JP7474087B2 - Holding pad, manufacturing method thereof, and manufacturing method of polished product - Google Patents

Holding pad, manufacturing method thereof, and manufacturing method of polished product Download PDF

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Description

本発明は、保持パッド、その製造方法、及び研磨加工品の製造方法に関する。 The present invention relates to a holding pad, a manufacturing method thereof, and a manufacturing method for polished products.

従来、半導体デバイス及び電子部品等の材料、特に、Si基板(シリコンウェハ)、GaAs(ガリウム砒素)基板、ガラス、及びLCD(液晶ディスプレイ)用基板等の良好な端部形状を求められる材料に対し、研磨パッドを用いる研磨加工が行われている。このような研磨加工、中でも片面研磨加工においては、被研磨物を保持するための保持パッドが使用されることがある。被研磨物の平坦性、端部形状、及び面品位を向上させるために様々な保持パッドが提案されている。 Conventionally, polishing using polishing pads has been performed on materials such as semiconductor devices and electronic components, particularly materials that require good edge shapes, such as Si substrates (silicon wafers), GaAs (gallium arsenide) substrates, glass, and LCD (liquid crystal display) substrates. In such polishing, particularly in single-sided polishing, a holding pad may be used to hold the workpiece to be polished. Various holding pads have been proposed to improve the flatness, edge shape, and surface quality of the workpiece to be polished.

例えば、特許文献1には、ポリウレタン樹脂3~50wt%;DMF溶媒40~90wt%;および炭素数9~15のアルキルベンゼンスルホン酸またはその塩0.1~5wt%を含むことを特徴とする支持パッド用ポリウレタン樹脂組成物を用いて、高い圧縮率を有する保持パッドを得ることが開示されている。特許文献1によれば、そのような保持パッドは、内部に長くて大きい気孔が均一に形成され、低い密度を有しながらも、高い圧縮率および圧縮回復率を示すため、被研磨物に対してクッション性や吸着力に優れることが記載されている。 For example, Patent Document 1 discloses that a holding pad with high compression ratio is obtained using a polyurethane resin composition for a support pad, which is characterized by containing 3 to 50 wt % polyurethane resin, 40 to 90 wt % DMF solvent, and 0.1 to 5 wt % alkylbenzenesulfonic acid having 9 to 15 carbon atoms or its salt. Patent Document 1 describes that such a holding pad has long and large pores uniformly formed inside and has a low density, but also shows a high compression ratio and compression recovery rate, and therefore has excellent cushioning properties and adsorption power for the object to be polished.

特許第5372090号公報Japanese Patent No. 5372090

しかしながら、本発明者らが、上記特許文献1に記載のものを始めとする従来の保持パッドを詳細に検討したところ、従来の保持パッドにより被研磨物を保持して研磨を行うと、研磨後の被研磨物の端部形状に問題が生じることがわかった。 However, after the inventors of the present invention conducted a detailed study of conventional holding pads, including the one described in Patent Document 1, they found that when a workpiece is held and polished using a conventional holding pad, problems arise with the shape of the end of the workpiece after polishing.

例えば、特許文献1に記載されているような高い圧縮率を有する保持パッドにより被研磨物を保持して研磨を行うと、被研磨物が保持パッドに過度に沈み込むことに起因して、得られる被研磨物の端部がハネ形状又はダレ形状になる。また、逆に圧縮率の低い保持パッドにより被研磨物を保持して研磨を行うと、研磨時において被研磨物に局所的な応力が発生しやすいことに起因して、得られる被研磨物の端部がハネ形状又はダレ形状になる。したがって、圧縮率の高低に関わらず、被研磨物に良好な端部形状を付与することができる保持パッドが求められる。 For example, when an object to be polished is held and polished using a holding pad with a high compression ratio as described in Patent Document 1, the object to be polished sinks excessively into the holding pad, resulting in a wavy or droopy edge of the object to be polished. Conversely, when an object to be polished is held and polished using a holding pad with a low compression ratio, localized stress is likely to be generated in the object to be polished during polishing, resulting in a wavy or droopy edge of the object to be polished. Therefore, there is a demand for a holding pad that can give the object to be polished a good edge shape regardless of the compression ratio.

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、研磨後の被研磨物に良好な端部形状を付与することができる保持パッド、その製造方法、及び研磨加工品の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention was made in consideration of the above problems, and aims to provide a holding pad that can impart a good edge shape to the polished object after polishing, a manufacturing method thereof, and a manufacturing method of a polished product.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を進めた結果、保持面を軟質のままに維持しつつ、その表層付近の気泡間の壁厚を一定の範囲とした保持パッドが、研磨後の被研磨物に良好な端部形状を付与することができることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive research by the inventors to solve the above problems, they discovered that a holding pad that maintains a soft holding surface and has a certain range of wall thickness between bubbles near the surface can impart a good edge shape to the polished object after polishing, which led to the completion of the present invention.

すなわち、本発明は以下のとおりである。
[1]
被研磨物を保持するための保持面を有する樹脂シートを備える保持パッドであって、
前記樹脂シートは、内部に気泡を有し、
前記保持面から深さ50μmにおける樹脂の壁比率W50が、20%以上40%以下であり、
前記保持面から深さ100μmにおける樹脂の壁比率W100が、41%以上60%以下である、
保持パッド。
[2]
前記壁比率W100に対する、前記壁比率W50の減少率((W100-50)/W100×100)は、30%以上60%以下である、[1]記載の保持パッド。
[3]
前記樹脂シートを構成する樹脂の23±2℃における100%モジュラスは、5MPa以上20MPa以下である、[1]又は[2]に記載の保持パッド。
[4]
前記樹脂シートの前記保持面と反対側に、接着シートを更に有する、[1]~[3]のいずれか1つに記載の保持パッド。
[5]
前記樹脂シートと前記接着シートとの積層体の圧縮変形量は、40μm以上70μm以下である、[4]に記載の保持パッド。
[6]
有機溶媒に溶解した樹脂を含む樹脂溶液を、成膜基材上に塗布し、水系凝固液中で樹脂溶液を凝固させて樹脂シートを得る工程と、
得られた前記樹脂シートを延伸する工程と、を有する、
保持パッドの製造方法。
[7]
[1]~[5]のいずれか1つに記載の保持パッドに、被研磨物を保持する保持工程と、
保持された前記被研磨物を、研磨パッドを用いて研磨する研磨工程と、を有する、
研磨加工品の製造方法。
That is, the present invention is as follows.
[1]
A holding pad including a resin sheet having a holding surface for holding an object to be polished,
The resin sheet has air bubbles therein,
A resin wall ratio W50 at a depth of 50 μm from the holding surface is 20% or more and 40% or less,
The resin wall ratio W 100 at a depth of 100 μm from the holding surface is 41% or more and 60% or less.
Holding pad.
[2]
The holding pad according to [1], wherein a reduction rate of the wall ratio W50 to the wall ratio W100 (( W100- W50 )/ W100 x 100) is 30% or more and 60% or less.
[3]
The holding pad according to [1] or [2], wherein the 100% modulus at 23±2° C. of the resin constituting the resin sheet is 5 MPa or more and 20 MPa or less.
[4]
The holding pad according to any one of [1] to [3], further comprising an adhesive sheet on the opposite side of the resin sheet to the holding surface.
[5]
The holding pad according to [4], wherein the amount of compressive deformation of the laminate of the resin sheet and the adhesive sheet is 40 μm or more and 70 μm or less.
[6]
A step of applying a resin solution containing a resin dissolved in an organic solvent onto a film-forming substrate and coagulating the resin solution in a water-based coagulation liquid to obtain a resin sheet;
and stretching the obtained resin sheet.
A method for manufacturing a holding pad.
[7]
A holding step of holding an object to be polished on the holding pad according to any one of [1] to [5];
A polishing step of polishing the held object to be polished with a polishing pad.
Manufacturing method of polished products.

本発明によれば、研磨後の被研磨物に良好な端部形状を付与することができる保持パッド、その製造方法、及び研磨加工品の製造方法を提供することができる。 The present invention provides a holding pad that can impart a good edge shape to the polished object after polishing, a method for manufacturing the same, and a method for manufacturing a polished product.

