JPH0419077A

JPH0419077A - スエード様研磨布

Info

Publication number: JPH0419077A
Application number: JP12146690A
Authority: JP
Inventors: Koji Nakagawa; 浩司中川; Shigeki Morimoto; 茂樹森本
Original assignee: Kanebo Ltd
Current assignee: Kanebo Ltd
Priority date: 1990-05-10
Filing date: 1990-05-10
Publication date: 1992-01-23

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は表面に垂直な紡錘状気孔を有するスェード様研
磨布に係り、更に詳しくは、垂直な紡錘状気孔を有し耐
圧性、研磨能率に優れた、特に集積回路素子用半導体基
板、高純度シリコン、化合物半導体等からなるウェハー
の鏡面加工、あるいはガラス、金属、セラミック等の仕
上研磨に好適なスェード様研磨布に関する。

（従来の技術）天然繊維、再生繊維または合成繊維からなる編織布又は
不織布、或いはこれらにスチレンブタジェンゴム、ニト
リルブタジェンゴム等のゴム状物質またはポリウレタン
エラストマー等の樹脂を充填して得られる基体に、ポリ
ウレタンエラストマーの溶液を塗布し、これを凝固液で
処理し湿式凝固を行って多孔質銀面層を形成せしめ、水
洗乾燥後、咳銀面層表面を研磨して得られるスェード様
研磨布は夙によく知られており、高純度シリコンや化合
物半導体からなるウェハーの鏡面加工工程、或いはガラ
ス製品、金属製品等の仕上研磨工程において、酸化セリ
ウム、酸化アルミニウム、酸化ゲイ素等の微粒子状砥粒
を分散せしめた研磨液を供給しながら研磨を行う遊翻砥
粒研慶用に広く使用されている。

従来使用されているスェード様研磨布は、各種研磨条件
を適宜変更して目的とする研磨精度のものを得ている。

例えば、研磨速度を上げるには、加工圧力を上げる方法
が、−ＩＩＩに行われている。

しかしながら、従来のスェード様研磨布は耐圧性に劣り
、加工圧力を高くすると垂直な紡錘状気孔構造が変形し
、砥粒を保持できなくなり、かえって研磨速度が低下す
るといった問題点あった。このため、半導体ウェハー等
の研磨加工は、低い加工圧力で長時間かけて研磨しなけ
ればならず、生産性の極めて悪いものであった。

（発明が解決しようとする課Ｂ）本発明者等は上述の如き問題点に鑑み、鋭意研究した結
果本発明を完成したものであって、本発明の目的は耐圧
性に優れ、高速且つ、加工傷がなく仕上状態に優れた研
磨加工が可能なスェード様研磨布を提供するにある。

（課題を解決するための手段）本発明の目的は、基体上に固形分に換算して１００重量
部のポリウレタンエラストマーと４〜３０重量部のポリ
塩化ビニル、ポリアミド及びポリアクリロニトリルより
なる群より選ばれた少なくとも１種の重合体を含有し垂
直な紡錘状気孔を有する多孔質銀面層を形成したことを
特徴とするウエード様研磨布によって達成される。

本発明に用いられる基体としては、綿、レーヨン、ポリ
アミド、ポリエステル、ポリアクリロニトリル等の繊維
またはこれらの混合物からなる編織布や不織布、或いは
これらにスチレンブタジェンゴム、ニトリルブタジェン
ゴム等のゴム状物質またはポリウレタンエラストマー等
の樹脂を充填して得られるものが挙げられるが、特にこ
れらに限定されるものではない。

本発明に於いて銀面形成用に使用されるポリウレタンエ
ラストマーとは、−船釣に有機ジイソシアネートとポリ
オール類を反応せしめて得られるものである。有機ジイ
ソシアネートとしては、例えばジフェニルメタン−４，
４′−ジイソノアネート、トリレン−２，４−ジイソシ
アネート　キシリレンジイソシアネート、シンクロヘキ
シルメタン−４，４′−ジイソシアネート、ヘキサメチ
レンジイソシアネート等、或はこれらの混合物が挙げら
れ、またポリオールとしては、ポリエチレンアジペート
グリコール、ポリプロピレンアジベトクリコール、ポリ
エチレンブチレンアジベートグリコール、ポリブチレン
アジペートグリコール、ポリエチレンブチレンアジベー
トグリコール、ポリペンタメチレンアジペートグリコー
ル等のポリエステルポリオール類、或いはポリエチレン
エーテルグリコール、ポリプロピレンエーテルグリコー
ル、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリへキ
サメチレンエーテルグリコール等のポリエーテルポリオ
ール類、さらにはラクトン環を開環重合したポリカプロ
ラクトン類等の両末端に水酸基を有する分子量５００〜
８．０００のグリコール等が挙げられる。

