JP5172401B2 - Manufacturing method of sheet-like abrasive - Google Patents

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Description

本発明は、たとえば半導体ウェハの面取りや表面に対するCMP法による研磨加工などに好適に用いられるシート状研磨体の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a sheet-like polishing body suitably used for, for example, chamfering of a semiconductor wafer or polishing by a CMP method on the surface.

一般に、LSI等の半導体素子の製造では薄い円板状の半導体ウェハに多数のチップを形成し、最終工程で各チップサイズに切断するという製法が採られている。最近では、たとえば超LSIの製造技術の向上に伴い集積度が飛躍的に向上し、配線の多層化が進んでいることから、各層を形成する工程においては、半導体ウェハ全体の平坦化(グローバルプラナリゼーション)が要求される。そのような半導体ウェハ全体の平坦化を実現する手法のひとつとして、CMP(Chemical Mechanical Polishing:化学的機械的研磨)法という研磨方法が挙げられる。このCMP法とは、定盤上に張り着けられた不織布あるいは発泡パッドなどの研磨パッド上に半導体ウェハを押しつけつつ強制回転させ、そこに微細な研磨粒子すなわち遊離砥粒を含有したスラリ(細かい粉末がたとえばアルカリ水溶液などの液体中に分散させられている濃厚な懸濁液)を供給しつつ研磨をおこなうものである。このようなCMP法によれば、液体成分による化学的研磨と遊離砥粒による機械的研磨との相乗効果によって精度の高い研磨加工が能率良くおこなわれる。   In general, in manufacturing a semiconductor element such as an LSI, a manufacturing method is adopted in which a large number of chips are formed on a thin disk-shaped semiconductor wafer and cut into each chip size in the final process. Recently, for example, with the improvement of VLSI manufacturing technology, the degree of integration has dramatically improved and the number of wiring layers has been increasing. Therefore, in the process of forming each layer, the entire semiconductor wafer is planarized (global planarization). Is required. One method for realizing the planarization of the entire semiconductor wafer is a polishing method called a CMP (Chemical Mechanical Polishing) method. In this CMP method, a semiconductor wafer is forcibly rotated while being pressed against a polishing pad such as a nonwoven fabric or a foam pad attached on a surface plate, and a slurry containing fine abrasive particles, that is, free abrasive grains (fine powder). However, polishing is performed while supplying a concentrated suspension) dispersed in a liquid such as an alkaline aqueous solution. According to such a CMP method, a highly accurate polishing process is efficiently performed by a synergistic effect of chemical polishing with a liquid component and mechanical polishing with loose abrasive grains.

上記のCMP法では、定常的にスラリを研磨パッドに供給しつつ研磨加工をおこなうものであり、比較的高価な研磨粒子を含むスラリの消費がかさむものであった。使用済みのスラリには産業廃棄物としての処理が求められる為、廃棄に無視できない費用がかかることに加え、環境保護の観点からも好ましくなかった。また、CMP法による研磨加工において最もコストがかかるのは、スラリに含まれる研磨粒子であり、さらには、スラリに含まれる研磨粒子のすべてが必ずしも研磨加工に関与するわけではなく、多数の研磨粒子が無駄に廃棄される為、非経済的であるという不具合があった。   In the above-described CMP method, polishing is performed while constantly supplying slurry to the polishing pad, and the consumption of the slurry containing relatively expensive abrasive particles is increased. Since the used slurry is required to be treated as an industrial waste, it is not preferable from the viewpoint of environmental protection, in addition to a cost that cannot be ignored. In addition, the most cost in the polishing process by the CMP method is the abrasive particles contained in the slurry, and moreover, not all of the abrasive particles contained in the slurry are necessarily involved in the polishing process. Was wasted and was uneconomical.

これに対して、上記不具合を解消すべく、スラリによらずにCMP法による研磨加工をおこなう為の研磨粒子固定型の研磨体が考案されている。たとえば、特許文献1に記載された研磨パッドがそれである。これは、たとえばPES( 樹脂( ポリエーテルカルホン樹脂) やポリフッ化ビニルなどの母材樹脂を溶媒に溶解し、それにシリカ等の研磨粒子を多数混合し、威混み成形により円板状に成形されるとともに、臨界表面張力が1.6×10-2〜4.0×10-2( N/m)の範囲の母材樹脂が用いられていることから、研磨粒子が母材樹脂により形成された網目状の連通気内に遊離が容易に保持されるので、スラリによらずに十分な研磨効率および研磨性能が得られるとともに、半導体ウェハの研磨に寄与する研磨粒子の割合が飛躍的に高められる。上記研磨パッドは、研磨粒子が比較的緩く保持されていることを特徴とすることから、LHA(Loosely Held Abrasive)パッドとも称される。
特開2004−025415公報
On the other hand, in order to solve the above-mentioned problems, an abrasive particle fixed type polishing body has been devised for performing polishing by a CMP method without using a slurry. For example, this is the polishing pad described in Patent Document 1. For example, a base material resin such as PES (resin (polyethercarbon resin) or polyvinyl fluoride) is dissolved in a solvent, and a large number of abrasive particles such as silica are mixed with it. In addition, since the base material resin having a critical surface tension in the range of 1.6 × 10 −2 to 4.0 × 10 −2 (N / m) is used, the abrasive particles are formed by the base material resin. Since the release is easily held in the continuous mesh airflow, sufficient polishing efficiency and performance can be obtained regardless of the slurry, and the proportion of abrasive particles contributing to polishing of the semiconductor wafer is dramatically increased. The polishing pad is also referred to as a LHA (Loosely Held Abrasive) pad because the abrasive particles are held relatively loosely.
JP 2004-025415 A

ところで、上記従来のCMP法に用いられる研磨体( LHAパッド) の製造に際しては、溶媒に溶解された母材樹脂に研磨粒子が混合された流動性原料を用いてシート状に成形された後に、熟成工程および/または乾燥工程においてその流動性原料から溶媒が除去されることによって硬化されて所定厚みのシート状研磨体が得られるようになっている。しかしながら、同様な工程にしたがって製造をしても、上記シート状研磨体に割れや、表面の緩やかな凹凸であるうねりが形成される場合があった。   By the way, in the production of the polishing body (LHA pad) used in the conventional CMP method, after being formed into a sheet using a flowable raw material in which abrasive particles are mixed with a base material resin dissolved in a solvent, In the aging step and / or drying step, the solvent is removed from the fluid raw material to cure the sheet-like abrasive having a predetermined thickness. However, even when manufactured according to the same process, cracks and undulations that are gentle irregularities on the surface may be formed in the sheet-like abrasive.

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、CMP法の研磨加工に用いられるシート状研磨体の製造に際して、割れやうねりの生じない製造方法を提供することにある。   The present invention has been made against the background of the above circumstances, and the object of the present invention is to provide a production method that does not cause cracks or undulations in the production of a sheet-like abrasive used for polishing by the CMP method. There is to do.

本発明者は、かかるシート状研磨体の製造方法を開発すべく鋭意研究を継続した結果、上述した従来のシート状研磨体の製造方法における割れやうねりの発生は、その溶媒に溶解されている母材樹脂が成形後に溶媒の分離によってゲル化するとともに析出し、同時に収縮して硬化しするとき、不均一な収縮によって割れやうねりが生じるのではないかと推測した。そこで、母材樹脂内で溶媒の分離による母材樹脂のゲル化を十分な気体中水分の存在下において緩やかに進行させ、次いで、母材樹脂内において分離した溶媒を水と置換することで母材樹脂を収縮させて網目構造を構成するための連通孔を形成させ、次いで、乾燥によりその母材樹脂脂内から水分を離脱させるという、ゲル化、溶剤の置換、水分除去の3段階の工程を、成形後に施すことで、上記割れやうねりの発生を解消できるのではないかと考えた。本発明は、かかる着想に基づいて為されたものである。   As a result of continual research to develop a method for producing such a sheet-like abrasive, the present inventor has dissolved cracks and undulations in the conventional method for producing a sheet-like abrasive described above in the solvent. It was speculated that when the matrix resin gels and separates after separation by solvent separation and simultaneously shrinks and cures, cracking and undulation may occur due to uneven shrinkage. Therefore, the gelation of the matrix resin by the separation of the solvent in the matrix resin is allowed to proceed slowly in the presence of sufficient moisture in the gas, and then the solvent separated in the matrix resin is replaced with water. Three steps of gelation, solvent replacement, and moisture removal, in which a material resin is contracted to form a communication hole for constituting a network structure, and then moisture is removed from the base resin fat by drying. It was thought that the occurrence of the above-mentioned cracks and undulations could be eliminated by applying after forming. The present invention has been made based on such an idea.

すなわち、前記課題を解決するための請求項1にかかる発明の要旨とするところは、(a) 母材樹脂および多数の研磨粒子を備えて円板状に形成され、CMP法による研磨加工に用いられるシート状研磨体の製造方法であって、(b) 前記母材樹脂を溶媒に溶解し、前記研磨粒子を混合することにより流動性原料とする溶解混合工程と、(c) 前記流動性原料を所定の厚みのシート状に成形する成形工程と、(d) 該成形工程により成形されたシート状の成形品に対して気体中水分により加湿して前記母材樹脂をゲル化させる熟成工程と、(e) 該熟成工程を経た前記シート状の成形品内部の溶媒を水に置換して該成形品内から溶媒を取り出す溶媒抜き工程と、(f) 該溶媒抜き工程により内部の溶媒が水に置換された前記シート状の成形品を乾燥させる乾燥工程とを、含むことにある。   That is, the gist of the invention according to claim 1 for solving the above-described problem is that (a) a base material resin and a large number of abrasive particles are formed into a disk shape and used for polishing by a CMP method. (B) a solution mixing step in which the base resin is dissolved in a solvent and the abrasive particles are mixed to obtain a fluid raw material, and (c) the fluid raw material. Forming a sheet having a predetermined thickness, and (d) a maturing step of gelling the matrix resin by humidifying the sheet-like molded product formed by the forming step with moisture in the gas. (E) replacing the solvent inside the sheet-like molded article that has undergone the aging step with water to remove the solvent from the molded article, and (f) removing the solvent from the molded article, Drying step of drying the sheet-like molded product replaced with The lies in the fact that contain.

また、請求項2にかかる発明の要旨とするところは、請求項1にかかる発明において、前記熟成工程は、前記成形工程により成形された前記シート状の成形品に対して、50乃至95%の相対湿度で加湿するものであることにある。   The gist of the invention according to claim 2 is that, in the invention according to claim 1, the aging step is 50 to 95% with respect to the sheet-like molded product formed by the forming step. It is to be humidified with relative humidity.

