JP5632144B2 - 研磨パッド - Google Patents
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Description
図1に示すように、本実施形態の研磨パッド10は、ウレタン樹脂で形成された発泡シート2を備えている。発泡シート2は、略平坦な研磨面Pを有している。
研磨パッド10は、図3に示すように、湿式成膜法の各工程を経て作製された発泡シート2をラミネート加工工程で支持体6、両面テープ7と貼り合わせることで製造される。湿式成膜法では、まず準備工程でカーボンブラックと分散剤のABS樹脂とを混合した凝集体分散液と、ウレタン樹脂を溶解可能な水混和性の有機溶媒のN,N−ジメチルホルムアミド(以下、DMFと略記する。)にウレタン樹脂を溶解させたウレタン樹脂溶液と、をそれぞれ作製する。塗布工程では、凝集体分散液とウレタン樹脂溶液とを混合し、その混合液を成膜基材に塗工する。凝固再生工程では、ウレタン樹脂をシート状に凝固再生させる。洗浄・乾燥工程では、シート状のポリウレタン樹脂を洗浄し乾燥させる。これらの工程を経て発泡シート2が作製される。以下、工程順に説明する。
次に、本実施形態の研磨パッド10の作用等について説明する。
実施例1では、ウレタン樹脂としてポリエステルMDI(ジフェニルメタンジイソシアネート)ポリウレタン樹脂を用いた。このポリウレタン樹脂を30重量%でDMFに溶解させたウレタン樹脂溶液を調製した。また、カーボンブラックの5重量%とABS樹脂の20重量%とをDMFと混合し凝集体分散液を調製した。カーボンブラックには、市販のもの(東海カーボン株式会社製)を用いた。用いたカーボンブラックのストラクチャー9の大きさ(DBP吸収量)は、130ml/100gであった。得られたウレタン樹脂溶液の100部に対して、凝集体分散液の40部を混合し混合液を得た。この混合液の凝集体5の分散状態を、グラインドゲージ分布図法を用いて測定した結果、1.5μm以下であった。得られた混合液から湿式成膜法により発泡シートを作製し研磨パッドを製造した。下表1に凝集体の含有量、分散状態およびストラクチャーの大きさをそれぞれ示す。
表1に示すように、実施例2では、ストラクチャー9の大きさ、および凝集体5の含有量を変えて凝集体分散液を調製する以外は、実施例1と同様にして研磨パッドを作製した。すなわち、ストラクチャー9の大きさが90ml/100gのカーボンブラックを用い、凝集体分散液中の凝集体5の含有量を2重量%とした。この凝集体分散液とウレタン樹脂溶液との混合液中では、凝集体5の分散状態が1.5μm以下であった。
表1に示すように、比較例1では、ストラクチャーの大きさ、および凝集体の含有量を変えて凝集体分散液を調製する以外は、実施例1と同様にして研磨パッドを作製した。すなわち、ストラクチャーの大きさが200ml/100gのカーボンブラックを用い、凝集体分散液中の凝集体の含有量を20重量%とした。この凝集体分散液とウレタン樹脂溶液との混合液中では、凝集体5の分散状態が25μm以下であった。
表1に示すように、比較例2では、ストラクチャーの大きさ、および凝集体の含有量を変えて凝集体分散液を調製する以外は、実施例1と同様にして研磨パッドを作製した。すなわち、ストラクチャーの大きさが200ml/100gのカーボンブラックを用い、凝集体分散液中の凝集体の含有量を5重量%とした。この凝集体分散液とウレタン樹脂溶液との混合液中では、凝集体5の分散状態が25μm以下であった。
表1に示すように、比較例3では、ストラクチャーの大きさ、および凝集体の含有量を変えて凝集体分散液を調製する以外は、実施例1と同様にして研磨パッドを作製した。すなわち、ストラクチャーの大きさが130ml/100gのカーボンブラックを用い、凝集体分散液中の凝集体の含有量を1重量%とした。この凝集体分散液とウレタン樹脂溶液との混合液中では、凝集体5の分散状態が1.5μm以下であった。
各実施例および比較例について、湿式成膜後の発泡シートの引張強度、引張伸度を測定した。測定には、引張伸度測定器(株式会社エー・アンド・デイ製、テンシロン万能試験機RTC)を使用した。測定方法は日本工業規格(JIS K6550)に準じた方法で測定した。引張強度、引張伸度の測定結果を下表2に示した。
各実施例および比較例の研磨パッドを用いて、以下の研磨条件でハードディスク用のアルミニウム基板の研磨加工を行い、研磨レートおよびうねりを測定した。また、研磨後のアルミニウム基板について、高輝度ハロゲンランプを照射して目視でアルミニウム基板の表面に対するスクラッチの有無を外観評価した。
(研磨条件)
使用研磨機:スピードファム社製、9B−5Pポリッシングマシン
研磨速度(回転数):30rpm
加工圧力:100g/cm2
スラリ:コロイダルシリカスラリ(pH:11.5)
スラリ供給量:100cc/min
被研磨物:ハードディスク用アルミニウム基板
研磨レートは、研磨効率を示す数値の一つであり、一分間あたりの研磨量を厚さで表したものである。研磨加工前後のアルミニウム基板の重量減少から求めた研磨量、アルミニウム基板の研磨面積および比重から算出した。
うねり(waviness)は、ディスク基板、シリコンウェハ等の被研磨物に対する表面精度(平坦性)を評価するための測定項目の一つであり、光学式非接触表面粗さ計で観察した単位面積当たりの表面像のうねり量(Wa)を、オングストローム(Å)単位で表したものである。試験評価機として、Zygo New View 5022で80μm~500μmの波長を透過するフィルタを使用して評価した。測定結果の数値が低いと、被研磨物のうねりが少なく、より平坦な研磨面であることとなる。
2 発泡シート
5 凝集体
10 研磨パッド
Claims (7)
- 湿式成膜法により形成されたウレタン樹脂製の発泡シートを備えた研磨パッドにおいて、前記発泡シートは、該発泡シートの厚さ方向に沿って丸みを帯びた断面三角状の発泡が形成されており、非晶質炭素の粒子で形成され大きさが3.0μmを超える凝集体が除去されているとともにウレタン樹脂を溶解させた湿式成膜用の混合液であって、グラインドゲージ分布図法による前記凝集体の分散状態が3.0μmを超える混合液を使用せず3.0μm以下の混合液を使用し得られたものであり、かつ、3.0μm以下の凝集体が2重量%〜10重量%の範囲の割合で含有されており、前記凝集体は、前記発泡シート内で略均一に分散されており、仕上げ研磨加工に使用されるものであることを特徴とする研磨パッド。
- 前記非晶質炭素はカーボンブラックであることを特徴とする請求項1に記載の研磨パッド。
- 前記カーボンブラックは、少なくともチャンネルブラック、ファーネスブラック及びアセチレンブラックから選択される1種であることを特徴とする請求項2に記載の研磨パッド。
- 前記凝集体は、前記カーボンブラックの粒子が融着して形成された一次凝集体が凝集して形成されたものであることを特徴とする請求項2に記載の研磨パッド。
- 前記一次凝集体は、前記粒子間の空隙に吸収されるオイル吸収量が150ml/100g以下であることを特徴とする請求項4に記載の研磨パッド。
- 前記凝集体の含有量は、2〜5重量%の範囲であることを特徴とする請求項1に記載の研磨パッド。
- 前記凝集体の大きさは、1.5μm以下であることを特徴とする請求項1に記載の研磨パッド。
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