TW202222498A - 研磨墊 - Google Patents

Abstract

本發明的研磨墊包括：片狀的基材；以及多個研磨部，積層於所述基材的其中一面側，所述研磨部具有：研磨層，包含研磨粒及第一黏合劑；以及硬度調整層，配設於所述基材及所述研磨層之間，且包含第二黏合劑，所述研磨層的壓入彈性模數於研磨粒部分為250 GPa以上且1000 GPa以下，所述硬度調整層的壓入彈性模數為100 GPa以下。

Description

研磨墊

本發明是有關於一種研磨墊。

近年來，正在推進硬碟（hard disk）等電子設備的精密化。作為此種電子設備的基板材料，考慮到可應對小型化或薄型化的剛性、耐衝擊性及耐熱性，多使用玻璃。所述玻璃基板為脆性材料，會因表面的損傷而明顯損害機械強度。因此，對於此種基板的研磨，要求研磨速率以及損傷少的平坦化精度。

一般而言，若欲提高成品的平坦化精度，則有加工時間變長的傾向，研磨速率與平坦化精度為折衷（trade-off）的關係。因此，難以使研磨速率與平坦化精度併存。相對於此，提出了一種組合各種參數而提高了研磨速率與平坦化精度的併存性的研磨墊（參照日本專利第6279108號公報）。

於所述先前的研磨墊中，將構成研磨部的凸狀部的黏合劑的主成分設為無機物，並且使其含有粒徑較研磨粒的粒徑小的填充劑，進而控制凸狀部的厚度、平均面積、面積佔有率，藉此提高了研磨速率與平坦化精度的併存性。 [現有技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利第6279108號公報

[發明所欲解決之課題]

所述先前的研磨墊雖然藉由複雜地組合各種參數而提高了研磨率與平坦化精度的併存性，但希望進一步於維持平坦化精度的同時提高研磨速率。

本發明是鑒於此種情況而完成者，其目的在於提供一種於維持高平坦化精度的同時提高了研磨速率的研磨墊。 [解決課題之手段]

本發明者等人針對可於維持高平坦化精度的同時提高研磨速率的研磨墊進行了努力研究，結果發現，藉由將研磨部分成兩層並獨立地控制其壓入彈性模數，於顯著提高研磨速率的同時反而可提高平坦化精度，從而完成了本發明。

即，本發明一實施方式的研磨墊包括：片狀的基材；以及多個研磨部，積層於所述基材的其中一面側，所述研磨部具有：研磨層，包含研磨粒及第一黏合劑；以及硬度調整層，配設於所述基材及所述研磨層之間，且包含第二黏合劑，所述研磨層的壓入彈性模數於研磨粒部分為250 GPa以上且1000 GPa以下，所述硬度調整層的壓入彈性模數為100 GPa以下。 [發明的效果]

本發明的研磨墊可於維持高平坦化精度的同時提高研磨速率。

[本發明實施方式的說明] 首先，列出本發明的實施方式進行說明。

本發明一實施方式的研磨墊包括：片狀的基材；以及多個研磨部，積層於所述基材的其中一面側，所述研磨部具有：研磨層，包含研磨粒及第一黏合劑；以及硬度調整層，配設於所述基材及所述研磨層之間，且包含第二黏合劑，所述研磨層的壓入彈性模數於研磨粒部分為250 GPa以上且1000 GPa以下，所述硬度調整層的壓入彈性模數為100 GPa以下。

所述研磨墊的研磨部具有研磨層以及硬度調整層此兩層，且將壓入彈性模數分別設為所述範圍。由於如此般將研磨部分成兩層並獨立地控制其壓入彈性模數，所述研磨墊可於維持高平坦化精度的同時提高研磨速率。

所述研磨層的壓入彈性模數於第一黏合劑部分宜為30 GPa以上且150 GPa以下。藉由如此般將研磨層於第一黏合劑部分的壓入彈性模數設為所述範圍內，可於維持高平坦化精度的同時進一步提高研磨速率。

宜為所述第一黏合劑為無機黏合劑、所述第二黏合劑為有機黏合劑。藉由如此般將所述第一黏合劑設為無機黏合劑、將所述第二黏合劑設為有機黏合劑，可容易地將研磨層與硬度調整層的壓入彈性模數控制為所需的值。

宜為所述研磨層為柱狀且所述硬度調整層與所述研磨層的側面的一部分及底面抵接。藉由如此般使硬度調整層與研磨層的側面的一部分及底面抵接，可提高硬度調整層與研磨層之間的密接性，因此研磨層不易剝離。

作為所述研磨粒平均粒徑，較佳為1 μm以上且200 μm以下。藉由如此般將研磨粒的平均粒徑設為所述範圍內，可於維持平坦化精度的同時進一步提高研磨速率。

此處，所謂「壓入彈性模數」，是指使用奈米壓痕器（nanoindenter），對藉由離子銑削（ion milling）而平坦化的試樣（例如將表面粗糙度設為Sa＜5 μm的試樣）測定任意5點時的平均值。關於荷重條件，針對研磨層的研磨粒部分，設為使得壓入深度成為所欲測定的研磨粒的平均粒徑的3%以下的荷重條件，針對研磨層的研磨粒部分以外的部分以及硬度調整層，設為荷重1 mN的條件。另外，研磨層的研磨粒部分的壓入彈性模數將研磨墊的研磨層表面的研磨粒露出部分作為測定點，第一黏合劑部分的壓入彈性模數將研磨層表面的研磨粒以外的部分作為測定點。另外，硬度調整層的壓入彈性模數將自研磨墊去除研磨層而露出的硬度調整層的表面作為測定點。再者，於研磨層表面不具有研磨粒露出部分的情況下，於對研磨層表面進行切削而使研磨粒露出後進行測定。