また、請求項3にかかる発明の要旨とするところは、請求項2にかかる発明において、前記熟成工程は、前記成形工程により成形された前記シート状の成形品に対して、50乃至95%の相対湿度で10乃至20時間の加湿を行うものであることにある   The gist of the invention according to claim 3 is that, in the invention according to claim 2, the aging step is 50 to 95% of the sheet-like molded product formed by the forming step. To humidify for 10 to 20 hours at relative humidity

また、請求項4にかかる発明の要旨とするところは、請求項2にかかる発明において、前記熟成工程は、前記成形工程により成形された前記シート状の成形品に対して、70乃至95%の相対湿度で1乃至6時間の加湿を行う第1熟成工程と、その第1熟成工程を経た成形品を密封状態に保持する第2熟成工程とを、含むことにある。   The gist of the invention according to claim 4 is that, in the invention according to claim 2, the aging step is 70 to 95% of the sheet-like molded product formed by the molding step. The present invention includes a first aging step in which humidification is performed for 1 to 6 hours at a relative humidity, and a second aging step in which the molded product that has undergone the first aging step is kept in a sealed state.

また、請求項5にかかる発明の要旨とするところは、請求項1乃至4のいずれか1にかかる発明において、前記溶媒抜き工程は、前記シート状の成形品を水に浸漬して前記母材樹脂を収縮させるものであることにある。   A gist of the invention according to claim 5 is that, in the invention according to any one of claims 1 to 4, in the solvent removal step, the base material is obtained by immersing the sheet-like molded product in water. The purpose is to shrink the resin.

また、請求項6にかかる発明の要旨とするところは、請求項1乃至5のいずれか1にかかる発明において、前記乾燥工程は、前記シート状の成形品をシート状吸水材を挟んで積層した状態で大気中で保持するものであることにある。   Moreover, the gist of the invention according to claim 6 is that, in the invention according to any one of claims 1 to 5, in the drying step, the sheet-like molded product is laminated with a sheet-like water-absorbing material interposed therebetween. It is to be held in the atmosphere in the state.

また、請求項7にかかる発明の要旨とするところは、請求項1乃至6のいずれか1にかかる発明において、前記溶解混合工程は、研磨粒子の前記研磨体に対する体積割合が、20〜50(%)の範囲内となるように前記研磨粒子を混合するものであることにある。   The gist of the invention according to claim 7 is that, in the invention according to any one of claims 1 to 6, in the dissolution and mixing step, the volume ratio of abrasive particles to the abrasive is 20 to 50 ( %), The abrasive particles are mixed so as to be within the range.

また、請求項8にかかる発明の要旨とするところは、請求項1乃至7のいずれか1にかかる発明において、前記溶解混合工程は、前記研磨粒子の前記研磨体に対する重量割合が、51〜90(%)の範囲内となるように前記研磨粒子を混合するものであることにある。   The gist of the invention according to claim 8 is that, in the invention according to any one of claims 1 to 7, in the dissolution and mixing step, the weight ratio of the abrasive particles to the abrasive is 51 to 90. The abrasive particles are mixed so as to be in the range of (%).

請求項1にかかる発明のシート状研磨体の製造方法によれば、母材樹脂を溶媒に溶解し、前記研磨粒子を混合した流動性原料を所定の厚みのシート状に成形した後に、そのシート状の成形品に対して気体中水分により加湿して前記母材樹脂をゲル化させ、次いでそのシート状の成形品内部の溶媒を水に置換して該成形品内から溶媒を取り出し、その内部の溶媒が水に置換されたシート状の成形品を乾燥させることから、ゲル化、溶剤の置換、水分除去の3段階の工程が成形後に施すことで均一に収縮が行われるので、上記割れやうねりの発生が好適に解消される。   According to the method for producing a sheet-shaped abrasive body of the invention according to claim 1, after the base material resin is dissolved in a solvent and the fluid raw material mixed with the abrasive particles is formed into a sheet shape having a predetermined thickness, the sheet The base resin is gelled by humidifying the molded article with moisture in the gas, and then the solvent inside the sheet-like molded article is replaced with water, and the solvent is taken out from the molded article. Since the sheet-shaped molded product in which the solvent is replaced with water is dried, the three-stage process of gelation, solvent replacement, and moisture removal is performed after the molding, so that the shrinkage is performed uniformly. Swelling is preferably eliminated.

また、請求項2にかかる発明のシート状研磨体の製造方法によれば、前記熟成工程は、前記成形工程により成形された前記シート状の成形品に対して、50乃至95%の相対湿度で加湿するものであることから、成形後の母材樹脂のゲル化が効率良く且つ均質に行われる。   According to the method for manufacturing a sheet-like abrasive body of the invention according to claim 2, the aging step is performed at a relative humidity of 50 to 95% with respect to the sheet-like molded product formed by the forming step. Since the material is humidified, the base material resin after molding is gelled efficiently and uniformly.

また、請求項3にかかる発明のシート状研磨体の製造方法によれば、前記熟成工程は、前記成形工程により成形された前記シート状の成形品に対して、50乃至95%の相対湿度で10乃至20時間の加湿を行うものであることから、母材樹脂がたとえばポリフッ化ビニリデンなどである場合において、その成形後の母材樹脂のゲル化が効率良く且つ均質に行われる。   According to the method for producing a sheet-shaped abrasive body of the invention according to claim 3, the aging step is performed at a relative humidity of 50 to 95% with respect to the sheet-shaped molded product molded by the molding step. Since humidification is performed for 10 to 20 hours, when the base resin is, for example, polyvinylidene fluoride, gelation of the base resin after the molding is performed efficiently and uniformly.

また、請求項4にかかる発明のシート状研磨体の製造方法によれば、前記熟成工程は、前記成形工程により成形された前記シート状の成形品に対して、70乃至95%の相対湿度で1乃至6時間の加湿を行う第1熟成工程と、その第1熟成工程を経た成形品を密封状態に保持する第2熟成工程とを、含むことから、母材樹脂がたとえばポリエーテルカルホン( PES)樹脂などである場合において、その成形後の母材樹脂のゲル化が効率良く且つ均質に行われる。   According to the method for producing a sheet-shaped abrasive body of the invention according to claim 4, the aging step is performed at a relative humidity of 70 to 95% with respect to the sheet-shaped molded product molded by the molding step. Since the first aging step for performing humidification for 1 to 6 hours and the second aging step for holding the molded product that has undergone the first aging step in a hermetically sealed state are included, the base resin is, for example, polyether carbon ( In the case of PES) resin or the like, the base resin after the molding is efficiently and uniformly gelled.

また、請求項5にかかる発明のシート状研磨体の製造方法によれば、前記溶媒抜き工程は、前記シート状の成形品を水に浸漬して前記母材樹脂を収縮させるものであることから、乾燥工程を用いることなく母材樹脂中で分離された溶剤が好適に水と置換されて母材樹脂の外へ除去されるので、乾燥による表面の局部的収縮による割れが好適に防止される。また、この溶媒抜き工程では、前記シート状の成形品が水に浸漬されてその母材樹脂中の溶剤が水に置換されることによりその母材樹脂が収縮させられると、母材樹脂中には複数の連通孔が形成されることになり、その連通孔内には、前記研磨粒子がその一部において連通孔の内壁に固着した状態で、あるいはその連通孔内において前記母材樹脂から分離した充填状態で存在しており、CMP法による研磨加工に際して前記研磨粒子が前記母材樹脂からより遊離し易いことに加え、前記連通孔内に複数の研磨粒子が好適に分散している為、スクラッチ(傷)などの不具合を発生させることなく精度の高い研磨加工をおこなうことができるという利点がある。   Further, according to the method for producing a sheet-shaped abrasive body of the invention according to claim 5, the solvent removal step is performed by immersing the sheet-shaped molded article in water to shrink the base resin. Since the solvent separated in the base resin is preferably replaced with water and removed from the base resin without using a drying step, cracking due to local shrinkage of the surface due to drying is preferably prevented. . Further, in this solvent removal step, when the base resin is contracted by immersing the sheet-like molded product in water and replacing the solvent in the base resin with water, A plurality of communication holes will be formed, and in the communication holes, the abrasive particles are partly fixed to the inner wall of the communication holes or separated from the base resin in the communication holes. In addition to the fact that the abrasive particles are more easily released from the matrix resin during polishing by the CMP method, a plurality of abrasive particles are suitably dispersed in the communication holes. There is an advantage that high-precision polishing can be performed without causing problems such as scratches.

また、請求項6にかかる発明のシート状研磨体の製造方法によれば、前記乾燥工程は、前記シート状の成形品をシート状吸水材を挟んで積層した状態で大気中で保持するものであることから、シート状の成形品の乾燥を均一に且つ能率良く行うことができる。   Moreover, according to the manufacturing method of the sheet-like abrasive body of the invention according to claim 6, the drying step is to hold the sheet-like molded product in the air in a state where the sheet-like molded article is laminated with the sheet-like water absorbing material interposed therebetween. Therefore, the sheet-like molded product can be dried uniformly and efficiently.

また、請求項7にかかる発明のシート状研磨体の製造方法によれば、前記溶解混合工程は、研磨粒子の前記研磨体に対する体積割合が、20〜50(%)の範囲内となるように前記研磨粒子を混合するものであることから、前記研磨体がCPM法による研磨加工に際して十分な研磨効率・研磨性能を示すことに加え、製造に際して成形が容易であるという利点がある。なお、体積割合が20(%)に満たないものでは十分な研磨効率・研磨性能を得るのが難しく、また、体積割合が50(%)より高いものでは製造に際して成形が困難となる。   Moreover, according to the manufacturing method of the sheet-like abrasive | polishing body of the invention concerning Claim 7, as for the said melt-mixing process, the volume ratio with respect to the said abrasive | polishing body of an abrasive particle is in the range of 20-50 (%). Since the abrasive particles are mixed, there is an advantage that the polishing body exhibits a sufficient polishing efficiency and polishing performance in the polishing process by the CPM method and is easy to be molded in the manufacturing. When the volume ratio is less than 20 (%), it is difficult to obtain sufficient polishing efficiency and polishing performance, and when the volume ratio is higher than 50 (%), it is difficult to mold during production.

