JP4566660B2

JP4566660B2 - 仕上げ研磨用研磨布及び研磨布の製造方法

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Publication number: JP4566660B2
Application number: JP2004250471A
Authority: JP
Inventors: 智浩岩尾; 栄利兵頭
Original assignee: Fujibo Holdins Inc
Current assignee: Fujibo Holdins Inc
Priority date: 2004-08-30
Filing date: 2004-08-30
Publication date: 2010-10-20
Anticipated expiration: 2024-08-30
Also published as: JP2006062058A

Description

本発明は仕上げ研磨用研磨布及び研磨布の製造方法に係り、特に、湿式成膜法で作製された軟質プラスチックフォームを有し該軟質プラスチックフォームの表面にミクロな平坦性を有するスキン層が形成された仕上げ研磨用の研磨布及び該研磨布の製造方法に関する。

従来、レンズ、平行平面板、反射ミラー等の光学材料、ハードディスク用基板、シリコンウエハ、液晶ガラス等、高精度に平坦性が要求される材料（被研磨物）の平坦加工では、平坦性の向上を図るために一度研磨加工（一次研磨）した後に仕上げ加工（二次研磨）が行われている。中でもハードディスクでは大容量化が進められており、高密度記憶、読み取り精度の向上を図るため、大容量（例えば、１００〜１２０ギガバイト）の次世代型ハードディスク用のアルミニウム基板には更に高精度の平坦性が求められている。

一般に、仕上げ加工には、軟質プラスチックフォームを有する研磨布が用いられている。軟質プラスチックフォームは、軟質プラスチックを水混和性の有機溶媒に溶解させた樹脂溶液をシート状の基材に塗布後、水系凝固液中で樹脂を凝固再生させること（湿式成膜法）で製造される。製造された軟質プラスチックフォームの内部には樹脂の凝固再生に伴う多数の発泡が形成されており、表面には内部の発泡の大きさより小さい発泡が緻密に形成された厚さ数μｍ程度の発泡表面層（スキン層）が形成されている。緻密に形成された発泡のため、スキン層の表面はミクロな平坦性を有している。このスキン層のミクロな平坦性を利用して、被研磨物、特に、ハードディスク用アルミニウム基板等の仕上げ加工が行われている。

ところが、軟質プラスチックフォームの製造では、樹脂溶液が粘性を有するため、基材への塗布時に厚さのバラツキが生じると共に、湿式成膜法のため、凝固再生時の発泡形成（有機溶媒と水系凝固液との置換）により厚さのバラツキが生じやすい。このため、軟質プラスチックフォーム自体の表面のマクロな平坦性が損なわれる（大きく波打った表面となる）ので、仕上げ加工時に被研磨物の平坦性を向上させることが難しくなる。換言すれば、被研磨物の平坦性を向上させるためには、仕上げ加工に利用するスキン層のミクロな平坦性を残したまま軟質プラスチックフォーム自体の厚さのバラツキを減少させてマクロな平坦性を向上させることが重要である。

軟質プラスチックフォーム自体の厚さのバラツキを減少させてマクロな平坦性を向上させ、研磨液（スラリ）の保持性を向上させるため、軟質プラスチックフォームの製造後にその表面にバフ処理（表面サンディング）が施されている。例えば、軟質プラスチックフォームの表面をバフ処理して表面粗さを５０μｍ以下とし、表面で発泡を開口させたスエード様研磨布が開示されている（特許文献１参照）。また、軟質プラスチックフォームの発泡が開口しないように表面のスキン層のミクロな平坦性を残して表面バフ処理した研磨布が開示されている（例えば、特許文献２参照）。

特許第３１８７７６９号公報特開２００１−６２７０４号公報

しかしながら、特許文献１の研磨布では、表面で発泡が開口しているため、表面粗さの減少には限界があり、上述した仕上げ加工に際しては、被研磨物の平坦性を向上させることが難しい。また、特許文献２の方法では、表面にスキン層を残しているもののバフ処理でスキン層の厚さが部分的に薄くなるため、仕上げ加工中に短時間でスキン層が摩耗して開口が大きくなり（例えば、４０μｍ以上）、研磨布の表面粗さが悪くなる。更に、スキン層の厚さは数μｍ程度しかなく研磨布の厚さのバラツキより小さいため、研磨布の厚さのバラツキを解消する程バフ処理するとスキン層が消失してしまう。また、スキン層を残すと成膜時に生じた厚さのバラツキがそのまま研磨布の厚さのバラツキとして残るため、上述した次世代型ハードディスク用のアルミニウム基板等の仕上げ加工では要求されるマクロな平坦性を満たすことが難しくなる。

