JP7355511B2 - 保持パッド - Google Patents
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Description
[1]
被研磨物を保持するための保持面を有する樹脂シートを備える、保持パッドであって、
三次元表面粗さ解析により得られる、前記保持面の突出山部とコア部を分離する負荷面積率Smr1が、5%以上20%以下である、保持パッド。
[2]
前記樹脂シートが、A硬度が10°以上であり、ショアD硬度が70°以下である、[1]に記載の保持パッド。
[3]
前記樹脂シートが、圧縮率が、30%以上70%以下である、[1]又は[2]に記載の保持パッド。
[4]
前記樹脂シートが、圧縮弾性率が、55%以上100%以下である、[1]~[3]のいずれかに記載の保持パッド。
[5]
前記樹脂シートが、厚さが、0.10mm以上5.0mm以下である、[1]~[4]のいずれかに記載の保持パッド。
本実施形態の保持パッドは、被研磨物を保持するための保持面を有する樹脂シートを備えるものであり、三次元表面粗さ解析により得られる、前記保持面の突出山部とコア部を分離する負荷面積率Smr1が、5%以上20%以下である。本実施形態の保持パッドは、このように構成されているため、被研磨物の保持性と取り外し容易性とのバランスに優れる。
本実施形態において、三次元表面粗さ解析により得られる、保持面の突出山部とコア部を分離する負荷面積率Smr1(%)は、被研磨物の保持性と取り外し容易性とのバランスの観点から、5以上20以下である。Smr1は、ISO25178に準拠して三次元表面粗さ解析を行うことにより測定される、コア部の上部の高さと負荷曲線の交点における負荷面積率であって、コア部と突出山部を分画して得られる負荷面積率を表すパラメータである。この値が大きいほど、突出山部が占める割合が大きいことを意味する。
Smr1が20%以下であると、突出する山部の存在を適度に抑制できていることが示唆され、被研磨物にかかる応力が均一になるため、保持力が向上し、結果として被研磨物の面品位も優れたものとなる。一方、Smr1が5%以上であると、突出する山部が適度に確保されていることが示唆され、保持パッドの被研磨物への強すぎる吸着を抑制できるため、研磨終了後に被研磨物を保持パッドから剥離する際に強い力を要せず、被研磨物の破損を防止することができる。上記観点より、Smr1は、7%以上15%以下であることが好ましく、9%以上12%以下であることがより好ましい。
Smr1は、例えば、後述する好ましい製造方法を採用すること等により、上記範囲に調整することができる。なお、Smr1は、後述する実施例に記載の方法に基づいて測定される。
本実施形態の保持パッドは、保持面の周縁上に配され、かつ、前記被研磨物を囲むための枠材を備えるものであってもよい。上記枠材は、保持パッドにおける保持面の周囲にある面上に設けられ、研磨加工中に被研磨物が横ずれを起こして、保持パッドにおける保持面から脱落することを防止する(横ずれ範囲を規制する)ものである。
本実施形態の保持パッドの製造方法は、上述した本実施形態の保持パッドの構成が得られる方法である限り、特に限定されるものではない。以下、本実施形態の保持パッドの好適な製造方法を例示する。
溶液調製工程は、樹脂を溶媒中に混合溶解して樹脂溶液を調製する工程である。この際、樹脂と溶媒以外の添加剤として、顔料、孔形成剤、その他成分を用いてもよい。
塗膜形成工程は、樹脂溶液の塗膜を形成する工程である。塗膜の形成方法については、特に制限されないが、例えば、成膜用基材の表面に樹脂溶液をナイフコータ等の塗布装置を用いて塗布する方法が挙げられる。このときに塗布する樹脂溶液の厚さは、最終的に得られる樹脂シートの厚さが所望の厚さになるように、適宜調整すればよい。成膜用基材の材質としては、特に限定されないが、例えば、PETフィルム等の樹脂フィルム、布帛及び不織布が挙げられる。
浸漬工程は、塗膜を、樹脂の貧溶媒である凝固液に浸漬して、樹脂シートを作製する工程である。貧溶媒としては従来知られているものを用いることができ、特に限定されないが、例えば、水が挙げられる。貧溶媒は、1種の溶媒であっても、2種以上の溶媒を混合したものであってもよい。凝固液には、樹脂の再生速度を調整する観点から、樹脂溶液中の極性溶媒が含まれていてもよい。また、凝固液の温度は、樹脂を凝固できる温度であれば特に限定されない。
本実施形態の研磨物の製造方法は、上記保持パッドにより保持した被研磨物を、研磨パッドを用いて研磨し、研磨物を得る研磨工程を有する。研磨工程は、一次研磨(粗研磨)であってもよく、仕上げ研磨であってもよく、それら両方の研磨を兼ねるものであってもよい。
まず、マトリックス樹脂となる原料樹脂であるポリエステル系ポリウレタン樹脂(100%樹脂モジュラス6.0MPa)の35%DMF溶液100質量部に対して、粘度調整用のDMF50質量部、水8質量部、顔料であるカーボンブラックを6.7質量%含むDMF分散液を44質量部(カーボンブラックとして2.9質量部)、疎水性添加剤(ポリプロピレングリコール)2.5質量部、親水性添加剤(ラウリル硫酸ナトリウム)1.0質量部を添加して、混合撹拌し、樹脂溶液を調製した。次に、成膜用基材として、PETフィルムを用意し、上記樹脂溶液を、ナイフコータを用いてPETフィルムへ塗布し塗膜を得た。次いで、得られた塗膜を成膜用基材と共に、凝固液である水からなる18℃の凝固浴に浸漬し、樹脂を凝固再生して前駆体シートを得た。ここで、塗膜を得た後、浸漬を実施するまでの時間は8分であった。前駆体シートを凝固浴から取り出し、PETフィルムを前駆体シートから剥離した後、前駆体シートを水からなる室温の洗浄液(脱溶剤浴)に浸漬し、溶媒であるDMFを除去して樹脂シートを得た。なお、洗浄工程のライン速度は凝固再生工程のライン速度の1.2倍とした。その後、樹脂シートを乾燥しつつ巻き取った。得られた樹脂シートの保持面とは反対側の面(成膜用基材を剥離した側の面であって、成膜用基材に接触していた面)に対してバフ処理を施した。
