JP7538397B2

JP7538397B2 - 研磨パッド

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Publication number: JP7538397B2
Application number: JP2020051729A
Authority: JP
Inventors: 堅一小池; 真治岡田
Original assignee: Fujibo Holdings Inc
Current assignee: Fujibo Holdings Inc
Priority date: 2020-03-23
Filing date: 2020-03-23
Publication date: 2024-08-22
Anticipated expiration: 2040-03-23
Also published as: JP2021146487A

Description

本発明は研磨パッドに関し、詳しくはワークの平面部と外周側面とを同時に研磨するのに好適な研磨パッドに関する。

従来、半導体基板やガラス、金属、樹脂、セラミックスなど板状のワークの表面研磨をする研磨装置では、保持定盤に保持されたワークに対して研磨定盤に保持された研磨パッドを押し当てて研磨を行うようになっている。
一方、携帯電話やスマートフォンなどの携帯型端末を構成する筐体として、金属製や樹脂製のものが採用されており、デザイン上の差別化等を目的として、当該筐体の平面部と外周側面との境界部分に湾曲部を形成することが行われている。
前記筐体を製造する場合、切削加工や金型成型によって素材の外周に前記湾曲部を形成した後、表面全体に形成された切削跡やバリなどを研磨する必要があるが、このような湾曲部や外周側面の研磨を行うためには、弾性を有する研磨パッドをワークに押し付けて、研磨パッドをワークの形状に従って変形させながら研磨する必要がある。
このようなワークの平面部や外周側面等を同時に研磨するため、弾性変形可能な弾性パッドを弾性変形可能なベース層の表面に張り付けた研磨パッド（特許文献１）や、発泡ポリマー材料からなる剛毛を形成した研磨ブラシ（特許文献２）が知られている。

特開２０１７－３５７８３号公報特開２０１９－１９８９５８号公報

しかしながら、前記特許文献１の研磨パッドの場合、平面部と外周側面を同時に研磨することができず、外周側面を研磨するための専用キャリアを用意して、平面部の研磨と外周側面の研磨とを別々に行う必要があった。
また特許文献２では、前記ブラシ状の剛毛が自由に変形してワークの外周側面および湾曲部を研磨するものの、前記剛毛ではワークの表面全体への均一な接触ができずに未研磨部が生じる恐れがあった。
このような問題に鑑み、本発明はワークの形状に対する追従性を高めて、湾曲の形成された外周側面と平面部とを同時に研磨することが可能な研磨パッドを提供するものである。

すなわち請求項１の発明にかかる研磨パッドは、表面にワークが密着する研磨面が形成された研磨層と、当該研磨層の当該研磨面とは反対側の面に設けられた支持層とを有する研磨パッドにおいて、
前記研磨層は、シート状の研磨層平面部と、当該研磨層平面部の表面に相互に離隔して設けられるとともにその頂部に前記研磨面が形成された複数の研磨層凸部とから構成され、
前記支持層は、発泡倍率が１０～４０倍のフォーム素材からなり、かつ、シート状の支持層平面部と、当該支持層平面部の表面に相互に離隔して設けられるとともにその頂部で前記研磨層の前記研磨面とは反対側の面を支持する複数の支持層凸部とから構成されており、また、前記支持層凸部は断面正方形の角柱状に形成されており、
さらに、前記支持層凸部と支持層凸部との間に形成される空間部の幅は３～１５ｍｍであるとともに、支持層凸部の基部および頂部の一辺の長さは３～１０ｍｍに設定されており、前記支持層凸部の高さを５～２０ｍｍとし、かつ当該支持層凸部の基部の面積に対し、頂部の面積を０．１～１０倍としたことを特徴としている。
また、請求項２の発明にかかる研磨パッドは、表面にワークが密着する研磨面が形成された研磨層と、当該研磨層の当該研磨面とは反対側の面に設けられた支持層とを有する研磨パッドにおいて、
前記研磨層は、シート状の研磨層平面部と、当該研磨層平面部の表面に相互に離隔して設けられるとともにその頂部に前記研磨面が形成された複数の研磨層凸部とから構成され、
前記支持層は、発泡倍率が１０～４０倍のフォーム素材からなり、かつ、シート状の支持層平面部と、当該支持層平面部の表面に相互に離隔して設けられるとともにその頂部で前記研磨層の前記研磨面とは反対側の面を支持する複数の支持層凸部とから構成されており、
前記支持層凸部は、頂部が平坦に加工された円柱状、円錐台状、角錐台状のいずれか、又は断面台形状の帯状の突起を平行に複数設けたものであって、前記支持層凸部の基部の面積に対し、頂部の面積を０．１～１０倍としてあり、
前記支持層凸部の高さは５～２０ｍｍまたは支持層の厚みに対し７０～９０％に設定されており、
さらに、前記支持層凸部同士の間隔は０．５～２０ｍｍとされ、全ての支持層凸部における頂部の合計面積は、研磨パッドの外径面積に対して５～４０％となっていることを特徴としている。