本発明は上記事案に鑑み、被研磨物の平坦性を向上させることができる仕上げ研磨用の研磨布及び該研磨布の製造方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明の第１の態様は、湿式成膜法で作製された軟質プラスチックフォームを有し該軟質プラスチックフォームの表面にミクロな平坦性を有するスキン層が形成された仕上げ研磨用の研磨布において、前記軟質プラスチックフォームは、前記スキン層を残したまま厚さをほぼ一様とするとともに前記スキン層の表面でのマクロなうねりを除去するように、前記スキン層が形成された表面と治具の平坦面とを圧接させて前記スキン層が形成された表面の反対面側がバフ処理されたことを特徴とする。

第１の態様では、軟質プラスチックフォームのスキン層を残したまま厚さをほぼ一様とするとともにスキン層の表面でのマクロなうねりを除去するように、スキン層が形成された表面と治具の平坦面とを圧接させてスキン層が形成された表面の反対面側がバフ処理されているので、スキン層の表面の凹凸に合わせて反対面側に出現する凹凸が除去されることから、ミクロな平坦性を有するスキン層を残したまま軟質プラスチックフォームの厚さがほぼ一様でマクロな平坦性が改善されるため、仕上げ研磨に用いることで被研磨物の表面の平坦性を向上させることができる。

また、本発明の第２の態様は、湿式成膜法で作製された軟質プラスチックフォームを有し該軟質プラスチックフォームの表面にミクロな平坦性を有するスキン層が形成された仕上げ研磨用の研磨布において、前記軟質プラスチックフォームは、前記スキン層が形成された表面の反対面側に、前記軟質プラスチックフォームを支持する不織布又は織布の第１の支持層を有しており、前記スキン層を残したまま前記軟質プラスチックフォーム及び第１の支持層の全体の厚さをほぼ一様とするとともに前記スキン層の表面でのマクロなうねりを除去するように、前記スキン層が形成された表面と治具の平坦面とを圧接させて前記第１の支持層の前記軟質プラスチックフォームと反対面側がバフ処理されたことを特徴とする。

第２の態様では、軟質プラスチックフォームが、スキン層が形成された表面の反対面側に、軟質プラスチックフォームを支持する不織布又は織布の第１の支持層を有しており、スキン層を残したまま軟質プラスチックフォーム及び第１の支持層の全体の厚さをほぼ一様とするとともにスキン層の表面でのマクロなうねりを除去するように、スキン層が形成された表面と治具の平坦面とを圧接させて第１の支持層の軟質プラスチックフォームと反対面側がバフ処理されているので、スキン層の表面の凹凸に合わせて反対面側に出現する凹凸が除去されることから、ミクロな平坦性を有するスキン層を残したまま軟質プラスチックフォーム及び第１の支持層の厚さがほぼ一様でマクロな平坦性が改善されるため、仕上げ研磨に用いることで被研磨物の表面の平坦性を向上させることができる。

第１、第２の態様において、研磨布がバフ処理された面側に、少なくとも可撓性フィルム、不織布及び織布から選択される１種であり、軟質プラスチックフォームを支持する第２の支持層を更に有してもよい。また、軟質プラスチックフォームの材質をポリウレタンとしてもよい。

また、本発明の第３の態様は、湿式成膜法で作製された軟質プラスチックフォームを有し該軟質プラスチックフォームの表面にミクロな平坦性を有するスキン層が形成された仕上げ研磨用の研磨布の製造方法であって、前記軟質プラスチックフォームを湿式成膜し、前記軟質プラスチックフォームのスキン層が形成された表面に、平坦な表面を有する治具の該平坦な表面を当接させて前記スキン層が形成された表面の反対面側を、前記スキン層を残したまま前記軟質プラスチックフォームの厚さをほぼ一様とするとともに前記スキン層の表面でのマクロなうねりを除去するようにバフ処理する、ステップを含むことを特徴とする。

第３の態様では、湿式成膜した軟質プラスチックフォームのスキン層が形成された表面に、平坦な表面を有する治具の該平坦な表面を当接させることで、湿式成膜時に生じた軟質プラスチックフォームの厚さバラツキをスキン層が形成された表面の反対面側に凹凸として出現させることができ、凹凸が出現した反対面側を軟質プラスチックフォームの厚さをほぼ一様とするとともにスキン層の表面でのマクロなうねりを除去するようにバフ処理することで、軟質プラスチックフォームの厚さバラツキが減少するので、ミクロな平坦性を有するスキン層を残したまま厚さ精度を向上させマクロな平坦性が改善された軟質プラスチックフォーム延いては研磨布を得ることができる。この場合において、軟質プラスチックフォームのバフ処理された面側に、少なくとも可撓性フィルム、不織布及び織布から選択される１種であり、軟質プラスチックフォームを支持する支持層を貼り合わせるステップを更に含むようにしてもよい。

