KR102225294B1 - 유지 패드 - Google Patents

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KR102225294B1
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다카히로 구메
도시아키 다나카
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후지보 홀딩스 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 피연마물을 유지하기 위한 유지면을 갖는 폴리우레탄 수지 시트를 구비하는 유지 패드로서, 상기 폴리우레탄 수지 시트의 40℃에서의 저장 탄성률 E'은 0.3∼2.0 MPa이고, 또한, 상기 폴리우레탄 수지 시트의 흡수량이 95∼200 ㎎/50.3 ㎠인 유지 패드를 제공한다.

Description

유지 패드{HOLDING PAD}
본 발명은 유지 패드에 관한 것이다.
종래, 반도체 웨이퍼, 반도체 디바이스용 실리콘 웨이퍼, 각종 기록용 디스크의 기판 및 액정 디스플레이용 유리 기판 등, 특히 유리 기판의 정밀 평면 연마를 행하는 경우, 연마 헤드에 접착된 유지 패드를, 피연마물에 대하여 물에 의해 흡착시킴으로써 피연마물을 유지시킨 후에, 연마 패드를 이용하여 연마 가공한다. 유지 패드는, 연속 기포를 갖는 폴리우레탄 수지 등의 탄성 재료로 이루어진 시트를 구비하고, 그 시트의 표면(유지면)의 미세한 기포가 흡반과 같은 역할을 하여 피연마물을 유지할 수 있다. 즉, 그 시트는 유지층으로서 기능하는 것이다.
그런데, 유지 패드는 연마 가공시에 연마액(연마 슬러리)에 노출되기 때문에, 유지 패드가 구비하는 유지층의 내부에 존재하는 연속 기포에까지 연마액이 침입하는 경우가 있다. 일단 연마액이 침입하면, 유지층을 구성하는 탄성 재료의 탄성이 소실되거나 유지층이 팽윤하거나 하여 안정된 유지가 어려워지고, 그 결과 연마 가공성이 저하된다. 이것을 예방하는 대책으로서, 예컨대 특허문헌 1에는, 불소계 발수제를 포함하는 유지 패드가 개시되어 있다.
특허문헌 1 : 일본 특허 공개 평9-254027호 공보
특허문헌 1에 기재되어 있는 바와 같은 발수제를 이용한 경우, 연마액이 유지층 내부에 침입하는 것을 억제할 수 있다. 그러나, 유지 패드를 피연마물에 흡착시키기 위해 물을 이용하여 유지층의 유지면을 습윤 상태로 할 때, 발수제가 존재하기 때문에 물과의 친화성이 저하되어, 물을 튀긴 개소에서 흡착 불량이 일어나기 쉬워진다. 한편, 그와 같은 흡착 불량을 방지하기 위해 발수제의 첨가량을 줄이면, 유지층 내에서 발수제의 분산 불균일이 발생하고, 발수가 약한 부분으로부터 물이 침입하는 결과, 연마 가공시에 유지층에서 국소적으로 표피 마모가 생겨 피연마물을 안정적으로 유지하는 것이 어려워진다. 여기서, 「표피 마모」란, 유지층이 침수 등에 의해 팽윤한 결과, 그 유지층의 유지면이 연마 패드의 연마면과 직접 접촉하여 깎이거나, 혹은, 피연마물의 모서리부와 접촉하는 유지면이 그 모서리부에 의해 깎이거나 하여 구멍이 생기는 것을 의미한다. 이것은, 유지층이 팽윤하여 연마 헤드로부터 박리되고, 부분적으로 휘는 것에 기인하는 것이다.
본 발명은, 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 피연마물의 흡착 불량 및 표피 마모를 모두 억제할 수 있는 유지 패드를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 상기 목적을 달성하기 위해 예의 연구를 거듭한 결과, 유지 패드가, 40℃에서의 저장 탄성률 E'이 적당히 낮고, 또한, 특정한 흡수량 측정에 의한 흡수량이 적당한 범위에 있는 시트를 유지층으로서 구비하면, 상기 목적을 달성할 수 있는 것을 발견하여 본 발명을 완성했다.
즉, 본 발명은 하기와 같다.
[1] 피연마물을 유지하기 위한 유지면을 갖는 폴리우레탄 수지 시트를 구비하는 유지 패드로서, 상기 폴리우레탄 수지 시트의 40℃에서의 저장 탄성률 E'가 0.3∼2.0 MPa이고, 또한, 상기 폴리우레탄 수지 시트의 흡수량이 95∼200 ㎎/50.3 ㎠인 유지 패드.
[2] 상기 폴리우레탄 수지 시트의 40℃에서의 KEL이 1.0×105∼5.0×105 Pa-1인 상기 유지 패드.
[3] 상기 폴리우레탄 수지 시트를 구성하는 수지의 25℃에서의 100% 모듈러스가 4.0∼10.0 MPa인 상기 유지 패드.
[4] 상기 폴리우레탄 수지 시트는 발수제를 함유하는 것인 상기 유지 패드.
[5] 상기 발수제는 탄소수가 6∼8인 퍼플루오로알킬기를 갖는 불소계 발수제를 포함하는 것인 상기 유지 패드.
[6] 상기 폴리우레탄 수지 시트에 포함되는 상기 불소계 발수제의 60∼100 몰%가, 탄소수 6의 퍼플루오로알킬기를 갖는 불소계 발수제인 상기 유지 패드.
본 발명에 의하면, 피연마물의 흡착 불량 및 표피 마모를 모두 억제할 수 있는 유지 패드를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 유지 패드의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 흡착량의 측정에 이용하는 기구를 모식적으로 나타내는 투시도이다.
이하, 필요에 따라서 도면을 참조하면서, 본 발명을 실시하기 위한 형태(이하, 단순히 「본 실시형태」라고 함)에 관해 상세히 설명하지만, 본 발명은 하기 본 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러가지 변형이 가능하다. 또, 도면 중 동일 요소에는 동일 부호를 부여하는 것으로 하고, 중복 설명은 생략한다. 또한, 상하좌우 등의 위치 관계는, 특별히 언급하지 않는 한 도면에 나타내는 위치 관계에 기초하는 것으로 한다. 또한, 도면의 치수 비율은 도시한 비율에 한정되는 것은 아니다.
본 실시형태의 유지 패드는, 피연마물을 유지하기 위한 유지면을 갖는 폴리우레탄 수지 시트를 구비하는 유지 패드로서, 폴리우레탄 수지 시트의 40℃에서의 저장 탄성률 E'가 0.3∼2.0 MPa이고, 또한, 폴리우레탄 수지 시트의 흡수량이 95∼200 ㎎/50.3 ㎠이다.