所謂「平均粒徑」，是指利用雷射繞射法等測定的體積基準的累積粒度分佈曲線的50%值（50%粒徑、D50）。

[本發明實施方式的詳細情況] 以下，適宜參照圖式對本發明一實施方式的研磨墊進行說明。

圖1至圖3所示的研磨墊1包括片狀的基材10、積層於所述基材10的其中一面側的多個研磨部20、以及積層於另一面側的接著層30。所述研磨墊1可較佳地用於玻璃或藍寶石等的基板的平面研磨。以下，亦將基材10的積層有研磨部20的面稱為「表面」，將積層有接著層30的面稱為「背面」。

＜基材＞ 基材10是用於支撐研磨部20的構件。

基材10的主成分並無特別限定，可列舉：聚碳酸酯（Polycarbonate，PC）、聚對苯二甲酸乙二酯（polyethylene terephthalate，PET）、聚丙烯（polypropylene，PP）、聚乙烯（polyethylene，PE）、聚醯亞胺（polyimide，PI）、聚萘二甲酸乙二酯（polyethylene naphthalate，PEN）、芳族聚醯胺、鋁、銅等。其中，較佳為耐熱性與接著性的平衡優異的PC。另外，亦可對基材10的表面進行化學處理、電暈處理、底塗處理等提高接著性的處理。

另外，基材10宜具有可撓性或延性。藉由如此般基材10具有可撓性或延性，該研磨墊1追隨於被研磨體的表面形狀，研磨面與被研磨體的接觸面積增大，因此研磨速率進一步提高。作為此種具有可撓性的基材10的材質，例如可列舉PET或PI等。另外，作為具有延性的基材10的材質，可列舉鋁或銅等。

作為基材10的平均厚度的下限，較佳為75 μm，更佳為100 μm，進而較佳為150 μm。另一方面，作為基材10的平均厚度的上限，較佳為3 mm，更佳為1 mm，進而較佳為500 μm。若基材10的平均厚度小於所述下限，則有該研磨墊1的強度或平坦性不足之虞。相反，若基材10的平均厚度超過所述上限，則有該研磨墊1不必要地變厚而難以操作之虞。此處，所謂「平均厚度」是指於任意10點測定的厚度的平均值。

基材10的形狀及大小可配合所使用的研磨機的壓盤的形狀及大小適宜決定。例如，圖1所示的研磨墊1的基材10為圓環狀。作為圓環狀的基材10，例如可設為外徑200 mm以上且2022 mm以下及內徑100 mm以上且658 mm以下。再者，基材10的形狀並不限定於圓環狀，亦可設為直徑200 mm以上且2022 mm以下的圓形形狀、或一邊為140 mm以上且160 mm以下的正方形形狀等。

另外，就該研磨墊1的操作性的觀點而言，亦可設為多個基材10被研磨機的壓盤支撐的結構。該情況下，將基材10分割為多個進行移送，並分別固定於研磨機的壓盤，藉此構成如圖1所示的圓環狀的研磨墊1。

＜研磨部＞ 如圖2所示，於多個研磨部20之間形成有槽20a。另外，如圖3所示，研磨部20具有研磨層21以及硬度調整層22。

如圖2及圖3所示，於本實施方式中，研磨部20為圓柱狀。即，研磨層21與硬度調整層22是具有相同大小的底面的圓柱狀。或者，研磨部20亦可設為硬度調整層22的底面更大且於其上表面以同心狀堆積有研磨層21的結構。藉由增大硬度調整層22的底面，當積層研磨層21來製造該研磨墊1時，可抑制因研磨層21的位置偏移引起的性能降低、例如研磨速率的降低。

（研磨層） 如圖3所示，研磨層21包含研磨粒21a以及第一黏合劑21b。

作為研磨粒21a，可列舉：金剛石研磨粒、氧化鋁研磨粒、二氧化矽研磨粒、氧化鈰研磨粒、碳化矽研磨粒等。其中，較佳為比其他研磨粒更硬質的金剛石研磨粒。藉由將研磨粒21a設為金剛石研磨粒，研磨力提高，可進一步提高研磨速率。

再者，作為金剛石研磨粒的金剛石，可為單晶亦可為多晶，另外亦可為進行了Ni塗佈等處理的金剛石。其中，較佳為單晶金剛石及多晶金剛石。單晶金剛石比其他金剛石更硬質且磨削力高。另外，多晶金剛石容易以構成多晶的微晶為單位解理而不易發生鈍化，因此即便進行長期研磨，研磨速率的降低亦小。