また、請求項8にかかる発明のシート状研磨体の製造方法によれば、前記溶解混合工程は、前記研磨粒子の前記研磨体に対する重量割合が、51〜90(%)の範囲内となるように前記研磨粒子を混合するものであることから、前記研磨体がCPM法による研磨加工に際して十分な研磨効率・研磨性能を示すことに加え、製造に際して成形が容易であるという利点がある。なお、重量割合が51(%)に満たないものでは十分な研磨効率・研磨性能を得るのが難しく、また、重量割合が90(%)より高いものでは製造に際して成形が困難となる。   Moreover, according to the manufacturing method of the sheet-like abrasive | polishing body of the invention concerning Claim 8, in the said melt mixing process, the weight ratio with respect to the said abrasive | polishing body of the said abrasive particle is in the range of 51-90 (%). Since the abrasive particles are mixed with the abrasive particles, there is an advantage that the abrasive body exhibits sufficient polishing efficiency and performance in the polishing process by the CPM method, and that it is easy to mold during manufacture. When the weight ratio is less than 51 (%), it is difficult to obtain sufficient polishing efficiency and polishing performance, and when the weight ratio is higher than 90 (%), molding becomes difficult at the time of production.

ここで、好適には、前記母材樹脂は、ポリフッ化ビニル、フッ化ビニル・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリエチレン、ポリメタクリル酸メチル、およびポリエーテルカルホン( PES)樹脂のうちの少なくとも1つを含むものである。このようにすれば、必要十分な臨界表面張力を備え且つ材料強度に優れた母材樹脂により、実用的な研磨体を提供することができるという利点がある。   Preferably, the base resin is polyvinyl fluoride, vinyl fluoride / hexafluoropropylene copolymer, polyvinylidene fluoride, vinylidene fluoride / hexafluoropropylene copolymer, polyethylene, polymethyl methacrylate, And at least one of polyether calphone (PES) resin. In this way, there is an advantage that a practical polishing body can be provided by a base material resin having a necessary and sufficient critical surface tension and excellent in material strength.

また、好適には、前記母材樹脂は、その臨界表面張力が1.6×10-2〜4.0×10-2(N/m)の範囲内のものである。このようにすれば、その母材樹脂と前記研磨粒子とが必要十分な結合力により相互に固着される為、CMP法による研磨加工に際して前記研磨粒子が前記母材樹脂から遊離し易く、前記研磨体と被研磨体との間に遊離砥粒を好適に自己供給することができる。すなわち、CMP法による研磨加工に用いられる研磨体であって、スラリによらずに十分な研磨効率・研磨性能を示す研磨体を提供することができる。なお、前記母材樹脂の臨界表面張力が1.6×10-2(N/m)に満たないものではCMP法による研磨加工に必要な水を研磨体がはじきやすくなる為に研磨効率が低下し、4.0×10-2(N/m)より高いものではCMP法による研磨加工に際して前記研磨粒子を離脱し難くなる。 Preferably, the matrix resin has a critical surface tension within a range of 1.6 × 10 −2 to 4.0 × 10 −2 (N / m). In this case, since the base resin and the abrasive particles are fixed to each other with a necessary and sufficient bonding force, the abrasive particles are easily released from the base resin during polishing by the CMP method. Free abrasive grains can be suitably supplied between the body and the object to be polished. That is, it is possible to provide a polishing body that is used for polishing by the CMP method and that exhibits sufficient polishing efficiency and polishing performance regardless of slurry. If the base resin has a critical surface tension of less than 1.6 × 10 −2 (N / m), the polishing body will easily repel water necessary for polishing by the CMP method, resulting in lower polishing efficiency. If it is higher than 4.0 × 10 −2 (N / m), it is difficult to remove the abrasive particles during polishing by the CMP method.

また、好適には、前記研磨粒子は、シリカ、セリア、アルミナ、ジルコニア、チタニア、マンガン酸化物、炭酸バリウム、酸化クロム、および酸化鉄の内、少なくとも1つを含むものである。このようにすれば、被研磨体に応じた硬度を備えた研磨粒子により、実用的な研磨体を提供することができるという利点がある。   Preferably, the abrasive particles include at least one of silica, ceria, alumina, zirconia, titania, manganese oxide, barium carbonate, chromium oxide, and iron oxide. In this way, there is an advantage that a practical polishing body can be provided by the abrasive particles having hardness according to the object to be polished.

以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施例である研磨体10を示す斜視図である。この図に示すように、本実施例の研磨体10は、母材樹脂12および多数の研磨粒子14を備えて円板状に形成されたものであり、たとえば300(mmφ)×t5(mm)程度の寸法を備えている。かかる研磨体10は、後述するように、研磨加工装置18の研磨定盤20に貼り付けられて、専らCMP(Chemical Mechanical Polishing:化学的機械的研磨)法による研磨加工に用いられるものである。   FIG. 1 is a perspective view showing a polishing body 10 according to an embodiment of the present invention. As shown in this figure, the polishing body 10 of this example is formed in a disk shape including a base material resin 12 and a large number of abrasive particles 14, and is, for example, 300 (mmφ) × t5 (mm). Has dimensions of the degree. As will be described later, the polishing body 10 is affixed to a polishing surface plate 20 of a polishing processing apparatus 18 and is used exclusively for polishing by a CMP (Chemical Mechanical Polishing) method.

上記母材樹脂12には、その臨界表面張力(高分子表面に各種の低分子液体をのせ、その接触角θと液体の表面張力γL をプロットして得られる直線を補外したθ=0すなわちcosθ=1における表面張力)が1.6×10-2〜4.0×10-2(N/m)の範囲内である合成樹脂材料が好適に用いられる。すなわち、かかる母材樹脂12は、たとえばポリフッ化ビニリデンから構成される。しかし、その他の樹脂、たとえば、ポリフッ化ビニル、フッ化ビニル・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリエチレン、およびポリメタクリル酸メチルの内の少なくとも1つを含むものであってもよい。上記ポリエチレンは、その分子量が百万以上のものであることが望ましい。 The matrix resin 12 has its critical surface tension (θ = 0 obtained by extrapolating a straight line obtained by placing various low-molecular liquids on the polymer surface and plotting the contact angle θ and the surface tension γ L of the liquid. That is, a synthetic resin material having a surface tension at cos θ = 1 of 1.6 × 10 −2 to 4.0 × 10 −2 (N / m) is preferably used. That is, the base material resin 12 is made of, for example, polyvinylidene fluoride. However, other resins such as those containing at least one of polyvinyl fluoride, vinyl fluoride / hexafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride / hexafluoropropylene copolymer, polyethylene, and polymethyl methacrylate It may be. The polyethylene preferably has a molecular weight of one million or more.

また、上記研磨粒子14は、好適には、その平均粒径が0.005〜10(μm)の範囲内であり、たとえばシリカが用いられるが、その他の研磨粒子たとえばセリア、アルミナ、ジルコニア、チタニア、マンガン酸化物、炭酸バリウム、酸化クロム、および酸化鉄の内の少なくとも1つを含むものが用いられてもよい。上記シリカとしては、たとえばヒュームドシリカ(四塩化ケイ素、クロロシランなどを水素および酸素の存在のもとで高温燃焼させて得られるシリカ微粒子)などが好適に用いられる。ここで、好適には、上記研磨粒子14の上記研磨体10に対する体積割合は20〜50(%)の範囲内であり、重量割合は51〜90(%)の範囲内である。   The abrasive particles 14 preferably have an average particle diameter in the range of 0.005 to 10 (μm), for example, silica, but other abrasive particles such as ceria, alumina, zirconia, titania. One containing at least one of manganese oxide, barium carbonate, chromium oxide, and iron oxide may be used. As the silica, for example, fumed silica (silica fine particles obtained by high-temperature combustion of silicon tetrachloride, chlorosilane, etc. in the presence of hydrogen and oxygen) and the like are preferably used. Here, preferably, the volume ratio of the abrasive particles 14 to the polishing body 10 is in the range of 20 to 50 (%), and the weight ratio is in the range of 51 to 90 (%).

図2は、本実施例の研磨体10の表面を微分干渉顕微鏡によって拡大した様子を示す図である。この図に示すように、上記母材樹脂12はたとえば断面径の平均が0.05(μm)程度の繊維状を成しており、その繊維状の母材樹脂12の間隙にたとえば平均粒径が0.25(μm)程度の研磨粒子14がその一部において上記母材樹脂12の外周に固着した状態で、あるいはその間隙において上記母材樹脂12から分離した状態で存在している。すなわち、かかる繊維状の母材樹脂12の断面積の平均は、たとえば研磨粒子14の平均粒径の1/10〜1/3程度である。そのような繊維状の母材樹脂12相互の間隙を複数の連通孔16と考えれば、上記研磨粒子14はその連通孔16内に設けられたものであると言える。かかる連通孔16の前記研磨体10に対する体積割合は、たとえば15〜60(%)程度である。   FIG. 2 is a diagram illustrating a state in which the surface of the polishing body 10 of the present embodiment is enlarged by a differential interference microscope. As shown in this figure, the base resin 12 has a fiber shape with an average cross-sectional diameter of about 0.05 (μm), for example, and an average particle diameter is formed in the gap between the fiber base resin 12. A part of the abrasive particles 14 of about 0.25 (μm) are fixed to the outer periphery of the matrix resin 12 or separated from the matrix resin 12 in the gap. That is, the average cross-sectional area of the fibrous base material resin 12 is, for example, about 1/10 to 1/3 of the average particle diameter of the abrasive particles 14. Considering such a gap between the fibrous base resin 12 as a plurality of communication holes 16, it can be said that the abrasive particles 14 are provided in the communication holes 16. The volume ratio of the communication holes 16 to the polishing body 10 is, for example, about 15 to 60 (%).

図3は、本実施例の研磨体10の構成を模式的に示す図であり、この図に示すように、上記研磨粒子14はその一部において上記連通孔16の内壁に固着した状態で、あるいはその連通孔16内において上記母材樹脂12から分離した状態で存在している。そのように、本実施例の研磨体10においては、後述するCMP法による研磨加工に際して前記研磨粒子14が前記母材樹脂12から遊離し易い構成とされている。また、前記母材樹脂12の臨界表面張力は1.6×10-2〜4.0×10-2(N/m)の範囲内とされたものであり、その母材樹脂12と前記研磨粒子14とが必要十分な結合力により相互に固着されている為、前記研磨体10と被研磨体との間に遊離砥粒すなわち遊離した研磨粒子14を好適に自己供給することができる。すなわち、従来のCMP法による研磨加工においては、たとえばコロイダルシリカなどを含有したスラリの供給が不可欠であったが、本実施例の研磨体10は、そのようなスラリによることなく、遊離砥粒を含まない研磨液の供給によってCMP法による研磨加工を可能とするものである。 FIG. 3 is a diagram schematically showing the configuration of the polishing body 10 of the present embodiment. As shown in the drawing, the abrasive particles 14 are partially fixed to the inner wall of the communication hole 16. Alternatively, it exists in a state separated from the base material resin 12 in the communication hole 16. As described above, in the polishing body 10 of this example, the polishing particles 14 are easily separated from the base material resin 12 during the polishing process by the CMP method described later. The base surface resin 12 has a critical surface tension in the range of 1.6 × 10 −2 to 4.0 × 10 −2 (N / m). Since the particles 14 are fixed to each other with a necessary and sufficient bonding force, free abrasive grains, that is, free abrasive particles 14 can be suitably supplied between the polishing body 10 and the object to be polished. That is, in the polishing process by the conventional CMP method, for example, supply of a slurry containing colloidal silica or the like was indispensable. However, the polishing body 10 of this example does not rely on such a slurry, By supplying a polishing liquid not included, polishing by the CMP method can be performed.

