JP7176839B2 - polishing pad - Google Patents

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Description

本発明は、研磨対象物を研磨する研磨パッドに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a polishing pad for polishing an object to be polished.

光学材料、半導体デバイス、またはハードディスク用基板等の研磨には研磨パッドが用いられる。研磨パッドは、合成樹脂で構成された研磨層を有し、研磨層中に空隙が形成されている。研磨の際に、空隙は研磨層の表面で開口しており、この開口に研磨スラリーが保持されることにより、研磨対象物の研磨が進行する。 A polishing pad is used for polishing optical materials, semiconductor devices, hard disk substrates, or the like. The polishing pad has a polishing layer made of synthetic resin, and voids are formed in the polishing layer. During polishing, the voids are opened on the surface of the polishing layer, and polishing of the object to be polished proceeds by retaining the polishing slurry in these openings.

研磨パッドは、研磨層のほか、基材と、基材と研磨層との間に設けられた接着剤層とを具備する。このような積層構造型の研磨パッドでは、研磨中にスラリーが研磨層または研磨パッドの側面から接着剤層またはクッション層にまで浸透すると、研磨層とクッション層との間で剥離が起きる場合がある。 The polishing pad includes a polishing layer, a substrate, and an adhesive layer provided between the substrate and the polishing layer. In such a laminated structure type polishing pad, when slurry permeates from the polishing layer or the side surface of the polishing pad to the adhesive layer or the cushion layer during polishing, separation may occur between the polishing layer and the cushion layer. .

これに対し、研磨層と接着剤層の間に、止水層と呼ばれる層を設けることで、クッション層へのスラリーの浸透を防止する技術がある(例えば、特許文献1参照)。または、研磨層の裏面の表面粗さを1μm以下に制御し、研磨層と接着剤層との界面の隙間をなくして、スラリーの界面への浸透を抑える技術がある(例えば、特許文献2参照)。 On the other hand, there is a technique for preventing slurry from penetrating into the cushion layer by providing a layer called a waterproof layer between the polishing layer and the adhesive layer (see, for example, Patent Document 1). Alternatively, there is a technique in which the surface roughness of the back surface of the polishing layer is controlled to 1 μm or less to eliminate gaps at the interface between the polishing layer and the adhesive layer, thereby suppressing penetration of the slurry into the interface (see, for example, Patent Document 2). ).

特開2009-095945号公報JP 2009-095945 A 特開2007-038372号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-038372

しかしながら、研磨層、基材及び接着剤層のほかに止水層を設けたり、研磨層の裏面に対して表面処理を行ったりすると、部品点数や製造工数が増加してしまい研磨パッドの製造コストが高くなってしまう。 However, providing a water stop layer in addition to the polishing layer, the base material and the adhesive layer, or performing surface treatment on the back surface of the polishing layer increases the number of parts and manufacturing man-hours, resulting in an increase in the manufacturing cost of the polishing pad. becomes higher.

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、製造コストの上昇を抑えながら、研磨中のスラリー浸透による剥離強度の低下を防止する研磨パッドを提供することにある。 In view of the circumstances as described above, it is an object of the present invention to provide a polishing pad that prevents a decrease in peel strength due to penetration of slurry during polishing while suppressing an increase in manufacturing cost.

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る研磨パッドは、基材と、研磨層と、両面テープとを具備する。上記研磨層は、ポリウレタン樹脂と、上記ポリウレタン樹脂に分散され、外殻を有し平均粒径が20μm以下の微小球体とを含む層である。上記研磨層は、上記基材側の第1主面と上記基材とは反対側で研磨面を構成する第2主面とを有する。上記第1主面は、上記ポリウレタン樹脂の表面と上記ポリウレタン樹脂表面に沿って切断された上記微小球体の内壁面とにより構成される。上記両面テープは、上記基材と上記研磨層との間に設けられ、上記ポリウレタン樹脂の上記表面と上記微小球体の上記内壁面とに接するホットメルト接着剤層を含む。
このような研磨パッドであれば、研磨層の空隙は、外殻を有する微小球体によって構成される独立気泡なので、研磨層内にスラリーが浸透しにくい。さらに、両面テープのホットメルト接着剤層は、研磨層のポリウレタン樹脂の表面と微小球体の内壁面とに接するので、基材と研磨層とがアンカー効果によって強固に密着する。
To achieve the above object, a polishing pad according to one aspect of the present invention includes a substrate, a polishing layer, and a double-sided tape. The polishing layer is a layer containing a polyurethane resin and microspheres dispersed in the polyurethane resin and having an outer shell and an average particle diameter of 20 μm or less. The polishing layer has a first main surface on the substrate side and a second main surface forming a polishing surface on the side opposite to the substrate. The first main surface is composed of the surface of the polyurethane resin and the inner wall surfaces of the microspheres cut along the surface of the polyurethane resin. The double-sided tape includes a hot-melt adhesive layer provided between the substrate and the polishing layer and in contact with the surface of the polyurethane resin and the inner wall surface of the microsphere.
With such a polishing pad, the pores in the polishing layer are closed cells composed of microspheres having outer shells, so that the slurry hardly permeates into the polishing layer. Furthermore, since the hot-melt adhesive layer of the double-sided tape is in contact with the surface of the polyurethane resin of the polishing layer and the inner wall surface of the microspheres, the substrate and the polishing layer are firmly adhered by an anchor effect.

上記の研磨パッドにおいては、上記微小球体は、加熱膨張性球体であり、加熱前の平均粒径が5μm以上20μm未満であってもよい。
このような研磨パッドであれば、微小球体として、加熱前の平均粒径が5μm以上20μm未満の加熱膨張性球体が用いられるので両面テープのホットメルト接着剤が接する微小球体の内壁面を多く設けることができ、ホットメルト接着剤が研磨層により強固に密着する。
In the above polishing pad, the microspheres may be heat-expandable spheres and have an average particle diameter of 5 μm or more and less than 20 μm before heating.
In such a polishing pad, heat-expandable spheres having an average particle diameter of 5 μm or more and less than 20 μm before heating are used as the microspheres, so that the inner wall surfaces of the microspheres, which are in contact with the hot-melt adhesive of the double-sided tape, are provided abundantly. The hot-melt adhesive adheres more firmly to the polishing layer.

上記の研磨パッドにおいては、上記ポリウレタン樹脂に分散された上記微小球体の平均粒径は、10以上20μm以下であってもよい。
このような研磨パッドであれば、微小球体の平均粒径が10μm以上20μm以下であるために、両面テープのホットメルト接着剤が接する微小球体の内壁面を多く設けることができ、ホットメルト接着剤が研磨層により強固に密着する。
In the above polishing pad, the microspheres dispersed in the polyurethane resin may have an average particle size of 10 to 20 μm.
With such a polishing pad, since the average particle diameter of the microspheres is 10 μm or more and 20 μm or less, it is possible to provide a large inner wall surface of the microspheres with which the hot melt adhesive of the double-sided tape is in contact. adheres more firmly to the polishing layer.

上記の研磨パッドにおいては、上記ホットメルト接着剤層は、アクリル系樹脂であってもよい。
このような研磨パッドであれば、ホットメルト接着剤層がアクリル系樹脂であるため、ホットメルト接着剤層が研磨層に強固に密着する。
In the above polishing pad, the hot melt adhesive layer may be acrylic resin.
With such a polishing pad, since the hot-melt adhesive layer is made of acrylic resin, the hot-melt adhesive layer firmly adheres to the polishing layer.

上記の研磨パッドにおいては、上記基材は、不織布材料であってもよく、上記両面テープの基材側の接着剤層が感圧型接着剤層であってもよい。
このような研磨パッドであれば、基材が両面テープに強固に密着する。
In the polishing pad, the substrate may be a nonwoven fabric material, and the adhesive layer on the substrate side of the double-sided tape may be a pressure-sensitive adhesive layer.
With such a polishing pad, the substrate firmly adheres to the double-sided tape.

