JP5072442B2 - Polishing pad manufacturing method and polishing pad - Google Patents

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本発明は研磨パッドの製造方法および研磨パッドに係り、特に、イソシアネート基含有化合物を主成分とした研磨パッドの製造方法および該製造方法で得られる研磨パッドに関する。   The present invention relates to a method for producing a polishing pad and a polishing pad, and more particularly to a method for producing a polishing pad containing an isocyanate group-containing compound as a main component and a polishing pad obtained by the production method.

半導体ウェハや液晶ディスプレイ用ガラス基板等の材料(被研磨物)では、表面の平坦性が求められるため、研磨パッドを使用した研磨加工が行われている。半導体ウェハでは、半導体回路の集積度が急激に増大するにつれて高密度化を目的とした微細化や多層配線化が進み、表面を一層高度に平坦化する技術が重要となっている。一方、液晶ディスプレイ用ガラス基板では、液晶ディスプレイの大型化に伴い、表面のより高度な平坦性が要求されている。   In materials (objects to be polished) such as semiconductor wafers and glass substrates for liquid crystal displays, surface flatness is required, and therefore polishing using a polishing pad is performed. In semiconductor wafers, as the degree of integration of semiconductor circuits increases rapidly, miniaturization and multilayer wiring for the purpose of higher density have progressed, and a technique for further flattening the surface has become important. On the other hand, with a glass substrate for a liquid crystal display, higher flatness of the surface is required as the liquid crystal display becomes larger.

半導体ウェハやガラス基板の表面を平坦化する方法としては、一般的に化学的機械的研磨(Chemical Mechanical Polishing、以下、CMPと略記する。)法が用いられている。CMP法では、被研磨物の表面(被研磨面)が研磨パッドに押し付けられた状態で、研磨粒子をアルカリ溶液に分散させたスラリが供給され被研磨面が研磨される。スラリ中の研磨粒子による機械的作用と、アルカリ溶液による化学的作用とで研磨される。被研磨面に要求される平坦性の高度化に伴い、CMP法に求められる研磨精度、換言すれば、研磨パッドに要求される性能も高まっている。   As a method for flattening the surface of a semiconductor wafer or glass substrate, a chemical mechanical polishing (hereinafter abbreviated as CMP) method is generally used. In the CMP method, the surface to be polished (surface to be polished) is pressed against the polishing pad, and a slurry in which abrasive particles are dispersed in an alkaline solution is supplied to polish the surface to be polished. Polishing is performed by mechanical action by abrasive particles in the slurry and chemical action by an alkaline solution. As the flatness required for the surface to be polished increases, the polishing accuracy required for the CMP method, in other words, the performance required for the polishing pad also increases.

CMP法では、研磨パッドとして硬質発泡ポリウレタンが広く使用されている。このような研磨パッドの製造では、通常、イソシアネート基含有化合物を含むプレポリマと、活性水素化合物を含む硬化剤とが反応により硬化されて発泡体が成型される。得られた発泡体がシート状にスライスされ研磨パッドが形成される。発泡体内部に発泡が形成されるため、スライスにより形成される研磨パッドの表面には、研磨加工時にスラリを保持することができる開孔が形成される。   In the CMP method, rigid foam polyurethane is widely used as a polishing pad. In the production of such a polishing pad, usually, a prepolymer containing an isocyanate group-containing compound and a curing agent containing an active hydrogen compound are cured by reaction to form a foam. The obtained foam is sliced into a sheet to form a polishing pad. Since foam is formed inside the foam, an opening that can hold the slurry during polishing is formed on the surface of the polishing pad formed by slicing.

硬質発泡ポリウレタンの発泡体を成型するときに内部に発泡を形成するために種々の技術が開示されている。例えば、成型時に中空微粒子を内添する技術が挙げられる(特許文献1、特許文献2、特許文献3参照)。また、成型時に水を添加することで発泡を形成する技術として、イソシアネート基含有化合物や活性水素化合物の組成を定めて直径50〜150μmの発泡を形成した研磨パッドの技術(特許文献4参照)、発泡径400μm未満の小発泡の平均径を20〜100μmとし、発泡径400〜1000μmの大発泡を10〜100個/100cm形成してスラリ保持性能を向上させた研磨パッドの技術(特許文献5参照)が開示されている。さらに、成型時に不活性気体を封入することで発泡を形成する技術として、シリコン系活性剤を添加して独立発泡の数を200〜600個/mm、平均発泡径を30〜60μmとした研磨パッドの技術(特許文献6参照)、開孔部の直径の平均値を1〜50μmとし、直径0.1〜10μmの開孔部を少なくとも1000個/cm以上形成した研磨パッドの技術(特許文献7参照)、イソシアネート基含有化合物の粘度や活性化エネルギーを調整することにより平均孔径70μm以下で孔径の斑を低減した研磨パッドの技術(特許文献8参照)が開示されている。 Various techniques have been disclosed for forming foam inside when molding a foam of rigid polyurethane foam. For example, there is a technique of internally adding hollow fine particles during molding (see Patent Document 1, Patent Document 2, and Patent Document 3). In addition, as a technique for forming foam by adding water at the time of molding, a technique of a polishing pad in which a composition of an isocyanate group-containing compound and an active hydrogen compound is determined to form a foam having a diameter of 50 to 150 μm (see Patent Document 4), Polishing pad technology in which the average diameter of small foams having a foam diameter of less than 400 μm is 20 to 100 μm and large foams having a foam diameter of 400 to 1000 μm are formed to 10 to 100/100 cm 2 to improve the slurry holding performance (Patent Document 5) Reference). Furthermore, as a technique for forming foam by enclosing an inert gas at the time of molding, a silicon-based activator is added so that the number of independent foams is 200 to 600 / mm 2 and the average foam diameter is 30 to 60 μm. Pad technology (see Patent Document 6), polishing pad technology in which the average value of the diameters of the openings is 1 to 50 μm and at least 1000 holes / cm 2 or more of the diameters of 0.1 to 10 μm are formed (patent) Reference 7), and a polishing pad technique (see Patent Document 8) in which unevenness of pore diameter is reduced at an average pore diameter of 70 μm or less by adjusting the viscosity and activation energy of the isocyanate group-containing compound.

特許3013105号公報Japanese Patent No. 3013105 特開平11−322877号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-322877 特開平11−322878号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-322878 特開2005−68168号公報JP 2005-68168 A 特開2006−210657号公報JP 2006-210657 A 特許3455208号公報Japanese Patent No. 3455208 特開2004−188586号公報JP 2004-188586 A 特開2006−257178号公報JP 2006-257178 A

しかしながら、特許文献1〜特許文献3の技術では、研磨加工時に中空微粒子の成分が被研磨面と研磨パッドとの間に夾雑物(コンタミ)として介在するため、用いるスラリとの関係で予期せぬ悪影響を招くことがある。この点、特許文献4〜特許文献8の技術では、中空微粒子を使用しないため、夾雑物の影響を防止することができる。ところが、特許文献4、特許文献5の技術では、水の添加により発泡が形成されるものの、水の分散状態を均等化することが難しいため、成型された発泡体では発泡に偏りが生じ平均孔径にも差が生じやすい、という問題がある。このため、1つの発泡体から得られる複数の研磨パッドで研磨性能にバラツキが生じることとなる。特許文献5の技術では、小発泡に加えて大発泡が形成されるため、スラリ保持性能の向上は期待できるものの、水のみの添加では大発泡の形成にバラツキ(配置ムラ)があり、スラリ等で小発泡に目詰まりが生じやすいため、研磨性能にバラツキが生じ研磨パッドの寿命低下を招く。目詰まりを解消するために、研磨加工を中断して表面をドレッシング(表面サンディング)することもできるが、研磨の作業性が低下することとなる。また、特許文献6〜特許文献8の技術では、平均孔径が数μm程度の発泡であれば水による発泡の形成より制御しやすいが、平均孔径が数十μm代の若干大きな発泡の形成や均等化が難しい、という問題がある。   However, in the techniques of Patent Documents 1 to 3, since the components of the hollow fine particles are present as contaminants between the surface to be polished and the polishing pad at the time of polishing, it is unexpected due to the slurry used. May cause adverse effects. In this respect, the techniques of Patent Documents 4 to 8 do not use hollow fine particles, so that the influence of foreign substances can be prevented. However, in the techniques of Patent Document 4 and Patent Document 5, although foaming is formed by adding water, it is difficult to equalize the dispersion state of water. However, there is a problem that a difference is likely to occur. For this reason, the polishing performance varies among a plurality of polishing pads obtained from one foam. In the technique of Patent Document 5, since large foam is formed in addition to small foam, an improvement in slurry holding performance can be expected, but the addition of water alone causes variations in the formation of large foam (unevenness in arrangement). Since clogging is likely to occur in the small foam, the polishing performance varies and the life of the polishing pad is reduced. In order to eliminate clogging, the polishing process can be interrupted and the surface can be dressed (surface sanding), but the polishing workability is reduced. In the techniques of Patent Document 6 to Patent Document 8, if the foam has an average pore diameter of about several μm, it is easier to control than the formation of foam by water. There is a problem that it is difficult.

本発明は上記事案に鑑み、開孔が略均一かつ略均等に形成され研磨パッド間のバラツキが抑制された研磨パッドの製造方法および該製造方法で得られる研磨パッドを提供することを課題とする。   An object of the present invention is to provide a polishing pad manufacturing method in which apertures are formed substantially uniformly and substantially uniformly and variation between polishing pads is suppressed, and a polishing pad obtained by the manufacturing method. .