次に、樹脂シートのバフ処理を施した面に市販のPET基材と市販の離型シートからなる両面テープを貼り合わせ実施例1に係る保持パッドとした。
洗浄工程のライン速度を凝固再生工程のライン速度の2.0倍とした以外は実施例1と同じ条件で製造し実施例2に係る保持パッドとした。
洗浄工程のライン速度を凝固再生工程のライン速度の3.0倍とした以外は実施例1と同じ条件で製造し比較例1に係る保持パッドとした。
洗浄工程のライン速度を凝固再生工程のライン速度の1.0倍とした以外は実施例1と同じ条件で製造し比較例2に係る保持パッドとした。
保持パッドの保持面(測定面)における突出山部とコア部を分離する負荷面積率Smr1(%)を、ISO25178に準拠し、KEYENCE社のレーザー顕微鏡であるVK-X1000(型式名)を用いて下記測定条件で測定した。
(測定条件)
レンズ :X10
測定領域 :500μm×500μm、
測定モード :フォーカスバリエーション
光量 :92
HDR :使用無
照明 :同軸落射+リング照明使用
測定サイズ :標準
測定ピッチ :100μm
解析ソフト :KEYENCE社製 マルチファイル解析アプリケーション
フィルター :ガウシアンフィルター使用
(研磨条件)
使用研磨機 :オスカー研磨機(スピードファム社製 SP-1200)
研磨速度(回転数):61rpm
加工圧力 :76gf/cm2
スラリー :セリウムスラリー
被研磨物 :LCD用ガラス基板(355mm×406mm×0.5mm)
研磨時間 :30min×20回
上記研磨の後、研磨性能を評価した。この評価では、日本工業規格(JIS B0601:’82)に準じた方法で、ろ波中心うねりから平坦度aを測定した。平坦度aの測定では、表面粗さ形状測定機(株式会社東京精密製、サーフコム480A)を使用し、以下に示す測定条件に設定した。研磨加工後のガラス基板表面の凹凸に起因して得られる測定曲線から、隣り合う凸部(山部)と凸部との間の幅W、及び、凸部と凹部(谷部)との高さSを算出した後、幅Wを横軸、高さSを縦軸とした散布図を作成した。得られた散布図から、一次式S=aWの近似直線を求め、傾きaを研磨加工後の最終の平坦度aとした。一般に、平坦性が高くなるほど幅Wが大きくなり高さSが小さくなるため、傾きaが小さいほど平坦性に優れることを示すこととなる。
また、研磨後にガラス基板を交換するときの保持パッドと保持定盤との剥がれ状況も評価した。ガラス基板を保持パッドから剥がすとき、保持パッドが保持定盤に装着された状態に維持することができれば○とし、ガラス基板とともに保持パッドが保持定盤から剥がれた場合には×とした。
JIS-K-6253(2012)に準拠して保持パッドにおける樹脂シートのショアA硬度を測定した。
日本工業規格(JIS L 1021)に従い、ショッパー型厚さ測定器(加圧面:直径1cmの円形)を使用して保持パッドにおける樹脂シートの圧縮率を求めた。すなわち、無荷重状態から初荷重を30秒間かけた後の樹脂シートの厚さt0を測定し、次に、厚さt0の状態から最終圧力を60秒間かけた後の樹脂シートの厚さt1を測定した。次いで、圧縮率(%)=100×(t0-t1)/t0の式から圧縮率を算出した。ここで、初荷重は100g/cm2、最終圧力は1120g/cm2とした。
日本工業規格(JIS L 1021)に従い、ショッパー型厚さ測定器(加圧面:直径1cmの円形)を使用して保持パッドにおける樹脂シートの圧縮弾性率を求めた。すなわち、無荷重状態から初荷重を30秒間かけた後の樹脂シートの厚さt0を測定し、次に、厚さt0の状態から最終圧力を60秒間かけた後の樹脂シートの厚さt1を測定した。さらに、厚さt1の状態から全ての荷重を除き、60秒間放置(無荷重状態とした)後、再び初荷重を30秒間かけた後の樹脂シートの厚さt0’を測定した。次いで、圧縮弾性率(%)=100×(t0’-t1)/(t0-t1)の式から圧縮弾性率を算出した。ここで、初荷重は100g/cm2、最終圧力は1120g/cm2とした。
保持パッドにおける樹脂シートの厚さを日本工業規格(JIS K 6505)に準拠して測定した。
Claims (3)
- 被研磨物を保持するための保持面を有する樹脂シートを備える、保持パッドであって、
三次元表面粗さ解析により得られる、前記保持面の突出山部とコア部を分離する負荷面積率Smr1が、9.52%以上10.1%以下であり、
前記樹脂シートのA硬度が10.9°以上11.2°以下であり、
前記樹脂シートの厚さが、0.82mm以上0.83mm以下であり、
前記樹脂シートの密度が、0.16g/cm 3 以上1.0g/cm 3 以下である、保持パッド。 - 前記樹脂シートが、圧縮率が、30%以上70%以下である、請求項1に記載の保持パッド。
- 前記樹脂シートが、圧縮弾性率が、55%以上100%以下である、請求項1又は2に記載の保持パッド。
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