JP2015100894A - Polishing pad and method of manufacturing the polishing pad - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polishing pad which exhibits high planarization efficiency and also an excellent low scratching property, and can be used for a long period of time without wear and clog.SOLUTION: A polishing pad includes a sheet, as a polishing layer, having a void ratio of 5-35% which is formed by adhering a plurality of wet-heat adhesive fibers containing wet-heat adhesive resin which exhibits adhesiveness by wet-heat treatment. Thereby, as the entire polishing pad, high hardness is maintained to maintain high planarization efficiency, and a low scratching property can be secured by decreasing an elastic modulus of the only polishing surface.

Description

本発明は、半導体ウェハ等の基材や半導体デバイス等の研磨に好ましく用いられる研磨パッド及び研磨パッドの製造方法に関する。   The present invention relates to a polishing pad preferably used for polishing a substrate such as a semiconductor wafer or a semiconductor device, and a method for manufacturing the polishing pad.

従来、半導体ウェハやガラスウェハを鏡面加工したり、半導体デバイスの製造工程における絶縁膜や金属膜による凹凸を平坦化加工したりするための研磨工程に研磨パッドが用いられている。とくに、半導体デバイスの製造においては、近年の高集積化及び多層配線化の進展に伴い、少ない研磨量や短い研磨時間で被研磨材の表面(以下、被研磨面とも称する)を平坦化する性能である平坦化効率や、研磨時に被研磨面に傷をつけにくい性能である低スクラッチ性の向上が求められている。   Conventionally, a polishing pad is used in a polishing process for mirror-finishing a semiconductor wafer or a glass wafer, or for flattening unevenness due to an insulating film or a metal film in a semiconductor device manufacturing process. In particular, in the manufacture of semiconductor devices, the performance of flattening the surface of a material to be polished (hereinafter also referred to as the surface to be polished) with a small amount of polishing and a short polishing time with the progress of high integration and multilayer wiring in recent years. Thus, there is a demand for improvement in flattening efficiency and low scratch property, which is a performance that hardly damages the surface to be polished during polishing.

研磨パッドとしては、不織布にポリウレタン樹脂を含浸させた不織布タイプの研磨パッドや、2液硬化型ポリウレタンを用いて注型発泡硬化後、適宜研削またはスライスすることにより製造される発泡ポリウレタンタイプの研磨パッドが知られている。一般に、不織布タイプの研磨パッドは低弾性で軟質であり、発泡ポリウレタンタイプの研磨パッドは高弾性で高剛性である。   As a polishing pad, a non-woven type polishing pad in which a non-woven fabric is impregnated with a polyurethane resin, or a foamed polyurethane type polishing pad manufactured by grinding or slicing appropriately after casting and foaming using a two-component curable polyurethane. It has been known. In general, a non-woven fabric type polishing pad has low elasticity and is soft, and a foamed polyurethane type polishing pad has high elasticity and high rigidity.

従来の不織布タイプの研磨パッドは、発泡ポリウレタンタイプの研磨パッドに比べて、被研磨面に接触する面(以下、研磨面とも称する)が柔軟であるために被研磨面の低スクラッチ性には優れるが、その反面、低弾性であるために平坦化効率が低かった。   A conventional non-woven fabric type polishing pad is superior to a foamed polyurethane type polishing pad in that the surface in contact with the surface to be polished (hereinafter also referred to as the polishing surface) is flexible and therefore has low scratch properties on the surface to be polished. However, the flattening efficiency was low due to the low elasticity.

一方、発泡ポリウレタンタイプの研磨パッドは、高剛性であるために平坦化効率は高いが、その反面、研磨時に被研磨面の凸部に対して局所的に荷重が掛かりやすいために低スクラッチ性に劣っていた。また、発泡ポリウレタンは製造時の反応及び発泡が不均一であるために発泡構造がばらつきやすく、発泡構造のばらつきは、研磨速度や平坦化効率等の研磨特性にばらつきを発生させる原因になるという問題もあった。さらに発泡ポリウレタン自身の硬度を向上させる技術的な限界により、平坦化効率のさらなる向上は難しかった。   On the other hand, polyurethane foam type polishing pads have high leveling efficiency due to their high rigidity, but on the other hand, they are less scratching because they tend to apply local loads to the projections of the surface to be polished during polishing. It was inferior. In addition, foamed polyurethane has non-uniform reaction and foaming during manufacturing, and therefore the foamed structure tends to vary, and the variation in foamed structure causes variations in polishing characteristics such as polishing speed and planarization efficiency. There was also. Furthermore, due to the technical limit of improving the hardness of the polyurethane foam itself, it has been difficult to further improve the planarization efficiency.

不織布タイプの研磨パッド及び発泡ポリウレタンタイプの研磨パッドのそれぞれの問題を解決した、優れた平坦化効率と低スクラッチ性とを兼ね備えた研磨パッドが求められている。しかしながら、発泡ポリウレタンタイプの研磨パッドや従来の不織布タイプの研磨パッドでは、この要求を満たすことが難しかった。発泡ポリウレタンタイプの研磨パッドの平坦化効率をさらに向上させるためには、より高い硬度が必要である。しかしながら、研磨パッドの硬度を高くすると、一般に低スクラッチ性が低下する。従って、発泡ポリウレタンタイプの研磨パッドにおいては、高い平坦化効率と優れた低スクラッチ性とはトレードオフの関係になるために、優れた平坦化効率と低スクラッチ性とを充分に兼ね備えた研磨パッドを得ることは困難であった。   There is a need for a polishing pad that has both excellent planarization efficiency and low scratch resistance, which solves the respective problems of the nonwoven fabric type polishing pad and the foamed polyurethane type polishing pad. However, it has been difficult to satisfy this requirement with a foamed polyurethane type polishing pad or a conventional nonwoven fabric type polishing pad. In order to further improve the planarization efficiency of the foamed polyurethane type polishing pad, higher hardness is required. However, when the hardness of the polishing pad is increased, the low scratch property generally decreases. Therefore, in the foamed polyurethane type polishing pad, since there is a trade-off relationship between high planarization efficiency and excellent low scratch property, a polishing pad that has both excellent planarization efficiency and low scratch property is sufficient. It was difficult to get.

このような問題を解決する技術として、下記特許文献1及び下記特許文献2は、非水溶性の熱可塑性重合体中に水溶性物質を分散させた研磨パッドを開示し、下記特許文献3は、架橋重合体を含有する非水溶性マトリックス材中に水溶性粒子を分散させた研磨パッドを開示している。しかしながら、これらの研磨パッドは、高い平坦化効率と優れた低スクラッチ性との両立については充分なものではなかった。また、これらの研磨パッドは水溶性物質を含み、研磨中にこれらが溶出して研磨特性に悪影響を与えるおそれもあった。さらに、マトリックス中に水溶性物質が不均一に分散しやすいために、研磨特性がばらつきやすいと思われる。   As a technique for solving such a problem, the following Patent Document 1 and the following Patent Document 2 disclose a polishing pad in which a water-soluble substance is dispersed in a water-insoluble thermoplastic polymer. A polishing pad is disclosed in which water-soluble particles are dispersed in a water-insoluble matrix material containing a crosslinked polymer. However, these polishing pads have not been sufficient for achieving both high planarization efficiency and excellent low scratch properties. In addition, these polishing pads contain water-soluble substances, and these may elute during polishing and may adversely affect the polishing characteristics. Furthermore, since the water-soluble substance is easily dispersed in the matrix, the polishing characteristics are likely to vary.

近年の半導体デバイスの製造においては、上述したような高性能化に加えて、研磨パッドを長寿命化させて研磨コストを下げることも求められている。発泡ポリウレタンタイプの研磨パッドは、独立気泡構造を有するために研磨スラリーや研磨屑が深くにまで侵入しにくく、それらの洗浄除去も比較的容易であるために寿命が長い。一方、不織布タイプの研磨パッドは、連通孔構造を有するために、研磨スラリー等が連通孔を介して不織布の深くにまで侵入し、研磨面に存在する空隙を目詰まりさせやすかった。目詰りした研磨スラリー等の洗浄除去は困難であるために寿命が短いという問題もあった。また、目詰まりした研磨スラリー等は、研磨面を傷つけることもあるために、低スクラッチ性を低下させる一因でもあった。   In recent semiconductor device manufacturing, in addition to the above-described high performance, it is also required to extend the life of the polishing pad to lower the polishing cost. A foamed polyurethane type polishing pad has a closed cell structure, so that it is difficult for polishing slurry and polishing debris to penetrate deeply, and cleaning and removal thereof are relatively easy, and thus have a long life. On the other hand, since the nonwoven fabric type polishing pad has a communication hole structure, the polishing slurry or the like penetrates deeply into the nonwoven fabric through the communication holes and easily clogs the voids existing on the polishing surface. There is also a problem that the life is short because it is difficult to remove the clogged polishing slurry. In addition, clogged polishing slurries and the like may damage the polished surface, which is a cause of lowering low scratch properties.

ところで、研磨パッドに関する技術ではないが、下記特許文献4は、湿熱接着性繊維を含み、かつ不織繊維構造を有する成形体であって、不織繊維を構成する繊維が前記湿熱接着性繊維の融着により繊維接着率85%以下の割合で接着され、0.05〜0.7g/cm3の見掛け密度を有する、軽量で高通気性の成形体を開示する。 By the way, although it is not the technique regarding a polishing pad, the following patent document 4 is a molded object which contains a wet heat adhesive fiber, and has a nonwoven fiber structure, Comprising: The fiber which comprises a nonwoven fiber is the said wet heat adhesive fiber. Disclosed is a lightweight, highly breathable molded article that has been bonded to a fiber adhesion rate of 85% or less by fusion and has an apparent density of 0.05 to 0.7 g / cm 3 .

特開2000−34416号公報JP 2000-34416 A 特開2001−47355号公報JP 2001-47355 A 特開2001−334455号公報JP 2001-334455 A WO2007/116676号パンフレットWO2007 / 116676 pamphlet

本発明は、特に半導体基板やガラス、あるいはそれらの上などに形成された絶縁膜や金属膜などを研磨する際に、高い平坦化効率と優れた低スクラッチ性とを兼ね備え、且つ、パッドの磨耗や目詰まりが少なく長時間使用可能な研磨パッドを提供することを目的とする。   The present invention has high planarization efficiency and excellent low scratch property, especially when polishing an insulating film or a metal film formed on a semiconductor substrate, glass, or the like, and wear of a pad. Another object of the present invention is to provide a polishing pad that can be used for a long time with little clogging.

上述のように、高い平坦化効率を有する研磨パッドには、研磨パッド全体として高硬度が要求される。しかしこの場合には、被研磨面の凸部に対して局所的に荷重が掛かりやすくなるために低スクラッチ性が低下する。本発明者らは、上記目的を達成すべく検討を重ねた結果、優れた低スクラッチ性を実現するためには、研磨パッド全体として硬度を低下させる必要はなく、研磨面の表面近傍の弾性率を局所的に低下させればよいと考えた。すなわち、研磨パッド全体としては高硬度を維持させて高い平坦化効率を維持させる一方、研磨面のみの弾性率を低下させることにより優れた低スクラッチ性を確保できるのではないかと考えた。さらに、均一な空孔構造の形成により安定した研磨特性が得られると考え、鋭意検討した結果、本発明に想到した。   As described above, a polishing pad having high planarization efficiency is required to have high hardness as a whole polishing pad. However, in this case, since it becomes easy to apply a load locally to the convex portion of the surface to be polished, the low scratch property is lowered. As a result of repeated investigations to achieve the above object, the inventors of the present invention do not need to lower the hardness of the polishing pad as a whole in order to achieve excellent low scratch properties, and the elastic modulus near the surface of the polishing surface. I thought that it would be good to lower locally. That is, it was considered that the entire polishing pad could maintain high hardness and maintain high planarization efficiency, while ensuring low scratch properties by reducing the elastic modulus of only the polishing surface. Furthermore, the inventors have thought that stable polishing characteristics can be obtained by forming a uniform pore structure, and as a result of intensive studies, the present invention has been conceived.

すなわち本発明の一局面は、湿熱処理により接着性を示す湿熱接着性樹脂を含む複数の湿熱接着性繊維を互いに固着させて形成された、空隙率5〜35%のシートを研磨層として備える研磨パッドである。このような研磨パッドにおいては、湿熱処理により接着性を示す湿熱接着性樹脂を含む複数の湿熱接着性繊維を互いに固着させて形成された空隙率の低いシートを研磨層として備える。このようなシートは、従来の不織布タイプの研磨パッドに比べて遥かに低い空隙率を有するために、研磨層全体として非常に高い剛性を有するものになる。また、湿熱処理により吸水して接着性を示す湿熱接着性樹脂が研磨面にも存在するために、研磨時の吸水により研磨層のごく表面のみが軟化する。その結果、高い平坦化効率と優れた低スクラッチ性とを両立させることができる。さらに、シートの空隙率が低いために連通孔が極めて少ないか、ほとんどなくなり、研磨面の空隙が研磨スラリー等で目詰りしにくくなる。   That is, one aspect of the present invention is polishing that includes, as a polishing layer, a sheet having a porosity of 5 to 35%, which is formed by fixing a plurality of wet and heat adhesive fibers including a wet and heat adhesive resin that exhibits adhesion by wet heat treatment. It is a pad. Such a polishing pad includes, as a polishing layer, a sheet having a low porosity formed by adhering a plurality of wet heat adhesive fibers containing a wet heat adhesive resin that exhibits adhesiveness by wet heat treatment. Such a sheet has a much lower porosity than a conventional non-woven fabric type polishing pad, so that the entire polishing layer has very high rigidity. Further, since a wet heat adhesive resin that absorbs water by wet heat treatment and exhibits adhesiveness is also present on the polished surface, only the very surface of the polishing layer is softened by water absorption during polishing. As a result, both high planarization efficiency and excellent low scratch properties can be achieved. Furthermore, since the porosity of the sheet is low, the communication holes are very few or almost absent, and the gaps on the polishing surface are not easily clogged with polishing slurry or the like.

また、シートは、その研磨面のD硬度が60〜80であることが高い研磨速度が得られ、低スクラッチ性にも優れる点から好ましい。   In addition, the sheet preferably has a D hardness of 60 to 80 on the polished surface from the viewpoint of obtaining a high polishing rate and being excellent in low scratch properties.

また、シートは、断面を走査型電子顕微鏡で撮影した像において、繊維の断面の輪郭総数に対して、他の繊維に接着されている繊維の断面の輪郭数の割合が90%以上であることが好ましい。また、シートは、フラジール形法による通気度が1cm/cm/秒以下であることが好ましい。これらの場合には、湿熱接着性繊維により、繊維の表面が広く接着して連通孔がほとんどなくなるために研磨スラリー等が研磨層の深い部分に侵入しにくくなる。そのために、研磨面の空隙がより目詰りしにくくなるとともに、研磨スラリーが被研磨面に供給されやすくなる。 Further, in the image obtained by photographing the cross section with a scanning electron microscope, the ratio of the number of cross-sectional contours of fibers bonded to other fibers to the total number of cross-sectional contours of the fibers is 90% or more. Is preferred. Moreover, it is preferable that the sheet has an air permeability of 1 cm 3 / cm 2 / sec or less according to the fragile method. In these cases, the wet and heat adhesive fibers adhere widely to the surface of the fibers and there are almost no communication holes, so that the polishing slurry or the like hardly penetrates into the deep part of the polishing layer. For this reason, the gaps in the polishing surface are less likely to be clogged, and the polishing slurry is easily supplied to the surface to be polished.

また、湿熱接着性樹脂は、エチレン共重合率10〜60モル%のエチレン−ビニルエステル共重合体のケン化物であることが、良好な湿熱接着性を示すとともに、研磨時に吸水しても高い強度や耐摩耗性を維持する点から好ましい。   Further, the wet heat adhesive resin is a saponified ethylene-vinyl ester copolymer having an ethylene copolymerization rate of 10 to 60 mol%, and exhibits good wet heat adhesiveness and high strength even when water is absorbed during polishing. And from the point of maintaining wear resistance.

また、湿熱接着性繊維は、湿熱処理により接着性を示さない非湿熱接着性樹脂と湿熱接着性樹脂と、を含む繊維であり、湿熱接着性樹脂は、非湿熱接着性樹脂からなる繊維の表面に、その長手方向に連続するように被着されていること、とくには、湿熱接着性繊維が、非湿熱接着性樹脂からなる芯部と湿熱接着性樹脂からなる鞘部とを備える芯鞘型複合繊維であることが、繊維同士の接着性が高くパッドの磨耗が少なくなる点から好ましい。   The wet heat adhesive fiber is a fiber containing a non-wet heat adhesive resin and a wet heat adhesive resin that do not exhibit adhesiveness by wet heat treatment, and the wet heat adhesive resin is a surface of a fiber made of the non-humid heat adhesive resin. And a sheath-core type in which the wet-heat adhesive fiber has a core portion made of a non-wet heat adhesive resin and a sheath portion made of a wet heat adhesive resin. A composite fiber is preferable from the viewpoint of high adhesion between fibers and less pad wear.

