JP5822159B2 - 研磨パッド及び研磨パッドの製造方法 - Google Patents
研磨パッド及び研磨パッドの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5822159B2 JP5822159B2 JP2011286574A JP2011286574A JP5822159B2 JP 5822159 B2 JP5822159 B2 JP 5822159B2 JP 2011286574 A JP2011286574 A JP 2011286574A JP 2011286574 A JP2011286574 A JP 2011286574A JP 5822159 B2 JP5822159 B2 JP 5822159B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polishing
- polishing pad
- polyurethane resin
- enlarged photograph
- cross
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
- B24B37/11—Lapping tools
- B24B37/20—Lapping pads for working plane surfaces
- B24B37/24—Lapping pads for working plane surfaces characterised by the composition or properties of the pad materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
- B24D11/00—Constructional features of flexible abrasive materials; Special features in the manufacture of such materials
- B24D11/001—Manufacture of flexible abrasive materials
- B24D11/003—Manufacture of flexible abrasive materials without embedded abrasive particles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
- C08J7/04—Coating
- C08J7/0427—Coating with only one layer of a composition containing a polymer binder
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
- C08J7/04—Coating
- C08J7/043—Improving the adhesiveness of the coatings per se, e.g. forming primers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
- C08J7/04—Coating
- C08J7/046—Forming abrasion-resistant coatings; Forming surface-hardening coatings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
- C08J7/04—Coating
- C08J7/056—Forming hydrophilic coatings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2367/00—Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2475/00—Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
- C08J2475/04—Polyurethanes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2475/00—Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
- C08J2475/04—Polyurethanes