本実施形態の保持パッドにおける樹脂シートの概略断面図である。4 is a schematic cross-sectional view of a resin sheet in the holding pad of the present embodiment. FIG. 本実施形態の保持パッドを用いて被研磨物の研磨を行う方法を例示する模式図である。1A to 1C are schematic diagrams illustrating a method for polishing an object to be polished using the holding pad of the present embodiment.

以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明の実施の形態(以下、「本実施形態」という。)について詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。なお、図面中、同一要素には同一符号を付すこととし、重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。さらに、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。 Below, an embodiment of the present invention (hereinafter referred to as "the present embodiment") will be described in detail with reference to the drawings as necessary, but the present invention is not limited to this, and various modifications are possible without departing from the gist of the invention. In the drawings, the same elements are given the same reference numerals, and duplicated explanations will be omitted. Furthermore, unless otherwise specified, the positional relationships such as up, down, left, and right will be based on the positional relationships shown in the drawings. Furthermore, the dimensional ratios of the drawings are not limited to those shown in the drawings.

[保持パッド]
本実施形態の保持パッドは、被研磨物を保持するための保持面を有する樹脂シートを備える保持パッドであって、樹脂シートは、内部に気泡を有し、保持面から深さ50μmにおける樹脂の壁比率W50が、20%以上40%以下であり、保持面から深さ100μmにおける樹脂の壁比率W100が、41%以上60%以下である。
[Retention pad]
The holding pad of this embodiment is a holding pad comprising a resin sheet having a holding surface for holding an object to be polished, the resin sheet having air bubbles therein, the resin wall ratio W50 at a depth of 50 μm from the holding surface being 20% or more and 40% or less, and the resin wall ratio W100 at a depth of 100 μm from the holding surface being 41% or more and 60% or less.

上記のような保持パッドにより被研磨物を保持して、被研磨物を研磨すると、研磨後の被研磨物に良好な端部形状を付与することができるが、その要因は、以下のように考えられる。ただし、要因は下記に限られない。 When an object to be polished is held by a holding pad such as the one described above and then polished, a good edge shape can be imparted to the object after polishing. The reasons for this are thought to be as follows. However, the reasons are not limited to those listed below.

高い圧縮率を有する従来の保持パッドにより被研磨物を保持して、被研磨物を研磨すると、被研磨物の端部を支持する応力が不十分となることにより、被研磨物の端部が保持パッドに対し過度に沈み込む傾向にある。その結果、被研磨物の中心部の研磨レートが向上し、被研磨物の研磨表面にはハネ形状又はダレ形状が生じやすい。一方、圧縮率が低い従来の保持パッドにより被研磨物を保持して、被研磨物を研磨すると、被研磨物に局所的な研磨圧力がかけられた場合、研磨圧力を応力分散することができない。その結果、被研磨物の一部分のみについて研磨レートが向上し、被研磨物の端部にハネ又はダレが生じる。 When an object to be polished is held by a conventional holding pad with a high compression ratio and polished, the stress supporting the edge of the object to be polished is insufficient, and the edge of the object to be polished tends to sink excessively into the holding pad. As a result, the polishing rate of the center of the object to be polished increases, and the polishing surface of the object to be polished is prone to have a wavy or droopy shape. On the other hand, when an object to be polished is held by a conventional holding pad with a low compression ratio and polished, if localized polishing pressure is applied to the object to be polished, the polishing pressure cannot be distributed by stress. As a result, the polishing rate increases only for a portion of the object to be polished, and wavy or droopy shapes occur at the edge of the object to be polished.

これに対して、本実施形態の保持パッドは、上記のような構成を有することにより、被研磨物の端部を支持する応力が十分に維持されつつ、研磨圧力を応力分散することができる。その結果、得られる被研磨物の端部形状がより良化する。特に、保持面から深さ50μmにおける樹脂の壁比率W50が、20%以上40%以下であるため、保持面が変形しやすく、研磨圧力を応力分散することができる。その結果、得られる被研磨物の端部形状がより良化する。また、保持面から深さ100μmにおける樹脂の壁比率W100が、41%以上60%以下であるため、被研磨物の端部を支持する応力を十分に維持することができる。その結果、得られる被研磨物の端部形状がより良化する。 In contrast, the holding pad of the present embodiment has the above-mentioned configuration, and therefore the stress supporting the end of the polished object can be sufficiently maintained while the polishing pressure can be stress-dispersed. As a result, the end shape of the polished object is improved. In particular, since the wall ratio W50 of the resin at a depth of 50 μm from the holding surface is 20% or more and 40% or less, the holding surface is easily deformed, and the polishing pressure can be stress-dispersed. As a result, the end shape of the polished object is improved. In addition, since the wall ratio W100 of the resin at a depth of 100 μm from the holding surface is 41% or more and 60% or less, the stress supporting the end of the polished object can be sufficiently maintained. As a result, the end shape of the polished object is improved.

ここで、「壁比率W」とは、樹脂と気泡の割合を示す値であり、気泡構造の指標となる。本明細書において、壁比率Wは、樹脂シートの保持面から所定の深さにおける断面の樹脂の割合として定義され、すなわち、以下の式(1)で定義される。なお、壁比率Wは、実施例に記載の方法により測定することができる。
壁比率W(%)=100×{Ap/(Ap+Ab)} (1)
Ap:樹脂シートの所定の深さにおける断面のうち、樹脂部分の占める面積
Ab:樹脂シートの所定の深さにおける断面のうち、気泡部分の占める面積
Here, the "wall ratio W" is a value indicating the ratio of resin to bubbles, and is an index of the bubble structure. In this specification, the wall ratio W is defined as the ratio of resin in a cross section at a predetermined depth from the holding surface of the resin sheet, that is, it is defined by the following formula (1). The wall ratio W can be measured by the method described in the examples.
Wall ratio W (%) = 100 × {Ap / (Ap + Ab)} (1)
Ap: Area of the resin portion in a cross section of the resin sheet at a predetermined depth Ab: Area of the air bubble portion in a cross section of the resin sheet at a predetermined depth

したがって、所定の深さにおける壁比率が100%に近い場合、その深さにおいて樹脂成分が多く、すなわち、気泡が少ないことを示す。また、壁比率が0%に近い場合、気泡が多いことを示す。したがって、本実施形態の保持パッドは、深さ100μmにおける気泡の割合よりも、深さ50μmにおける気泡の割合の方が多い。その結果、上記の通り、得られる被研磨物の端部形状がより良化する。また、後述するように、そのような保持パッドにより被研磨物を保持して被研磨物の研磨を行うと、被研磨物の平坦性が一層向上する傾向にある。 Therefore, when the wall ratio at a given depth is close to 100%, it indicates that there is a large amount of resin at that depth, i.e., there are few air bubbles. Also, when the wall ratio is close to 0%, it indicates that there are many air bubbles. Therefore, in the holding pad of this embodiment, the proportion of air bubbles at a depth of 50 μm is greater than the proportion of air bubbles at a depth of 100 μm. As a result, as described above, the end shape of the resulting polished object is improved. Also, as described later, when the polished object is held by such a holding pad and polished, the flatness of the polished object tends to be further improved.

なお、本実施形態において「被研磨物の平坦性がより向上する」とは、被研磨物の研磨された表面が全体としてより平坦であることを意味する。これは、グローバル平坦性が良好であるということもできる。また、「端部形状がより良化する」とは、被研磨物の研磨された表面のうち、その表面の端部がより平坦であることを意味する。これは例えば、被研磨物の外周に生じる、ダレ形状(「ロールオフ」ともいう。)やハネ形状(「スキージャンプ形状」ともいう。)が抑制されていることを意味する。 In this embodiment, "the flatness of the workpiece is improved" means that the polished surface of the workpiece is flatter overall. This can also be said to have good global flatness. Furthermore, "the edge shape is improved" means that the edge of the polished surface of the workpiece is flatter. This means, for example, that the sagging shape (also called "roll-off") and the jumping shape (also called "ski-jump shape") that occur on the outer periphery of the workpiece are suppressed.

[樹脂シート]
図1に、樹脂シートの概略断面図を示す。図1に示すように、本実施形態の樹脂シート1は、被研磨物を保持するための保持面2を有し、内部に気泡3を有するものである。
[Resin sheet]
A schematic cross-sectional view of a resin sheet is shown in Fig. 1. As shown in Fig. 1, a resin sheet 1 of this embodiment has a holding surface 2 for holding an object to be polished, and has air bubbles 3 inside.