図4および図5は、本実施例の研磨体10が用いられるCMP法による研磨加工装置18の要部の構成を示す略図である。図4は研磨定盤20の軸心方向から見た平面図、図5は正面図である。これらの図に示すように、研磨加工装置18では、研磨定盤20がその軸心まわりに回転可能に支持された状態で設けられており、その研磨定盤20は、図示しない定盤駆動モータにより、図に矢印で示す1回転方向へ回転駆動されるようになっている。この研磨定盤20の上面すなわち被研磨体が押しつけられる面には、本実施例の研磨体10が貼り付けられている。一方、上記研磨定盤20の近傍には、被研磨体を保持する為のワーク保持部材22がその軸心まわりに回転可能、その軸心方向に移動可能に支持された状態で配置されており、そのワーク保持部材22は、図示しないワーク駆動モータにより図に矢印で示す1回転方向へ回転駆動されるようになっている。かかるワーク保持部材22の下面すなわち上記研磨体10と対向する面には吸着層24を介して被研磨体である半導体ウェハ14が吸着保持される。また、ワーク保持部材22の近傍には、研磨液供給用ノズル28が配置され、研磨加工に際しては図示しないタンクから送出されたアルカリ性あるいは酸性水溶液である研磨液が上記研磨液供給用ノズル28から供給される。   4 and 5 are schematic views showing the configuration of the main part of a polishing apparatus 18 by CMP using the polishing body 10 of the present embodiment. 4 is a plan view seen from the axial direction of the polishing surface plate 20, and FIG. 5 is a front view. As shown in these drawings, in the polishing apparatus 18, a polishing surface plate 20 is provided in a state of being rotatably supported around its axis, and the polishing surface plate 20 is a surface plate driving motor (not shown). Thus, it is driven to rotate in one rotation direction indicated by an arrow in the figure. The polishing body 10 of this embodiment is affixed to the upper surface of the polishing surface plate 20, that is, the surface against which the object to be polished is pressed. On the other hand, a work holding member 22 for holding the object to be polished is disposed in the vicinity of the polishing surface plate 20 so as to be rotatable around its axis and movable in the direction of the axis. The work holding member 22 is rotationally driven in one rotation direction indicated by an arrow in the figure by a work drive motor (not shown). The lower surface of the workpiece holding member 22, that is, the surface facing the polishing body 10 is sucked and held by the semiconductor wafer 14 as the object to be polished through the suction layer 24. Further, a polishing liquid supply nozzle 28 is disposed in the vicinity of the work holding member 22, and a polishing liquid that is an alkaline or acidic aqueous solution sent from a tank (not shown) is supplied from the polishing liquid supply nozzle 28 during polishing. Is done.

CMP法による研磨加工に際しては、上記研磨定盤20およびそれに貼り付けられた研磨体10と、ワーク保持部材22およびそれに吸着保持された半導体ウェハ14とが、上記定盤駆動モータおよびワーク駆動モータによりそれぞれの軸心まわりに回転駆動された状態で、上記研磨液供給用ノズル28から、たとえばアミン水溶液などの研磨液が上記研磨体10の表面上に供給されつつ、ワーク保持部材22に吸着保持された半導体ウェハ14がその研磨体10に押しつけられる。そうすることにより、上記半導体ウェハ14の被研磨面すなわち上記研磨体10に対向する面が、上記研磨液による化学的研磨作用と、上記研磨体10により自己供給された研磨粒子14による機械的研磨作用とによって平坦に研磨される。   In the polishing process by the CMP method, the polishing platen 20 and the polishing body 10 attached thereto, the work holding member 22 and the semiconductor wafer 14 attracted and held by the polishing platen are driven by the platen driving motor and the work driving motor. A polishing liquid such as an amine aqueous solution is supplied from the polishing liquid supply nozzle 28 onto the surface of the polishing body 10 while being driven to rotate around the respective shaft centers, and is adsorbed and held by the work holding member 22. The semiconductor wafer 14 is pressed against the polishing body 10. By doing so, the surface to be polished of the semiconductor wafer 14, that is, the surface facing the polishing body 10, is chemically polished by the polishing liquid and mechanically polished by the abrasive particles 14 supplied by the polishing body 10. It is polished flat by the action.

また、図4および図5に示すように、研磨加工装置18には、研磨定盤20の軸心に平行な軸心まわりに回転可能、その軸心方向および研磨定盤20の径方向に移動可能に配置された調整工具保持部材30と、その調整工具保持部材30の下面すなわち研磨体10と対向する面に取り付けられた研磨体調整工具32とが設けられており、かかる調整工具保持部材30およびそれに取り付けられた研磨体調整工具32は、図示しない調整工具駆動モータにより回転駆動された状態で研磨体10に押しつけられ、必要に応じて前記研磨定盤20の径方向に往復移動させられることにより、研磨体10の調整がおこなわれてその研磨体10の表面状態が研磨加工に適した状態に維持される。   As shown in FIGS. 4 and 5, the polishing apparatus 18 is rotatable about an axis parallel to the axis of the polishing surface plate 20, and moves in the axial direction and the radial direction of the polishing surface plate 20. An adjustment tool holding member 30 that can be arranged and a polishing body adjustment tool 32 attached to the lower surface of the adjustment tool holding member 30, that is, the surface facing the polishing body 10, are provided. The polishing body adjusting tool 32 attached thereto is pressed against the polishing body 10 while being rotated by an adjusting tool drive motor (not shown), and is reciprocated in the radial direction of the polishing surface plate 20 as necessary. Thus, the polishing body 10 is adjusted and the surface state of the polishing body 10 is maintained in a state suitable for polishing.

図6は、本実施例の研磨体10の製造方法を示す工程図である。以下、この図に従ってその研磨体10の製造方法について説明する。先ず、溶解工程P1において、前記母材樹脂12がたとえばDMF(ジメチルホルムアミド)などの溶媒に溶解させられる。すなわち、たとえば前記母材樹脂12とその溶媒とを撹拌装置に投入し、40〜60(℃)程度に加熱しつつ混合・撹拌して流動性原料を得る。ここで、前記母材樹脂12と溶媒との体積比は、1:4乃至1:6程度とされるのが好適である。かかる溶媒は、後述する成形工程P3において成形性を高めるとともに、熟成工程P4および溶媒抜き工程P5において前記母材樹脂12に連通孔16を形成する為に機能するものであり、溶解工程P1において投入される溶媒の量は、成形後の研磨体10における連通孔16の体積割合に関わってくる。上述した程度の体積比であれば、成形後の前記研磨体10に体積割合で30〜40(%)程度の連通孔16が形成される。   FIG. 6 is a process diagram showing a method for manufacturing the polishing body 10 of this example. Hereinafter, the manufacturing method of the polishing body 10 will be described with reference to this drawing. First, in the dissolving step P1, the base material resin 12 is dissolved in a solvent such as DMF (dimethylformamide). That is, for example, the base material resin 12 and its solvent are put into a stirring device, mixed and stirred while being heated to about 40 to 60 (° C.) to obtain a fluid raw material. Here, the volume ratio of the base material resin 12 and the solvent is preferably about 1: 4 to 1: 6. Such a solvent functions to improve the moldability in the molding step P3, which will be described later, and functions to form the communication holes 16 in the base material resin 12 in the aging step P4 and the solvent removal step P5. The amount of solvent used is related to the volume ratio of the communication holes 16 in the molded body 10 after molding. If the volume ratio is as described above, the through holes 16 having a volume ratio of about 30 to 40 (%) are formed in the molded abrasive body 10 after molding.

次に、混合撹拌工程P2において、前記研磨粒子14を上記流動性原料に混合して撹拌する。これは、たとえば溶解工程P1で用いられていた撹拌装置をそのまま用いて、上記流動性原料中にかかる研磨粒子14を投入して混合・撹拌するのが好適である。ここで、好適には、前記研磨粒子14の前記研磨体10に対する体積割合が20〜50(%)の範囲内となり、重量割合が51〜90(%)の範囲内となるように前記研磨粒子14の投入量が設定される。前記研磨粒子14の体積割合が20(%)に満たないもの、あるいは重量割合が51(%)に満たないものでは十分な研磨効率・研磨性能を得るのが難しく、また、体積割合が50(%)より高いもの、あるいは重量割合が90(%)より高いものでは後述する成形工程P3における成形が困難となる。   Next, in the mixing and stirring step P2, the abrasive particles 14 are mixed with the fluid raw material and stirred. For example, it is preferable to use the stirring apparatus used in the dissolving step P1 as it is, and to introduce the abrasive particles 14 into the fluid raw material and mix and stir. Here, it is preferable that the abrasive particles 14 have a volume ratio of 20 to 50 (%) with respect to the abrasive body 10 and a weight ratio of 51 to 90 (%). 14 is set. When the volume ratio of the abrasive particles 14 is less than 20 (%) or the weight ratio is less than 51 (%), it is difficult to obtain sufficient polishing efficiency and performance, and the volume ratio is 50 ( %) Or higher than 90 (%), it becomes difficult to perform molding in the molding step P3 described later.

上記溶解工程P1および混合撹拌工程P2によって得られた流動性原料は、続く成形工程P3において、ドクターブレードを通して所定厚みに掻き通されるか、或いはTダイ( 平ノズル型) の長手状平ノズルから所定厚みに押し出されることで、それらドクターブレード或いはTダイに対して相対移動させられる平坦なスチール製平ベルト上或いは平坦なアルミニウム合金製の成形板上にシート状に成形される。   In the subsequent molding step P3, the fluid raw material obtained by the melting step P1 and the mixing and stirring step P2 is scraped to a predetermined thickness through a doctor blade, or from a long flat nozzle of a T die (flat nozzle type). By being extruded to a predetermined thickness, the sheet is formed on a flat steel flat belt or a flat aluminum alloy forming plate that is moved relative to the doctor blade or the T-die.