以上述べたように、本発明によれば、研磨パッドの製造コストの上昇を抑えながら、研磨中のスラリー浸透による剥離強度の低下を防止することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to prevent a decrease in peel strength due to penetration of slurry during polishing while suppressing an increase in the manufacturing cost of the polishing pad.

図(a)は、本実施形態に係る研磨パッド100を示す模式的斜視図である。図(b)は、本実施形態に係る研磨パッド100の模式的断面図である。FIG. (a) is a schematic perspective view showing the polishing pad 100 according to this embodiment. FIG. (b) is a schematic cross-sectional view of the polishing pad 100 according to this embodiment. 本実施形態に係る研磨パッド100を製造する製造装置200の模式図である。1 is a schematic diagram of a manufacturing apparatus 200 that manufactures a polishing pad 100 according to this embodiment; FIG. 研磨層101とクッション層103とを貼り合わせる工程を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing a step of bonding the polishing layer 101 and the cushion layer 103 together; 研磨層101とクッション層103との間の剥離強度を示すグラフ図である。4 is a graph showing the peel strength between the polishing layer 101 and the cushion layer 103. FIG.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。各図面には、XYZ軸座標が導入される場合がある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. XYZ axis coordinates may be introduced in each drawing.

[研磨パッドの概要]
図1(a)は、本実施形態に係る研磨パッド100を示す模式的斜視図である。
[Overview of Polishing Pad]
FIG. 1(a) is a schematic perspective view showing a polishing pad 100 according to this embodiment.

研磨パッド100は、研磨層101、両面テープ102及びクッション層103を具備する。 A polishing pad 100 comprises a polishing layer 101 , a double-sided tape 102 and a cushion layer 103 .

研磨層101は、研磨対象物に当接し、研磨を行う層である。以下、研磨層101の表面を研磨面101aとする。研磨面101aには、スラリー液の流れをよくするための溝及び孔(不図示)が形成されてもよい。 The polishing layer 101 is a layer that contacts and polishes an object to be polished. Hereinafter, the surface of the polishing layer 101 is referred to as a polishing surface 101a. Grooves and holes (not shown) may be formed in the polishing surface 101a to improve the flow of the slurry liquid.

両面テープ102は、研磨層101とクッション層103を接着する層である。 The double-sided tape 102 is a layer that adheres the polishing layer 101 and the cushion layer 103 together.

クッション層103は、研磨パッド100の基材であって、研磨層101の研磨対象物への当接をより均一にする層である。クッション層103は、不織布材料、合成樹脂等の可撓性を有する材料からなるものとすることができる。 The cushion layer 103 is a base material of the polishing pad 100, and is a layer that makes contact of the polishing layer 101 with the object to be polished more uniform. The cushion layer 103 can be made of a flexible material such as a nonwoven fabric material or a synthetic resin.

研磨パッド100は、クッション層103に配設された粘着テープ等によって研磨装置に貼付される。研磨パッド100の大きさ(径)は研磨装置のサイズ等に応じて決定することができ、例えば、直径10cm~1m程度とすることができる。なお、研磨パッド100の形状は、円板状に限られず、帯状等であってもよい。 The polishing pad 100 is attached to the polishing apparatus with an adhesive tape or the like provided on the cushion layer 103 . The size (diameter) of the polishing pad 100 can be determined according to the size of the polishing apparatus and the like, and can be, for example, about 10 cm to 1 m in diameter. Note that the shape of the polishing pad 100 is not limited to a disk shape, and may be a belt shape or the like.

研磨パッド100は、研磨装置によって研磨対象物に押圧された状態で回転駆動され、研磨対象物を研磨する。その際、研磨パッド100と研磨対象物の間には、スラリー液が供給される。スラリー液は溝又は孔を介して研磨面101aに供給され、排出される。 The polishing pad 100 is rotationally driven while being pressed against the object to be polished by the polishing device, and polishes the object to be polished. At that time, a slurry liquid is supplied between the polishing pad 100 and the object to be polished. The slurry liquid is supplied to and discharged from the polishing surface 101a through the grooves or holes.

[研磨層の構成]
図1(b)は、本実施形態に係る研磨パッド100の模式的断面図である。図1(b)には、研磨層101と両面テープ102との界面の拡大図と、微小球体111の拡大図とが併せて示されている。
[Structure of Polishing Layer]
FIG. 1(b) is a schematic cross-sectional view of the polishing pad 100 according to this embodiment. FIG. 1B shows an enlarged view of the interface between the polishing layer 101 and the double-sided tape 102 and an enlarged view of the microspheres 111 together.

研磨パッド100において、研磨層101は、ポリマー110及び微小球体111を含む。研磨層101は、両面テープ102を介してクッション層103上に設けられている。研磨層101において、クッション層103側の面を第1主面101dとし、クッション層103とは反対側で研磨面を構成する面を第2主面101uとする。第1主面101d及び第2主面101uのそれぞれは、ポリマー110の表面110sと、微小球体111の内壁面111wとにより構成される。なお、本実施形態での微小球体とは、その外周面が真球面である球体に限らず、外周面が若干歪んだ球体面を持つ球体も含む。 In polishing pad 100 , polishing layer 101 includes polymer 110 and microspheres 111 . The abrasive layer 101 is provided on the cushion layer 103 via the double-sided tape 102 . In the polishing layer 101, the surface on the cushion layer 103 side is referred to as a first main surface 101d, and the surface opposite to the cushion layer 103 and constituting the polishing surface is referred to as a second main surface 101u. Each of the first main surface 101d and the second main surface 101u is composed of the surface 110s of the polymer 110 and the inner wall surface 111w of the microsphere 111. As shown in FIG. Note that the microsphere in this embodiment is not limited to a sphere whose outer peripheral surface is a true spherical surface, and includes a sphere whose outer peripheral surface has a slightly distorted spherical surface.

ポリマー110は、研磨材料の主な構成材料である。ポリマー110は、プレポリマーと硬化剤の重合反応によって生成するポリマーであるものとすることができる。このようなポリマーとしては、ポリウレタン樹脂等が挙げられる。ポリウレタンは、入手性及び加工性がよく、好適な研磨特性を有するため、ポリマー110として好適である。 Polymer 110 is the main constituent material of the abrasive material. Polymer 110 can be a polymer produced by a polymerization reaction of a prepolymer and a curing agent. Examples of such polymers include polyurethane resins and the like. Polyurethane is a preferred polymer 110 because it is readily available, easy to process, and has suitable abrasive properties.

プレポリマーは、イソシアネート基末端を有する化合物(以下、イソシアネート化合物)とすることができ、ポリイソシアネート化合物とポリオール化合物とを、通常用いられる条件で反応させることにより得られる化合物であり、ポリウレタン結合とイソシアネート基を分子内に含むものである。また、本発明の効果を損なわない範囲内で、他の成分がポリウレタン結合含有イソシアネート化合物に含まれてもよい。 The prepolymer can be a compound having an isocyanate group terminal (hereinafter referred to as an isocyanate compound), and is a compound obtained by reacting a polyisocyanate compound and a polyol compound under commonly used conditions. It contains a group in the molecule. Further, other components may be contained in the polyurethane bond-containing isocyanate compound within a range that does not impair the effects of the present invention.

ポリイソシアネート化合物は、分子内に2つ以上のイソシアネート基を有する化合物を意味し、例えば、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアート等を用いることができる。 A polyisocyanate compound means a compound having two or more isocyanate groups in the molecule, and for example, tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, and the like can be used.