上記課題を解決するために、本発明の第1の態様は、イソシアネート基含有化合物を主成分とした研磨パッドの製造方法であって、イソシアネート基含有化合物と、予めポリオール化合物に水を1重量%〜6重量%の割合で分散希釈させた分散液と、ポリアミン化合物とをそれぞれ準備する準備ステップと、前記イソシアネート基含有化合物、分散液およびポリアミン化合物を混合すると共に、前記イソシアネート基含有化合物、前記分散液および前記ポリアミン化合物に対して非反応性の気体を吹き込み混合液を調製する混合液調製ステップと、前記混合液から発泡体を形成する発泡体形成ステップと、前記発泡体をスライスして複数枚の研磨パッドを形成するスライスステップと、を含み、前記スライスステップで形成される研磨パッドは、いずれも温度20℃の水に一定時間浸漬したときの硬度に対する、温度70℃の水に前記一定時間浸漬したときの硬度の割合が80%以上であることを特徴とするIn order to solve the above problems, a first aspect of the present invention is a method for producing a polishing pad comprising an isocyanate group-containing compound as a main component, wherein 1 wt% of water is added to the isocyanate group-containing compound and the polyol compound in advance. A preparation step of preparing a dispersion liquid that has been dispersed and diluted at a ratio of ˜6% by weight and a polyamine compound, mixing the isocyanate group-containing compound, the dispersion liquid, and the polyamine compound, and mixing the isocyanate group-containing compound and the dispersion A non-reactive gas with respect to the liquid and the polyamine compound to prepare a mixed solution, a foam forming step to form a foam from the mixed solution, and a plurality of sheets obtained by slicing the foam look containing a slice forming a polishing pad, a polishing pad formed in the slice step , For the hardness when both were given time immersed in a temperature 20 ° C. water, the percentage of hardness when immersed the predetermined time in water at a temperature 70 ° C. is equal to or less than 80%.

第1の態様では、混合液調製ステップで、イソシアネート基含有化合物、予めポリオール化合物に水を分散希釈させた分散液およびポリアミン化合物が混合されると共に、気体を吹き込み混合液が調製されるため、吹き込まれた気体により細かい気泡が生じ、予め分散希釈された分散液中の水が混合液中で略均等に分散することから、発泡体の内部に大きさが制御され略均等に分散した発泡が形成されるので、スライスステップでスライスすることにより表面に略均一な開孔が略均等に形成された複数枚の研磨パッドを得ることができ、各研磨パッドによる研磨加工で研磨性能のバラツキを抑制することができるとともに、得られた研磨パッドが、いずれも温度20℃の水に一定時間浸漬したときの硬度に対する、温度70℃の水に同じ一定時間浸漬したときの硬度の割合が80%以上のため、スラリを使用した研磨加工時に摩擦等で発熱しても湿潤状態での硬度が変化しにくいので、研磨性能の低下を抑制することができるIn the first aspect, in the mixed solution preparation step, the isocyanate group-containing compound, the dispersion obtained by dispersing and diluting water in advance in the polyol compound, and the polyamine compound are mixed, and a gas is blown to prepare a mixed solution. Fine bubbles are generated by the gas, and the water in the dispersion liquid that has been pre-dispersed and diluted is dispersed almost evenly in the liquid mixture, so that foam is formed that is controlled in size and is evenly dispersed inside the foam. Therefore, by slicing in the slicing step, it is possible to obtain a plurality of polishing pads in which substantially uniform openings are formed substantially uniformly on the surface, and the polishing performance by each polishing pad is suppressed. it is possible, polishing pad was obtained, with respect to the hardness when either a predetermined time immersed in a temperature 20 ° C. water, the same constant water temperature 70 ° C. The proportion of the hardness of 80% or more upon during immersion, the hardness in the wet state even if heating by friction during polishing using a slurry is hard to change, it is possible to suppress a decrease in polishing performance .

第1の態様において、混合液調製ステップと発泡体形成ステップとを連続して行うようにしてもよい。準備ステップで分散液中に分散希釈させる水の量をイソシアネート基含有化合物の重量1kgに対して1g〜6gの割合とすれば、水の量が制限されるため、大きな発泡の形成や偏りを抑制することができる。また、混合液調製ステップで混合液に吹き込まれる気体の量をイソシアネート基含有化合物、分散液およびポリアミン化合物の合計重量1kgに対して0.5L〜3.4Lの割合とすれば、混合液中の気体の量が制限されるため、極端に大きな発泡の形成を抑制することができる。準備ステップのポリオール化合物をポリプロピレングリコールとすれば、発泡の偏りが生じにくく、研磨パッドの耐湿熱性を向上させることができる。準備ステップで準備されるイソシアネート基含有化合物の温度50℃〜80℃における粘度を500mPa・s〜4000mPa・sの範囲とすれば、混合液中で発泡の移動が抑制されるため、発泡の偏りを抑制することができる。また、混合液調製ステップにおいて、剪断速度9,000〜41,000/秒、剪断回数300〜10,000回の条件で混合液を調製することが好ましい。   In the first aspect, the mixed solution preparation step and the foam formation step may be performed continuously. If the amount of water to be dispersed and diluted in the dispersion liquid in the preparation step is set to a ratio of 1 g to 6 g with respect to 1 kg of the isocyanate group-containing compound, the amount of water is limited, so that the formation and bias of large foaming is suppressed. can do. Further, if the amount of gas blown into the mixed liquid in the mixed liquid preparation step is set to a ratio of 0.5 L to 3.4 L with respect to 1 kg of the total weight of the isocyanate group-containing compound, the dispersion liquid and the polyamine compound, Since the amount of gas is limited, the formation of extremely large foam can be suppressed. If the polyol compound in the preparation step is made of polypropylene glycol, the unevenness of foaming hardly occurs and the wet heat resistance of the polishing pad can be improved. If the viscosity at a temperature of 50 ° C. to 80 ° C. of the isocyanate group-containing compound prepared in the preparation step is in the range of 500 mPa · s to 4000 mPa · s, the movement of foaming is suppressed in the mixed solution, so the foaming bias is Can be suppressed. In the mixed solution preparation step, it is preferable to prepare the mixed solution under conditions of a shear rate of 9,000 to 41,000 / second and a shearing frequency of 300 to 10,000.

また、スライスステップで形成される研磨パッドを、それぞれの表面に形成された開孔の孔径の平均値の差、および、密度の差がいずれも±3%の範囲内とすれば、複数の研磨パッドで孔径の平均値が同等となり、発泡の占める空間の割合が同等となるので、研磨性能のバラツキを抑制することができる。また、研磨パッドがそれぞれの表面に形成された開孔の孔径の平均値をいずれも30μm〜200μmとすれば、研磨加工時にスラリが開孔に保持されるので、研磨効率の向上を図ることができる Further, if the polishing pad formed in the slicing step is within the range of ± 3% of the difference in the average value of the diameters of the holes formed on the respective surfaces and the difference in density, a plurality of polishings are performed. Since the average value of the hole diameters is equal in the pad and the proportion of the space occupied by the foam is equal, the variation in the polishing performance can be suppressed. Further, if the average value of the hole diameters of the holes formed on the respective surfaces of the polishing pad is 30 μm to 200 μm, the slurry is held in the holes during the polishing process, so that the polishing efficiency can be improved. I can .

本発明の第2の態様は、イソシアネート基含有化合物と、予めポリオール化合物に水を1重量%〜6重量%の割合で分散希釈させた分散液と、ポリアミン化合物と、前記イソシアネート基含有化合物、前記分散液および前記ポリアミン化合物に対して非反応性の気体と、を混合した混合液から形成された発泡体をスライスして得られ、温度20℃の水に一定時間浸漬したときの硬度に対する、温度70℃の水に前記一定時間浸漬したときの硬度の割合が80%以上であることを特徴とする研磨パッドである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided an isocyanate group-containing compound, a dispersion obtained by previously dispersing and diluting water in a proportion of 1% by weight to 6% by weight in a polyol compound, a polyamine compound, the isocyanate group-containing compound, A temperature obtained by slicing a foam formed from a mixed liquid obtained by mixing a dispersion and a gas that is non-reactive with the polyamine compound, and the hardness with respect to hardness when immersed in water at a temperature of 20 ° C. for a certain period of time. A polishing pad characterized by having a hardness ratio of 80% or more when immersed in water at 70 ° C. for a predetermined time .

第2の態様において、ポリオール化合物をポリプロピレングリコールとしてもよい。また、発泡体のスライスにより表面に開孔が形成され、開孔の孔径の平均値を30μm〜200μmとしてもよい In the second embodiment, the polyol compound may be polypropylene glycol. Moreover, an opening is formed in the surface by the slice of a foam, and it is good also considering the average value of the hole diameter of an opening as 30 micrometers-200 micrometers .

本発明によれば、混合液調製ステップで、イソシアネート基含有化合物、予めポリオール化合物に水を分散希釈させた分散液およびポリアミン化合物が混合されると共に、気体を吹き込み混合液が調製されるため、吹き込まれた気体により細かい気泡が生じ、予め分散希釈された分散液中の水が混合液中で略均等に分散することから、発泡体の内部に大きさが制御され略均等に分散した発泡が形成されるので、スライスステップでスライスすることにより表面に略均一な開孔が略均等に形成された複数枚の研磨パッドを得ることができ、各研磨パッドによる研磨加工で研磨性能のバラツキを抑制することができるとともに、得られた研磨パッドが、いずれも温度20℃の水に一定時間浸漬したときの硬度に対する、温度70℃の水に同じ一定時間浸漬したときの硬度の割合が80%以上のため、スラリを使用した研磨加工時に摩擦等で発熱しても湿潤状態での硬度が変化しにくいので、研磨性能の低下を抑制することができる、という効果を得ることができる。 According to the present invention, in the liquid mixture preparation step, the isocyanate group-containing compound, the dispersion liquid obtained by dispersing and diluting water in advance in the polyol compound, and the polyamine compound are mixed, and the gas is blown to prepare the liquid mixture. Fine bubbles are generated by the gas, and the water in the dispersion liquid that has been pre-dispersed and diluted is dispersed almost evenly in the liquid mixture, so that foam is formed that is controlled in size and is evenly dispersed inside the foam. Therefore, by slicing in the slicing step, it is possible to obtain a plurality of polishing pads in which substantially uniform openings are formed substantially uniformly on the surface, and the polishing performance by each polishing pad is suppressed. it is possible, polishing pad was obtained, with respect to the hardness when either a predetermined time immersed in a temperature 20 ° C. water, the same constant water temperature 70 ° C. The proportion of the hardness of 80% or more upon during immersion, the hardness in the wet state even if heating by friction during polishing using a slurry is hard to change, it is possible to suppress a decrease in polishing performance The effect that can be obtained.

以下、図面を参照して、本発明を適用した研磨パッドの実施の形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of a polishing pad to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings.