樹脂シートの保持面は、適量の水を含ませて被研磨物を押し付けることで、保持面と被研磨物の表面との相互作用等により被研磨物を保持することができる。また、保持面は、被研磨物を保持しやすいように被研磨物よりも大きく設計されていてもよいし、複数の被研磨物を同時に保持できるよう構成されていてもよい。 The holding surface of the resin sheet can be soaked in an appropriate amount of water and pressed against the object to be polished, thereby holding the object to be polished through the interaction between the holding surface and the surface of the object to be polished. The holding surface may be designed to be larger than the object to be polished so that it is easier to hold the object, or may be configured to hold multiple objects to be polished at the same time.

さらに、本実施形態における樹脂シート1の構造としては、特に限定されないが、保持面2として皮膜(スキン層)を備え、スキン層の下部には厚み方向に縦長の気泡3を備えることが好ましい。また、気泡3は、互いに連通した連続気泡構造を有していてもよい。縦長の気泡3としては、例えば、本実施形態における樹脂シートの厚み方向に沿って、スキン層に向かって気泡径が漸次小さくなる形状を有するものが挙げられる。 Furthermore, the structure of the resin sheet 1 in this embodiment is not particularly limited, but preferably has a film (skin layer) as the retaining surface 2, and vertically elongated air bubbles 3 in the thickness direction below the skin layer. The air bubbles 3 may also have a continuous air bubble structure that communicates with each other. Examples of vertically elongated air bubbles 3 include those having a shape in which the air bubble diameter gradually decreases toward the skin layer along the thickness direction of the resin sheet in this embodiment.

樹脂シートが内部に有する気泡の形状は、特に限定されないが、例えば、略球状、錐体状、及び紡錘形状が挙げられる。錐体状や紡錘形状の場合、樹脂シートの厚み方向に長い錐体状、及び紡錘形状が好ましい。樹脂シートがこのような形状を有する気泡を含むことにより、樹脂シートの保持面が水を一層保持しやすくなるため、保持パットが被研磨物を一層確実に保持できる傾向にある。また、樹脂シートが樹脂シートの厚み方向に長い錐体状又は紡錘形状の気泡を有することで、上記壁比率W50及びW100を満たす樹脂シートを構成しやすくなる傾向にある。 The shape of the bubbles inside the resin sheet is not particularly limited, but examples thereof include substantially spherical, cone-shaped, and spindle-shaped. In the case of cone-shaped and spindle-shaped, cone-shaped and spindle-shaped bubbles that are long in the thickness direction of the resin sheet are preferable. When the resin sheet contains bubbles having such a shape, the holding surface of the resin sheet is more likely to hold water, so that the holding pad tends to hold the polished object more reliably. In addition, when the resin sheet has cone-shaped or spindle-shaped bubbles that are long in the thickness direction of the resin sheet, it tends to be easy to form a resin sheet that satisfies the wall ratios W 50 and W 100 .

樹脂シートの保持面から深さ50μmにおける樹脂の壁比率W50は、20%以上40%以下であり、好ましくは25%以上39%以下であり、より好ましくは30%以上38%以下である。壁比率W50が上記の範囲にあることにより、保持面が一層変形しやすく、研磨圧力を一層応力分散することができる。その結果、得られる被研磨物の平坦性が一層向上し、及び端部形状が一層良化する。更に、壁比率W50が上記の範囲にあると、被研磨物に対する保持パッドの追従性が一層向上するため、保持パッドは、被研磨物を被研磨物の厚さ方向に一層確実に吸着することができる。 The wall ratio W50 of the resin at a depth of 50 μm from the holding surface of the resin sheet is 20% or more and 40% or less, preferably 25% or more and 39% or less, more preferably 30% or more and 38% or less. When the wall ratio W50 is in the above range, the holding surface is more easily deformed, and the polishing pressure can be more easily dispersed. As a result, the flatness of the obtained polished object is further improved, and the end shape is further improved. Furthermore, when the wall ratio W50 is in the above range, the tracking ability of the holding pad to the polished object is further improved, so that the holding pad can more reliably adsorb the polished object in the thickness direction of the polished object.

樹脂シートの保持面から深さ100μmにおける樹脂の壁比率W100は、41%以上60%以下であり、好ましくは45%以上58%以下であり、より好ましくは47%以上55%以下である。壁比率W100が上記の範囲にあることにより、被研磨物の端部を支持する応力を一層十分に維持することができる。 The wall ratio W100 of the resin at a depth of 100 μm from the holding surface of the resin sheet is 41% or more and 60% or less, preferably 45% or more and 58% or less, and more preferably 47% or more and 55% or less. By having the wall ratio W100 in the above range, the stress supporting the end of the workpiece can be more sufficiently maintained.

上記壁比率W100に対する、上記壁比率W50の減少率((W100-50)/W100×100)は、好ましくは30%以上60%以下であり、より好ましくは31%以上50%以下であり、更に好ましくは32%以上45%以下であり、特に好ましくは32%以上40%以下である。上記減少率((W100-50)/W100×100)が上記の範囲にあることにより、保持面の変形のしやすさ、保持パッドの被研磨物に対する追従性、及び保持パッドが被研磨物の端部を支持する応力のバランスに一層優れる。その結果、得られる被研磨物の平坦性が一層向上し、及び端部形状が一層良化する。 The reduction rate of the wall ratio W50 relative to the wall ratio W100 (( W100- W50 )/ W100 x 100) is preferably 30% or more and 60% or less, more preferably 31% or more and 50% or less, even more preferably 32% or more and 45% or less, and particularly preferably 32% or more and 40% or less. When the reduction rate (( W100- W50 )/ W100 x 100) is within the above range, the balance of the ease of deformation of the holding surface, the ability of the holding pad to follow the workpiece to be polished, and the stress with which the holding pad supports the end of the workpiece to be polished is even better. As a result, the flatness of the resulting workpiece to be polished is further improved, and the end shape is further improved.

なお、壁比率W100及び壁比率W50は、特に限定されないが、例えば、後述する製造方法において、樹脂溶液中の有機溶媒の含有量を調整する方法、樹脂シートを延伸する方法、及びその延伸率を調整する方法などにより制御することができる。樹脂溶液中の有機溶媒の含有量が多いほど形成される気泡が大きくなり壁比率が小さくなる傾向にあり、有機溶媒の含有量が少ないほど壁比率が大きくなる傾向にある。また、樹脂シートを延伸することにより、延伸前の樹脂シートと比較して壁比率が小さくなり、延伸率により壁比率を調整することができる。 The wall ratio W100 and the wall ratio W50 are not particularly limited, but can be controlled, for example, by adjusting the content of the organic solvent in the resin solution, stretching the resin sheet, and adjusting the stretching ratio in the manufacturing method described later. The larger the content of the organic solvent in the resin solution, the larger the bubbles formed tend to be and the smaller the wall ratio tends to be, and the smaller the content of the organic solvent, the larger the wall ratio tends to be. In addition, by stretching the resin sheet, the wall ratio becomes smaller compared to the resin sheet before stretching, and the wall ratio can be adjusted by the stretching ratio.

本発明の効果をより有効かつ確実に奏する観点から、樹脂シートの平均厚さは、好ましくは0.50mm以上3.0mm以下であり、より好ましくは0.55mm以上2.0mm以下であり、更に好ましくは0.60mm以上1.5mm以下である。 From the viewpoint of more effectively and reliably achieving the effects of the present invention, the average thickness of the resin sheet is preferably 0.50 mm or more and 3.0 mm or less, more preferably 0.55 mm or more and 2.0 mm or less, and even more preferably 0.60 mm or more and 1.5 mm or less.

樹脂シートの圧縮変形量は、好ましくは20μm以上50μm以下であり、より好ましくは25μm以上45μm以下であり、更に好ましくは30μm以上40μm以下である。樹脂シートの圧縮変形量が上記の範囲にあることにより、被研磨物は保持パッドに一層適度に沈み込むことができるため、得られる被研磨物の平坦性が一層向上し、及び端部形状が一層良化する傾向にある。 The amount of compressive deformation of the resin sheet is preferably 20 μm or more and 50 μm or less, more preferably 25 μm or more and 45 μm or less, and even more preferably 30 μm or more and 40 μm or less. When the amount of compressive deformation of the resin sheet is within the above range, the polished object can sink more appropriately into the holding pad, which tends to further improve the flatness of the polished object obtained and further improve the edge shape.