続く熟成工程P4では、たとえば20℃である常温および常圧下において50乃至95%の範囲の相対湿度に加湿管理された比較的密閉環境( 樹脂シートで覆われた密閉空間或いは密閉容器) 内において、上記成形工程P3において成形されたシート状の成形体を、たとえば15乃至20時間、好適には18時間程度保持することで、溶媒の蒸発を抑制しつつ、シート状の成形体に含まれる母材樹脂12を緩やかに析出させて十分にゲル化する。シート状の成形体においては、水分の存在により溶媒の母材樹脂12に対する溶解力が低下することにより、その溶媒に溶解している母材樹脂12は硬化( ゲル化) する性質があり、また、母材樹脂12を溶解している溶剤の揮発はその溶剤内の濃度を高めるために母材樹脂12の硬化( ゲル化) を促進する性質がある。そして、それら母材樹脂12の硬化( ゲル化) は表層において促進され、全体として不均一なゲル化となり易く、研磨体10の表面のうねりや割れの原因となる。このため、本熟成工程P4では、50%以上であり且つ結露しない95%以下の範囲の相対湿度に加湿管理された常温の比較的密閉環境下で15乃至20時間程度保持されることにより、母材樹脂12が加湿空気にさらされて、気中の水蒸気という形態で水分を母材樹脂12に供給することによりその母材樹脂12が均一にゲル化される。この段階では、母材樹脂12が溶剤を含んで膨潤した状態であるため、連通孔16は形成されていない。   In the subsequent ripening step P4, for example, in a relatively sealed environment (sealed space or sealed container covered with a resin sheet) that is humidified and controlled to a relative humidity in the range of 50 to 95% at room temperature and normal pressure of 20 ° C., The base material contained in the sheet-shaped molded body while suppressing the evaporation of the solvent by holding the sheet-shaped molded body molded in the molding step P3, for example, for 15 to 20 hours, preferably about 18 hours. The resin 12 is slowly precipitated and sufficiently gelled. In the sheet-like molded body, the solvent power of the solvent in the matrix resin 12 is reduced due to the presence of moisture, so that the matrix resin 12 dissolved in the solvent is cured (gelled). The volatilization of the solvent dissolving the matrix resin 12 has the property of promoting the curing (gelation) of the matrix resin 12 in order to increase the concentration in the solvent. Then, the hardening (gelation) of the base material resin 12 is promoted in the surface layer, tends to be non-uniform gelation as a whole, and causes waviness and cracking of the surface of the polishing body 10. For this reason, in this ripening step P4, it is maintained for about 15 to 20 hours in a relatively sealed environment at room temperature that is humidified and controlled to a relative humidity of 50% or more and 95% or less without condensation. When the base resin 12 is exposed to humid air and moisture is supplied to the base resin 12 in the form of atmospheric water vapor, the base resin 12 is uniformly gelled. At this stage, since the base material resin 12 is in a swollen state containing a solvent, the communication hole 16 is not formed.

ここで、上記相対湿度が95%を超えると局部的に結露した水がシート状成形体に触れて局部的な硬化を発生させる可能性がある。上記相対湿度が50%を下回るとゲル化の速度が得られないだけでなく、シート状成形体の表層の乾燥を促進させてうねりの発生原因となる。上記常温とは、20℃程度の温度に限らず、15乃至30℃程度の範囲の温度であってもよい。また、母材樹脂12を溶解している溶剤の揮発を防止するための密閉環境は、シート状成形体付近の大気中の溶剤の蒸気圧を飽和蒸気圧に近く維持できる程度でよいため、上記の加湿環境を維持するためのにシート状成形体付近を樹脂シートで覆う程度でもよくそれほど高い気密性を要しない。   Here, when the relative humidity exceeds 95%, locally condensed water may come into contact with the sheet-like molded body to cause local curing. If the relative humidity is less than 50%, not only the gelation speed cannot be obtained, but also drying of the surface layer of the sheet-like molded product is promoted, which causes undulation. The normal temperature is not limited to a temperature of about 20 ° C., and may be a temperature in a range of about 15 to 30 ° C. Further, since the sealed environment for preventing the volatilization of the solvent dissolving the base material resin 12 is sufficient to maintain the vapor pressure of the solvent in the atmosphere near the sheet-like molded body close to the saturated vapor pressure, In order to maintain the humidified environment, the vicinity of the sheet-like molded body may be covered with a resin sheet, and high airtightness is not required.

続いて、溶剤抜き工程P5では、上記熟成工程P4により母材樹脂12がゲル化させられたシート状成形体を水槽内に浸漬し、母材樹脂12中の溶剤を水で置換させることによりその溶剤を母材樹脂12内から除去する。このように溶剤が除去されると、母材樹脂12は収縮して硬化するとともに、その母材樹脂12中には連通孔16が形成される。   Subsequently, in the solvent removal step P5, the sheet-like molded body in which the base resin 12 is gelated in the aging step P4 is immersed in a water tank, and the solvent in the base resin 12 is replaced with water. The solvent is removed from the base material resin 12. When the solvent is removed in this manner, the base material resin 12 contracts and hardens, and a communication hole 16 is formed in the base material resin 12.

そして、乾燥工程P6において、上記溶剤抜き工程P5を経たシート状成形体を吸水シートと交互に積層した状態で、常温の大気中に14日程度放置することにより、乾燥させると、図2或いは図3に示す構造を備えた本実施例の研磨体10が製造される。   Then, in the drying step P6, when the sheet-like molded body that has undergone the solvent removal step P5 is alternately laminated with the water-absorbing sheet, the sheet-like molded body is left to stand in a normal temperature atmosphere for about 14 days to be dried. A polishing body 10 of this example having the structure shown in 3 is manufactured.

上述のように、本実施例によれば、母材樹脂12を溶媒に溶解し、研磨粒子14を混合した流動性原料を所定の厚みのシート状に成形した後に、そのシート状の成形品に対して気体中の水分すなわち水蒸気により加湿して母材樹脂12をゲル化させ、次いでそのシート状の成形品内部の溶媒を水に置換してその成形品内から溶媒を取り出し、その内部の溶媒が水に置換されたシート状の成形品を乾燥させることから、ゲル化、溶剤の置換、水分除去の3段階の工程が成形後に施すことで母材樹脂12が均一に収縮が行われるので、シート状の研磨体10の割れやうねりの発生が好適に解消される。   As described above, according to the present embodiment, the base material resin 12 is dissolved in a solvent, and the fluid raw material in which the abrasive particles 14 are mixed is formed into a sheet having a predetermined thickness. On the other hand, the matrix resin 12 is gelled by humidifying with moisture in the gas, that is, water vapor, and then the solvent in the sheet-like molded product is replaced with water, and the solvent is taken out from the molded product. Since the base material resin 12 is uniformly shrunk by performing the three-stage process of gelation, solvent replacement, and moisture removal after molding, because the sheet-shaped molded product is replaced with water. Generation | occurrence | production of the crack and the wave | undulation of the sheet-like grinding | polishing body 10 is eliminated suitably.

また、本実施例によれば、熟成工程P4は、成形工程P3により成形されたシート状の成形品に対して、50乃至95%の相対湿度で10乃至20時間の加湿を行うものであることから、母材樹脂12が特にポリフッ化ビニリデンなどである場合において、その成形後の母材樹脂12のゲル化が効率良く且つ均質に行われる。   Further, according to the present embodiment, the ripening step P4 is to perform humidification for 10 to 20 hours at a relative humidity of 50 to 95% to the sheet-like molded product formed by the forming step P3. Therefore, when the base material resin 12 is particularly polyvinylidene fluoride, the gelation of the base material resin 12 after the molding is performed efficiently and uniformly.

また、本実施例によれば、溶媒抜き工程P5は、シート状の成形品を水に浸漬して母材樹脂12を収縮させるものであることから、乾燥工程P6を用いることなく母材樹脂12中で分離された溶剤が好適に水と置換されて母材樹脂12の外へ除去されるので、乾燥による表面の局部的収縮による割れが好適に防止される。また、この溶媒抜き工程P5では、シート状の成形品が水に浸漬されてその母材樹脂12中の溶剤が水に置換されることによりその母材樹脂12が収縮させられると、母材樹脂12中には複数の連通孔16が形成されることになり、その連通孔16内には、研磨粒子14がその一部において連通孔16の内壁に固着した状態で、あるいはその連通孔16内において母材樹脂12から分離した充填状態で存在しており、CMP法による研磨加工に際して研磨粒子14が母材樹脂12からより遊離し易いことに加え、連通孔16内に複数の研磨粒子14が好適に分散している為、スクラッチ(傷)などの不具合を発生させることなく精度の高い研磨加工をおこなうことができるという利点がある。   Further, according to the present example, the solvent removal step P5 is performed by immersing the sheet-like molded product in water to shrink the base material resin 12, and thus the base material resin 12 is not used without using the drying step P6. Since the solvent separated therein is preferably replaced with water and removed out of the base resin 12, cracks due to local shrinkage of the surface due to drying are preferably prevented. In this solvent removal step P5, when the base resin 12 is contracted by immersing the sheet-like molded product in water and replacing the solvent in the base resin 12 with water, the base resin 12, a plurality of communication holes 16 are formed. In the communication holes 16, a part of the abrasive particles 14 are fixed to the inner wall of the communication holes 16 or in the communication holes 16. In addition to the fact that the abrasive particles 14 are more easily separated from the matrix resin 12 during the polishing process by the CMP method, a plurality of abrasive particles 14 are formed in the communication holes 16. Since it is suitably dispersed, there is an advantage that high-precision polishing can be performed without causing defects such as scratches.

また、本実施例によれば、乾燥工程P6は、シート状の成形品をシート状吸水材を挟んで積層した状態で大気中で保持するものであることから、シート状の成形品の乾燥を均一に且つ能率良く行うことができる。   Further, according to the present embodiment, the drying step P6 is to hold the sheet-shaped molded product in the air in a state of being laminated with the sheet-shaped water absorbing material sandwiched therebetween, so that the sheet-shaped molded product is dried. It can be performed uniformly and efficiently.