(研磨パッド)
図1に示すように、研磨パッド1は、硬質発泡タイプのポリウレタンシートであり、イソシアネート基含有化合物を主成分としている。研磨パッド1は、研磨加工時に被研磨物の被研磨面にスラリを介して当接する研磨面Pを有している。研磨パッド1は、イソシアネート基含有化合物と、予めポリオール化合物に水を分散希釈させた分散液と、ポリアミン化合物と、イソシアネート基含有化合物、分散液およびポリアミン化合物に対して非反応性の気体と、を混合した混合液を型枠に注型し硬化させた発泡体をスライスすることで形成されている。すなわち、研磨パッド1は、乾式成型で形成されている。
(Polishing pad)
As shown in FIG. 1, the polishing pad 1 is a rigid foam type polyurethane sheet, and contains an isocyanate group-containing compound as a main component. The polishing pad 1 has a polishing surface P that comes into contact with the surface to be polished of the object to be polished through a slurry during polishing. The polishing pad 1 includes an isocyanate group-containing compound, a dispersion obtained by previously dispersing and diluting water in a polyol compound, a polyamine compound, and an isocyanate group-containing compound, a gas that is non-reactive with respect to the dispersion and the polyamine compound. It is formed by slicing a foamed product that has been mixed and poured into a mold and cured. That is, the polishing pad 1 is formed by dry molding.

研磨パッド1の内部には、乾式成型時に添加された水と、イソシアネート基含有化合物、分散液およびポリアミン化合物に対して非反応性の気体とにより、断面略円形状の発泡3が略均等に分散して形成されている。研磨パッド1が発泡体のスライスで形成されているため、研磨面Pでは発泡3の一部が開口しており、開孔4が形成されている。研磨面Pに形成された開孔4は、開孔径の平均値が30〜200μmの範囲に調整されている。ポリウレタンシート2の厚さは、1.3〜2.5mmの範囲に設定されている。このポリウレタンシート2は、温度20℃の水に一定時間浸漬したときの硬度に対する、温度70℃の水(熱湯)に同じ一定時間浸漬したときの硬度の割合で定義される湿潤硬度保持率が80%以上に設定されている。   Inside the polishing pad 1, the foam 3 having a substantially circular cross section is substantially uniformly dispersed by water added at the time of dry molding and a gas that is non-reactive with the isocyanate group-containing compound, the dispersion, and the polyamine compound. Is formed. Since the polishing pad 1 is formed of a slice of foam, a part of the foam 3 is opened on the polishing surface P, and an opening 4 is formed. The opening 4 formed in the polishing surface P has an average opening diameter adjusted to a range of 30 to 200 μm. The thickness of the polyurethane sheet 2 is set in the range of 1.3 to 2.5 mm. This polyurethane sheet 2 has a wet hardness retention of 80 defined by the ratio of the hardness when immersed in water (hot water) at a temperature of 70 ° C. for the same fixed time with respect to the hardness when immersed in water at a temperature of 20 ° C. for a certain time. % Or more is set.

また、研磨パッド1は、研磨面Pと反対の面側に、研磨機に研磨パッド1を装着するための両面テープの一面側が貼り合わされている。両面テープは、基材7の両面に接着剤が塗着されており、他面側(図1の最下面側)に剥離紙8が貼り合わされている。基材7には、ポリエチレンテレフタレート(以下、PETと略記する。)製フィルムが使用されている。   Further, the polishing pad 1 has one side of a double-sided tape for attaching the polishing pad 1 to a polishing machine attached to the side opposite to the polishing surface P. In the double-sided tape, an adhesive is applied to both surfaces of the base material 7, and the release paper 8 is bonded to the other surface side (the lowermost surface side in FIG. 1). For the substrate 7, a film made of polyethylene terephthalate (hereinafter abbreviated as PET) is used.

(研磨パッドの製造)
研磨パッド1は、図2に示す各工程を経て製造される。すなわち、イソシアネート基含有化合物と、ポリオール化合物に水を分散希釈させた分散液と、ポリアミン化合物とをそれぞれ準備する準備工程(準備ステップ)、イソシアネート基含有化合物、分散液、ポリアミン化合物、並びに、イソシアネート基含有化合物、分散液およびポリアミン化合物に対して非反応性の気体を混合して混合液を調製する混合工程(混合液調製ステップ)、混合液を型枠に注型する注型工程、型枠内で発泡、硬化させて発泡体を形成する硬化成型工程(発泡体形成ステップ)、発泡体をシート状にスライスして複数枚の研磨パッド1を形成するスライス工程(スライスステップ)、研磨パッド1と両面テープとを貼り合わせるラミネート工程を経て製造される。以下、工程順に説明する。
(Manufacture of polishing pad)
The polishing pad 1 is manufactured through each process shown in FIG. That is, a preparation step (preparation step) for preparing an isocyanate group-containing compound, a dispersion prepared by dispersing and diluting water in a polyol compound, and a polyamine compound, an isocyanate group-containing compound, a dispersion, a polyamine compound, and an isocyanate group Mixing process (mixed liquid preparation step) in which a non-reactive gas is mixed with the compound, dispersion and polyamine compound to prepare a mixed liquid, casting process for casting the mixed liquid into a mold, and in the mold And a curing molding step (foam forming step) for foaming and curing to form a foam, a slicing step (slicing step) for slicing the foam into a sheet to form a plurality of polishing pads 1, Manufactured through a laminating process for attaching a double-sided tape. Hereinafter, it demonstrates in order of a process.

(準備工程)
準備工程では、イソシアネート基含有化合物と、ポリオール化合物に水を分散希釈させた分散液と、ポリアミン化合物とをそれぞれ準備する。
(Preparation process)
In the preparation step, an isocyanate group-containing compound, a dispersion obtained by dispersing and diluting water in a polyol compound, and a polyamine compound are prepared.

イソシアネート基含有化合物としては、分子内に2つ以上の水酸基を有するポリオール化合物と、分子内に2つのイソシアネート基を有するジイソシアネート化合物とを反応させることで生成したイソシアネート末端ウレタンプレポリマ(以下、単に、プレポリマと略記する。)が用いられている。ポリオール化合物と、ジイソシアネート化合物とを反応させるときに、イソシアネート基のモル量を水酸基のモル量より大きくすることで、プレポリマを得ることができる。また、使用するプレポリマは、粘度が高すぎると、流動性が悪くなり混合時に略均一に混合することが難しくなる。温度を上昇させて粘度を低くするとポットライフが短くなり、却って混合斑が生じて得られる発泡体に形成される発泡3の大きさにバラツキが生じる。反対に粘度が低すぎると混合液中で気泡が移動してしまい、得られる発泡体に略均等に分散した発泡3を形成することが難しくなる。このため、プレポリマは、温度50℃〜80℃における粘度を500〜4000mPa・sの範囲に設定することが好ましい。このことは、例えば、プレポリマの分子量(重合度)を変えることで粘度を設定することができる。プレポリマは、50〜80℃程度に加熱され流動可能な状態とされる。   As an isocyanate group-containing compound, an isocyanate-terminated urethane prepolymer (hereinafter simply referred to as “isocyanate-terminated urethane prepolymer”) produced by reacting a polyol compound having two or more hydroxyl groups in the molecule with a diisocyanate compound having two isocyanate groups in the molecule. Abbreviated as prepolymer). When the polyol compound and the diisocyanate compound are reacted, the prepolymer can be obtained by making the molar amount of the isocyanate group larger than the molar amount of the hydroxyl group. Moreover, when the prepolymer used has a too high viscosity, the fluidity is deteriorated and it becomes difficult to mix substantially uniformly during mixing. When the temperature is raised and the viscosity is lowered, the pot life is shortened, and on the contrary, the size of the foam 3 formed in the foam obtained by producing the mixed spots is varied. On the other hand, if the viscosity is too low, the bubbles move in the mixed solution, and it becomes difficult to form the foam 3 that is substantially uniformly dispersed in the obtained foam. For this reason, it is preferable that a prepolymer sets the viscosity in the temperature of 50 to 80 degreeC in the range of 500-4000 mPa * s. For example, the viscosity can be set by changing the molecular weight (polymerization degree) of the prepolymer. The prepolymer is heated to about 50 to 80 ° C. to be in a flowable state.

プレポリマの生成に用いられるジイソシアネート化合物としては、例えば、m−フェニレンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、ナフタレン−1,4−ジイソシアネート、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート、3,3’−ジメトキシ−4,4’−ビフェニルジイソシアネート、3,3’−ジメチルジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート、キシリレン−1,4−ジイソシアネート、4,4’−ジフェニルプロパンジイソシアネート、トリメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、プロピレン−1,2−ジイソシアネート、ブチレン−1,2−ジイソシアネート、シクロヘキシレン−1,2−ジイソシアネート、シクロヘキシレン−1,4−ジイソシアネート、p−フェニレンジイソチオシアネート、キシリレン−1,4−ジイソチオシアネート、エチリジンジイソチオシアネート等を挙げることができる。また、これらのジイソシアネート化合物の二種以上を併用してもよい。   Examples of the diisocyanate compound used for producing the prepolymer include m-phenylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, naphthalene-1,4-diisocyanate, and diphenylmethane-4. , 4′-diisocyanate, 3,3′-dimethoxy-4,4′-biphenyl diisocyanate, 3,3′-dimethyldiphenylmethane-4,4′-diisocyanate, xylylene-1,4-diisocyanate, 4,4′-diphenyl Propane diisocyanate, trimethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, propylene-1,2-diisocyanate, butylene-1,2-diisocyanate, cyclohexylene-1,2-diisocyanate DOO, cyclohexylene-1,4-diisocyanate, p- phenylenediisothiocyanate, xylylene-1,4-diisothiocyanate, mention may be made of ethylidyne diisothiocyanate like. Two or more of these diisocyanate compounds may be used in combination.

一方、プレポリマの生成に用いられるポリオール化合物としては、ジオール化合物、トリオール化合物等の化合物であればよく、例えば、エチレングリコール、ブチレングリコール等の低分子量のポリオール化合物、および、ポリテトラメチレングリコール(PTMG)等のポリエーテルポリオール化合物、エチレングリコールとアジピン酸との反応物やブチレングリコールとアジピン酸との反応物等のポリエステルポリオール化合物、ポリカーボネートポリオール化合物、ポリカプロラクトンポリオール化合物等の高分子量のポリオール化合物のいずれも使用することができる。また、これらのポリオール化合物の二種以上を併用してもよい。   On the other hand, the polyol compound used for producing the prepolymer may be a compound such as a diol compound or a triol compound. For example, a low molecular weight polyol compound such as ethylene glycol or butylene glycol, and polytetramethylene glycol (PTMG). Polyether polyol compounds such as, a reaction product of ethylene glycol and adipic acid, a polyester polyol compound such as a reaction product of butylene glycol and adipic acid, a polycarbonate polyol compound, a high molecular weight polyol compound such as a polycaprolactone polyol compound, etc. Can be used. Two or more of these polyol compounds may be used in combination.

