JP2015080824A - Carrier material for polishing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハードディスクドライブ装置等の製造過程において、ハードディスク等の表面を研磨する時に、研磨する対象物を保持する部材に使用される研磨用キャリア材に関する。 The present invention relates to a polishing carrier material used for a member for holding an object to be polished when a surface of a hard disk or the like is polished in a manufacturing process of a hard disk drive device or the like.
ハードディスクドライブ装置、液晶カラーフィルター、半導体ウエハ等の製造過程において、これらの表面を研磨する際に、研磨する対象物を研磨用キャリアを用いて保持した状態で研磨作業を行う。前記研磨用キャリアは、熱硬化性樹脂積層板である研磨用キャリア材によって形成されている（特許文献1参照）。前記研磨用キャリア材としては、例えば、ガラス繊維などの基材にエポキシ樹脂を含浸させて乾燥させたプリプレグを加熱プレス加工することによって、形成されたものを用いている。 In the manufacturing process of a hard disk drive device, a liquid crystal color filter, a semiconductor wafer, and the like, when these surfaces are polished, a polishing operation is performed in a state where an object to be polished is held using a polishing carrier. The polishing carrier is formed of a polishing carrier material that is a thermosetting resin laminate (see Patent Document 1). As the carrier material for polishing, for example, a material formed by hot pressing a prepreg obtained by impregnating a base material such as glass fiber with an epoxy resin and drying it is used.
ハードディスクドライブ装置の製造過程において、金属イオンコンタミネーションが発生すると、ハードディスクドライブ層のディスク、読み取りヘッド等に金属イオンが付着し、付着した金属イオンが凝固すると、ディスク、読み取りヘッド等を破壊する原因となる。 When metal ion contamination occurs in the manufacturing process of a hard disk drive device, metal ions adhere to the disk, read head, etc. of the hard disk drive layer, and when the attached metal ions solidify, it may cause damage to the disk, read head, etc. Become.
そこで、本発明はハードディスクドライブ装置の製造過程における金属イオンコンタミネーションによって生じる問題を解決するために、金属不純物が少ない研磨用キャリア材を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a polishing carrier material with less metal impurities in order to solve the problems caused by metal ion contamination in the manufacturing process of a hard disk drive device.
本発明の研磨用キャリア材は、研磨作業を行う際に、研磨対象物を保持するための研磨用キャリアに使用される研磨用キャリア材であって、基材に熱硬化性樹脂からなるワニスが含浸されたプリプレグが積層されて、加熱プレス成型された積層板であり、前記基材は、ポリアリレート系溶融異方性ポリマーの繊維構造体または天然繊維からなり、アルミニウム、マグネシウム、ケイ素、チタン、鉄等の金属不純物の含有量の合計が１００ｐｐｍ以下であることを特徴とする。 The polishing carrier material of the present invention is a polishing carrier material used for a polishing carrier for holding an object to be polished when a polishing operation is performed, and a varnish made of a thermosetting resin is formed on a substrate. A laminated plate in which impregnated prepregs are laminated and heat-press molded, and the base material is composed of a fiber structure or natural fiber of a polyarylate-based melt anisotropic polymer, aluminum, magnesium, silicon, titanium, The total content of metal impurities such as iron is 100 ppm or less.
そして、前記ポリアリレート系溶融異方性ポリマーの繊維構造体からなる基材が、織物または不織布であり、天然繊維からなる基材が紙基材である。 And the base material which consists of a fiber structure of the said polyarylate type melt anisotropic polymer is a textile fabric or a nonwoven fabric, and the base material which consists of natural fibers is a paper base material.
また、前記熱硬化性樹脂として、ビスマレイミド樹脂を用い、さらに、前記ワニスにノボラック型フェノールが含まれる。 Further, as the thermosetting resin, a bismaleimide resin is used, and the varnish further contains a novolac type phenol.