なお、圧縮変形量とは、所定の初期荷重で加圧した時の試料の厚さと、所定の最終荷重で加圧した時の試料厚さとの比から求められる値であり、より詳細には、実施例に記載の方法により測定することができる。また、樹脂シートの圧縮変形量は、壁比率W50及びW100や、後述する樹脂シートを構成する樹脂の23±2℃における100%モジュラスを適宜調節することで制御することができる。 The amount of compressive deformation is a value calculated from the ratio of the thickness of the sample when pressed with a predetermined initial load to the thickness of the sample when pressed with a predetermined final load, and can be measured by the method described in the Examples in more detail. The amount of compressive deformation of the resin sheet can be controlled by appropriately adjusting the wall ratios W50 and W100 and the 100% modulus at 23±2°C of the resin constituting the resin sheet described later.

(樹脂)
樹脂シートを構成する樹脂は、特に制限されないが、例えば、ポリウレタン樹脂、ポリサルホン樹脂、及びポリイミド樹脂、その他従来の研磨パッドの樹脂シート部分に用いられる樹脂が挙げられる。本発明の効果をより有効かつ確実に奏する観点から、ポリウレタン樹脂が好ましい。樹脂シートを構成する樹脂は1種を単独で用いても又は2種以上を併用してもよい。
(resin)
The resin constituting the resin sheet is not particularly limited, but may be, for example, polyurethane resin, polysulfone resin, polyimide resin, or other resin used in the resin sheet portion of conventional polishing pads.From the viewpoint of more effectively and reliably achieving the effects of the present invention, polyurethane resin is preferred.The resin constituting the resin sheet may be used alone or in combination of two or more kinds.

ポリウレタン樹脂としては、特に制限されないが、例えば、ポリエステル系ポリウレタン樹脂、ポリエーテル系ポリウレタン樹脂、ポリエステル-エーテル系ポリウレタン樹脂及びポリカーボネート系ポリウレタン樹脂が挙げられる。ポリウレタン樹脂は1種を単独で用いても又は2種以上を併用してもよい。 The polyurethane resin is not particularly limited, but examples thereof include polyester-based polyurethane resin, polyether-based polyurethane resin, polyester-ether-based polyurethane resin, and polycarbonate-based polyurethane resin. One type of polyurethane resin may be used alone, or two or more types may be used in combination.

樹脂シートは、その他の添加剤を含んでいてもよい。その他の添加剤としては、保持パッドにおける樹脂シートに用いられ得るものであれば特に制限されないが、例えば、カーボンブラックなどの顔料、ノニオン系界面活性剤などの成膜安定剤及びアニオン系界面活性剤などの発泡調整剤が挙げられる。 The resin sheet may contain other additives. There are no particular limitations on the other additives as long as they can be used in the resin sheet in the holding pad, but examples include pigments such as carbon black, film-forming stabilizers such as nonionic surfactants, and foam regulators such as anionic surfactants.

樹脂シートを構成する樹脂の23±2℃における100%モジュラスは、好ましくは5.0MPa以上20.0MPa以下であり、より好ましくは5.5MPa以上10.0MPa以下であり、更に好ましくは6.0MPa以上8.0MPa以下である。100%モジュラスが上記の範囲にあることにより、被研磨物は保持パッドに一層適度に沈み込むができ、得られる被研磨物の平坦性が一層向上し、及び端部形状が一層良化する。 The 100% modulus at 23±2°C of the resin constituting the resin sheet is preferably 5.0 MPa or more and 20.0 MPa or less, more preferably 5.5 MPa or more and 10.0 MPa or less, and even more preferably 6.0 MPa or more and 8.0 MPa or less. By having the 100% modulus in the above range, the polished object can sink more appropriately into the holding pad, further improving the flatness of the polished object obtained and further improving the edge shape.

なお、「100%モジュラス」とは、その樹脂からなるシートを100%伸ばしたとき、すなわち、元の長さの2倍に伸ばしたとき、の引張力を試験片の初期断面積で除した値である。また、樹脂の23±2℃における100%モジュラスは、実施例に記載の方法により測定することができる。 The "100% modulus" is the tensile force when a sheet made of the resin is stretched 100%, i.e., when it is stretched to twice its original length, divided by the initial cross-sectional area of the test piece. The 100% modulus of the resin at 23±2°C can be measured by the method described in the Examples.

[接着シート]
本実施形態の保持パッドは、樹脂シートの保持面と反対側に、接着シートを更に有していてもよい。このような接着シートにより、研磨装置に保持パッドを固定することができる。
[Adhesive sheet]
The holding pad of this embodiment may further include an adhesive sheet on the side opposite to the holding surface of the resin sheet, which allows the holding pad to be fixed to the polishing apparatus.

接着シートに含まれる接着剤としては、特に制限されないが、例えば、ポリアミド系接着剤、ポリエステル系接着剤、エチレン-酢酸ビニル系接着剤、アクリル系接着剤、オレフィン系接着剤、エポキシ系接着剤、シアノアクリレート系接着剤、ポリウレタン系接着剤、及びシリコーン系接着剤が挙げられる。 The adhesive contained in the adhesive sheet is not particularly limited, but examples include polyamide-based adhesives, polyester-based adhesives, ethylene-vinyl acetate-based adhesives, acrylic-based adhesives, olefin-based adhesives, epoxy-based adhesives, cyanoacrylate-based adhesives, polyurethane-based adhesives, and silicone-based adhesives.

接着シートは、研磨装置と保持パッドとを接着できるものであれば特に限定されないが、例えば、基材の両面に上記接着剤が塗布されているものが挙げられる。そのような基材としては、特に限定されないが、例えば、芳香族エステル樹脂からなる基材、PET樹脂からなる基材が挙げられる。 The adhesive sheet is not particularly limited as long as it can bond the polishing device and the holding pad, but examples include a substrate in which the above-mentioned adhesive is applied to both sides. Examples of such substrates include, but are not particularly limited to, substrates made of aromatic ester resins and substrates made of PET resins.

樹脂シートと接着シートとの積層体の圧縮変形量は、好ましくは40μm以上70μm以下であり、より好ましくは50μm以上68μm以下であり、更に好ましくは55μm以上65μm以下である。上記積層体の圧縮変形量が上記の範囲にあることにより、被研磨物は保持パッドに一層適度に沈み込むことができるため、得られる被研磨物の平坦性が一層向上し、及び端部形状が一層良化する傾向にある。 The amount of compressive deformation of the laminate of the resin sheet and the adhesive sheet is preferably 40 μm or more and 70 μm or less, more preferably 50 μm or more and 68 μm or less, and even more preferably 55 μm or more and 65 μm or less. When the amount of compressive deformation of the laminate is within the above range, the polished object can sink more appropriately into the holding pad, which tends to further improve the flatness of the polished object obtained and further improve the end shape.

本実施形態の保持パッドの製造方法としては、上記構成を有する保持パッドを製造することができる方法である限り特に限定されないが、例えば、以下に記載する保持パッドの製造方法を好適に用いることができる。 The method for manufacturing the holding pad of this embodiment is not particularly limited as long as it is a method capable of manufacturing a holding pad having the above-mentioned configuration, but for example, the method for manufacturing the holding pad described below can be suitably used.

[保持パッドの製造方法]
本実施形態の保持パッドの製造方法は、有機溶媒に溶解した樹脂を含む樹脂溶液を、成膜基材上に塗布し、水系凝固液中で樹脂溶液を凝固させて樹脂シートを得る凝固工程と、得られた樹脂シートを延伸する延伸工程と、を有する。
[Method of manufacturing the holding pad]
The manufacturing method of the retaining pad of this embodiment includes a solidification process in which a resin solution containing a resin dissolved in an organic solvent is applied onto a film-forming substrate and the resin solution is solidified in a water-based coagulation liquid to obtain a resin sheet, and a stretching process in which the obtained resin sheet is stretched.

上記のような凝固工程と延伸工程とを有することにより、容易に壁比率W50が20%以上40%以下であり、かつ、壁比率W100が41%以上60%以下である樹脂シートを製造することができる。なお、以下、凝固工程により得られる樹脂シートは「延伸前の樹脂シート」ともいい、延伸工程により得られる樹脂シートは「延伸後の樹脂シート」ともいう。 By having the above-mentioned solidification step and stretching step, it is possible to easily produce a resin sheet having a wall ratio W50 of 20% or more and 40% or less and a wall ratio W100 of 41% or more and 60% or less. Hereinafter, the resin sheet obtained by the solidification step is also called "resin sheet before stretching", and the resin sheet obtained by the stretching step is also called "resin sheet after stretching".