作為研磨粒21a的平均粒徑的下限，較佳為1 μm，更佳為3 μm，進而較佳為25 μm，特佳為40 μm。另一方面，作為研磨粒21a的平均粒徑的上限，較佳為200 μm，更佳為100 μm，進而較佳為50 μm。若研磨粒21a的平均粒徑小於所述下限，則有研磨速率不足之虞。相反，若研磨粒21a的平均粒徑超過所述上限，則有平坦化精度不足之虞。

作為研磨層21中的研磨粒21a的含量的下限，較佳為1體積%，更佳為2體積%，進而較佳為5體積%。另一方面，作為研磨粒21a的含量的上限，較佳為55體積%，更佳為45體積%，進而較佳為35體積%。若研磨粒21a的含量小於所述下限，則有研磨層21的研磨力不足之虞。相反，若研磨粒21a的含量超過所述上限，則有研磨層21無法保持研磨粒21a之虞。

研磨層21的第一黏合劑21b的主成分並無特別限定，可列舉樹脂或無機物。再者，所謂「主成分」是指含量最多的成分，例如為含有50質量%以上的成分。

作為所述樹脂，可列舉：聚胺基甲酸酯、多酚、環氧樹脂、聚酯、纖維素、乙烯共聚物、聚乙烯基縮醛、聚丙烯酸、丙烯酸酯、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚醯胺等樹脂。其中，較佳為容易確保對基材10的良好密接性的聚丙烯酸、環氧樹脂、聚酯及聚胺基甲酸酯。再者，所述樹脂亦可至少一部分進行交聯。

另外，作為所述無機物，可列舉：矽酸鹽、磷酸鹽、多價金屬醇鹽等。其中，較佳為研磨粒保持力高的矽酸鹽。作為此種矽酸鹽，可列舉矽酸鈉或矽酸鉀等。

宜為第一黏合劑21b為無機黏合劑，即以無機物為主成分的黏合劑，其中，較佳為玻璃膠（glass frit）及水玻璃等形態的無機黏合劑。藉由如此般將第一黏合劑21b的主成分設為無機物，可提高研磨粒21a的保持力，抑制研磨粒21a於鈍化之前脫落。另外，容易提高第一黏合劑21b部分、研磨粒21a部分的壓入彈性模數。因此，磨削力可進一步提高。

再者，於第一黏合劑21b中，亦可根據目的適宜含有分散劑、偶合劑、界面活性劑、潤滑劑、消泡劑、著色劑等各種助劑及添加劑等。

研磨層21於研磨粒21a部分的壓入彈性模數的下限為250 GPa，更佳為300 GPa。另一方面，作為所述於研磨粒21a部分的壓入彈性模數的上限，為1000 GPa，更佳為800 GPa。若所述於研磨粒21a部分的壓入彈性模數小於所述下限，則有研磨速率降低之虞。相反，若所述於研磨粒21a部分的壓入彈性模數超過所述上限，則有平坦化精度降低之虞。

研磨層21於第一黏合劑21b部分的壓入彈性模數的下限較佳為30 GPa，更佳為70 GPa。另一方面，作為所述於第一黏合劑21b部分的壓入彈性模數的上限，為150 GPa，更佳為100 GPa。若所述於第一黏合劑21b部分的壓入彈性模數小於所述下限，則有平坦化精度降低之虞。相反，若所述於第一黏合劑21b部分的壓入彈性模數超過所述上限，則有研磨速率降低之虞。

另外，研磨層21亦可包含其他粒子。作為此種其他粒子，可列舉填充劑。如此，藉由使研磨層21中包含所述填充劑，第一黏合劑21b的彈性模數提高，可提高研磨速率。

作為所述填充劑，例如可列舉金剛石，除此之外，可列舉：氧化鋁、二氧化矽、氧化鈰、氧化鎂、氧化鋯、氧化鈦等氧化物及二氧化矽-氧化鋁、二氧化矽-氧化鋯、二氧化矽-氧化鎂、矽灰石等複合氧化物。該些可單獨使用或視需要組合使用兩種以上。其中，較佳為可獲得高研磨力且相對較廉價的氧化鋁。

所述填充劑的平均粒徑亦依存於研磨粒21a的平均粒徑，但作為所述填充劑的平均粒徑的下限，較佳為0.01 μm，更佳為2 μm。另一方面，作為所述填充劑的平均粒徑的上限，較佳為20 μm，更佳為15 μm。若所述填充劑的平均粒徑小於所述下限，則所述填充劑所帶來的第一黏合劑21b的彈性模數提高效果不足，因此有研磨速率未提高之虞。另一方面，若所述填充劑的平均粒徑超過所述上限，則有填充劑妨礙研磨粒21a的研磨力之虞。

另外，所述填充劑的平均粒徑宜小於研磨粒21a的平均粒徑。作為所述填充劑的平均粒徑相對於研磨粒21a的平均粒徑的比的下限，較佳為0.1，更佳為0.2。另一方面，作為所述填充劑的平均粒徑相對於研磨粒21a的平均粒徑的比的上限，較佳為0.8，更佳為0.6。若所述填充劑的平均粒徑相對於研磨粒21a的平均粒徑的比小於所述下限，則所述填充劑所帶來的第一黏合劑21b的彈性模數提高效果不足，因此有研磨速率未提高之虞。相反，若所述填充劑的平均粒徑相對於研磨粒21a的平均粒徑的比超過所述上限，則有填充劑妨礙研磨粒21a的研磨力之虞。