- C08J2475/06—Polyurethanes from polyesters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2475/00—Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
- C08J2475/04—Polyurethanes
- C08J2475/08—Polyurethanes from polyethers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
Description
従って、表面研削等の開口処理をしなくとも既に表面が開口している研磨パッドに対する需要が存在する。
前記塗布工程の後に、ポリウレタン樹脂を温度10〜80℃、相対湿度65〜100%の雰囲気下に2分以上曝露する湿気体処理工程、及び
前記湿気体処理を行ったポリウレタン樹脂を凝固液に浸漬して凝固させる凝固工程、
を含む、研磨パッドの製造方法。
2.前記湿気体処理工程における温度が20〜40℃である、上記1に記載の製造方法。
3.ポリウレタン樹脂溶液中のポリウレタン樹脂濃度が15〜50質量%である、上記1又は2に記載の製造方法。
4.略球状の気泡を有するポリウレタン樹脂シートを備えた研磨パッドであって、前記ポリウレタン樹脂シートが、30〜70度のA硬度、5〜20%の開口面積比率、2〜30μmの平均開口径、及び10μm以下の表面粗さを有することを特徴とする、前記研磨パッド。
また、本発明の研磨パッドは、研磨表面が5〜20%の開口面積、2〜30μmの平均開口径を有するため、表面研削等の開口処理をせずとも被研磨物を研磨することができる。そのため、研磨面の平坦性が高く、被研磨物の平坦性を向上させることが出来る。
本発明の研磨パッドの製造方法は、以下の工程を含む。
準備工程において、研磨パッドの材料となるポリウレタン樹脂を用意する。
ポリウレタン樹脂の種類に特に制限はなく、種々のポリウレタン樹脂の中から使用目的に応じて選択すればよい。例えば、ポリエステル系、ポリエーテル系、又はポリカーボネート系の樹脂を用いることできる。
ポリエステル系の樹脂としては、エチレングリコールやブチレングリコール等とアジピン酸等とのポリエステルポリオールと、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート等のジイソシアネートとの重合物が挙げられる。ポリエーテル系の樹脂としては、ポリテトラメチレンエーテルグリコールやポリプロピレングリコール等のポリエーテルポリオールと、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート等のイソシアネートとの重合物が挙げられる。ポリカーボネート系の樹脂としては、ポリカーボネートポリオールと、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート等のイソシアネートとの重合物が挙げられる。これらの樹脂は、DIC(株)製の商品名「クリスボン」や、三洋化成工業(株)製の商品名「サンプレン」、大日精化工業(株)製の商品名「レザミン」など、市場で入手可能な樹脂を用いてもよく、所望の特性を有する樹脂を自ら製造してもよい。
凝固価とは、樹脂の親水性を示す指標である。樹脂含有溶液の樹脂が1質量%になるように次工程の樹脂含有溶液で使用される溶媒で希釈した希釈樹脂含有溶液を作成し、この溶液100gを25℃に温度調整しながら、スターラーで攪拌しつつ、25℃の水を滴下し、ポリウレタン樹脂がゲル化して白濁が消えなくなる点に到達するのに要した滴下水量(ml)で表される。この値が高い程、親水性が高い事を意味する。
ポリウレタン樹脂は、凝固価が1〜20(ml)であることが好ましく、3〜15(ml)であることがより好ましい。凝固価が上記範囲内であると、良好な気泡形状が得られやすくなる。
モジュラスとは、樹脂の硬さを表す指標であり、無発泡の樹脂シートを100%伸ばしたとき(元の長さの2倍に伸ばしたとき)に掛かる荷重を単位面積で割った値である(以下、100%モジュラスと呼ぶことがある。)。この値が高い程、硬い樹脂である事を意味する。
ポリウレタン樹脂は、1〜20MPaの樹脂モジュラスを有することが好ましく、5〜10MPaであることがより好ましい。樹脂モジュラスが上記範囲内であると、研磨パッドに求められる適度な弾性特性から、被研磨物を効率良く高品位で研磨できるといった効果が得られる。樹脂モジュラスが低すぎると、研磨パッドの表面が被研磨物の表面の凹凸に追従しすぎて、研磨平坦性が得られにくくなり、逆に高すぎると、スクラッチを招く易くなるので、好ましくない。