前記請求項１及び請求項２の発明によれば、研磨のためにワークに押し当てて研磨パッドが変形しても、研磨層では前記研磨層凸部と研磨層凸部との間に位置する研磨層平面部が自由に変形し、各研磨層凸部の研磨面が良好にワークの表面形状に密着する。
一方、前記研磨層の変形に伴って支持層も変形するが、支持層凸部と支持層凸部との間には空間が形成されているため、各支持層凸部が独立的に変形して、支持している研磨層をワークの表面形状に密着させることができる。
その結果、研磨パッドの研磨面がワークの形状に対して追従して密着した状態を維持することができ、ワークの平面部と外周側面の表面粗さを同時に低減することが可能となっている。

研磨装置を示す側面図本実施例にかかる研磨パッドの断面図研磨パッドの平面図研磨パッドの使用状態を模式的に説明する図支持層の支持層凸部の他の形状を説明する斜視図支持層の支持層凸部の他の形状を説明する斜視図

以下、図示実施形態について本発明を説明すると、図１はワーク１を研磨する研磨装置２を示し、この研磨装置２は、上方に設けられてワーク１を保持する保持定盤３と、下方に設けられて研磨パッド４を保持する研磨定盤５と、前記ワーク１と研磨パッド４との間にスラリー（研磨液）を供給する図示しないスラリー供給手段とを備えている。
本実施例のワーク１は携帯電話やスマートフォンなどを構成する金属製や樹脂製の筐体となっており、当該ワーク１は例えば外形厚み０．５～１５．０ｍｍの厚みを有し、平面部と外周側面との境界部分には厚み方向に曲率半径０．２～５０．０ｍｍの湾曲部１ａが形成されている。
前記ワーク１は切削や金型成形といった手法で形成され、本実施例の研磨装置２では切削の際の切削痕や、成形時のバリを除去しつつ、これを平滑に研磨するものとなっており、特に前記ワーク１の平面部（図示下面）だけでなく、外周側面や湾曲部１ａの研磨も同時に行うようになっている。

前記保持定盤３および研磨定盤５はそれぞれ略円盤状を有しており、それぞれ図示しない駆動手段によって相互に回転するとともに、前記研磨定盤５は昇降可能に設けられている。
本実施例の研磨装置２では複数のワーク１を同時に研磨加工することが可能となっており、前記保持定盤３の表面には複数のワーク１を所定の配置で保持するための板状のキャリア６が設けられ、前記ワーク１は当該キャリア６に形成された複数の保持穴６ａの内側に配置されるようになっている。
そして、各ワーク１は保持定盤３の表面に装着されたワーク保持シート７の表面に保持されるようになっており、ワーク１を保持定盤３に装着する際には、ワーク１をワーク保持シート７に押し付けるようになっている。
そして、ワーク保持シート７によって保持されたワーク１は、前記キャリア６の保持穴６ａより突出した状態で保持され、これにより突出したワーク１の平面部や外周側面、湾曲部１ａを研磨パッド４によって研磨することが可能となっている。

前記研磨定盤５の上面には、略円盤状を有した研磨パッド４が両面テープ等によって固定されている。本実施例においては、特に前記ワーク１の湾曲部１ａを研磨する必要があることから、研磨パッド４は所要の厚さを有するとともに所要の圧縮弾性を有している。
前記研磨装置２を用いてワーク１を研磨する際、研磨パッド４を回転させながらワーク１に押し当て、これにより研磨パッド４がワーク１の形状に従って変形しつつ、ワーク１の表面や側面、湾曲部１ａの研磨を行うようになっている。
またワーク１の研磨加工を行う際、スラリー供給手段がワーク１と研磨パッド４との間にスラリーを供給するようになっている。