このほかにもポリイソシアネート化合物としては、m-フェニレンジイソシアネート、p-フェニレンジイソシアネート、2,6-トリレンジイソシアネート(2,6-TDI)、2,4-トリレンジイソシアネート(2,4-TDI)、ナフタレン-1,4-ジイソシアネート、ジフェニルメタン-4,4'-ジイソシアネート、3,3'-ジメトキシ-4,4'-ビフェニルジイソシアネート、3,3'-ジメチルジフェニルメタン-4,4'-ジイソシアネート、キシリレン-1,4-ジイソシアネート、4,4'-ジフェニルプロパンジイソシアネート、トリメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、イソフォロンジイソシアネート、プロピレン-1,2-ジイソシアネート、ブチレン-1,2-ジイソシアネート、シクロヘキシレン-1,2-ジイソシアネート、シクロヘキシレン-1,4-ジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン-4,4'-ジイソシアネート(水添MDI)、p-フェニレンジイソチオシアネート、キシリレン-1,4-ジイソチオシアネート及びエチリジンジイソチオシアネートが挙げられる。これらの1種又は2種以上を用いることができる。 In addition, polyisocyanate compounds include m-phenylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate (2,6-TDI), 2,4-tolylene diisocyanate (2,4-TDI), naphthalene-1,4-diisocyanate, diphenylmethane-4,4'-diisocyanate, 3,3'-dimethoxy-4,4'-biphenyl diisocyanate, 3,3'-dimethyldiphenylmethane-4,4'-diisocyanate, xylylene-1 ,4-diisocyanate, 4,4′-diphenylpropane diisocyanate, trimethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate (HDI), isophorone diisocyanate, propylene-1,2-diisocyanate, butylene-1,2-diisocyanate, cyclohexylene-1, 2-diisocyanate, cyclohexylene-1,4-diisocyanate, dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate (hydrogenated MDI), p-phenylene diisothiocyanate, xylylene-1,4-diisothiocyanate and ethylidine diisothiocyanate is mentioned. These 1 type(s) or 2 or more types can be used.

また、ポリオール化合物とは、分子内に2つ以上のアルコール性水酸基(OH)を有する化合物を意味し、例えば、ポリ(オキシテトラメチレン)グリコール(又はポリテトラメチレンエーテルグリコール)(PTMG)、ポリプロピレングリコ-ル(PPG)、ジエチレングリコール(DEG)等を用いることができる。 Further, a polyol compound means a compound having two or more alcoholic hydroxyl groups (OH) in the molecule, for example, poly(oxytetramethylene) glycol (or polytetramethylene ether glycol) (PTMG), polypropylene glycol (PPG), diethylene glycol (DEG), etc. can be used.

このほかにもポリオール化合物としては、エチレングリコール、ブチレングリコール等のジオール化合物、トリオール化合物等;PTMGなどのポリエーテルポリオール化合物;エチレングリコールとアジピン酸との反応物やブチレングリコールとアジピン酸との反応物等のポリエステルポリオール化合物;ポリカーボネートポリオール化合物、ポリカプロラクトンポリオール化合物等を挙げられる。これらの1種又は2種以上を用いることができる。 In addition, polyol compounds include diol compounds such as ethylene glycol and butylene glycol, triol compounds, etc.; polyether polyol compounds such as PTMG; reaction products of ethylene glycol and adipic acid; and reaction products of butylene glycol and adipic acid. and polyester polyol compounds; polycarbonate polyol compounds, polycaprolactone polyol compounds, and the like. These 1 type(s) or 2 or more types can be used.

硬化剤は、ポリアミン系硬化剤を利用することができる。ポリアミン系硬化剤は、2つ以上のアミノ基を有する物質であり、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなどのアルキレンジアミン;イソホロンジアミン、ジシクロヘキシルメタン-4,4'-ジアミンなどの脂肪族環を有するジアミン;MOCA(3,3-ジクロロ-4,4-ジアミノジフェニルメタン)などの芳香族環を有するジアミン;2-ヒドロキシエチルエチレンジアミン、2-ヒドロキシエチルプロピレンジアミン、ジ-2-ヒドロキシエチルエチレンジアミン、ジ-2-ヒドロキシエチルプロピレンジアミン、2-ヒドロキシプロピルエチレンジアミン、ジ-2-ヒドロキシプロピルエチレンジアミン等の水酸基を有するジアミン、特にヒドロキシアルキルアルキレンジアミン;などを用いることができる。また、3官能のトリアミン化合物、4官能以上のポリアミン化合物も使用可能である。 A polyamine-based curing agent can be used as the curing agent. Polyamine-based curing agents are substances having two or more amino groups, and include alkylenediamines such as ethylenediamine, propylenediamine and hexamethylenediamine; Diamine; diamine having an aromatic ring such as MOCA (3,3-dichloro-4,4-diaminodiphenylmethane); 2-hydroxyethylethylenediamine, 2-hydroxyethylpropylenediamine, di-2-hydroxyethylethylenediamine, di-2 - diamines having a hydroxyl group such as hydroxyethylpropylenediamine, 2-hydroxypropylethylenediamine, di-2-hydroxypropylethylenediamine, especially hydroxyalkylalkylenediamine; Tri-functional triamine compounds and tetra- or higher-functional polyamine compounds can also be used.

また、硬化剤は、ポリオール系硬化剤を利用することもできる。ポリオール系硬化剤は2つ以上のヒドロキシル基を有する物質であり、例えば、エチレングリコール又はポリエーテルポリオールとすることができる。 A polyol-based curing agent can also be used as the curing agent. A polyol-based curing agent is a substance having two or more hydroxyl groups and can be, for example, ethylene glycol or polyether polyols.

このほかにも、ポリオール系硬化剤として、ブチレングリコール及びヘキサンジオール等の低分子量のポリオール化合物、並びに、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール(PTMG)、ビスフェノールAとプロピレンオキサイドとの反応物等のポリエーテルポリオール化合物、エチレングリコールとアジピン酸との反応物、ブチレングリコールとアジピン酸との反応物等のポリエステルポリオール化合物、ポリカーボネートポリオール化合物及びポリカプロラクトンポリオール化合物等の高分子量のポリオール化合物が挙げられる。 In addition, as polyol-based curing agents, low-molecular-weight polyol compounds such as butylene glycol and hexanediol, as well as polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene ether glycol (PTMG), reaction products of bisphenol A and propylene oxide Polyether polyol compounds such as polyether polyol compounds, reaction products of ethylene glycol and adipic acid, polyester polyol compounds such as reaction products of butylene glycol and adipic acid, polycarbonate polyol compounds and high molecular weight polyol compounds such as polycaprolactone polyol compounds .

硬化剤は、ポリアミン系硬化剤とポリオール系硬化剤のうちの1種又は複数種を利用することが可能である。 As the curing agent, one or more of a polyamine-based curing agent and a polyol-based curing agent can be used.

ここで、プレポリマーの末端に存在するイソシアネート基に対する、硬化剤に存在するアミノ基又はヒドロキシル基活性水素基の当量比であるR値が、0.7~1.2となるよう、各成分を混合する。R値は、0.7~1.2が好ましく、0.8~1がより好ましく、さらに好ましくは0.85~0.95である。R値を1以下とすることで、過剰となったイソシアネート基が後述する架橋反応に用いられる。 Here, each component is added so that the R value, which is the equivalent ratio of the amino group or hydroxyl active hydrogen group present in the curing agent to the isocyanate group present at the end of the prepolymer, is 0.7 to 1.2. Mix. The R value is preferably 0.7 to 1.2, more preferably 0.8 to 1, still more preferably 0.85 to 0.95. By setting the R value to 1 or less, excess isocyanate groups are used for the crosslinking reaction described below.