また、湿熱接着性繊維の平均繊度が0.1〜10dtexであることが、研磨速度や研磨均一性に優れる点から好ましい。   Moreover, it is preferable that the average fineness of wet heat adhesive fiber is 0.1-10 dtex from the point which is excellent in a grinding | polishing speed and grinding | polishing uniformity.

また、研磨層の研磨面と反対側にクッション層が積層されていることが、研磨均一性を向上させることができる点から好ましい。   Moreover, it is preferable from the point which can improve polishing uniformity that the cushion layer is laminated | stacked on the opposite side to the grinding | polishing surface of a grinding | polishing layer.

また、半導体デバイスの構成材料を研磨する場合には、研磨層の研磨面側の算術平均粗さ(Ra)が1〜6μm、且つ最大高さ(Rz)が10〜60μmであることが、研磨速度や平坦性、段差解消性に優れる点から好ましい。   In addition, when polishing a constituent material of a semiconductor device, it is determined that the arithmetic average roughness (Ra) on the polishing surface side of the polishing layer is 1 to 6 μm and the maximum height (Rz) is 10 to 60 μm. It is preferable from the viewpoint of excellent speed, flatness, and level difference elimination.

また本発明の他の一局面は、湿熱処理により接着性を示す湿熱接着性樹脂を含む湿熱接着性繊維を含有する繊維ウェブを製造する工程と、繊維ウェブを湿熱処理することにより繊維ウェブを形成する繊維を接着させて不織繊維基材を形成する工程と、不織繊維基材を、空隙率5〜35%になるように加熱加圧処理することによりシートを形成する工程と、を含む研磨パッドの製造方法である。このような製造方法によれば、上述したようなシートを研磨層として備える研磨パッドを得ることができる。   Another aspect of the present invention is a process for producing a fiber web containing a wet heat adhesive fiber containing a wet heat adhesive resin that exhibits adhesion by wet heat treatment, and forming the fiber web by wet heat treatment of the fiber web. Forming a non-woven fiber base material by bonding the fibers to be formed, and forming a sheet by heating and pressurizing the non-woven fiber base material so as to have a porosity of 5 to 35%. It is a manufacturing method of a polishing pad. According to such a manufacturing method, a polishing pad provided with the above-described sheet as a polishing layer can be obtained.

本発明によれば、高い平坦化効率と優れた低スクラッチ性とを兼ね備え、且つ、パッド磨耗や目詰まりが少なく長時間使用可能な研磨パッドが得られる。特に、半導体基板やガラス、あるいはそれらの上などに形成された絶縁膜や金属膜などを化学機械研磨する際に好適である。   According to the present invention, it is possible to obtain a polishing pad that has both high planarization efficiency and excellent low scratch properties and can be used for a long time with less pad wear and clogging. In particular, it is suitable for chemical mechanical polishing of a semiconductor substrate, glass, or an insulating film or a metal film formed thereon.

図1は、製造例2で得られたシート2の断面のSEM写真である。FIG. 1 is an SEM photograph of a cross section of the sheet 2 obtained in Production Example 2. 図2は、製造例3で得られたシート3の断面のSEM写真である。FIG. 2 is an SEM photograph of a cross section of the sheet 3 obtained in Production Example 3. 図3は、製造例5で得られたシート5の断面のSEM写真である。FIG. 3 is an SEM photograph of the cross section of the sheet 5 obtained in Production Example 5. 図4は、比較製造例3で得られたシート10の研磨層の断面のSEM写真である。FIG. 4 is an SEM photograph of a cross section of the polishing layer of the sheet 10 obtained in Comparative Production Example 3.

本発明に係る研磨パッドの一実施形態について詳しく説明する。   An embodiment of a polishing pad according to the present invention will be described in detail.

本実施形態の研磨パッドは、湿熱処理により接着性を示す湿熱接着性樹脂を含む複数の湿熱接着性繊維を互いに固着させて形成された、空隙率5〜35%のシートを研磨層として備える。   The polishing pad of this embodiment includes a sheet having a porosity of 5 to 35%, which is formed by fixing a plurality of wet heat adhesive fibers including a wet heat adhesive resin that exhibits adhesiveness by wet heat treatment, to each other as a polishing layer.

湿熱接着性繊維は湿熱処理により接着性を示す湿熱接着性樹脂を含む繊維であって、例えば、高温水蒸気や熱水に接触させる等の湿熱処理により接着性を帯び、湿熱接着性繊維同士、または、湿熱接着性繊維と湿熱処理により接着性を示さない非湿熱接着性繊維とを接着する繊維である。湿熱処理により湿熱接着性樹脂は軟化して流動したり変形したりするために繊維間を強固に接着することができる。そして、得られる研磨層の研磨面に湿熱接着性樹脂が存在することにより、研磨スラリーの水分を吸水して研磨面付近のみが軟化することによりスクラッチの発生を抑制する。   The wet heat adhesive fiber is a fiber containing a wet heat adhesive resin that exhibits adhesiveness by wet heat treatment, for example, it is adhesive by wet heat treatment such as contacting with high temperature steam or hot water, or wet heat adhesive fibers, or It is a fiber that bonds wet heat adhesive fibers and non-wet heat adhesive fibers that do not exhibit adhesive properties by wet heat treatment. Since the wet heat adhesive resin is softened and flows or deforms by the wet heat treatment, the fibers can be firmly bonded to each other. The presence of the wet heat adhesive resin on the polishing surface of the resulting polishing layer absorbs the moisture of the polishing slurry and softens only the vicinity of the polishing surface, thereby suppressing the occurrence of scratches.

湿熱接着性繊維としては、湿熱接着性樹脂のみからなる繊維であっても、異なる種類の湿熱接着性樹脂同士を組み合わせて複合化された複合繊維であっても、湿熱処理により接着性を示さない非湿熱接着性樹脂と湿熱接着性樹脂を組み合わせて複合化された複合繊維であってもよい。なお、湿熱処理の条件は特に限定されないが、例えば、70〜150℃、さらには90〜130℃、とくには100〜120℃程度の高温水蒸気や熱水に接触させるような条件が挙げられる。   Wet and heat-adhesive fibers are not composed of wet heat-adhesive resin alone or composite fibers composed of different kinds of wet and heat-adhesive resins. It may be a composite fiber formed by combining a non-wet heat adhesive resin and a wet heat adhesive resin. In addition, although the conditions of wet heat processing are not specifically limited, For example, 70-150 degreeC, Furthermore, 90-130 degreeC, Especially the conditions which are made to contact high temperature steam and hot water of about 100-120 degreeC are mentioned.

湿熱接着性樹脂の具体例としては、例えば、加水分解によりビニルアルコール骨格を形成するビニルエステル基含有単量体20〜100モル%と不飽和二重結合を有するその他の単量体80〜0モル%との重合体を加水分解(ケン化)して得られる重合体;カルボキシ基,水酸基,エーテル基およびアミド基から選ばれる少なくとも1種の官能基を有する単量体20〜100質量%と不飽和二重結合を有するその他の単量体80〜0質量%とを重合して得られる樹脂;セルロース又はその誘導体;ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシドなどのポリアルキレンオキシドおよびそれらを骨格中に有する樹脂;等が挙げられる。   Specific examples of the wet heat adhesive resin include, for example, 20 to 100 mol% of a vinyl ester group-containing monomer that forms a vinyl alcohol skeleton by hydrolysis and 80 to 0 mol of another monomer having an unsaturated double bond. % Of a polymer obtained by hydrolysis (saponification) of a polymer; 20 to 100% by mass of a monomer having at least one functional group selected from a carboxy group, a hydroxyl group, an ether group and an amide group; Resin obtained by polymerizing 80 to 0% by mass of other monomer having a saturated double bond; cellulose or derivative thereof; polyalkylene oxide such as polyethylene oxide and polypropylene oxide and resin having them in the skeleton; etc. Is mentioned.

なお、加水分解によりビニルアルコール骨格を形成するビニルエステル基含有単量体の具体例としては、例えば酢酸ビニル,プロピオン酸ビニル,酪酸ビニル,カプロン酸ビニル等が挙げられる。また、不飽和二重結合を有するその他の単量体の具体例としては、例えば(メタ)アクリル酸メチル,(メタ)アクリル酸エチル,(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル,(メタ)アクリルアミド,N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド,スチレン,メチルビニルエーテル,ビニルピロリドン,エチレン,プロピレン,ブタジエン等が挙げられる。また、カルボキシ基,水酸基,エーテル基およびアミド基から選ばれる少なくとも1種の官能基を有する単量体の具体例としては、例えば(メタ)アクリル酸,(無水)マレイン酸,イタコン酸,(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル,4−ヒドロキシスチレン,メチルビニルエーテル,エチルビニルエーテル,(メタ)アクリルアミド,N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミドおよびビニルピロリドン等が挙げられる。また、セルロースの誘導体の具体例としては、例えば、メチルセルロースなどのアルキルセルロースエーテル,ヒドロキシメチルセルロースなどのヒドロキシアルキルセルロースエーテル,カルボキシメチルセルロースなどのカルボキシアルキルセルロースエーテルまたはそれらの塩等が挙げられる。また、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド等のポリアルキレンオキシドおよびそれらを骨格中に有する樹脂の具体例としては、例えば、ポリエチレングリコールやポリプロピレングリコールなどを共重合したポリエステルまたはポリウレタン等が挙げられる。なお、例えば、(メタ)アクリル酸のような表記は、メタアクリル酸またはアクリル酸を意味する。従って、(メタ)アクリルアミドの表記はメタクリルアミドまたはアクリルアミドを意味する。   Specific examples of the vinyl ester group-containing monomer that forms a vinyl alcohol skeleton by hydrolysis include vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl caproate, and the like. Specific examples of the other monomer having an unsaturated double bond include, for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, styrene, methyl vinyl ether, vinyl pyrrolidone, ethylene, propylene, butadiene and the like can be mentioned. Specific examples of the monomer having at least one functional group selected from a carboxy group, a hydroxyl group, an ether group, and an amide group include (meth) acrylic acid, (anhydrous) maleic acid, itaconic acid, (meta ) 2-hydroxyethyl acrylate, 4-hydroxystyrene, methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, vinylpyrrolidone and the like. Specific examples of cellulose derivatives include alkyl cellulose ethers such as methyl cellulose, hydroxyalkyl cellulose ethers such as hydroxymethyl cellulose, carboxyalkyl cellulose ethers such as carboxymethyl cellulose, and salts thereof. Moreover, specific examples of polyalkylene oxides such as polyethylene oxide and polypropylene oxide and resins having these in the skeleton include polyester or polyurethane copolymerized with polyethylene glycol, polypropylene glycol, and the like. For example, a notation such as (meth) acrylic acid means methacrylic acid or acrylic acid. Therefore, the notation of (meth) acrylamide means methacrylamide or acrylamide.

上述したような湿熱接着性樹脂は、単独でも2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中では、加水分解によりビニルアルコール骨格を形成するビニルエステル基含有単量体20〜100モル%と不飽和二重結合を有するその他の単量体80〜0モル%との重合体を加水分解(ケン化)して得られる重合体が、湿熱接着性に優れ、また、研磨時に吸水しても高い強度や耐摩耗性を維持する点から好ましい。なお、ビニルエステル基含有単量体とその他の単量体との重合体は、ケン化により主鎖骨格中のビニルエステル単位はビニルアルコール単位に変換される。   The wet heat adhesive resins as described above may be used alone or in combination of two or more. Among these, a polymer of 20 to 100 mol% of a vinyl ester group-containing monomer that forms a vinyl alcohol skeleton by hydrolysis and 80 to 0 mol% of another monomer having an unsaturated double bond is hydrolyzed. A polymer obtained by decomposition (saponification) is preferable in that it has excellent wet heat adhesion and maintains high strength and wear resistance even when water is absorbed during polishing. In addition, in the polymer of a vinyl ester group-containing monomer and another monomer, the vinyl ester unit in the main chain skeleton is converted into a vinyl alcohol unit by saponification.

加水分解によりビニルアルコール骨格を形成するビニルエステル基含有単量体単位とその他の単量体単位とを含む重合体中の、その他の単量体単位の共重合率としては、10〜60モル%、さらには、20〜55モル%、とくには、30〜50モル%であることが好ましい。   The copolymerization rate of other monomer units in the polymer containing a vinyl ester group-containing monomer unit that forms a vinyl alcohol skeleton by hydrolysis and other monomer units is 10 to 60 mol%. Furthermore, it is preferably 20 to 55 mol%, particularly 30 to 50 mol%.

また、加水分解によりビニルアルコール骨格を形成するビニルエステル基含有単量体20〜100モル%と不飽和二重結合を有するその他の単量体80〜0モル%との重合体を加水分解(ケン化)して得られる重合体としては、酢酸ビニルとエチレンとの重合体のケン化物である、エチレン−ビニルエステル共重合体のケン化物(エチレン−ビニルアルコール共重合体(EVOH)とも称される)が特に好ましい。   In addition, a polymer of 20 to 100 mol% of a vinyl ester group-containing monomer that forms a vinyl alcohol skeleton by hydrolysis and 80 to 0 mol% of another monomer having an unsaturated double bond is hydrolyzed (ken The polymer obtained by saponification is a saponified product of ethylene-vinyl ester copolymer (ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVOH)) which is a saponified product of vinyl acetate and ethylene. Is particularly preferred.

EVOHのエチレン単位の共重合率としては、10〜60モル%、さらには20〜55モル%、とくには30〜50モル%であることが好ましい。エチレン単位の共重合率がこのような範囲である場合には、高い湿熱接着性を有するにもかかわらず、熱水溶解性は低いという特異な性質が得られる。エチレン単位の共重合率が低すぎる場合には、低温の水や水性スラリーに容易に膨潤したりゲル化しやすいEVOHが得られ、得られる研磨パッドの研磨速度が低下しやすくなる傾向がある。また、エチレン単位の共重合率が高すぎる場合には、吸湿性が低下することにより湿熱接着性が低下し、得られる研磨層の強度や耐摩耗性が低下する傾向がある。なお、エチレン単位の共重合率が30〜50モル%の場合には、研磨層の耐久性や研磨速度がとくに優れる点から好ましい。   The copolymerization rate of EVOH ethylene units is preferably 10 to 60 mol%, more preferably 20 to 55 mol%, and particularly preferably 30 to 50 mol%. When the copolymerization rate of the ethylene unit is within such a range, a unique property that the hot water solubility is low despite the high wet heat adhesion is obtained. When the copolymerization rate of ethylene units is too low, EVOH that easily swells or gels in low-temperature water or aqueous slurry is obtained, and the polishing rate of the resulting polishing pad tends to decrease. Moreover, when the copolymerization rate of an ethylene unit is too high, wet heat adhesiveness falls by a hygroscopic fall, and there exists a tendency for the intensity | strength and abrasion resistance of the obtained polishing layer to fall. In addition, when the copolymerization rate of an ethylene unit is 30-50 mol%, it is preferable from the point which is especially excellent in durability of a polishing layer and polishing rate.

また、EVOHにおける、ビニルエステル単位のケン化度(加水分解した割合)としては、90〜99.99モル%、さらには93〜99.9モル%、とくには95〜99.5モル%程度であることが好ましい。ケン化度が低すぎる場合には、熱安定性が低下することにより紡糸時に熱分解やゲル化を起こしやすくなる傾向がある。また、ケン化度が高すぎる場合には、ケン化に長時間要するなど生産性が低下する傾向がある。   Moreover, as a saponification degree (ratio which hydrolyzed) the vinyl ester unit in EVOH, it is 90-99.99 mol%, Furthermore, 93-99.9 mol%, Especially about 95-99.5 mol%. Preferably there is. When the degree of saponification is too low, thermal stability tends to decrease, so that thermal decomposition or gelation tends to occur during spinning. Further, when the degree of saponification is too high, productivity tends to decrease, for example, it takes a long time for saponification.

また、湿熱接着性繊維が湿熱接着性樹脂と非湿熱接着性樹脂との複合繊維であることが、得られるシートの強度や硬さを調整しやすい点から好ましい。非湿熱接着性樹脂の具体例としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート,ポリトリメチレンテレフタレート,ポリブチレンテレフタレート,ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂;ポリプロピレン系樹脂等のポリオレフィン系樹脂;ポリアミド6,ポリアミド66,ポリアミド610,ポリアミド10,ポリアミド12,ポリアミド6−12,ポリアミド9T等のポリアミド系樹脂;(メタ)アクリル系樹脂;塩化ビニル系樹脂;スチレン系樹脂;ポリカーボネート系樹脂;ポリウレタン系樹脂;熱可塑性エラストマー等の非水溶性樹脂が挙げられる。これらは単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中では、ポリエステル系樹脂やポリアミド系樹脂が、とくにはポリエチレンテレフタレートが、EVOHのような湿熱接着性樹脂よりも融点が高く、耐熱性や繊維形成性とのバランスに優れる点から特に好ましい。   Moreover, it is preferable that the wet heat adhesive fiber is a composite fiber of a wet heat adhesive resin and a non-wet heat adhesive resin from the viewpoint of easily adjusting the strength and hardness of the obtained sheet. Specific examples of the non-wet heat adhesive resin include, for example, polyester resins such as polyethylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, and polyethylene naphthalate; polyolefin resins such as polypropylene resin; polyamide 6, polyamide 66, polyamide 610, polyamide 10, polyamide 12, polyamide 6-12, polyamide 9T, and other polyamide resins; (meth) acrylic resins; vinyl chloride resins; styrene resins; polycarbonate resins; polyurethane resins; Non water-soluble resin is mentioned. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, polyester resins and polyamide resins, particularly polyethylene terephthalate, are particularly preferable because they have a higher melting point than wet heat adhesive resins such as EVOH and are excellent in balance between heat resistance and fiber-forming properties.