도 1은, 본 실시형태에 따른 유지 패드의 일례를 나타내는 모식 단면도이다. 유지 패드(110)는, 폴리우레탄 수지 시트(이하, 단순히 「수지 시트」라고 함)(112)와 기재(114)를 이 순으로 적층하여 포함한다. 수지 시트(112)와 기재(114)는 서로 접합되어 있고, 이 예에서는, 수지 시트(112)와 기재(114)는 접착층(116)을 통해 접합되어 있다.
유지 패드(110)에 포함되는 수지 시트(112)는, 폴리우레탄 수지를 함유하고, 피연마물을 유지하기 위한 유지면(P)을 갖는 유지층으로서 기능한다. 수지 시트(112)의 저장 탄성률 E'은 40℃에서 0.3∼2.0 MPa이다. 40℃에서의 저장 탄성률 E'가 0.3 MPa 이상인 것에 의해, 연마 가공에 있어서 수지 시트(112)에 표피 마모가 생기기 어려워진다. 한편, 40℃에서의 저장 탄성률 E'이 2.0 MPa 이하인 것에 의해, 수지 시트(112)의 피연마물에 대한 흡착력이 높아져, 흡착 불량을 일으키기 어려워진다. 동일한 관점에서, 수지 시트(112)의 저장 탄성률 E'은, 40℃에서 0.4∼1.5 MPa이면 바람직하고, 0.5∼1.0 MPa이면 보다 바람직하고, 0.5∼0.7 MPa이면 더욱 바람직하다.
(저장 탄성률 E'의 측정 방법)
본 명세서에 있어서, 수지 시트의 저장 탄성률 E'은, 동적 점탄성 측정 장치(예컨대, 티ㆍ에이ㆍ인스트루먼트ㆍ재팬사 제조 상품명 「RSA III」)를 이용하여 하기 조건으로 2장 측정되며, 그 상가평균으로 한다.
[측정 조건]
ㆍ시료 치수 : 10 mm×10 mm×두께 0.8 mm×3장 겹침
ㆍ시험 방향 : 압축 모드
ㆍ하중 : 100 g/㎠
ㆍ왜곡 : 0.10%
ㆍ주파수 : 1 Hz
ㆍ온도 범위 : 20∼80℃, 승온 속도 : 5℃/min
ㆍ시료 두께 : 두께 측정기로 측정
ㆍ두께가 상이한 시료의 경우는 2 mm~3 mm의 범위가 되도록 겹쳐서 측정한다.
수지 시트(112)의 흡수량은 95∼200 ㎎/50.3 ㎠이다. 이 흡수량이 95 ㎎/50.3 ㎠ 이상인 것에 의해, 수지 시트(112)의 피연마물에 대한 흡착력이 높아져, 흡착 불량을 일으키기 어려워진다. 한편, 흡착량이 200 ㎎/50.3 ㎠ 이하인 것에 의해, 연마 가공에 있어서 수지 시트(112)에 표피 마모가 생기기 어려워진다. 동일한 관점에서, 수지 시트(112)의 흡수량은, 100∼160 ㎎/50.3 ㎠이면 바람직하고, 107∼150 ㎎/50.3 ㎠이면 보다 바람직하고, 110∼130 ㎎/50.3 ㎠이면 더욱 바람직하다.
(흡수량의 측정 방법)
수지 시트(112)의 흡수량은 하기와 같이 하여 측정된다. 도 2는, 수지 시트의 흡수량을 측정하는 데 이용되는 기구를 모식적으로 나타내는 투시도이다. 우선, 측정 대상인 시료(10)가 되는 직경 φ125 mm의 유지 패드(110), 및 염화비닐제의 맞대기 용접식 플랜지(20) 및 동일하게 염화비닐제의 판플랜지(30)(모두 JIS 10K-80A)를 준비한다. 플랜지(20, 30)는 내경 φ이 80 mm(단면적이 50.3 ㎠)이다. 다음으로, 시료(10)를 40℃의 건조기 내에서 10시간 이상 건조시킨다. 이후, 실온 20℃, 상대 습도 50%의 대기 분위기 중에서 작업을 행한다. 이어서, 시료(10)를 대기 분위기하에서 실온까지 자연 냉각시켜, 전자 천칭으로 그 질량을 측정한다. 다음으로, 도 2에 도시한 바와 같이, 시료(10)를, 그 유지면(P)을 맞대기 용접식 플랜지(20)측으로 하여, 맞대기 용접식 플랜지(20) 및 판플랜지(30) 사이에 두고 상하로부터 체결함으로써 고정한다. 이어서, 맞대기 용접식 플랜지(20)의 관 내에 20℃의 이온 교환수(W)를 300 mL 주입한다(이 때의 시료(10)의 유지면(P)으로부터의 수면의 높이는 약 60 mm가 된다.). 주입후 이들을 8시간 정치한 후에, 시료(10)를 고정으로부터 개방하여 꺼내고, 여과지에 의해 표면의 수분을 흡수한다. 이 때, 여과지를 시료(10)에 누르지 않고, 시료(10)의 표면을 어루만지듯이 하여 수분을 흡수한다. 그 후, 신속하게 시료(10)의 질량을 측정한다. 이온 교환수(W)를 주입하여 정치하는 전후에 있어서의 시료(10)의 질량차를, 수지 시트(112)의 흡수량으로 한다.
본 실시형태에 따른 수지 시트(112)가 전술한 범위의 저장 탄성률 E' 및 흡수량을 갖도록 제어하는 방법으로는, 예컨대 수지 시트(112)를 구성하는 수지의 25℃에서의 100% 모듈러스, 40℃에서의 KEL, 수지의 종류, 발수제의 첨가, 그 발수제의 종류 및 첨가량, 수지 시트(112)의 두께, 밀도 및 수지 시트(112)의 스킨층과는 반대측인 이면의 버프 가공량을 조정하는 방법을 들 수 있다.
수지 시트(112)를 구성하는 수지의 25℃에서의 100% 모듈러스는, 4.0∼10.0 MPa이면 바람직하고, 5.0∼9.0 MPa이면 보다 바람직하고, 5.0∼7.0 MPa이면 더욱 바람직하다. 이 100% 모듈러스가 4.0 MPa 이상인 것에 의해, 수지 시트(112)의 저장 탄성률 E'이 0.3 MPa 이상이 되기 쉬워지고, 10.0 MPa 이하인 것에 의해, 수지 시트(112)의 저장 탄성률 E'이 2.0 MPa 이하가 되기 쉬워진다. 또, 본 명세서에 있어서, 100% 모듈러스는, 실온 23±2℃의 환경하에서 수지 시트(112)와 동일한 재료를 이용한 무발포의 수지 시트(시험편)를 100% 늘렸을 때, 즉 원래 길이의 2배로 늘렸을 때의 인장력을 시험편의 초기 단면적으로 나눈 값이다.