上述の如き組成からなるポリウレタンエラストマー溶剤
としては、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシ
ド、テトラヒドロフラン、ジメチルアセトアミド、エチ
ルアセテート、ジオキサンなどが挙げられるが、特にこ
れらに限定されるものではない、ポリウレタンエラスト
マー溶液のエラストマー固形分温度は、通常１０〜４０
重量％、好ましくは２０〜４０重量％である。エラスト
マー固形分１度が低過ぎる場合、溶液の粘度が低下し過
ぎ、基体への浸み込みが大きく、良好なる多孔質層が形
成されにくくなる。

本発明の研磨布を製造するには、上述の如き組成からな
るポリウレタンエラストマー溶液に、ポリ塩化ビニル、
ポリアミド、ポリアクリロニトリルからなる群より選ば
れた少なくとも１種の重合体を配合する必要がある。こ
こで、ポリ塩化ビニルとしては通常の塩化ビニルストレ
ートポリマーの他、塩化ビニルと酢酸ビニルの共同重合
体でもよい。又、ポリアミドとしては例えばナイロン６
゜ナイロン６・６．ナイロン８．ナイロン１２等が挙げ
られるが、特にこれらに限定されるものではない。この
うち、ポリ塩化ビニルは高い加工圧力に対する耐久性、
研ＷＩ能率に優れ、ポリアクリロニトリルは低い加工圧
力に於ける研磨能率に優れ好適である。

ポリウレタンエラストマー溶液に配合する上記重合体の
量は、ポリウレタンエラストマーの固形分１００重量部
に対して４〜３０１ｉ量部、好ましくは５〜２５重量部
である。配合量が４重量部より少ない場合は、耐圧性が
不十分で垂直な紡錘状気孔が変形し易く研磨速度が遅く
なり、配合量が３０重量部より大きい場合は、垂直な紡
錘状気孔が大き過ぎ且つ斑も多く、更に研磨加工した際
、被研磨体に加工傷が開発する。

かくして上述の様な組成に調整した銀面形成用のポリウ
レタン溶液を、前記基体上にロールコータ−、ナイフコ
ーターなどの適宜な塗布手段を用いて、−船釣に１５０
〜１５００　ｇ／ｍ”　、好ましくは３００〜１２００
ｇ／ｍ”の塗布量（溶液として）になるように塗布する
。次いで水あるいは水とポリウレタンエラストマーの溶
剤との混合液中に浸漬して湿式凝固せしめた後、脱溶剤
のための水洗し、更に乾燥をすることにより、基体面に
垂直且つ均一な紡錘状気孔を有する銀面層を具えたシー
ト状物質が得られる。続いて、サンドペーパー使用の表
面研削機などにより該シート状物質の銀面表面を研削す
ることにより、表面孔形状が均一で且つ断面孔形状が基
体面に垂直で均一な紡錘状気孔を有するスェード様研磨
布が得られる。

（発明の効果）本発明のスェード様研磨布は、垂直な紡錘状気孔構造が
強固であり、研磨時の加工圧力が高し１場合も変形しに
＜＜、遊離砥粒を良好に保持する。

このため、従来品に比べ研磨速度が飛躍的に向上し、加
工傷の発生も極めて少なく、耐久性及び研磨能率に優れ
た研磨ができる。

以下、実施例により本発明を詳述する。なお実施例中の
研磨能率、スェード孔構造の評価及び不良発生性は下記
の通りである。また、実施例中の「部」及び「％」は特
に断りのない限り「重量部Ｊ及び「重量％」を意味する
。

〈研磨能率〉平均粒径０，０１μのコロイダルシリカ（不二見研磨剤
社製、３％分散液）を研磨剤とし、得られた研磨布を用
い、スピードファム社製３６ＳＰＡＷ研磨機にて、５イ
ンチシリコンウェス１−の研磨試験を行った。

研磨条件加工圧力　１００ｇ／ｃｍ”　、２８０ｇ／ｃｍ” 定盤回転数　７７ｒｐｍ加工温度　４０℃ ３０分間研磨における研削深度（μ）を以て研磨能率と
した。

くスェード孔構造の評価〉得られた研磨布の切断面をａ徽鏡観察し、下記基準に準
拠しスェード孔構造を評価した。

○・・・良好な垂直紡錘状構造 △・・・やや乱れた垂直紡錘状構造 ×・・・著しく乱れた構造く不良発生性〉５万ルクスの照射光下にて加工傷（スクラッチ）を目視
により確認し、下記基準に準拠して評価した。