両面テープ102は、基材125と、基材125の両面に設けられた接着剤層120、121とを有する。接着剤層120は、基材125と研磨層101との間に設けられる。接着剤層121は、基材125とクッション層103との間に設けられる。接着剤層120は、ホットメルト接着剤層であり、接着剤層121は、ホットメルト接着剤層でもよく、他の種類(例えば感圧型)の接着剤層であってもよい。クッション層103として不織布材料を用いる場合、接着剤層121がホットメルト接着剤層であると、スラリー液がクッション層まで浸透した場合、極端に接着力が低下するので、感圧型接着剤等を用いるのが好ましい。 The double-sided tape 102 has a base material 125 and adhesive layers 120 and 121 provided on both sides of the base material 125 . Adhesive layer 120 is provided between substrate 125 and polishing layer 101 . The adhesive layer 121 is provided between the base material 125 and the cushion layer 103 . Adhesive layer 120 is a hot-melt adhesive layer, and adhesive layer 121 may be a hot-melt adhesive layer or another type (eg, pressure-sensitive) adhesive layer. When a non-woven fabric material is used as the cushion layer 103, if the adhesive layer 121 is a hot-melt adhesive layer, the adhesive strength will be extremely reduced when the slurry liquid permeates the cushion layer. is preferred.

ホットメルト接着剤層は、熱可塑性樹脂を含み、例えば、アクリル系樹脂、エチレン酢酸ビニル系樹脂、オレフィン系樹脂、合成ゴム系樹脂、ポリアミド系樹脂、及びポリエステル系樹脂等を含む。接着剤層120の成分は、一成分とは限らず、二液以上を含む混合タイプのものでもよい。なお、クッション層103側の接着剤層121については、ホットメルト接着剤層に限定されず、ゴム系接着剤、シリコーン系接着剤、ウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤、及びスチレン-ジエンブロック共重合体系接着剤等の粘着剤層でもよい。 The hot-melt adhesive layer contains thermoplastic resins such as acrylic resins, ethylene vinyl acetate resins, olefin resins, synthetic rubber resins, polyamide resins, and polyester resins. The component of the adhesive layer 120 is not limited to one component, and may be of a mixed type containing two or more liquids. The adhesive layer 121 on the cushion layer 103 side is not limited to a hot-melt adhesive layer. A pressure-sensitive adhesive layer such as a polymer-based adhesive may also be used.

基材125は、両面テープ102の基体である。基材125は、例えば、ポリイミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、セルロース系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、エチレン-酢酸ビニル共重合体系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、アクリル系樹脂、これらの2種以上の積層体樹脂等を含む。 The base material 125 is the base of the double-sided tape 102 . The base material 125 is made of, for example, polyimide-based resin, polyester-based resin, polyurethane-based resin, polyethylene-based resin, polypropylene-based resin, cellulose-based resin, polyvinyl chloride-based resin, polyvinylidene chloride-based resin, polyvinyl alcohol-based resin, ethylene- It includes vinyl acetate copolymer-based resins, polystyrene-based resins, polycarbonate-based resins, acrylic-based resins, laminate resins of two or more of these, and the like.

微小球体111は、ポリマー110に分散されている。微小球体111は、外殻を有する球体状の物体である。微小球体111は、研磨層101の第1主面101dと、第2主面101u(研磨面101a)とにおいて、半球体状になり、その内壁が露出している。この半球状の微小球体111は、ブロック状の研磨層101が形成された後に、ポリマー110とともに、ポリマー110の表面に沿って切断されたものである。 Microspheres 111 are dispersed in polymer 110 . A microsphere 111 is a spherical object having an outer shell. The microspheres 111 are hemispherical on the first major surface 101d and the second major surface 101u (polishing surface 101a) of the polishing layer 101, and the inner walls thereof are exposed. The hemispherical microspheres 111 are cut along the surface of the polymer 110 together with the polymer 110 after the block-shaped polishing layer 101 is formed.

研磨パッド100において、接着剤層120は、基材125に密着しているとともに、研磨層101の第1主面101dに密着している。例えば、接着剤層120は、ポリマー110の表面110sと、微小球体111の内壁面111wとに接している。すなわち、接着剤層120は、第1主面101dにおいて、ポリマー110の表面110sに接するだけでなく、微小球体111の内部にまで入り込んでいる。 In polishing pad 100 , adhesive layer 120 is in close contact with base material 125 and in close contact with first major surface 101 d of polishing layer 101 . For example, adhesive layer 120 is in contact with surface 110 s of polymer 110 and inner wall surface 111 w of microsphere 111 . That is, the adhesive layer 120 is not only in contact with the surface 110s of the polymer 110 on the first main surface 101d, but also penetrates inside the microspheres 111. As shown in FIG.

微小球体111は、熱可塑性樹脂からなる球殻状の外殻111aと、外殻111aに囲まれた内部空間111bを有する。熱可塑性樹脂としては、例えば、塩化ビニリデンやアクリロニトリルが用いられる。微小球体111は、低沸点炭化水素を熱可塑性樹脂の殻で包んだものである。微小球体111は、加熱膨張性球体であり、加熱前の平均粒径が5μm以上20μm以下の加熱膨張性球体が用いられる。 The microsphere 111 has a spherical outer shell 111a made of thermoplastic resin and an inner space 111b surrounded by the outer shell 111a. Vinylidene chloride and acrylonitrile, for example, are used as the thermoplastic resin. The microspheres 111 are low-boiling hydrocarbons wrapped in thermoplastic resin shells. The microspheres 111 are heat-expandable spheres, and heat-expandable spheres having an average particle diameter of 5 μm or more and 20 μm or less before heating are used.

微小球体111は、プレポリマーの重合反応における反応条件の調整によって膨張が抑制される。例えば、重合反応によって生成する反応熱を迅速に冷却したり、プレポリマーの重合反応を迅速に促進させて、微小球体111の周りに存在するポリマーによって強制的に膨張が抑制されたりする。または、微小球体111は、ポリウレタンの生成反応に伴う生成熱により僅かに膨張してもよい。 Expansion of the microspheres 111 is suppressed by adjusting the reaction conditions in the polymerization reaction of the prepolymer. For example, the reaction heat generated by the polymerization reaction can be rapidly cooled, or the polymerization reaction of the prepolymer can be rapidly accelerated so that the expansion is forcibly suppressed by the polymer present around the microspheres 111 . Alternatively, the microspheres 111 may slightly expand due to the heat of formation accompanying the polyurethane formation reaction.

但し、研磨層101に含まれる微小球体111の平均粒径は、10μm以上20μm以下に調整されている。例えば、ポリマー110に分散された微小球体111の平均粒径は、15μmである。微小球体111の粒径は、例えば、レーザ回折式粒度分布測定装置、X線CT(Computed Tomography)、電子顕微鏡像等から算出される。 However, the average particle size of the microspheres 111 contained in the polishing layer 101 is adjusted to 10 μm or more and 20 μm or less. For example, the average particle size of microspheres 111 dispersed in polymer 110 is 15 μm. The particle size of the microspheres 111 is calculated from, for example, a laser diffraction particle size distribution measuring device, X-ray CT (Computed Tomography), electron microscope image, and the like.

微小球体111においては、外殻111a内に低沸点炭化水素等が充填されている。例えば、低沸点炭化水素は、イソブタン、ペンタン等である。 In the microsphere 111, the outer shell 111a is filled with a low boiling point hydrocarbon or the like. For example, low boiling hydrocarbons are isobutane, pentane, and the like.