수지 시트(112)의 40℃에서의 KEL은, 1.0×105∼5.0×105 Pa-1이면 바람직하고, 1.5×105∼4.0×105 Pa-1이면 보다 바람직하고, 2.0×105∼3.0×105 Pa-1이면 더욱 바람직하다. 이 KEL이 1.0×105 Pa-1 이상인 것에 의해, 수지 시트(112)가 변형되기 쉬워지고, 피연마물의 유지성 및 흡착성을 높일 수 있다. 또한, 연마 가공시에 피연마물의 면내 방향으로의 어긋남이 생기기 어려워진다. 한편, KEL이 5.0×105 Pa-1 이하인 것에 의해, 수지 시트(112)의 변형량을 적게 하여(즉, 연마 가공시의 수지 시트(112)의 유실량을 저감하여) 표피 마모의 발생을 보다 억제할 수 있고, 유지 패드(110)의 수명을 보다 길게 할 수 있다.
(KEL의 산출 방법)
본 명세서에 있어서, KEL(에너지 손실 인자)은, 상기 「저장 탄성률 E'의 측정 방법」과 동일한 조건으로 측정된 40℃의 저장 탄성률 E' 및 손실 탄성률 E"로부터, 하기 식(1a) 및 (1b)에 의해 산출된다.
KEL=tanδ×1012/(E'×(1+tanδ2)) (1a)
tanδ=E"/E' (1b)
본 실시형태에 따른 수지 시트(112)의 밀도(부피 밀도)는, 25℃에서 0.15∼0.30 g/㎠이면 바람직하다. 이 밀도가 0.15 g/㎠ 이상인 것에 의해, 수지 시트(112)의 영구 왜곡이 생기기 어려워지고, 또한 0.30 g/㎠ 이하인 것에 의해, 수지 시트(112) 전체에 걸쳐 피연마물을 보다 균일하게 유지하기 쉬워진다. 이러한 결과, 수지 시트(112)의 밀도가 상기 범위에 있는 것에 의해, 연마 가공시에 피연마물이 유지 패드(110)에 대하여 면내 방향으로 어긋나거나, 연마 가공시의 연마 불균일이 발생하거나 하는 것을 더욱 억제할 수 있다.
수지 시트(112)의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 0.2∼1.5 mm이어도 좋고, 0.6∼1.2 mm이어도 좋다. 또, 수지 시트(112)의 두께는, JIS K 6550(1994)에 기재된 측정 방법에 준거하여 측정된다. 즉, 수지 시트(112)의 두께 방향으로 초하중으로서 1 ㎠당 100 g의 하중을 가했을(부하했을) 때의 두께이다.
수지 시트(112)는, 수지 등의 매트릭스를 구성하는 재료(이하, 「매트릭스 재료」라고 함) 중에 복수의 기포(도시하지 않음)를 갖는 것이며, 소위 습식 성막법에 의해 형성된 것이어도 좋고, 건식 성형법에 의해 형성된 것이어도 좋지만, 본 발명의 목적을 보다 유효하고 확실하게 달성하는 관점에서, 바람직하게는 습식 성막법에 의해 형성된 것이다. 수지 시트(112)가 습식 성막법에 의해 형성된 것인 경우, 유지면(P)측에 도시하지 않은 치밀한 미다공이 형성된 스킨층을 갖고 있어도 좋다. 스킨층의 표면은 미세한 평탄성을 갖고 있다. 한편, 스킨층의 보다 내측(수지 시트(112)의 내부)에는, 스킨층의 미다공보다 큰 구멍 직경이며 수지 시트(112)의 두께 방향을 따라서 라운딩을 띤 단면이 삼각형인 보이드(연속 기포; 도시하지 않음)가 형성되어 있어도 좋다. 그 보이드는, 유지면(P)측의 크기가, 유지면(P)과 반대의 면측보다 작게 형성되어 있어도 좋다. 수지 시트(112)에는, 스킨층의 미다공보다 크고 보이드보다 작은 사이즈의 구멍(도시하지 않음)이 형성되어 있어도 좋다. 스킨층의 미다공, 보이드 및 작은 사이즈의 구멍은 서로 연통 구멍이며 메쉬형으로 연결되어 있어도 좋다.
수지 시트(112)를 구성하는 매트릭스 재료는, 폴리우레탄 수지를 가장 많이 포함하는 조성이라면 특별히 한정되지 않고, 예컨대 수지 시트(112)는, 그 매트릭스 재료의 전체량에 대하여 폴리우레탄 수지를 80∼100 질량% 포함하는 것이어도 좋다. 수지 시트(112)는, 그 전체량에 대하여 폴리우레탄 수지를 보다 바람직하게는 85∼100 질량% 포함하고, 더욱 바람직하게는 90∼100 질량% 포함하고, 특히 바람직하게는 90∼95 질량% 포함한다.
폴리우레탄 수지로는, 예컨대 폴리에스테르계 폴리우레탄 수지, 폴리에테르계 폴리우레탄 수지 및 폴리카보네이트계 폴리우레탄 수지를 들 수 있고, 이들은 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용된다. 이들 중에서는, 본 발명의 목적을 보다 유효하고 확실하게 나타내는 관점에서, 폴리에스테르계 폴리우레탄 수지가 바람직하다.
폴리우레탄 수지는, 통상의 방법으로 합성해도 좋고, 시판품을 입수해도 좋다. 시판품으로는, 예컨대 크리스본(DIC(주)사 제조 상품명), 산프렌(산요화성공업(주)사 제조 상품명), 레자민(다이니치정화공업(주)사 제조 상품명)을 들 수 있다. 폴리우레탄 수지는 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용된다.
수지 시트(112)는, 폴리우레탄 수지 이외에, 폴리술폰 수지 및/또는 폴리이미드 수지 등의 다른 수지를 포함해도 좋다. 폴리술폰 수지는, 통상의 방법으로 합성해도 좋고, 시판품을 입수해도 좋다. 시판품으로는, 예컨대 유델(솔베이어드밴스드폴리머즈(주)사 제조 상품명)을 들 수 있다. 폴리이미드 수지는, 통상의 방법으로 합성해도 좋고, 시판품을 입수해도 좋다. 시판품으로는, 예컨대 오람(미쓰이화학(주)사 제조 상품명)을 들 수 있다.
수지 시트(112)는, 매트릭스 재료 이외에 발수제를 함유하면 바람직하다. 발수제로는, 예컨대 불소계 발수제, 실리콘계 발수제 및 탄화수소계 발수제를 들 수 있다. 이들 중에서도, 본 발명의 목적을 보다 유효하고 확실하게 달성하는 관점에서, 불소계 발수제가 바람직하다. 발수제는 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용된다.