湿熱接着性繊維が複合繊維である場合、湿熱接着性樹脂は、非湿熱接着性樹脂からなる繊維の表面に、その長手方向に連続するように被着されていることが好ましい。また、複合繊維の横断面の相構造としては、例えば、芯鞘型、海島型、サイドバイサイド型または多層貼合型、放射状貼合型、ランダム複合型等が挙げられる。これらの中では、湿熱接着性樹脂が鞘部を形成し、非湿熱接着性樹脂または他の湿熱接着性樹脂繊維が芯部を形成し、湿熱接着性樹脂が繊維の表面を覆う芯鞘型構造であることが、湿熱接着性が高い点から好ましい。また、湿熱接着性繊維は、非湿熱接着性繊維の表面に湿熱接着性樹脂をコートして形成されるような繊維であってもよい。   When the wet heat adhesive fiber is a composite fiber, the wet heat adhesive resin is preferably attached to the surface of the fiber made of the non-wet heat adhesive resin so as to be continuous in the longitudinal direction. Moreover, as a phase structure of the cross section of a composite fiber, a core-sheath type, a sea-island type, a side-by-side type or a multilayer bonding type, a radial bonding type, a random composite type, etc. are mentioned, for example. Among these, the wet-heat adhesive resin forms the sheath, the non-wet heat-adhesive resin or other wet heat-adhesive resin fibers form the core, and the wet-heat adhesive resin covers the fiber surface. It is preferable from a point with high wet heat adhesiveness. Further, the wet heat adhesive fiber may be a fiber formed by coating a wet heat adhesive resin on the surface of the non-wet heat adhesive fiber.

湿熱接着性繊維が湿熱接着性樹脂と非湿熱接着性樹脂との複合繊維である場合、湿熱接着性樹脂と非湿熱接着性樹脂との複合割合は湿熱接着性を維持する限り特に限定されず、複合繊維の横断面構造等に応じて適宜調整される。具体的には、例えば、湿熱接着性樹脂/非湿熱接着性樹脂が、10/90〜90/10、さらには15/85〜85/15、とくには20/80〜80/20、ことには30/70〜70/30程度であることが好ましい。なお、湿熱接着性樹脂の割合が少なすぎる場合には、繊維の長手方向に連続して均一にその表面を覆いにくくなるため、また、接着性を示す湿熱接着性樹脂の量が少なくなるために湿熱接着性が低下する傾向がある。また、湿熱接着性樹脂の割合が多すぎる場合には、非湿熱接着性樹脂との複合化による強度や耐久性の向上効果が充分に得られなくなる傾向がある。   When the wet heat adhesive fiber is a composite fiber of a wet heat adhesive resin and a non-wet heat adhesive resin, the composite ratio of the wet heat adhesive resin and the non-wet heat adhesive resin is not particularly limited as long as the wet heat adhesive property is maintained, It adjusts suitably according to the cross-sectional structure etc. of a composite fiber. Specifically, for example, the wet heat adhesive resin / non-wet heat adhesive resin is 10/90 to 90/10, further 15/85 to 85/15, particularly 20/80 to 80/20. It is preferable that it is about 30 / 70-70 / 30. In addition, when the ratio of the wet heat adhesive resin is too small, it becomes difficult to cover the surface continuously and uniformly in the longitudinal direction of the fiber, and the amount of wet heat adhesive resin showing adhesiveness is reduced. There exists a tendency for wet heat adhesiveness to fall. Moreover, when there is too much ratio of wet heat adhesive resin, there exists a tendency for the intensity | strength and durability improvement effect by compounding with non-wet heat adhesive resin to fully be acquired.

また、湿熱接着性繊維の捲縮数は、例えば、1〜100個/25mm、さらには5〜50個/25mm、とくには10〜30個/25mm程度であることが好ましい。   The number of crimps of the wet heat adhesive fiber is, for example, preferably about 1 to 100 pieces / 25 mm, more preferably 5 to 50 pieces / 25 mm, and particularly preferably about 10 to 30 pieces / 25 mm.

シートを形成するための繊維成分としては、湿熱処理により接着性を示さない非湿熱接着性繊維を、本発明の効果を損なわない範囲で、湿熱接着性繊維に組み合わせて用いてもよい。非湿熱接着性繊維を形成する樹脂の具体例としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート,ポリトリメチレンテレフタレート,ポリブチレンテレフタレート,ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂;ポリアミド6,ポリアミド66,ポリアミド11,ポリアミド12,ポリアミド610,ポリアミド612等の脂肪族ポリアミド系樹脂やポリアミド6T,ポリアミド9T等の半芳香族ポリアミド系樹脂、ポリフェニレンイソフタルアミド,ポリヘキサメチレンテレフタルアミド,ポリp−フェニレンテレフタルアミド等の芳香族ポリアミド系樹脂等のポリアミド系樹脂;ポリエチレン,ポリプロピレン,ポリブテン等のポリオレフィン系樹脂;アクリロニトリル−塩化ビニル共重合体等のアクリロニトリル単位を有するアクリロニトリル系樹脂等のアクリル系樹脂;ポリビニルアセタール系樹脂等のポリビニル系樹脂;ポリ塩化ビニル,塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体,塩化ビニル−アクリロニトリル共重合体等のポリ塩化ビニル系樹脂;塩化ビニリデン−塩化ビニル共重合体,塩化ビニリデン−酢酸ビニル共重合体等のポリ塩化ビニリデン系樹脂;ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール;ポリフェニレンサルファイド;レーヨンやアセテート等のセルロース系樹脂が挙げられる。これらは、単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。   As the fiber component for forming the sheet, non-wet heat adhesive fibers that do not exhibit adhesiveness by wet heat treatment may be used in combination with wet heat adhesive fibers as long as the effects of the present invention are not impaired. Specific examples of the resin forming the non-wet heat adhesive fiber include, for example, polyester resins such as polyethylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, and polyethylene naphthalate; polyamide 6, polyamide 66, polyamide 11, polyamide 12, Aliphatic polyamide resins such as polyamide 610 and polyamide 612, semi-aromatic polyamide resins such as polyamide 6T and polyamide 9T, and aromatic polyamide resins such as polyphenylene isophthalamide, polyhexamethylene terephthalamide and poly p-phenylene terephthalamide Polyamide resins such as polyethylene, polypropylene, polybutene, etc .; Acrylonitrile units such as acrylonitrile-vinyl chloride copolymer Acrylic resins such as nitrile resins; polyvinyl resins such as polyvinyl acetal resins; polyvinyl chloride resins such as polyvinyl chloride, vinyl chloride-vinyl acetate copolymers, vinyl chloride-acrylonitrile copolymers; vinylidene chloride Polyvinylidene chloride resins such as vinyl chloride copolymers and vinylidene chloride-vinyl acetate copolymers; polyparaphenylene benzobisoxazole; polyphenylene sulfide; and cellulose resins such as rayon and acetate. These may be used alone or in combination of two or more.

湿熱接着性繊維と非湿熱接着性繊維とを組み合わせて用いる場合、その質量比は特に限定されないが、得られるシートの硬度や剛性、表面平滑性、良好な研磨速度や段差解消性、耐磨耗性等のバランスから、湿熱接着性繊維と非湿熱接着性繊維との合計量に対する非湿熱接着性繊維の含有割合は40質量%以下、さらには30質量%以下、とくには20質量%以下、ことには10質量%以下であることが好ましい。   When wet heat adhesive fibers and non-humid heat bond fibers are used in combination, the mass ratio is not particularly limited, but the hardness and rigidity of the obtained sheet, surface smoothness, good polishing speed and step-removability, abrasion resistance The content ratio of non-wet heat adhesive fiber to the total amount of wet heat adhesive fiber and non-wet heat adhesive fiber is 40% by mass or less, more preferably 30% by mass or less, and particularly 20% by mass or less. Is preferably 10% by mass or less.

繊維ウェブを形成する繊維の平均繊度は特に限定されないが、0.1〜10dtex、さらには0.5〜7dtex、とくには1〜5dtexであることが、シートの生産性及び研磨パッドの研磨速度や研磨均一性に優れる点から好ましい。   The average fineness of the fiber forming the fiber web is not particularly limited, but is 0.1 to 10 dtex, more preferably 0.5 to 7 dtex, and particularly 1 to 5 dtex, and the productivity of the sheet and the polishing rate of the polishing pad This is preferable from the viewpoint of excellent polishing uniformity.

また、繊維ウェブを形成する繊維の平均繊維長も特に限定されないが、具体的には、例えば10〜100mm、さらには20〜80mm、とくには25〜75mm程度であることが好ましい。この範囲であれば、カード機による繊維間の開繊状態がより良好となり、各繊維が均一に分散した繊維ウェブを得ることができる。この為、繊維絡合も均一に形成でき、また繊維間の距離が近く湿熱処理によって繊維間の接着点となりやすい部位が数多く均一に形成されて湿熱接着性繊維の接着性が向上するために、シートの機械的強度が充分に維持される。   Moreover, although the average fiber length of the fiber which forms a fiber web is not specifically limited, Specifically, it is preferable that it is about 10-100 mm, for example, 20-80 mm, especially about 25-75 mm. If it is this range, the fiber opening state by the card machine will become more favorable, and the fiber web in which each fiber was disperse | distributed uniformly can be obtained. For this reason, the fiber entanglement can be formed uniformly, and since the distance between the fibers is close and many parts that are likely to become adhesion points between the fibers by the wet heat treatment are formed uniformly, the adhesiveness of the wet heat adhesive fibers is improved. The mechanical strength of the sheet is sufficiently maintained.

繊維ウェブを形成する繊維の横断面の形状も特に限定されない。具体例としては、例えば、一般的な中実断面形状である丸型断面や、偏平状,楕円状,多角形状,3〜14葉状,T字状,H字状,V字状,ドッグボーン(I字状),中空断面等の異型断面等が挙げられる。   The shape of the cross section of the fiber forming the fiber web is not particularly limited. Specific examples include, for example, a round cross section, which is a general solid cross section, a flat shape, an oval shape, a polygonal shape, a 3-14 leaf shape, a T shape, an H shape, a V shape, a dog bone ( I-shaped), atypical cross sections such as hollow cross sections, and the like.

本実施形態の研磨層となるシートの空隙率は5〜35%であり、7〜32%、さらには10〜30%、とくには12〜27%、ことには15〜25%であることが好ましい。空隙率が5%未満の場合には、研磨面に露出する空隙が少なくなるために研磨スラリーの保持性が低下して研磨速度が低下する。また、空隙率が35%を超える場合には、研磨面に露出する空孔が多くなりすぎ、また、連通孔が形成される。この場合には研磨スラリーが空孔から連通孔に吸収されて被研磨面に供給されにくくなることにより研磨速度を低下させる。さらに、研磨屑等が空隙を目詰りさせて堆積することにより被研磨面にスクラッチを発生させやすくする。なお、空隙率はシートの断面における、繊維や樹脂の形成する断面の占める面積を除いた空隙の面積の比率を示す。従って、空隙率は見掛け密度を繊維や樹脂の真比重で除して得られた値とほぼ一致する   The porosity of the sheet to be the polishing layer of the present embodiment is 5 to 35%, 7 to 32%, further 10 to 30%, particularly 12 to 27%, especially 15 to 25%. preferable. When the porosity is less than 5%, the number of voids exposed on the polishing surface decreases, so that the retention of the polishing slurry decreases and the polishing rate decreases. If the porosity exceeds 35%, too many holes are exposed on the polished surface, and communication holes are formed. In this case, the polishing slurry is absorbed by the communication holes from the holes and is difficult to be supplied to the surface to be polished, thereby reducing the polishing rate. Further, the scraps and the like clog the voids and accumulate, thereby making it easy to generate scratches on the surface to be polished. In addition, the porosity shows the ratio of the area of the space | gap except the area which the cross section which a fiber and resin form in the cross section of a sheet | seat. Therefore, the porosity is almost the same as the value obtained by dividing the apparent density by the true specific gravity of the fiber or resin.

シート中の空隙の大きさは断面を観察した際の空孔の長軸方向の長さが10〜150μm、さらには15〜120μm、とくには20〜100μm、ことには25〜80μmであることが好ましい。   The size of the voids in the sheet is 10 to 150 μm, more preferably 15 to 120 μm, particularly 20 to 100 μm, and more particularly 25 to 80 μm, when the cross section is observed. preferable.

また、シートの見掛け密度は、0.8〜1.2g/cm、さらには0.82〜1.18g/cm、とくには、0.84〜1.16g/cm、ことには0.86〜1.14g/cm程度であることが好ましい。見掛け密度が低すぎる場合には、研磨面の空隙に研磨スラリーが吸収されやすくなって被研磨面に供給されにくくなることにより、研磨速度が低下しやすくなる傾向がある。また、研磨面に露出する空隙に研磨屑等が目詰りして堆積することにより、被研磨面にスクラッチが発生しやすくなる傾向がある。一方、見掛け密度が高すぎる場合には、研磨面に露出する空隙が少なくなることにより、研磨スラリーの保持性が低下して研磨速度が低下する傾向がある。 Further, the apparent density of the sheet, 0.8~1.2g / cm 3, more 0.82~1.18g / cm 3, in particular, 0.84~1.16g / cm 3, is that the 0 It is preferably about .86 to 1.14 g / cm 3 . When the apparent density is too low, the polishing slurry tends to be absorbed in the gaps in the polishing surface and is difficult to be supplied to the surface to be polished, so that the polishing rate tends to decrease. In addition, the scraps and the like are clogged and accumulated in the voids exposed on the polished surface, and thus there is a tendency that scratches are likely to occur on the polished surface. On the other hand, when the apparent density is too high, the voids exposed on the polishing surface are reduced, whereby the retention of the polishing slurry tends to decrease and the polishing rate tends to decrease.

また、乾燥状態におけるシートのD硬度は60〜80、さらには62〜79、とくには64〜78、ことには66〜77であることが好ましい。D硬度が低すぎる場合には、吸水時の研磨面の硬度が低くなりすぎることにより研磨速度や平坦性、段差解消性が低下する傾向がある。また、D硬度が高すぎる場合には、吸水時の研磨面の硬度が高くなりすぎることにより被研磨面にスクラッチが発生しやすくなる傾向がある。なお、シートのD硬度は見掛け密度と強く相関し、一般に見掛け密度が高いほどD硬度が高くなり、見掛け密度が低いほどD硬度も低くなる。また、EVOHやPETのように樹脂のガラス転移温度が室温よりも高い場合には、樹脂の違いによる影響は比較的小さい。したがって、繊維を構成する樹脂に応じて見掛け密度を適宜調整することにより、所望のD硬度に調整することができる。   Further, the D hardness of the sheet in the dry state is preferably 60 to 80, more preferably 62 to 79, particularly 64 to 78, and particularly preferably 66 to 77. When the D hardness is too low, the polishing speed, flatness, and level difference elimination tend to decrease due to the hardness of the polished surface being too low during water absorption. Further, when the D hardness is too high, the hardness of the polished surface at the time of water absorption tends to be too high, so that scratches tend to occur on the polished surface. The D hardness of the sheet strongly correlates with the apparent density. Generally, the higher the apparent density, the higher the D hardness, and the lower the apparent density, the lower the D hardness. Further, when the glass transition temperature of the resin is higher than room temperature, such as EVOH or PET, the influence of the difference in the resin is relatively small. Therefore, the desired D hardness can be adjusted by appropriately adjusting the apparent density according to the resin constituting the fiber.

さらに、シートは、断面を走査型電子顕微鏡(SEM)で撮影した像において、繊維の断面の輪郭総数に対して、他の繊維に接着されている繊維の断面の輪郭数の割合が90%以上、さらには92%以上、とくには94%以上、ことには96%以上であることが好ましい。他の繊維に接着されていない独立した繊維の数が多すぎる場合には、シートに連通孔が形成されやすくなり、研磨面の空隙から研磨スラリーが吸収されて被研磨面に供給される研磨スラリーが不足して研磨速度が低下しやすくなる。また、研磨面に露出する空隙に研磨屑等が目詰りしやすくなる。   Further, in the image obtained by photographing the cross section with a scanning electron microscope (SEM), the ratio of the number of contours of the cross section of the fiber bonded to other fibers is 90% or more with respect to the total number of contours of the cross section of the fiber. Further, it is preferably 92% or more, particularly 94% or more, and particularly preferably 96% or more. When the number of independent fibers that are not bonded to other fibers is too large, the communication holes are easily formed in the sheet, and the polishing slurry is absorbed from the gaps in the polishing surface and supplied to the surface to be polished. Is insufficient and the polishing rate tends to decrease. Further, polishing scraps and the like are easily clogged in the voids exposed on the polishing surface.