また、分散液の調製に用いられるポリオール化合物としては、ジオール化合物、トリオール化合物等の化合物であればよく、例えば、エチレングリコール、ブチレングリコール等の低分子量のポリオール化合物、ポリテトラメチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等の高分子量のポリオール化合物のいずれも使用することができる。プレポリマやポリアミンの溶液の粘度と同程度にすることで混合工程において水を均一に分散させやすくなるため、数平均分子量500〜2000のポリオール化合物を用いることが好ましく、特に、数平均分子量1000〜2000のポリプロピレングリコールが分散性や得られる研磨パッドの耐熱性の面からより好ましい。本例では、数平均分子量約2000のポリプロピレングリコールを使用し、これに水を1〜6重量%の割合で分散希釈させて分散液を調製する。分散液の調製時には、一般的な攪拌装置を使用して攪拌混合すればよく、水が略均等に分散希釈されていればよい。使用する水としては、特に制限はないが、不純物等の混入を回避するため、蒸留水を使用することが好ましい。また、分散液の量は、次工程の混合工程で混合するプレポリマの重量1kgに対して水の量が1〜6gの割合となるように準備することが好ましい。水の量が少なすぎると得られる発泡体に形成される発泡の大きさが小さすぎることとなり、反対に多すぎると極端に大きな発泡が形成されることとなる。例えば、プレポリマの重量を1kgとした場合、分散液を100gとすれば、この分散液に含まれる水の量は1〜6gとなる。   The polyol compound used for preparing the dispersion may be a compound such as a diol compound or a triol compound. For example, a low molecular weight polyol compound such as ethylene glycol or butylene glycol, polytetramethylene glycol, polyethylene glycol, Any high molecular weight polyol compound such as polypropylene glycol can be used. Since it becomes easy to disperse water uniformly in the mixing step by setting the viscosity to the same level as that of the prepolymer or polyamine solution, it is preferable to use a polyol compound having a number average molecular weight of 500 to 2000, and in particular, a number average molecular weight of 1000 to 2000. Polypropylene glycol is more preferable from the viewpoint of dispersibility and the heat resistance of the resulting polishing pad. In this example, polypropylene glycol having a number average molecular weight of about 2000 is used, and water is dispersed and diluted at a ratio of 1 to 6% by weight to prepare a dispersion. At the time of preparing the dispersion, stirring and mixing may be performed using a general stirring device, and water may be dispersed and diluted substantially evenly. Although there is no restriction | limiting in particular as water to be used, In order to avoid mixing of an impurity etc., it is preferable to use distilled water. Moreover, it is preferable to prepare the quantity of a dispersion liquid so that the quantity of water may become the ratio of 1-6g with respect to 1 kg of the weight of the prepolymer mixed by the mixing process of the following process. If the amount of water is too small, the size of the foam formed in the resulting foam will be too small. Conversely, if the amount is too large, extremely large foam will be formed. For example, when the weight of the prepolymer is 1 kg and the dispersion is 100 g, the amount of water contained in this dispersion is 1 to 6 g.

ポリアミン化合物としては、脂肪族や芳香族のポリアミン化合物を使用することができるが、3,3’−ジクロロ−4,4’−ジアミノジフェニルメタン(以下、MOCAと略記する。)を使用することが好ましい。MOCAは、約120℃に加熱し溶融させた状態で用いられる。   As the polyamine compound, an aliphatic or aromatic polyamine compound can be used, but 3,3′-dichloro-4,4′-diaminodiphenylmethane (hereinafter abbreviated as MOCA) is preferably used. . MOCA is used in a state where it is heated to about 120 ° C. and melted.

(混合工程、注型工程、硬化成型工程)
図2に示すように、混合工程では、準備工程で準備したプレポリマ、分散液およびポリアミン化合物を混合すると同時に、プレポリマ、分散液およびポリアミン化合物に対して非反応性の気体(以下、非反応性気体と略記する。)を吹き込み混合液を調製する。注型工程では混合工程で調製された混合液を型枠に注型し、硬化成型工程では型枠内で発泡、硬化させて発泡体を成型する。本例では、混合工程、注型工程、硬化成型工程を連続して行う。
(Mixing process, casting process, curing molding process)
As shown in FIG. 2, in the mixing step, the prepolymer, dispersion, and polyamine compound prepared in the preparation step are mixed, and at the same time, a nonreactive gas (hereinafter referred to as nonreactive gas) with respect to the prepolymer, dispersion, and polyamine compound. To prepare a mixed solution. In the casting process, the liquid mixture prepared in the mixing process is cast into a mold, and in the curing molding process, the foam is molded by foaming and curing in the mold. In this example, a mixing process, a casting process, and a curing molding process are performed continuously.

図3に示すように、混合工程では混合機20で混合液が調製され、注型工程では調製された混合液が混合機20から連続して型枠25に注型され、硬化成型工程で硬化させることにより発泡体が成型される。混合機20は、攪拌翼14が内蔵された混合槽12を備えている。混合槽12の上流側には、第1成分としてプレポリマ、第2成分としてポリアミン化合物、第3成分として分散液をそれぞれ収容した供給槽、および、混合槽12内に非反応性気体を供給する供給装置16が配置されている。各供給槽からの供給口は混合槽12の上流端部に接続されており、供給装置16からの非反応性気体の供給口は混合槽12の全体の長さに対して上流端部からおよそ1/3の位置に接続されている。攪拌翼14は混合槽12内の略中央部で上流側から下流側までにわたって配置された回転軸に固定されている。回転軸の回転に伴い攪拌翼14が回転し、第1成分、第2成分、第3成分および非反応性気体を剪断するようにして混合する。得られた混合液は混合槽12の下流端部に配置された排出口から型枠25に注型される。型枠25の大きさは、本例では、1050mm(長さ)×1050mm(幅)×50mm(厚さ)に設定されている。   As shown in FIG. 3, in the mixing step, a mixed solution is prepared by the mixer 20, and in the casting step, the prepared mixed solution is continuously cast from the mixer 20 into the mold 25 and cured in the curing molding step. By doing so, the foam is molded. The mixer 20 includes a mixing tank 12 in which a stirring blade 14 is incorporated. On the upstream side of the mixing tank 12, a prepolymer as the first component, a polyamine compound as the second component, a supply tank containing the dispersion as the third component, and a supply for supplying the non-reactive gas into the mixing tank 12 A device 16 is arranged. The supply port from each supply tank is connected to the upstream end of the mixing tank 12, and the supply port of the non-reactive gas from the supply device 16 is approximately from the upstream end to the entire length of the mixing tank 12. It is connected to the 1/3 position. The stirring blade 14 is fixed to a rotating shaft arranged from the upstream side to the downstream side at a substantially central portion in the mixing tank 12. As the rotating shaft rotates, the stirring blade 14 rotates to mix the first component, the second component, the third component, and the non-reactive gas so as to shear. The obtained mixed liquid is poured into the mold 25 from a discharge port arranged at the downstream end of the mixing tank 12. In this example, the size of the mold 25 is set to 1050 mm (length) × 1050 mm (width) × 50 mm (thickness).

第1成分のプレポリマ、第2成分のMOCAに代表されるポリアミン化合物の多くがいずれも常温で固体または流動しにくい状態のため、それぞれの供給槽は各成分が流動可能となるように加温されている。また、非反応性気体中に含まれる水分が混合槽12内の反応に関与することを防止するため、供給装置16からの非反応性気体は図示を省略した水分除去装置で水分が除去されている。供給された非反応性気体が混合槽12内で攪拌翼14の回転により微細な気泡となり、この気泡が水を分散希釈させた分散液を混合液中で略均等に分散させるバブリング効果を発揮する。非反応性気体の供給量が少なすぎるとバブリング効果が不十分となり水の分散状態に偏りが生じやすくなり、反対に多すぎると極端に大きな気泡が生じてしまう。このため、非反応性気体の供給量は、プレポリマ、分散液、ポリアミン化合物の合計重量1kgに対して0.5〜3.4Lの割合となるように調整することが好ましい。非反応性気体としては、空気、窒素、酸素、二酸化炭素、ヘリウム、アルゴン等を挙げることができる。   Many of the polyamine compounds represented by the prepolymer of the first component and the MOCA of the second component are both solid or difficult to flow at room temperature, so each supply tank is heated so that each component can flow. ing. Further, in order to prevent moisture contained in the non-reactive gas from participating in the reaction in the mixing tank 12, the non-reactive gas from the supply device 16 is removed by a moisture removing device (not shown). Yes. The supplied non-reactive gas becomes fine bubbles by the rotation of the stirring blade 14 in the mixing tank 12, and this bubble exerts a bubbling effect that disperses the dispersion obtained by dispersing and diluting water substantially uniformly in the mixture. . If the supply amount of the non-reactive gas is too small, the bubbling effect is insufficient and the water dispersion tends to be biased. On the other hand, if the amount is too large, extremely large bubbles are generated. For this reason, it is preferable to adjust the supply amount of a non-reactive gas so that it may become a ratio of 0.5-3.4L with respect to 1 kg of total weight of a prepolymer, a dispersion liquid, and a polyamine compound. Examples of the non-reactive gas include air, nitrogen, oxygen, carbon dioxide, helium, and argon.