불소계 발수제로는, 예컨대 퍼플루오로알킬기를 갖는 화합물(불소계 발수제)을 들 수 있고, 바람직하게는, 하기 식(2)로 표시되는 불소 텔로머를 들 수 있다.
Rf-R-X (2)
여기서, Rf는 퍼플루오로알킬기를 나타내며, 그 탄소수는 3∼8이고, 바람직하게는 4∼8이고, 보다 바람직하게는 6∼8이고, 특히 바람직하게는 6이다. 또한, R은 알킬렌기를 나타내며, 그 탄소수는 2∼6이고, 바람직하게는 2∼4이고, 특히 바람직하게는 2이다. X는 작용기를 나타내고, 예컨대 수산기, CH2=CHC(=O)CO-, H(OCH2CH2)xO-, YSO3-[Y는 수소 원자 또는 NH4를 나타낸다.] 등을 들 수 있고, 바람직하게는 수산기이다. 또한, 퍼플루오로알킬기를 갖는 화합물로서, 수지를 퍼플루오로알킬기로 변성한 화합물도 들 수 있다. 수지로는, 수지 시트에 대한 분산성 및 시간 경과 안정성을 향상시키는 관점에서, 유지 패드의 수지 시트를 구성할 수 있는 수지, 예컨대 폴리우레탄 수지를 들 수 있고, 변성 방법으로는, 예컨대 수지의 말단 및/또는 측쇄에 퍼플루오로알킬기를 도입하는 방법을 들 수 있다. 퍼플루오로알킬기를 갖는 화합물은 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용된다.
불소 텔로머 중에서도, 본 발명의 목적을 보다 유효하고 확실하게 달성하는 관점에서, Rf의 탄소수가 6인 것이 바람직하고, 또한 R의 탄소수가 2인 것이 바람직하다. 또한, 수지 시트에 대한 분산성 및 시간 경과 안정성을 고려하면, 수지를 퍼플루오로알킬기로 변성한 화합물로서, 불소 텔로머를 그 수지에 도입한 화합물, 예컨대 상기 식(2) 중의 Rf-R-로 표시되는 기를 갖는 수지가 바람직하고, 상기 식(2) 중의 Rf-R-로 표시되는 기를 갖는 폴리우레탄 수지가 보다 바람직하다. 그와 같은 수지로는, 예컨대 국제 공개 제2012/172936호에 기재된 폴리우레탄 수지를 들 수 있다.
불소 텔로머는 통상의 방법으로 합성해도 좋고, 시판품을 입수해도 좋다. 시판품으로는, 예컨대 크리스본 어시스터 SD 시리즈(DIC 주식회사 제조 상품명), 아사히가드 E 시리즈(AGC 세이미케미컬 주식회사 제조 상품명), NK 가드 S 시리즈(닛카화학 주식회사 제조 상품명), 유니다인멀티시리즈(다이킨공업 주식회사 제조 상품명) 등을 들 수 있다. 불소 텔로머는 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용된다.
수지 시트(112)에서의 발수제의 함유량은, 수지 시트(112)를 구성하는 수지 30 질량부에 대하여, 2∼14 질량부이면 바람직하고, 3∼13 질량부이면 보다 바람직하다. 발수제의 함유량이 수지 30 질량부에 대하여 2 질량부 이상인 것에 의해, 흡수량이 200 ㎎/50.3 ㎠ 이하가 되기 쉬워지고, 또한 발수제의 국재화를 방지할 수 있기 때문에 국소적인 표피 마모를 억제하는 것도 가능해진다. 또한, 발수제의 함유량이 수지 30 질량부에 대하여 14 질량부 이하인 것에 의해, 흡수량이 95 ㎎/50.3 ㎠ 이상이 되기 쉬워진다. 또한, 후술하는 유지 패드(110)의 제조 방법에 있어서, 응고 재생 공정을 거쳐 수지 시트(112)를 제작하는 경우이자, 응고 재생 공정보다 전단계에서 수지 용액에 발수제를 포함하는 경우는, 응고 불균일이 생기기 어려워지고, 그 결과 수지 시트(112)의 성막 불균일을 보다 억제할 수 있다.
또한, 발수제로서 불소 텔로머와 같은 불소계 발수제를 이용하고, 그 불소계 발수제가 탄소수 6의 Rf를 갖는 불소계 발수제를 포함하는 경우, 수지 시트(112)에 포함되는 불소계 발수제의 60∼100 몰%가, 탄소수 6의 Rf를 갖는 불소계 발수제이면 바람직하다. 이것은, 탄소수가 6 초과인 Rf를 갖는 불소 텔로머와 같은 불소 원자를 많이 포함하는 화합물이나, 탄소수가 6 미만인 Rf를 갖는 불소 텔로머와 같은 불소 원자를 적게 포함하는 화합물을 제한하게 된다. 이에 따라, 불소 원자를 많이 포함하는 화합물의 함유량을 저감하여 흡수량의 저하 및 흡착 불량을 보다 유효하게 억제할 수 있고, 또한, 불소 원자를 적게 포함하는 화합물의 함유량을 저감하여 적당한 발수성을 보다 유효하게 확보할 수 있다.
수지 시트(112)는, 수지 및 임의의 발수제 이외에, 본 발명의 과제 해결을 저해하지 않는 범위에서, 유지 패드의 수지 시트에 통상 이용되는 재료, 예컨대 카본 블랙 등의 안료, 친수성 첨가제 및 소수성 첨가제의 1종 또는 2종 이상을 포함해도 좋다. 나아가, 수지 시트(112)에는, 수지 시트(112)의 제조 과정에서 이용된 용매 등의 각종 재료가, 본 발명의 과제 해결을 저해하지 않는 범위에서 잔존해 있어도 좋다.
수지 시트(112)의 유지면(P)에는 미세 기공이 존재하고 있어도 좋다. 미세 기공은, 예컨대 수지 시트(112)의 성막시에, 유지면(스킨층)에 미세 기공을 형성시키는 첨가제를 첨가함으로써 형성할 수 있다.
유지 패드(110)에 구비되는 기재(114)는, 수지 시트(112)를 지지하기 위한 것이며, 특별히 한정되지 않고, 종래의 유지 패드에 기재로서 포함되는 것이어도 좋고, 구체적으로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(이하, 「PET」라고 함) 필름 등의 수지 필름을 들 수 있다.
또한, 접착층(116)은, 종래 알려져 있는 유지 패드에 이용되고 있는 접착제 또는 점착제를 포함하는 것이어도 좋다. 접착층(116)의 재료로는, 예컨대 아크릴계, 니트릴계, 니트릴고무계, 폴리아미드계, 폴리우레탄계, 폴리에스테르계 등의 각종 열가소성 접착제를 들 수 있다.