本発明によれば、軟質プラスチックフォームの厚さをほぼ一様とするとともにスキン層の表面でのマクロなうねりを除去するように、スキン層が形成された表面と治具の平坦面とを圧接させてスキン層が形成された表面の反対面側がバフ処理されているので、スキン層の表面の凹凸に合わせて反対面側に出現する凹凸が除去されることから、ミクロな平坦性を有するスキン層を残したまま軟質プラスチックフォームの厚さがほぼ一様でマクロな平坦性が改善されるため、仕上げ研磨に用いることで被研磨物の表面の平坦性を向上させることができる、という効果を得ることができる。

以下、図面を参照して、本発明を適用可能な精密仕上げ研磨加工に使用する研磨パッドの実施の形態について説明する。

（研磨パッド）
図１（Ａ）に示すように、研磨パッド１は、ポリウレタン樹脂で形成された軟質プラスチックフォームとしてのポリウレタンシート２を有している。ポリウレタンシート２は、研磨面Ｐの反対面としての裏面（下面）側が、ポリウレタンシート２の厚さ（図１の縦方向の長さ）がほぼ一様となるようにバフ処理されている（詳細後述）。ポリウレタンシート２は、例えば、厚さの平均が約０．７ｍｍの場合には、最大厚さと最小厚さとの差が約２０μｍ以下となるように形成されている。このため、ポリウレタンシート２は、平坦な研磨面Ｐを有している。

ポリウレタンシート２には、研磨面Ｐ側に、図示しない緻密な発泡が形成されておりミクロな平坦性を有するスキン層４が形成されている。スキン層４の下層には、ポリウレタンシート２の厚さ方向に沿って丸みを帯びた断面略三角状の発泡３が形成されている。発泡３の空間体積は、研磨面Ｐ側の大きさが、研磨面Ｐの裏面側より小さく形成されている。発泡３同士の間のポリウレタン樹脂中には、スキン層４に形成された発泡より大きく発泡３より小さな空間体積を有する図示を省略した発泡が形成されている。発泡３及び図示を省略した発泡は、スキン層４に形成された発泡の空間体積の直径より大きい不図示の連通孔で立体網目状につながっている。研磨面Ｐの裏面側がバフ処理されているため、発泡３及び図示を省略した発泡の一部が裏面側の表面で開口している。

また、研磨パッド１は、研磨面Ｐの裏面側（バフ処理された面側）に、ポリウレタンシート２を支持する第２の支持層としての支持層６を有している。支持層６には、少なくともポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと略記する。）製フィルム等の可撓性フィルム、不織布又は織布から選択される１種が使用されている。支持層６の下面側には、他面側（最下面側）に剥離紙８を有し研磨機に研磨パッド１を装着するための両面テープ７が貼り合わされている。

（研磨パッドの製造）
研磨パッド１は、図２に示す各工程を経て製造される。まず、準備工程では、ポリウレタン樹脂、ポリウレタン樹脂を溶解可能な水混和性の有機溶媒のＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（以下、ＤＭＦと略記する。）及び添加剤を混合してポリウレタン樹脂を溶解させる。ポリウレタン樹脂には、ポリエステル系、ポリエーテル系、ポリカーボネート系等の樹脂から選択して用い、例えば、ポリウレタン樹脂が３０％となるようにＤＭＦに溶解させる。添加剤としては、発泡３の大きさや量（個数）を制御するため、カーボンブラック等の顔料、発泡を促進させる親水性活性剤及びポリウレタン樹脂の凝固再生を安定化させる疎水性活性剤等を用いることができる。得られた溶液を濾過することで凝集塊等を除去した後、真空下で脱泡してポリウレタン樹脂溶液を得る。

塗布工程、凝固再生工程及び洗浄・乾燥工程では、準備工程で得られたポリウレタン樹脂溶液を成膜基材に連続的に塗布し、水系凝固液に浸漬することでポリウレタン樹脂を凝固再生させ、洗浄後乾燥させてポリウレタンシート２を得る。塗布工程、凝固再生工程及び洗浄・乾燥工程は、図３に示す成膜装置で連続して実行される。