本発明の研磨用キャリア材は、研磨作業を行う際に、研磨対象物を保持するための研磨用キャリアに使用される研磨用キャリア材であって、基材に熱硬化性樹脂からなるワニスが含浸されたプリプレグが積層されて、加熱プレス成型された積層板であり、前記基材は、ポリアリレート系溶融異方性ポリマーの繊維構造体または天然繊維からなり、アルミニウム、マグネシウム、ケイ素、チタン、鉄等の金属不純物の含有量の合計が１００ｐｐｍ以下であることにより、研磨作業中の金属イオンコンタミネーションによって生じる問題、特に、ディスク、読み取りヘッド等の破壊するという問題を解消することが可能となる。 The polishing carrier material of the present invention is a polishing carrier material used for a polishing carrier for holding an object to be polished when a polishing operation is performed, and a varnish made of a thermosetting resin is formed on a substrate. A laminated plate in which impregnated prepregs are laminated and heat-press molded, and the base material is composed of a fiber structure or natural fiber of a polyarylate-based melt anisotropic polymer, aluminum, magnesium, silicon, titanium, When the total content of metal impurities such as iron is 100 ppm or less, it is possible to solve the problem caused by metal ion contamination during the polishing operation, particularly the problem of destruction of the disk, the read head, and the like. .
本発明の研磨用キャリア材は、ハードディスクドライブ装置等の製造過程において、ハードディスク等の表面を研磨する時に、研磨する対象物を保持する部材である研磨用キャリアの材料として使用されるものである。研磨用キャリア材は、基材に熱ワニスを含浸させたプリプレグを積層し、その後、加熱プレス成型した積層板形状であって、前記基材として、ポリアリレート系溶融異方性ポリマーの繊維構造体、または天然繊維からなる基材を用いており、アルミニウム、マグネシウム、ケイ素、チタン、鉄等の金属不純物の含有量の合計を１００ｐｐｍ以下としたものである。 The polishing carrier material of the present invention is used as a material for a polishing carrier which is a member for holding an object to be polished when the surface of a hard disk or the like is polished in the manufacturing process of a hard disk drive device or the like. The polishing carrier material is a laminated plate shape obtained by laminating a prepreg impregnated with a thermal varnish on a base material, and then hot press molding, and the fiber structure of a polyarylate-based melt anisotropic polymer as the base material Or a base material made of natural fibers, and the total content of metal impurities such as aluminum, magnesium, silicon, titanium, and iron is set to 100 ppm or less.
本発明の研磨用キャリア材を得るために、基材としては、金属不純物の含有量が１００ｐｐｍ以下となる材質を用いる。そのために、基材として、ポリアリレート系溶融異方性ポリマーの繊維構造体からなる織物を用いる。この場合、使用する前記ポリアリレート系溶融異方性ポリマーのアルミニウム、マグネシウム、ケイ素、チタン、鉄等の金属不純物の含有量の合計を１００ｐｐｍ以下とする。 In order to obtain the polishing carrier material of the present invention, a material having a metal impurity content of 100 ppm or less is used as the substrate. Therefore, a woven fabric made of a fiber structure of a polyarylate-based melt anisotropic polymer is used as a base material. In this case, the total content of metal impurities such as aluminum, magnesium, silicon, titanium, and iron in the polyarylate-based melt anisotropic polymer to be used is 100 ppm or less.
また、基材として、ポリアリレート系溶融異方性ポリマーの繊維構造体からなる不織布を用いる。この場合、使用する前記ポリアリレート系溶融異方性ポリマーのアルミニウム、マグネシウム、ケイ素、チタン、鉄等の金属不純物の含有量の合計を１００ｐｐｍ以下とする。 Moreover, the nonwoven fabric which consists of a fiber structure of a polyarylate type melt anisotropic polymer is used as a base material. In this case, the total content of metal impurities such as aluminum, magnesium, silicon, titanium, and iron in the polyarylate-based melt anisotropic polymer to be used is 100 ppm or less.