또, 유지 패드(110)에서의 기재(114) 및 접착층(116)은, 이들을 구비하는 양면 테이프에서 유래하는 것이어도 좋다. 그 양면 테이프는, 기재(114)의 양면에 접착제 또는 점착제를 포함하는 접착층을 가지며, 한쪽의 접착층이 상기 접착층(116)에 해당한다. 다른쪽의 접착층은, 연마기의 유지용 정반에 유지 패드(110)를 접합하여 장착하기 위한 것이다. 양면 테이프는, 종래의 유지 패드에 포함되는 것이어도 좋고, 기재(114)와는 반대측에 도시하지 않은 박리지를 갖고 있어도 좋다.
다음으로, 본 실시형태의 유지 패드의 제조 방법의 일례에 관해 설명한다. 여기서는, 수지 시트(112)를 습식 성막법으로 제작하는 경우를 설명하지만, 수지 시트(112)의 제작 방법은 이것에 한정되지 않는다. 이 제조 방법에서는, 수지 시트(112)를 준비하는 공정과, 수지 시트(112)에 기재(114)를 접합하여 유지 패드(110)를 얻는 공정을 갖는다.
수지 시트(112)를 준비하는 공정은 또한, 수지와 용매와 필요에 따라서 발수제를 포함하는 수지 용액을 조제하는 공정(수지 용액 조제 공정)과, 수지 용액을 성막용 기재의 표면에 도포하는 공정(도포 공정)과, 수지 용액 중의 수지를 응고 재생하여 전구체 시트를 형성하는 공정(응고 재생 공정)과, 전구체 시트로부터 용매를 제거하여 수지 시트(112)를 얻는 공정(용매 제거 공정)과, 수지 시트(112)를 버프 처리 또는 슬라이스 처리에 의해 연삭 및/또는 일부 제거하는 공정(연삭ㆍ제거 공정)을 갖는 것이다. 이하, 각 공정에 관해 설명한다.
우선, 수지 용액 조제 공정에서는, 전술한 폴리우레탄 수지 등의 수지와, 그 수지를 용해 가능하며 후술하는 응고액에 혼화하는 용매와, 필요에 따라서 수지 시트(112)에 포함시키는 발수제 및 그 밖의 재료(예컨대, 안료, 친수성 첨가제 및 소수성 첨가제)를 혼합하고, 또한 필요에 따라서 감압하에 탈포하여 수지 용액을 조제한다. 용매로는 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 N,N-디메틸포름아미드(이하, 「DMF」라고 함) 및 N,N-디메틸아세트아미드를 들 수 있다. 수지 용액의 전체량에 대한 수지의 함유량은 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 10∼50 질량%의 범위이어도 좋고, 15∼35 질량%의 범위이어도 좋다.
다음으로, 도포 공정에서는 수지 용액을, 바람직하게는 상온하에서 나이프 코터 등의 도포 장치를 이용하여 띠모양의 성막용 기재의 표면에 도포하여 도포막을 형성한다. 이 때 도포하는 수지 용액의 두께는, 최종적으로 얻어지는 수지 시트(112)의 두께가 원하는 두께가 되도록 적절하게 조정하면 된다. 성막용 기재의 재질로는, 예컨대 PET 필름 등의 수지 필름, 포백 및 부직포를 들 수 있다. 이들 중에서는, 액을 침투시키기 어려운 PET 필름 등의 수지 필름이 바람직하다.
이어서, 응고 재생 공정에서는, 성막용 기재에 도포된 수지 용액의 도포막을, 수지에 대한 빈용매(예컨대 폴리우레탄 수지의 경우는 물)를 주성분으로 하는 응고액 중으로 연속적으로 안내한다. 응고액에는, 수지의 재생 속도를 조정하기 위해, 수지 용액 중의 용매 이외의 극성 용매 등의 유기 용매를 첨가해도 좋다. 또한, 응고액의 온도는, 수지를 응고시킬 수 있는 온도라면 특별히 한정되지 않고, 예컨대 15∼65℃이어도 좋다. 응고액 중에서는, 우선, 수지 용액의 도포막과 응고액의 계면에 피막(스킨층)이 형성되고, 피막의 가장 가까운 수지 중에 무수한 치밀한 미다공이 형성된다. 그 후, 수지 용액에 포함되는 용매의 응고액 중으로의 확산과, 수지 중으로의 빈용매의 침입의 협조 현상에 의해, 바람직하게는 연속 기포 구조를 갖는 수지의 재생이 진행된다. 이 때, 성막용 기재가 액을 침투시키기 어려운 것(예컨대 PET 필름)이면, 응고액이 그 기재에 침투하지 않기 때문에, 수지 용액 중의 용매와 빈용매의 치환이 스킨층 부근에서 우선적으로 생기고, 스킨층 부근보다 그 내측에 있는 영역쪽에 보다 큰 보이드가 형성되는 경향이 있다. 이렇게 해서 성막용 기재 상에 전구체 시트가 형성된다.
수지 용액이 발수제를 포함하는 경우, 발수제의 함유량이 수지 30 질량부에 대하여 14 질량부 이하이면, 발수제와 응고액 사이의 간섭으로 생길 수 있는 응고 불균일을 보다 억제할 수 있기 때문에, 결과로서 얻어지는 수지 시트(112)의 성막 불균일을 보다 방지하는 것이 가능해진다.
다음으로, 용매 제거 공정에서는, 형성된 전구체 시트 중에 잔존하는 용매를 제거하여 수지 시트(112)를 얻는다. 용매의 제거에는, 종래 알려져 있는 세정액을 이용할 수 있다. 또한, 용매를 제거한 후의 수지 시트(112)를, 필요에 따라서 건조시켜도 좋다. 수지 시트(112)의 건조에는, 예컨대 내부에 열원을 갖는 실린더를 구비한 실린더 건조기를 이용할 수 있지만, 건조 방법은 이것에 한정되지 않는다. 실린더 건조기를 이용하는 경우, 전구체 시트가 실린더의 둘레면을 따라서 통과함으로써 건조된다. 또한, 얻어진 수지 시트(112)를 롤형상으로 감아도 좋다.
이어서, 연삭ㆍ제거 공정에서는, 수지 시트(112)의 바람직하게는 스킨층측의 주면(主面)과, 그 반대측인 이면 중의 적어도 한쪽을, 버프 처리 또는 슬라이스 처리로 연삭 및/또는 일부 제거한다. 버프 처리나 슬라이스 처리에 의해 수지 시트(112)의 두께의 균일화를 도모할 수 있기 때문에, 피연마물에 대한 압박력을 한층 더 균등화하고, 피연마물의 손상을 더욱 억제함과 함께 피연마물의 평탄성을 향상시킬 수 있다. 또한, 스킨층측의 주면은 수지 시트(112)에 있어서 유지면(P)이 되는 면이기 때문에, 이면을 연삭 처리하여 피연마물의 연마 균일성을 향상시키는 것이 바람직하다.