図３に示すように、成膜装置６０は、成膜基材の不織布や織布を前処理する、水又はＤＭＦ水溶液（ＤＭＦと水との混合液）等の前処理液１５が満たされた前処理槽１０、ポリウレタン樹脂を凝固再生させるための、ポリウレタン樹脂に対して貧溶媒である水を主成分とする凝固液２５が満たされた凝固槽２０、凝固再生後のポリウレタン樹脂を洗浄する水等の洗浄液３５が満たされた洗浄槽３０及びポリウレタン樹脂を乾燥させるためのシリンダ乾燥機５０を連続して備えている。

前処理槽１０の上流側には、成膜基材４３を供給する基材供給ローラ４１が配置されている。前処理槽１０は、成膜基材４３の搬送方向と同じ長手方向の略中央部の内側下部に一対のガイドローラ対１３を有している。前処理槽１０の上方で、基材供給ローラ４１側にはガイドローラ１１、１２が配設されており、凝固槽２０側には前処理した成膜基材４３に含まれる過剰な前処理液１５を除去するマングルローラ１８が配置されている。マングルローラ１８の下流側には、成膜基材４３にポリウレタン樹脂溶液４５を略均一に塗布するナイフコータ４６が配置されている。ナイフコータ４６の下流側で凝固槽２０の上方にはガイドローラ２１が配置されている。

凝固槽２０には、洗浄槽３０側の内側下部にガイドローラ２３が配置されている。凝固槽２０の上方で洗浄槽３０側には凝固再生後のポリウレタン樹脂を脱水処理するマングルローラ２８が配置されている。マングルローラ２８の下流側で洗浄槽３０の上方にはガイドローラ３１が配置されている。洗浄槽３０には、成膜基材４３の搬送方向と同じ長手方向で上部に４本、下部に５本のガイドローラ３３が上下交互となるように配設されている。洗浄槽３０の上方でシリンダ乾燥機５０側には、洗浄後のポリウレタン樹脂を脱水処理するマングルローラ３８が配置されている。シリンダ乾燥機５０には、内部に熱源を有する４本のシリンダが上下４段に配設されている。シリンダ乾燥機５０の下流側には、乾燥後のポリウレタン樹脂を（成膜基材４３と共に）巻き取る巻取ローラ４２が配置されている。なお、マングルローラ１８、２８、３８、シリンダ乾燥機５０及び巻取ローラ４２は、図示を省略した回転駆動モータに接続されており、これらの回転駆動力により成膜基材４３が基材供給ローラ４１から巻取ローラ４２まで搬送される。成膜基材４３の搬送速度は、本例では２．５ｍ／ｍｉｎに設定されており、１．０〜５．０ｍ／ｍｉｎの範囲で設定されることが好ましい。

成膜基材４３に不織布又は織布を用いる場合は、成膜基材４３が基材供給ローラ４１から引き出され、ガイドローラ１１、１２を介して前処理液１５中に連続的に導入される。前処理液１５中で一対のガイドローラ１３間に成膜基材４３を通過させて前処理（目止め）を行うことにより、ポリウレタン樹脂溶液４５を塗布するときに、成膜基材４３内部へのポリウレタン樹脂溶液４５の浸透が抑制される。成膜基材４３は、前処理液１５から引き上げられた後、マングルローラ１８で加圧されて余分な前処理液１５が絞り落とされる。前処理後の成膜基材４３は、凝固槽２０方向に搬送される。なお、成膜基材４３としてＰＥＴ製等の可撓性フィルムを用いる場合は、前処理が不要のため、ガイドローラ１２から直接マングルローラ１８に送り込むようにするか、又は、前処理槽１０に前処理液１５を入れないようにしてもよい。以下、本実施形態では、成膜基材４３をＰＥＴ製フィルムとして説明する。

図２に示すように、塗布工程では、準備工程で調製したポリウレタン樹脂溶液４５が常温下でナイフコータ４６により成膜基材４３に略均一に塗布される。このとき、ナイフコータ４６と成膜基材４３の上面との間隙（クリアランス）を調整することで、ポリウレタン樹脂溶液４５の塗布厚さ（塗布量）を調整する。

凝固再生工程では、ナイフコータ４６でポリウレタン樹脂溶液４５が塗布された成膜基材４３が、ガイドローラ２１からガイドローラ２３へ向けて凝固液２５中に導入される。凝固液２５中では、まず、塗布されたポリウレタン樹脂溶液４５の表面に厚さ数μｍのスキン層４が形成される。その後、ポリウレタン樹脂溶液４５中のＤＭＦと凝固液２５との置換の進行によりポリウレタン樹脂が成膜基材４３の片面に凝固再生する。このポリウレタン樹脂の凝固再生は、ポリウレタン樹脂溶液４５が塗布された成膜基材４３が凝固液２５中に進入してからガイドローラ２３に到る間に完了する。ＤＭＦがポリウレタン樹脂溶液４５から脱溶媒するときに、ポリウレタン樹脂中に発泡３が形成される。凝固再生したポリウレタン樹脂は、凝固液２５から引き上げられ、マングルローラ２８で余分な凝固液２５が絞り落とされた後、ガイドローラ３１を介して洗浄槽３０に搬送され洗浄液３５中に導入される。