(凝固工程)
凝固工程は、有機溶媒に溶解した樹脂を含む樹脂溶液を、成膜基材上に塗布し、水系凝固液中で樹脂溶液を凝固させて延伸前の樹脂シートを得る工程である。
(Solidification process)
The solidification step is a step in which a resin solution containing a resin dissolved in an organic solvent is applied onto a film-forming substrate, and the resin solution is solidified in a water-based solidification liquid to obtain a resin sheet before stretching.

一般的に、樹脂シートを形成する方法としては、湿式成膜法や乾式成型法(モールド法ともいう)が知られているが、本実施形態においては湿式成膜法を採用する。湿式成膜法では、樹脂を水混和性の有機溶媒に溶解させた樹脂溶液を成膜基材に連続的に塗布し、これを水系凝固液に浸漬することで樹脂をシート状に凝固再生させる。このようにして得られたシートの内部には、樹脂の凝固再生に伴い発生した多数の発泡が含まれている。そして、これを洗浄後乾燥させて長尺状の樹脂シートを得ることができる。以下、湿式成膜法の各工程について詳述する。 Generally, the wet film-forming method and the dry molding method (also called the molding method) are known as methods for forming a resin sheet, but the wet film-forming method is adopted in this embodiment. In the wet film-forming method, a resin solution in which a resin is dissolved in a water-miscible organic solvent is continuously applied to a film-forming substrate, which is then immersed in a water-based coagulating liquid to coagulate and regenerate the resin into a sheet. The inside of the sheet obtained in this manner contains numerous bubbles that are generated as the resin coagulates and regenerates. This can then be washed and dried to obtain a long resin sheet. Each step of the wet film-forming method will be described in detail below.

一般に、湿式成膜法は、準備工程、塗布工程、凝固再生工程を含み、必要に応じて、洗浄・乾燥工程や、延伸前の樹脂シートの表面を平坦化するための研削・除去工程を含んでもよい。 Generally, the wet film forming method includes a preparation process, a coating process, and a solidification and regeneration process, and may also include a cleaning and drying process, and a grinding and removal process to flatten the surface of the resin sheet before stretching, if necessary.

準備工程では、樹脂を、その樹脂を溶解可能であり、かつ、水混和性である有機溶媒に溶解させ、更に、必要に応じて添加剤を添加した後、それらを均一になるよう混合して、樹脂溶液を調製する。樹脂溶液は、濾過により凝集塊等を除去した後、真空下で脱泡しておくことが好ましい。 In the preparation process, the resin is dissolved in an organic solvent that is capable of dissolving the resin and is miscible with water, and additives are added as necessary. The mixture is then mixed uniformly to prepare a resin solution. It is preferable to remove aggregates and the like from the resin solution by filtration, and then degas the solution under vacuum.

上記樹脂としては、保持パッドで例示した樹脂を用いることができる。また、有機溶媒としては、特に限定されないが、例えば、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)、メチルエチルケトン(MEK)等の極性溶媒を用いることができる。上記の溶媒は、ポリウレタンを溶解可能で水混和性である。 The resin may be any of the resins exemplified for the holding pad. The organic solvent is not particularly limited, but may be, for example, a polar solvent such as N,N-dimethylformamide (DMF), N,N-dimethylacetamide (DMAc), tetrahydrofuran (THF), dimethylsulfoxide (DMSO), N-methylpyrrolidone (NMP), or methyl ethyl ketone (MEK). The above solvents are capable of dissolving polyurethane and are miscible with water.

また、樹脂溶液中の樹脂濃度に限定はないが、例えば、樹脂溶液全体に対して、10質量%以上50質量%以下とすることができる。本実施形態の製造方法により得られる樹脂シートの壁比率W50を一層容易に20%以上40%以下とし、かつ、壁比率W100を一層容易に41%以上60%以下とする観点から、樹脂溶液中の樹脂濃度は、樹脂溶液全体に対して、好ましくは15質量%以上45質量%以下である。同様の観点から、樹脂溶液中の樹脂濃度は、樹脂溶液全体に対して、より好ましくは20質量%以上40質量%以下であり、更に好ましくは20質量%以上35質量%以下である。なお、樹脂溶液中の樹脂濃度が低いほど形成される気泡が大きくなり、壁比率が小さくなる傾向にある。 In addition, the resin concentration in the resin solution is not limited, but can be, for example, 10% by mass or more and 50% by mass or less with respect to the entire resin solution. From the viewpoint of more easily making the wall ratio W 50 of the resin sheet obtained by the manufacturing method of this embodiment 20% to 40% and more easily making the wall ratio W 100 41% to 60% or less, the resin concentration in the resin solution is preferably 15% by mass or more and 45% by mass or less with respect to the entire resin solution. From the same viewpoint, the resin concentration in the resin solution is more preferably 20% by mass or more and 40% by mass or less, and even more preferably 20% by mass or more and 35% by mass or less with respect to the entire resin solution. Note that the lower the resin concentration in the resin solution, the larger the bubbles formed and the smaller the wall ratio tends to be.

さらに、樹脂溶液には、例えば、発泡を制御する発泡調整剤、ポリウレタンの凝固再生を安定化させる成膜安定剤、及び、発泡形成を安定化させるためのカーボンブラック等の添加剤を添加することができる。 Additionally, additives such as foam regulators to control foaming, film-forming stabilizers to stabilize the solidification and regeneration of polyurethane, and carbon black to stabilize foam formation can be added to the resin solution.

成膜安定剤としては、特に制限されないが、例えば、ノニオン系界面活性剤が挙げられる。具体的には、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物、グリセリン脂肪酸エステル、及びプロピレングリコール脂肪酸エステルのような炭素数3以上のアルキル鎖が付加した化合物等が挙げられる。 The film-forming stabilizer is not particularly limited, but examples thereof include nonionic surfactants. Specific examples include compounds having an alkyl chain with 3 or more carbon atoms added, such as polyoxyethylene alkyl ether, polyoxypropylene alkyl ether, polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ether, perfluoroalkyl ethylene oxide adduct, glycerin fatty acid ester, and propylene glycol fatty acid ester.

また、発泡調整剤としては、特に制限されないが、例えば、アニオン系界面活性剤が挙げられる。具体的には、例えば、ラウリル硫酸ナトリウム、カルボン酸塩、スルホン酸塩、硫酸エステル塩、及びリン酸エステル塩等が挙げられる。 The foaming regulator is not particularly limited, but examples thereof include anionic surfactants. Specific examples include sodium lauryl sulfate, carboxylates, sulfonates, sulfate ester salts, and phosphate ester salts.

塗布工程では、準備工程で調製された樹脂溶液を、常温下でナイフコータ等を用いて帯状の成膜基材に略均一に塗布するなどして塗膜を形成する。このとき、ナイフコータと成膜基材との間隙(クリアランス)を調整することで、樹脂溶液の塗布厚さ(塗布量)を調整することができる。 In the coating process, the resin solution prepared in the preparation process is applied uniformly to a strip-shaped film-forming substrate at room temperature using a knife coater or the like to form a coating film. At this time, the coating thickness (amount of coating) of the resin solution can be adjusted by adjusting the gap (clearance) between the knife coater and the film-forming substrate.

成膜基材としては、可撓性フィルム、不織布、及び織布等を用いることができる。成膜基材として不織布又は織布を用いる場合は、ポリウレタン溶液の塗布時にポリウレタン溶液が成膜基材内部へ浸透するのを抑制するため、基材を予め水又は有機溶媒水溶液(DMFと水との混合液等)に浸漬する前処理(目止め)を行うことが好ましい。成膜基材から樹脂シートを剥離して得る場合は、可撓性フィルムを用いるのがより好ましい。 Flexible films, nonwoven fabrics, woven fabrics, etc. can be used as the film-forming substrate. When using nonwoven fabric or woven fabric as the film-forming substrate, it is preferable to perform a pretreatment (sealing) by immersing the substrate in water or an aqueous organic solvent solution (such as a mixture of DMF and water) in order to prevent the polyurethane solution from penetrating into the film-forming substrate when the polyurethane solution is applied. When obtaining the film by peeling off the resin sheet from the film-forming substrate, it is more preferable to use a flexible film.