次に、ポリウレタン樹脂を溶解することのできる水混和性の有機溶媒に、ポリウレタン樹脂を溶解させて、ポリウレタン樹脂含有溶液を得る。
前記有機溶媒としては、ポリウレタン樹脂を溶解することができ且つ水混和性であれば特に制限なく用いることが出来る。例としては、N、N−ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N−ジメチルアセトアミド(DMAc)、テトラヒドロフラン(THF)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、N−メチルピロリドン(NMP)、アセトンなどが挙げられる。これらの中でも、DMF又はDMAcが好ましく用いられる。
また、前記有機溶媒にポリウレタン樹脂を溶解させる際に、カーボンブラック、発泡助剤、界面活性剤などを添加してもよい。カーボンブラックを用いる場合には、ポリウレタン樹脂含有溶液中に1〜5質量%含まれることが好ましく、1〜2質量%含まれることがより好ましい。カーボンブラックが上記範囲内で含まれていると、発泡形状が安定化され望ましい。
ポリウレタン樹脂含有溶液中のポリウレタン樹脂濃度は、好ましくは15〜50質量%、より好ましくは17〜40質量%である。上記範囲内の濃度であれば、ポリウレタン含有溶液が適度な流動性を有し、後の塗布工程において成膜基材に均一に塗布することができる。また、混合溶液には白濁しない程度に水を樹脂固形分に対して1〜20質量%添加しておくのが好ましい。
前記調製工程で得られたポリウレタン樹脂含有溶液を、ナイフコーター、リバースコーター等により成膜基材上に略均一となるように、連続的に塗布する。成膜基材としては、本技術分野で通常用いられる基材であれば特に制限なく用いることができる。例としては、ポリエステルフィルム、ポリオレフィンフィルム等の可撓性のある高分子フィルム、弾性樹脂を含浸固着させた不織布等が挙げられ、中でもポリエステルフィルムが好ましく用いられる。
本明細書及び特許請求の範囲において、湿気体とは、水蒸気又は湿気を含む気体を意味する。
本発明の研磨パッドの製造方法は、ポリウレタン樹脂含有溶液を成膜基材に塗布した後に、湿気体処理を行うことを特徴とする。湿気体処理は、例えば、ポリウレタン樹脂含有溶液を塗布した基材を平置きし、恒温恒湿器などを用いて加湿条件に一定時間曝露させればよい。
湿気体処理は、常圧(1気圧)下、10〜80℃の温度で行われ、15〜60℃が好ましく、20〜40℃がより好ましく、20〜30℃がさらにより好ましい。
また、湿気体処理中の湿度は、相対湿度65〜100%雰囲気であり、80〜100%であることが好ましく、90〜100%であることがより好ましく、95〜100%であることがさらにより好ましい。
温度及び相対湿度が上記範囲内であると、表面研削処理をせずとも表面に開口部が設けられたポリウレタン樹脂シート及び研磨パッドを容易に製造することができる。
湿気体処理に用いられる湿気体としては、下記凝固工程で用いられる凝固液と同様の液体を気体としたものを用いることができる。これらの中でも、水蒸気が特に好ましく用いられる。
湿気体処理後、ポリウレタン樹脂含有溶液が塗布された基材を、ポリウレタン樹脂に対して貧溶媒である水を主成分とする凝固液に浸漬する。
凝固液としては、水、水とDMF等の極性溶媒との混合溶液などが用いられる。中でも、水又は水とDMF等の極性溶媒との混合溶液が好ましい。極性溶媒としては、ポリウレタン樹脂を溶解するのに用いた水混和性の有機溶媒、例えばDMF、DMAc、THF、DMSO、NMP、アセトンが挙げられる。また、混合溶媒中の極性溶媒の濃度は0.5〜30質量%が好ましい。
凝固液の温度や浸漬時間に特に制限はなく、例えば5〜80℃で5〜60分間浸漬すればよい。
凝固浴で凝固させて得られたシート状のポリウレタン樹脂を成膜基材から剥離した後又は剥離せずに、洗浄、乾燥処理を行う。
洗浄処理により、ポリウレタン樹脂中に残留する有機溶媒が除去される。洗浄に用いられる洗浄液としては、水が挙げられる。
洗浄後、ポリウレタン樹脂を乾燥処理する。乾燥処理は従来行われている方法で行えばよく、例えば80〜150℃で5〜60分程度乾燥機内で乾燥させればよい。上記の工程を経て、ポリウレタン樹脂シートを得ることができる。
研削処理の方法に特に制限はなく、公知の方法により研削することができる。具体的には、サンドペーパーによる研削が挙げられる。