図２、図３は本実施例にかかる研磨パッド４の断面図および平面図を示し、前記研磨パッド４は、表面にワーク１が密着する研磨面が形成された研磨層１１と、当該研磨層１１の研磨面とは反対側の面に設けられた支持層１２とから構成されている。
前記研磨層１１は、発泡ポリウレタン樹脂と基材１３とが接着剤によって貼り合された構成を有しており、シート状のポリウレタン樹脂成形体の表面を切削加工することにより、研磨層平面部１１ａと研磨層凸部１１ｂを形成したものとなっている。
図２において、前記研磨層１１は、シート状の研磨層平面部１１ａと、当該研磨層平面部１１ａの表面に離隔して設けられた複数の研磨層凸部１１ｂを有し、各研磨層凸部１１ｂと研磨層凸部１１ｂとの間には溝状の空間が形成されるとともに、研磨層凸部１１ｂの頂部が前記ワーク１に密着する研磨面を構成している。
前記研磨層１１の厚さは０．４～２．０ｍｍとなっており、このうち研磨層平面部１１ａの厚さは研磨層１１厚みの１０～５０％、各研磨層凸部１１ｂの高さは研磨層１１厚みの５０～９０％に設定されている。
研磨層平面部１１ａが前記範囲に満たないと、当該研磨層平面部１１ａの発泡の一部が研磨層平面部１１ａを貫通してしまい、基材１３が露出して研磨スラリーが浸潤し、研磨層平面部１１ａと基材１３とが層間剥離する恐れがある。
一方、研磨層平面部１１ａが前記範囲を超えると、相対的に研磨面を構成する研磨層凸部１１ｂが低くなり、研磨パッド４の使用限界である研磨層凸部１１ｂの消失が早期に起きる恐れがある。

一方、図３に示す平面図において、前記研磨層凸部１１ｂは略正方形を有しており、その一辺の長さは０．１～５．０ｍｍに設定され、また研磨層凸部１１ｂと研磨層凸部１１ｂとの間に形成される溝状の空間の幅は０．００５～３．０ｍｍに設定されている。
ここで、前記研磨層凸部１１ｂの形状としては、本実施例のように平面視において正方形を有したものに限らず、様々な形状とすることができる。
例えば、研磨層凸部１１ｂを形成するための溝加工の際に、溝を直交させずに斜めに交差させることで、略ひし形の研磨層凸部１１ｂが得られ、そのほかにも円形などの形状とすることや、正方形の対角線上に溝を設け、１つの正方形に対し２つ、あるいは４つの二等辺三角形ができるような研磨層凸部１１ｂとすることも可能である。

前記支持層１２は、ポリエチレンフォームやポリウレタンフォーム、ポリスチレンフォーム、ポリプロピレンフォーム、および、ゴムなどの弾性を有する素材によって一体的に形成されており、図２に示すように、前記支持層１２は、シート状の支持層平面部１２ａと、当該支持層平面部１２ａの表面に離隔して設けられた複数の支持層凸部１２ｂとから構成されている。
このような構成により、各支持層凸部１２ｂと支持層凸部１２ｂとの間には溝状の空間が形成されるとともに、支持層凸部１２ｂの頂部が基材１３と接着することによって前記研磨層１１を支持するようになっている。
そして図２に示すように、前記支持層１２の厚さは６～２３ｍｍとなっており、このうち支持層平面部１２ａの厚さは１～３ｍｍ、または支持層１２の厚みに対し１０～３０％となっており、各支持層凸部１２ｂの高さは５～２０ｍｍまたは支持層１２厚みに対し７０～９０％に設定されている。
支持層凸部１２ｂの高さについては、高すぎるとワーク１を研磨する際に研磨パッド４が過剰に変形して研磨力が不足する恐れがあり、低すぎると研磨パッド４が変形しにくくなり、ワーク１の外周側面に密着することができずに未研磨部が生じる恐れがある。
また、支持層凸部１２ｂの高さは、研磨対象であるワーク１の厚みに対し０．１～１００倍となるように設定することで、ワーク１が底つきすることなく沈み込むことができる。
支持層平面部１２ａにおける支持層凸部１２ｂ同士の間隔は０．５～２０ｍｍとされ、全ての支持層凸部１２ｂにおける頂部の合計面積は、研磨パッド４の外径面積に対して５～４０％であることが好ましい。
支持層凸部１２ｂの高さ、間隔、および支持層凸部１２ｂにおける頂部の面積が前記範囲であると、ワーク１を容易に沈み込ませることができ、ワーク１の外周側面および湾曲部１ａへの追従性を向上させることができる。