さらに、基材として、天然繊維からなる紙基材を用いる。この場合、紙基材のアルミニウム、マグネシウム、ケイ素、チタン、鉄等の金属不純物の含有量の合計を１００ｐｐｍ以下とする。 Furthermore, a paper substrate made of natural fibers is used as the substrate. In this case, the total content of metal impurities such as aluminum, magnesium, silicon, titanium, and iron in the paper base is set to 100 ppm or less.
上述の様な３種類の材質の基材に熱硬化性樹脂を含浸させたプリプレグを積層し、加熱プレス成型することによって得られる本発明の研磨用キャリア材は、アルミニウム、マグネシウム、ケイ素、チタン、鉄等の金属不純物の含有量の合計が１００ｐｐｍ以下となる。 The carrier material for polishing of the present invention obtained by laminating a prepreg impregnated with a thermosetting resin on a base material of three kinds of materials as described above, and heat-press molding is aluminum, magnesium, silicon, titanium, The total content of metal impurities such as iron is 100 ppm or less.
前記ワニスは熱硬化性樹脂からなるものを用いる。前記熱硬化性樹脂は特に限定するものではないが、例えば、ビスマレイミド樹脂を用いることができる。また、前記ワニスには、熱硬化性樹脂と他の樹脂を混合させたものを用いることも可能である。例えば、前記ビスマレイミド樹脂とノボラック型フェノールを、１：１〜４：１の割合で混合させたものを用いることも可能である。そして、加熱プレス成型の工程は従来と同じ方法を用いる。 The varnish is made of a thermosetting resin. Although the said thermosetting resin is not specifically limited, For example, a bismaleimide resin can be used. The varnish may be a mixture of a thermosetting resin and another resin. For example, it is possible to use a mixture of the bismaleimide resin and the novolac type phenol in a ratio of 1: 1 to 4: 1. And the process same as the past is used for the process of hot press molding.
基材として、上述のように３種類の材質を用いることが可能であるが、これらの基材を使用する場合に、同じ材質の基材を複数積層して形成した研磨用キャリア材、および、異なる材質の基材を組み合わせて積層して形成した研磨用キャリア材の両方が可能であり、組み合わせ方法についても特に限定するものではなく、例えば、３種類の基材を積層する等、様々な組み合わせを用いることが可能である。 As the base material, it is possible to use three kinds of materials as described above. When these base materials are used, a polishing carrier material formed by laminating a plurality of base materials of the same material, and Both polishing carrier materials formed by combining and laminating substrates of different materials are possible, and the combination method is not particularly limited. For example, various combinations such as laminating three types of substrates Can be used.
３種類の基材を用いた研磨用キャリア材の実施例について以下に説明する。まず初めに、３種類の基材について説明する。第１基材として、ポリアリレート系溶融異方性ポリマーの繊維構造体からなる織物を使用する。前記織物に含まれる各元素の含有量（％）は、Ｃ：９９．７９９％、Ｎａ：０．１８５％、Ｐ：０．００３％、Ｓ：０．００９％、Ｋ：０．００４％とし、金属不純物の含有量の合計を１００ｐｐｍ以下とする。 Examples of the carrier material for polishing using three types of base materials will be described below. First, three types of base materials will be described. As a 1st base material, the textile fabric which consists of a fiber structure of a polyarylate type melt anisotropic polymer is used. The content (%) of each element contained in the woven fabric is C: 99.799%, Na: 0.185%, P: 0.003%, S: 0.009%, K: 0.004% The total content of metal impurities is 100 ppm or less.
第２基材として、ポリアリレート系溶融異方性ポリマーの繊維構造体からなる不織布を使用する。前記織物に含まれる各元素の含有量（％）は、Ｃ：９９．６８６％、Ｎａ：０．２９２％、Ｓｉ：０．０１１％、Ｓ：０．００８％、Ｋ：０．００２％、Ｆｅ：０．００１％とし、金属不純物の含有量の合計を１００ｐｐｍ以下とする。 As the second base material, a non-woven fabric made of a fiber structure of a polyarylate-based melt anisotropic polymer is used. The content (%) of each element contained in the fabric is C: 99.686%, Na: 0.292%, Si: 0.011%, S: 0.008%, K: 0.002%, Fe: 0.001%, and the total content of metal impurities is 100 ppm or less.