溝加工及びエンボス加工の形状に特に制限はなく、例えば、格子型、同心円型、放射型などの形状が挙げられる。
本発明の研磨パッドにより加工される被研磨物としては、ハードディスク用ガラス基板やアルミ基板、薄型ディスプレイ用マザーガラス、半導体ウェハ、半導体デバイスなどが挙げられる。中でも、本発明の研磨パッドは、ハードディスク用ガラス基板やアルミ基板を加工するのに好適に用いられる。
本発明の研磨パッドは、シート状のポリウレタン樹脂(以下、ポリウレタン樹脂シートと呼ぶことがある)を備え、前記ポリウレタン樹脂シートが30〜70のA硬度、5〜20%の開口面積比率、2〜30μmの平均開口径、及び10μm以下の表面粗さを有する。また、該研磨パッドは、ポリウレタン樹脂中に略均一に略球状のミクロ気泡が形成されている(図1)。
本明細書及び特許請求の範囲において、A硬度とは、JIS K7311に準じて測定した値を意味する。
本発明の研磨パッドにおけるポリウレタン樹脂シートのA硬度は、30〜70度の範囲内であり、研磨の仕上げ工程に用いる場合は30〜60度が好ましく、30〜50度がより好ましい。
A硬度が上記の範囲より小さくなると、弾性が極度に大きくなるため被研磨物と接触した際にパッド自体が大きく変形し、平坦化性能が悪くなる。一方で上記の範囲より大きくなると、弾性が欠如することによりスクラッチが発生するようになる。
本明細書及び特許請求の範囲において、開口面積比率とは、研磨表面の全面積に対する開口面積の割合(%)を意味する。
本発明の研磨パッドにおけるポリウレタン樹脂シートの開口面積比率は、5〜20%の範囲内であり、5〜18%が好ましく、5〜15%がより好ましい。
開口面積比率が上記範囲内であると、立ち上がり性能が高く、表面研削処理を行わなくとも研磨初期段階から安定して研磨することができる。また、研磨表面を除去する必要がないため、研磨面を平坦に保つことができ、これにより被研磨物の平坦性を向上させることができる。
本明細書及び特許請求の範囲において、平均開口径とは、表面研削処理を行っていない研磨パッドの表面画像を二値化処理し、各々の開口部分の面積と個数から算出した円相当径の平均値である。
本発明の研磨パッドにおけるポリウレタン樹脂シートの平均開口径は、2〜30μmの範囲内であり、2〜20μmが好ましく、2〜10μmがより好ましく、2〜6μmがさらにより好ましい。
平均開口径が上記範囲内であると、面品位の高い研磨をすることができる。
(ミクロ気泡)
本発明の研磨パッドは、ポリウレタン樹脂シート全体に渡って略均一に略球状のミクロ気泡を有するが、該ミクロ気泡の平均気泡径は平均開口径が上記範囲内になる限り特に制限はないが、平均開口径と同様の数値範囲であることが好ましい。すなわち、平均気泡径は2〜30μmの範囲内が好ましく、2〜20μmがより好ましく、2〜10μmがさらに好ましく、2〜6μmが特に好ましい。
本明細書及び特許請求の範囲において、表面粗さとは、研磨パッド表面の凹凸の高低バラツキの平均値を意味する。
本発明の研磨パッドは、ポリウレタン樹脂シートの(研磨)表面粗さが、10μm以下であることが好ましく、5μm以下であることがより好ましい。表面粗さが上記範囲内であると、研磨初期段階から安定して研磨することができる。
従来の研磨パッドは、湿気体処理を行わずに製造されるため、ポリウレタン樹脂シート表面が開口していない。研磨パッドの研磨表面が開口していない状態で研磨を行うと、発生した研磨屑が直接被研磨物にあたってしまい、スクラッチが多く発生してしまう。また、開口していないとパッド内にスラリーが染み込まないため、スラリーがパッドに保持されにくく、研磨レートが悪くなる。このときスラリーが研磨パッド表面上に均等に流れないため研磨均一性も悪くなる。研磨回数を重ねていくと、パッド表面も削れて開口が形成されるため上記欠点が徐々に解消されていくが、解消されるまでの時間を要するので、立ち上がりが悪いことになる。
そのため、従来技術に記載されるように、バフ処理等により、ポリウレタン樹脂シートの表面に形成されたスキン層を除去して、使用前に予め開口部を形成させる必要がある。しかしながら、バフ処理などにより研磨表面を加工すると、表面に凹凸が生ずるため、研磨パッドの平坦性が悪化し、被研磨物の平坦性に悪影響を及ぼすこととなる。
これに対し、本発明の研磨パッドは、湿気体処理を施すため、得られたポリウレタン樹脂シートの表面(研磨面)が既に開口している(図1参照)。従って、研磨時にスクラッチが生じにくく、立ち上がり性能に優れる。また、使用前に別途バフ処理を施す必要がないため、従来の研磨パッドに比べて被研磨物の平坦性を向上させることもできる。