第1成分、第2成分、第3成分が混合槽12に供給され、攪拌翼14によりある程度混合された段階で非反応性気体が供給される。攪拌翼14の剪断速度、剪断回数を調整することで、各成分および非反応性気体が略均等に混合され混合液が調製される。攪拌翼14の剪断速度が小さすぎると、得られる発泡体に形成される発泡3の大きさが大きくなりすぎる。反対に剪断速度が大きすぎると、攪拌翼14および混合液間の摩擦による発熱で温度が上昇し粘度が低下するため、混合液中の気泡が(成型中に)移動してしまい、得られる発泡体に形成される発泡3の分散状態にバラツキが生じやすくなる。一方、剪断回数が少なすぎると生じる気泡の大きさにムラ(バラツキ)が生じやすく、反対に多すぎると温度上昇で粘度が低下し、発泡3が略均等に形成されなくなる。このため、混合工程では、剪断速度を9,000〜41,000/秒の範囲、剪断回数を300〜10,000回の範囲に設定し、混合する。混合機20での混合時間(滞留時間)は、混合液の流量(最大1リットル/sec)にもよるが、およそ1秒程度である。すなわち、例えば、注液工程で100kg程度の型枠25に混合液を注液するのに要する時間はおよそ1〜2分程度となる。なお、剪断速度、剪断回数は次式により求めることができる。すなわち、剪断速度(/秒)=攪拌翼14の翼先端の直径(mm)×円周率×攪拌翼14の回転数(rpm)÷60÷攪拌翼14の翼先端と混合槽12の内壁とのクリアランス(mm)、剪断回数(回)=攪拌翼14の回転数(rpm)÷60×混合槽12中での混合液の滞留時間(秒)×攪拌翼14の翼の数、により求めることができる。   The first component, the second component, and the third component are supplied to the mixing tank 12, and the non-reactive gas is supplied at a stage where they are mixed to some extent by the stirring blade 14. By adjusting the shearing speed and the number of times of shearing of the stirring blade 14, the components and the non-reactive gas are mixed almost uniformly to prepare a mixed solution. When the shear rate of the stirring blade 14 is too low, the size of the foam 3 formed in the resulting foam becomes too large. On the other hand, if the shear rate is too high, the temperature rises due to the heat generated by friction between the stirring blade 14 and the mixed solution and the viscosity decreases, so that bubbles in the mixed solution move (during molding) and foam is obtained. Variation in the dispersed state of the foam 3 formed on the body is likely to occur. On the other hand, if the number of times of shearing is too small, the size of the generated bubbles is likely to be uneven (variation). On the other hand, if the number of shearing is too large, the viscosity decreases due to temperature rise and the foam 3 is not formed substantially evenly. For this reason, in a mixing process, a shear rate is set to the range of 9,000-41,000 / sec, and the frequency | count of shear is set to the range of 300-10,000 times, and it mixes. The mixing time (residence time) in the mixer 20 is about 1 second although it depends on the flow rate of the mixed liquid (maximum 1 liter / sec). That is, for example, the time required to inject the mixed solution into the mold 25 of about 100 kg in the injecting step is about 1 to 2 minutes. In addition, a shear rate and the frequency | count of shear can be calculated | required by following Formula. That is, shear rate (/ sec) = diameter (mm) of blade tip of stirring blade 14 × circularity × rotational speed (rpm) of stirring blade 14 ÷ 60 ÷ blade tip of stirring blade 14 and inner wall of mixing vessel 12 Clearance (mm), number of times of shearing (times) = rotation speed of stirring blade 14 (rpm) ÷ 60 × retention time of mixed solution in mixing tank 12 (second) × number of blades of stirring blade 14 Can do.

注液工程で、型枠25に混合液を注液するときは、混合機20からの混合液を混合槽12の排出口から排出し、例えばフレキシブルパイプを通じて、型枠25の対向する2辺間(例えば、図3の左右間)を往復移動する断面三角状の図示しない注液口に導液する。注液口を往復移動させながら、排出口の端部(フレキシブルパイプの端部)を注液口の移動方向と交差する方向に往復移動させる。混合液は、型枠25に略均等に注液される。   When injecting the mixed liquid into the mold 25 in the liquid injection process, the mixed liquid from the mixer 20 is discharged from the discharge port of the mixing tank 12, for example, between two opposing sides of the mold 25 through a flexible pipe. Liquid is introduced into a liquid injection port (not shown) having a triangular cross section that reciprocates (for example, between the left and right in FIG. 3). While reciprocating the liquid injection port, the end of the discharge port (the end of the flexible pipe) is reciprocated in a direction intersecting the direction of movement of the liquid injection port. The mixed liquid is poured into the mold 25 substantially evenly.

硬化成型工程では、注液された混合液を型枠25内で反応させ発泡体を形成させる。このとき、プレポリマとポリアミン化合物との反応によりプレポリマが架橋硬化する。この架橋硬化の進行と同時に、プレポリマのイソシアネート基と分散液に分散希釈された水とが反応することで、二酸化炭素が発生する。架橋硬化が進行しているため、発生した二酸化炭素が外部に抜け出すことなく、非反応性気体と共に発泡3を形成する。なお、発泡3は、断面形状が、円形状、楕円形状等の種々の形状で形成される。   In the curing molding process, the injected liquid mixture is reacted in the mold 25 to form a foam. At this time, the prepolymer is crosslinked and cured by the reaction between the prepolymer and the polyamine compound. Simultaneously with the progress of the crosslinking and curing, the isocyanate groups of the prepolymer react with the water dispersed and diluted in the dispersion to generate carbon dioxide. Since the cross-linking and curing proceeds, the generated carbon dioxide does not escape to the outside, and the foam 3 is formed together with the non-reactive gas. In addition, the foam 3 is formed in various shapes such as a circular shape and an elliptical shape in cross section.

(スライス工程)
図2に示すように、スライス工程では、硬化成型工程で得られた発泡体をシート状にスライスして複数枚の研磨パッド1を形成する。スライスには、一般的なスライス機を使用することができる。スライス時には発泡体の下層部分を保持し、上層部から順に所定厚さにスライスされる。スライスする厚さは、本例では、1.3〜2.5mmの範囲に設定されている。また、本例で用いた厚さが50mmの型枠25で成型した発泡体では、例えば、発泡体の上層部および下層部の約10mm分をキズ等の関係から使用せず、中央部の約30mm分から10〜25枚の研磨パッド1が形成される。硬化成型工程で内部に発泡3が略均等に形成された発泡体が得られるため、スライス工程で形成される複数枚の研磨パッド1では、表面に形成された開孔4の孔径の平均値がいずれも30〜200μmの範囲となる。また、各研磨パッド1では、開孔4の孔径の平均値の差が±3%の範囲内、密度の差が±3%の範囲内となる。開孔4の孔径の平均値が30μmを下回ると、研磨加工時に研磨剤が目詰まりしやすくなるため、研磨パッドの寿命低下を招きやすく、反対に200μmを上回ると、略均一な孔径の制御が難しくなる。孔径の平均値は、50〜180μmの範囲がより好ましく、特に、ガラス基板の研磨加工においては、100〜170μmの範囲が更に好ましい。
(Slicing process)
As shown in FIG. 2, in the slicing step, the foam obtained in the curing molding step is sliced into a sheet shape to form a plurality of polishing pads 1. A general slicing machine can be used for slicing. At the time of slicing, the lower layer portion of the foam is held and sliced to a predetermined thickness in order from the upper layer portion. In this example, the thickness to be sliced is set in a range of 1.3 to 2.5 mm. Moreover, in the foam molded by the mold 25 having a thickness of 50 mm used in this example, for example, about 10 mm of the upper layer portion and the lower layer portion of the foam is not used due to scratches and the like. 10 to 25 polishing pads 1 are formed from 30 mm. Since a foamed body in which the foam 3 is substantially uniformly formed is obtained in the curing molding process, the average value of the diameters of the openings 4 formed on the surface of the plurality of polishing pads 1 formed in the slicing process is All are in the range of 30 to 200 μm. Moreover, in each polishing pad 1, the difference of the average value of the hole diameter of the opening 4 is in the range of ± 3%, and the difference of the density is in the range of ± 3%. If the average value of the hole diameters of the open holes 4 is less than 30 μm, the abrasive is likely to be clogged during the polishing process, so that the life of the polishing pad is likely to be shortened. It becomes difficult. The average value of the pore diameters is more preferably in the range of 50 to 180 μm, and particularly in the range of 100 to 170 μm in the polishing of the glass substrate.

(ラミネート工程)
ラミネート工程では、スライス工程で形成された研磨パッド1と両面テープとが貼り合わされる。円形等の所望の形状、サイズに裁断した後、汚れや異物等の付着がないことを確認する等の検査が行われる。
(Lamination process)
In the laminating process, the polishing pad 1 formed in the slicing process and the double-sided tape are bonded together. After cutting into a desired shape and size such as a circle, an inspection such as confirming that there is no dirt or foreign matter attached is performed.

被研磨物の研磨加工を行うときは、研磨機の研磨定盤に研磨パッド1を装着する。研磨定盤に研磨パッド1を装着するときは、剥離紙8を取り除き、露出した接着剤層で研磨定盤に接着固定する。被研磨物を加圧し、スラリを供給しながら研磨定盤を回転させることで、被研磨物の加工表面(被研磨面)が研磨加工される。   When polishing an object to be polished, the polishing pad 1 is mounted on a polishing surface plate of a polishing machine. When the polishing pad 1 is mounted on the polishing surface plate, the release paper 8 is removed, and the surface is adhered and fixed to the polishing surface plate with the exposed adhesive layer. The surface to be polished (surface to be polished) is polished by rotating the polishing platen while applying pressure to the object to be polished and supplying slurry.

(作用等)
次に、本実施形態の研磨パッド1および研磨パッド1の製造方法の作用等について説明する。
(Action etc.)
Next, the operation and the like of the polishing pad 1 and the manufacturing method of the polishing pad 1 according to the present embodiment will be described.

本実施形態では、混合工程で、プレポリマ、予めポリオール化合物に水を分散希釈させた分散液およびポリアミン化合物が混合されると同時に、非反応性気体が吹き込まれて混合液が調製される。このため、吹き込まれた非反応性気体により微細な気泡が生じ、この気泡により予め分散希釈された分散液中の水が混合液中で略均等に分散される。換言すれば、分散液中のポリオール化合物は、混合液中で水を分散させやすくする役割を果たしている。予め水をポリオール化合物に分散希釈しておくと共に、非反応性気体により生じた気泡で分散液が混合液中に分散されるため、混合液中の水の分散状態を均等化することができる。これにより、水とプレポリマのイソシアネート基とが反応して発生する二酸化炭素も略均等に分散されるので、得られる発泡体の内部に大きさが制御され略均等に分散した発泡3を形成することができる。従って、スライス工程でスライスすることにより表面に略均一な開孔4が略均等に形成された複数枚の研磨パッド1を得ることができる。この複数の研磨パッド1では、いずれも、研磨加工時に開孔4にスラリが保持され、被研磨面にスラリが供給されるので、研磨性能のバラツキを抑制することができる。   In the present embodiment, in the mixing step, a prepolymer, a dispersion obtained by dispersing and diluting water in advance in a polyol compound, and a polyamine compound are mixed, and at the same time, a non-reactive gas is blown to prepare a mixed solution. For this reason, fine bubbles are generated by the blown non-reactive gas, and the water in the dispersion previously dispersed and diluted by the bubbles is dispersed substantially uniformly in the mixed solution. In other words, the polyol compound in the dispersion serves to facilitate the dispersion of water in the mixture. Since water is dispersed and diluted in advance in the polyol compound and the dispersion is dispersed in the mixture with bubbles generated by the nonreactive gas, the dispersion state of water in the mixture can be equalized. As a result, carbon dioxide generated by the reaction of water and the isocyanate group of the prepolymer is also dispersed substantially uniformly, so that foam 3 is controlled in size and dispersed evenly inside the resulting foam. Can do. Therefore, by slicing in the slicing step, it is possible to obtain a plurality of polishing pads 1 in which substantially uniform apertures 4 are formed substantially uniformly on the surface. In each of the plurality of polishing pads 1, since slurry is held in the opening 4 during polishing and the slurry is supplied to the surface to be polished, variations in polishing performance can be suppressed.