第３基材として、天然繊維からなる定性濾紙を使用する。前記織物に含まれる各元素の含有量（％）は、Ｃ：９９．７９９％、Ｎａ：０．１８８％、Ｐ：０．００３％、Ｓ：０．００３％、Ｃａ：０．００６、Ｃｕ：０．００１％とし、金属不純物の含有量の合計を１００ｐｐｍ以下とする。 As the third substrate, a qualitative filter paper made of natural fibers is used. The content (%) of each element contained in the fabric is C: 99.799%, Na: 0.188%, P: 0.003%, S: 0.003%, Ca: 0.006, Cu : 0.001%, and the total content of metal impurities is 100 ppm or less.
第１〜３基材に含浸させるワニスとして、ビスマレイミド樹脂とノボラック型フェノールを２：１で配合したものを用いる。前記ワニスに含まれる各元素の含有量（％）は、Ｃ：９９．６５７％、Ｎａ：０．３３７％、Ｓ：０．００５％、Ｃｕ０．００１％とし、金属不純物の含有量の合計を１００ｐｐｍ以下とする。 As a varnish to be impregnated into the first to third base materials, a mixture of bismaleimide resin and novolac type phenol in a ratio of 2: 1 is used. The content (%) of each element contained in the varnish is C: 99.657%, Na: 0.337%, S: 0.005%, Cu 0.001%, and the total content of metal impurities is 100 ppm or less.
第１基材に前記ワニスを含浸させた第１プリプレグに含まれる各元素の含有量（％）は、Ｃ：９９．７０１％、Ｎａ：０．２９１％、Ｓ：０．００７％、Ｃｕ：０．００１％となり、金属不純物の含有量の合計が１００ｐｐｍ以下となる。 The content (%) of each element contained in the first prepreg in which the first base material was impregnated with the varnish was C: 99.701%, Na: 0.291%, S: 0.007%, Cu: 0.001%, and the total content of metal impurities is 100 ppm or less.
第２基材に前記ワニスを含浸させた第２プリプレグに含まれる各元素の含有量（％）は、Ｃ：９９．６７２％、Ｎａ：０．３１３％、Ｓｉ：０．００８％、Ｓ：０．００６％、Ｆｅ：０．００１％となり、金属不純物の含有量の合計が１００ｐｐｍ以下となる。 The content (%) of each element contained in the second prepreg obtained by impregnating the varnish into the second base material is C: 99.672%, Na: 0.313%, Si: 0.008%, S: 0.006% and Fe: 0.001%, and the total content of metal impurities is 100 ppm or less.
第３基材に前記ワニスを含浸させた第３プリプレグに含まれる各元素の含有量（％）は、Ｃ：９９．８１８％、Ｎａ：０．１６９％、Ｐ：０．００３％、Ｓ：０．００３％、Ｃａ：０．００６％、Ｓｃ：０．００１％となり、金属不純物の含有量の合計が１００ｐｐｍ以下となる。 The content (%) of each element contained in the third prepreg impregnated with the varnish in the third base material was C: 99.818%, Na: 0.169%, P: 0.003%, S: 0.003%, Ca: 0.006%, Sc: 0.001%, and the total content of metal impurities is 100 ppm or less.
第１プリプレグだけを積層し、加熱プレス成型したものを第１研磨用キャリア材とする。第１研磨用キャリア材に含まれる各元素の含有量（％）は、Ｃ：９９．６４９％、Ｎａ：０．３４１％、Ｓ：０．００８％、Ｃｕ：０．００２％となり、金属不純物の含有量の合計が１００ｐｐｍ以下となる。 Only the first prepreg is laminated and subjected to hot press molding as a first polishing carrier material. The content (%) of each element contained in the first polishing carrier material was C: 99.649%, Na: 0.341%, S: 0.008%, Cu: 0.002%, and metal impurities The total content of is 100 ppm or less.
