JP6446337B2 - 研磨パッド - Google Patents
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Description
研磨パッドの原反の製造工程における重量変化に基づき、ポリエステル中空繊維の不織布の重量(Wa)、含浸された無孔質高分子弾性体(無孔質ポリウレタン)の重量(Wb)、含浸された多孔性の熱可塑性ポリウレタンの重量(Wc)を求め、Wa/(Wa+Wb+Wc)の式から、研磨パッド中のポリエステル繊維の不織布の質量比、Wb/Wcから、多孔質熱可塑性ポリウレタンの含有量に対する無孔質高分子弾性体の含有量の質量比を求めた。
得られた研磨パッドの断面を200倍の倍率で走査型顕微鏡(SEM)で撮影した。そして得られたSEM写真から熱可塑性ポリウレタンの気孔断面積を画像処理によって二値化し、11〜100μm2の気孔断面積の範囲の割合をその面積比から算出した。
硬度測定はJIS K 7311に準じて熱プレス成形より得られた熱可塑性ポリウレタンシート、または研磨パッドを厚み6mm以上になるように積み重ねて測定した10点の平均値を求めた。
原反の幅,長さ,厚みから見かけ体積を求め、見かけ体積で重量を除して求めた。
得られた研磨パッドの研磨レートを次のような方法により評価した。得られた研磨パッドをCMP研磨装置((株)エム・エー・ティ製の「MAT−BC15」)に設置した。そして、プラテン回転数100rpm、ヘッド回転数99rpm、研磨圧力57kPaの条件で、研磨スラリーを200mL/分の割合で供給しながら直径4インチのベアシリコンウェハを10分間研磨した。なお、研磨スラリーとしては、(株)フジミインコーポレーテッド製「Glanzox1302」を20倍希釈に調製したものを用いた。その後、ベアシリコンウェハを交換して同様に研磨を繰り返し、計10枚のベアシリコンウェハを研磨した。そして、研磨した10枚のベアシリコンウェハの研磨前、研磨後の重量差より研磨レートを算出した。そして10枚のベアシリコンウェハの研磨レートの平均値を算出した。
[中空繊維の不織布と無孔質ポリウレタンとを含む原反の製造]
海成分としてポリブチレンテレフタレート(PBT)、島成分として水溶性熱可塑性PVAを含み、海成分/島成分の質量比50/50である島数12島の海島型複合繊維のストランドを265℃で溶融複合紡糸用口金から吐出し延伸して細化しながら冷却することにより海島型複合繊維を紡糸した。そして、連続的に捕集しプレスすることにより長繊維ウェブを得た。次に長繊維ウェブを重ね合わせ、両面に交互にニードルパンチ処理を行い長繊維ウェブ同士を絡合し三次元絡合体を得た。
次に、無孔質高分子弾性体として、ポリウレタンの水系エマルジョンを三次元絡合体にディップニップすることで含浸し乾燥処理を行った。そして両表面をサンドペーパーでバフィングして平坦化した。次に三次元絡合体を熱水中でディップニップすることにより海島型複合繊維から島成分の水溶性熱可塑性PVAを溶解除去させ、乾燥することにより横断面に12個の中空部を有するPBTの中空繊維(平均単繊維繊度2.36dtex)の不織布(厚さ1.5mm)と無孔質ポリウレタンとを含む原反を得た。
得られた中空繊維の不織布と無孔質ポリウレタンとを含む原反を230mm×230mmに切り出した。そして切り出された原反に、D硬度40の多孔性の熱可塑性ポリウレタン(東ソー(株)製のミラクトランE590PNAT)を含浸付与した。なお、表1に、熱可塑性ポリウレタンの組成及び硬度を示している。
パッド原反の表面をサンドペーパー(番手#240)でバフィングして厚み斑を無くして平坦にするすることにより研磨パッドを作製した。そして、研磨パッドを210mm×210mmに切り出した。そして、切り出された研磨パッドを4枚貼り合わせ、420mm×420mmにして被研磨面に粘着テープを貼った。そして、平坦化溝加工機により研磨パッドの研磨面に溝幅2.0mm、溝深さ0.5mm、ピッチ15mmの格子溝を形成した。そして、格子溝を形成した研磨パッドを380mmφの円形に切り出した溝付研磨パッドを得た。そして、上記のような評価方法により評価した。結果を表1に示す。