凝固再生工程では、塗布工程で得られた塗膜(樹脂溶液が塗布された成膜基材)を、樹脂に対して貧溶媒である水系凝固液(例えば、水や水を主成分とする溶媒)に浸漬し、樹脂溶液の塗布膜を内部に多数の発泡を有するシート状に凝固再生させる。 In the coagulation and regeneration process, the coating film obtained in the coating process (the film-forming substrate coated with the resin solution) is immersed in a water-based coagulation liquid (e.g., water or a solvent whose main component is water) that is a poor solvent for the resin, and the coating film of the resin solution is coagulated and regenerated into a sheet-like film with numerous bubbles inside.

水系凝固液中では、一般に、まず、塗布された樹脂溶液の表面に微多孔の形成された厚さ数μm程度のスキン層が形成され、その後、ポリウレタン溶液中の有機溶媒と凝固液との置換の進行により樹脂が成膜基材の片面にシート状に凝固再生する。このとき、典型的には、有機溶媒が樹脂溶液から脱溶媒し、有機溶媒と凝固液とが置換することにより、スキン層の下側(成膜基材側)にスキン層に形成された微多孔より孔径が大きく、シートの厚み方向に丸みを帯びた断面略三角状の発泡が略均等に分散した状態で形成された発泡層が形成されるが、気泡構造はこれに限らない。 In the aqueous coagulation liquid, a skin layer with a thickness of about several μm and micropores is generally formed on the surface of the applied resin solution, and then the organic solvent in the polyurethane solution is replaced with the coagulation liquid, causing the resin to coagulate and regenerate in a sheet on one side of the film-forming substrate. Typically, the organic solvent is removed from the resin solution and replaced with the coagulation liquid, forming a foam layer on the underside of the skin layer (the film-forming substrate side) with pores larger than the micropores formed in the skin layer and with roughly triangular cross-sections that are roughly evenly distributed in the thickness direction of the sheet, but the bubble structure is not limited to this.

洗浄・乾燥工程では、凝固再生工程で凝固再生した樹脂シートが成膜基材から剥離され、水等の洗浄液中で洗浄されて樹脂中に残留する有機溶媒が除去される。洗浄後、得られた樹脂シートを必要に応じてシリンダ乾燥機等で乾燥させる。 In the washing and drying process, the resin sheet that has been solidified and regenerated in the solidification and regeneration process is peeled off from the film-forming substrate and washed in a washing liquid such as water to remove any organic solvent remaining in the resin. After washing, the resulting resin sheet is dried in a cylinder dryer or the like as necessary.

シリンダ乾燥機は内部に熱源を有するシリンダを備える乾燥機であり、樹脂シートがシリンダの周面に沿って通過することで乾燥する。乾燥後の樹脂シートは、ロール状に巻き取られる。 A cylinder dryer is a dryer equipped with a cylinder with an internal heat source, and the resin sheet is dried by passing it along the circumferential surface of the cylinder. After drying, the resin sheet is wound up into a roll.

(延伸工程)
上記のように巻き取られた延伸前の樹脂シートは、延伸工程により所定の延伸率で延伸する。これにより、延伸前の樹脂シートが延伸されて、壁比率が変化する。樹脂シートの延伸率は105%以上300%以下であり、より好ましくは110%以上250%以下である。樹脂シートを構成する樹脂の種類によって異なるが、延伸率が105%以上であることにより、延伸後の樹脂シートを所定の壁比率としやすくなる傾向にあり、また、延伸率が300%以下であることにより、延伸後の樹脂シートの破断や過度の薄肉化を回避できる傾向にある。なお、「延伸率が105%である」とは、延伸前の樹脂シートの長さに対して1.05倍の長さに延伸されることを意味する。
(Stretching process)
The resin sheet before stretching wound up as described above is stretched at a predetermined stretch ratio by the stretching process. As a result, the resin sheet before stretching is stretched and the wall ratio changes. The stretch ratio of the resin sheet is 105% or more and 300% or less, more preferably 110% or more and 250% or less. Although it varies depending on the type of resin constituting the resin sheet, a stretch ratio of 105% or more tends to make the resin sheet after stretching have a predetermined wall ratio, and a stretch ratio of 300% or less tends to avoid breakage or excessive thinning of the resin sheet after stretching. Note that "stretch ratio is 105%" means that the resin sheet is stretched to a length 1.05 times the length of the resin sheet before stretching.

延伸工程において、その延伸態様は特に限定されないが、例えば、一軸延伸であってもよく、二軸延伸であってもよい。所望の壁比率を有する樹脂シートを一層容易に得ることができる観点から、延伸工程は、好ましくは一軸延伸である。一軸延伸する場合、その延伸方向は特に限定されず、縦方向に延伸してもよく、横方向に延伸してもよい。 In the stretching process, the stretching mode is not particularly limited, but may be, for example, uniaxial stretching or biaxial stretching. From the viewpoint of more easily obtaining a resin sheet having a desired wall ratio, the stretching process is preferably uniaxial stretching. When uniaxial stretching is performed, the stretching direction is not particularly limited, and may be stretched in the vertical direction or the horizontal direction.

本実施形態の保持パッドの製造方法は、更に研削・除去工程を有していてもよい。研削・除去工程とは、延伸後の樹脂シートの両面のうちの少なくとも一方を、バフ処理又はスライス処理で研削及び/又は一部除去する工程のことである。バフ処理やスライス処理により樹脂シートの厚みの均一化を図ることができ、樹脂シートの表面をより平坦にすることができる。その結果、被研磨物に対する保持力を一層均等化し、被研磨物の平坦性を一層向上させ、また端部形状を一層良化することができる。また、延伸後の樹脂シート表面のバフ処理量又はスライス処理量を適宜調節することにより、壁比率W100及び壁比率W50を適宜制御することができる。 The manufacturing method of the holding pad of this embodiment may further include a grinding/removal process. The grinding/removal process refers to a process in which at least one of both sides of the resin sheet after stretching is ground and/or partially removed by buffing or slicing. The thickness of the resin sheet can be made uniform by buffing or slicing, and the surface of the resin sheet can be made flatter. As a result, the holding force for the polished object can be made more uniform, the flatness of the polished object can be further improved, and the end shape can be further improved. In addition, the wall ratio W 100 and the wall ratio W 50 can be appropriately controlled by appropriately adjusting the amount of buffing or slicing of the resin sheet surface after stretching.

本実施形態における樹脂シートは、上述の湿式成膜法だけではなく、他の方法、例えば、特許第4624781号公報に開示されているような超臨界ガス発泡法によって100%モジュラスの異なる2種の熱可塑性ポリウレタンから製造することもできる。 The resin sheet in this embodiment can be manufactured from two types of thermoplastic polyurethanes with different 100% modulus by other methods, such as the supercritical gas foaming method disclosed in Japanese Patent No. 4624781, as well as the wet film formation method described above.

[研磨加工品の製造方法]
研磨加工品の製造方法は、上記保持パッドに、被研磨物を保持する保持工程と、保持された上記被研磨物を、研磨パッドを用いて研磨する研磨工程と、を有する。図2に、研磨加工品の製造方法の概略断面図を示す。図2では、初めに、研磨機の保持定盤21上に保持パッド10を固定し、被研磨物Wを保持させる。次いで、保持パッド10の保持面に被研磨物Wを保持した状態で、被研磨物Wの反対側の面(研磨される面)に研磨スラリー22を供給し、研磨装置の研磨用定盤23に装着された研磨パッド24を被研磨物Wに押し当てて回転させることにより、被研磨物Wを研磨することができる。以下、各工程について説明する。
[Method of manufacturing polished products]
The manufacturing method of the polished product includes a holding step of holding the object to be polished on the holding pad, and a polishing step of polishing the held object to be polished using the polishing pad. Figure 2 shows a schematic cross-sectional view of the manufacturing method of the polished product. In Figure 2, first, the holding pad 10 is fixed on the holding platen 21 of the polishing machine to hold the object to be polished W. Next, while the object to be polished W is held on the holding surface of the holding pad 10, a polishing slurry 22 is supplied to the opposite surface (surface to be polished) of the object to be polished W, and the polishing pad 24 attached to the polishing platen 23 of the polishing device is pressed against the object to be polished W and rotated, thereby polishing the object to be polished W. Each step will be described below.