また、本実施例によれば、溶解混合工程P1、P2は、研磨粒子14の研磨体10に対する体積割合が、20〜50(%)の範囲内となるように研磨粒子10を混合するものであることから、研磨体10がCPM法による研磨加工に際して十分な研磨効率・研磨性能を示すことに加え、製造に際して成形が容易であるという利点がある。なお、体積割合が20(%)に満たないものでは十分な研磨効率・研磨性能を得るのが難しく、また、体積割合が50(%)より高いものでは製造に際して成形が困難となる。   Further, according to the present embodiment, the dissolution and mixing steps P1 and P2 mix the abrasive particles 10 so that the volume ratio of the abrasive particles 14 to the abrasive body 10 is in the range of 20 to 50 (%). Therefore, in addition to the polishing body 10 exhibiting sufficient polishing efficiency and polishing performance when polishing by the CPM method, there is an advantage that molding is easy during manufacturing. When the volume ratio is less than 20 (%), it is difficult to obtain sufficient polishing efficiency and polishing performance, and when the volume ratio is higher than 50 (%), it is difficult to mold during production.

また、本実施例によれば、溶解混合工程P1、P2は、研磨粒子14の研磨体10に対する重量割合が、51〜90(%)の範囲内となるように研磨粒子14を混合するものであることから、研磨体10がCPM法による研磨加工に際して十分な研磨効率・研磨性能を示すことに加え、製造に際して成形が容易であるという利点がある。なお、重量割合が51(%)に満たないものでは十分な研磨効率・研磨性能を得るのが難しく、また、重量割合が90(%)より高いものでは製造に際して成形が困難となる。   Further, according to the present embodiment, the dissolution and mixing steps P1 and P2 mix the abrasive particles 14 so that the weight ratio of the abrasive particles 14 to the abrasive body 10 is in the range of 51 to 90 (%). Therefore, in addition to the polishing body 10 exhibiting sufficient polishing efficiency and polishing performance when polishing by the CPM method, there is an advantage that molding is easy during manufacturing. When the weight ratio is less than 51 (%), it is difficult to obtain sufficient polishing efficiency and polishing performance, and when the weight ratio is higher than 90 (%), molding becomes difficult at the time of production.

また、本実施例によれば、前記母材樹脂12の臨界表面張力が1.6×10-2〜4.0×10-2(N/m)の範囲内であり、その母材樹脂12と前記研磨粒子14とが必要十分な結合力により相互に固着されている為、CMP法による研磨加工に際して前記研磨粒子14が前記母材樹脂12から遊離し易く、前記研磨体10と被研磨体であるワーク32との間に遊離砥粒を好適に自己供給することができる。すなわち、CMP法による研磨加工に用いられる研磨体であって、スラリによらずに十分な研磨効率・研磨性能を示す研磨体10を提供することができる。 Further, according to this example, the base resin 12 has a critical surface tension in the range of 1.6 × 10 −2 to 4.0 × 10 −2 (N / m), and the base resin 12 And the abrasive particles 14 are firmly fixed to each other with a necessary and sufficient bonding force, so that the abrasive particles 14 are easily separated from the base material resin 12 during the polishing process by the CMP method. The loose abrasive grains can be suitably supplied to the workpiece 32. That is, it is possible to provide a polishing body 10 that is a polishing body that is used for polishing by the CMP method and that exhibits sufficient polishing efficiency and polishing performance regardless of slurry.

また、本実施例によれば、前記母材樹脂12は複数の連通孔16を備えて形成されたものであり、前記研磨粒子14はその連通孔16内に設けられたものである為、前記研磨粒子14がその一部において前記連通孔16の内壁に固着した状態で、あるいはその連通孔16内において前記母材樹脂12から分離した状態で存在しており、CMP法による研磨加工に際して前記研磨粒子14が前記母材樹脂12からより遊離し易いことに加え、前記連通孔16内に複数の研磨粒子14が好適に分散している為、スクラッチなどの不具合を発生させることなく精度の高い研磨加工をおこなうことができるという利点がある。   Further, according to this embodiment, the base resin 12 is formed with a plurality of communication holes 16, and the abrasive particles 14 are provided in the communication holes 16. A part of the abrasive particles 14 are fixed to the inner wall of the communication hole 16 or separated from the base resin 12 in the communication hole 16, and the polishing is performed in the polishing process by the CMP method. In addition to the fact that the particles 14 are more easily released from the base resin 12, the plurality of abrasive particles 14 are suitably dispersed in the communication holes 16, so that high-accuracy polishing without causing problems such as scratches. There is an advantage that processing can be performed.

また、本実施例によれば、前記研磨粒子14の前記研磨体10に対する体積割合は20〜50(%)の範囲内であり、重量割合は51〜90(%)の範囲内である為、前記研磨体10がCPM法による研磨加工に際して十分な研磨効率・研磨性能を示すことに加え、製造に際して成形が容易であるという利点がある。   In addition, according to this example, the volume ratio of the abrasive particles 14 to the polishing body 10 is in the range of 20 to 50 (%), and the weight ratio is in the range of 51 to 90 (%). In addition to exhibiting sufficient polishing efficiency and polishing performance when the polishing body 10 is polished by the CPM method, the polishing body 10 has an advantage that it can be easily molded.

また、本実施例によれば、前記母材樹脂12は、ポリフッ化ビニル、フッ化ビニル・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリエチレン、およびポリメタクリル酸メチルの内、少なくとも1つを含むものである為、必要十分な臨界表面張力を備え且つ材料強度に優れた母材樹脂12により、実用的な研磨体10を提供することができるという利点がある。   Further, according to this example, the base resin 12 is made of polyvinyl fluoride, vinyl fluoride / hexafluoropropylene copolymer, polyvinylidene fluoride, vinylidene fluoride / hexafluoropropylene copolymer, polyethylene, and poly Since it contains at least one of methyl methacrylate, there is an advantage that a practical polishing body 10 can be provided by the base material resin 12 having a necessary and sufficient critical surface tension and excellent in material strength. .

また、本実施例によれば、前記研磨粒子14は、シリカ、セリア、アルミナ、ジルコニア、チタニア、マンガン酸化物、炭酸バリウム、酸化クロム、および酸化鉄の内、少なくとも1つを含むものである為、被研磨体であるワーク32に応じた硬度を備えた研磨粒子14により、実用的な研磨体10を提供することができるという利点がある。   Further, according to the present embodiment, the abrasive particles 14 contain at least one of silica, ceria, alumina, zirconia, titania, manganese oxide, barium carbonate, chromium oxide, and iron oxide. There is an advantage that a practical polishing body 10 can be provided by the abrasive particles 14 having hardness corresponding to the workpiece 32 which is the polishing body.

また、本実施例によれば、前記溶解工程P1において前記母材樹脂12を溶媒に溶解して流動性材原料とする一方、前記混合撹拌工程P2において前記研磨粒子14をその流動性原料に混合して撹拌し、そうして得られた前記研磨粒子14を含む流動性原料を続く鋳込成形工程P3において所定の鋳型に流し込んで成形することにより、前記母材樹脂12が固化するのに伴ってその母材樹脂12と分離した前記溶媒がその母材樹脂12に複数の連通孔16を形成し、且つその連通孔16内に前記研磨粒子14が好適に分散する。その結果、前記母材樹脂12が複数の連通孔16を備えて形成され、前記研磨粒子14がその連通孔16内に設けられた研磨体10を提供することができる。かかる研磨体10は、前記研磨粒子14がその一部において前記連通孔16の内壁に固着した状態で、あるいはその連通孔16内において前記母材樹脂12から分離した状態で存在しており、CMP法による研磨加工に際して前記研磨粒子14が前記母材樹脂12から遊離し易いことに加え、前記連通孔16内に複数の研磨粒子14が好適に分散している為、スクラッチなどの不具合を発生させることなく精度の高い研磨加工をおこなうことができる。すなわち、CMP法による研磨加工に用いられる研磨体であって、スラリによらずに十分な研磨効率・研磨性能を示す研磨体10の製造方法を提供することができる。   Further, according to the present embodiment, the base resin 12 is dissolved in a solvent in the dissolving step P1 to obtain a fluid material, while the abrasive particles 14 are mixed in the fluid raw material in the mixing and stirring step P2. Then, the flowable raw material containing the abrasive particles 14 thus obtained is poured into a predetermined mold in the subsequent casting molding step P3 and molded, whereby the matrix resin 12 is solidified. The solvent separated from the base resin 12 forms a plurality of communication holes 16 in the base material resin 12, and the abrasive particles 14 are preferably dispersed in the communication holes 16. As a result, it is possible to provide the polishing body 10 in which the base material resin 12 is formed with a plurality of communication holes 16 and the abrasive particles 14 are provided in the communication holes 16. The polishing body 10 exists in a state where the abrasive particles 14 are partly fixed to the inner wall of the communication hole 16 or separated from the base material resin 12 in the communication hole 16. In addition to the abrasive particles 14 being easily separated from the base material resin 12 during the polishing process by the method, a plurality of abrasive particles 14 are suitably dispersed in the communication holes 16, thereby causing problems such as scratches. High-precision polishing can be performed without any problems. That is, it is possible to provide a method for manufacturing a polishing body 10 which is a polishing body used for polishing by the CMP method and exhibits sufficient polishing efficiency and polishing performance without depending on a slurry.

また、好適には、前記研磨粒子14の前記研磨体10に対する体積割合が20〜50(%)の範囲内となるように、重量割合が51〜90(%)の範囲内となるように前記研磨粒子14を混合するものである為、前記研磨体10がCPM法による研磨加工に際して十分な研磨効率・研磨性能を示すことに加え、前記鋳込成形工程P3において成形が容易であるという利点がある。   Preferably, the weight ratio of the abrasive particles 14 to the polishing body 10 is in the range of 20 to 50 (%) so that the weight ratio is in the range of 51 to 90 (%). Since the abrasive particles 14 are mixed, in addition to the polishing body 10 exhibiting sufficient polishing efficiency and performance when polishing by the CPM method, there is an advantage that the molding is easy in the casting process P3. is there.

図7は、本発明者等が行った実験結果を示している。本実験は、図6に示す製造工程において、温度および時間はそのままで、熟成工程P4における相対湿度のみを30%、40%、45%、50%、60%、75%、90%、100%と8段階に変化させたときに得られた研磨体10の不良率を示している。この不良率とは、発生した割れやうねりが予め設定された不良値を超えた割合を示している。相対湿度が50%を下回るとゲル化の進行が不足するので不良率が急速に増大し、反対に、相対湿度が95%を上回ると結露による水分により局部的にゲル化が進んだ部分が形成されるので不良率が増加する。   FIG. 7 shows the results of experiments conducted by the inventors. In this experiment, in the manufacturing process shown in FIG. 6, only the relative humidity in the ripening process P4 is 30%, 40%, 45%, 50%, 60%, 75%, 90%, and 100% while maintaining the temperature and time. And the defect rate of the polishing body 10 obtained when the level is changed in 8 stages. The defect rate indicates a rate at which the generated cracks and undulations exceed a preset defect value. If the relative humidity is less than 50%, the rate of failure increases rapidly because the progress of gelation is insufficient. On the other hand, if the relative humidity exceeds 95%, a part where gelation has progressed locally due to moisture due to condensation is formed. As a result, the defect rate increases.