다음으로, 수지 시트(112)에 기재(114)를 접합하여 유지 패드(110)를 얻는다. 이 공정에서는, 예컨대 기재(114) 및 접착층(116)을 갖는 양면 테이프를 이용하여, 수지 시트(112)의 유지면(P)과는 반대측의 면 위에 접착층(116)을 통해 기재(114)를 접합한다. 또한, 그 기재(114)의 접착층(116)과는 반대측에, 양면 테이프의 다른쪽 접착층과 박리지가 구비되어도 좋다. 이렇게 해서 유지 패드(110)를 얻을 수 있다.
다음으로, 본 실시형태의 유지 패드(110)를 이용한 연마 가공의 방법에 관해 설명한다. 연마 가공에서의 피연마물로는, 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 반도체, 반도체 디바이스용 실리콘 웨이퍼, 각종 기록용 디스크의 기판, 액정 디스플레이용 유리 기판의 재료를 들 수 있다. 이들 중에서는, 본 발명에 의한 효과를 보다 유효하고 확실하게 나타내는 관점에서, 피연마물이 유리 기판이면 바람직하다.
연마 가공에 있어서는, 우선, 연마기의 피연마물 홀더에 유지 패드(110)를 장착하고, 유지 패드(110)로 피연마물을 유지한다. 피연마물 홀더에 유지 패드(110)를 장착하기 위해서는, 필요에 따라서 양면 테이프의 박리지를 제거하고, 노출된 접착층으로 유지면(P)이 하측(또는 상측)으로 향하도록 피연마물 홀더에 접착 고정한다. 혹은, 유지 패드(110)가 양면 테이프를 구비하지 않은 경우는, 별도로 준비한 접착제 또는 점착제로 유지 패드(110)를 피연마물 홀더에 접착 고정한다. 다음으로, 수지 시트(112)의 유지면(P)에 적량의 물을 포함시켜 피연마물을 압박함으로써, 피연마물이 물의 표면장력 및 수지 시트(112)의 점착성에 의해 유지 패드(110)를 통해 피연마물 홀더에 유지된다. 이 때, 피연마물의 피연마면(가공면)이 하측(또는 상측)을 향하고 있다. 한편, 피연마물 홀더의 하측(또는 상측)에서 피연마물 홀더와 대향하도록 배치된 연마용 정반에는, 표면에 연마 패드(연마포)를 연마면이 상측(또는 하측)을 향하도록 장착한다.
다음으로, 피연마물의 피연마면이 연마 패드의 연마면에 접촉하도록, 피연마물 홀더를 연마용 정반쪽으로 이동시켜 피연마물을 반송한다. 그리고, 피연마물과 연마 패드 사이에, 지립(연마 입자; 예컨대 SiO2, CeO2) 및 과산화수소로 대표되는 산화제 등의 화학 성분을 포함하는 연마 슬러리를 순환 공급한다. 그와 함께, 피연마물 홀더로 피연마물을 연마 패드측에 압박하면서 피연마물 홀더와 연마용 정반을 회전시킴으로써, 피연마물의 가공면이 연마 패드로 CMP에 의해 연마 가공된다.
본 실시형태에 있어서는, 수지 시트(112)의 40℃에서의 저장 탄성률 E'을 0.3∼2.0 MPa로 하고, 또한, 수지 시트(112)의 흡수량을 95∼200 ㎎/50.3 ㎠로 함으로써, 피연마물의 흡착 불량 및 표피 마모를 모두 억제할 수 있다. 40℃에서의 저장 탄성률 E'이 0.3 MPa 이상인 것에 의해, 연마 가공에 있어서 수지 시트(112)에 표피 마모가 생기기 어려워진다. 한편, 40℃에서의 저장 탄성률 E'이 2.0 MPa 이하인 것에 의해, 수지 시트(112)의 피연마물에 대한 흡착력이 높아져, 흡착 불량을 일으키기 어려워진다. 또한, 흡수량이 95 ㎎/50.3 ㎠ 이상인 것에 의해, 수지 시트(112)의 피연마물에 대한 흡착력이 높아져, 흡착 불량을 일으키기 어려워진다. 한편, 흡착량이 200 ㎎/50.3 ㎠ 이하인 것에 의해, 연마 가공에 있어서 수지 시트(112)에 표피 마모가 생기기 어려워진다. 표피 마모의 발생을 억제하는 것은, 유지면(P)의 손상을 방지하게 되므로, 결과적으로 유지 패드(110)의 장기 수명화로 이어진다.
이상, 본 실시형태에 관해 상세히 설명했지만, 본 발명은 상기 본 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 상기 본 실시형태에서는, 수지 시트(112)와 기재(114)의 접합에 접착층(116)을 이용하고 있지만, 이들의 접합은 접착층(116)을 이용하는 것에 한정되지 않는다. 나아가, 본 발명의 유지 패드는, 기재를 구비하고 있지 않아도 좋지만, 유지 패드의 취급성의 관점에서 기재를 구비하는 것이 바람직하다. 또한, 유지 패드의 제조 방법에 있어서 연삭ㆍ제거 공정을 생략해도 좋다. 또한, 유지 패드의 제조 방법에 있어서, 수지 용액에 발수제를 첨가하는 것 대신에, 또는 그것에 더하여, 얻어진 수지 시트에 발수제를 도포한 후 필요에 따라서 건조시킴으로써, 수지 시트에 발수제를 함유시켜도 좋다. 발수제의 도포 방법으로는, 예컨대 딥법 및 스프레이법을 들 수 있다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것이 아니다.
(실시예 1)
원료의 수지인 100% 모듈러스(25℃에서의 것. 이하 동일)가 6.0 MPa인 폴리에스테르계 폴리우레탄 수지의 30% DMF 용액 100 질량부에 대하여, DMF 50 질량부, 물 8 질량부, 발수제로서, 퍼플루오로헥실 화합물을 포함하는 DIC 주식회사 제조의 「크리스본 어시스터 SD-38」(상품명) 3 질량부를 첨가하고 혼합 교반하여 수지 용액을 조제했다. 다음으로, 성막용 기재로서 PET 필름을 준비하고, 거기에, 상기 수지 용액을 나이프 코터를 이용하여 도포하여 두께 1.0 mm의 도포막을 얻었다. 폴리에스테르계 폴리우레탄 수지로는, 에틸렌글리콜 및 프로필렌글리콜과 아디프산을 탈수 축합하여 얻어진 폴리에스테르폴리올과, 메틸렌비스(4,1-페닐렌)=디이소시아네이트(MDI)와, 저분자 디올을 축합하여 얻어진 것을 이용했다(이하의 실시예 및 비교예에 있어서도 동일).