洗浄・乾燥工程では、洗浄液３５中に導入されたポリウレタン樹脂をガイドローラ３３に上下交互に通過させることによりポリウレタン樹脂が洗浄される。洗浄後、ポリウレタン樹脂は洗浄液３５から引き上げられ、マングルローラ３８で余分な洗浄液３５が絞り落とされる。その後、ポリウレタン樹脂を、シリンダ乾燥機５０の４本のシリンダ間を交互（図３の矢印方向）に、シリンダの周面に沿って通過させることで乾燥させる。乾燥後のポリウレタン樹脂（ポリウレタンシート２）は、成膜基材４３と共に巻取ローラ４２に巻き取られる。

裏面バフ処理工程では、乾燥後のポリウレタンシート２で研磨面Ｐの裏面側にバフ処理が施される。図４（Ａ）に示すように、巻取ローラ４２に巻き取られたポリウレタンシート２は成膜基材４３のＰＥＴ製フィルム上に形成されている。成膜時にはポリウレタンシート２の厚さにバラツキが生じるため、研磨面Ｐには凹凸が形成されている。成膜基材４３を剥離した後、図４（Ｂ）に示すように、研磨面Ｐの表面に、平坦な表面を有する圧接ローラ６５の表面を圧接することで、研磨面Ｐが平坦となり、研磨面Ｐの裏面Ｑ側に凹凸が出現する。裏面Ｑ側に出現した凹凸がバフ処理で除去される。本例では、連続的に製造されたポリウレタンシート２が帯状のため、研磨面Ｐに圧接ローラ６５を圧接しながら、裏面Ｑ側が連続的にバフ処理される。これにより、図４（Ｃ）に示すように、裏面Ｑ側がバフ処理されて平坦な裏面Ｑ’が形成されたポリウレタンシート２は、厚さのバラツキが解消される。なお、図４（Ｃ）では説明をわかりやすくするために研磨面Ｐ及び裏面Ｑ’を平坦に示しているが、ポリウレタンシート２の単体では両面共にポリウレタンシート２の厚さが一様となる凹凸を呈しており、支持層６を貼り合わせること又は研磨機に装着することで表面が平坦となる。

図２に示すように、ラミネート加工工程では、バフ処理されたポリウレタンシート２の裏面Ｑ’側にＰＥＴ製フィルムの支持層６を貼り合わせる。支持層６の反対面側には、他面側に剥離紙８が貼付された両面テープ７を貼り合わせる。裁断工程で円形等の所望の形状に裁断した後、汚れや異物等の付着がないことを確認する等の検査を行い研磨パッド１を完成させる。

得られた研磨パッド１で被研磨物の研磨加工を行うときは、例えば、両面研磨機の上定盤、下定盤にそれぞれ研磨パッド１が貼付される。両面研磨機では、被研磨物が上定盤及び下定盤にそれぞれ貼付された２枚の研磨パッド１間に挟まれて両面同時に研磨加工される。研磨パッド１を貼付する面、すなわち、上定盤の下面及び下定盤の上面は、いずれも平坦に形成されている。このため、上定盤、下定盤に貼付された研磨パッド１は、平坦な表面を形成する。

（作用）
次に、本実施形態の研磨パッド１の作用等について説明する。

本実施形態の研磨パッド１では、ポリウレタンシート２は、湿式成膜後、研磨面Ｐの裏面Ｑ側がバフ処理されている。バフ処理では、研磨面Ｐに圧接ローラ６５を圧接することで裏面Ｑ側に出現する凹凸が除去される。このため、ミクロな平坦性を有するスキン層４を減少させることなくポリウレタンシート２の厚さ精度を向上（成膜時に生じた厚さのバラツキを減少）させることができる。得られた研磨パッド１を研磨機の定盤に貼付することで、研磨面Ｐ、すなわちスキン層４が平坦な面を形成する。従って、研磨パッド１を仕上げ研磨加工に用いることで、平坦なスキン層４の表面で被研磨物が研磨されるので、被研磨物の平坦性を向上させることができる。