次に、本発明の他の実施例を説明する。以下の説明において、前述の実施例と共通する部分には、同一の符号を付して説明を省略する。   Next, another embodiment of the present invention will be described. In the following description, parts common to the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図8は、前記研磨体10の他の製造方法を示す工程図である。以下、この図に従ってその研磨体10の製造方法について説明する。   FIG. 8 is a process diagram showing another method for manufacturing the polishing body 10. Hereinafter, the manufacturing method of the polishing body 10 will be described with reference to this drawing.

溶解工程P1、混合撹拌工程P2は、前述の実施例と同様の溶解、混合、攪拌条件であるが、母材樹脂12としてポリエーテルカルホン( PES)樹脂が用いられる点で相違している。すなわち、母材樹脂12がたとえばDMF(ジメチルホルムアミド)などの溶媒に溶解させられ、それに研磨粒子14が混合されて流動性原料が作成される。   The dissolution step P1 and the mixing and stirring step P2 are the same dissolution, mixing and stirring conditions as in the above-described embodiment, but are different in that a polyether calphone (PES) resin is used as the base material resin 12. That is, the base material resin 12 is dissolved in a solvent such as DMF (dimethylformamide), for example, and the abrasive particles 14 are mixed therewith to produce a fluid raw material.

上記溶解工程P1および混合撹拌工程P2によって得られた流動性原料は、続く成形工程P3において。円形の鋳型内に流し込まれて鋳込成形されるか、或いは円形の容器内に流し込まれた後所定のブレードを用いて表面が平坦化され、均一厚みとされる。そして、必要に応じて振動が加えられるか、真空により脱泡される。   The flowable raw material obtained by the dissolving step P1 and the mixing and stirring step P2 is in the subsequent forming step P3. After pouring into a circular mold and casting, or after pouring into a circular container, the surface is flattened using a predetermined blade to obtain a uniform thickness. Then, if necessary, vibration is applied or degassed by vacuum.

次いで、第1熟成工程P41および第2熟成工程P42において母材樹脂12が十分にゲル化される。すなわち、第1熟成工程P41では、たとえば20℃である常温および常圧下において10乃至95%の範囲の相対湿度、好適には70乃至95%の範囲の相対湿度に加湿管理された比較的密閉環境( 樹脂シートで覆われた密閉空間或いは密閉容器) 内において、上記成形工程P3において成形されたシート状の成形体を、たとえば1.5乃至6時間、好適には3時間程度保持する。続く第2熟成工程P42では、そのシート状の成形体を樹脂シートで覆うことで容器或いは空間内で密封し、たとえば3日乃至2週間保持する。このことにより、溶媒の蒸発を抑制しつつ、シート状の成形体に含まれる母材樹脂12を緩やかに析出させて、十分に且つ均一にゲル化する。   Next, the base resin 12 is sufficiently gelled in the first aging step P41 and the second aging step P42. That is, in the first ripening step P41, for example, a relatively sealed environment in which humidification is controlled to a relative humidity in the range of 10 to 95%, preferably in a range of 70 to 95% at room temperature and normal pressure of 20 ° C. In the sealed space or sealed container covered with the resin sheet, the sheet-like molded body molded in the molding step P3 is held, for example, for 1.5 to 6 hours, preferably about 3 hours. In the subsequent second ripening step P42, the sheet-like molded body is covered with a resin sheet and sealed in a container or space, and is held for, for example, 3 days to 2 weeks. As a result, the base material resin 12 contained in the sheet-like molded body is gently precipitated while the evaporation of the solvent is suppressed, and gels sufficiently and uniformly.

前述の実施例と同様に、シート状の成形体においては、水分の存在により溶媒の母材樹脂12に対する溶解力が低下することにより、その溶媒に溶解している母材樹脂12は硬化( ゲル化) する性質があり、また、母材樹脂12を溶解している溶剤の揮発はその溶剤内の濃度を高めるために母材樹脂12の硬化( ゲル化) を促進する性質がある。そして、それら母材樹脂12の硬化( ゲル化) は表層において促進され、全体として不均一なゲル化となり易く、研磨体10の表面のうねりや割れの原因となる。このため、本熟成工程P41およびP42では、50%以上であり且つ結露しない95%以下の範囲の相対湿度に加湿管理された常温の比較的密閉環境下で72時間程度保持されることにより、母材樹脂12が加湿空気にさらされて、気中の水蒸気という形態で水分を母材樹脂12に供給することによりその母材樹脂12が均一にゲル化される。この段階では、母材樹脂12が溶剤を含んで膨潤した状態であるため、連通孔16は形成されていない。   As in the previous embodiment, in the sheet-like molded body, the solvent power of the solvent in the matrix resin 12 decreases due to the presence of moisture, so that the matrix resin 12 dissolved in the solvent is cured (gel Further, the volatilization of the solvent dissolving the base resin 12 has the property of promoting the hardening (gelation) of the base resin 12 in order to increase the concentration in the solvent. Then, the hardening (gelation) of the base material resin 12 is promoted in the surface layer, tends to be non-uniform gelation as a whole, and causes waviness and cracking of the surface of the polishing body 10. For this reason, in this ripening process P41 and P42, it is maintained for about 72 hours in a relatively sealed environment at room temperature that is humidified and controlled to a relative humidity of 50% or more and 95% or less without condensation. When the base resin 12 is exposed to humid air and moisture is supplied to the base resin 12 in the form of atmospheric water vapor, the base resin 12 is uniformly gelled. At this stage, since the base material resin 12 is in a swollen state containing a solvent, the communication hole 16 is not formed.

続いて、溶剤抜き工程P5では、上記熟成工程P4により母材樹脂12がゲル化させられたシート状成形体を水槽内に浸漬し、母材樹脂12中の溶剤を水で置換させることによりその溶剤を母材樹脂12内から除去する。このように溶剤が除去されると、母材樹脂12は収縮して硬化するとともに、その母材樹脂12中には連通孔16が形成される。そして、乾燥工程P6において、上記溶剤抜き工程P5を経たシート状成形体を吸水シートと交互に積層した状態で、常温の大気中に14日程度放置することにより、乾燥させると、図2または図3に示す構造を備えた本実施例の研磨体10が製造される。   Subsequently, in the solvent removal step P5, the sheet-like molded body in which the base resin 12 is gelated in the aging step P4 is immersed in a water tank, and the solvent in the base resin 12 is replaced with water. The solvent is removed from the base material resin 12. When the solvent is removed in this manner, the base material resin 12 contracts and hardens, and a communication hole 16 is formed in the base material resin 12. Then, in the drying step P6, when the sheet-like molded body that has undergone the solvent removal step P5 is alternately laminated with the water-absorbing sheet, the sheet-like molded body is left to stand in a normal temperature atmosphere for about 14 days. A polishing body 10 of this example having the structure shown in 3 is manufactured.

本実施例によれば、前述の実施例と同様に、母材樹脂12を溶媒に溶解し、研磨粒子14を混合した流動性原料を所定の厚みのシート状に成形した後に、そのシート状の成形品に対して気体中の水分すなわち水蒸気により加湿して母材樹脂12をゲル化させ、次いでそのシート状の成形品内部の溶媒を水に置換してその成形品内から溶媒を取り出し、その内部の溶媒が水に置換されたシート状の成形品を乾燥させることから、ゲル化、溶剤の置換、水分除去の3段階の工程が成形後に施すことで母材樹脂12が均一に収縮が行われるので、シート状の研磨体10の割れやうねりの発生が好適に解消される。   According to the present example, similar to the previous example, after the base material resin 12 was dissolved in a solvent and the flowable raw material mixed with the abrasive particles 14 was formed into a sheet having a predetermined thickness, the sheet The molded product is humidified with moisture in the gas, that is, water vapor to gel the base resin 12, and then the solvent in the sheet-shaped molded product is replaced with water, and the solvent is taken out from the molded product. Since the sheet-like molded product in which the internal solvent is replaced with water is dried, the base resin 12 is uniformly shrunk by performing three steps after the molding: gelation, solvent replacement, and moisture removal. Therefore, the occurrence of cracks and undulations in the sheet-like polishing body 10 is preferably eliminated.

また、本実施例によれば、熟成工程は、成形工程P3により成形されたシート状の成形品に対して、好適には70乃至95%の相対湿度で1.5乃至6時間の加湿を行う第1熟成工程P41と、その第1熟成工程を経た成形品を密封状態に保持する第2熟成工程P42とで構成されることから、母材樹脂がたとえばポリエーテルカルホン( PES)樹脂などである場合において、その成形後の母材樹脂12のゲル化が効率良く且つ均質に行われる。   Further, according to the present embodiment, in the aging step, the sheet-like molded product formed in the forming step P3 is preferably humidified for 1.5 to 6 hours at a relative humidity of 70 to 95%. Since the first aging step P41 and the second aging step P42 that keeps the molded product that has undergone the first aging step in a sealed state, the base resin is, for example, a polyether calphone (PES) resin. In some cases, the gelation of the base resin 12 after the molding is performed efficiently and uniformly.

以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、さらに別の態様においても実施される。   As mentioned above, although the suitable Example of this invention was described in detail based on drawing, this invention is not limited to this, Furthermore, it implements in another aspect.

たとえば、前述の実施例において、前記母材樹脂12は繊維状を成すものであったが、これは本発明の好適な形態に過ぎず、本発明の研磨体における母材樹脂は、たとえば互いに連通した気泡状の連通孔を備えたものであっても構わない。すなわち、CMP法による研磨加工に際して遊離砥粒を好適に自己供給し得るものであればその態様は問わない。   For example, in the above-described embodiment, the base resin 12 has a fibrous shape, but this is only a preferred form of the present invention, and the base resins in the polishing body of the present invention are in communication with each other, for example. It may be provided with a bubble-shaped communication hole. That is, the mode is not particularly limited as long as the free abrasive grains can be suitably supplied in the polishing process by the CMP method.