また、本実施形態では、混合液中の水の分散性をよくする目的で分散液に入れたポリオール化合物の一部がイソシアネート基含有化合物とウレタン結合を形成する。このため、得られる研磨パッド1では、耐湿熱性が向上するので、研磨加工に伴い発熱しても研磨効率の低下を抑制することができる。   Moreover, in this embodiment, a part of polyol compound put into the dispersion liquid for the purpose of improving the dispersibility of water in the mixed liquid forms an isocyanate group-containing compound and a urethane bond. For this reason, in the obtained polishing pad 1, since heat-and-moisture resistance improves, even if it heat | fever-generates with grinding | polishing processing, the fall of polishing efficiency can be suppressed.

更に、本実施形態では、混合工程、注型工程、硬化成型工程が連続して行われるため、混合液中に略均等に分散された水および非反応性気体により形成される発泡が再凝集等で不均一となる前に硬化反応が進行する。このため、得られる発泡体内部に発泡3を略均等に分散させて形成することができる。   Furthermore, in this embodiment, since the mixing step, the casting step, and the curing molding step are continuously performed, the foam formed by the water and the non-reactive gas dispersed substantially uniformly in the mixed solution is re-agglomerated. The curing reaction proceeds before becoming non-uniform. For this reason, the foam 3 can be formed by dispersing the foam 3 substantially uniformly within the obtained foam.

また更に、本実施形態では、分散液中の水の量をプレポリマの重量1kgに対して1〜6gの割合とすることで、混合液中に分散される水の量が制限されるので、大きな発泡の形成や偏りを抑制することができる。これにより、スライスされた複数の研磨パッド1では、開孔4の孔径の平均値をいずれも30〜200μmの範囲とすることができる。従って、研磨加工時にスラリが開孔4に保持されつつ、研磨屑が開孔4に収容されるので、研磨効率の向上を図ることができる。また、混合工程で混合槽12に供給される非反応性気体の量をプレポリマ、分散液およびポリアミン化合物の合計重量1kgに対して0.5〜3.4Lの割合とすることで、混合液中の非反応性気体の量が制限されるので、得られる発泡体の内部で極端に大きな発泡の形成を抑制し略均一な発泡3を形成することができる。更に、プレポリマの温度50℃〜80℃における粘度を500〜4000mPa・sの範囲とすることで、混合工程で供給された非反応性気体によるバブリング効果がほぼ一様に生じ混合液中での水の分散状態を均等化することができる。これにより、得られる発泡体の内部での発泡3の偏りを抑制し分散状態を均等化することができる。また、混合工程で剪断速度、剪断回数を上述した条件に設定することで、分散液中の水が略均等に分散されることから、発泡3の分散状態を均等化することができる。   Furthermore, in this embodiment, since the amount of water dispersed in the mixed liquid is limited by setting the amount of water in the dispersion to a ratio of 1 to 6 g with respect to 1 kg of the weight of the prepolymer, it is large. Foam formation and bias can be suppressed. Thereby, in the plurality of sliced polishing pads 1, the average value of the hole diameters of the openings 4 can be in the range of 30 to 200 μm. Therefore, the polishing scraps are accommodated in the apertures 4 while the slurry is held in the apertures 4 during the polishing process, so that the polishing efficiency can be improved. Moreover, the amount of the non-reactive gas supplied to the mixing tank 12 in the mixing step is set to a ratio of 0.5 to 3.4 L with respect to 1 kg of the total weight of the prepolymer, the dispersion, and the polyamine compound. Since the amount of the non-reactive gas is limited, it is possible to suppress the formation of extremely large foam inside the obtained foam and to form the substantially uniform foam 3. Furthermore, by setting the viscosity of the prepolymer at a temperature of 50 ° C. to 80 ° C. in the range of 500 to 4000 mPa · s, the bubbling effect due to the non-reactive gas supplied in the mixing step occurs almost uniformly, and the water in the mixed solution Can be equalized. Thereby, the dispersion | distribution of the foaming 3 inside the foam obtained can be suppressed, and a dispersed state can be equalized. Moreover, since the water in a dispersion liquid is disperse | distributed substantially equally by setting a shear rate and the frequency | count of shearing to the conditions mentioned above by the mixing process, the dispersion state of the foam 3 can be equalized.

更にまた、準備工程で予めポリオール化合物に水を分散させた分散液を調製しておき、混合工程で空気を供給することで発泡3が略均等に形成された発泡体が得られるため、スライス工程で形成される複数枚の研磨パッド1では、それぞれの表面に形成された開孔4の孔径の平均値の差、および、(見掛け)密度の差をいずれも±3%の範囲内とすることができる。孔径のバラツキが大きくなると、研磨加工時にスラリ中の砥粒(研磨粒子)や研磨屑等が開孔4内に堆積することで局所的に目詰まりが発生しやすくなり、被研磨物の平坦性を低下させる。また、密度が小さくなると硬度が小さく(柔らかく)なりすぎるため、被研磨物の平坦性を向上させることが難しくなる。反対に密度が大きくなると硬度が高くなりすぎるため、研磨効率が低下し、被研磨物にキズが発生しやすくなる。本実施形態では、各研磨パッド1の開孔4の孔径が同等となるので、局所的な目詰まりを抑制することができる。また、各研磨パッド1中で発泡の占める空間の割合が同等となり硬度も同等となるので、研磨性能にバラツキを生じることを抑制することができる。   Furthermore, a dispersion in which water is dispersed in a polyol compound in advance in the preparation step is prepared, and a foam in which the foam 3 is formed substantially uniformly is obtained by supplying air in the mixing step. In the plurality of polishing pads 1 formed by the above, the difference between the average values of the diameters of the openings 4 formed on the respective surfaces and the difference in the (apparent) density are both within ± 3%. Can do. When the variation in the hole diameter becomes large, abrasive grains (polishing particles), polishing debris, etc. in the slurry are accumulated in the openings 4 during polishing, and local clogging is likely to occur, and the flatness of the object to be polished. Reduce. Further, since the hardness becomes too small (soft) when the density is reduced, it is difficult to improve the flatness of the object to be polished. On the contrary, if the density is increased, the hardness becomes too high, so that the polishing efficiency is lowered and the object to be polished is easily damaged. In this embodiment, since the hole diameter of the opening 4 of each polishing pad 1 becomes equal, local clogging can be suppressed. In addition, since the proportion of the space occupied by the foam in each polishing pad 1 is equal and the hardness is also equal, it is possible to suppress variation in polishing performance.

また、分散液に配合されたポリオール化合物は、混合液中で水を分散させやすくする役割を果たすが、混合液中に存在しているため、ポリオール化合物の水酸基がプレポリマのイソシアネート基と反応してウレタン結合を形成することで、湿潤状態における発泡体の硬度変化を生じにくくする役割も果たす。このため、得られる複数枚の研磨パッド1では、いずれも湿潤硬度保持率が80%以上となる。特に、ポリオール化合物としてポリプロピレングリコールを用いることで、湿潤硬度保持率を向上させることができる。従って、湿潤状態での熱安定性が向上するので、スラリを使用した研磨加工時に摩擦等で発熱しても研磨パッド1の硬度変化が抑制され、研磨性能の安定化を図ることができる。   In addition, the polyol compound blended in the dispersion plays a role of facilitating the dispersion of water in the mixed solution, but since it exists in the mixed solution, the hydroxyl group of the polyol compound reacts with the isocyanate group of the prepolymer. By forming a urethane bond, it also serves to make it difficult for the foam to change in hardness in a wet state. For this reason, all the obtained polishing pads 1 have a wet hardness retention of 80% or more. In particular, wet hardness retention can be improved by using polypropylene glycol as the polyol compound. Therefore, since the thermal stability in a wet state is improved, even if heat is generated due to friction or the like during polishing using a slurry, the change in hardness of the polishing pad 1 is suppressed, and the polishing performance can be stabilized.

研磨パッド1が、上述したとおり、発泡3の分散状態を均等化させて成型した発泡体をスライスして形成されるため、研磨効率を向上させることができ、熱安定性(湿潤硬度保持率)にも優れ、目詰まりしにくく寿命も向上させることができる。このため、発泡体の大きさを大きくする(型枠25を大きくする)ことで、大型化(面積、厚さ)の要求に対して容易に対応することができる。   As described above, since the polishing pad 1 is formed by slicing a foam formed by equalizing the dispersion state of the foam 3, the polishing efficiency can be improved, and the thermal stability (wet hardness retention rate) can be improved. In addition, it is difficult to clog, and the life can be improved. For this reason, it can respond easily to the request | requirement of enlargement (area, thickness) by enlarging the magnitude | size of the foam (making the formwork 25 large).