微小球体111は、市販品を利用することも可能である。例えばマツモトマイクロスフェアーシリーズ(松本油脂製薬株式会社製)やエクスパンセルシリーズ(AkzoNobel社製)を微小球体111として利用することができる。 A commercially available product can also be used for the microsphere 111 . For example, the Matsumoto Microsphere series (manufactured by Matsumoto Yushi Seiyaku Co., Ltd.) and the Expancel series (manufactured by AkzoNobel) can be used as the microspheres 111 .

本実施形態においては、径の異なる微小球体111を2種類以上用いてよい。研磨材料における微小球体111の含有割合は、研磨材料に対して、5体積%以上60体積%以下が好適であり、10体積%以上45体積%以下であるとより好適であり、15体積%以上30体積%以下がさらに好適である。微小球体111は、研磨層101が研磨によって磨耗すると研磨面101aに露出し、研磨面101aの研磨特性に影響する。 In this embodiment, two or more types of microspheres 111 having different diameters may be used. The content of the microspheres 111 in the abrasive material is preferably 5% by volume or more and 60% by volume or less, more preferably 10% by volume or more and 45% by volume or less, and 15% by volume or more. 30% by volume or less is more preferable. The microspheres 111 are exposed on the polishing surface 101a when the polishing layer 101 is worn by polishing, and affect the polishing characteristics of the polishing surface 101a.

[研磨パッドの製造方法] [Method for producing polishing pad]

図2は、本実施形態に係る研磨パッド100を製造する製造装置200の模式図である。 FIG. 2 is a schematic diagram of a manufacturing apparatus 200 that manufactures the polishing pad 100 according to this embodiment.

製造装置200は、第1貯槽201、第2貯槽202、撹拌槽203(混合容器)、型204、容器212、ポンプ401、ポンプ402、切替弁410、切替弁420、流路501a、流路501b、流路501c、流路502a、流路502b、流路502c及び流路503を具備する。製造装置200は、一例であり、この例に限らない。 The manufacturing apparatus 200 includes a first storage tank 201, a second storage tank 202, a stirring tank 203 (mixing container), a mold 204, a container 212, a pump 401, a pump 402, a switching valve 410, a switching valve 420, a channel 501a, a channel 501b. , a channel 501c, a channel 502a, a channel 502b, a channel 502c and a channel 503. FIG. The manufacturing apparatus 200 is an example, and is not limited to this example.

第1貯槽201は、微小球体111とプレポリマーとを含む内容物(液体)を収容することができる。微小球体111は、第1貯槽201の上に設けられた容器212に予め収容される。微小球体111は、流路503を介して容器212から第1貯槽201に投入される。このような流路503を介して微小球体111を容器212から第1貯槽201に投入することにより、微小球体111の第1貯槽201外への飛散が抑制される。第2貯槽202は、プレポリマーを硬化する硬化剤を収容することができる。撹拌槽203は、微小球体111とプレポリマーとを含む液体と、硬化剤とを混合して研磨材料301を形成する。 The first reservoir 201 can contain contents (liquid) including microspheres 111 and prepolymer. The microspheres 111 are stored in advance in a container 212 provided above the first reservoir 201 . The microspheres 111 are put into the first storage tank 201 from the container 212 via the channel 503 . By introducing the microspheres 111 from the container 212 into the first storage tank 201 via the channel 503, scattering of the microspheres 111 to the outside of the first storage tank 201 is suppressed. A second reservoir 202 can contain a curing agent that cures the prepolymer. Agitation tank 203 mixes a liquid containing microspheres 111 and prepolymer with a curing agent to form abrasive material 301 .

このような樹脂製の微小球体111を研磨層101に分散することにより、研磨層101中の空隙の大きさを均一にすることができる。さらに、微小球体111の投入量によって研磨パッド100の研磨特性を調整できる。 By dispersing such resin-made microspheres 111 in the polishing layer 101, the size of the voids in the polishing layer 101 can be made uniform. Furthermore, the polishing characteristics of the polishing pad 100 can be adjusted by adjusting the amount of the microspheres 111 charged.

ポンプ401は、微小球体111とプレポリマーとを含む液体を第1貯槽201から撹拌槽203に供給することができる。ポンプ401は、流路501aの途中に設けられている。切替弁410によって流路501aと流路501bとが連通し、ポンプ401が作動すると、流路501a、501bを介して、微小球体111とプレポリマーとを含む液体が第1貯槽201から撹拌槽203に供給される。 A pump 401 can supply a liquid containing microspheres 111 and prepolymer from the first reservoir 201 to the agitation reservoir 203 . Pump 401 is provided in the middle of channel 501a. When the flow path 501a and the flow path 501b are communicated by the switching valve 410 and the pump 401 is operated, the liquid containing the microspheres 111 and the prepolymer flows from the first storage tank 201 to the stirring tank 203 through the flow paths 501a and 501b. supplied to

ポンプ402は、硬化剤を第2貯槽202から撹拌槽203に供給することができる。ポンプ402は、流路502aの途中に設けられている。切替弁420によって流路502aと流路502bとが連通し、ポンプ402が作動すると、流路502a、502bを介して、硬化剤が第2貯槽202から撹拌槽203に供給される。 A pump 402 can supply hardener from the second reservoir 202 to the agitation tank 203 . Pump 402 is provided in the middle of channel 502a. When the channel 502a and the channel 502b are connected by the switching valve 420 and the pump 402 is operated, the curing agent is supplied from the second storage tank 202 to the stirring tank 203 through the channels 502a and 502b.

また、製造装置200においては、切替弁410によって流路501aと流路501cとが連通し、ポンプ401が作動すると、流路501a、501cを介して、微小球体111とプレポリマーとを含む液体が第1貯槽201とポンプ401との間で循環する。また、切替弁420によって流路502aと流路502cとが連通し、ポンプ402が作動すると、流路502a、502cを介して、硬化剤が第2貯槽202とポンプ402との間で循環する。型204は、撹拌槽203から研磨材料301を受容し研磨材料301から研磨層101を形成する。 Further, in the manufacturing apparatus 200, the channel 501a and the channel 501c are communicated by the switching valve 410, and when the pump 401 is operated, the liquid containing the microspheres 111 and the prepolymer flows through the channels 501a and 501c. It circulates between the first storage tank 201 and the pump 401 . Further, when the channel 502a and the channel 502c are connected by the switching valve 420 and the pump 402 is operated, the curing agent circulates between the second storage tank 202 and the pump 402 via the channels 502a and 502c. The mold 204 receives the abrasive material 301 from the agitation tank 203 and forms the abrasive layer 101 from the abrasive material 301 .

このような製造装置200を用いて、例えば、第1貯槽201にプレポリマーと微小球体111とが投入される。第1貯槽201に投入される前の微小球体111の平均粒径は、5μm以上20μm未満であり、より好ましくは、5μm以上10μm以下である。プレポリマーは、イソシアネート化合物とすることができる。第2貯槽202には、硬化剤が投入される。硬化剤は、ポリオール系硬化剤及びポリアミン系硬化剤の両方又は一方である。各原料の流動性を安定させるために、第1貯槽201及び第2貯槽202は所定温度に加熱される。但し、微小球体111の膨張は、極力抑えられる。 Using such a manufacturing apparatus 200, for example, the prepolymer and the microspheres 111 are put into the first storage tank 201. As shown in FIG. The average particle diameter of the microspheres 111 before being put into the first storage tank 201 is 5 μm or more and less than 20 μm, more preferably 5 μm or more and 10 μm or less. The prepolymer can be an isocyanate compound. A curing agent is put into the second storage tank 202 . The curing agent is either or both of a polyol-based curing agent and a polyamine-based curing agent. In order to stabilize the fluidity of each raw material, the first storage tank 201 and the second storage tank 202 are heated to a predetermined temperature. However, expansion of the microspheres 111 is suppressed as much as possible.