所述填充劑相對於研磨層21的含量亦依存於研磨粒21a的含量，但作為所述填充劑的含量的下限，較佳為15體積%，更佳為30體積%。另一方面，作為所述填充劑的含量的上限，較佳為75體積%，更佳為72體積%。若所述填充劑的含量小於所述下限，則所述填充劑所帶來的第一黏合劑21b的彈性模數提高效果不足，因此有研磨速率降低之虞。相反，若所述填充劑的含量超過所述上限，則有填充劑妨礙研磨粒21a的研磨力之虞。

作為研磨層21的平均厚度（柱狀的多個研磨層21的平均高度）的下限，較佳為0.3 mm，更佳為0.5 mm，進而較佳為0.7 mm。另一方面，作為研磨層21的平均厚度的上限，較佳為1.8 mm，更佳為1.5 mm。若研磨層21的平均厚度小於所述下限，則研磨層21的耐久性不足，有該研磨墊1的壽命變短之虞。相反，若研磨層21的平均厚度超過所述上限，則研磨部20的縱橫比變大，有由於研磨時產生的力矩而施加於研磨部20與基材10之間的界面上的負荷的影響而研磨部20容易傾倒之虞，或者有該研磨墊1的製造成本增大之虞。

（硬度調整層） 硬度調整層22配設於基材10及研磨層21之間，且包含第二黏合劑22b。

作為硬度調整層22的第二黏合劑22b的主成分，可設為與研磨層21的第一黏合劑21b相同。

宜為第二黏合劑22b為有機黏合劑，即以樹脂為主成分的黏合劑，其中，較佳為第一黏合劑21b為無機黏合劑、第二黏合劑22b為有機黏合劑。如此，藉由將第一黏合劑21b設為無機黏合劑、將第二黏合劑22b設為有機黏合劑，可容易地將研磨層21與硬度調整層22的壓入彈性模數控制為所需的值。

再者，於第二黏合劑22b中，與第一黏合劑21b同樣地，亦可根據目的適宜含有分散劑、偶合劑、界面活性劑、潤滑劑、消泡劑、著色劑等各種助劑及添加劑等。

作為硬度調整層22的壓入彈性模數的上限，為100 GPa，更佳為50 GPa。若硬度調整層22的壓入彈性模數超過所述上限，則有研磨速率的改善效果變得不充分之虞。另一方面，硬度調整層22的壓入彈性模數的下限並無特別限定，例如可為0.01 GPa。

硬度調整層22的壓入彈性模數亦可較研磨層21於第一黏合劑21b部分的壓入彈性模數高，但較佳為較其低。於使硬度調整層22的壓入彈性模數低於研磨層21於第一黏合劑21b部分的壓入彈性模數的情況下，作為硬度調整層22的壓入彈性模數與研磨層21於第一黏合劑21b部分的壓入彈性模數之差的下限，較佳為5 GPa，更佳為10 GPa。若所述壓入彈性模數之差小於所述下限，則有研磨速率的改善效果變得不充分之虞。另一方面，所述壓入彈性模數之差的上限並無特別限定，例如可設為100 GPa。

另外，硬度調整層22亦可包含其他粒子。作為此種其他粒子，可列舉填充劑。作為所述填充劑，可使用與研磨層21中列舉的填充劑相同的填充劑。

於包含所述填充劑的情況下，亦可包含於研磨層21與硬度調整層22的僅任一者中，但較佳為包含於兩者中，進而更佳為使用同種的填充劑。

作為硬度調整層22的平均厚度（柱狀的多個硬度調整層22的於研磨層21正下方的平均高度）的下限，較佳為0.1 mm，更佳為0.2 mm。另一方面，作為硬度調整層22的平均厚度的上限，較佳為0.5 mm，更佳為0.4 mm。若硬度調整層22的平均厚度小於所述下限，則有無法於基材10上保持研磨層21之虞，或者有損害平坦化精度之虞。相反，若硬度調整層22的平均厚度超過所述上限，則研磨層21的平均厚度相對變小，因此相對於研磨部20的平均厚度，有該研磨墊1的壽命變短之虞。

（研磨部的配置） 如圖1及圖2所示，多個研磨部20宜經交錯配置。藉由如此般將多個研磨部20交錯配置，可抑制基材10的翹曲的產生，因此研磨壓力的面內均勻性提高，可進一步提高平坦化精度。

所謂「多個研磨部交錯配置」是指如下所述的排列：研磨部以等間隔配置成平行的多個行，於經過一個行中包含的研磨部的中心且相對於該一個行正交的方向上，不存在與該一個行鄰接的行的研磨部的中心。若使用圖2進行說明，則多個研磨部20配置成平行的多個行。配置於一個行（圖2的X方向）中的研磨部20的間隔（中心間的距離、間距）相等。該研磨部20的間隔設為於多個行間為相同的間隔。另外，與該一個行鄰接的行中的研磨部20的中心位於自將一個行中鄰接的研磨部20的中心連結的直線的中點與該一個行正交的方向（圖2的Y方向）上。即，鄰接行的研磨部20的位置自一個行的研磨部20的位置偏移半個間距。因此，作為多個研磨部20的配置，多個行中每兩行重覆相同的圖案。