前記支持層のショアＡ硬度は、１～２０度であることが好ましく、５～１５度であることがより好ましい。ショアＡ硬度が上記の範囲内であると、ワークを沈みこませた際に容易に変形することができる。
また、支持層のショアＡ硬度は研磨層平面部１１ａおよび前記研磨層凸部１１ｂを構成する樹脂のショアＡ硬度よりも小さく設定される。研磨面を構成する樹脂より支持層を構成する樹脂の硬度を小さくすることで、ワーク表面および外周側面に隙間なく研磨層を密着させながら、研磨面で保持したスラリーをワーク表面に作用させ研磨品質を向上させることができる。

また図３に示す平面図に示すように、支持層凸部１２ｂは断面正方形の角柱状を有し、基部および頂部の一辺の長さは３～１０ｍｍに設定され、また支持層凸部１２ｂと支持層凸部１２ｂとの間に形成される空間部の幅は３～１５ｍｍに設定されている。
なお、前記研磨層１１の研磨層凸部１１ｂと同様、前記支持層１２における支持層凸部１２ｂについても、その平面視形状を任意の形状とすることができる。
ここで、支持層凸部１２ｂとして角柱状のものを採用する他、支持層凸部１２ｂの形状として、例えば図５に示すように頂部が平坦に加工された円柱状、円錐台状、角錐台状としたものを採用することができる。
また図６に示すように、支持層凸部１２ｂとして断面台形状の帯状の突起を平行に複数設けたものとしてもよい。その際、各支持層凸部１２ｂの形状として、各支持層凸部１２ｂの基部の面積に対する頂部の面積の割合を０．１～１０倍の範囲とすることが耐久性と変形自由度の面からが望ましい。
ここで基部の面積とは、１つの支持層凸部１２ｂの基部を厚さ方向に対して垂直に切断した場合の面積、つまり、シート状の支持層平面部１２ａの研磨層１１側表面と同一高さの凸部断面の面積のことであり、頂部の面積とは、基部の面積を求めた支持層凸部１２ｂの頂部面積のことをいう。

また、図３に示すように、前記研磨層１１の研磨層凸部１１ｂの大きさと、前記支持層１２の支持層凸部１２ｂの大きさとを一致させる必要はなく、また同じ位置に設ける必要もない。
したがって、隣接する支持層凸部１２ｂと支持層凸部１２ｂとの間に研磨層凸部１１ｂが位置していたり、支持層凸部１２ｂの内側に研磨層凸部１１ｂが位置していてもよい。

このように構成された研磨層１１は、前記研磨層平面部１１ａおよび前記研磨層凸部１１ｂを構成する樹脂の破断伸度が２００～６００％の範囲に設定されていることが望ましい。
このように研磨層平面部１１ａおよび研磨層凸部１１ｂの伸度を設定することで、研磨パッド４によってワーク１を研磨した際、研磨層１１全体がワーク１の形状に追従することができるとともに、基材１３がない場合においても厚みの薄い研磨層凸部１１ｂと研磨層凸部１１ｂの間がワーク１の沈み込みにより破断することがない。
前記研磨層平面部１１ａおよび前記研磨層凸部１１ｂの伸度の測定は、研磨層平面部１１ａおよび研磨層凸部１１ｂを構成するシート状のポリウレタン樹脂成形体からダンベル形状（つかみ部幅２０ｍｍ、平行部幅１０ｍｍ、全長９０ｍｍ、試験長５０ｍｍ）に打ち抜いた試験片を作製し、当該試験片を測定機の上下エアチャックにはさんだ状態で、測定温度２０℃、引張速度１００mm/min、初期つかみ間隔５０mmで測定を開始し、試験片が破断するまでに伸長する長さを測定し、もとの長さに対するその割合をパーセントで表すことにより求めることができる。

前記研磨層平面部１１ａおよび前記研磨層凸部１１ｂのショアＡ硬度は、１０～７０度であることが好ましく、２０～６５度であることがより好ましい。ショアＡ硬度が上記の範囲内であると、研磨屑が被研磨物に過度に当たることを抑制し、研磨傷が低減し表面粗さを低減させることができる。