이어서, 얻어진 도포막을 성막용 기재와 함께, 응고액인 물로 이루어진 18℃의 응고욕에 침지하고, 수지를 응고 재생하여 전구체 시트를 얻었다. 전구체 시트를 응고욕으로부터 꺼내고 성막용 기재를 전구체 시트로부터 박리한 후, 전구체 시트를 물로 이루어진 실온의 세정액(탈용제욕)에 침지하여 용매인 DMF를 제거하여 수지 시트를 얻었다. 그 후, 수지 시트를 건조시키면서 감았다. 다음으로, 수지 시트의 이면(성막용 기재를 박리한 측의 면이자, 성막 기재에 접촉해 있던 면)에 대하여 버프 처리를 실시하여 0.8 mm의 두께로 했다.
다음으로, 수지 시트의 버프 처리를 실시한 면에, PET제 기재의 양면에 접착층(재질 : 아크릴계 수지)을 가지며, 또한 한면에 박리지를 갖는 양면 테이프를 그 박리지와는 반대측의 접착층으로 접합한 후, 외경 33.5 cm의 원형으로 재단하여 유지 패드를 얻었다.
유지 패드에 구비되는 수지 시트의 40℃에서의 저장 탄성률 E'을 상기 「저장 탄성률 E'의 측정 방법」, 흡수량을 상기 「흡수량의 측정 방법」, 40℃에서의 KEL을 상기 「KEL의 산출 방법」에 의해 각각 측정했다. 또, 저장 탄성률 E' 및 KEL의 측정 방법에서는, 동적 점탄성 측정 장치로서 티ㆍ에이ㆍ인스트루먼트ㆍ재팬사 제조 제품명 「RSA III」를 이용했다.
(흡착력의 측정)
유지 패드를 약 100 mm×100 mm의 정방형으로 잘라냈다. 또한, 흡착 대상물로서 직경 φ 60 mm, 두께 약 1 mm의 유리 기판을 준비했다. 고정한 정반 위에 잘라낸 유지 패드를 장착했다. 이어서, 유지 패드에 구비되는 수지 시트의 유지면에 적량의 물을 분무하고, 적당히 물기를 뺀 후, 유리 기판을 유지 패드에 단단히 압박하여 흡착시켰다. 다음으로, 유리 기판의 유지 패드측과는 반대측의 면에, 유리 기판과 동일한 사이즈의 쿠션층을 넣은 양면 테이프를 통해, 인장용 지그를 단단히 압박하여 접착했다. 그 후, 인장용 지그를 유리 기판과는 반대측으로 인장하여, 유리 기판이 유지 패드로부터 분리되었을 때의 인장 하중의 최대치를 판독했다. 인장 시험기로서 TENSILON(ORIENTEC사 제조)을 이용했다. 피연마물 홀더에 장착한 유지 패드를 교환하지 않고 상기 조작을 3회 반복하고(단, 2회째 이후는, 인장용 지그가 유리 기판에 접착된 상태로 유리 기판을 유지 패드에 흡착시켰다), 그 3회의 인장 하중의 최대치를 상가평균하여 흡착력으로 했다.
(유지 패드의 수명 측정)
연마기(스피드팜 주식회사 제조, 상품명 「SP-1200」)의 소정의 위치에 유지 패드를 장착했다. 이어서, 유지 패드에 구비되는 수지 시트의 유지면에 적량의 물을 분무하고, 적당히 물기를 뺀 후, 피연마물인 액정 디스플레이용 유리 기판(470 mm×370 mm×0.5 mm)을 유지 패드에 흡착시켰다. 연마 패드로서 폴리패스 FX-7M(후지보우에히메 주식회사 제조 상품명)을 이용하여, 하기의 조건으로 연마 가공을 행했다. 유지 패드로부터 피연마물이 떨어져 파손된 시점, 또는 유지 패드에 표피 마모가 생긴 시점을 라이프 엔드로 하여 연마를 할 수 없게 될 때까지 연마 가공을 행하고, 연마가 완료된 피연마물의 매수에 의해 유지 패드의 수명을 평가했다. 또, 피연마물의 매수는 최대 50장으로 했다.
사용 연마기 : 오스카 연마기 SP-1200(스피드팜 주식회사 제조 상품명)
연마 속도(회전수) : 61 rpm
가공 압력 : 76 gf/㎠
슬러리 : 쇼록스 A-10(쇼와덴꼬 주식회사 제조 상품명) 10% 슬러리
연마 시간 : 10분/매
상기 각 측정의 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure 112016019048294-pct00001
(실시예 2)
발수제의 첨가량을, 폴리에스테르계 폴리우레탄 수지의 30% DMF 용액 100 질량부에 대하여 7 질량부로 변경한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 하여 유지 패드를 제작하고, 각 측정을 행했다. 각 측정의 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 3)
발수제의 첨가량을, 폴리에스테르계 폴리우레탄 수지의 30% DMF 용액 100 질량부에 대하여 10 질량부로 변경한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 하여 유지 패드를 제작하고, 각 측정을 행했다. 각 측정의 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 4)
발수제의 첨가량을, 폴리에스테르계 폴리우레탄 수지의 30% DMF 용액 100 질량부에 대하여 13 질량부로 변경한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 하여 유지 패드를 제작하고, 각 측정을 행했다. 각 측정의 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 5)
원료의 수지를, 100% 모듈러스가 8.4 MPa인 폴리에스테르계 폴리우레탄 수지로 변경한 것 외에는 실시예 3과 동일하게 하여 유지 패드를 제작하고, 각 측정을 행했다. 각 측정의 결과를 표 1에 나타낸다.
(비교예 1)
원료의 수지를, 100% 모듈러스가 3.0 MPa인 폴리에스테르계 폴리우레탄 수지로 변경한 것 외에는 실시예 3과 동일하게 하여 유지 패드를 제작하고, 각 측정을 행했다. 각 측정의 결과를 표 1에 나타낸다.
(비교예 2)
발수제를, 퍼플루오로옥틸 화합물을 포함하는 DIC 주식회사 제조의 「크리스본 어시스터 SD-27」(상품명)로 변경한 것 외에는 실시예 3과 동일하게 하여 유지 패드를 제작하고, 각 측정을 행했다. 각 측정의 결과를 표 1에 나타낸다.
(비교예 3)
발수제의 첨가량을, 폴리에스테르계 폴리우레탄 수지의 30% DMF 용액 100 질량부에 대하여 1 질량부로 변경한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 하여 유지 패드를 제작하고, 각 측정을 행했다. 각 측정의 결과를 표 1에 나타낸다.
