。

本発明は被研磨物に対するスクラッチを抑制しつつ平坦性を均一化することができる研磨パッドを提供するものであるため、研磨パッドの製造、販売に寄与するので、産業上の利用可能性を有する。

Ｐ 研磨面
２ ウレタンシート（軟質プラスチックシート）
７ａ 粘着剤層
８ 基材
８ａ 主材部（主材）
８ｂ 副材部（副材）
１０ 研磨パッド

Claims (10)

1. 湿式凝固法により形成され一面側に研磨面を有する軟質プラスチックシートと、
   前記軟質プラスチックシートの他面側に配された基材と、
   前記軟質プラスチックシートおよび基材を貼り合わせる粘着剤層と、
   を備え、
   前記基材は、可塑性を有するシート状の主材と、前記主材より小さい硬度および薄い厚みを持ち少なくとも１種の複数の副材とを有しており、前記副材が前記主材に所定パターンを形成するように配置され、一面側が前記粘着剤層に当接したことを特徴とする研磨パッド。
2. 前記基材は、前記主材の一面側に前記副材が配置されており、前記主材および副材の一面側が同一平面を形成していることを特徴とする請求項１に記載の研磨パッド。
3. 前記副材は、前記主材に均等に配置されたことを特徴とする請求項２に記載の研磨パッド。
4. 前記副材は、前記所定パターンが離散状、縞状、格子状または同心円状であることを特徴とする請求項２に記載の研磨パッド。
5. 前記基材は、前記主材に複数の溝ないし窪みが形成されており、前記溝ないし窪みに前記副材が充填されていることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の研磨パッド。
6. 前記副材は、前記粘着剤層に当接する面からの厚さが前記基材の厚さに対して５０％以上であることを特徴とする請求項２に記載の研磨パッド。
7. 前記基材は、厚さが５０μｍ〜２０００μｍの範囲であることを特徴とする請求項６に記載の研磨パッド。
8. 前記溝は、幅が０．５ｍｍ〜１０ｍｍの範囲であり、隣り合う溝の中心間距離が１ｍｍ〜２００ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項５に記載の研磨パッド。
9. 前記基材は、前記主材がポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンおよびポリ塩化ビニルから選択される少なくとも１種であり、前記副材がエラストマであることを特徴とする請求項１に記載の研磨パッド。
10. 前記軟質プラスチックシートは、ポリウレタン樹脂製であることを特徴とする請求項９に記載の研磨パッド。

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