JP2016068255A - 研磨パッド - Google Patents
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Abstract
【解決手段】少なくとも(A)表面研磨層、(B)接着剤層及び(C)クッション層を備え、前記各層が(A)/(B)/(C)の順で積層され、前記(A)表面研磨層の圧縮率が0.3%以上3.0%以下であり、前記(C)クッション層の圧縮率>前記(A)表面研磨層の圧縮率の関係を満たすことを特徴とする研磨パッド。
【選択図】なし
Description
本発明の表面研磨層(被研磨材を研磨加工するための研磨面を有する研磨層)は、特に限定されないが、超高分子量ポリエチレン(UHMWPE)粉末の焼結多孔質シートから構成されるものが好ましい。前記UHMWPEの粘度平均分子量(Mν)は、50万〜1500万が好ましく、100万〜1200万がより好ましい。UHMWPEの粘度平均分子量(Mν)は、一般的な測定方法である粘度法により評価すればよく、例えば、JIS K 7367−3:1999に基づいて測定した極限粘度数[η]からMνを算出すればよい。
気孔率=(1−(見掛け密度/(表面研磨層材料の真比重))×100
ここで、見掛け密度は、サンプルの重量と体積を量り、重量(g)/体積(cm3)から算出した。
本発明に用いる接着剤としては、特に限定されず、感圧接着剤、ホットメルト接着剤等が挙げられ、ホットメルト接着剤が好ましい。前記接着剤は、1種単独で使用してもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
本発明に用いる(C)クッション層の構成材料としては、特に限定されず、ウレタンフォーム、ポリエチレンフォーム等の高分子樹脂発泡体;ポリエステル不織布、ナイロン不織布、アクリル不織布等の繊維不織布;ブタジエンゴム、イソプレンゴム等のゴム性樹脂及び感光性樹脂等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を混合して用いてもよい。これらのうち、ウレタンフォームが好ましい。クッション層は、市販品を使用することができる。クッション層は、単層であってもよく、種類の同一又は異なる前記構成材料を積層して用いてもよいが、単層であることが好ましい。クッション層の製造方法は、特に限定されず、公知の方法を用いることができる。
圧縮率は、直径5mmの円筒状の圧子(圧縮棒)を使用し、Bruker AXS社製TMAにて25℃において、下記条件でT1〜T2を測定し、下記の式にて求めた。測定方法の概略図を図4に示す。
<測定条件>
初期荷重:200g/cm2
最大荷重:2000g/cm2
荷重速度:250g/cm2/分
圧縮率(%)={(T1−T2)/T1}×100
(式中、T1は荷重が300g/cm2のときの研磨パッド断面の厚さを表し、T2は荷重が1800g/cm2のときの研磨パッド断面の厚さを表す。)
超高分子量ポリエチレン粉末の焼結多孔質シート(商品名:サンマップLC、Mν:300万、平均孔径:17μm、気孔率:30%、ショアD硬度:48、Ra:2.0μm、厚さ:2.0mm、日東電工製)とマイクロセルポリマーシート(商品名:PORON(登録商標)、型番:H-48 2.0mm、材質:ウレタンフォーム、引張強さ:、2.35MPa、引張伸び:150%、厚さ:2.0mm、ロジャースイノアック製)を、ホットメルト粘着剤で貼りあわせて積層体を得た。ホットメルト接着剤は、ペレット状のボンドファーストBF7B(エチレン/グリシジルジメタクリレート(GMA)/酢酸ビニル共重合体、住友化学工業製)を120℃に加熱したプレスにて溶融し、厚さ0.15mmにフィルム化したものを用いた。得られた積層体を、130℃、20分乾燥炉に入れて加熱し、接着を行い、積層研磨パッドを得た。
サンマップLCに代えて、分子量300万の超高分子量ポリエチレン樹脂を用いて作製したサンマップであって、気孔率が50%であり、厚さが2.0mmである高気孔率品を用いた以外は実施例1と同様にして、積層研磨パッドを得た。