保持工程としては、被研磨物を保持パッドに保持することができる工程であれば特に限定されないが、例えば、保持パッドの保持面と被研磨物との間に液体、好ましくは水溶液、を介在させることで、液体の表面張力により被研磨物を保持パッドに保持することが挙げられる。そのような水溶液としては、例えば、純水等が挙げられる。あるいは、保持工程は、保持パッドを介して、被研磨物を吸引することで被研磨物を保持パッドに保持してもよい。 The holding step is not particularly limited as long as it is a step that can hold the object to be polished on the holding pad, but for example, a liquid, preferably an aqueous solution, is interposed between the holding surface of the holding pad and the object to be polished, and the object to be polished is held on the holding pad by the surface tension of the liquid. An example of such an aqueous solution is pure water. Alternatively, the holding step may hold the object to be polished on the holding pad by sucking the object to be polished through the holding pad.

被研磨物としては、特に制限されないが、例えば、半導体デバイス及び電子部品等の材料、特に、Si基板(シリコンウェハ)、GaAs(ガリウム砒素)基板、ガラス、及びLCD(液晶ディスプレイ)用基板等の良好な端部形状を求められる材料等が挙げられる。 The object to be polished is not particularly limited, but examples include materials such as semiconductor devices and electronic components, particularly materials that require a good edge shape, such as Si substrates (silicon wafers), GaAs (gallium arsenide) substrates, glass, and LCD (liquid crystal display) substrates.

研磨工程は、保持された被研磨物を、研磨パッドを用いて研磨する工程である。研磨パッドとしては、従来公知の様々な研磨パッドを用いることができる。研磨工程は、一次研磨(粗研磨)であってもよく、二次研磨(仕上げ研磨)であってもよく、それら両方の研磨を兼ねるものであってもよい。 The polishing process is a process in which the held object to be polished is polished using a polishing pad. As the polishing pad, various conventionally known polishing pads can be used. The polishing process may be a primary polishing (rough polishing), a secondary polishing (finish polishing), or a process that combines both of these polishing processes.

研磨工程においては、保持定盤で被研磨物を研磨パッド側に押圧しながら、保持定盤と研磨用定盤とを相対的に回転させることで、被研磨物の加工面が研磨パッドで研磨加工される。保持定盤と研磨用定盤は、互いに異なる回転速度で同方向に回転してもよく、異方向に回転してもよい。 In the polishing process, the workpiece is pressed against the polishing pad by the holding platen while the holding platen and the polishing platen are rotated relative to each other, so that the processed surface of the workpiece is polished by the polishing pad. The holding platen and the polishing platen may rotate in the same direction at different rotational speeds, or in different directions.

研磨工程では、研磨剤として研磨スラリーを用いてもよい。そのような研磨スラリーとしては、特に限定されないが、例えば、水、過酸化水素に代表される酸化剤などの化学成分、添加剤、砥粒(研磨粒子;例えば、SiC、SiO2、Al23、CeO2)等を含むものが挙げられる。 In the polishing step, a polishing slurry may be used as an abrasive. Such a polishing slurry is not particularly limited, but may include, for example, a polishing slurry containing water, a chemical component such as an oxidizing agent represented by hydrogen peroxide, an additive, abrasive grains (abrasive particles; for example, SiC, SiO2 , Al2O3 , CeO2 ), etc.

以下、本発明を実施例及び比較例を用いてより具体的に説明する。本発明は、以下の実施例によって何ら限定されるものではない。
[実施例1]
25℃における100%モジュラスが9MPaであるポリエステル系ポリウレタン樹脂30%をジメチルホルムアミド(DMF)へ溶解させた溶液100質量部、20%カーボンブラックのDMF分散液7.9質量部、成膜安定剤(ノニオン系界面活性剤)2.7質量部、発泡調整剤(アニオン系界面活性剤)1.2質量部、水8質量部、及びDMF55質量部を混合撹拌することにより、樹脂溶液を得た。
The present invention will be described in more detail below using examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples.
[Example 1]
A resin solution was obtained by mixing and stirring 100 parts by mass of a solution in which 30% polyester-based polyurethane resin having a 100% modulus of 9 MPa at 25°C was dissolved in dimethylformamide (DMF), 7.9 parts by mass of a 20% carbon black dispersion in DMF, 2.7 parts by mass of a film-forming stabilizer (nonionic surfactant), 1.2 parts by mass of a foaming adjuster (anionic surfactant), 8 parts by mass of water, and 55 parts by mass of DMF.

次に、成膜基材として、PETフィルムを用意し、そこにナイフコータを用いて上記樹脂溶液を塗布し、塗膜を得た。 Next, a PET film was prepared as a film-forming substrate, and the above resin solution was applied to it using a knife coater to obtain a coating film.

次いで、得られた塗膜を成膜基材と共に、凝固液である水に浸漬し、樹脂を凝固再生して樹脂シートを得た。樹脂シートを凝固浴から取り出し、成膜基材を樹脂シートから剥離した後、樹脂シートを水からなる洗浄液に浸漬し溶媒であるDMFを除去した。その後、樹脂シートを乾燥しつつ巻き取った。 The resulting coating film was then immersed together with the film-forming substrate in water, which was a coagulation liquid, to coagulate and regenerate the resin, yielding a resin sheet. The resin sheet was removed from the coagulation bath, and the film-forming substrate was peeled off from the resin sheet. The resin sheet was then immersed in a cleaning solution consisting of water to remove the solvent DMF. The resin sheet was then wound up while being dried.

得られた厚さ0.80mmの延伸前の樹脂シートを横方向に140%延伸した後、延伸後の樹脂シートの表面に対してバフ処理を施して、0.64mmの厚さの樹脂シートを得た。 The resulting resin sheet before stretching, with a thickness of 0.80 mm, was stretched laterally by 140%, and the surface of the stretched resin sheet was then buffed to obtain a resin sheet with a thickness of 0.64 mm.

上記で得られた樹脂シートのバフ処理が施されていない面側に、剥離紙を備えたPET基材を含む接着シートを貼り合わせることで、保持パッドを得た。 A holding pad was obtained by attaching an adhesive sheet including a PET substrate with release paper to the side of the resin sheet obtained above that had not been buffed.

[実施例2]
25℃における100%モジュラスが6.3MPaであるポリエステル系ポリウレタン樹脂を用い、さらに得られた延伸前の樹脂シートを横方向に110%延伸したこと以外は実施例1と同様にして、保持パッドを作製した。
[Example 2]
A support pad was produced in the same manner as in Example 1, except that a polyester-based polyurethane resin having a 100% modulus of 6.3 MPa at 25° C. was used, and the obtained resin sheet before stretching was stretched 110% in the horizontal direction.

[比較例1]
凝固工程により得られた樹脂シートを延伸しなかったこと以外は実施例1と同様にして、保持パッドを作製した。
[Comparative Example 1]
A holding pad was produced in the same manner as in Example 1, except that the resin sheet obtained in the solidification step was not stretched.

[比較例2]
DMFの含有量を55質量部から30質量部へ変更したこと以外は実施例1と同様にして、保持パッドを作製した。
[Comparative Example 2]
A supporting pad was produced in the same manner as in Example 1, except that the content of DMF was changed from 55 parts by mass to 30 parts by mass.

[壁比率]
樹脂シートの保持面(接着シートを貼り合わせたのとは反対側の面)から100μm及び50μmの深さ地点における断層画像を、3次元計測X線CT装置(ヤマト科学社製 TDM1000H-II(2K))を用いて得た。次いで、得られた断層画像に対して画像処理ソフト(Volume Graphics社製 VG Studio MAX 3.0)を用いて、気泡部分の占める面積Abと樹脂部分の占める面積Apを測定し、上記式(1)に従って、壁比率を算出した。
[Wall ratio]
Tomographic images at depths of 100 μm and 50 μm from the holding surface of the resin sheet (the surface opposite to the surface to which the adhesive sheet was attached) were obtained using a three-dimensional measurement X-ray CT device (TDM1000H-II (2K) manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd.). Next, the area Ab occupied by the air bubble portion and the area Ap occupied by the resin portion were measured using image processing software (VG Studio MAX 3.0 manufactured by Volume Graphics Co., Ltd.) for the obtained tomographic images, and the wall ratio was calculated according to the above formula (1).