另外，以一個行中鄰接的兩個研磨部20、以及位於自連接該研磨部20的中心的直線的中點與該一個行正交的方向上的一個研磨部20此三個研磨部20的中心M為頂點所構成的三角形（例如圖3的由雙點劃線所示的三角形）較佳為正三角形。藉由如此般將所述三角形設為正三角形，可提高行方向及與該行正交的方向上的等向性，因此可更穩定地進行研磨。

作為配置於一個行中的研磨部20的平均間距（圖2的L）的下限，較佳為4.5 mm，更佳為5 mm。另一方面，作為所述平均間距L的上限，較佳為6.5 mm，更佳為5.5 mm。若所述平均間距L小於所述下限，則無法充分確保研磨部20的頂面的平均面積，有研磨部20於研磨時容易傾倒之虞。相反，若所述平均間距L超過所述上限，則鄰接的研磨部20間的槽20a的寬度變大，有基材10容易產生翹曲之虞。

作為研磨部20間的最小間隔（圖2的D）的下限，較佳為0.3 mm，更佳為0.5 mm。另一方面，作為所述最小間隔D的上限，較佳為2.5 mm，更佳為2 mm。若所述最小間隔D小於所述下限，則無法充分確保研磨部20的頂面的平均面積，有研磨部20於研磨時容易傾倒之虞。相反，若所述最小間隔D超過所述上限，則鄰接的研磨部20間的槽20a的寬度變大，有基材10容易產生翹曲之虞。與此相對，藉由將研磨部20間的最小間隔D設為所述範圍內，可確保對被研磨體的適度的接觸面積以及研磨壓力，因此可進一步提高該研磨墊1的研磨速率。

作為研磨部20頂面的平均面積的下限，較佳為10 mm ²，更佳為12 mm ²。另一方面，作為研磨部20頂面的平均面積的上限，較佳為30 mm ²，更佳為25 mm ²，進而較佳為20 mm ²。若研磨部20頂面的平均面積小於所述下限，則研磨部20的底面積亦變小，因此研磨部20無法充分地與基材10密接，有於研磨時容易傾倒之虞。相反，若研磨部20頂面的平均面積超過所述上限，則研磨壓力分散，有研磨速率降低之虞，或者有基材10容易產生翹曲之虞。

作為多個研磨部20的面積佔有率的下限，較佳為20%，更佳為30%，進而較佳為45%。另一方面，作為所述面積佔有率的上限，較佳為65%，更佳為61%，進而較佳為60%。若所述面積佔有率小於所述下限，則研磨時施加的壓力過度集中於狹窄的研磨部20，因此有研磨部20自基材10剝離之虞。相反，若所述面積佔有率超過所述上限，則於研磨時研磨部20對被研磨體的接觸面積變大，因此有因摩擦阻力而研磨速率降低之虞。再者，所述面積佔有率是指多個研磨部20的合計面積相對於基材10表面的面積的比例，但例如於基材10的外周等存在未配置研磨部20的區域的情況下，該區域的面積自基材10表面的面積中排除。

作為研磨部20的平均厚度（柱狀的多個研磨部20的平均高度）的下限，較佳為0.5 mm，更佳為0.8 mm，進而較佳為1 mm。另一方面，作為研磨部20的平均厚度的上限，較佳為2 mm，更佳為1.8 mm。若研磨部20的平均厚度小於所述下限，則研磨部20的耐久性不足，有該研磨墊1的壽命變短之虞。相反，若研磨部20的平均厚度超過所述上限，則研磨部20的縱橫比變大，有由於研磨時產生的力矩而施加於研磨部20與基材10之間的界面上的負荷的影響而研磨部20容易傾倒之虞，或者有該研磨墊1的製造成本增大之虞。

（槽） 槽20a藉由其俯視下的大小來控制研磨部20的面積佔有率，除此以外，亦發揮將因研磨而產生的研磨粉排出至該研磨墊1的外部的作用。

於該實施方式的研磨墊1中，如圖3所示，槽20a的底面由基材10的表面構成。藉由如此般由基材10的表面構成槽20a的底面，可提高研磨粉的排出能力。另外，該研磨墊1由於使用而研磨部20磨耗，當其頂面接近槽20a的底面時壽命結束，但藉由由基材10的表面構成槽20a的底面，可延長直至壽命結束為止的期間。

＜接著層＞ 接著層30是將該研磨墊1固定於為了支撐該研磨墊1而裝設於研磨裝置的支撐體上的層。

該接著層30中所使用的接著劑並無特別限定，例如可列舉：反應型接著劑、瞬間接著劑、熱熔接著劑、作為可重新貼的接著劑的黏著劑等。

作為該接著層30中所使用的接著劑，較佳為黏著劑。藉由使用黏著劑來作為接著層30中所使用的接著劑，可自支撐體剝下該研磨墊1而重新貼，因此容易進行該研磨墊1及支撐體的再利用。此種黏著劑並無特別限定，例如可列舉：丙烯酸系黏著劑、丙烯酸-橡膠系黏著劑、天然橡膠系黏著劑、丁基橡膠系等合成橡膠系黏著劑、矽酮系黏著劑、聚胺基甲酸酯系黏著劑等。