さらに、繊維の断面の輪郭総数に対して、他の繊維に接着されている繊維の断面の輪郭数の割合が、厚さ方向に沿って、表面から中央部を経て裏面に至るまで、ほぼ均一であることが好ましい。厚み方向にばらつきがある場合には、シートの特性が厚み方向で不均一になるために、研磨層が磨耗するにつれて研磨特性が変化する傾向がある。   Furthermore, the ratio of the number of cross-sectional contours of fibers bonded to other fibers to the total number of cross-sectional contours of the fibers is substantially uniform from the front surface to the back surface along the thickness direction. It is preferable that When there is variation in the thickness direction, the characteristics of the sheet are not uniform in the thickness direction, so that the polishing characteristics tend to change as the polishing layer wears.

また、研磨層となるシートは通気性が極めて低いか、ほとんどないことが好ましい。具体的には、フラジール形法による通気度で1cm/cm/秒以下、さらには0.8cm/cm/秒以下、とくには0.6cm/cm/秒以下、ことには0.4cm/cm/秒以下であることが好ましい。通気度が高すぎる場合には研磨面の空隙に研磨スラリーが吸収されやすくなって被研磨面に供給されにくくなることにより、研磨速度が低下しやすくなる。また、研磨面に露出する空隙に研磨屑等が目詰りして堆積することにより、被研磨面にスクラッチが発生しやすくなる傾向がある。 Moreover, it is preferable that the sheet | seat used as a grinding | polishing layer has very low air permeability, or hardly exists. Specifically, the air permeability according to the Frazier method is 1 cm 3 / cm 2 / sec or less, further 0.8 cm 3 / cm 2 / sec or less, particularly 0.6 cm 3 / cm 2 / sec or less. It is preferably 0.4 cm 3 / cm 2 / second or less. When the air permeability is too high, the polishing slurry is easily absorbed in the gaps in the polishing surface and is difficult to be supplied to the surface to be polished, so that the polishing rate is likely to decrease. In addition, the scraps and the like are clogged and accumulated in the voids exposed on the polished surface, and thus there is a tendency that scratches are likely to occur on the polished surface.

また、上述した繊維成分には、本発明の効果を損なわない限り、例えば、熱安定剤,紫外線吸収剤,光安定剤,酸化防止剤等の安定剤、微粒子、着色剤、帯電防止剤、可塑剤、潤滑剤、結晶化速度遅延剤等の添加剤を必要に応じて含有してもよい。また、本発明の効果を阻害しない限り、シートを形成する繊維成分の外部に熱可塑性樹脂,熱硬化性樹脂,無機粒子等を含んでもよい。   In addition, the above-described fiber component includes, for example, a stabilizer such as a heat stabilizer, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, and an antioxidant, fine particles, a colorant, an antistatic agent, a plasticizer, as long as the effects of the present invention are not impaired. You may contain additives, such as an agent, a lubricant, and a crystallization rate retarder, as needed. Moreover, unless the effect of this invention is inhibited, a thermoplastic resin, a thermosetting resin, inorganic particles, etc. may be included outside the fiber component forming the sheet.

研磨層の研磨面の表面粗さは、ダイヤモンドドレッサー等のドレッサーを使用してコンディショニング(目立て)することにより、研磨を行う際に算術平均粗さ(Ra)が1〜9μm、且つ最大高さ(Rz)が10〜90μmに調整されていることが好ましい。Raが1μm未満の場合、又はRzが10μm未満の場合には、研磨面のスラリー保持性が低くなり、研磨速度が低下する傾向がある。一方、Raが9μm超、またはRzが90μm超の場合には、平坦性や段差解消性が低下する傾向がある。特に、半導体デバイスの構成材料を研磨する場合には非常に高い平坦性や段差解消性が求められるため、Raが1〜6μm、且つRzが10〜60μm、さらにはRaが1.2〜5.5μm、且つRzが12〜55μm、とくにはRaが1.5〜5μm、且つRzが15〜50μm、ことにはRaが1.8〜4.5μm、且つRzが18〜45μmであることが好ましい。   The surface roughness of the polishing surface of the polishing layer is adjusted (sharpened) using a dresser such as a diamond dresser, so that the arithmetic average roughness (Ra) is 1 to 9 μm and the maximum height ( Rz) is preferably adjusted to 10 to 90 μm. When Ra is less than 1 μm, or when Rz is less than 10 μm, the slurry retainability of the polishing surface tends to be low, and the polishing rate tends to decrease. On the other hand, when Ra is more than 9 μm or Rz is more than 90 μm, the flatness and the level difference elimination tend to be lowered. In particular, when polishing a constituent material of a semiconductor device, very high flatness and level difference elimination are required, so that Ra is 1 to 6 μm, Rz is 10 to 60 μm, and Ra is 1.2 to 5. 5 μm, Rz is 12 to 55 μm, particularly Ra is 1.5 to 5 μm, and Rz is 15 to 50 μm. In particular, Ra is 1.8 to 4.5 μm and Rz is preferably 18 to 45 μm. .

次に、本実施形態の研磨パッドの製造方法の一例を説明する。   Next, an example of the manufacturing method of the polishing pad of this embodiment is demonstrated.

はじめに、上述したような湿熱接着性繊維を含む繊維のウェブを製造する。ウェブの製造方法の具体例としては、例えば、スパンボンド法、メルトブロ一法などの直接法を用いて溶融紡糸された繊維をそのまま積層するようにしてウェブ化する方法や、ステープル繊維をカーディングしてウェブ化するカード法やエアレイ法等の乾式法等、特に限定されない。これらの中では、特にステープル繊維を用いたカード法が好ましく用いられる。ステープル繊維を用いて得られたウェブとしては、例えば、ランダムウェブ、セミランダムウェブ、パラレルウェブ、クロスラップウェブなどが挙げられる。   First, a web of fibers containing wet heat adhesive fibers as described above is produced. Specific examples of the web production method include, for example, a method of forming a web by directly laminating melt-spun fibers by using a direct method such as a spunbond method or a meltblowing method, or a method in which staple fibers are carded. There are no particular restrictions on the web method such as the card method or the dry method such as the air array method. Among these, the card method using staple fibers is particularly preferably used. Examples of the web obtained using staple fibers include a random web, a semi-random web, a parallel web, and a cross-wrap web.

次に、得られた繊維ウェブを湿熱処理することにより繊維同士を接着させて不織繊維基材を形成する。具体的には、例えば、得られた繊維ウェブをメッシュコンベアで搬送しながら、蒸気噴射装置のノズルから噴出される高温水蒸気(高圧スチーム)に接触させることにより繊維同士を接着させて不織繊維基材を得ることができる。   Next, the obtained fiber web is wet-heat treated to bond the fibers together to form a non-woven fiber substrate. Specifically, for example, while the obtained fiber web is conveyed by a mesh conveyor, the fibers are bonded to each other by bringing them into contact with high-temperature steam (high-pressure steam) ejected from a nozzle of a steam spraying device. A material can be obtained.

蒸気噴射装置から噴射される高温水蒸気は、気流であるため、水流絡合処理やニードルパンチ処理とは異なり、繊維ウェブ中の繊維を大きく動かさずに繊維ウェブの内部に進入する。そして、繊維ウェブ中に蒸気流が進入することにより、繊維ウェブを形成する湿熱接着性繊維中の湿熱接着性樹脂が接着性を帯び、繊維同士が接着される。このような方法によれば、湿熱処理が蒸気による高速気流下で短時間で行われるために、繊維表面に対しては熱が充分に付与され、一方、繊維内部に対しては過剰な熱が伝わる前に湿熱処理が終了する。そのため、蒸気の圧力や熱により繊維の形態が完全には失われることがない。その結果、繊維ウェブの溶融または軟化による大きな変形等が生じることなく、厚み方向に均一に接着された不織繊維基材が得られる。   Since the high-temperature steam jetted from the steam jetting apparatus is an air stream, unlike the hydroentanglement process or the needle punch process, the high-temperature steam enters the fiber web without moving the fibers in the fiber web largely. Then, when the steam flow enters the fiber web, the wet heat adhesive resin in the wet heat adhesive fiber forming the fiber web becomes adhesive, and the fibers are bonded to each other. According to such a method, the wet heat treatment is performed in a short time under a high-speed stream of steam, so that sufficient heat is applied to the fiber surface, while excessive heat is applied to the inside of the fiber. The wet heat treatment is finished before it is transmitted. Therefore, the fiber form is not completely lost by the pressure or heat of the steam. As a result, a non-woven fibrous base material uniformly bonded in the thickness direction can be obtained without causing large deformation or the like due to melting or softening of the fiber web.

なお、上述したような繊維ウェブを湿熱処理することにより得られる不織繊維基材は、ニードルパンチ等の機械的交絡によらないために、繊維ウェブ面に対して平行に繊維を配列した状態を維持することができる。すなわち、繊維ウェブ面に対して垂直な厚さ方向に配向した繊維が少なくなる。厚さ方向に沿って配向した繊維が多い場合には、その周辺に繊維配列の乱れが生じるために、得られる研磨層の空隙の大きさや分布がばらつきやすくなったり、研磨面の表面粗さが大きくなって段差解消性が悪化しやすい傾向がある。具体的には、例えば、研磨層の厚み方向の任意の断面を電子顕微鏡観察して得られる像において、厚さに対する30%以上の長さに連続して延びる繊維の本数の割合が10%以下であることが好ましい。   In addition, since the nonwoven fiber base material obtained by wet-heat-treating the fiber web as described above does not depend on mechanical entanglement such as a needle punch, the fiber array state is parallel to the fiber web surface. Can be maintained. That is, fewer fibers are oriented in the thickness direction perpendicular to the fiber web surface. When there are many fibers oriented along the thickness direction, the fiber arrangement is disturbed in the periphery, so the size and distribution of voids in the resulting polishing layer are likely to vary, and the surface roughness of the polishing surface is There is a tendency that the step-resolving property tends to be deteriorated with increasing size. Specifically, for example, in an image obtained by observing an arbitrary cross section in the thickness direction of the polishing layer with an electron microscope, the ratio of the number of fibers continuously extending to a length of 30% or more with respect to the thickness is 10% or less. It is preferable that

高温水蒸気の圧力は、繊維ウェブを湿熱処理することにより繊維同士を接着させうる限り特に限定されない。具体的には、例えば、0.05〜4MPa、さらには0.1〜3MPa、とくには0.2〜2MPa、ことには0.3〜1.5MPa程度であることが好ましい。蒸気の圧力や気流の速度が高すぎる場合には、繊維ウェブ中の繊維が動くことにより地合に乱れを生じたり、繊維形状を保持されない部分が生じる傾向がある。また、蒸気の圧力や気流の速度が低すぎる場合には、繊維ウェブを形成する繊維同士を接着させるのに充分に均一な熱量が付与されなかったり、水蒸気が繊維ウェブを充分に通過せず厚さ方向に接着斑を生ずる場合がある。さらに、ノズルからの蒸気の均一噴出の制御が困難になる場合もある。高温水蒸気の温度としては、70〜150℃、さらには80〜140℃、とくには90〜130℃、ことには100〜120℃程度であることが好ましい。   The pressure of the high-temperature steam is not particularly limited as long as the fibers can be bonded to each other by wet-heat treating the fiber web. Specifically, for example, 0.05 to 4 MPa, further 0.1 to 3 MPa, particularly 0.2 to 2 MPa, and more preferably about 0.3 to 1.5 MPa are preferable. When the pressure of the steam or the speed of the airflow is too high, the fibers in the fiber web tend to be disturbed in the formation or have a portion where the fiber shape is not maintained. In addition, when the steam pressure or the airflow speed is too low, a sufficient amount of heat is not applied to bond the fibers forming the fiber web, or the steam does not sufficiently pass through the fiber web. Adhesion spots may occur in the vertical direction. Furthermore, it may be difficult to control the uniform ejection of vapor from the nozzle. The temperature of the high-temperature steam is preferably 70 to 150 ° C, more preferably 80 to 140 ° C, particularly 90 to 130 ° C, and more preferably about 100 to 120 ° C.

このような湿熱処理により得られる不織繊維基材の見掛け密度としては、0.1〜0.7g/cm、さらには0.12〜0.6g/cm、とくには0.15〜0.5g/cm、ことには0.2〜0.4g/cm程度であることが好ましい。不織繊維基材の見掛け密度が低すぎる場合には研磨面の表面粗さが大きくなって段差解消性が低下する傾向がある。また、一方、不織繊維基材の見掛け密度が高すぎる場合には、繊維ウェブに蒸気が通過しにくくなりることにより、厚さ方向に接着斑が生じやすくなる傾向がある。 The apparent density of the nonwoven fiber substrate obtained by such wet heat treatment is 0.1 to 0.7 g / cm 3 , further 0.12 to 0.6 g / cm 3 , and particularly 0.15 to 0. 0.5 g / cm 3 , and preferably about 0.2 to 0.4 g / cm 3 . When the apparent density of the non-woven fiber substrate is too low, the surface roughness of the polished surface tends to increase and the level difference elimination tends to decrease. On the other hand, when the apparent density of the nonwoven fibrous base material is too high, it becomes difficult for vapor to pass through the fiber web, so that adhesion spots tend to occur in the thickness direction.

上述したような湿熱処理を行うための装置の構成としては、コンベアやローラを用いて繊維ウェブを搬送しながら、繊維ウェブを蒸気や熱水に接触させるような構成であれば特に限定されないが、代表的な構成を以下に説明する。   The configuration of the apparatus for performing the wet heat treatment as described above is not particularly limited as long as the configuration is such that the fiber web is brought into contact with steam or hot water while the fiber web is conveyed using a conveyor or a roller. A typical configuration will be described below.

互いの間隔を任意に調整可能な、上側のメッシュコンベアと下側のメッシュコンベアとを備える一対のコンベア装置を準備する。そして、コンベア装置の片側のメッシュコンベアの背面に、他の側のメッシュコンベアに向けて略垂直に蒸気を噴射するように蒸気噴射装置を配置する。そして、このような装置構成の湿熱処理装置において、不織繊維基材が目的とする厚みになるように上側のメッシュコンベアと下側のメッシュコンベアとの間隔を調整し、上側のメッシュコンベアと下側のメッシュコンベアとの間に繊維ウェブを介挿し、介挿した状態で繊維ウェブを搬送する。そして、搬送される繊維ウェブが蒸気噴射装置から噴射される蒸気に接触することにより、繊維ウェブを形成する繊維同士が接着されて不織繊維基材が形成される。   A pair of conveyor devices including an upper mesh conveyor and a lower mesh conveyor capable of arbitrarily adjusting the distance between each other are prepared. And a vapor | steam injection apparatus is arrange | positioned so that a vapor | steam may be injected to the back surface of the mesh conveyor of the one side of a conveyor apparatus toward the mesh conveyor of the other side substantially perpendicularly. In the wet heat treatment apparatus having such an apparatus configuration, the distance between the upper mesh conveyor and the lower mesh conveyor is adjusted so that the nonwoven fabric base material has the desired thickness, A fiber web is inserted between the mesh conveyor on the side, and the fiber web is conveyed in the inserted state. And when the fiber web conveyed contacts the vapor | steam injected from a vapor | steam injection apparatus, the fibers which form a fiber web are adhere | attached and a nonwoven fiber base material is formed.

なお、背面に蒸気噴射装置が配されたメッシュコンベアに対向する、他の側のメッシュコンベアの背面には、必要に応じて蒸気を吸引排出するためのサクションボックスを配置してもよい。サクションボックスを配置することにより、繊維ウェブに蒸気を効果的に通過させることができる。また、蒸気噴射装置とサクションボックスとは一組のみであっても、例えばコンベア装置の上流側と下流側に1組ずつ配するように、複数組設けるような構成であってもよい。なお、コンベア装置の上流側と下流側に1組ずつ配する場合、上流側と下流側の蒸気噴射装置とサクションボックスとを互いに逆方向に向くように配置することが好ましい。このように配置することにより、繊維ウェブの表面及び裏面の両面から蒸気を通過させるために、厚み方向の接着斑を抑制することができる。また、蒸気噴射装置とサクションボックスを一組のみ配置する場合には、一度蒸気噴射装置で湿熱処理した繊維ウェブを、表裏を反転させて再度蒸気噴射装置で湿熱処理することにより、厚み方向の接着斑を抑制することができる。また、サクションボックスを配置しない場合には、その代わりにステンレス板などを設置して蒸気が抜けない構造にすることにより、一旦繊維ウェブを通過した蒸気がステンレス板で留められるために蒸気の保温効果によって接着斑が抑制される。   In addition, you may arrange | position the suction box for attracting | sucking vapor | steam discharge | emission as needed on the back surface of the mesh conveyor of the other side facing the mesh conveyor by which the steam injection apparatus was distribute | arranged on the back surface. By arranging the suction box, steam can be effectively passed through the fibrous web. Moreover, even if there is only one set of the steam injection device and the suction box, a configuration may be adopted in which a plurality of sets are provided, for example, one set is arranged on the upstream side and the downstream side of the conveyor device. In addition, when arrange | positioning 1 set at a time at the upstream and downstream of a conveyor apparatus, it is preferable to arrange | position an upstream and downstream steam injection apparatus, and a suction box so that it may mutually oppose. By arrange | positioning in this way, in order to pass a vapor | steam from both surfaces of the surface of a fiber web, and a back surface, the adhesion spot of the thickness direction can be suppressed. In addition, when only one set of the steam injection device and the suction box is disposed, the fiber web once wet-heat treated with the steam spray device is reversely turned over and then wet-heat treated with the steam spray device again to adhere in the thickness direction. Spots can be suppressed. In addition, when a suction box is not installed, a stainless steel plate or the like is installed instead so that the steam does not escape. This suppresses adhesion spots.