第１プリプレグと第３プリプレグを積層し、加熱プレス成型したものを第２研磨用キャリア材とする。第２研磨用キャリア材に含まれる各元素の含有量（％）は、Ｃ：９９．６６９％、Ｎａ：０．３２３％、Ｓ：０．００８％となり、金属不純物の含有量の合計が１００ｐｐｍ以下となる。 The first prepreg and the third prepreg are laminated and heat-press molded to obtain a second polishing carrier material. The content (%) of each element contained in the second polishing carrier material is C: 99.669%, Na: 0.323%, S: 0.008%, and the total content of metal impurities is 100 ppm. It becomes as follows.
第２プリプレグと第３プリプレグを積層し、加熱プレス成型したものを第３研磨用キャリア材とする。第３研磨用キャリア材に含まれる各元素の含有量（％）は、Ｃ：９９．７４４％、Ｎａ：０．２４５％、Ｓ：０．００９％、Ｃｕ：０．００２％となり、金属不純物の含有量の合計が１００ｐｐｍ以下となる。 A third polishing carrier material is obtained by laminating the second prepreg and the third prepreg and then heat-press molding them. The content (%) of each element contained in the third polishing carrier material was C: 99.744%, Na: 0.245%, S: 0.009%, Cu: 0.002%, and metal impurities The total content of is 100 ppm or less.
第１プリプレグと第２プリプレグを積層し、加熱プレス成型したものを第４研磨用キャリア材とする。第４研磨用キャリア材に含まれる各元素の含有量（％）は、Ｃ：９９．７７８％、Ｎａ：０．２１０％、Ｓ：０．０１０％、Ｃｕ：０．００２％となり、金属不純物の含有量の合計が１００ｐｐｍ以下となる。 The first prepreg and the second prepreg are laminated and heat-press molded to obtain a fourth polishing carrier material. The content (%) of each element contained in the fourth polishing carrier material was C: 99.778%, Na: 0.210%, S: 0.010%, Cu: 0.002%, and metal impurities The total content of is 100 ppm or less.
比較例として、従来の研磨用キャリア材について説明する。比較例１として、アラミド繊維を基材として用いた場合について説明する。アラミド繊維の基材に熱硬化性樹脂を含浸させて積層し、加熱プレス成型して得られる積層板を比較例１とする。比較例１の積層板に含まれる各元素の含有量（％）は、Ｃ：９１．３７％、Ｍｇ：０．６５％、Ａｌ：０．６５％、Ｓ：０．０１％、Ｃａ：０．０１、Ｃｕ：０．０１％、Ｂｒ：１．０９％となり、金属不純物の含有量の合計が１００ｐｐｍを大きく上回る。 As a comparative example, a conventional polishing carrier material will be described. As Comparative Example 1, a case where an aramid fiber is used as a base material will be described. A laminated board obtained by impregnating a base material of an aramid fiber with a thermosetting resin, laminating, and hot press molding is referred to as Comparative Example 1. The content (%) of each element contained in the laminate of Comparative Example 1 was C: 91.37%, Mg: 0.65%, Al: 0.65%, S: 0.01%, Ca: 0 0.01, Cu: 0.01%, Br: 1.09%, and the total content of metal impurities greatly exceeds 100 ppm.
比較例２として、ガラス繊維からなる基材について説明する。ガラス繊維の基材に含まれる各元素の含有量（％）は、Ｍｇ：０．５３％、Ａｌ：０．５３％、Ｓｉ：４６．０３％、Ｋ：０．３２％、Ｃａ：３８．８４、Ｔｉ：０．２５％、Ｆｅ：０．３８％、Ｓｒ：０．５４％となり、金属不純物の含有量の合計が１００ｐｐｍを大きく上回る。 As Comparative Example 2, a substrate made of glass fiber will be described. The content (%) of each element contained in the glass fiber substrate is Mg: 0.53%, Al: 0.53%, Si: 46.03%, K: 0.32%, Ca: 38. 84, Ti: 0.25%, Fe: 0.38%, Sr: 0.54%, and the total content of metal impurities greatly exceeds 100 ppm.