作為接著層30的平均厚度的下限，較佳為0.05 mm，更佳為0.1 mm。另一方面，作為接著層30的平均厚度的上限，較佳為0.3 mm，更佳為0.2 mm。若接著層30的平均厚度小於所述下限，則接著力不足，有該研磨墊1自支撐體剝離之虞。相反，若接著層30的平均厚度超過所述上限，則有例如因接著層30的厚度而當將該研磨墊1切割為所需形狀時造成障礙等作業性降低之虞。

＜研磨墊的製造方法＞ 該研磨墊1例如可利用包括準備步驟、研磨部形成步驟、以及接著層貼附步驟的製造方法來製造。

（準備步驟） 於準備步驟中，準備用於形成硬度調整層22的組成物、以及用於構成研磨層21的多個顆粒。

具體而言，準備包含第二黏合劑22b的形成材料以及視需要的填充劑的組成物作為塗敷液。

另外，所述顆粒例如可藉由將研磨粒21a、第一黏合劑21b的形成材料、以及視需要的填充劑混合並進行煆燒來製作。再者，針對各個研磨部20準備該步驟中製作的顆粒。

（研磨部形成步驟） 於研磨部形成步驟中，將所述多個顆粒介隔所述塗敷液積層於基材10。由所述多個顆粒構成研磨層21。另外，所述塗敷液作為基材10與研磨層21（所述多個顆粒）的接著劑發揮功能，並且於硬化後成為硬度調整層22。

具體而言是基於以下流程。準備符合研磨部20的配置圖案的遮罩，例如金屬版。該遮罩於應配置研磨部20的位置設置有凹部。將所述遮罩重疊於基材10，並於該凹部塗敷所述塗敷液。

塗敷後，拆下所述遮罩。所述塗敷液停留於所述遮罩的凹部所處的位置，從而於基材10的表面形成多個凸部。於該凸部分別載置準備步驟中所準備的多個顆粒的各一個。

接著，對塗敷液進行加熱乾燥。藉由該加熱乾燥，塗敷液硬化，從而形成研磨部20。

作為所述加熱乾燥時的加熱溫度的下限，較佳為80℃，更佳為100℃。另一方面，作為所述加熱溫度的上限，較佳為300℃，更佳為200℃。若所述加熱溫度小於所述下限，則塗敷液不會充分硬化，研磨層21與硬度調整層22的接著力不足，有該研磨墊1的壽命變短之虞。相反，若所述加熱溫度超過所述上限，則有研磨部20因熱而變質之虞。

所述加熱乾燥時的加熱時間亦取決於加熱溫度，但作為所述加熱時間的下限，較佳為2小時，更佳為2.5小時。另一方面，作為所述加熱時間的上限，較佳為40小時，更佳為32小時。若所述加熱時間小於所述下限，則塗敷液不會充分硬化，研磨層21與硬度調整層22的接著力不足，有該研磨墊1的壽命變短之虞。相反，若所述加熱時間超過所述上限，則有該研磨墊1的製造效率降低之虞。

（接著層貼附步驟） 於接著層貼附步驟中，於基材10的背面側積層接著層30。具體而言，例如將預先形成的膠帶狀的接著層30貼附於基材10的背面。

＜優點＞ 該研磨墊1的研磨部20具有研磨層21以及硬度調整層22此兩層，且將研磨層21的壓入彈性模數設為於研磨粒21a部分為250 GPa以上且1000 GPa以下，將硬度調整層22的壓入彈性模數設為100 GPa以下。由於如此般將研磨部20分成兩層並獨立地控制其壓入彈性模數，因此該研磨墊1可於維持高平坦化精度的同時提高研磨速率。

[其他實施方式] 本發明並不限定於所述實施方式，除了所述態樣以外，亦可以實施了各種變更、改良的態樣而實施。

於所述實施方式中，對研磨部為圓柱狀的情況進行了說明，但研磨部的形狀並不限定於圓柱狀，亦可為四角柱狀或六角柱狀等角柱狀，亦可為圓錐台狀或角錐台狀。

另外，於如圖4所示的研磨墊2般研磨層21為柱狀的情況下，硬度調整層23宜與研磨層21的側面的一部分及底面抵接。藉由如此般使硬度調整層23與研磨層21的側面的一部分及底面抵接，可提高硬度調整層23與研磨層21之間的密接性，因此研磨層21不易剝離。再者，於圖4所示的研磨墊2中，對與圖1所示的研磨墊1相同的構成要素標註同一符號並省略說明。

於該研磨墊2中，硬度調整層23的與研磨層21的側面抵接的部分可到達研磨層21的頂面為止。另外，硬度調整層23較佳為與鄰接的研磨部20的硬度調整層23獨立，即，硬度調整層23較佳為不與鄰接的研磨部20的硬度調整層23緊貼。藉由如此般不使硬度調整層23與鄰接的研磨部20的硬度調整層23連動，可進一步提高研磨速率。