また、不織繊維基材の見掛け密度を調整するためには、目付け量を調整した繊維ウェブを用い、上側のメッシュコンベアと下側のメッシュコンベアとの間、またはローラーのギャップ等を調整して、所定の厚さに圧縮した状態で蒸気を噴射することが好ましい。特に、高密度の成形体を得ようとする場合には、繊維ウェブを充分に圧縮した状態で湿熱処理することが好ましい。また、メッシュコンベアの場合には、急激に繊維ウェブを圧縮することが難しいために、メッシュコンベアの張力を高く設定し、上流側から下流側に向かって徐々に上側のメッシュコンベアと下側のメッシュコンベアとのクリアランスを狭めていくことが好ましい。なお、コンベアベルトやローラー表面の材質は、蒸気処理に耐えられるものであれば特に制限はないが、耐熱処理したポリエステル、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド、あるいはポリアリレートや全芳香族系ポリエステル等の耐熱性樹脂であることが好ましい。   Moreover, in order to adjust the apparent density of the nonwoven fiber base material, use a fiber web with an adjusted basis weight, adjust the gap between the upper mesh conveyor and the lower mesh conveyor, or the roller gap, etc. It is preferable to inject the steam in a state compressed to a predetermined thickness. In particular, in order to obtain a high-density molded body, it is preferable to perform a wet heat treatment in a state where the fiber web is sufficiently compressed. In the case of a mesh conveyor, it is difficult to rapidly compress the fiber web, so the tension of the mesh conveyor is set high, and the upper mesh conveyor and lower mesh are gradually increased from the upstream side toward the downstream side. It is preferable to narrow the clearance with the conveyor. The material of the conveyor belt or roller surface is not particularly limited as long as it can withstand steam treatment, but heat-resistant resin such as heat-treated polyester, polycarbonate, polyphenylene sulfide, polyarylate or wholly aromatic polyester. It is preferable that

次に、所望の空隙率に調整するために、湿熱処理により得られた不織繊維基材を熱プレスや加熱ロール等を用いて高密度化する。なお、この場合、加熱温度を繊維表面の樹脂の融点よりやや低い温度で行うことにより、表面にスキン層が形成されて厚さ方向に繊維の接着斑やシートの密度斑が発生することを抑制できる。例えば、熱プレスの条件としては、湿熱接着性繊維に含まれる湿熱接着性樹脂の融点よりも、5〜30℃、さらには7〜25℃、とくには10〜20℃低い温度で、1〜100MPa、さらには3〜50MPa、とくには5〜30MPaの圧力で行うような条件が挙げられる。この際、上記した熱プレスの前に、湿熱接着性樹脂の融点より好ましくは30〜100℃、さらには35〜90℃、とくには40〜80℃低い温度で、予備的に熱プレスを行ってもよい。このように二段階で高密度化を行うことにより、一段目で繊維の接着を防止しながらある程度高密度化し、二段目で繊維を接着させつつ高密度化することができる。この結果、スキン層形成の防止効果が一層高くなり、厚み方向にさらに均一に高密度化することができる。なお、このような高密度化する処理においても、蒸気処理を併用することができるが、その場合にも湿熱接着性樹脂が完全に溶融しないような温度に設定することが好ましい。   Next, in order to adjust to a desired porosity, the non-woven fiber base material obtained by wet heat treatment is densified using a hot press, a heating roll, or the like. In this case, by performing the heating temperature at a temperature slightly lower than the melting point of the resin on the fiber surface, a skin layer is formed on the surface and the occurrence of fiber adhesion spots and sheet density spots in the thickness direction is suppressed. it can. For example, as the conditions of the hot press, the temperature is 5 to 30 ° C., 7 to 25 ° C., particularly 10 to 20 ° C. lower than the melting point of the wet heat adhesive resin contained in the wet heat adhesive fiber, and 1 to 100 MPa. In addition, there may be mentioned conditions such that the pressure is 3 to 50 MPa, particularly 5 to 30 MPa. At this time, prior to the above-described hot pressing, a preliminary hot pressing is preferably performed at a temperature lower by 30 to 100 ° C., more preferably 35 to 90 ° C., particularly 40 to 80 ° C. than the melting point of the wet heat adhesive resin. Also good. By increasing the density in two stages as described above, it is possible to increase the density to some extent while preventing the fibers from being bonded in the first stage, and to increase the density while bonding the fibers in the second stage. As a result, the effect of preventing the formation of the skin layer is further enhanced, and the density can be increased more uniformly in the thickness direction. Note that steam treatment can be used in combination with such a densification treatment, but in that case as well, it is preferable to set the temperature so that the wet heat adhesive resin does not melt completely.

以上のようにして、研磨パッドの研磨層として用いられるシートが製造される。得られたシートは、必要に応じて、裁断,切削,スライス,打ち抜きなどにより、研磨パッドに適した形状に加工されたのち研磨層として用いられる。このようにして得られたシートは、繊維ウェブを機械的に絡合させたり、熱プレスにより熱接着させたようなシートに比べて、全体的に均一に繊維が接着されているために均一性に優れるとともに、接着された繊維により低い空隙率、すなわち高密度に仕上げられているために、高い硬度や耐久性、表面平滑性が得られる。   As described above, a sheet used as a polishing layer of a polishing pad is manufactured. The obtained sheet is used as a polishing layer after being processed into a shape suitable for a polishing pad by cutting, cutting, slicing, punching or the like, if necessary. The sheet thus obtained is uniform because the fibers are bonded evenly as a whole, compared to a sheet that is mechanically entangled with a fiber web or heat bonded by hot press. In addition, since it is finished with a low porosity, that is, a high density by the bonded fibers, high hardness, durability, and surface smoothness can be obtained.

このようにして得られたシートを研磨層として用いた研磨パッドは、研磨層のみからなる単層の研磨パッドとしても、研磨層の研磨面に対して反対側の面にクッション性を付与するために、発泡構造または無発泡構造を有するエラストマーシートやエラストマーを含浸させた不織布等からなる公知のクッション層を積層したような複層構造の研磨パッドとして用いてもよい。クッション層は、粘着剤や接着剤を用いてシートに積層される。クッション層のアスカーC硬度としては、30〜80であることが平坦性と研磨均一性に優れる点から好ましい。   The polishing pad using the sheet thus obtained as a polishing layer provides cushioning properties to the surface opposite to the polishing surface of the polishing layer, even as a single-layer polishing pad consisting only of the polishing layer. Further, it may be used as a polishing pad having a multilayer structure in which a known cushion layer made of an elastomer sheet having a foam structure or a non-foam structure, a nonwoven fabric impregnated with an elastomer, or the like is laminated. A cushion layer is laminated | stacked on a sheet | seat using an adhesive or an adhesive agent. The Asker C hardness of the cushion layer is preferably 30 to 80 from the viewpoint of excellent flatness and polishing uniformity.

研磨層の厚さは特に限定されないが、0.6〜4.0mm、さらには0.8〜3.5mm、とくには1.0〜3.0mm、ことには1.2〜2.5mmであることが研磨性能とパッド寿命の観点から好ましい。研磨層が薄すぎる場合には研磨パッドの寿命が短くなり、また、研磨装置の定盤や積層されたクッション層の影響を受けやすくなるために研磨層が摩耗するにつれて研磨性能が不安定になる傾向がある。また、研磨層が厚すぎる場合には剛性が高くなり、クッション層を積層しても研磨均一性が低下することがある。   The thickness of the polishing layer is not particularly limited, but is 0.6 to 4.0 mm, further 0.8 to 3.5 mm, particularly 1.0 to 3.0 mm, and more particularly 1.2 to 2.5 mm. It is preferable from the viewpoint of polishing performance and pad life. If the polishing layer is too thin, the life of the polishing pad will be shortened, and the polishing performance will become unstable as the polishing layer wears because it becomes susceptible to the surface plate of the polishing apparatus and the laminated cushion layer. Tend. Further, when the polishing layer is too thick, the rigidity becomes high, and even when the cushion layer is laminated, the polishing uniformity may be lowered.

また、研磨層の表面には、必要に応じて研削,レーザー加工,エンボス加工等により、研磨スラリーを保持させるための溝や穴を形成することが好ましい。このような溝や穴の深さとしては、研磨層の厚みに対して、30〜90%、さらには35〜85%、とくには40〜80%であることが、クッション層を積層した場合には特に、研磨均一性と平坦化性能のバランスに優れる点から好ましい。   Moreover, it is preferable to form a groove or a hole for holding the polishing slurry on the surface of the polishing layer by grinding, laser processing, embossing or the like, if necessary. When the cushion layer is laminated, the depth of such grooves and holes is 30 to 90%, more preferably 35 to 85%, and particularly 40 to 80% with respect to the thickness of the polishing layer. Is particularly preferable from the viewpoint of excellent balance between polishing uniformity and planarization performance.

このようにして得られた研磨層を備える研磨パッドは、例えば、シリコンウェハなどの半導体基板やガラス基板の研磨の他、半導体デバイスや液晶ディスプレイデバイスのような、基板上に絶縁膜や金属膜などが形成された基材の研磨に好ましく用いられる。研磨方法としては、化学機械研磨装置(CMP装置)と研磨スラリーを用いた化学機械研磨法(CMP)が好ましく用いられる。CMPとしては、例えば、CMP装置の研磨定盤に研磨層を備える研磨パッドを貼り付け、研磨層表面に研磨スラリーを供給しながら、研磨パッドに被研磨物を押し当てながら加圧し、研磨定盤と被研磨物をともに回転させることにより被研磨物の表面を研磨する方法が挙げられる。なお、研磨前や研磨中には、必要に応じて、ダイヤモンドドレッサー等のドレッサーを使用して研磨面をコンディショニングして整えることが好ましい。   The polishing pad provided with the polishing layer thus obtained includes, for example, a semiconductor substrate such as a silicon wafer or a glass substrate, an insulating film or a metal film on the substrate, such as a semiconductor device or a liquid crystal display device. It is preferably used for polishing a substrate on which is formed. As a polishing method, a chemical mechanical polishing apparatus (CMP apparatus) and a chemical mechanical polishing method (CMP) using a polishing slurry are preferably used. As the CMP, for example, a polishing pad having a polishing layer is attached to a polishing surface plate of a CMP apparatus, a polishing slurry is supplied to the surface of the polishing layer, and a pressure is applied while pressing an object to be polished against the polishing pad. And a method for polishing the surface of the object to be polished by rotating the object to be polished together. In addition, before polishing or during polishing, it is preferable to condition and prepare the polished surface using a dresser such as a diamond dresser, if necessary.

次に、本発明に係る研磨パッド及びその製造方法を実施例により具体的に説明する。なお、本発明の範囲はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。また、実施例中の「部」および「%」は特にことわりのない限り、質量基準である。   Next, the polishing pad and the manufacturing method thereof according to the present invention will be specifically described with reference to examples. The scope of the present invention is not limited by these examples. In the examples, “parts” and “%” are based on mass unless otherwise specified.

[製造例1]
湿熱接着性繊維として、芯成分がポリエチレンテレフタレート(PET)、鞘成分がエチレン−ビニルアルコール共重合体(EVOH、エチレン共重合率44モル%、ケン化度98.4モル%、融点165℃)である芯鞘型複合ステープル繊維(3.0dtex、51mm長、芯鞘質量比=50/50、捲縮数21個/25mm)を準備した。この芯鞘型複合ステープル繊維100質量%を用いて、カード法により目付約2500g/mのカードウェブを作製した。このカードウェブを、コンベア装置とその経路に水蒸気を噴射させる水蒸気噴射装置とを備えた湿熱処理装置に移送した。
[Production Example 1]
As wet heat adhesive fiber, the core component is polyethylene terephthalate (PET), the sheath component is ethylene-vinyl alcohol copolymer (EVOH, ethylene copolymerization rate 44 mol%, saponification degree 98.4 mol%, melting point 165 ° C.) A certain core-sheath type composite staple fiber (3.0 dtex, 51 mm length, core-sheath mass ratio = 50/50, number of crimps 21/25 mm) was prepared. Using 100% by mass of the core-sheath type composite staple fiber, a card web having a basis weight of about 2500 g / m 2 was produced by a card method. This card web was transferred to a wet heat treatment apparatus provided with a conveyor device and a water vapor spraying device for spraying water vapor to the path.

なお、コンベア装置は、50メッシュ,幅500mmのポリカーボネート製エンドレスネットからなる、上側メッシュコンベアと下側メッシュコンベアとを備え、それらがそれぞれ同速度で同方向に進行し、かつ、互いの間隔を任意に調整可能な一対のメッシュコンベアを備える。また、コンベア装置の上流側には、下側メッシュコンベアの裏側に、搬送されるカードウェブに向かってネットを介して高温水蒸気を吹き付ける水蒸気噴射装置が配置されており、一方、上側メッシュコンベアの裏側にはサクション装置が配置されている。逆に、コンベアの下流側では、下側メッシュコンベアの裏側に同様のサクション装置が配置されており、上側メッシュコンベア内の裏側に同様の水蒸気噴射装置が配置されている。各水蒸気噴射装置は、コンベアの幅方向に沿って1mmピッチで1列に並べられた複数の孔径0.3mmのノズルを有する。また、ノズルはメッシュコンベアのネットの裏側にほぼ接するように配置されている。このような構成によれば、カードウェブの表裏の両面に対して高温水蒸気が吹き付けられる。   The conveyor device includes an upper mesh conveyor and a lower mesh conveyor made of polycarbonate endless nets of 50 mesh and width 500 mm, each of which travels in the same direction at the same speed, and the spacing between them is arbitrary. A pair of adjustable mesh conveyors. Further, on the upstream side of the conveyor device, a water vapor spraying device for spraying high-temperature water vapor through a net toward the card web to be conveyed is arranged on the back side of the lower mesh conveyor, while the back side of the upper mesh conveyor Is equipped with a suction device. On the contrary, on the downstream side of the conveyor, a similar suction device is disposed on the back side of the lower mesh conveyor, and a similar steam spraying device is disposed on the back side in the upper mesh conveyor. Each water vapor spraying device has a plurality of nozzles with a hole diameter of 0.3 mm arranged in a line at a pitch of 1 mm along the width direction of the conveyor. Further, the nozzle is disposed so as to substantially contact the back side of the mesh conveyor net. According to such a configuration, high-temperature steam is sprayed on both the front and back sides of the card web.

各水蒸気噴射装置から0.6MPaの高温水蒸気を略垂直に噴出させることにより、搬送されるカードウェブに水蒸気処理を施した。なお、コンベアの搬送速度は3m/分であり、厚み約6mmの不織繊維基材が得られるように上側メッシュコンベアと下側メッシュコンベアとの間隔を調整した。このようにして、湿熱性接着性繊維同士が湿熱接着して形成された厚み約6mmの不織繊維基材が得られた。   Steam card | curd was given to the card | curd conveyed by making 0.6 MPa high temperature water vapor | steam ejected from each water vapor | steam injection apparatus substantially perpendicularly. In addition, the conveyance speed of the conveyor was 3 m / min, and the space | interval of an upper mesh conveyor and a lower mesh conveyor was adjusted so that the nonwoven fiber base material of thickness about 6mm could be obtained. In this way, a non-woven fiber base material having a thickness of about 6 mm formed by wet-heat adhesive fibers being wet-heat bonded was obtained.

そして、得られた不織繊維基材を、厚さ2.5mmのスペーサーを用いて120℃、15MPaの条件で5分間の熱プレスを行った後、厚さ2.4mmのスペーサーを用いて、150℃,15MPaの条件で5分間の熱プレスをさらに行うことにより、高密度化したシートを得た。そして、シートの厚さが2.0mmになるように両面からを均一に切削することによりシート1を得た。   And after performing the hot press for 5 minutes on the conditions of 120 degreeC and 15 MPa using the spacer of 2.5 mm in thickness, the obtained nonwoven fiber base material, using the spacer of thickness 2.4 mm, The sheet was densified by further performing hot pressing for 5 minutes at 150 ° C. and 15 MPa. And the sheet | seat 1 was obtained by cutting from both surfaces uniformly so that the thickness of a sheet | seat may be set to 2.0 mm.