また、本実施形態の研磨パッド１では、バフ処理された裏面Ｑ’側にＰＥＴ製フィルムの支持層６が貼り合わされている。このため、柔軟なポリウレタンシート２が支持層６に支持されるので、研磨パッド１の搬送時や研磨機への装着時の取り扱いを容易にすることができる。更に、本実施形態の研磨パッド１では、ポリウレタンシート２がポリウレタン樹脂製で弾性を有するため、研磨パッド１と被研磨物とを略均等に接触させることができ、被研磨物の平坦性を向上させることができる。

従来研磨パッドの製造に用いられる湿式成膜法では、粘性を有するポリウレタン樹脂溶液を成膜基材に塗布するときの搬送速度のバラツキや塗布装置の振れ等が生じるため、塗布されたポリウレタン樹脂溶液の厚さにバラツキが生じる。塗布時に厚さのバラツキが生じるため、その状態で凝固液に浸漬することで凝固再生されるポリウレタン樹脂には厚さのバラツキが残される。また、凝固液中では、ポリウレタン樹脂溶液の表面に形成されるスキン層を通してポリウレタン樹脂溶液中のＤＭＦと凝固浴中の水とが置換されてポリウレタン樹脂内部に発泡が形成される。均一なスキン層が形成されない場合には、脱溶媒が不均一となりさらに厚さのバラツキが増大する。厚さのバラツキを減少させるため、湿式成膜後に研磨パッドの表面にバフ処理が施される。ところが、表面をバフ処理することで、仕上げ研磨に有効なスキン層が消失してしまい、ポリウレタンシートの表面で発泡が開口する。このため、表面粗さの減少には限界があり、仕上げ研磨加工では被研磨物の平坦性を向上させることが難しい。また、スキン層の厚さがポリウレタンシートの厚さのバラツキより小さいため、スキン層を残したままでは、ポリウレタンシートの厚さのバラツキを解消することはできず、スキン層の厚さが部分的に薄くなるため、平坦加工中に短時間でスキン層が摩耗して発泡が開口しやすくなることから、表面状態が不均一となり被研磨物の平坦性を低下させる。本実施形態は、これらの問題を解決することができる研磨パッドである。

なお、本実施形態の研磨パッド１では、研磨面Ｐに圧接ローラ６５を圧接させながら裏面Ｑ側を連続的にバフ処理する例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ポリウレタンシート２を所望の大きさに裁断した後、研磨面Ｐに、平坦な表面を有する平板を圧接して裏面Ｑ側をバフ処理してもよい。

また、本実施形態の研磨パッド１では、バフ処理されたポリウレタンシート２にＰＥＴ製フィルムの支持層６を貼り合わせる例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、不織布や織布等を貼り合わせてもよい。また、ＰＥＴ製フィルム等を貼り合わせることなく、ポリウレタンシート２を単体で研磨機に装着するようにしてもよい。更に、本実施形態の研磨パッド１では、ポリウレタンシート２のバフ処理された面（裏面Ｑ’）側で発泡３が開口している例を示したが、成膜時の厚さのバラツキが小さくなれば、バフ処理で除去する厚さを小さくすることができるため、発泡３が必ずしも開口することはない。

更に、本実施形態では、成膜基材４３にＰＥＴ製フィルムを使用する例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、不織布や織布を使用してもよい。成膜基材４３に不織布や織布を使用するとポリウレタン樹脂の凝固再生後に成膜基材４３を剥離することが難しいため、成膜基材４３のポリウレタン樹脂と反対側の面を、ポリウレタン樹脂と成膜基材４３との全体の厚さがほぼ一様となるようにバフ処理すればよい。このとき、不織布や織布の成膜基材４３をそのまま第１の支持層としてもよく、第１の支持層の裏面側に第２の支持層としての支持層６を貼り合わせてもよい。すなわち、図１（Ｂ）に示すように、本発明を適用可能な別の態様の研磨パッド１’では、ポリウレタンシート２は成膜基材４３の一面側に形成されており、成膜基材４３の他面（裏面）側がバフ処理されている。このため、成膜基材４３で第１の支持層が形成される。成膜基材４３の裏面（バフ処理された面）側には支持層６が貼り合わされており、更に、支持層６には剥離紙８が貼付された両面テープ７が貼り合わされている。

また更に、本実施形態では、軟質プラスチックフォームとしてポリウレタン樹脂を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ポリエステル樹脂等を用いてもよい。ポリウレタン樹脂を用いるようにすれば、湿式法により連続発泡体を容易に形成することができる。また、本実施形態では、ポリウレタン樹脂を３０％となるようにＤＭＦに溶解する例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ポリウレタン樹脂溶液４５の粘性やポリウレタンシート２の厚さ等により適宜変更してもよい。