なお、本実施形態では、プレポリマとして、ポリオール化合物とジイソシアネート化合物とを反応させたイソシアネート末端ウレタンプレポリマを例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ポリオール化合物に代えて水酸基やアミノ基等を有する活性水素化合物を用い、ジイソシアネート化合物に代えてポリイソシアネート化合物やその誘導体を用い、これらを反応させることで得るようにしてもよい。また、多種のイソシアネート末端プレポリマが市販されていることから、市販のものを使用することも可能である。また、本実施形態では、ポリオール化合物に水を分散希釈した分散液を調製する例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、分散液がポリオール化合物および水以外に、例えば、硬化成型に際し必要な添加剤等の成分を含むようにしてもよい。   In the present embodiment, an isocyanate-terminated urethane prepolymer obtained by reacting a polyol compound and a diisocyanate compound is exemplified as the prepolymer, but the present invention is not limited to this. For example, an active hydrogen compound having a hydroxyl group, an amino group or the like may be used instead of the polyol compound, and a polyisocyanate compound or a derivative thereof may be used instead of the diisocyanate compound, and these may be reacted. In addition, since various kinds of isocyanate-terminated prepolymers are commercially available, commercially available products can be used. Moreover, in this embodiment, although the example which prepares the dispersion liquid which disperse-diluted water in the polyol compound was shown, this invention is not limited to this, For example, a dispersion liquid other than a polyol compound and water, You may make it contain components, such as an additive required in the case of hardening molding.

また、本実施形態では、特に言及していないが、スラリの供給や研磨屑の排出を考慮して研磨パッド1の研磨面Pに溝加工を施すようにしてもよい。溝の形状については、放射状、格子状、螺旋状等のいずれでもよく、断面形状についても矩形状、U字状、V字状、半円状のいずれでもよい。溝のピッチ、幅、深さについては、研磨屑の排出やスラリの移動が可能であればよく、特に制限されるものではない。研磨パッドに溝加工を施した場合、例えば、研磨パッドの表面に孔径の大きな開孔が形成されていると、開孔と溝とが重なり突起状の角が形成されるため、研磨加工時に被研磨物にキズが発生することとなる。本実施形態では、研磨パッド1の開孔4は孔径の平均値が30〜200μmの範囲で略均一なため、溝加工を施しても被研磨物に対するキズの発生を抑制することができる。   Although not particularly mentioned in the present embodiment, the polishing surface P of the polishing pad 1 may be grooved in consideration of the supply of slurry and the discharge of polishing debris. The shape of the groove may be any of a radial shape, a lattice shape, and a spiral shape, and the cross-sectional shape may be any of a rectangular shape, a U shape, a V shape, and a semicircular shape. The pitch, width, and depth of the grooves are not particularly limited as long as the polishing waste can be discharged and the slurry can be moved. When grooving is performed on the polishing pad, for example, if an opening having a large hole diameter is formed on the surface of the polishing pad, the opening and the groove overlap to form a protrusion-like corner, and therefore, the polishing pad is covered during polishing. Scratches will occur in the polished material. In the present embodiment, since the opening 4 of the polishing pad 1 is substantially uniform in the range of the average diameter of 30 to 200 μm, it is possible to suppress the generation of scratches on the object to be polished even when the groove is processed.

更に、本実施形態では、混合工程で混合機20、スライス工程でスライス機を使用する例を示したが、混合機やスライス機には特に制限はなく、通常使用される混合機、スライス機を使用することができる。また、本実施形態では、直方体状の型枠25を例示したが、本発明は型枠の形状や大きさに制限されるものではない。例えば、円柱状等の型枠を使用してもよく、混合液の粘性を考慮すれば、型枠を使用せずに発泡体を形成するようにしてもよい。   Furthermore, in this embodiment, although the example which uses the mixer 20 in a mixing process and a slicing machine in a slicing process was shown, there is no restriction | limiting in particular in a mixer or a slicing machine, and the mixer and slicing machine which are normally used are used. Can be used. In the present embodiment, the rectangular parallelepiped mold 25 is illustrated, but the present invention is not limited to the shape and size of the mold. For example, a cylindrical form or the like may be used, and the foam may be formed without using the form if the viscosity of the mixed liquid is taken into consideration.

以下、本実施形態に従い作製した研磨パッドの実施例について説明する。なお、比較のために作製した比較例についても併記する。   Hereinafter, examples of the polishing pad manufactured according to the present embodiment will be described. A comparative example prepared for comparison is also shown.

(実施例1)
実施例1では、第1成分のプレポリマとしてイソシアネート含有量が9〜9.3%の末端イソシアネート基含有ウレタンプレポリマ(Adiprene L−325)を用いこれを55℃に加熱し減圧下で脱泡した。第2成分のMOCAは120℃で溶解させ、減圧下で脱泡した。第3成分の分散液は、数平均分子量約2000のポリプロピレングリコールの50部に、水の2部、触媒(トヨキャットET、東ソー株式会社製)の1部、シリコン系界面活性剤(SH−193、ダウコーニング社製)の5部をそれぞれ添加し攪拌混合した後、減圧下で脱泡した。第1成分:第2成分:第3成分を重量比で100部:22.8部:5.3部の割合で混合槽12に供給した。混合工程では、攪拌条件を剪断回数1689回、剪断速度9425/秒に設定した。このとき、混合槽12内に空気を80L/minの流量で供給した。得られた混合液を型枠25に注型し硬化させた後、形成された発泡体を型枠25から抜き出した。この発泡体を、厚さ1.3mmにスライスし研磨パッド1を作製した。
Example 1
In Example 1, a urethane prepolymer containing terminal isocyanate groups (Adiprene L-325) having an isocyanate content of 9 to 9.3% was used as the prepolymer of the first component, which was heated to 55 ° C. and degassed under reduced pressure. . The second component MOCA was dissolved at 120 ° C. and degassed under reduced pressure. The third component dispersion is composed of 50 parts of polypropylene glycol having a number average molecular weight of about 2000, 2 parts of water, 1 part of a catalyst (Toyocat ET, manufactured by Tosoh Corporation), a silicon surfactant (SH-193). And 5 parts of Dow Corning) were added and mixed with stirring, followed by defoaming under reduced pressure. The 1st component: 2nd component: 3rd component was supplied to the mixing tank 12 by the ratio of 100 parts: 22.8 parts: 5.3 parts by weight ratio. In the mixing step, the stirring conditions were set to a shear rate of 1689 times and a shear rate of 9425 / second. At this time, air was supplied into the mixing tank 12 at a flow rate of 80 L / min. The obtained mixed liquid was poured into a mold 25 and cured, and then the formed foam was extracted from the mold 25. This foam was sliced to a thickness of 1.3 mm to produce a polishing pad 1.

(比較例1、比較例2)
比較例1では、混合工程で水をそのまま(ポリプロピレングリコールに分散希釈することなく)混合し、空気を供給しない以外は実施例1と同様にして研磨パッドを作製した。比較例2では、水を混合せず、空気を供給して混合する以外は実施例1と同様にして研磨パッドを作製した。
(Comparative Example 1 and Comparative Example 2)
In Comparative Example 1, a polishing pad was produced in the same manner as in Example 1 except that water was mixed as it was in the mixing step (without being dispersed and diluted in polypropylene glycol) and air was not supplied. In Comparative Example 2, a polishing pad was produced in the same manner as in Example 1 except that water was not mixed and air was supplied and mixed.

(評価)
実施例および比較例について、硬化成型した発泡体の上層部、中央部、下層部からスライスして得られた研磨パッド1の密度と開孔径を測定した。密度は、所定サイズの大きさに切り出した試料の重量を測定し、サイズから求めた体積から算出した。開孔径は、マイクロスコープ(KEYENCE製、VH−6300)で約1.3mm四方の範囲を175倍に拡大して観察し、得られた画像を画像処理ソフト(Image Analyzer V20LAB Ver.1.3)により処理し算出した。また、中央部から得られた研磨パッド1について、湿潤(WET)硬度および硬度保持率を測定した。湿潤硬度は、研磨パッド1を温度20℃の水に30分間浸漬した後、硬度として、日本工業規格(JIS K 7311)に準じてショアA硬度を測定した。同じ研磨パッド1を温度70℃の熱湯に30分間浸漬した後、ショアA硬度を同様に測定し、20℃のときの硬度に対する70℃のときの硬度の割合を百分率で求めた。また、スライス工程でのスライスのしやすさをスライス性として評価した。評価は、○:均一なスライスができるもの、×:均一なスライスができないもの、の2段階とした。密度および平均開孔径の結果を下表1に示し、湿潤硬度、硬度保持率およびスライス性の結果を下表2に示す。
(Evaluation)
About the Example and the comparative example, the density and opening diameter of the polishing pad 1 obtained by slicing from the upper layer part, the center part, and the lower layer part of the cured foam were measured. The density was calculated from the volume obtained from the size obtained by measuring the weight of the sample cut into a predetermined size. The diameter of the aperture was observed by magnifying the range of about 1.3 mm square by 175 times with a microscope (manufactured by KEYENCE, VH-6300), and the obtained image was image processing software (Image Analyzer V20LAB Ver. 1.3). Processed and calculated. Moreover, about the polishing pad 1 obtained from the center part, wet (WET) hardness and hardness retention were measured. The wet hardness was determined by immersing the polishing pad 1 in water at a temperature of 20 ° C. for 30 minutes, and then measuring the Shore A hardness as the hardness according to Japanese Industrial Standard (JIS K 7311). After immersing the same polishing pad 1 in hot water at a temperature of 70 ° C. for 30 minutes, the Shore A hardness was measured in the same manner, and the ratio of the hardness at 70 ° C. to the hardness at 20 ° C. was obtained as a percentage. Moreover, the ease of slicing in the slicing process was evaluated as slicing properties. The evaluation was made into two stages, that is, ◯: a piece that could be uniformly sliced, and x: a piece that could not be sliced uniformly. The results of density and average pore diameter are shown in Table 1 below, and the results of wet hardness, hardness retention and slicing properties are shown in Table 2 below.

Figure 0005072442
Figure 0005072442

表1に示すように、空気のみで発泡を形成させた比較例2では、水による発泡が形成されないため、発泡が小さくなり密度が高くなった。また、水のみで発泡を形成させた比較例1、空気のみで発泡を形成させた比較例2では、いずれも、得られる発泡体の上層部、中央部、下層部で密度および平均開孔径にバラツキがあることから、発泡の分散状態に偏りがあることが考えられる。特に、比較例1では、空気によるバブリング効果が得られないため、混合工程での攪拌斑が大きくなってしまい、密度、平均開孔径共に大きくバラツキ、不均一な発泡体となった。これに対して、予め水をポリプロピレングリコールに分散させた分散液を調製し、混合時に同時に空気を供給することで発泡3を形成させた実施例1では、上層部、中央部、下層部で、密度、平均開孔径共に略均一(±3%の範囲内)であることが判明した。   As shown in Table 1, in Comparative Example 2 in which foaming was formed only with air, foaming with water was not formed, so foaming was reduced and density was increased. Moreover, in Comparative Example 1 in which foaming was formed only with water and Comparative Example 2 in which foaming was formed only with air, the density and average pore diameter were increased in the upper layer portion, the center portion, and the lower layer portion of the obtained foam. Since there is variation, it is considered that there is a bias in the dispersed state of foaming. In particular, in Comparative Example 1, since the bubbling effect by air was not obtained, the stirring spots in the mixing step became large, and both the density and the average pore diameter were greatly varied, resulting in a non-uniform foam. On the other hand, in Example 1 in which foam 3 was formed by preparing a dispersion in which water was previously dispersed in polypropylene glycol and simultaneously supplying air during mixing, in the upper layer part, the central part, and the lower layer part, It was found that both the density and the average pore diameter were substantially uniform (within ± 3%).