比較例３として、比較例２のガラス繊維を基材として用いた場合について説明する。ガラス繊維の基材にエポキシ樹脂を含浸させて積層し、加熱プレス成型して得られる積層板を比較例３とする。比較例３の積層板に含まれる各元素の含有量（％）は、Ｃ：９６．４７％、Ａｌ：０．４３％、Ｓｉ：１．２５％、Ｓ：０．０１％、Ｃａ：１．７８、Ｔｉ：０．０４％、Ｆｅ：０．０３％、Ｂｒ：０．０１％、Ｓｒ：０．０１％となり、金属不純物の含有量の合計が１００ｐｐｍを大きく上回る。 As Comparative Example 3, a case where the glass fiber of Comparative Example 2 is used as a base material will be described. A laminated sheet obtained by impregnating a glass fiber base material with an epoxy resin and laminating and heating and press-molding is referred to as Comparative Example 3. The content (%) of each element contained in the laminate of Comparative Example 3 was C: 96.47%, Al: 0.43%, Si: 1.25%, S: 0.01%, Ca: 1 .78, Ti: 0.04%, Fe: 0.03%, Br: 0.01%, Sr: 0.01%, and the total content of metal impurities greatly exceeds 100 ppm.
以上の様に、本願発明の研磨用キャリア材は、金属不純物の含有量の合計が１００ｐｐｍ以下であるのに対し、比較例では、金属不純物の含有量の合計が１００ｐｐｍを大幅に上回っている。本発明の研磨用キャリア材は、このように従来よりも金属不純物が大幅に減少されていることによって、研磨用キャリアによる金属イオンコンタミネーションの発生を大幅に減少させることが可能となり、ハードディスクドライブ装置の製造過程におけるディスク、読み取りヘッド等への金属イオンの付着を原因とするハードディスクドライブ装置のディスク、読み取りヘッドの破壊を防止することが可能となる。 As described above, the polishing carrier material of the present invention has a total content of metal impurities of 100 ppm or less, whereas in the comparative example, the total content of metal impurities significantly exceeds 100 ppm. The polishing carrier material according to the present invention, in which the metal impurities are greatly reduced as compared with the conventional one, can greatly reduce the occurrence of metal ion contamination by the polishing carrier, and the hard disk drive device In this manufacturing process, it is possible to prevent destruction of the disk and read head of the hard disk drive device due to the adhesion of metal ions to the disk and read head.
このような本発明の研磨用キャリア材の特徴は、従来の研磨用キャリア材とは異なり、金属不純物含有量が低いものを用いることによって実現されており、従来にはない効果を奏することが可能となっている。 Such characteristics of the polishing carrier material of the present invention are realized by using a material having a low metal impurity content, unlike the conventional polishing carrier material, and it is possible to achieve an unprecedented effect. It has become.
Claims (5)
基材に熱硬化性樹脂からなるワニスが含浸されたプリプレグが積層されて、加熱プレス成型された積層板であり、
前記基材は、ポリアリレート系溶融異方性ポリマーの繊維構造体または天然繊維からなり、
アルミニウム、マグネシウム、ケイ素、チタン、鉄である金属不純物の含有量の合計が１００ｐｐｍ以下であることを特徴とする研磨用キャリア材。 A polishing carrier material used for a polishing carrier for holding an object to be polished when performing a polishing operation,
A prepreg impregnated with a varnish made of a thermosetting resin is laminated on a base material, and is a laminated board that is hot press molded,
The substrate is made of a polyarylate-based melt anisotropic polymer fiber structure or natural fiber,
A polishing carrier material, wherein the total content of metal impurities such as aluminum, magnesium, silicon, titanium, and iron is 100 ppm or less.
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