[圧縮変形量]
ショッパー型厚さ測定器(加圧面:直径1cmの円形)を用いて、日本工業規格(JIS L 1021)に準拠して、保持パッド(樹脂シートと接着シートとの積層体)の圧縮変形量を測定した。具体的には、初荷重で30秒間加圧した後の厚さt0を測定し、次に最終荷重のもとで5分間放置後の厚さt1を測定した。このとき、初荷重は100g/cm2、最終荷重は1120g/cm2であった。圧縮変形量は、下記式(2)で算出した。
圧縮変形量(μm)=t0-t1 (2)
[Compressive deformation amount]
Using a Shopper-type thickness gauge (pressure surface: circular with a diameter of 1 cm), the amount of compressive deformation of the holding pad (a laminate of a resin sheet and an adhesive sheet) was measured in accordance with the Japanese Industrial Standards (JIS L 1021). Specifically, the thickness t0 was measured after applying pressure for 30 seconds under an initial load, and then the thickness t1 was measured after leaving it for 5 minutes under a final load. At this time, the initial load was 100 g/ cm2 , and the final load was 1120 g/ cm2 . The amount of compressive deformation was calculated using the following formula (2).
Compressive deformation amount (μm) = t0 - t1 (2)

[研磨試験]
実施例及び比較例で得られた保持パッドから剥離紙を剥離し、剥離後の保持パッドを接着シート側で研磨機の保持定盤に貼り付けた。そして、被研磨物であるシリコンウェハ(直径12インチ×厚さ780μm)に対して、下記に示す研磨条件にて研磨を行った。
(研磨条件)
研磨機 :不二越株式会社製 MCP-150X
回転数 :(定盤)40rpm/(トップリング)41rpm
研磨圧 :100g/cm2
揺動 :20mm
研磨時間 :20分
研磨パッド :フジボウ愛媛株式会社製 スエードパッド#27
研磨剤 :フジミインコーポレーテッド社製 GLANZOX 1306(原液:水=1:20)
サンプル数 :各例につき25枚
[Polishing test]
The release paper was peeled off from the holding pads obtained in the Examples and Comparative Examples, and the holding pads after peeling were attached to the holding platen of a polishing machine with the adhesive sheet side. Then, a silicon wafer (diameter 12 inches × thickness 780 μm) as the object to be polished was polished under the polishing conditions shown below.
(Polishing conditions)
Polishing machine: Fujikoshi Corporation MCP-150X
Rotation speed: (platen) 40 rpm / (top ring) 41 rpm
Polishing pressure: 100g/ cm2
Oscillation: 20 mm
Polishing time: 20 minutes Polishing pad: Fujibo Ehime Co., Ltd. Suede pad #27
Abrasive: Fujimi Incorporated's GLANZOX 1306 (undiluted solution: water = 1:20)
Number of samples: 25 for each example

(端部形状)
上記研磨加工後の被研磨物について、光干渉式フラットネス測定装置(KLAテンコール社製、製品名「Wafersight」)によって端部形状を評価した。より詳細には、まず、上記研磨試験後の各シリコンウェハに対し、フラットネス測定を行った。得られた結果から、各シリコンウェハの外周部分におけるSFQR(site front least squares range)の最大値(SFQRmax)を求めた。なお、外周部分におけるSFQRは、被研磨物の端部に生じたダレ又はハネの程度を示す数値である。実施例及び比較例において得られたSFQRmaxについて、実施例1のSFQRmaxを100として標準化し、SFQRmaxが90以下であったものを「A」、SFQRmaxが90超100以下であったものを「B」、SFQRmaxが100超110未満であったものを「C」、SFQRmaxが110以上であったものを「D」、とそれぞれ判定した。結果を表1に示す。
(End Shape)
The end shape of the polished object after the above polishing process was evaluated using an optical interference flatness measuring device (manufactured by KLA Tencor Corporation, product name "WaferSight"). More specifically, first, flatness measurement was performed on each silicon wafer after the above polishing test. From the obtained results, the maximum value (SFQRmax) of SFQR (site front least squares range) at the outer periphery of each silicon wafer was obtained. The SFQR at the outer periphery is a numerical value indicating the degree of sagging or flapping occurring at the end of the polished object. The SFQRmax obtained in the examples and comparative examples was standardized with the SFQRmax of Example 1 set to 100, and SFQRmax of 90 or less was rated as "A", SFQRmax of more than 90 and less than 100 was rated as "B", SFQRmax of more than 100 and less than 110 was rated as "C", and SFQRmax of 110 or more was rated as "D". The results are shown in Table 1.

本発明の保持パッドは、半導体デバイス及び電子部品等の材料、特に、Si基板(シリコンウェハ)、GaAs(ガリウム砒素)基板、ガラス、及びLCD(液晶ディスプレイ)用基板等の良好な端部形状を求められる材料の研磨時に被研磨物を保持するのに用いられ、特に、シリコンウェハの研磨に好適に用いられる保持パッドとして、産業上の利用可能性を有する。 The holding pad of the present invention is used to hold the workpiece when polishing materials such as semiconductor devices and electronic components, particularly materials that require good edge shapes, such as Si substrates (silicon wafers), GaAs (gallium arsenide) substrates, glass, and LCD (liquid crystal display) substrates, and has industrial applicability as a holding pad that is particularly suitable for use in polishing silicon wafers.

Claims (7)

被研磨物を保持するための保持面を有する樹脂シートを備える保持パッドであって、
前記樹脂シートは、内部に気泡を有し、
前記保持面から深さ50μmにおける樹脂の壁比率W50が、20%以上40%以下であり、
前記保持面から深さ100μmにおける樹脂の壁比率W100が、41%以上60%以下であり、
前記樹脂シートを構成する樹脂が、ポリウレタン樹脂である、
保持パッド。
A holding pad including a resin sheet having a holding surface for holding an object to be polished,
The resin sheet has air bubbles therein,
A resin wall ratio W50 at a depth of 50 μm from the holding surface is 20% or more and 40% or less,
A resin wall ratio W100 at a depth of 100 μm from the holding surface is 41% or more and 60% or less,
The resin constituting the resin sheet is a polyurethane resin .
Holding pad.
前記壁比率W100に対する、前記壁比率W50の減少率((W100-50)/W100×100)は、30%以上60%以下である、請求項1記載の保持パッド。 2. The holding pad according to claim 1, wherein a reduction rate of the wall ratio W50 to the wall ratio W100 (( W100- W50 )/ W100 x 100) is 30% or more and 60% or less. 前記樹脂シートを構成する樹脂の23±2℃における100%モジュラスは、5MPa以上20MPa以下である、請求項1又は2に記載の保持パッド。 The holding pad according to claim 1 or 2, wherein the 100% modulus at 23±2°C of the resin constituting the resin sheet is 5 MPa or more and 20 MPa or less. 前記樹脂シートの前記保持面と反対側に、接着シートを更に有する、請求項1~3のいずれか1項に記載の保持パッド。 The holding pad according to any one of claims 1 to 3, further comprising an adhesive sheet on the side of the resin sheet opposite the holding surface. 前記樹脂シートと前記接着シートとの積層体の圧縮変形量は、40μm以上70μm以下である、請求項4に記載の保持パッド。 The holding pad according to claim 4, wherein the amount of compressive deformation of the laminate of the resin sheet and the adhesive sheet is 40 μm or more and 70 μm or less. 請求項1~5のいずれか1項に記載の保持パッドを製造する方法であって、
有機溶媒に溶解したポリウレタン樹脂を含む樹脂溶液を、成膜基材上に塗布し、水系凝固液中で樹脂溶液を凝固させて樹脂シートを得る工程と、
得られた前記樹脂シートを延伸する工程と、を有する、
造方法。
A method for manufacturing a support pad according to any one of claims 1 to 5, comprising the steps of:
A step of applying a resin solution containing a polyurethane resin dissolved in an organic solvent onto a film-forming substrate and coagulating the resin solution in a water-based coagulation liquid to obtain a resin sheet;
and stretching the obtained resin sheet.
Production method.
請求項1~5のいずれか1項に記載の保持パッドに、被研磨物を保持する保持工程と、
保持された前記被研磨物を、研磨パッドを用いて研磨する研磨工程と、を有する、
研磨加工品の製造方法。
A holding step of holding an object to be polished on the holding pad according to any one of claims 1 to 5;
A polishing step of polishing the held object to be polished with a polishing pad.
Manufacturing method of polished products.
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