[製造例2]
不織繊維基材の熱プレス及び切削の条件を次のように変更した以外は製造例1と同様にしてシート2を製造した。具体的には、不織繊維基材を厚さ2.3mmのスペーサーを用いて130℃、15MPaの条件で5分間の熱プレスを行った後、厚さ2.2mmのスペーサーを用いて152℃、15MPaの条件で5分間熱プレスをさらに行うことにより、高密度化したシートを得た。次いで、シートの厚さが1.8mmになるように両面から均一に切削することによりシート2を得た。シート2の断面の走査型顕微鏡(SEM)の写真を図1に示す。
[Production Example 2]
A sheet 2 was produced in the same manner as in Production Example 1 except that the conditions of hot pressing and cutting of the nonwoven fiber substrate were changed as follows. Specifically, the non-woven fiber substrate was hot-pressed for 5 minutes under conditions of 130 ° C. and 15 MPa using a spacer having a thickness of 2.3 mm, and then 152 ° C. using a spacer having a thickness of 2.2 mm. The sheet was densified by further performing hot pressing for 5 minutes under the condition of 15 MPa. Next, the sheet 2 was obtained by uniformly cutting from both sides so that the thickness of the sheet was 1.8 mm. A scanning microscope (SEM) photograph of the cross section of the sheet 2 is shown in FIG.

[製造例3]
不織繊維基材の熱プレス及び切削の条件を次のように変更した以外は製造例1と同様にしてシート3を製造した。具体的には、不織繊維基材を厚さ2.7mmのスペーサーを用いて90℃、15MPaの条件で5分間の熱プレスを行った後、厚さ2.6mmのスペーサーを用いて152℃、15MPaの条件で5分間熱プレスをさらに行うことにより、高密度化したシートを得た。そして、シートの厚さが2.2mmになるように両面から均一に切削することによりシート3を得た。シート3の断面の走査型顕微鏡(SEM)の写真を図2に示す。
[Production Example 3]
A sheet 3 was produced in the same manner as in Production Example 1 except that the conditions for hot pressing and cutting of the nonwoven fiber substrate were changed as follows. Specifically, the non-woven fiber substrate was hot-pressed for 5 minutes at 90 ° C. and 15 MPa using a spacer having a thickness of 2.7 mm, and then 152 ° C. using a spacer having a thickness of 2.6 mm. The sheet was densified by further performing hot pressing for 5 minutes under the condition of 15 MPa. And the sheet | seat 3 was obtained by cutting uniformly from both surfaces so that the thickness of a sheet | seat might be 2.2 mm. A scanning microscope (SEM) photograph of the cross section of the sheet 3 is shown in FIG.

[製造例4]
不織繊維基材の熱プレス及び切削の条件を次のように変更した以外は製造例1と同様にしてシート4を製造した。具体的には、不織繊維基材を厚さ2.8mmのスペーサーを用いて153℃、15MPaの条件で5分間の熱プレスを一段階のみで行うことにより、高密度化したシートを得た。そして、シートの厚さが2.3mmになるように両面から均一に切削することにより、シート4を得た。
[Production Example 4]
A sheet 4 was produced in the same manner as in Production Example 1 except that the conditions of hot pressing and cutting of the nonwoven fiber substrate were changed as follows. Specifically, the non-woven fiber base material was subjected to hot pressing for 5 minutes only at one stage under conditions of 153 ° C. and 15 MPa using a spacer having a thickness of 2.8 mm to obtain a densified sheet. . And the sheet | seat 4 was obtained by cutting uniformly from both surfaces so that the thickness of a sheet | seat might be 2.3 mm.

[製造例5]
3.0dtexの芯鞘型複合ステープル繊維の代わりに、繊度のみを1.7dtexに変更した芯鞘型複合ステープル繊維を用いた以外は製造例1と同様にして厚さ2.0mmのシート5を製造した。シート5の断面の走査型顕微鏡(SEM)の写真を図3に示す。
[Production Example 5]
A sheet 5 having a thickness of 2.0 mm was prepared in the same manner as in Production Example 1 except that a core-sheath type composite staple fiber in which only the fineness was changed to 1.7 dtex was used instead of the 3.0 dtex core-sheath type composite staple fiber. Manufactured. A photograph of a scanning microscope (SEM) of the cross section of the sheet 5 is shown in FIG.

[製造例6]
芯成分がPET、鞘成分がEVOH(エチレン共重合率44モル%、ケン化度98.4モル%、融点165℃)である芯鞘型複合ステープル繊維(3.0dtex、51mm長、芯鞘質量比=50/50、捲縮数21個/25mm)の代わりに、芯成分がPET、鞘成分がEVOH(エチレン共重合率48モル%、鹸化度98.9モル%、融点160℃)である芯鞘型複合ステープル繊維(5.0dtex、51mm長、芯鞘質量比=30/70、捲縮数22個/25mm)を形成した以外は製造例1と同様にして不織繊維基材を得た。そして、さらに、不織繊維基材の熱プレス及び切削の条件を次のように変更した以外は製造例1と同様にしてシート6を製造した。具体的には、不織繊維基材を厚さ2.7mmのスペーサーを用いて90℃、15MPaの条件で5分間の熱プレスを行った後、厚さ2.6mmのスペーサーを用いて146℃、15MPaの条件で5分間熱プレスをさらに行うことにより、高密度化したシートを得た。そして、シートの厚さが2.2mmになるように両面から均一に切削することによりシート6を得た。
[Production Example 6]
Core-sheath type composite staple fiber (3.0 dtex, 51 mm length, core-sheath mass) whose core component is PET and sheath component is EVOH (ethylene copolymerization rate 44 mol%, saponification degree 98.4 mol%, melting point 165 ° C.) Ratio = 50/50, number of crimps 21/25 mm), core component is PET, sheath component is EVOH (ethylene copolymerization rate 48 mol%, saponification degree 98.9 mol%, melting point 160 ° C.) A non-woven fiber base material is obtained in the same manner as in Production Example 1 except that a core-sheath type composite staple fiber (5.0 dtex, 51 mm length, core-sheath mass ratio = 30/70, number of crimps 22/25 mm) is formed. It was. Further, a sheet 6 was produced in the same manner as in Production Example 1 except that the conditions for hot pressing and cutting of the nonwoven fiber base material were changed as follows. Specifically, the nonwoven fiber base material was hot-pressed for 5 minutes at 90 ° C. and 15 MPa using a spacer having a thickness of 2.7 mm, and then 146 ° C. using a spacer having a thickness of 2.6 mm. The sheet was densified by further performing hot pressing for 5 minutes under the condition of 15 MPa. And the sheet | seat 6 was obtained by cutting uniformly from both surfaces so that the thickness of a sheet | seat might be 2.2 mm.

[製造例7]
芯成分がPET、鞘成分がEVOHである芯鞘型複合ステープル繊維の代わりに、芯成分がポリアミド6(PA6)、鞘成分がEVOH(エチレン共重合率44モル%、鹸化度98.4モル%、融点165℃)である芯鞘型複合ステープル繊維(5.0dtex、51mm長、芯鞘質量比=70/30、捲縮数20個/25mm)を形成した以外は製造例1と同様にして不織繊維基材を得た。そして、さらに、不織繊維基材の熱プレス及び切削の条件を製造例4と同様の条件に変更した以外は製造例1と同様にしてシート7を製造した。すなわち、不織繊維基材を厚さ2.8mmのスペーサーを用いて153℃、15MPaの条件で5分間の熱プレスを一段階のみで行うことにより、高密度化したシートを得た。そして、シートの厚さが2.3mmになるように両面から均一に切削することによりシート7を得た。
[Production Example 7]
Instead of the core-sheath type composite staple fiber in which the core component is PET and the sheath component is EVOH, the core component is polyamide 6 (PA6), the sheath component is EVOH (ethylene copolymerization rate: 44 mol%, saponification degree: 98.4 mol%) , Melting point 165 ° C.) core-sheath type composite staple fiber (5.0 dtex, 51 mm length, core-sheath mass ratio = 70/30, number of crimps 20/25 mm) A nonwoven fiber substrate was obtained. Further, a sheet 7 was produced in the same manner as in Production Example 1 except that the conditions for hot pressing and cutting of the nonwoven fiber base material were changed to the same conditions as in Production Example 4. That is, the non-woven fiber base material was hot-pressed for 5 minutes in only one stage under conditions of 153 ° C. and 15 MPa using a spacer having a thickness of 2.8 mm, thereby obtaining a densified sheet. And the sheet | seat 7 was obtained by cutting uniformly from both surfaces so that the thickness of a sheet | seat might be 2.3 mm.

[比較製造例1]
不織繊維基材の熱プレス及び切削の条件を次のように変更した以外は製造例1と同様にしてシート8を製造した。具体的には、不織繊維基材を厚さ2.1mmのスペーサーを用いて120℃、15MPaの条件で5分間の熱プレスを行った後、厚さ2.0mmのスペーサーを用いて158℃、15MPaの条件で5分間熱プレスをさらに行うことにより、高密度化したシートを得た。そして、シートの厚さが1.7mmになるように両面から均一に切削することによりシート8を得た。
[Comparative Production Example 1]
A sheet 8 was produced in the same manner as in Production Example 1 except that the hot pressing and cutting conditions of the nonwoven fiber substrate were changed as follows. Specifically, the non-woven fiber base material was hot-pressed for 5 minutes under conditions of 120 ° C. and 15 MPa using a spacer having a thickness of 2.1 mm, and then 158 ° C. using a spacer having a thickness of 2.0 mm. The sheet was densified by further performing hot pressing for 5 minutes under the condition of 15 MPa. And the sheet | seat 8 was obtained by cutting uniformly from both surfaces so that the thickness of a sheet | seat might be 1.7 mm.

[比較製造例2]
不織繊維基材の熱プレス及び切削の条件を次のように変更した以外は製造例1と同様にしてシート9を製造した。具体的には、不織繊維基材を厚さ3.4mmのスペーサーを用いて120℃、15MPaの条件で5分間の熱プレスを行った後、厚さ3.3mmのスペーサーを用いて155℃、15MPaの条件で5分間の熱プレスをさらに行うことにより、高密度化したシートを得た。そして、シートの厚さが2.5mmになるように両面から均一に切削することによりシート9を得た。
[Comparative Production Example 2]
A sheet 9 was produced in the same manner as in Production Example 1 except that the conditions for hot pressing and cutting of the nonwoven fiber substrate were changed as follows. Specifically, the non-woven fiber base material was hot-pressed for 5 minutes at 120 ° C. and 15 MPa using a spacer having a thickness of 3.4 mm, and then 155 ° C. using a spacer having a thickness of 3.3 mm. Further, the sheet was densified by further performing hot pressing for 5 minutes under the condition of 15 MPa. And the sheet | seat 9 was obtained by cutting uniformly from both surfaces so that the thickness of a sheet | seat might be set to 2.5 mm.

[比較製造例3]
不織繊維基材の熱プレス及び切削の条件を次のように変更した以外は製造例1と同様にしてシート10を製造した。具体的には、不織繊維基材を厚さ4.1mmのスペーサーを用いて120℃、15MPaの条件で5分間の熱プレスを行った後、厚さ4.0mmのスペーサーを用いて155℃、15MPaの条件で5分間の熱プレスをさらに行うことにより、高密度化したシートを得た。そして、シートの厚さが2.5mmになるように両面から均一に切削することによりシート10を得た。シート10の断面の走査型顕微鏡(SEM)の写真を図4に示す。
[Comparative Production Example 3]
A sheet 10 was produced in the same manner as in Production Example 1 except that the conditions for hot pressing and cutting of the nonwoven fiber substrate were changed as follows. Specifically, the non-woven fiber substrate was hot-pressed for 5 minutes at 120 ° C. and 15 MPa using a spacer having a thickness of 4.1 mm, and then 155 ° C. using a spacer having a thickness of 4.0 mm. Further, the sheet was densified by further performing hot pressing for 5 minutes under the condition of 15 MPa. And the sheet | seat 10 was obtained by cutting uniformly from both surfaces so that the thickness of a sheet | seat might be set to 2.5 mm. A scanning microscope (SEM) photograph of the cross section of the sheet 10 is shown in FIG.

[比較製造例4]
湿熱接着性繊維である、芯成分がPET、鞘成分がEVOHである芯鞘型複合ステープル繊維の代わりに、非湿熱接着性繊維の熱融着性繊維である、芯成分がPET、鞘成分が変性PET(イソフタル酸変性量32モル%、融点140℃)である芯鞘型複合ステープル繊維(3.0dtex、51mm長、芯鞘質量比=50/50、捲縮数21個/25mm)を形成した以外は製造例1と同様にして不織繊維基材を得た。そして、さらに、不織繊維基材の熱プレス及び切削の条件を次のように変更した以外は製造例1と同様にしてシート11を製造した。具体的には、不織繊維基材を厚さ2.3mmのスペーサーを用いて130℃、15MPaの条件で5分間の熱プレスを行った後、厚さ2.2mmのスペーサーを用いて140℃、15MPaの条件で5分間熱プレスをさらに行うことにより、高密度化したシートを得た。次いで、シートの厚さが1.8mmになるように両面から均一に切削することによりシート11を得た。
[Comparative Production Example 4]
Instead of the core-sheath type composite staple fiber in which the core component is PET and the sheath component is EVOH, which is a wet heat adhesive fiber, the core component is PET and the sheath component is a heat-fusible fiber of non-wet heat adhesive fiber. A core-sheath type composite staple fiber (3.0 dtex, 51 mm length, core-sheath mass ratio = 50/50, number of crimps 21/25 mm), which is modified PET (isophthalic acid modification amount 32 mol%, melting point 140 ° C.), is formed. A non-woven fiber substrate was obtained in the same manner as in Production Example 1 except that. Further, a sheet 11 was produced in the same manner as in Production Example 1 except that the conditions for hot pressing and cutting of the nonwoven fiber base material were changed as follows. Specifically, the non-woven fiber substrate was hot pressed for 5 minutes at 130 ° C. and 15 MPa using a 2.3 mm thick spacer, and then 140 ° C. using a 2.2 mm thick spacer. The sheet was densified by further performing hot pressing for 5 minutes under the condition of 15 MPa. Subsequently, the sheet | seat 11 was obtained by cutting uniformly from both surfaces so that the thickness of a sheet | seat might be set to 1.8 mm.

[比較製造例5]
非湿熱接着性の熱融着性繊維として、芯成分がPET、鞘成分が変性PET(イソフタル酸変性量32モル%、融点140℃)である芯鞘型複合ステープル繊維(3.0dtex、51mm長、芯鞘質量比=50/50、捲縮数21個/25mm)を準備した。この芯鞘型複合ステープル繊維100質量%を用いて、カード法により目付約2500g/mのカードウェブを作製した。このカードウェブをニードルパンチ処理することにより、目付け約2000g/m、厚み約7mmの不織繊維基材を得た。このようにして得られた不織繊維基材を、厚さ2.2mmのスペーサーを用いて、136℃,15MPaの条件で5分間の熱プレスを行い、高密度化したシートを得た。そして、シートの厚さが1.8mmになるように両面から均一に切削することによりシート12を得た。
[Comparative Production Example 5]
As a non-wet heat-adhesive heat-fusible fiber, a core-sheath composite staple fiber (3.0 dtex, 51 mm length) in which the core component is PET and the sheath component is modified PET (isophthalic acid modification amount 32 mol%, melting point 140 ° C.) Core-sheath mass ratio = 50/50, number of crimps 21/25 mm). Using 100% by mass of the core-sheath type composite staple fiber, a card web having a basis weight of about 2500 g / m 2 was produced by a card method. The card web was needle punched to obtain a non-woven fiber substrate having a basis weight of about 2000 g / m 2 and a thickness of about 7 mm. The nonwoven fiber base material thus obtained was hot-pressed for 5 minutes at 136 ° C. and 15 MPa using a spacer having a thickness of 2.2 mm to obtain a densified sheet. And the sheet | seat 12 was obtained by cutting uniformly from both surfaces so that the thickness of a sheet | seat might be 1.8 mm.

[比較製造例6]
EVOH(エチレン共重合率44モル%、ケン化度98.4モル%、融点165℃)の樹脂ペレットを単軸押出成形機に仕込み、T−ダイより押出し、厚さ2.5mmのシートを成形した。そしてシートの厚さが1.8mmになるように両面から均一に切削してシート13を得た。なお、シート13は空孔を全く有しない無発泡のシートであった。
[Comparative Production Example 6]
EVOH (ethylene copolymerization rate: 44 mol%, saponification degree: 98.4 mol%, melting point: 165 ° C) was charged into a single screw extruder and extruded from a T-die to form a 2.5 mm thick sheet. did. And the sheet | seat 13 was obtained by cutting uniformly from both surfaces so that the thickness of a sheet | seat might be 1.8 mm. The sheet 13 was a non-foamed sheet having no pores.