その結果、研磨パッド表面形状の経時的変化が小さくなるため、研磨レートの経時変化を小さくすることができ、研磨均一性も良好に維持することが出来る。また、スクラッチの発生も低減することが出来る。
下記表1に示すように、凝固価5、100%モジュラス9MPaのポリエーテル系ポリウレタン樹脂(30部)及びDMF(70部)を含む溶液100部に、別途DMF60部、水5部及びカーボンブラック2部を添加し、混合することにより樹脂含有溶液を得た。得られた樹脂含有溶液を、クリアランス1.5mmに設定したリバースコーターを用いて、ポリエステルフィルム上にキャストした。その後、樹脂含有溶液をキャストしたポリエステルフィルムを平置きし、恒温恒湿器(三洋電機(株)製MTH−4200)を用いて、25℃、相対湿度99%の水蒸気雰囲気下に30分間曝露した。30分後、該フィルムを凝固浴(凝固液は水)に浸漬し、該樹脂含有溶液を凝固させた後、洗浄・乾燥させて、樹脂シートを得た。得られた樹脂シートと両面テープとを貼り合わせ研磨パッドを得た。なお、表1、2において、特に断りのない限り、「部」とは、質量部を意味する。
実施例1の樹脂を凝固価4、100%モジュラス9MPaのポリカーボネート系ポリウレタン樹脂の30%DMF溶液にした事以外は実施例1と同様にして、研磨パッドを製造した。
凝固価11、100%モジュラス6MPaのポリエステル系ポリウレタン樹脂(30部)及びDMF(70部)を含む溶液100部に、別途DMF55部、水5部、カーボンブラック2部を添加混合することにより樹脂含有溶液を得た。得られた樹脂含有溶液を、クリアランス1.5mmに設定したリバースコーターを用いて、ポリエステルフィルム上にキャストした。その後、樹脂含有溶液をキャストしたポリエステルフィルムを平置きし、恒温恒湿器(三洋電機(株)製MTH−4200)を用いて、25℃、相対湿度99%の水蒸気雰囲気下に曝露した。曝露時間は表2の通りである。その後、フィルムを凝固浴(凝固液は水)に浸漬し、該樹脂含有溶液を凝固させた後、洗浄・乾燥させて、樹脂シートを得た。得られた樹脂シートと両面テープとを貼り合わせ研磨パッドを得た。
比較例3は、湿気体処理を行う代わりに、得られた樹脂シートのスキン層を60番手砥粒のサンドペーパーで研削して除去したこと以外は実施例3〜7と同様にして、研磨パッドを製造した。
比較例4は、湿気体処理を行う代わりに、得られた樹脂シートのスキン層をDMFで数秒間処理し、その後直ちに水で洗浄したこと以外は比較例1と同様にして、研磨パッドを製造した。
比較例5、6、7は、凝固浴を水ではなく50%DMF水溶液に変更した以外はそれぞれ比較例1、3、4と同様にして、研磨パッドを製造した。
ショアA硬度の測定は、発泡シートから試料片(10cm×10cm)を切り出し、複数枚の試料片を厚さが4.5mm以上となるように重ね、A型硬度計(日本工業規格、JIS K 7311)にて測定した。例えば、1枚の試料片の厚さが1.4mmの場合は、4枚を重ねて測定した。
平均開口径(μm)および開口面積比率(%)の測定は、走査型電子顕微鏡(日本電子株式会社製、JSM−5500LV)で約5mm四方の範囲を1000倍に拡大し9カ所観察した。この画像を画像処理ソフト(Image Analyzer V20LAB Ver.1.3、ニコン製)により二値化処理して開口個数(気泡個数)を確認し、各々の開口(気泡)の面積から円相当径及びその平均値を平均開口径として算出した。また、5mm四方の範囲における開口(気泡)の面積割合を開口面積比率(%)として算出した。なお、気泡径のカットオフ値(下限)を11μmとし、ノイズ成分を除外した。
研磨表面の表面粗さは、サーフコム480A(東京精密製)を用いて、測定長60mm、引っ張り速度3.0mm/s、触針タイプの条件で、研磨パッドの長手・幅方向の表面粗さを測定した(測定数:N=4)。
その結果を、表1〜3に示す。
各実施例及び比較例の研磨パッドについて、以下の研磨条件で研磨加工を行い、研磨レート、研磨均一性及びスクラッチの有無を測定した。被研磨物としては、12インチのシリコンウェハ上にテトラエトキシシランをCVDで絶縁膜を1μmの厚さになるように形成した基板(均一性(CV%)が13%)を用いた。25枚の基板を準じ研磨し、1枚目、10枚目、25枚目の研磨レートと研磨均一性からレートの安定性を評価した。
(研磨レート)