実施例1の[多孔質熱可塑性ポリウレタンの含浸付与]において、D硬度40の熱可塑性ポリウレタン(東ソー(株)製のミラクトランE590PNAT)の代わりに、D硬度64の熱可塑性ポリウレタン(東ソー株式会社製 ミラクトランE564PNAT)を用いた以外は同様にして溝付研磨パッドを得た。そして、上記のような評価方法により評価した。結果を表1に示す。
実施例1の[多孔質熱可塑性ポリウレタンの含浸付与]において、D硬度40の熱可塑性ポリウレタン(東ソー(株)製のミラクトランE590PNAT)の代わりに、D硬度74の熱可塑性ポリウレタン(東ソー株式会社製 ミラクトランE574PNAT)を用いた以外は同様にして溝付研磨パッドを得た。そして、上記のような評価方法により評価した。結果を表1に示す。
実施例1の[多孔質熱可塑性ポリウレタンの含浸付与]において、D硬度40の熱可塑性ポリウレタン(東ソー(株)製のミラクトランE590PNAT)の代わりに、D硬度80の熱可塑性ポリウレタン(大日精化(株)製のレザミンP−1330)を用いた以外は同様にして溝付研磨パッドを得た。そして、上記のような評価方法により評価した。結果を表1に示す。
実施例1の[多孔質熱可塑性ポリウレタンの含浸付与]において、D硬度40の熱可塑性ポリウレタン(東ソー(株)製のミラクトランE590PNAT)の代わりに、D硬度30の湿式ポリウレタン((株)クラレ製 S−DAU)を用いた以外は同様にして溝付研磨パッドを得た。そして、上記のような評価方法により評価した。結果を表1に示す。
実施例1の[多孔質熱可塑性ポリウレタンの含浸付与]において、D硬度40の熱可塑性ポリウレタン(東ソー(株)製のミラクトランE590PNAT)の代わりに、D硬度30の熱可塑性ポリウレタン(ミラクトランE580PNAT)を用いた以外は同様にして溝付研磨パッドを得た。そして、上記のような評価方法により評価した。結果を表1に示す。
Claims (6)
- ポリエステル繊維の不織布と、前記不織布に含浸付与された高分子弾性体とを含み、
前記高分子弾性体は無孔質高分子弾性体とD硬度が35〜80である多孔質熱可塑性ポリウレタンとを含み、
前記ポリエステル繊維の不織布の質量比が0.4〜0.6であり、
前記多孔質熱可塑性ポリウレタンの含有量に対する前記無孔質高分子弾性体の含有量の質量比が、0.73〜0.85であることを特徴とする研磨パッド。 - 前記ポリエステル繊維が1〜10dtexの平均単繊維繊度を有するポリブチレンテレフタレート系中空繊維である請求項1に記載の研磨パッド。
- 前記多孔質熱可塑性ポリウレタンが、11〜100μm2の気孔断面積の範囲に気孔の80%以上が含まれる請求項1または2に記載の研磨パッド。
- 前記多孔質熱可塑性ポリウレタンが、高分子ジオール、有機ジイソシアネート、及び、鎖伸長剤を反応させて得られた熱可塑性ポリウレタンを含み、
前記高分子ジオールが、ポリ(ブチレンアジペート),ポリ(カプロラクトン),ポリ(エチレングリコール),ポリ(テトラメチレングリコール),ポリ(ノナメチレンアジペート),ポリ(2−メチル−1,8−オクタメチレンアジペート),ポリ(2−メチル−1,8−オクタメチレン−co−ノナメチレンアジペート),ポリ(メチルペンタンアジペート)からなる群より選ばれる少なくとも1種を含み、
前記有機ジイソシアネートが、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート,2,4−トリレンジイソシアネート,2,6−トリレンジイソシアネート,イソホロンジイソシアネートからなる群より選ばれる少なくとも1種を含み、
前記鎖伸長剤が、1,3−プロパンジオール,1,4−ブタンジオール,ネオペンチルグリコール,1,5−ペンタンジオール,1,6−ヘキサンジオール,シクロヘキサンジメタノールからなる群より選ばれる少なくとも1種を含む請求項1〜3の何れか1項に記載の研磨パッド。 - 見かけ密度が0.35〜0.50g/cm3である請求項1〜4の何れか1項に記載の研磨パッド。
- 硬度が60C〜90Cである請求項1〜5の何れか1項に記載の研磨パッド。
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