膜厚のみを表2に記載のものに変更した以外は、同様の物性を有する超高分子量ポリエチレン粉末の焼結多孔質シートを用いて実施例1と同様にして積層研磨パッドを得た。得られた各積層研磨パッドについて、圧縮率、硬度及び膜厚を測定した。結果を下記表2に示し、圧縮率と膜厚の測定結果をグラフ化したものを図5に示す。図中、LCはサンマップLCを表し、LCの隣の数値はサンマップLCの厚みを表す。
サンマップLC単体及び実施例4の積層研磨パッドについて、研磨性を評価した。
被研磨材として、底面が15mm四方の正方形の水晶基板を用いた。研磨材として、酸化セリウム(CeO2)砥粒(商品名:SHOROX(登録商標)グレード:NX23(T)、粒度分布(μm)D50:0.9〜1.1、昭和電工製)を、蒸留水で10wt%に調整し、研磨スラリーを得た。研磨装置には、テグラミン(Tegramin)-30(定盤径(直径)300mm、丸本ストルアス製)を用い、測定対象の研磨パッドのサイズは直径300mmとした。
上記の材料及び装置を用いて、まず水晶基板を直径25mmのワークに入れてエポキシ樹脂(商品名:エポフィックス キット(EpoFix Kit)、Struers社製)にて包埋後、SiC耐水研磨紙#200(FEPA規格、Struers社製)にて、面だしを行った(回転速度:300rpm、研磨圧力:30N、研磨時間:10秒)。この際、研磨は砥粒を加えずに水のみで行った。次に、実施例4の積層研磨パッドを定盤に設置し、慣らし運転として、回転させた(回転速度:150rpm、圧力:20N、回転時間:5分)。続いて、前記積層研磨パッドを用いて、水晶基板を研磨した(回転速度:150rpm、研磨圧力:20N、研磨時間:5分)。研磨時に砥粒(研磨スラリー)を加える速度は、2mL/分とした。
研磨後にレーザー顕微鏡(商品名:広視野コンフォーカルレーザー顕微鏡 HD100D、Laser Tec社製)を用いて、水晶基板の表面を観察し(倍率20倍)、水晶基板の表面粗さRa(JIS B 0601:2001に規定の算術平均粗さ)を測定した。また、研磨量について、研磨前(面だし後)、水晶基板に傷を付け、その深さを前記レーザー顕微鏡で測定することによって(倍率50倍)、深さ方向の削られた量について、測定した。研磨後、実施例4の積層研磨パッドを用いて研磨した水晶基板では、全体を均一に研磨できていたことが確認された。
2:(A)表面研磨層
3:(B)接着剤層
4:(C)クッション層
5:両面テープ
6:研磨定盤
7:研磨材
8:被研磨材
9:支持台
10、11:回転軸
Claims (8)
- 少なくとも(A)表面研磨層、(B)接着剤層及び(C)クッション層を備え、前記各層が(A)/(B)/(C)の順で積層され、前記(A)表面研磨層の圧縮率が0.3%以上3.0%以下であり、前記(C)クッション層の圧縮率>前記(A)表面研磨層の圧縮率の関係を満たすことを特徴とする研磨パッド。
- (C)クッション層の圧縮率が1.0%以上40.0%以下であることを特徴とする請求項1に記載の研磨パッド。
- (A)表面研磨層の厚みが0.1mm以上2.5mm以下であり、(C)クッション層の厚みが0.1mm以上3.0mm以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の研磨パッド。
- (A)表面研磨層が、超高分子量ポリエチレン粉末の焼結多孔質シートから構成されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の研磨パッド。
- (A)表面研磨層の算術平均粗さ(Ra)が、0.1μm以上5.0μm以下であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の研磨パッド。
- (B)接着剤層が、ホットメルト接着剤から構成されることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の研磨パッド。
- 積層体の圧縮率が、1.0%以上30.0%以下であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の研磨パッド。
- CMP装置用であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の研磨パッド。
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