研磨レートは、1分間あたりの研磨量を厚さ(nm)で表したものであり、研磨加工前後の基板の絶縁膜について各々17箇所の厚み測定結果から平均値を求めた。なお、厚み測定は、光学式膜厚膜質測定器(KLAテンコール社製、ASET−F5x)のDBSモードにて測定した。
(研磨均一性)
研磨均一性は、前記の17箇所の厚み測定結果のバラツキ(標準偏差÷平均値)から求めた。
スクラッチの評価では、25枚の基板を繰り返し3回順次研磨し、研磨加工後の21〜25枚目の基板5枚について、パターンなしウェハ表面検査装置(KLAテンコール社製、Surfscan SP1DLS)の高感度測定モードにて測定し、基板表面におけるスクラッチの有無を評価した。
なお、上記試験で用いた研磨条件は以下の通りである。
・使用研磨機:荏原製作所社製、F−REX300。
・回転数:(定盤)70rpm、(トップリング)71rpm。
・研磨圧力:220hPa。
・研磨剤:キャボット社製、品番:SS25(SS25原液:純水=1:1の混合液を使用)。
・研磨剤温度:30℃。
・研磨剤吐出量:200ml/min。
・使用ワーク(被研磨物):12インチφシリコンウェハ上にテトラエトキシシランをCVDで絶縁膜1μmの厚さになるように形成した基板。
・研磨時間:60秒間/各回。
・ドレッシング:(研磨布貼付後)10min。
研磨レートは200以上(nm/min)を○、190以上〜200未満(nm/min)を△、190未満(nm/min)を×として評価した。
研磨均一性は、7.0以下(CV%)を○、7.0超過〜8.0以下(CV%)を△、8.0超過(CV%)を×として評価した。
スクラッチの有無は、無(0枚)を○、有(1枚以上)を×として評価した。
そして、研磨レート、研磨均一性及びスクラッチの有無の結果全てが○のサンプルを好ましい例(実施例)とし、△又は×が1つでもあるサンプルを、本発明において好ましくない例(比較例)として評価した。
実施例1〜7及び比較例1〜7で得られた研磨パッドの断面写真、研磨表面写真を図2〜図15に示す。
図2〜図3中、(a)〜(d)は以下の通りである。
(a)断面拡大写真(100倍)、(b)断面拡大写真(1000倍)、(c)表面拡大写真(100倍)、(d)研磨パッド表面を俯瞰撮影した拡大写真(以下、本明細書において単に表面拡大写真と呼ぶ)(1000倍)。
図4中、(a)〜(e)は以下の通りである。
(a)断面拡大写真(100倍)、(b)研磨表面付近の断面拡大写真(1000倍)、(c)研磨表面直近の断面拡大写真(5000倍)、(d)表面拡大写真(100倍)、(e)表面拡大写真(1000倍)。
図5〜図10中、(a)〜(b)は以下の通りである。
(a)断面拡大写真(100倍)、(b)表面拡大写真(100倍)。
図11〜図12中、(a)〜(e)は以下の通りである。
(a)断面拡大写真(100倍)、(b)研磨表面付近の断面拡大写真(1000倍)、(c)研磨表面直近の断面拡大写真(5000倍)、(d)表面拡大写真(100倍)、(e)表面拡大写真(1000倍)。
図13〜図15中、(a)〜(f)は以下の通りである。
(a)断面拡大写真(100倍)、(b)断面拡大写真(300倍)、(c)研磨表面直近の断面拡大写真(1000倍)、(d)研磨表面直近の断面拡大写真(5000倍)、(e)表面拡大写真(100倍)、(f)表面拡大写真(1000倍)。
図4から明らかなように、湿気体処理を行っていない従来の研磨パッド(比較例1)は、研磨表面が開口していなかった。そのため、立ち上がり性能が悪く、スクラッチが生じていた。さらには、研磨レートや研磨均一性も劣っていた。
比較例1と同様にして得られた樹脂シートの研磨表面をサンドペーパーで処理した従来の研磨パッド(比較例3)は、図11に示すように研磨表面に凹凸が生じてしまい、研磨均一性が悪く、研磨レートも十分な数値が得られなかった。
同様に、比較例1と同様にして得られた樹脂シートの研磨表面をDMFで処理した従来の研磨パッド(比較例4)は、図12に示すように研磨表面が開口せず、研磨レート、研磨均一性、スクラッチの有無のいずれも劣る結果となった。
一方、図2〜図3、図6〜図10から明らかなように、湿気体処理を3〜60分間行った実施例1〜7の研磨パッドは、5〜20%の開口面積比率及び2〜30μmの平均開口径を有していた。従って、表面研削処理をしなくとも被研磨物を研磨することができるため、立ち上がり性能が高く、スクラッチも生じず、研磨レート、研磨均一性にも優れる結果となった。