次に、第1貯槽201から第1貯槽201内の内容物(以下、第1溶液)が流路501a、ポンプ401、切替弁410及び流路501bを通過して撹拌槽203に送出される。第2貯槽202からは、第2貯槽202の内容物(以下、第2溶液)が流路502a、ポンプ402、切替弁420及び流路502bを通過して撹拌槽203に送出される。これにより、撹拌槽203において第1溶液及び第2溶液が混合した流体状の研磨材料301が形成される。 Next, the contents in the first storage tank 201 (hereinafter referred to as the first solution) are delivered from the first storage tank 201 to the stirring tank 203 through the channel 501a, the pump 401, the switching valve 410 and the channel 501b. From the second storage tank 202, the contents of the second storage tank 202 (hereinafter referred to as second solution) pass through the channel 502a, the pump 402, the switching valve 420 and the channel 502b, and are delivered to the stirring tank 203. As a result, a fluid polishing material 301 in which the first solution and the second solution are mixed in the stirring tank 203 is formed.

次に、研磨材料301が型204に流し込まれ、注型が行われる。型204内の研磨材料301においては、プレポリマーと硬化剤が重合反応する。ここで、重合反応の進行とともに混合物は硬化し、ポリマーからなるブロック状物が形成される。この際、反応条件が制御されて、研磨材料301が硬化されつつ、重合反応後における微小球体111の平均粒径が調整される。 Abrasive material 301 is then poured into mold 204 for casting. In the abrasive material 301 in the mold 204, the prepolymer and the curing agent are polymerized. Here, as the polymerization reaction progresses, the mixture is cured to form a block-like substance made of the polymer. At this time, the reaction conditions are controlled to adjust the average particle size of the microspheres 111 after the polymerization reaction while the polishing material 301 is cured.

例えば、本実施形態では、ポットライフ(重合反応が進行し硬化するまでの時間)が150秒未満でプレポリマーの重合反応を迅速に促進させることにより、微小球体111の膨張する速度よりも速く重合反応の促進により混合物の粘度を増加させ、重合反応後の微小球体111の平均粒径が第1貯槽201に微小球体111を投入する前の微小球体111の平均粒径に対して1倍以上4倍未満となるように研磨層101が形成される。但し、微小球体111の平均粒径は、20μm以下に調整される。微小球体111の膨張を制御することを考慮し、ポットライフは60秒以上150秒以下であるのが好ましい。 For example, in the present embodiment, the pot life (the time it takes for the polymerization reaction to progress and harden) is less than 150 seconds and the polymerization reaction of the prepolymer is rapidly accelerated, so that the microspheres 111 are polymerized faster than the expansion speed of the microspheres 111. The viscosity of the mixture is increased by accelerating the reaction, and the average particle size of the microspheres 111 after the polymerization reaction is at least 1 times the average particle size of the microspheres 111 before the microspheres 111 are introduced into the first storage tank 201. The polishing layer 101 is formed so as to be less than twice as large. However, the average particle size of the microspheres 111 is adjusted to 20 μm or less. In consideration of controlling the expansion of the microspheres 111, the pot life is preferably 60 seconds or more and 150 seconds or less.

なお、微小球体111は、細かな微粒子であり、微小球体111を第1貯槽201の上方から第1貯槽201に投入すると、第1貯槽201内で舞い上がり、第1貯槽201の内壁に微小球体111に付着する可能性がある。この結果、微小球体111が効率よくプレポリマー中に分散されない可能性がある。従って、微小球体111は、第1貯槽201の下側から流路を介して投入されてもよい。これにより、微小球体111は、第1貯槽201に投入直後から第1貯槽201の底に溜ったプレポリマーに直接的に混入される。 Note that the microspheres 111 are fine particles, and when the microspheres 111 are put into the first storage tank 201 from above the first storage tank 201 , they rise up in the first storage tank 201 and adhere to the inner wall of the first storage tank 201 . may adhere to As a result, the microspheres 111 may not be efficiently dispersed in the prepolymer. Therefore, the microspheres 111 may be introduced from the lower side of the first reservoir 201 through the channel. As a result, the microspheres 111 are directly mixed with the prepolymer accumulated at the bottom of the first storage tank 201 immediately after being put into the first storage tank 201 .

微小球体111は、第2貯槽202に投入されてもよい。この場合も第1貯槽201に投入する方法と同様に、第2貯槽202の下側から流路を利用して微小球体111を第2貯槽202に投入することができる。 Microspheres 111 may be introduced into second reservoir 202 . In this case as well, the microspheres 111 can be introduced into the second storage tank 202 using the channel from the lower side of the second storage tank 202 in the same manner as the method of charging the first storage tank 201 .

この後、ブロック状の研磨層101をスライスすることにより、シート状の研磨層101が得られる。この際、研磨層101の主面101u、101dで表出する微小球体111は切断されて、研磨層101の主面101u、101dにおいて微小球体111の内壁面111wが表出する。切断された微小球体111からは、低沸点炭化水素が蒸発または空気中に放出することで内壁面111wが表出する。 Thereafter, by slicing the block-shaped polishing layer 101, a sheet-shaped polishing layer 101 is obtained. At this time, the microspheres 111 exposed on the main surfaces 101u and 101d of the polishing layer 101 are cut, and the inner wall surfaces 111w of the microspheres 111 are exposed on the main surfaces 101u and 101d of the polishing layer 101 . The inner wall surfaces 111w are exposed from the cut microspheres 111 by evaporating or releasing low boiling point hydrocarbons into the air.

図3(a)及び図3(b)は、研磨層101とクッション層103とを貼り合わせる工程を示す模式図である。 3(a) and 3(b) are schematic diagrams showing the process of bonding the polishing layer 101 and the cushion layer 103 together.

図3(a)に示すように、シート状にスライスされた研磨層101、両面テープ102及びクッション層103を準備した後、研磨層101と、クッション層103とを対向させて、研磨層101とクッション層103との間に両面テープ102を介在させる。なお、図3(a)、(b)の例では、接着剤層120がホットメルト接着剤層、接着剤層121が感圧型接着剤層であるとする。 As shown in FIG. 3A, after preparing the abrasive layer 101, the double-sided tape 102, and the cushion layer 103 sliced into sheets, the abrasive layer 101 and the cushion layer 103 are opposed to each other. A double-faced tape 102 is interposed between the cushion layer 103 and the cushion layer 103 . 3A and 3B, the adhesive layer 120 is assumed to be a hot-melt adhesive layer, and the adhesive layer 121 is assumed to be a pressure-sensitive adhesive layer.

まず、両面テープ102とクッション層103とを加圧し接着させ、続いて両面テープ102の接着剤層120と研磨層101とを加熱して接着させることで積層体を形成する(ホットメルト式接着)。 First, the double-sided tape 102 and the cushion layer 103 are pressurized and adhered, and then the adhesive layer 120 of the double-sided tape 102 and the polishing layer 101 are heated and adhered to form a laminate (hot-melt adhesion). .

この際、加熱することにより、接着剤層120の流動性、粘着性が増して、接着剤層120が研磨層101に密着し、接着剤層121がクッション層103に密着する。この際、第1主面101dでは、接着剤層120がポリマー110の表面110sに接するとともに、微小球体111内に入り込み、微小球体111の内壁面111wにも接する(図1(b)参照)。 At this time, the fluidity and adhesiveness of the adhesive layer 120 are increased by heating, so that the adhesive layer 120 adheres to the polishing layer 101 and the adhesive layer 121 adheres to the cushion layer 103 . At this time, on the first main surface 101d, the adhesive layer 120 contacts the surface 110s of the polymer 110, enters the microspheres 111, and contacts the inner wall surfaces 111w of the microspheres 111 (see FIG. 1B).