更にまた、本実施形態では、ポリウレタン樹脂溶液４５の塗布にナイフコータ４６を例示したが、例えば、リバースコータ、ロールコータ等を用いてもよく、基材４３に略均一な厚さに塗布可能であれば特に制限されるものではない。また、本実施形態では、ポリウレタン樹脂の乾燥にシリンダ乾燥機５０を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、熱風乾燥機等を用いてもよい。

また、本実施形態では、得られたポリウレタンシート２は、バフ機等で研磨面Ｐの反対面がバフ処理されるが、バフ処理量はシート２の厚さの範囲Ｒ（詳細後述）の２倍以上の厚みをバフ処理することが望ましい。バフ処理ではサンドペーパーやダイヤモンドバフロール等の種々のものが使用されるが、均一な処理（研削除去）ができるものであればいずれも使用できる。このとき、バフ番手（砥粒の粗さを示す番号）を高くする程、細かな砥粒で研削でき均一なバフ処理ができる。更に、バフ処理を、１回目で低いバフ番手（粗い砥粒）で研削をし、２回目で１回目より高いバフ番手のもので研削量を小さくしてバフ仕上げ処理することで、厚み精度を更に上げることもできる。

以下、本実施形態に従い製造した研磨パッド１の実施例について説明する。なお、比較のために製造した比較例の研磨パッドについても併記する。

（実施例１）
実施例１では、ポリウレタン樹脂としてポリエステルＭＤＩ（ジフェニルメタンジイソシアネート）ポリウレタン樹脂を用いた。このポリウレタン樹脂のＤＭＦ溶液１００部に対して、粘度調整用のＤＭＦの４５部、顔料のカーボンブラックを３０％含むＤＭＦ分散液の４０部、疎水性活性剤の２部を混合してポリウレタン樹脂溶液４５を調製した。ポリウレタン樹脂溶液４５を塗布する際に塗布装置のクリアランスを０．９ｍｍに設定した。洗浄工程での洗浄効果を高めるために凝固再生後の洗浄を温水で行った。得られたポリウレタンシート２の厚さのバラツキは、標準偏差σ（詳細後述）が０．００８ｍｍであった。下表１に示すように、ポリウレタンシート２のバフ処理量を０．１４ｍｍとしてバフ番手♯１８０のサンドペーパーを用いてバフ処理し実施例１の研磨パッド１を製造した。なお、ポリウレタンシート２の単位面積あたりの重量から換算するとポリウレタン樹脂溶液４５の塗布量は、７６０ｇ／ｍ^２（固形換算１７０ｇ／ｍ^２）である。

（実施例２）
表１に示すように、実施例２では、バフ処理量を０．２２ｍｍとする以外は実施例１と同様にして実施例２の研磨パッド１を製造した。

（比較例１）
表１に示すように、比較例１では、バフ処理を行わない以外は実施例１と同様にして比較例１の研磨パッドを製造した。すなわち、比較例１は従来の研磨パッドである。

（評価）
次に、各実施例及び比較例で作製したポリウレタンシート２について、バフ処理後の厚さ及び表面粗さを測定した。厚さの測定は、ダイヤルゲージ（最小目盛り０．０１mm）を使用し加重１００ｇ／ｃｍ^２をかけて測定した。縦１ｍ×横１ｍのポリウレタンシート２を縦横１０ｃｍピッチで最小目盛りの１０分の１（０．００１mm）まで読み取り、厚さの平均値、標準偏差σ、及び、最大厚さと最小厚さとの差を範囲Ｒとして求めた。表面粗さの測定は、表面粗さ測定機（ミツトヨ社製、ＳＵＲＦＴＥＳＴ）を使用し、速度０．５ｍｍ／ｓ、基準長さ０．８ｍｍとして縦方向及び横方向についてそれぞれ５区間の粗さ曲線を各２回測定した。得られた粗さ曲線から、平均線から測定曲線までの偏差の絶対値の平均値を平均粗さＲａとして求め、平均線から最も高い測定曲線までの高さと最も低い測定曲線までの深さとの合計を最大高さＲｙとして求めた。厚さ及び表面粗さの測定結果を下表２に示した。