(비교예 4)
발수제의 첨가량을, 폴리에스테르계 폴리우레탄 수지의 30% DMF 용액 100 질량부에 대하여 15 질량부로 변경한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 하여 유지 패드를 제작하고, 각 측정을 행했다. 각 측정의 결과를 표 1에 나타낸다.
(비교예 5)
원료의 수지를, 100% 모듈러스가 20 MPa인 폴리에스테르계 폴리우레탄 수지로 변경한 것 외에는 실시예 3과 동일하게 하여 유지 패드를 제작하고, 각 측정을 행했다. 각 측정의 결과를 표 1에 나타낸다.
유지 패드의 수명 측정에 있어서, 비교예 1, 3에서는, 수지 시트에 표피 마모가 발생하고, 피연마물이 유지 패드의 면내 방향으로 어긋난 결과, 연마가 어려워졌다. 또한, 비교예 2, 4, 5에서는, 유지 패드로부터 피연마물이 박리된 결과, 연마가 어려워졌다.
본 발명의 유지 패드는, 반도체, 반도체 디바이스용 실리콘 웨이퍼, 각종 기록용 디스크의 기판, 액정 디스플레이용 유리 기판 등을 피연마물로 하는 연마 가공에 적합하게 이용되기 때문에, 그러한 용도에 산업상 이용 가능성이 있다.
110 : 유지 패드
112 : 폴리우레탄 수지 시트
114 : 기재
116 : 접착층
P : 유지면.

Claims (6)

  1. 피연마물을 유지하기 위한 유지면을 갖는 폴리우레탄 수지 시트를 구비하는 유지 패드로서,
    상기 폴리우레탄 수지 시트의 40℃에서의 저장 탄성률 E'가 0.3∼2.0 MPa이고, 또한, 상기 폴리우레탄 수지 시트의 흡수량이 95∼200 ㎎/50.3 ㎠이고,
    상기 흡수량은 상기 폴리우레탄 수지 시트를 40℃의 건조기 내에서 10 시간 이상 건조하고, 실온 20℃, 상대 습도 50%의 대기 분위기 중에서, 상기 건조 후의 상기 폴리우레탄 수지 시트를 실온까지 자연 냉각시켜 제1 질량을 측정하고, 이어서 상기 폴리우레탄 수지 시트 상에 상기 폴리우레탄 수지 시트의 표면으로부터 수면의 높이가 60 mm가 되도록 이온 교환수를 유지하여 8 시간 정치한 후, 상기 표면으로부터 상기 이온 교환수를 제거하여 제2 질량을 측정하고, 상기 제1 질량과 상기 제2 질량의 차이로부터 도출한 흡수량인, 유지 패드.
  2. 제1항에 있어서, 상기 폴리우레탄 수지 시트의 40℃에서의 KEL이 1.0×105∼5.0×105 Pa-1인 유지 패드.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 폴리우레탄 수지 시트를 구성하는 수지의 25℃에서의 100% 모듈러스가 4.0∼10.0 MPa인 유지 패드.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 폴리우레탄 수지 시트는 발수제를 함유하는 것인 유지 패드.
  5. 제4항에 있어서, 상기 발수제는 탄소수가 6∼8인 퍼플루오로알킬기를 갖는 불소계 발수제를 포함하는 것인 유지 패드.
  6. 제5항에 있어서, 상기 폴리우레탄 수지 시트에 포함되는 상기 불소계 발수제의 60∼100 몰%가, 탄소수 6의 퍼플루오로알킬기를 갖는 불소계 발수제인 유지 패드.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6940363B2 (ja) * 2017-10-10 2021-09-29 富士紡ホールディングス株式会社 保持パッド及びその製造方法
JP6968651B2 (ja) * 2017-10-12 2021-11-17 富士紡ホールディングス株式会社 研磨パッド及びその製造方法
JP6971839B2 (ja) * 2017-12-27 2021-11-24 ニッタ・デュポン株式会社 研磨パッド
JP7193287B2 (ja) * 2018-09-28 2022-12-20 富士紡ホールディングス株式会社 保持パッド及びその搬送又は保管方法
CN114126803A (zh) * 2019-05-07 2022-03-01 Cmc材料股份有限公司 具有固定沟槽体积的化学机械平坦化垫
JP7421978B2 (ja) 2020-03-27 2024-01-25 富士紡ホールディングス株式会社 保持パッド及びその製造方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004090123A (ja) * 2002-08-30 2004-03-25 Central Glass Co Ltd 基板の片面研磨装置
JP2006062059A (ja) * 2004-08-30 2006-03-09 Fujibo Holdings Inc 保持パッド及び保持パッドの製造方法
JP2013094929A (ja) * 2011-11-04 2013-05-20 Nhk Spring Co Ltd バッキング材

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09254027A (ja) 1996-03-25 1997-09-30 Chiyoda Kk 研磨用マウンテン材
JPH11151665A (ja) * 1997-11-20 1999-06-08 Central Glass Co Ltd バックパッド及びその吸水防止方法
JP3959229B2 (ja) * 1999-09-30 2007-08-15 積水化学工業株式会社 熱可塑性エラストマー、その用途及びその製造方法
AU7451300A (en) * 1999-09-30 2001-04-30 Sekisui Chemical Co., Ltd. Thermoplastic elastomer, use thereof, and process for producing the same
US9056382B2 (en) * 2009-05-27 2015-06-16 Rogers Corporation Polishing pad, composition for the manufacture thereof, and method of making and using
JP5398376B2 (ja) * 2009-06-23 2014-01-29 富士紡ホールディングス株式会社 保持パッド
JP5184448B2 (ja) * 2009-06-23 2013-04-17 富士紡ホールディングス株式会社 研磨パッド、その製造方法および研磨加工方法
JP5355310B2 (ja) * 2009-09-03 2013-11-27 富士紡ホールディングス株式会社 保持パッド
JP2011235385A (ja) * 2010-05-10 2011-11-24 Teijin Cordley Ltd 吸着パッド
WO2012172936A1 (ja) * 2011-06-13 2012-12-20 Dic株式会社 ポリウレタン組成物、撥水剤、皮革様シートの表皮層形成用ポリウレタン樹脂組成物及び皮革様シート

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004090123A (ja) * 2002-08-30 2004-03-25 Central Glass Co Ltd 基板の片面研磨装置
JP2006062059A (ja) * 2004-08-30 2006-03-09 Fujibo Holdings Inc 保持パッド及び保持パッドの製造方法
JP2013094929A (ja) * 2011-11-04 2013-05-20 Nhk Spring Co Ltd バッキング材

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Publication number Publication date
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