実施例3〜7の研磨パッドは樹脂シート内部に略球状のミクロ気泡を有していたのに対し、比較例1、3、4は研磨パッドの樹脂シート内部に涙状のマクロ気泡を有していた。そのため、実施例3〜7及び比較例1、3、4における効果の差異が、研磨表面の構造ではなく樹脂シート内部の気泡構造の違いのみに起因するものであるか否かを比較例5〜7と比較例1、3、4とを対比させて検討した。
図13〜15に示すように、比較例5〜7の研磨パッドは、実施例3〜7と同様に樹脂シート内部に略球状のミクロ気泡を有していた。しかしながら、比較例5〜7の研磨パッドは、比較例5、6において研磨均一性がそれぞれ比較例1、3よりも若干向上したものの、それ以外は涙状のマクロ気泡を有する比較例1、3、4と同様の結果となった。すなわち、研磨レート、研磨均一性のいずれも実施例3〜7より劣っており、研磨表面が開口していない比較例5、7では立ち上がりが悪く、スクラッチも発生していた。
以上の点から、本発明の効果を得るには、表面研削処理等を施さずとも研磨表面が既に開口していることが特に重要であることが理解できる。
Claims (3)
- ポリウレタン樹脂含有溶液を成膜基材に塗布する塗布工程、
前記塗布工程の後に、ポリウレタン樹脂を温度10〜80℃、相対湿度65〜100%の雰囲気下に2分以上曝露する湿気体処理工程、及び
前記湿気体処理を行ったポリウレタン樹脂を凝固液に浸漬して凝固させる凝固工程、
を含む、研磨パッドの製造方法。 - 前記湿気体処理工程における温度が20〜40℃である、請求項1に記載の製造方法。
- 前記ポリウレタン樹脂含有溶液中のポリウレタン樹脂濃度が15〜50質量%である、請求項1又は2に記載の製造方法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011286574A JP5822159B2 (ja) | 2011-12-27 | 2011-12-27 | 研磨パッド及び研磨パッドの製造方法 |
TW101150233A TW201332716A (zh) | 2011-12-27 | 2012-12-26 | 研磨墊及研磨墊的製造方法 |
PCT/JP2012/083684 WO2013099962A1 (ja) | 2011-12-27 | 2012-12-26 | 研磨パッド及び研磨パッドの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011286574A JP5822159B2 (ja) | 2011-12-27 | 2011-12-27 | 研磨パッド及び研磨パッドの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013132741A JP2013132741A (ja) | 2013-07-08 |
JP5822159B2 true JP5822159B2 (ja) | 2015-11-24 |
Family
ID=48697443
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011286574A Active JP5822159B2 (ja) | 2011-12-27 | 2011-12-27 | 研磨パッド及び研磨パッドの製造方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5822159B2 (ja) |
TW (1) | TW201332716A (ja) |
WO (1) | WO2013099962A1 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015037606A1 (ja) * | 2013-09-11 | 2015-03-19 | 富士紡ホールディングス株式会社 | 研磨パッド及びその製造方法 |
JP6311186B2 (ja) * | 2014-04-04 | 2018-04-18 | 富士紡ホールディングス株式会社 | 研磨パッド及びその製造方法 |
WO2019065718A1 (ja) * | 2017-09-26 | 2019-04-04 | 学校法人東洋大学 | 熱中症の予防、軽減及び/又は治療のための組成物 |
KR102277418B1 (ko) * | 2019-05-21 | 2021-07-14 | 에스케이씨솔믹스 주식회사 | 가교 밀도가 향상된 연마패드 및 이의 제조방법 |
JP7471064B2 (ja) * | 2019-09-04 | 2024-04-19 | 富士紡ホールディングス株式会社 | クリーニングシート及びそれを用いたクリーニング方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62156365A (ja) * | 1985-12-27 | 1987-07-11 | Kanebo Ltd | スエード様シート材からなる研磨布の製造方法 |