◎・・・５％未満 ○・・・５〜１０％ △・・・１０〜５０％ ×・・・５０％以上実施例１ナイロン短繊維（繊度１．５　ｄ　、長さ５１ｍｍ＞よ
りなるニードルバンチされた不織布（目付３００ｇ／ｍ
”、厚み２．０　ｍ　／　ｍ　）に、スチレン・ブタジ
ェン共重合体のエマルジョン溶液を含浸させ、加熱架橋
反応後、０．９　ｍ　ｍの厚さにスライスして繊維比率
４６％、スチレンブタジェン共重合体比率５４％の基体
を得た。

また、分子量１．５００のポリブチレンアジベトグリコ
ール１モル、ジフェニルメタン−４，４’ジイソノアネ
一ト４モル、エチレングリコール３モルを、ジメチルホ
ルムアミド中で溶液重合させて得た１度３０％のポリウ
レタンエラストマー溶液２００部に、カーボンブラック
粉末５部とステアリルアルコール３部を加え、更にポリ
塩化ビニル（商品名：ゼオン１２１３日本ゼオン社製）
６部をあらかじめジメチルホルムアミ１１００部に６０
℃で１２０分間加熱熔解した溶液を撹拌しながら混合し
、５０℃で１００分間撹拌して、粘度１００ボイズ／３
０℃の塗布液を得た。この塗重液のポリ塩化ビニルの割
合は、ポリウレタンエラストマー１００部に対し１０部
であった。

得られたポリウレタンエラストマー塗布液を、ロールコ
ータ−で基体上に８００ｇ／ｍ”ｌ布した後、３５℃の
凝固浴（水ニジメチルホルムアミド＝９０：１０重量比
）の中に浸漬して凝固させ、温水で充分に脱溶媒した後
、１２０’Ｃにて熱風乾燥を行った。

次いで、それぞれの表面を＃】２０のサンドベーパーに
て０．１５ｍｍ研削し、スェード様研磨布を得た。結果
は第１表の通りであった。

（実施例２〜４）実施例１で用いたポリ塩化ビニルに代えて、ナイロン６
　（商品名ニラツカマイト５０５０、大日本インキ化学
工業社製）、ナイロン８（商品名ニラフカマイト５００
３、大日本インキ化学工業社製）、或いはポリアクリロ
ニトリル（商品名：クラコートＰ−１２２（１、大日本
インキ化学工業社製）を用いる他は、実施例１と同様に
してスェード様研磨布を得た。結果は第１表の通りであ
った。

（比較例１）実施例１で配合したポリ塩化ビニルを用いない他は、実
施例１と同様の方法でスェード様研磨布を得た。

結果は第１表の通りであった。

（比較例２〜５）実施例１で用いたポリ塩化ビニルに代えてポリエチレン
、ポリプロピレン、ポリスチレン又はポリメチルメタク
リレートを用いる他は、実施例１と同様にしてスェード
様研磨布を得た。結果は第（実施例５〜１０．比較例６
〜７）ナイロン短繊維（繊維２ｄ、長さ５１ｍｍ）／ポリエス
テル短繊維（繊度２ｄ＝長さ５１ｍｍ）−５０１５０か
らなるランダムウェブをニードルパンチして得た不織布
（目付３００ｇ／ｍ”−厚み２．０　ｍ　／　ｍ　）に
、スチレン・ブタジェン共重合体のエマルジョン溶液を
含浸さセ、加熱架橋反応後、０．９　ｍ　ｍの厚さにス
ライスして繊維比率４６％、スチレンブタジェン共重合
体比率５４％の基体を得た６また、分子量２．０００のポリテトラメチレンエテルグ
リコール１モル、ジフェニルメタン−４４′−ジイソン
ア不−ト３モル、エチレングリコル２モルをジメチルホ
ルムアミド中で溶液重合させて、濃度３０％のポリウレ
タンエラストマー溶液を得た。このポリウレタンエラス
トマー溶液２００部Ｇこ、カーボンブラック粉末５部と
ステアリルアルコール３部を加え、更にポリウレタンエ
ラストマー１００部に対し第２表に示す如き量のポリ塩
化ビニルをジメチルホルムアミド１００部に６０″０で
１２０分間加熱溶解した溶液を撹拌しながら混合し、引
きａさ５０℃で１００分間撹拌して塗布液を得た。

Claims

【特許請求の範囲】

基体上に固形分に換算して１００重量部のポリウレタン
エラストマーと４〜３０重量部のポリ塩化ビニル、ポリ
アミド及びポリアクリロニトリルよりなる群より選ばれ
た少なくとも１種の重合体を含有し垂直な紡錘状気孔を
有する多孔質銀面層を形成したことを特徴とするウエー
ド様研磨布。