前記研磨層１１における基材１３は、曲げ弾性率が１～３ＧＰａの範囲である可撓性樹脂によって構成される。
前記曲げ弾性率は、サンプルサイズを長さ４０ｍｍ、幅１０ｍｍとし、支点距離２２ｍｍとし、ＪＩＳＫ７１７１に準拠して測定した時の値である。
なお、基材１３の曲げ弾性率は、使用した基材１３と同材料からなる厚さ１ｍｍのサンプルを用いて測定する。その他の条件については、ＪＩＳＫ７１７１に準拠して測定する。
基材１３の材料としては、ポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴと記載する場合がある）やポリ塩化ビニル等を使用することができ、厚さが０．１～０．５ｍｍのものを使用することができる。
基材１３は両面に接着剤を配することができ、接着剤としては、ポリアミド系接着剤やポリウレタン系接着剤、オレフィン系接着剤、ポリエステル系接着剤などを使用することができ、当該接着剤の厚さは１～５０μｍとすることができる。
接着剤は基材１３に塗工しても、両面テープとして市販されているものを使用してもよい。また、基材１３は両面テープに含まれる基材１３であってもよい。
前記基材１３を用いることにより、研磨パッド４をワーク１に押し当てた際に、前記研磨層１１を構成する研磨層平面部１１ａが過剰に引っ張られて破断するのを防止するものとなっている。

そして図４は、前記構成を有する研磨パッド４によってワーク１を研磨している際の状態を模式的に示したものとなっている。
上述したように、ワーク１を研磨する際には、保持定盤３に保持されたワーク１に対し、研磨定盤５に保持された研磨パッド４を下方から押し当てることで、研磨パッド４がワーク１の形状に沿って変形し、研磨面がワーク１の平面部、外周側面、および湾曲部１ａに密着するようになっている。
このように研磨パッド４がワーク１の形状に沿って変形すると、研磨層１１では、前記研磨層凸部１１ｂと研磨層凸部１１ｂとの間に位置する研磨層平面部１１ａが主に伸びるが、基材１３の曲げ弾性により研磨層１１が自由に変形することが抑制され、厚みの薄い研磨層平面部１１ａが伸びすぎて引き千切られてしまうことなく、各研磨層凸部１１ｂの研磨面がワーク１の表面形状に密着することができる。
また、ワーク１によって前記研磨層１１が変形すると、これに伴って前記支持層１２が変形し、その際研磨層１１が変形した部分に位置する各支持層凸部１２ｂには、それぞれ応力が作用することとなる。
本実施例の支持層１２では、隣接する支持層凸部１２ｂと支持層凸部１２ｂとの間に空間が形成されていることから、各支持層凸部１２ｂは作用する応力に応じて独立的に変形可能となっており、これにより研磨層１１をワーク１の表面形状に追従させて密着させることが可能となっている。
一方、各支持層凸部１２ｂは、それぞれの弾性回復力によって研磨層１１をワーク１に対して押し付けることから、研磨層１１をワーク１に対して均一に接触させることが可能となっている。
また前記研磨層１１には前記研磨層凸部１１ｂと研磨層凸部１１ｂとの間に空間が形成されていることから、ワーク１と研磨パッド４との間に供給されるスラリーが当該空間を流通可能であり、研磨時におけるスラリーの保持および排出を良好に行うことが可能となっている。
以上のことから、下記実験結果から明らかなように、本実施例の研磨パッド４を用いることにより、平面部や外周側面、湾曲部１ａを備えたワーク１であっても、平面部や外周側面、湾曲部１ａを同時に研磨することが可能となっている。

以下、前記構成を有する研磨パッド４の製造過程は、研磨層１１を用意する工程、支持層１２を用意する工程、基材１３を介して研磨層１１と支持層１２とを接合する工程を含む。各工程について説明する。

前記研磨層１１を製造する工程としては、まず研磨層１１を構成するポリウレタン樹脂成形体を湿式成膜法により形成する。
ここで湿式成膜法とは、成膜する樹脂を有機溶媒に溶解させ、その樹脂溶液をシート状の基材１３に塗布後、該有機溶媒は溶解するが該樹脂は溶解しない凝固液中に通して該有機溶媒を置換し、凝固させ、乾燥して発泡層を形成する方法となっており、例えば、特許第５４２１６３５号公報、特許第５８４４１８９号公報を参照して製造することができる。
成膜後のポリウレタンシート表面側にバフ処理を行い、研磨表面に開孔を形成するとともに厚みを均一としたのち、エンボスや切削により前記研磨層平面部１１ａと研磨層凸部１１ｂとが一体成形された構成が得られ、その後さらにバフ処理された面と反対側の面にポリエチレンテレフタレート樹脂からなる基材１３を含む片面離型紙付き両面テープを貼り合わせることで、研磨層１１を得ることができる。