[シート1〜13の評価]
シート1〜13の各種特性を以下のようにして評価した。
〈空隙率〉
シートの一部を切断し、走査型電子顕微鏡(SEM)のサンプルを作成した。なお、観察用サンプルはシートを厚さ方向に3等分し、3等分して得られた表側部、内側部、裏側部のそれぞれの部分のサンプルを作成した。そして、SEMを用いて、各サンプルを200倍に拡大した撮影像を得た。この撮影像にトレース紙を重ね、透過光を用いて撮影領域と空隙部をトレースした。このトレース図を、イメージアナライザーを用いて、CCDカメラからコンピューターに取り込んだ。そして、画像処理ソフト「ImageJ」を用いて画像を二値化し、観察領域の総面積に対する空隙部の面積の割合をそれぞれ算出した。このとき、観察面の総計がそれぞれ10mm以上となるように写真を追加して測定を行った。そして、3つの部位の平均値を空隙率とした。
<空孔の大きさ>
「空隙率」の測定と同様にして、3つの部位のシートの断面を200倍に拡大したSEM撮影像を得た後、空隙部をトレースした。このトレース図を、コンピューターに取り込み、それぞれの部位において、画像を二値化した後に任意の各30個の空孔について長軸方向の長さを測定し、その平均値を求めた。そして、3つの部位の平均値を空孔の大きさとした。
〈厚さ、目付け、見掛け密度〉
JIS L1913に準じて、厚さ(mm)および目付け(g/cm)を測定し、これらの値から見掛け密度(g/cm)を算出した。
〈デュロメータ硬さ〉
JIS K6253に準じたデュロメータ硬さ試験(タイプD)により、硬さを測定した。
〈繊維接着率〉
「空隙率」の測定と同様にして、3つの部位のシートの断面を200倍に拡大した、SEM撮影像を得た。そして、それぞれの部位において、撮影像に観察される繊維断面の輪郭の総数、及び、周囲に他の繊維の断面が少なくとも一つ以上接着されている繊維断面の輪郭数を計数し、輪郭総数に対する、他の繊維断面に接着している繊維断面の輪郭数の占める割合を次の式に基づいて算出した。
繊維接着率(%)=(他の繊維断面に接着している繊維断面の輪郭数)/(繊維断面の輪郭の総数)×100
なお、計数は、各撮影像において観察される繊維断面の輪郭は全て計数し、輪郭数が100未満の場合には、100以上になるように同じ部位の別の撮影像をさらに追加して行った。
なお、繊維同士が接着することなく単に接触しているだけの場合は、シートを切断したときに繊維の内部応力が解放されて分離する。従って、撮影像において接触している繊維は全て接着しているものとみなした。
〈通気度〉
JISL1096に準じ、フラジール形法にて測定した。
〈捲縮数〉
JISL1015(8.12.1)に準じて評価した。
[Evaluation of Sheets 1 to 13]
Various characteristics of the sheets 1 to 13 were evaluated as follows.
<Porosity>
A part of the sheet was cut to prepare a scanning electron microscope (SEM) sample. The observation sample was divided into three equal parts in the thickness direction, and samples of the front side portion, the inner side portion, and the back side portion obtained by dividing the sheet into three equal portions were prepared. And using SEM, the picked-up image which expanded each sample 200 times was obtained. Trace paper was superimposed on this photographed image, and the photographed area and the void were traced using transmitted light. The trace diagram was captured from a CCD camera into a computer using an image analyzer. Then, the image was binarized using image processing software “ImageJ”, and the ratio of the area of the void to the total area of the observation region was calculated. At this time, measurement was performed by adding photographs so that the total of the observation surfaces was 10 mm 2 or more. And the average value of three site | parts was made into the porosity.
<Hole size>
In the same manner as the measurement of “void ratio”, after obtaining an SEM photograph image in which the cross section of the sheet at three sites was magnified 200 times, the void portion was traced. This trace diagram was taken into a computer, and after binarizing the image at each site, the length in the major axis direction was measured for each of arbitrary 30 holes, and the average value was obtained. And the average value of three site | parts was made into the magnitude | size of a void | hole.
<Thickness, basis weight, apparent density>
The thickness (mm) and the basis weight (g / cm 2 ) were measured according to JIS L1913, and the apparent density (g / cm 3 ) was calculated from these values.
<Durometer hardness>
The hardness was measured by a durometer hardness test (type D) according to JIS K6253.
<Fiber adhesion rate>
In the same manner as the measurement of “void ratio”, an SEM photographed image was obtained in which the cross section of the sheet at three sites was magnified 200 times. Then, in each part, count the total number of fiber cross-sectional contours observed in the photographed image and the number of fiber cross-sectional contours in which at least one other fiber cross-section is bonded to the periphery, and the total number of contours The ratio of the number of contours of the fiber cross-section bonded to the other fiber cross-section was calculated based on the following formula.
Fiber adhesion rate (%) = (number of fiber cross-section contours adhered to other fiber cross-sections) / (total number of fiber cross-section contours) × 100
In addition, the counting is performed by counting all the contours of the fiber cross section observed in each photographed image, and when the number of contours is less than 100, another photographed image of the same part is further added so as to be 100 or more. It was.
When the fibers are simply in contact with each other without being bonded, the internal stress of the fibers is released and separated when the sheet is cut. Therefore, all the fibers in contact with each other in the photographed image were regarded as adhered.
<Air permeability>
According to JISL1096, it measured by the fragile type method.
<Crimp number>
Evaluation was performed according to JISL1015 (8.12.1).

結果をまとめて表1に示す。   The results are summarized in Table 1.

[実施例1〜5、及び比較例1〜4:銅膜研磨性能評価]
製造例で得られたシート1,3〜5,7,8,10〜12の研磨性能を次のようにして評価した。
各シートを直径38cmの円形状に切り出した。そして、切り出された円形状のシートの表面に、幅0.5mm、深さ0.8mmの溝を2.5mm間隔で同心円状に形成し、直径が38cmの円形状の研磨層を作製した。そして、得られた研磨層の裏面に、厚み1.0mm,アスカーC硬度50の発泡ポリウレタンシートをクッション層として貼りあわせることにより、研磨パッドを得た。そして、得られた各研磨パッドの銅膜研磨性能を次のようにして評価した。
[Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 4: Copper film polishing performance evaluation]
The polishing performance of the sheets 1, 3 to 5, 7, 8, 10 to 12 obtained in the production examples was evaluated as follows.
Each sheet was cut into a circular shape having a diameter of 38 cm. Then, grooves having a width of 0.5 mm and a depth of 0.8 mm were formed concentrically at intervals of 2.5 mm on the surface of the cut circular sheet, and a circular polishing layer having a diameter of 38 cm was produced. And the polishing pad was obtained by bonding together the foamed polyurethane sheet of thickness 1.0mm and Asker C hardness 50 as a cushion layer on the back surface of the obtained polishing layer. And the copper film polishing performance of each obtained polishing pad was evaluated as follows.

研磨装置の研磨定盤に研磨パッドを貼り付けた。そして、ドレッサー回転数140rpm、研磨パッド回転数100rpm、ドレッサー荷重5Nの条件で、150mL/分の速度で純水を流しながらダイヤモンドドレッサーを用いて、研磨パッド表面を60分間コンディショニングした。なお、(株)エム・エー・ティー製「BC−15」を研磨装置として用い、ダイヤモンド番手#100、台金直径190mmの(株)アライドマテリアル製のダイヤモンドドレッサーを用いた。   A polishing pad was attached to the polishing surface plate of the polishing apparatus. Then, the polishing pad surface was conditioned for 60 minutes using a diamond dresser while flowing pure water at a rate of 150 mL / min under the conditions of a dresser rotation speed of 140 rpm, a polishing pad rotation speed of 100 rpm, and a dresser load of 5 N. In addition, “BC-15” manufactured by MTT Co., Ltd. was used as a polishing apparatus, and a diamond dresser manufactured by Allied Material Co., Ltd. having a diamond count of # 100 and a base metal diameter of 190 mm was used.

そして、研磨パッド回転数100rpm、ウェハ回転数99rpm、研磨圧力24kPaの条件で、酸化ケイ素砥粒を含有する研磨スラリー(フジミ社製「PL7105」)100質量部に対して、純水200質量部および30%過酸化水素水10質量部を混合した液を、100mL/分の速度で供給しながら、初期膜厚1500nmの銅膜を表面に有する直径100mmのシリコンウェハをコンディショニングを行わずに60秒間研磨した。   Then, with respect to 100 parts by mass of polishing slurry containing silicon oxide abrasive grains (“PL7105” manufactured by Fujimi) under the conditions of a polishing pad rotational speed of 100 rpm, a wafer rotational speed of 99 rpm, and a polishing pressure of 24 kPa, While supplying 10 parts by mass of 30% hydrogen peroxide water at a rate of 100 mL / min, a silicon wafer with a diameter of 100 mm having a copper film with an initial film thickness of 1500 nm on the surface is polished for 60 seconds without conditioning. did.

そして、30秒間のコンディショニングを行った後、新たなウェハに交換して再度研磨及びコンディショニングを繰り返し、同様にして合計20枚のウェハを研磨した。   Then, after conditioning for 30 seconds, the wafer was replaced with a new wafer, and polishing and conditioning were repeated again, and a total of 20 wafers were polished in the same manner.

そして、20枚目に研磨された、銅膜を表面に有するシリコンウェハについて、研磨速度、研磨不均一性、スクラッチの有無、研磨面の表面粗さ及びパッド溝深さの変化を測定した。パッド溝深さの変化はパッドの耐摩耗性、すなわち使用可能時間の評価である。なお、研磨速度、研磨不均一性、スクラッチ、研磨面の表面粗さ及びパッド溝深さは次のようにして測定した。   And about the silicon wafer which grind | polished the 20th sheet | seat and which has a copper film on the surface, the grinding | polishing speed | rate, grinding | polishing nonuniformity, the presence or absence of a scratch, the surface roughness of a grinding | polishing surface, and the change of the pad groove depth were measured. The change in the pad groove depth is an evaluation of the wear resistance of the pad, that is, the usable time. The polishing rate, polishing non-uniformity, scratch, surface roughness of the polishing surface, and pad groove depth were measured as follows.

〈研磨速度および研磨不均一性の測定〉
研磨前および研磨後の銅膜の膜厚をウエハ面内で各49点測定し、各点での研磨速度を求めた。なお、49点は、ウエハ中心1点、中心から15mmの同心円上で45°間隔で8点、中心から30mmの同心円上で22.5°間隔で16点、中心から45mmの同心円上で15°間隔で24点からなる。そして、49点の研磨速度の平均値を研磨速度とした。また、研磨不均一性は下式(1)により求めた不均一性により評価した。不均一性の値が小さいほど、被研磨面内で均一に研磨されており、研磨均一性が優れていることを示す。
不均一性(%)=(σ/R)×100 (1)
(ただし、σ:49点の研磨速度の標準偏差、R:49点の研磨速度の平均値を表す。)
なお、銅膜の膜厚は、ナプソン社製膜厚測定装置「RESISTAGE RT−80」を用いて測定した。
〈スクラッチ測定〉
研磨後の被研磨面をキーエンス社製レーザー顕微鏡「VK−X200」を使用して倍率1000倍でランダムに20ヶ所観察して、傷の有無を確認した。
〈研磨パッドの研磨面の表面粗さ〉
ミツトヨ社製表面粗さ測定器「サーフテストSJ−210」を用い、JIS2001に準拠して研磨直後の表面粗さを測定した。
〈パッド溝深さの減少量〉
使用可能時間の指標として、パッド中心から100mmの位置における溝深さをノギスで測定し、減少量を求めた。
<Measurement of polishing rate and non-uniformity of polishing>
The film thickness of the copper film before and after polishing was measured at 49 points on the wafer surface, and the polishing rate at each point was determined. In addition, 49 points are 8 points at 45 ° intervals on a concentric circle 15 mm from the center, 16 points at 22.5 ° intervals on a concentric circle 30 mm from the center, and 15 ° on a concentric circle 45 mm from the center. It consists of 24 points at intervals. The average value of the 49 polishing rates was taken as the polishing rate. Further, the polishing non-uniformity was evaluated by the non-uniformity obtained by the following formula (1). It shows that it is grind | polished uniformly within a to-be-polished surface, and polishing uniformity is excellent, so that the value of nonuniformity is small.
Nonuniformity (%) = (σ / R) × 100 (1)
(However, σ: Standard deviation of polishing rate at 49 points, R: Average value of polishing rate at 49 points.)
The film thickness of the copper film was measured using a film thickness measuring device “RESISTAGE RT-80” manufactured by Napson Corporation.
<Scratch measurement>
The polished surface after polishing was randomly observed at a magnification of 1000 using a Keyence laser microscope “VK-X200” to confirm the presence or absence of scratches.
<Surface roughness of polishing surface of polishing pad>
A surface roughness measuring instrument “Surf Test SJ-210” manufactured by Mitutoyo Corporation was used to measure the surface roughness immediately after polishing in accordance with JIS2001.
<Decrease in pad groove depth>
As an index of usable time, the groove depth at a position 100 mm from the center of the pad was measured with a caliper, and the amount of decrease was determined.

結果をまとめて表2に示す。   The results are summarized in Table 2.

表2の結果から、製造例1,3,4,5,7で得られたシートを用いた実施例1〜5で得られた研磨パッドはいずれもスクラッチが発生せず、また、研磨速度も高く、さらに、研磨不均一性も低かった。一方、空隙率が低い比較製造例1で得られたシート8を用いた比較例1で得られた研磨パッドは、研磨速度が低く、スクラッチも発生し、研磨不均一性も高かった。また、空隙率が高い比較製造例3で得られたシート10を用いた比較例2で得られた研磨パッドは、連通孔が存在するためにスラリーが充分に被研磨面に供給されないことにより、研磨速度が低かった。また、湿熱接着性繊維を用いずに作成された比較製造例4で得られたシート11または比較製造例5で得られたシート12を用いた比較例3または比較例4で得られた研磨パッドは、研磨不均一性が著しく高く、また、スクラッチも発生した。   From the results in Table 2, none of the polishing pads obtained in Examples 1 to 5 using the sheets obtained in Production Examples 1, 3, 4, 5, and 7 were scratched, and the polishing rate was also high. Further, the polishing non-uniformity was low. On the other hand, the polishing pad obtained in Comparative Example 1 using the sheet 8 obtained in Comparative Production Example 1 having a low porosity had a low polishing rate, generated scratches, and high polishing nonuniformity. In addition, the polishing pad obtained in Comparative Example 2 using the sheet 10 obtained in Comparative Production Example 3 with a high porosity has a communication hole, so that the slurry is not sufficiently supplied to the surface to be polished. The polishing rate was low. Further, the polishing pad obtained in Comparative Example 3 or Comparative Example 4 using the sheet 11 obtained in Comparative Production Example 4 or the sheet 12 obtained in Comparative Production Example 5 prepared without using wet heat adhesive fibers. Was extremely high in polishing non-uniformity, and scratches were also generated.

[実施例6〜10、及び比較例5〜8:酸化ケイ素膜研磨性能評価]
製造例で得られたシート1〜3,5,6,8〜10,12の酸化ケイ素膜の研磨性能を次のようにして評価した。
[Examples 6 to 10 and Comparative Examples 5 to 8: Evaluation of polishing performance of silicon oxide film]
The polishing performance of the silicon oxide films of the sheets 1 to 3, 5, 6, 8 to 10 and 12 obtained in the production examples was evaluated as follows.

各シートを直径38cmの円形状に切り出した。そして、切り出された円形状のシートの表面に、幅1.0mm、深さ1.0mmの溝を6.0mm間隔で同心円状に形成することにより研磨層を作成した。そして、得られた研磨層の裏面に、厚み1.0mm,アスカーC硬度50の発泡ポリウレタンシートをクッション層として貼りあわせて研磨パッドを作成した。そして、得られた各研磨パッドの酸化ケイ素膜研磨性能を次のようにして評価した。   Each sheet was cut into a circular shape having a diameter of 38 cm. Then, a groove having a width of 1.0 mm and a depth of 1.0 mm was formed concentrically at intervals of 6.0 mm on the surface of the cut circular sheet, thereby creating a polishing layer. Then, a foamed polyurethane sheet having a thickness of 1.0 mm and an Asker C hardness of 50 was bonded to the back surface of the obtained polishing layer as a cushion layer to prepare a polishing pad. And the silicon oxide film | membrane polishing performance of each obtained polishing pad was evaluated as follows.

研磨装置の研磨定盤に研磨パッドを貼り付けた。そして、ドレッサー回転数140rpm、研磨パッド回転数100rpm、ドレッサー荷重5Nの条件で、150mL/分の速度で純水を流しながらダイヤモンドドレッサーを用いて、研磨パッド表面を60分間コンディショニングした。なお、(株)エム・エー・ティー製「BC−15」を研磨装置として用い、ダイヤモンド番手#200、台金直径190mmの(株)アライドマテリアル製のダイヤモンドドレッサーを用いた。   A polishing pad was attached to the polishing surface plate of the polishing apparatus. Then, the polishing pad surface was conditioned for 60 minutes using a diamond dresser while flowing pure water at a rate of 150 mL / min under the conditions of a dresser rotation speed of 140 rpm, a polishing pad rotation speed of 100 rpm, and a dresser load of 5 N. Note that “BC-15” manufactured by MTT Co., Ltd. was used as a polishing apparatus, and a diamond dresser manufactured by Allied Material Co., Ltd. having a diamond count # 200 and a base metal diameter of 190 mm was used.