Figure 0005072442
Figure 0005072442

表2に示すように、攪拌斑を生じた比較例1では、湿潤硬度が温度70℃で大きく低下しており、硬度保持率が67.5%であった。これに対して、実施例1では、硬度保持率が80%以上を示している。このことから、実施例1の研磨パッド1では、研磨加工中に生じる硬度変化が抑制されるため、研磨性能のバラツキを抑制することが期待できる。比較例2についても、実施例1と同様に硬度保持率は80%以上を維持することができた。しかし、比較例2の発泡体では、水による発泡が形成されないため、密度と硬度が高くなってしまった。このため、スライス工程でのスライスが非常に難しくなり、平坦な表面を持つ研磨パッドを得ることはできなかった。   As shown in Table 2, in Comparative Example 1 in which stirring spots were generated, the wet hardness was greatly reduced at a temperature of 70 ° C., and the hardness retention was 67.5%. On the other hand, in Example 1, the hardness retention is 80% or more. From this, in the polishing pad 1 of Example 1, since the hardness change which arises during a grinding | polishing process is suppressed, it can be anticipated that the variation in polishing performance is suppressed. Also in Comparative Example 2, as in Example 1, the hardness retention rate could be maintained at 80% or more. However, since the foam of Comparative Example 2 was not foamed by water, the density and hardness were high. For this reason, slicing in the slicing process becomes very difficult, and a polishing pad having a flat surface cannot be obtained.

以上の結果から、プレポリマ、予めポリプロピレングリコールに水を分散希釈させた分散液、MOCAを混合すると共に、空気を吹き込み混合液を調製することで、発泡体の内部に大きさが制御され略均等に分散した発泡が形成され、得られた発泡体をスライスすることで、表面に略均一な開孔が略均等に形成された研磨パッドを得ることができることが判明した。従って、1つの発泡体から得られる複数の研磨パッドによる研磨加工で研磨性能のバラツキを抑制することができることが明らかとなった。   From the above results, the prepolymer, a dispersion obtained by dispersing and diluting water in advance in polypropylene glycol, and MOCA are mixed, and the mixture is blown into air to prepare a mixed solution. It has been found that by dispersing dispersed foam and slicing the obtained foam, it is possible to obtain a polishing pad having substantially uniform openings formed on the surface thereof. Therefore, it has been clarified that variation in polishing performance can be suppressed by polishing using a plurality of polishing pads obtained from one foam.

本発明は開孔が略均一かつ略均等に形成され研磨パッド間のバラツキが抑制された研磨パッドの製造方法および該製造方法で得られる研磨パッドを提供するため、研磨パッドの製造、販売に寄与するので、産業上の利用可能性を有する。   The present invention provides a polishing pad manufacturing method in which apertures are formed substantially uniformly and substantially uniformly, and variation between polishing pads is suppressed, and a polishing pad obtained by the manufacturing method. Therefore, it has industrial applicability.

本発明を適用した実施形態の研磨パッドを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the polishing pad of embodiment to which this invention is applied. 実施形態の研磨パッドの製造方法の要部を示す工程図である。It is process drawing which shows the principal part of the manufacturing method of the polishing pad of embodiment. 実施形態の研磨パッドの製造に用いた混合機および型枠の概略を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the outline of the mixer and mold which were used for manufacture of the polishing pad of embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 研磨パッド
3 発泡
4 開孔
P 研磨面
20 混合機
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Polishing pad 3 Foaming 4 Opening hole P Polishing surface 20 Mixer

Claims (12)

イソシアネート基含有化合物を主成分とした研磨パッドの製造方法であって、
イソシアネート基含有化合物と、予めポリオール化合物に水を1重量%〜6重量%の割合で分散希釈させた分散液と、ポリアミン化合物とをそれぞれ準備する準備ステップと、
前記イソシアネート基含有化合物、分散液およびポリアミン化合物を混合すると共に、前記イソシアネート基含有化合物、前記分散液および前記ポリアミン化合物に対して非反応性の気体を吹き込み混合液を調製する混合液調製ステップと、
前記混合液から発泡体を形成する発泡体形成ステップと、
前記発泡体をスライスして複数枚の研磨パッドを形成するスライスステップと、
を含み、
前記スライスステップで形成される研磨パッドは、いずれも温度20℃の水に一定時間浸漬したときの硬度に対する、温度70℃の水に前記一定時間浸漬したときの硬度の割合が80%以上であることを特徴とする製造方法。
A method for producing a polishing pad comprising an isocyanate group-containing compound as a main component,
A preparation step of preparing an isocyanate group-containing compound, a dispersion obtained by previously dispersing and diluting water in a proportion of 1% by weight to 6% by weight in a polyol compound, and a polyamine compound;
Mixing the isocyanate group-containing compound, the dispersion and the polyamine compound, and preparing a mixed liquid by blowing a gas non-reactive with the isocyanate group-containing compound, the dispersion and the polyamine compound; and
Forming a foam from the mixed solution; and
Slicing the foam to form a plurality of polishing pads;
Only including,
The polishing pad formed in the slicing step has a hardness ratio of 80% or more when immersed in water at a temperature of 70 ° C. for a certain time with respect to the hardness when immersed in water at a temperature of 20 ° C. for a certain time. The manufacturing method characterized by the above-mentioned .
前記混合液調製ステップと前記発泡体形成ステップとを連続して行うことを特徴とする請求項1に記載の製造方法。   The manufacturing method according to claim 1, wherein the mixed solution preparing step and the foam forming step are continuously performed. 前記準備ステップで前記分散液中に分散希釈させる水の量は、前記イソシアネート基含有化合物の重量1kgに対して1g〜6gの割合であることを特徴とする請求項1に記載の製造方法。   2. The production method according to claim 1, wherein the amount of water to be dispersed and diluted in the dispersion liquid in the preparation step is a ratio of 1 g to 6 g with respect to 1 kg of the weight of the isocyanate group-containing compound. 前記混合液調製ステップで前記混合液に吹き込まれる気体の量は、前記イソシアネート基含有化合物、分散液およびポリアミン化合物の合計重量1kgに対して0.5L〜3.4Lの割合であることを特徴とする請求項1に記載の製造方法。   The amount of gas blown into the mixed solution in the mixed solution preparing step is a ratio of 0.5 L to 3.4 L with respect to 1 kg of the total weight of the isocyanate group-containing compound, the dispersion and the polyamine compound. The manufacturing method according to claim 1. 前記ポリオール化合物は、ポリプロピレングリコールであることを特徴とする請求項1に記載の製造方法。   The production method according to claim 1, wherein the polyol compound is polypropylene glycol. 前記イソシアネート基含有化合物は、温度50℃〜80℃における粘度が500mPa・s〜4000mPa・sの範囲であることを特徴とする請求項1に記載の製造方法。   2. The method according to claim 1, wherein the isocyanate group-containing compound has a viscosity at a temperature of 50 ° C. to 80 ° C. in a range of 500 mPa · s to 4000 mPa · s. 前記混合液調製ステップにおいて、剪断速度9,000〜41,000/秒、剪断回数300〜10,000回の条件で前記混合液を調製することを特徴とする請求項1に記載の製造方法。   The manufacturing method according to claim 1, wherein, in the mixed solution preparing step, the mixed solution is prepared under conditions of a shear rate of 9,000 to 41,000 / second and a shearing frequency of 300 to 10,000. 前記スライスステップで形成される研磨パッドは、それぞれの表面に形成された開孔の孔径の平均値の差、および、密度の差がいずれも±3%の範囲内であることを特徴とする請求項1に記載の製造方法。   The polishing pad formed in the slicing step is characterized in that the difference in the average value of the diameters of the openings formed in the respective surfaces and the difference in density are both within a range of ± 3%. Item 2. The manufacturing method according to Item 1. 前記スライスステップで形成される研磨パッドは、それぞれの表面に形成された開孔の孔径の平均値がいずれも30μm〜200μmであることを特徴とする請求項1に記載の製造方法。   2. The manufacturing method according to claim 1, wherein the polishing pad formed in the slicing step has an average value of the diameters of the openings formed on the respective surfaces of 30 μm to 200 μm. イソシアネート基含有化合物と、予めポリオール化合物に水を1重量%〜6重量%の割合で分散希釈させた分散液と、ポリアミン化合物と、前記イソシアネート基含有化合物、前記分散液および前記ポリアミン化合物に対して非反応性の気体と、を混合した混合液から形成された発泡体をスライスして得られ、温度20℃の水に一定時間浸漬したときの硬度に対する、温度70℃の水に前記一定時間浸漬したときの硬度の割合が80%以上であることを特徴とする研磨パッド。 An isocyanate group-containing compound, a dispersion obtained by dispersing and diluting water in a polyol compound at a ratio of 1% by weight to 6% by weight, a polyamine compound, the isocyanate group-containing compound, the dispersion, and the polyamine compound. It is obtained by slicing a foam formed from a mixed liquid obtained by mixing non-reactive gas, and immersed in water at a temperature of 70 ° C. for a certain period of time when immersed in water at a temperature of 20 ° C. for a predetermined time. A polishing pad, wherein the hardness ratio is 80% or more . 前記ポリオール化合物は、ポリプロピレングリコールであることを特徴とする請求項10に記載の研磨パッド。 The polishing pad according to claim 10 , wherein the polyol compound is polypropylene glycol. 前記発泡体のスライスにより表面に開孔が形成され、前記開孔の孔径の平均値が30μm〜200μmであることを特徴とする請求項10に記載の研磨パッド。 11. The polishing pad according to claim 10 , wherein an opening is formed on a surface by slicing the foam, and an average value of a diameter of the opening is 30 μm to 200 μm.
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