於所述實施方式中，關於將研磨部交錯排列的結構，對鄰接行的研磨部的位置相對於一個行的研磨部的位置而偏移半個間距的情況進行了說明，但該位置的偏移並不限定於半個間距，例如可為1/3個間距。該情況下，作為多個研磨部的配置，每三行重覆相同的圖案。

於所述實施方式中，對研磨墊具有接著層的情況進行了說明，但接著層並非必需的構成要件，可省略。於研磨墊不具有接著層的情況下，省略研磨墊的製造方法的接著層貼附步驟。

或者，如圖5所示，該研磨墊3亦可包括：於基材10的另一面介隔接著層30而進一步積層的支撐體40、以及介隔該支撐體40而進一步積層的第二接著層31。藉由該研磨墊3包括支撐體40，而容易進行該研磨墊3的操作。再者，該研磨墊3的除支撐體40及第二接著層31以外的構成要素與圖3所示的研磨墊1相同，因此標註同一符號並省略說明。

（支撐體） 作為支撐體40的主成分，可列舉：聚丙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯、聚氯乙烯等具有熱塑性的樹脂或者聚碳酸酯、聚醯胺、聚對苯二甲酸乙二酯等工程塑膠。藉由於支撐體40的主成分中使用此種材質，支撐體40具有可撓性，從而該研磨墊2追隨被研磨體的表面形狀，研磨面與被研磨體容易接觸，因此研磨速率進一步提高。其中，作為支撐體40的主成分，就與接著層30及第二接著層31的接著性的觀點而言，較佳為聚氯乙烯。

支撐體40的形狀及大小可配合所使用的研磨機的壓盤的形狀及大小適宜決定。亦可如所述基材10般設為於平面上並置的多個支撐體40被研磨機的壓盤支撐的結構。

作為支撐體40的平均厚度的下限，較佳為0.5 mm，更佳為0.8 mm。另一方面，作為支撐體40的平均厚度的上限，較佳為3 mm，更佳為2 mm。若支撐體40的平均厚度小於所述下限，則有該研磨墊3的強度不足之虞。相反，若支撐體40的平均厚度超過所述上限，則有難以將支撐體40安裝於研磨機的壓盤之虞，或者有支撐體40的可撓性不足之虞。

（第二接著層） 第二接著層31可使用與接著層30同樣的接著劑。另外，第二接著層31可為與接著層30同樣的平均厚度。 [實施例]

以下，列舉實施例及比較例來對本創作進一步進行詳細說明，但該創作並不限定於以下的實施例。

[實施例] 準備了以聚碳酸酯為主成分的平均厚度0.5 mm的基材。

首先，藉由煆燒製作了研磨層。所述研磨層的形狀設為底面的直徑為3 mm、平均高度0.5 mm的圓柱狀。另外，所述研磨層包含5.0體積%的作為研磨粒的單晶樹脂黏合金剛石（平均粒徑27 μm）、47.5體積%的作為第一黏合劑的玻璃膠（中央玻璃公司製造的「AFB3211」）、以及47.5體積%的作為填充劑的氧化鋁（平均粒徑4 μm）。

接著，準備了用於形成硬度調整層的塗敷液。所述塗敷液是將作為填充劑的氧化鋁（Al ₂O ₃，平均粒徑4 μm）、燻製二氧化矽（fumed silica）（艾羅西爾（AEROSIL）公司的「艾羅西爾（aerosil）」200）、作為黏合劑的環氧樹脂（三菱化學股份有限公司的「JER828」）、以及1當量的硬化劑混合且以固體成分中的環氧樹脂的含量成為30體積%、氧化鋁的含量成為65體積%、及燻製二氧化矽的含量成為5體積%的方式製備而成。另外，作為溶劑，使用異佛爾酮，且製備成固體成分濃度成為71.4體積%。

使用該塗敷液及所述研磨層，依照所述實施方式中所敘述的研磨墊的製造方法於基材的表面形成研磨部。研磨部的面積佔有率設為44%，多個研磨部如圖3所示般設為交錯配置。

進而，於所述基材的背面介隔接著層依序積層支撐體及第二接著層，獲得圖5所示的研磨墊（實施例）。再者，於接著層及第二接著層中使用雙面膠帶（積水化學（股）製造的「#5605HGD」），於支撐體中使用平均厚度1 mm的硬質聚氯乙烯（他喜龍（TAKIRON）公司製造的「ES9700A」）。

[比較例] 準備了用於形成研磨部的塗敷液。所述塗敷液是將作為研磨粒的單晶樹脂黏合金剛石（平均粒徑27 μm）、作為填充劑的氧化鋁（平均粒徑4 μm）及燻製二氧化矽（艾羅西爾（AEROSIL）公司的「艾羅西爾（aerosil）」200）、作為黏合劑的環氧樹脂（三菱化學股份有限公司的「JER828」）、以及1當量的硬化劑，以固體成分中的環氧樹脂的含量成為30體積%、單晶樹脂黏合金剛石的含量成為5體積%、氧化鋁的含量成為60體積%、及燻製二氧化矽的含量成為5體積%的方式混合而成。另外，作為溶劑，使用異佛爾酮，且製備成固體成分濃度成為71.4體積%。