そして、研磨パッド回転数100rpm、ウェハ回転数99rpm、研磨圧力24kPaの条件で、酸化セリウム砥粒を含有する研磨スラリー(日立化成社製「HS−8005」)100質量部に純水900質量部を混合した液を、100mL/分の速度で供給しながら、初期膜厚1000nmの酸化ケイ素膜(プラズマ化学蒸着により形成されたPETEOS酸化ケイ素膜)を表面に有する直径100mmのシリコンウェハをコンディショニングを行わずに60秒間研磨した。   Then, 900 parts by mass of pure water is added to 100 parts by mass of polishing slurry containing cerium oxide abrasive grains (“HS-8005” manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) under the conditions of a polishing pad rotation number of 100 rpm, a wafer rotation number of 99 rpm, and a polishing pressure of 24 kPa. While supplying the mixed liquid at a rate of 100 mL / min, a silicon wafer with a diameter of 100 mm having a silicon oxide film with an initial film thickness of 1000 nm (a PETEOS silicon oxide film formed by plasma chemical vapor deposition) on the surface is not conditioned. And polished for 60 seconds.

そして、30秒間のコンディショニングを行った後、新たなウェハに交換して再度研磨及びコンディショニングを繰り返し、同様にして合計20枚のウェハを研磨した。   Then, after conditioning for 30 seconds, the wafer was replaced with a new wafer, and polishing and conditioning were repeated again, and a total of 20 wafers were polished in the same manner.

そして、20枚目に研磨された酸化ケイ素膜を表面に有するシリコンウェハについて、研磨速度、研磨不均一性、スクラッチの有無、研磨面の表面粗さ及びパッド溝深さの変化を測定した。なお、酸化ケイ素膜の膜厚をナノメトリクス社製膜厚測定装置「Nanospec Model5100」を用いて測定した以外は、銅膜研磨性能評価における測定方法と同様に行った。   And about the silicon wafer which has the silicon oxide film | membrane grind | polished in the 20th sheet | seat, the grinding | polishing speed, grinding | polishing nonuniformity, the presence or absence of a scratch, the surface roughness of a grinding | polishing surface, and the change of pad groove depth were measured. In addition, it carried out similarly to the measuring method in copper film polishing performance evaluation except having measured the film thickness of the silicon oxide film using the nanometrics company made film thickness measuring apparatus "Nanospec Model5100".

結果をまとめて表3に示す。   The results are summarized in Table 3.

[実施例11〜14、及び比較例9〜12:パターンウェハ研磨性能評価]
製造例で得られたシート1〜3,5,8,10,13及び市販品の発泡ポリウレタン研磨パッドのパターンウェハの研磨性能を次のようにして評価した。
[Examples 11 to 14 and Comparative Examples 9 to 12: Pattern wafer polishing performance evaluation]
The polishing performance of the patterned wafers of the sheets 1 to 3, 5, 8, 10, 13 and the commercially available foamed polyurethane polishing pad obtained in the production example was evaluated as follows.

製造例で得られた各シートを直径38cmの円形状に切り出した。そして、切り出された円形状のシートの表面に、幅1.0mm、深さ1.0mmの溝を6.0mm間隔で同心円状に形成し、直径が38cmの円形状の研磨層を作製した。そして、得られた研磨層の裏面に、厚み1.0mm,C硬度50の発泡ポリウレタンシートをクッション層として貼りあわせることにより、研磨パッドを得た。また、市販品の発泡ポリウレタン研磨パッドとしては、クッション層を下層に有する市販の発泡ポリウレタン研磨パッド(ニッタハース社製「IC1400」)に同様の溝を形成したものを用いた。そして、得られた各研磨パッドのパターンウェハ研磨性能を以下のようにして評価した。   Each sheet obtained in the production example was cut into a circular shape having a diameter of 38 cm. Then, grooves having a width of 1.0 mm and a depth of 1.0 mm were formed concentrically at intervals of 6.0 mm on the surface of the cut circular sheet, and a circular polishing layer having a diameter of 38 cm was produced. And the polishing pad was obtained by bonding together the foamed polyurethane sheet of thickness 1.0mm and C hardness 50 as a cushion layer on the back surface of the obtained polishing layer. In addition, as a commercially available foamed polyurethane polishing pad, a commercially available foamed polyurethane polishing pad having a cushion layer in the lower layer (“IC1400” manufactured by Nitta Haas Co., Ltd.) having the same groove was used. And the pattern wafer polishing performance of each obtained polishing pad was evaluated as follows.

研磨装置の研磨定盤に研磨パッドを貼り付けた。そして、ドレッサー回転数140rpm、研磨パッド回転数100rpm、ドレッサー荷重5Nの条件で、150mL/分の速度で純水を流しながらダイヤモンドドレッサーを用いて、研磨パッド表面を60分間コンディショニングした。なお、(株)エム・エー・ティー製「BC−15」を研磨装置として用い、ダイヤモンド番手#200、台金直径190mmの(株)アライドマテリアル製のダイヤモンドドレッサーを用いた。   A polishing pad was attached to the polishing surface plate of the polishing apparatus. Then, the polishing pad surface was conditioned for 60 minutes using a diamond dresser while flowing pure water at a rate of 150 mL / min under the conditions of a dresser rotation speed of 140 rpm, a polishing pad rotation speed of 100 rpm, and a dresser load of 5 N. Note that “BC-15” manufactured by MTT Co., Ltd. was used as a polishing apparatus, and a diamond dresser manufactured by Allied Material Co., Ltd. having a diamond count # 200 and a base metal diameter of 190 mm was used.

そして、研磨パッド回転数100rpm、ウェハ回転数99rpm、研磨圧力24kPaの条件で、酸化ケイ素砥粒を含有する研磨スラリー(日立化成社製「HS−8005」)100質量部に純水1900質量部を添加して混合した液を、100mL/分の速度で供給しながら、初期膜厚1000nmでパターンのない酸化ケイ素膜(プラズマ化学蒸着により形成されたPETEOS酸化ケイ素膜)を表面に有する直径50mmのシリコンウェハをコンディショニングを行わずに60秒間研磨した。   Then, 1900 parts by mass of pure water was added to 100 parts by mass of polishing slurry (“HS-8005” manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) containing silicon oxide abrasive grains under the conditions of a polishing pad rotation speed of 100 rpm, a wafer rotation speed of 99 rpm, and a polishing pressure of 24 kPa. Silicon having a diameter of 50 mm having a silicon oxide film (PETEOS silicon oxide film formed by plasma chemical vapor deposition) having an initial film thickness of 1000 nm and no pattern on the surface while supplying the added and mixed liquid at a rate of 100 mL / min. The wafer was polished for 60 seconds without conditioning.

そして、30秒間のコンディショニングを行った後、新たなウェハに交換して再度研磨及びコンディショニングを繰り返し、同様にして合計10枚のウェハを研磨した。   Then, after conditioning for 30 seconds, the wafer was replaced with a new wafer, and polishing and conditioning were repeated again, and a total of 10 wafers were polished in the same manner.

次に、線状の凸部と凹部が交互に繰り返し並んだ凹凸パターンを有する、SKW社製STI研磨評価用パターンウェハ「SKW3−2」を上記と同様の条件で1枚研磨した。なお、このパターンウェハは様々なパターンの領域を有するものであり、膜厚および段差の測定対象として、凸部幅100μmおよび凹部幅100μmのパターンを選択した。このパターンは凸部と凹部の初期段差が550nmであり、凸部がシリコンウェハ上に膜厚15nmの酸化ケイ素膜、その上に膜厚140nmの窒化ケイ素膜、さらにその上に膜厚700nmの酸化ケイ素膜(高密度プラズマ化学蒸着により形成されたHDP酸化ケイ素膜)を積層した構造であり、パターン凹部はシリコンウェハをエッチングして溝を形成した後に膜厚700nmのHDP酸化ケイ素膜を形成した構造である。このパターンウェハの研磨において、研磨によりパターン凸部の窒化ケイ素膜上に積層された酸化ケイ素膜が消失するまでの時間、及びその時点における凸部と凹部との段差を求めた。パターンウェハの研磨時間が短く、段差が小さいほど研磨速度と平坦性に優れているといえる。なお、パターンウェハの段差は、表面粗さ測定機((株)ミツトヨ製「SJ−400」)を用い、標準スタイラス、測定レンジ80μm、JIS2001、GAUSSフィルタ、カットオフ値λc2.5mm、およびカットオフ値λs8.0μmの設定で測定を行い、断面曲線から求めた。   Next, one STI polishing evaluation pattern wafer “SKW3-2” made by SKW having a concavo-convex pattern in which linear convex portions and concave portions are alternately and repeatedly arranged was polished under the same conditions as described above. This pattern wafer has various pattern regions, and a pattern having a convex width of 100 μm and a concave width of 100 μm was selected as a measurement target of film thickness and level difference. In this pattern, the initial step between the convex part and the concave part is 550 nm. The convex part is a silicon oxide film having a film thickness of 15 nm on the silicon wafer, a silicon nitride film having a film thickness of 140 nm thereon, and an oxide film having a film thickness of 700 nm thereon. A structure in which a silicon film (HDP silicon oxide film formed by high-density plasma chemical vapor deposition) is laminated, and a pattern recess is formed by etching a silicon wafer to form a groove and then forming a 700 nm thick HDP silicon oxide film It is. In this polishing of the pattern wafer, the time until the silicon oxide film laminated on the silicon nitride film of the pattern convex portion disappeared by the polishing and the step between the convex portion and the concave portion at that time were determined. It can be said that the polishing time and flatness of the pattern wafer are better as the polishing time of the pattern wafer is shorter and the level difference is smaller. The level difference of the pattern wafer was measured using a surface roughness measuring machine (“SJ-400” manufactured by Mitutoyo Corporation), standard stylus, measurement range 80 μm, JIS2001, GAUSS filter, cutoff value λc 2.5 mm, and cutoff. The measurement was performed with the value λs of 8.0 μm, and the value was obtained from the cross-sectional curve.

結果をまとめて表4に示す。   The results are summarized in Table 4.

表4の結果から、製造例1,2,3,5で得られたシートを用いた実施例11〜14で得られた研磨パッドはいずれも研磨速度が高いため研磨に要する時間が短く、また、研磨後の段差も小さく段差解消性にも優れていた。一方、空隙率が低い比較製造例1で得られたシート8を用いた比較例9で得られた研磨パッドは、研磨速度が低くなった。また、空隙率が高い比較製造例3で得られたシート10を用いた比較例10で得られた研磨パッドは、連通孔が存在するためにスラリーが充分に被研磨面に供給されないことにより研磨速度が低くなった上、研磨面の表面粗さが大きいために研磨後の段差も大きく段差解消性に劣っていた。また、空隙を全く有さない比較製造例6で得られたシート13を用いた比較例11で得られた研磨パッドは、スラリー保持性が低いために研磨速度が低くなった。   From the results of Table 4, the polishing pads obtained in Examples 11 to 14 using the sheets obtained in Production Examples 1, 2, 3, and 5 all have a high polishing rate, so the time required for polishing is short. The level difference after polishing was small and excellent in level difference elimination. On the other hand, the polishing rate of the polishing pad obtained in Comparative Example 9 using the sheet 8 obtained in Comparative Production Example 1 having a low porosity was low. Further, the polishing pad obtained in Comparative Example 10 using the sheet 10 obtained in Comparative Production Example 3 having a high porosity is polished because the slurry is not sufficiently supplied to the surface to be polished due to the presence of communication holes. In addition to the reduced speed, the surface roughness of the polished surface was large, so that the level difference after polishing was large and the level difference elimination property was poor. Moreover, since the polishing pad obtained in Comparative Example 11 using the sheet 13 obtained in Comparative Production Example 6 having no voids had low slurry retention, the polishing rate was low.

本発明の研磨パッドおよび研磨方法は、半導体基板やガラス基板、あるいはそれらの表面に形成された酸化ケイ素膜のような絶縁膜や銅膜のような金属膜の化学機械研磨等に好ましく用いられる。   The polishing pad and polishing method of the present invention are preferably used for chemical mechanical polishing of a semiconductor substrate, a glass substrate, or an insulating film such as a silicon oxide film formed on the surface of the semiconductor substrate or a glass substrate, or a metal film such as a copper film.

Claims (11)

湿熱処理により接着性を示す湿熱接着性樹脂を含む複数の湿熱接着性繊維を互いに固着させて形成された空隙率5〜35%のシートを、研磨層として備えることを特徴とする研磨パッド。   A polishing pad comprising, as a polishing layer, a sheet having a porosity of 5 to 35% formed by adhering a plurality of wet heat adhesive fibers containing a wet heat adhesive resin that exhibits adhesiveness by wet heat treatment. 前記シートは、その研磨面のD硬度が60〜80である請求項1に記載の研磨パッド。   The polishing pad according to claim 1, wherein the D surface has a D hardness of 60 to 80. 前記シートは、断面を走査型電子顕微鏡で撮影した像において、繊維の断面の輪郭総数に対して、他の繊維に接着されている繊維の断面の輪郭数の割合が90%以上である請求項1または2に記載の研磨パッド。   The ratio of the number of cross-sectional contours of a fiber bonded to another fiber is 90% or more with respect to the total number of cross-sectional contours of the fiber in the image obtained by photographing the cross-section with a scanning electron microscope. 3. The polishing pad according to 1 or 2. 前記シートは、フラジール形法による通気度が1cm/cm/秒以下である請求項1〜3の何れか1項に記載の研磨パッド。 4. The polishing pad according to claim 1, wherein the sheet has an air permeability of 1 cm 3 / cm 2 / sec or less by a fragile method. 前記湿熱接着性樹脂は、エチレン共重合率10〜60モル%のエチレン−ビニルエステル共重合体のケン化物である請求項1〜4の何れか1項に記載の研磨パッド。   The polishing pad according to any one of claims 1 to 4, wherein the wet heat adhesive resin is a saponified product of an ethylene-vinyl ester copolymer having an ethylene copolymerization rate of 10 to 60 mol%. 前記湿熱接着性繊維は、湿熱処理により接着性を示さない非湿熱接着性樹脂と前記湿熱接着性樹脂と、を含み、
前記湿熱接着性樹脂は、前記非湿熱接着性樹脂からなる繊維の表面に、その長手方向に連続するように被着されている請求項1〜5の何れか1項に記載の研磨パッド。
The wet heat adhesive fiber includes a non-wet heat adhesive resin that does not exhibit adhesiveness by wet heat treatment and the wet heat adhesive resin,
The polishing pad according to any one of claims 1 to 5, wherein the wet heat adhesive resin is attached to a surface of a fiber made of the non-wet heat adhesive resin so as to be continuous in a longitudinal direction thereof.
前記湿熱接着性繊維が、前記非湿熱接着性樹脂からなる芯部と、前記湿熱接着性樹脂からなる鞘部とを備える芯鞘型複合繊維である請求項6に記載の研磨パッド。   The polishing pad according to claim 6, wherein the wet heat adhesive fiber is a core sheath type composite fiber including a core portion made of the non-wet heat adhesive resin and a sheath portion made of the wet heat adhesive resin. 前記湿熱接着性繊維の平均繊度が0.1〜10dtexである請求項1〜7の何れか1項に記載の研磨パッド。   The polishing pad according to claim 1, wherein the wet heat adhesive fiber has an average fineness of 0.1 to 10 dtex. 前記研磨層の研磨面と反対側に、クッション層に積層されている請求項1〜8の何れか1項に記載の研磨パッド。   The polishing pad according to claim 1, wherein the polishing pad is laminated on a cushion layer on a side opposite to a polishing surface of the polishing layer. 請求項1〜9の何れか1項に記載の研磨パッドであって、半導体デバイスの研磨工程で用いられ、研磨に用いられる際に、
前記研磨層の研磨面側の算術平均粗さ(Ra)が1〜6μm、且つ、最大高さ(Rz)が10〜60μmである研磨パッド。
The polishing pad according to any one of claims 1 to 9, wherein the polishing pad is used in a polishing step of a semiconductor device and used for polishing.
A polishing pad having an arithmetic mean roughness (Ra) on the polishing surface side of the polishing layer of 1 to 6 μm and a maximum height (Rz) of 10 to 60 μm.
湿熱処理により接着性を示す湿熱接着性樹脂を含む湿熱接着性繊維を含有する繊維ウェブを製造する工程と、
前記繊維ウェブを湿熱処理することにより前記繊維ウェブを形成する繊維を接着させて不織繊維基材を形成する工程と、
前記不織繊維基材を、空隙率5〜35%になるように加熱加圧処理することによりシートを形成する工程と、を含むことを特徴とする研磨パッドの製造方法。
Producing a fiber web containing wet heat adhesive fibers containing wet heat adhesive resin that exhibits adhesiveness by wet heat treatment; and
Forming a non-woven fiber base material by adhering the fibers forming the fiber web by wet heat-treating the fiber web;
And a step of forming a sheet by subjecting the non-woven fiber substrate to a heat and pressure treatment so as to have a porosity of 5 to 35%.
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