次に、前記支持層１２の製造工程について説明すると、前記支持層１２には、ポリエチレンフォームやポリウレタンフォーム、ポリスチレンフォーム、ポリプロピレンフォーム、および、ゴムを素材として用いることができる。
支持層１２は市販のものを用いてもよく、製造したものを用いてもよい。市販の支持層１２としては、三和化工株式会社製「サンペルカ」、積水化学工業株式会社製「ソフトロン」、株式会社イノアックコーポレーション製「ＰＥライト」、日立化成株式会社製「ハイエチレン」、株式会社ＪＰＳ製「ミラマット」，旭化成株式会社製「サンテックフォーム」、東レ株式会社製「トーレペフ」、古河電気工業株式会社製「フォームエース」などのポリエチレンフォーム、ブリジストン化成品株式会社製「エバーライト」、日本発条株式会社製「スーパーシート」などのポリウレタンフォーム、ダウ化工株式会社製「スタイロエース－II」「スタイロフォーム（登録商標）」、積水化成品工業株式会社製「ダンマット」、ＪＳＰ社製「スチロダイア」などのポリスチレンフォーム、古河電気工業株式会社製「エフセル」、ＪＳＰ製「ピーブロック」、三井化学東セロ社製「パロニア」等のポリプロピレンフォーム等を市販品として入手することができる。
フォーム素材の場合、発泡倍率は１０～４０倍が好ましく、２０～４０倍がより好ましい。フォームの発泡倍率が前記範囲の下限値以上であれば、優れた圧縮性が得られ、フォームの発泡倍率が前記範囲の上限値以下であれば、優れた耐久性が得られる。
支持層１２の厚みは、５～２０ｍｍが好ましく、８～１５ｍｍがより好ましい。厚みが前記範囲の下限値以上であれば、支持層１２が変形しやすくワーク１の形状に追従しやすい。厚みが前記範囲の上限値以下であれば、研磨力が不足することなく良好な研磨特性が得られる。
前記支持層１２に対し、切削処理を行うことで、前記支持層平面部１２ａと支持層凸部１２ｂとが一体成型された支持層１２を得ることができる。

このようにして研磨層１１と支持層１２とが得られたら、研磨層１１を構成する基材１３を覆う離型紙を剥離し、研磨層平面部１１ｂに露出した基材１３の接着剤と支持層１２の支持層凸部１２ｂの頂部とを貼り合わせることで、研磨パッド４が得られることとなる。

以下、本発明にかかる実施例と、比較のために作製した比較例とに対して以下の研磨試験を行った。なお、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。
〔研磨試験〕
実験には研磨装置２としてラップマスター社製、３６ＰＬ－３Ｒを用い、研磨対象となるワーク１としてはアクリル樹脂板（平面部のサイズが６５ｍｍ×６５ｍｍ、厚み５ｍｍで端部に曲面加工によって湾曲部１ａが加工済み）を用いた。
前記研磨装置２の保持定盤３には前記アクリル樹脂板１０枚を、前記キャリア６の保持穴の内側に保持させ、研磨定盤５には下記実施例もしくは比較例にかかる研磨パッド４を両面テープによって固定した。
研磨条件としては、荷重：４７０ｇ／ｃｍ^２、研磨速度：上定盤２２ｒｐｍ／下定盤２６ｒｐｍに設定し、研磨時間：４ｍｉｎの条件で研磨を行った。
また研磨に用いるスラリーとして、平均粒度０．４μｍのアルミナ粒子５０質量％水分散液を、スラリー流量：５０ｍｌ／ｍｉｎで供給した。

研磨の結果については以下のように評価を行った。
＜研磨性能評価＞
研磨前のワーク１に対し研磨加工面となる平面部、および４つの面からなる外周側面の合計５か所に油性ペンで印をつけ、研磨後に全ての印が消失していた場合を〇とし、印が残っていた場合を×として研磨性能の評価を行った。
＜表面粗さ評価＞
研磨終了後のワーク１の平面部、湾曲部１ａについて表面粗さを測定し、ワーク１これらの表面粗さが２０ｎｍ未満である場合を〇、２０ｎｍ以上である場合を×として評価を行った。
ここで、表面粗さの測定には非接触粗さ測定機（ザイゴ株式会社製商品名「ＮｅｗＶｉｅｗ５０２２」）を用い、測定倍率は２倍、測定視野は横３０７．６０９μｍ×縦３０７．６０９μｍの範囲で設定して、表面粗さＲａを測定した。