加熱温度は、例えば、80℃以上110℃以下に設定される。また、加熱時には、必要に応じて研磨層101から両面テープ102に向かう方向及びクッション層103から両面テープ102に向かう方向に圧力を加えてもよい。この際、微小球体111は、その外周がポリマー110によって囲まれていることから、熱膨張または変形が起きにくくなっている。 The heating temperature is set to, for example, 80° C. or higher and 110° C. or lower. During heating, pressure may be applied from the polishing layer 101 to the double-sided tape 102 and from the cushion layer 103 to the double-sided tape 102 as necessary. At this time, since the periphery of the microsphere 111 is surrounded by the polymer 110, thermal expansion or deformation hardly occurs.

研磨層101とクッション層103とが両面テープ102によって接着された後、積層体は、所望の形状(例えば、円板状)に裁断され、図1(a)に示すような研磨パッド100が形成される。 After the polishing layer 101 and the cushion layer 103 are adhered with the double-sided tape 102, the laminate is cut into a desired shape (for example, disc shape) to form a polishing pad 100 as shown in FIG. 1(a). be done.

このような研磨パッド100であれば、研磨層101の空隙は、外殻111aを持つ微小球体111によって構成される独立気泡なので、スラリーは、微小球体111を通過して研磨層101の内部まで侵入できない。これにより、スラリーは、研磨層101の第2主面101uから第1主面101dにまで浸透しない。すなわち、スラリーは、研磨層101の第2主面101uから両面テープ102にまで到達しない。 With such a polishing pad 100, since the voids in the polishing layer 101 are closed cells composed of the microspheres 111 having the outer shells 111a, the slurry penetrates into the polishing layer 101 through the microspheres 111. Can not. As a result, the slurry does not penetrate from the second main surface 101u of the polishing layer 101 to the first main surface 101d. That is, the slurry does not reach the double-sided tape 102 from the second main surface 101u of the polishing layer 101 .

さらに、研磨パッド100であれば、両面テープ102のホットメルト接着剤が接する微小球体111の内壁面を多く設けることができ、より両面テープ102が研磨層101に強固に密着する。例えば、両面テープ102の接着剤層120は、研磨層101のポリマー110の表面110sと微小球体111の内壁面111wとに接するので、研磨層101と両面テープ102との間でアンカー効果が働き、研磨層101と両面テープ102とが強固に密着する。これにより、研磨層101が両面テープ102から?がれにくくなる。 Further, with the polishing pad 100 , more inner wall surfaces of the microspheres 111 with which the hot-melt adhesive of the double-sided tape 102 contacts can be provided, so that the double-sided tape 102 adheres more firmly to the polishing layer 101 . For example, since the adhesive layer 120 of the double-sided tape 102 is in contact with the surface 110s of the polymer 110 of the polishing layer 101 and the inner wall surface 111w of the microsphere 111, an anchor effect works between the polishing layer 101 and the double-sided tape 102. The polishing layer 101 and the double-sided tape 102 are firmly adhered to each other. This makes it difficult for the polishing layer 101 to peel off from the double-sided tape 102 .

特に、本実施形態に係る研磨層101では、接着剤層120が第1主面101dにおいて平均粒径が20μm以下(例えば、15μm)である微細な微小球体111内に入りこむ。これにより、アンカー効果がより促進され、研磨層と接着層との剥離強度が大きくなる。 In particular, in the polishing layer 101 according to this embodiment, the adhesive layer 120 penetrates into the fine microspheres 111 having an average particle size of 20 μm or less (eg, 15 μm) on the first main surface 101d. This further promotes the anchor effect and increases the peel strength between the polishing layer and the adhesive layer.

さらに、研磨層の101の第1主面101dは、ポリマー110の表面110sと、微小球体111の内壁面111wとにより構成されているので、第1主面101dの表面積がポリマー110の表面110sのみで構成されている場合に比べて大きくなっている。これにより、接着剤層120の第1主面101dに対する接触面積が増大し、接着剤層120の研磨層101に対する密着力が向上する。 Further, since the first main surface 101d of the polishing layer 101 is composed of the surface 110s of the polymer 110 and the inner wall surfaces 111w of the microspheres 111, the surface area of the first main surface 101d is only the surface 110s of the polymer 110. It is larger than when it is composed of As a result, the contact area of the adhesive layer 120 with the first main surface 101d is increased, and the adhesion of the adhesive layer 120 to the polishing layer 101 is improved.

また、本実施形態では、研磨層101と両面テープ102との間に、止水層を設ける必要がない。これにより、研磨パッドの製造コスト上昇が抑えられる。また、研磨層101と両面テープ102との間に、止水層を設けたとしても、研磨層の空隙が微小球体111で構成されていない場合には、スラリーが研磨層から、研磨層と両面テープとの間にまで浸透する可能性があり、研磨層と止水層との密着力が低減する可能性がある。 In addition, in this embodiment, it is not necessary to provide a waterproof layer between the polishing layer 101 and the double-sided tape 102 . As a result, an increase in manufacturing cost of the polishing pad can be suppressed. Further, even if a waterproof layer is provided between the polishing layer 101 and the double-sided tape 102, if the voids in the polishing layer are not composed of the microspheres 111, the slurry will flow through the polishing layer and both sides of the polishing layer. There is a possibility that it will permeate between the tape and the adhesion between the abrasive layer and the waterproof layer.

また、本実施形態では、研磨層101の第1主面101dの表面粗さ(Ra)を1μm以下に調製する必要がない。これにより、研磨パッドの製造コスト上昇が抑えられる。本実施形態では、接着剤層120がアンカー効果によって研磨層101と強固に密着しているために、研磨層101と、両面テープ102との界面に隙間がほとんどないため、該界面へのスラリーの浸入を効果的に防止することができる。 Moreover, in the present embodiment, it is not necessary to adjust the surface roughness (Ra) of the first main surface 101d of the polishing layer 101 to 1 μm or less. As a result, an increase in manufacturing cost of the polishing pad can be suppressed. In the present embodiment, since the adhesive layer 120 is firmly adhered to the polishing layer 101 by the anchor effect, there is almost no gap at the interface between the polishing layer 101 and the double-sided tape 102, so that slurry does not enter the interface. Intrusion can be effectively prevented.

また、研磨パッド100においては、研磨層101に含まれる微小球体111の平均粒径が20μm以下(例えば、15μm)に制御され、研磨層101の密度が0.6g/cm以上0.9g/cm以下に調整されている。これにより、平均粒径が20μm以上の微小球体111が分散された研磨層に比べて、研磨対象物をより精密に研磨することができる。さらに、研磨パッド100による研磨レートも向上する。 Further, in the polishing pad 100, the average particle diameter of the microspheres 111 contained in the polishing layer 101 is controlled to be 20 μm or less (for example, 15 μm), and the density of the polishing layer 101 is 0.6 g/cm 3 or more and 0.9 g/cm 3 or more. cm 3 or less. As a result, the object to be polished can be polished more precisely than a polishing layer in which microspheres 111 having an average particle size of 20 μm or more are dispersed. Furthermore, the polishing rate by the polishing pad 100 is also improved.

また、本実施形態においては、第1溶液に含まれる微小球体111の平均粒径が5μm以上20μm未満であることから、第1溶液が流路501a、ポンプ401、切替弁410及び流路501bを通過する際の第1溶液の流動性が向上する。これにより、流路501a、ポンプ401、切替弁410及び流路501bのそれぞれにおける第1溶液の目詰まりが抑制される。この結果、研磨材料301中に異物が残存しにくくなる。 In addition, in the present embodiment, since the average particle size of the microspheres 111 contained in the first solution is 5 μm or more and less than 20 μm, the first solution flows through the channel 501a, the pump 401, the switching valve 410, and the channel 501b. The fluidity of the first solution during passage is improved. This suppresses clogging of the first solution in each of the channel 501a, the pump 401, the switching valve 410, and the channel 501b. As a result, foreign matter is less likely to remain in the polishing material 301 .