表２に示すように、バフ処理していない比較例１のポリウレタンシートでは、厚さの範囲Ｒが０．０４０ｍｍ、表面粗さの平均粗さＲａが０．５３μｍ、最大高さＲｙが３．３μｍを示している。このため、比較例１のポリウレタンシートを使用してハードディスク用アルミニウム基板等の仕上げ研磨を行っても、高度な平坦性を期待することはできない。これに対して、研磨面Ｐの裏面Ｑ側をバフ処理した実施例１及び実施例２のポリウレタンシート２では、ミクロな平坦性を表す表面粗さの平均粗さＲａ、最大高さＲｙはあまり変化しないが、マクロな平坦性を表す厚さの範囲Ｒがいずれも比較例１のポリウレタンシートより小さい数値を示している。このことから、裏面Ｑ側をバフ処理することで、ポリウレタンシート２の厚さ精度を向上させることができることが判明した。このポリウレタンシート２を使用した研磨パッド１で仕上げ研磨を行うことで、被研磨物の表面を高精度に平坦化することが期待できる。

本発明は、被研磨物の平坦性を向上させることができる仕上げ研磨用の研磨布及び該研磨布の製造方法を提供するため、研磨布の製造、販売に寄与するので、産業上の利用可能性を有する。

本発明を適用可能な仕上げ研磨用の研磨パッドを示す断面図であり、（Ａ）はバフ処理したポリウレタンシートに第２の支持層を貼り合わせた実施形態の研磨パッド、（Ｂ）はバフ処理した成膜基材に第１の支持層を貼り合わせた別態様の研磨パッドをそれぞれ示す。実施形態の研磨パッドの製造工程を示す工程図である。研磨パッドのポリウレタンシートの製造に用いる成膜装置の概略構成を示す正面図である。裏面バフ処理工程でのポリウレタンシートの変化を示す断面図であり、（Ａ）は成膜基材に形成されたポリウレタンシート、（Ｂ）は圧接ローラに圧接したときのポリウレタンシート、（Ｃ）はバフ処理後のポリウレタンシートをそれぞれ示す。

符号の説明

Ｐ研磨面
Ｑ裏面（反対面）
１研磨パッド（研磨布）
２ポリウレタンシート（軟質プラスチックフォーム）
４スキン層（発泡表面層）
６ＰＥＴフィルム（第２の支持層）
４３成膜基材
６５圧接ローラ

Claims

湿式成膜法で作製された軟質プラスチックフォームを有し該軟質プラスチックフォームの表面にミクロな平坦性を有するスキン層が形成された仕上げ研磨用の研磨布において、前記軟質プラスチックフォームは、前記スキン層を残したまま厚さをほぼ一様とするとともに前記スキン層の表面でのマクロなうねりを除去するように、前記スキン層が形成された表面と治具の平坦面とを圧接させて前記スキン層が形成された表面の反対面側がバフ処理されたことを特徴とする研磨布。
湿式成膜法で作製された軟質プラスチックフォームを有し該軟質プラスチックフォームの表面にミクロな平坦性を有するスキン層が形成された仕上げ研磨用の研磨布において、前記軟質プラスチックフォームは、前記スキン層が形成された表面の反対面側に、前記軟質プラスチックフォームを支持する不織布又は織布の第１の支持層を有しており、前記スキン層を残したまま前記軟質プラスチックフォーム及び第１の支持層の全体の厚さをほぼ一様とするとともに前記スキン層の表面でのマクロなうねりを除去するように、前記スキン層が形成された表面と治具の平坦面とを圧接させて前記第１の支持層の前記軟質プラスチックフォームと反対面側がバフ処理されたことを特徴とする研磨布。
前記研磨布は、前記バフ処理された面側に、少なくとも可撓性フィルム、不織布及び織布から選択される１種であり、前記軟質プラスチックフォームを支持する第２の支持層を更に有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の研磨布。
前記軟質プラスチックフォームは、材質がポリウレタンであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の研磨布。
湿式成膜法で作製された軟質プラスチックフォームを有し該軟質プラスチックフォームの表面にミクロな平坦性を有するスキン層が形成された仕上げ研磨用の研磨布の製造方法であって、
前記軟質プラスチックフォームを湿式成膜し、
前記軟質プラスチックフォームのスキン層が形成された表面に、平坦な表面を有する治具の該平坦な表面を当接させて前記スキン層が形成された表面の反対面側を、前記スキン層を残したまま前記軟質プラスチックフォームの厚さをほぼ一様とするとともに前記スキン層の表面でのマクロなうねりを除去するようにバフ処理する、
ステップを含むことを特徴とする製造方法。
前記軟質プラスチックフォームのバフ処理された面側に、少なくとも可撓性フィルム、不織布及び織布から選択される１種であり、前記軟質プラスチックフォームを支持する支持層を貼り合わせるステップを更に含むことを特徴とする請求項５に記載の製造方法。