〔実施例１〕
まず研磨層１１として、１００％モジュラス７．８ＭＰａのポリエステル系ポリウレタン樹脂の（３０質量部）及びＤＭＦ（７０質量部）を含む溶液１００質量部に、別途ＤＭＦ６０質量部、水５質量部を添加し、混合することにより樹脂含有溶液を得、当該樹脂含有溶液を濾過することにより不溶成分を除去した。
前記溶液をポリエステルシート上にナイフコータを用いて塗布厚みが０．８ｍｍとなるようキャストし、当該樹脂含有溶液がキャストされたポリエステルシートを凝固浴(凝固液は水)に浸漬して該樹脂含有溶液を凝固させた後、ポリエステルシートを剥離し洗浄・乾燥させて、伸度４０５％のポリウレタン樹脂シートを得た。
得られたポリウレタン樹脂シートの表面をバフ処理し、厚みを０．７３ｍｍとしたら、バフ処理面と反対面側に厚み０．１８８μｍ、曲げ弾性率２４００ＭＰａのＰＥＴ製の基材１３を接着剤で貼り合わせ、前記樹脂基材１３のポリウレタン樹脂シートが貼り合わされていない面側に、片側に離型紙を有する厚さ約０．１ｍｍの両面テープを接着した。
ポリウレタン樹脂シートの表面側に対し、切削加工により研磨層凸部１１ｂ（高さ：０．４５ｍｍ、頂部および基部の形状：３ｍｍ×３ｍｍの正方形、研磨層凸部１１ｂ同士の離隔幅：２ｍｍ）を設け、研磨層１１を作製した。
次いで、支持層１２として、厚さ２０ｍｍ、密度が３５ｋｇ／ｍ^３のポリエチレンフォーム（三和化工社製、商品名：サンベルカ）に対し、切削加工により支持層凸部１２ｂ（高さ：１８ｍｍ、頂部の形状：５ｍｍ×５ｍｍの正方形、基部の形状：５ｍｍ×５ｍｍの正方形、基部同士の離隔幅：３ｍｍ）を設けた。
次いで支持層凸部１２ｂと反対側の面に、片面に離型紙を有する両面テープを貼りつけ、研磨層１１と支持層凸部１２ｂ接着させることで研磨パッド４を製造した。

〔実施例２〕
前記実施例１に対し、前記支持層１２における支持層凸部１２ｂの形状を、頂部の形状：３ｍｍ×３ｍｍの正方形、基部の形状：５ｍｍ×５ｍｍの正方形、基部同士の離隔幅：３ｍｍと変更した以外、実施例１と同じ構成のものを使用した。
つまり実施例２では、前記支持層１２の支持層凸部１２ｂの形状を四角錘台とした。

〔実施例３〕
前記実施例１に対し、前記支持層１２における支持層凸部１２ｂの形状を、頂部の形状：１５ｍｍ×１５ｍｍの正方形、基部の形状：１．５ｍｍ×１．５ｍｍの正方形、基部同士の離隔幅：３ｍｍに変更した以外、実施例１と同じ構成のものを使用した。
つまり実施例３では、前記支持層１２の支持層凸部１２ｂの形状を逆四角錘台とした。

〔実施例４〕
前記実施例１に対し、前記支持層１２における支持層凸部１２ｂの形状を、頂部の形状：１．５ｍｍ×１．５ｍｍの正方形、基部の形状：４．５ｍｍ×４．５ｍｍの正方形、基部同士の離隔幅：３ｍｍに変更した以外、実施例１と同じ構成のものを使用した。
つまり実施例４では、前記支持層１２の支持層凸部１２ｂの形状を四角錘台とした。

〔比較例１〕
前記実施例１に対し、前記実施例１と同じ研磨層１１を用いた一方、前記支持層１２には支持層凸部１２ｂを形成しないものを使用した。換言すると、溝加工のされていないシート状の樹脂を支持層１２として使用した。ただし、支持層１２を構成する樹脂は第１、第２実施例と同じものを使用した。

〔比較例２〕
前記実施例１に対し、前記実施例１と同じ研磨層１１を用いた一方、前記支持層１２における支持層凸部１２ｂの形状を高さ：３ｍｍ、頂部の形状：５ｍｍ×５ｍｍの正方形、基部の形状：５ｍｍ×５ｍｍの正方形、基部同士の離隔幅：３ｍｍに変更した以外、実施例１と同じ構成のものを使用した。
つまり比較例２では、前記支持層１２の支持層凸部１２ｂの形状を角柱とするとともに、当該支持層凸部１２ｂの高さを低く設定した。