接着材層120、121の材料を変更した場合の研磨層101とクッション層103との間の剥離強度の相違を以下に示す。ここで、研磨層101は、ポリウレタン樹脂である。研磨層101に含まれる微小球体111の平均粒径は、15μmである。クッション層103の材料は、不織布材料である。 Differences in peel strength between the abrasive layer 101 and the cushion layer 103 when the materials of the adhesive layers 120 and 121 are changed are shown below. Here, the polishing layer 101 is polyurethane resin. The average particle diameter of the microspheres 111 contained in the polishing layer 101 is 15 μm. The material of the cushion layer 103 is a non-woven material.

表1に実施例1、2、比較例1、2における接着材層120、120の材料と、接着方法を示す。接着剤層の材料、接着方法以外については、実施例1、2、比較例1、2において、同条件で研磨パッド100が作製された。 Table 1 shows the materials of the adhesive layers 120 and 120 in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 and their bonding methods. The polishing pad 100 was produced under the same conditions as in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 except for the material of the adhesive layer and the bonding method.

Figure 0007176839000001
Figure 0007176839000001

実施例1、2、比較例1、2のそれぞれにおいて、研磨パッド100を少なくとも3枚以上作製し、3枚以上の内、1つは乾燥、1つは水に24時間浸漬、1つは10%過酸化水素水溶液(pH=2.5)に24時間浸漬させた。その後、それぞれの研磨パッド100における研磨層101とクッション層103との間の剥離強度の測定を行った。 In each of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2, at least three polishing pads 100 were prepared. % hydrogen peroxide aqueous solution (pH=2.5) for 24 hours. After that, the peel strength between the polishing layer 101 and the cushion layer 103 in each polishing pad 100 was measured.

図4は、研磨層101とクッション層103との間の剥離強度を示すグラフ図である。 FIG. 4 is a graph showing the peel strength between the abrasive layer 101 and the cushion layer 103. As shown in FIG.

接着剤としては、ホットメルト接着剤(アクリル系樹脂)、感圧型接着剤(アクリル系樹脂、ゴム系樹脂)のいずれかが用いられている。ホットメルト接着剤を用いた場合は、接着方法は、ホットメルト式であり、感圧型接着剤を用いた場合は、感圧である。 As the adhesive, either a hot-melt adhesive (acrylic resin) or a pressure-sensitive adhesive (acrylic resin, rubber resin) is used. When a hot-melt adhesive is used, the bonding method is hot-melt, and when a pressure-sensitive adhesive is used, it is pressure-sensitive.

図4から明らかなように、接着剤層120をホットメルト接着剤とした実施例1、2では、接着剤層120を感圧型接着剤とした比較例1、2に比べて、乾燥状態、水に24時間浸漬及び過酸化水素水溶液に24時間浸漬したいずれの場合でも、剥離強度が大きくなることが分かった。 As is clear from FIG. 4, in Examples 1 and 2 in which the adhesive layer 120 is a hot-melt adhesive, compared to Comparative Examples 1 and 2 in which the adhesive layer 120 is a pressure-sensitive adhesive, the dry state and water It was found that the peel strength increased in both cases of immersion for 24 hours and immersion in an aqueous hydrogen peroxide solution for 24 hours.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく種々変更を加え得ることは勿論である。各実施形態は、独立の形態とは限らず、技術的に可能な限り複合させることができる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiments and can be modified in various ways. Each embodiment is not limited to an independent form, and can be combined as much as technically possible.

100…研磨パッド
101…研磨層
101a…研磨面
101d…第1主面
101u…第2主面
102…両面テープ
103…クッション層
110…ポリマー
110s…表面
111…微小球体
111a…外殻
111b…内部空間
111w…内壁面
120、121…接着剤層
125…基材
200…製造装置
201…第1貯槽
202…第2貯槽
203…撹拌槽
204…型
212…容器
301…研磨材料
401、402…ポンプ
410、420…切替弁
501a、501b、501c、502a、502b、502c、503…流路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100... Polishing pad 101... Polishing layer 101a... Polishing surface 101d... 1st main surface 101u... 2nd main surface 102... Double-sided tape 103... Cushion layer 110... Polymer 110s... Surface 111... Microsphere 111a... Outer shell 111b... Internal space DESCRIPTION OF SYMBOLS 111w... Inner wall surface 120, 121... Adhesive bond layer 125... Base material 200... Manufacturing apparatus 201... 1st storage tank 202... 2nd storage tank 203... Stirring tank 204... Mold 212... Container 301... Polishing material 401, 402... Pump 410, 420... Switching valve 501a, 501b, 501c, 502a, 502b, 502c, 503... Flow path

Claims (4)

基材と、
ポットライフが150秒未満のプレポリマーと硬化剤との重合反応により形成されたポリウレタン樹脂と、前記ポリウレタン樹脂に分散され、前記ポリウレタン樹脂よりも軟らかい外殻と前記外殻に囲まれた内部空間とを有し平均粒径が20μm以下の微小球体とを含む層であって、前記基材側の第1主面と前記基材とは反対側で研磨面を構成する第2主面とを有し、前記第1主面が前記ポリウレタン樹脂の表面と前記ポリウレタン樹脂表面に沿って切断された前記微小球体の内壁面とにより構成された研磨層と、
前記基材と前記研磨層との間に設けられ、前記ポリウレタン樹脂の前記表面と前記微小球体の前記内壁面とに接するホットメルト接着剤層を含む両面テープと
を具備し、
前記微小球体は、加熱膨張性球体であり、加熱前の平均粒径が5μm以上20μm未満である
研磨パッド。
a substrate;
A polyurethane resin formed by a polymerization reaction of a prepolymer having a pot life of less than 150 seconds and a curing agent, an outer shell dispersed in the polyurethane resin and softer than the polyurethane resin, and an inner space surrounded by the outer shell. and microspheres having an average particle diameter of 20 μm or less, the layer having a first main surface on the substrate side and a second main surface constituting a polishing surface on the side opposite to the substrate. a polishing layer in which the first main surface is composed of the surface of the polyurethane resin and inner wall surfaces of the microspheres cut along the surface of the polyurethane resin;
a double-sided tape provided between the base material and the polishing layer and including a hot-melt adhesive layer in contact with the surface of the polyurethane resin and the inner wall surface of the microspheres ,
The microspheres are heat-expandable spheres, and have an average particle diameter of 5 μm or more and less than 20 μm before heating.
polishing pad.
請求項1に記載の研磨パッドであって、
前記ポリウレタン樹脂に分散された前記微小球体の平均粒径は、10μm以上20μm以下である
研磨パッド。
The polishing pad according to claim 1 ,
The polishing pad, wherein the microspheres dispersed in the polyurethane resin have an average particle size of 10 μm or more and 20 μm or less.
請求項1または2に記載の研磨パッドであって、
前記ホットメルト接着剤層がアクリル系樹脂である
研磨パッド。
The polishing pad according to claim 1 or 2 ,
A polishing pad, wherein the hot-melt adhesive layer is an acrylic resin.
請求項1~のいずれか1つに記載の研磨パッドであって、
前記基材が不織布材料であり、
前記両面テープの基材側の接着剤層が感圧型接着剤層である
研磨パッド。
The polishing pad according to any one of claims 1 to 3 ,
the substrate is a nonwoven material,
A polishing pad, wherein the adhesive layer on the substrate side of the double-sided tape is a pressure-sensitive adhesive layer.
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