使用所述塗敷液，並依照實施例的硬度調整層的形成方法形成包括一層的研磨部，除此以外，與實施例同樣地獲得研磨墊（比較例）。

[評價] 針對所述實施例及所述比較例，測定其研磨層的壓入彈性模數，另外，針對所述實施例，亦測定硬度調整層的壓入彈性模數。具體而言，使用離子銑削裝置對研磨層部分進行平坦化而使研磨粒部分露出後，使用奈米壓痕裝置於荷重1 mN條件下（針對研磨層的研磨粒部分，使得壓入深度成為所欲測定的研磨粒的平均粒徑的3%以下的荷重條件）進行測定。將結果示於表1。再者，於表1中，比較例的「-」是指不具有硬度調整層而無測定對象。

[表1]

	實施例 （GPa）	比較例 （GPa）
研磨層	研磨粒部分	327	209
黏合劑部分	84	47
硬度調整層	黏合劑部分	47	-

另外，使用所述實施例及所述比較例的研磨墊，利用市售的雙面研磨機進行氧化鋯基板（大小58 mm×33 mm，厚度1.0 mm，3 pcs）的研磨，測定研磨速度及表面粗糙度。

研磨是於上壓盤轉速60 rpm、下壓盤轉速90 rpm及太陽齒輪轉速30 rpm的條件下進行。此時，以每分鐘50 mL供給將則武股份有限公司（Noritake Company Limited）的「CG50-P」稀釋30倍而成者作為冷卻劑（coolant）。再者，研磨是分三次進行。

針對三次研磨分別算出研磨速率。研磨速率的算出是基於以下流程。首先，測定研磨前後的重量變化，且根據氧化鋯的面積與密度（5.68 g/cm ³）換算為厚度的變化。該厚度的變化除以研磨時間而算出研磨速率。將結果示於圖6。

另外，測定了研磨前及三次研磨結束後的表面粗糙度Ra、最大高度粗糙度Rz及最大剖面高度Rt。此處，表面粗糙度Ra、最大高度粗糙度Rz及最大剖面高度Rt的定義依照日本工業標準（Japanese Industrial Standards，JIS）-B-0601：2013。作為具體的測定方法，針對三塊氧化鋯基板中的一塊氧化鋯基板，利用接觸式表面粗糙度計（三豐（Mitutoyo）公司製造的「S-3000」）測定對角線上兩端附近及中央附近的三處的表背共計六處，並採用其平均值。將結果示於表2。

[表2]

	Ra （μm）	Rz （μm）	Rt （μm）
研磨前	0.517	3.702	4.770
實施例	0.118	1.034	1.508
比較例	0.194	1.741	2.522

根據圖6及表2的結果可知，於研磨部具有研磨層以及硬度調整層此兩層且將研磨層的壓入彈性模數於研磨粒部分設為250 GPa以上且1000 GPa以下、將硬度調整層的壓入彈性模數設為100 GPa以下的實施例的研磨墊中，與先前的具有一層結構的研磨部的比較例的研磨墊相比，可於減少表面粗糙度的同時顯著提高研磨速率。 [產業上之可利用性]

本發明的研磨墊可於維持高平坦化精度的同時提高研磨速率。

1、2、3:研磨墊 10:基材 20:研磨部 20a:槽 21:研磨層 21a:研磨粒 21b:第一黏合劑 22、23:硬度調整層 22b:第二黏合劑 30:接著層 31:第二接著層 40:支撐體 L:平均間距 M:中心 D:最小間隔 X、Y:方向

圖1是表示本發明一實施方式的研磨墊的示意性平面圖。 圖2是圖1的研磨墊的示意性局部放大平面圖。 圖3是圖2的III-III線的示意性局部剖面圖。 圖4是表示與圖3不同的實施方式的研磨墊的示意性局部剖面圖。 圖5是表示與圖3及圖4不同的實施方式的研磨墊的示意性局部剖面圖。 圖6是表示實施例中的研磨速率的圖表。

1:研磨墊

10:基材

20:研磨部

Claims (5)

1. 一種研磨墊，包括： 片狀的基材；以及 多個研磨部，積層於所述基材的其中一面側， 所述研磨部具有： 研磨層，包含研磨粒及第一黏合劑；以及 硬度調整層，配設於所述基材及所述研磨層之間，且包含第二黏合劑， 所述研磨層的壓入彈性模數於研磨粒部分為250 GPa以上且1000 GPa以下， 所述硬度調整層的壓入彈性模數為100 GPa以下。
2. 如請求項1所述的研磨墊，其中，所述研磨層的壓入彈性模數於第一黏合劑部分為30 GPa以上且150 GPa以下。
3. 如請求項1所述的研磨墊，其中，所述第一黏合劑為無機黏合劑，所述第二黏合劑為有機黏合劑。
4. 如請求項1所述的研磨墊，其中，所述研磨層為柱狀， 所述硬度調整層與所述研磨層的側面的一部分及底面抵接。
5. 如請求項1所述的研磨墊，其中，所述研磨粒的平均粒徑為1 μm以上且200 μm以下。

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