また、前述の実施例においては、前記混合撹拌工程P2は前記溶解工程P1に続いておこなわれるものであったが、前記溶解工程P1と略同時におこなわれるものすなわち前記母材樹脂12、研磨粒子14、および溶媒を略同時に前記撹拌装置に投入して混合・撹拌するものであってもよく、さらには前記混合撹拌工程P2は前記溶解工程P1より先におこなわれるものすなわち前記母材樹脂12が溶媒へ溶解させられるのに先立って、前記研磨粒子14が、前記母材樹脂12および溶媒の何れかに混合・撹拌されるものであっても構わない。   In the embodiment described above, the mixing and stirring step P2 is performed subsequent to the dissolving step P1, but is performed substantially simultaneously with the dissolving step P1, that is, the base resin 12 and the abrasive particles 14. And the solvent may be mixed and stirred almost simultaneously with the stirring device. Further, the mixing and stirring step P2 is performed before the dissolving step P1, that is, the base resin 12 is a solvent. Prior to dissolution, the abrasive particles 14 may be mixed and stirred in either the base material resin 12 or a solvent.

また、前述の溶解工程P1においては、溶媒としてDMF(ジメチルホルムアミド)が用いられていたが、かかる溶媒は、たとえばN−メチルピロリドンなどの有機溶媒であってもよく、前記溶解工程P1において母材樹脂12を好適に溶解させ、前記鋳込成形工程P3において複数の連通孔16を形成し、且つ前記乾燥工程P4において好適に揮発し得るものであればその種類は問わない。また、前述の鋳込成形工程P3は、移動するベルトの上に連続して鋳込む形式の連続鋳込法によるものであっても構わない。   In the above-described dissolution step P1, DMF (dimethylformamide) is used as a solvent. However, the solvent may be an organic solvent such as N-methylpyrrolidone, and the base material in the dissolution step P1. There is no limitation on the type as long as the resin 12 is suitably dissolved, a plurality of communication holes 16 are formed in the casting process P3, and can be suitably volatilized in the drying process P4. Further, the above-described casting molding process P3 may be performed by a continuous casting method in which casting is continuously performed on a moving belt.

また、前述の実施例においては、前記研磨体10を用いたCMP法による研磨加工における研磨液として、遊離砥粒を含有しないアルカリ水溶液などが用いられていたが、たとえばスラリを用いたCMP法による研磨加工に本発明の研磨体が用いられても一向に構わない。そのような場合においても、わずかな遊離砥粒を含有したスラリによって十分な研磨効率・研磨性能が得られる、あるいは従来の研磨パッドおよびスラリを用いた研磨加工と比較して優れた研磨効率・研磨性能を示すなどといった効果が期待できる。また、本発明の研磨体は、研磨液として純水などの中性液体を用いた研磨加工に用いられても構わず、広く様々な態様の研磨加工において適用され得るものである。   In the above-described embodiment, an alkaline aqueous solution not containing free abrasive grains is used as the polishing liquid in the polishing process by the CMP method using the polishing body 10, but for example, by the CMP method using slurry. Even if the polishing body of the present invention is used for polishing, it does not matter. Even in such a case, sufficient polishing efficiency and polishing performance can be obtained with a slurry containing a few loose abrasive grains, or superior polishing efficiency and polishing compared to conventional polishing processes using polishing pads and slurries. The effect of showing performance etc. can be expected. Moreover, the polishing body of the present invention may be used for polishing processing using a neutral liquid such as pure water as a polishing liquid, and can be applied to polishing processing in a wide variety of modes.

また、前述の実施例においては、前記研磨体10は、シリコンベアウェハあるいは酸化膜シリコンウェハなどの半導体ウェハの一面全体の研磨加工に用いられていたが、本発明の研磨体は、たとえば半導体ウエハの外周端面( 外周面) 、各種電子デバイス用ガラス基板の研磨加工などに用いられてもよい。すなわち、本発明の効果を享受し得るものであれば被研磨体の種類は問わない。   In the above-described embodiment, the polishing body 10 is used for polishing the entire surface of a semiconductor wafer such as a silicon bare wafer or an oxide film silicon wafer. However, the polishing body of the present invention is, for example, a semiconductor wafer. The outer peripheral end face (outer peripheral face) may be used for polishing of various glass substrates for electronic devices. That is, the type of the object to be polished is not limited as long as the effects of the present invention can be enjoyed.

その他一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて用いられるものである。   Although not exemplified one by one, the present invention is used with various modifications within the scope not departing from the gist thereof.

本発明の一実施例の製造方法により製造された、半導体ウエハの一面全体を研磨するための研磨体を備えた研磨工具を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the polishing tool provided with the grinding | polishing body for grind | polishing the whole surface of a semiconductor wafer manufactured by the manufacturing method of one Example of this invention. 図1に示す研磨体の表面を走査型電子顕微鏡によって拡大した様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that the surface of the grinding | polishing body shown in FIG. 1 was expanded with the scanning electron microscope. 図1に示す研磨体の構成を拡大して模式的に示す図である。It is a figure which expands and shows typically the structure of the grinding | polishing body shown in FIG. 図1に示す研磨体が用いられるCMP法による研磨加工装置の要部構成を示す、研磨定盤の軸心方向から見た平面図である。It is the top view seen from the axial center direction of the polishing surface plate which shows the principal part structure of the polishing processing apparatus by CMP method in which the polishing body shown in FIG. 1 is used. 図4に示す研磨加工装置の正面図である。FIG. 5 is a front view of the polishing apparatus shown in FIG. 4. 図1に示す研磨体の製造方法を説明する工程図である。It is process drawing explaining the manufacturing method of the grinding | polishing body shown in FIG. 図6の熟成工程における相対湿度と研磨体の不良率との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the relative humidity in the ageing | curing | ripening process of FIG. 6, and the defect rate of a grinding | polishing body. 本発明の他の実施例の製造方法を説明する工程図である。It is process drawing explaining the manufacturing method of the other Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10:シート状研磨体
12:母材樹脂
14:研磨粒子
16:連通孔
P1:溶解工程、P2:混合撹拌工程( 溶解混合工程)
P3:成形工程
P4:熟成工程
P41:第1熟成工程
P42:第2熟成工程
P5:溶媒抜き工程
P6:乾燥工程
10: Sheet-like polishing body 12: Base material resin 14: Abrasive particles 16: Communication hole P1: Dissolution process, P2: Mixing and stirring process (dissolution and mixing process)
P3: Molding process P4: Aging process P41: First aging process P42: Second aging process P5: Solvent removal process P6: Drying process

Claims (8)

母材樹脂および多数の研磨粒子を備えて円板状に形成され、CMP法による研磨加工に用いられるシート状研磨体の製造方法であって、
前記母材樹脂を溶媒に溶解し、前記研磨粒子を混合することにより流動性原料とする溶解混合工程と、
前記流動性原料を所定の厚みのシート状に成形する成形工程と、
該成形工程により成形されたシート状の成形品に対して気体中水分により加湿して前記母材樹脂をゲル化させる熟成工程と、
該熟成工程を経た前記シート状の成形品内部の溶媒を水に置換して該成形品内から溶媒を取り出す溶媒抜き工程と、
該溶媒抜き工程により内部の溶媒が水に置換された前記シート状の成形品を乾燥させる乾燥工程と
を、含むことを特徴とするシート状研磨体の製造方法。
A method for producing a sheet-shaped abrasive body comprising a base material resin and a large number of abrasive particles, formed into a disk shape, and used for polishing by a CMP method,
Dissolving and mixing the base material resin in a solvent and mixing the abrasive particles into a fluid raw material, and
A molding step of molding the fluid raw material into a sheet having a predetermined thickness;
A maturing step of gelling the matrix resin by humidifying with moisture in the gas for the sheet-like molded product molded by the molding step,
A solvent removal step of substituting the solvent inside the sheet-like molded product that has undergone the aging step with water to take out the solvent from the molded product; and
A drying step of drying the sheet-like molded product in which the solvent in the interior has been replaced with water by the solvent-removing step.
前記熟成工程は、前記成形工程により成形された前記シート状の成形品に対して、50乃至95%の相対湿度で加湿するものであることを特徴とする請求項1のシート状研磨体の製造方法。 2. The production of a sheet-like abrasive according to claim 1, wherein the aging step humidifies the sheet-like molded product formed by the forming step at a relative humidity of 50 to 95%. Method. 前記熟成工程は、前記成形工程により成形された前記シート状の成形品に対して、50乃至95%の相対湿度で10乃至20時間の加湿を行うものであることを特徴とする請求項2のシート状研磨体の製造方法。 3. The aging step comprises humidifying the sheet-like molded product molded by the molding step at a relative humidity of 50 to 95% for 10 to 20 hours. A method for producing a sheet-like abrasive. 前記熟成工程は、
前記成形工程により成形された前記シート状の成形品に対して、70乃至95%の相対湿度で1乃至6時間の加湿を行う第1熟成工程と、
該第1熟成工程を経た成形品を密封状態に保持する第2熟成工程と
を、含むものである請求項2のシート状研磨体の製造方法。
The aging step includes
A first aging step of performing humidification for 1 to 6 hours at a relative humidity of 70 to 95% with respect to the sheet-like molded product formed by the forming step;
The manufacturing method of the sheet-like abrasive | polishing body of Claim 2 including the 2nd aging process which hold | maintains the molded article which passed through this 1st aging process in a sealing state.
前記溶媒抜き工程は、前記シート状の成形品を水に浸漬して前記母材樹脂を収縮させるものである請求項1乃至4のいずれか1のシート状研磨体の製造方法。 The method for producing a sheet-like abrasive according to any one of claims 1 to 4, wherein the solvent removal step comprises immersing the sheet-like molded product in water to shrink the base material resin. 前記乾燥工程は、前記シート状の成形品をシート状吸水材を挟んで積層した状態で大気中で保持するものである請求項請求項1乃至5のいずれか1のシート状研磨体の製造方法。 The method for producing a sheet-like abrasive according to any one of claims 1 to 5, wherein in the drying step, the sheet-like molded product is held in the air in a state where the sheet-like water-absorbing material is sandwiched therebetween. . 前記溶解混合工程は、研磨粒子の前記研磨体に対する体積割合が、20〜50(%)の範囲内となるように前記研磨粒子を混合するものである請求項1乃至6のいずれか1のシート状研磨体の製造方法。 The sheet according to any one of claims 1 to 6, wherein in the dissolution and mixing step, the abrasive particles are mixed so that the volume ratio of the abrasive particles to the abrasive body is within a range of 20 to 50 (%). A method for producing a shaped abrasive body. 前記溶解混合工程は、前記研磨粒子の前記研磨体に対する重量割合が、51〜90(%)の範囲内となるように前記研磨粒子を混合するものである請求項1乃至7のいずれか1のシート状研磨体の製造方法。 The said melt | dissolution mixing process mixes the said abrasive particle so that the weight ratio with respect to the said grinding | polishing body of the said abrasive particle may exist in the range of 51-90 (%). A method for producing a sheet-like abrasive.
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