〔比較例３〕
前記実施例１に対し、前記実施例１と同じ研磨層１１を用いた一方、前記支持層１２として、厚さ２５ｍｍ、密度３５ｋｇ／ｍ^３のポリエチレンフォーム（三和化工社製、商品名：サンベルカ）を使用し、支持層１２における支持層凸部１２ｂの形状を高さ：２３ｍｍ、頂部の形状：５ｍｍ×５ｍｍの正方形、基部の形状：５ｍｍ×５ｍｍの正方形、基部同士の離隔幅：３ｍｍに変更した以外、実施例１と同じ構成のものを使用した。
比較例３では、前記支持層１２の支持層凸部１２ｂの形状を角柱とするとともに、当該支持層凸部１２ｂの高さを高く設定した。

実験の結果、実施例１～４については、研磨後のワーク１の表面にインクの印は見当たらず、表面粗さについても平面部、湾曲部１ａともに低減しており、良好な評価が得られた。
これに対し、比較例１，２は、平面部は研磨されているが外周側面にはインクの印が残り、表面粗さも低減することができず平面部と外周側面とを同時に研磨することができなかった。
比較例３については、研磨ムラがあり平面部および外周側面のところどころに未研磨部が見られ、表面粗さを低くすることができず、平面部と外周側面の両者を均一に研磨することができなかった。

１ワーク２研磨装置
３保持定盤４研磨パッド
５研磨定盤１１研磨層
１１ａ研磨層平面部１１ｂ研磨層凸部
１２支持層１２ａ支持層平面部
１２ｂ支持層凸部１３基材

Claims

表面にワークが密着する研磨面が形成された研磨層と、当該研磨層の当該研磨面とは反対側の面に設けられた支持層とを有する研磨パッドにおいて、
前記研磨層は、シート状の研磨層平面部と、当該研磨層平面部の表面に相互に離隔して設けられるとともにその頂部に前記研磨面が形成された複数の研磨層凸部とから構成され、
前記支持層は、発泡倍率が１０～４０倍のフォーム素材からなり、かつ、シート状の支持層平面部と、当該支持層平面部の表面に相互に離隔して設けられるとともにその頂部で前記研磨層の前記研磨面とは反対側の面を支持する複数の支持層凸部とから構成されており、また、前記支持層凸部は断面正方形の角柱状に形成されており、
さらに、前記支持層凸部と支持層凸部との間に形成される空間部の幅は３～１５ｍｍであるとともに、支持層凸部の基部および頂部の一辺の長さは３～１０ｍｍに設定されており、前記支持層凸部の高さを５～２０ｍｍとし、かつ当該支持層凸部の基部の面積に対し、頂部の面積を０．１～１０倍としたことを特徴とする研磨パッド。
表面にワークが密着する研磨面が形成された研磨層と、当該研磨層の当該研磨面とは反対側の面に設けられた支持層とを有する研磨パッドにおいて、
前記研磨層は、シート状の研磨層平面部と、当該研磨層平面部の表面に相互に離隔して設けられるとともにその頂部に前記研磨面が形成された複数の研磨層凸部とから構成され、
前記支持層は、発泡倍率が１０～４０倍のフォーム素材からなり、かつ、シート状の支持層平面部と、当該支持層平面部の表面に相互に離隔して設けられるとともにその頂部で前記研磨層の前記研磨面とは反対側の面を支持する複数の支持層凸部とから構成されており、
前記支持層凸部は、頂部が平坦に加工された円柱状、円錐台状、角錐台状のいずれか、又は断面台形状の帯状の突起を平行に複数設けたものであって、前記支持層凸部の基部の面積に対し、頂部の面積を０．１～１０倍としてあり、
前記支持層凸部の高さは５～２０ｍｍまたは支持層の厚みに対し７０～９０％に設定されており、
さらに、前記支持層凸部同士の間隔は０．５～２０ｍｍとされ、全ての支持層凸部における頂部の合計面積は、研磨パッドの外径面積に対して５～４０％となっていることを特徴とする研磨パッド。
前記研磨層は、前記研磨面とは反対の面に基材を有し、前記基材の曲げ弾性率が１～３ＧＰａの範囲であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の研磨パッド。