JP5544131B2 (ja) * | 2009-09-03 | 2014-07-09 | 富士紡ホールディングス株式会社 | 研磨パッド |
JP5544213B2 (ja) * | 2010-04-26 | 2014-07-09 | 富士紡ホールディングス株式会社 | 研磨パッドおよび研磨パッドの製造方法 |
-
2011
- 2011-12-27 JP JP2011286574A patent/JP5822159B2/ja active Active
-
2012
- 2012-12-26 WO PCT/JP2012/083684 patent/WO2013099962A1/ja active Application Filing
- 2012-12-26 TW TW101150233A patent/TW201332716A/zh unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2013132741A (ja) | 2013-07-08 |
WO2013099962A1 (ja) | 2013-07-04 |
TW201332716A (zh) | 2013-08-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5844189B2 (ja) | 研磨パッド及び研磨パッドの製造方法 | |
US7897250B2 (en) | Polishing pad | |
TWI600498B (zh) | 硏磨墊及硏磨墊的製造方法 | |
JP5822159B2 (ja) | 研磨パッド及び研磨パッドの製造方法 | |
JP5753677B2 (ja) | 研磨パッドおよび研磨パッドの製造方法 | |
JP5830800B2 (ja) | 研磨パッド及び研磨パッドの製造方法 | |
JP5632267B2 (ja) | 研磨パッドおよび研磨パッドの製造方法 | |
JP5975335B2 (ja) | 研磨パッド及びその製造方法 | |
JP6228546B2 (ja) | 研磨パッド | |
JP5711525B2 (ja) | 研磨パッドおよび研磨パッドの製造方法 | |
JP6178191B2 (ja) | 研磨パッド | |
JP6818489B2 (ja) | 研磨パッド及びその製造方法 | |
JP6806515B2 (ja) | 研磨パッド及びその製造方法 | |
JP2014097554A (ja) | 保持パッド及びその製造方法 | |
JP6859056B2 (ja) | 研磨パッド及びその製造方法 | |
JP2010058189A (ja) | 研磨パッド | |
JP7020837B2 (ja) | 保持パッド及びその製造方法 | |
JP7020836B2 (ja) | 保持パッド及びその製造方法 | |
JP6987584B2 (ja) | 保持パッドの製造に用いるための積層体及びその製造方法 | |
JP2021053723A (ja) | 研磨パッド及びその製造方法 | |
JP2019118981A (ja) | 研磨パッド | |
JP2024049508A (ja) | 研磨パッド及びその製造方法 | |
JP2020157451A (ja) | 保持パッド | |
JP2020157456A (ja) | 保持パッド |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140917 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150507 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150610 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150914 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150925 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5822159 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |