JP7518645B2 - Polishing unit, polishing apparatus, and method for manufacturing polishing pad - Google Patents
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Description
本発明は、研磨ユニット、研磨装置、研磨パッド、及び研磨パッドの製造方法に関する。 The present invention relates to a polishing unit, a polishing device, a polishing pad, and a method for manufacturing a polishing pad.
一般的に研磨パッドは、被研磨材料と接触する研磨層と、研磨層を支持し、研磨層と平面形状及び大きさが同一である基材層とを両面テープで貼り合わせた積層構造となっている。研磨工程では、研磨パッドの中央部に研磨スラリーを供給し、被研磨材料と研磨パッドとを相対移動させることで研磨を行うが、研磨スラリーが基材層の外周側面から内部に浸透し、両面テープが基材層から剥離するという問題点がある。この問題を解消するための技術として、特許文献1には、研磨層と下層とを備える研磨パッドであって、下層に撥水処理が施されている研磨パッドが開示されている。また、特許文献2には、パッド本体よりもサイズの小さい下地層の周側面に防水層が設けられた研磨パッドが開示されている。 A polishing pad generally has a laminated structure in which a polishing layer that comes into contact with the material to be polished and a base layer that supports the polishing layer and has the same planar shape and size as the polishing layer are attached with double-sided tape. In the polishing process, polishing slurry is supplied to the center of the polishing pad, and the material to be polished and the polishing pad are moved relative to each other to perform polishing. However, there is a problem in that the polishing slurry penetrates into the base layer from the outer peripheral side, causing the double-sided tape to peel off from the base layer. As a technology to solve this problem, Patent Document 1 discloses a polishing pad that includes a polishing layer and a lower layer, and the lower layer is treated to be water-repellent. Patent Document 2 discloses a polishing pad in which a waterproof layer is provided on the peripheral side of a base layer that is smaller in size than the pad body.
しかしながら、特許文献1に記載の発明では、下層表面に撥水処理を施すことにより、下層と両面テープとの接着性が低下するという問題がある。また、特許文献2に記載の発明では、研磨パッドを研磨装置の定盤に貼り付ける際に、パッド本体が下地層よりも大きいため、定盤と接着する下地層を目視で確認できない。そのため、研磨パッドが定盤からずれた状態で貼り合わされてしまう場合がある。研磨パッドが定盤からずれた状態で研磨した場合、重心がずれるため、研磨性能が低下するという問題点がある。 However, the invention described in Patent Document 1 has a problem in that the adhesion between the lower layer and the double-sided tape is reduced by applying a water-repellent treatment to the surface of the lower layer. In addition, in the invention described in Patent Document 2, when the polishing pad is attached to the base plate of the polishing device, the pad body is larger than the base layer, so the base layer that is attached to the base plate cannot be visually confirmed. As a result, the polishing pad may be attached in a state where it is misaligned from the base plate. If the polishing pad is polished in a state where it is misaligned from the base plate, the center of gravity is shifted, which causes a problem in that the polishing performance is reduced.
本発明の一態様は、基材層への研磨スラリーの浸透を低減し、かつ研磨性能の低下を防ぐことができる研磨ユニットを提供することを目的とする。 One aspect of the present invention aims to provide a polishing unit that can reduce the penetration of polishing slurry into the base layer and prevent a decrease in polishing performance.
前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る研磨ユニットは、研磨パッドと、定盤とを備える研磨ユニットであって、前記研磨パッドは、研磨層と、第1の接着層と、不織布を含む基材層と、第2の接着層とがこの順で積層してなり、前記研磨パッドは前記第2の接着層を介して前記定盤に貼り付けられており、前記基材層の直径は、前記研磨層の直径よりも小さく、かつ、前記定盤の直径よりも大きく、前記定盤側から平面視したときに、前記基材層は、前記研磨層よりも内側に収まるように配置されており、前記定盤は、前記基材層よりも内側に収まるように配置されている。 In order to solve the above problem, a polishing unit according to one aspect of the present invention is a polishing unit including a polishing pad and a base plate, the polishing pad being formed by laminating a polishing layer, a first adhesive layer, a base layer including a nonwoven fabric, and a second adhesive layer in this order, the polishing pad being attached to the base plate via the second adhesive layer, the diameter of the base layer being smaller than the diameter of the polishing layer and larger than the diameter of the base plate, the base layer being positioned so as to be located inside the polishing layer when viewed in a plan view from the base plate side, and the base plate being positioned so as to be located inside the base layer.
前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る研磨パッドは、研磨層と、第1の接着層と、不織布を含む基材層と、第2の接着層とがこの順で同心円上に積層してなり、前記基材層の直径が、前記研磨層の直径よりも小さい。 In order to solve the above problem, the polishing pad according to one embodiment of the present invention comprises a polishing layer, a first adhesive layer, a base layer including a nonwoven fabric, and a second adhesive layer, which are stacked concentrically in this order, and the diameter of the base layer is smaller than the diameter of the polishing layer.
前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る研磨パッドの製造方法は、研磨層と基材層とを有する研磨パッドの製造方法であって、研磨シートと、第1の接着シートと、不織布を含む基材シートと、第2の接着シートとがこの順で積層された積層パッドを得る積層工程と、前記積層パッドを前記研磨層の形状に裁断する裁断刃及び前記積層パッドに前記基材層の形状に切り込みを入れる切り込み刃を基盤上に有する抜型を、前記第2の接着シート側から前記積層パッドに差し込み、前記積層パッドを裁断する裁断工程と、を含み、前記切り込み刃は前記裁断刃よりも内側に設けられており、前記裁断刃の高さが前記積層パッドの厚さ以上であり、前記切り込み刃の高さが前記基材シートの厚さと前記第2の接着シートの厚さとの合計の厚さ以上であり、かつ前記裁断刃と前記切り込み刃の高さとの差が前記研磨シートの厚さ又は前記研磨シートの厚さと前記第1の接着シートの厚さとの合計の厚さと同一であり、前記研磨層の形状に裁断された前記積層パッドから、前記切り込みよりも外側部分の前記基材シート及び前記第2の接着シートを剥ぎ取ることで前記研磨パッドを得る剥ぎ取り工程をさらに含む。 In order to solve the above-mentioned problems, a method for manufacturing an abrasive pad according to one aspect of the present invention is a method for manufacturing an abrasive pad having an abrasive layer and a base layer, and includes a lamination step for obtaining a laminated pad in which an abrasive sheet, a first adhesive sheet, a base sheet including a nonwoven fabric, and a second adhesive sheet are laminated in this order, and a cutting step for cutting the laminated pad by inserting a die having a cutting blade on a base thereof for cutting the laminated pad into the shape of the abrasive layer and a cutting blade for cutting the laminated pad into the shape of the base layer into the laminated pad from the side of the second adhesive sheet, the cutting blade being disposed in the front The cutting blade is provided on the inside of the cutting blade, the height of the cutting blade is equal to or greater than the thickness of the laminated pad, the height of the incision blade is equal to or greater than the total thickness of the base sheet and the second adhesive sheet, and the difference between the heights of the cutting blade and the incision blade is equal to the thickness of the polishing sheet or the total thickness of the polishing sheet and the first adhesive sheet, and the method further includes a peeling step of obtaining the polishing pad by peeling off the base sheet and the second adhesive sheet in the outer portion of the incision from the laminated pad cut into the shape of the polishing layer.
本発明の一態様によれば、基材層への研磨スラリーの浸透を低減し、かつ研磨性能の低下を防ぐことができる研磨ユニットを提供することができる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to provide a polishing unit that can reduce the penetration of polishing slurry into the base material layer and prevent a decrease in polishing performance.
以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。 The following describes an embodiment of the present invention in detail.
〔実施形態1〕
[研磨装置]
図1は、本実施形態に係る研磨装置の構成を示す模式図である。図1に示すように、研磨装置1は、研磨ユニット10aと、保持ユニット20と、研磨スラリー供給部30とを備えている。
[Embodiment 1]
[Polishing equipment]
1 is a schematic diagram showing the configuration of a polishing apparatus according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the polishing apparatus 1 includes a
研磨ユニット10aは、保持ユニット20に保持された被研磨材料40を研磨するためのユニットである。保持ユニット20は、研磨ユニット10aの上方に配置され、被研磨材料40を保持するためのユニットである。研磨スラリー供給部30は、研磨ユニット10aの研磨層101の表面である研磨面101a上に研磨スラリーを供給する部材である。
The
被研磨材料40は、研磨する面が研磨ユニット10aに接触し、研磨ユニット10aと保持ユニット20との間に挟まれるように保持ユニット20により保持される。この状態で研磨ユニット10a及び保持ユニット20が回転することにより、研磨ユニット10aが被研磨材料40を研磨することができる。
The
研磨装置1は、例えば、光学材料、半導体デバイス、及びハードディスク用基板等の研磨に用いることができ、特に半導体ウエハの上に酸化物層及び金属層等が形成されたデバイスの研磨に好適に用いることができる。 The polishing apparatus 1 can be used, for example, to polish optical materials, semiconductor devices, and substrates for hard disks, and is particularly suitable for polishing devices in which oxide layers and metal layers are formed on semiconductor wafers.
(研磨ユニット)
図2は、本実施形態に係る研磨ユニット10aの構成を示す断面図である。図2に示すように、研磨ユニット10aは、研磨パッド100aと、定盤150とを備えている。また、研磨パッド100aは、研磨層101と、第1の接着層102と、基材層103と、第2の接着層104とがこの順に積層された構成を有している。研磨パッド100aは、第2の接着層104を介して定盤150に貼り付けられている。
(Polishing unit)
Fig. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the
図2に示すように、基材層103の直径は、研磨層101の直径よりも小さく、定盤150側から平面視したときに、基材層103は、研磨層101よりも内側に収まるように、配置されている。当該構成であることにより、研磨層と基材層とが同一の直径である場合と比して、研磨中に基材層103の側面に到達する研磨スラリーの量が低減する。そのため、基材層103に撥水処理が施されていなくても、基材層103への研磨スラリーの浸透を低減することができる。基材層103への研磨スラリーの浸透を低減するとこにより、基材層103と第1の接着層102との接着、基材層103と第2の接着層104との接着を維持することができる。基材層103の直径と、研磨層101の直径との差は、基材層103への研磨スラリーの浸透を低減する観点から、1mm以上であることが好ましく、1.5mm以上であることがより好ましく、2mm以上であることがさらに好ましい。また、当該差は、研磨層101が基材層103から剥がれ難くする観点から、10mm以下であることが好ましく、7.5mm以下であることがより好ましく、5mm以下であることがさらに好ましい。
2, the diameter of the
また、本実施形態においては、研磨層101と、基材層103とは、同心円上に積層されている。当該構成であることにより、研磨層101の縁からの基材層103までの距離が均一になり、研磨スラリーの基材層103への到達を均一に防ぐことができる。
In addition, in this embodiment, the
基材層103の直径は、定盤150の直径よりも大きい。これは研磨パッド100aを定盤150に貼り合わせる際の問題を解消するために採用された構成である。すなわち当該構成であることにより、研磨パッド100aを定盤150に貼り合わせる際に、定盤150と研磨パッド100aとのずれを防ぐことができる。基材層103の直径と、定盤150の直径との差は、定盤150と研磨パッド100aとの貼り合わせのずれを防ぐ観点から、1mm以上であることが好ましく、2mm以上であることがより好ましく、3mm以上であることがさらに好ましい。また、当該差は、研磨パッド100aが定盤150から剥がれ難くする観点から、20mm以下であることが好ましく、17mm以下であることがより好ましく、13mm以下であることがさらに好ましい。
The diameter of the
定盤150側から平面視したときに、定盤150は、基材層103よりも内側に収まるように配置されている。当該構成であることにより、研磨パッド100aが定盤150から剥がれ難くすることができる。また、定盤150側から平面視したときに、定盤150と基材層103とは同心円となっている。しかしながら、本発明はこれに限定されず、定盤150側から平面視したときに、定盤150が基材層103よりも内側に収まるように配置されていれば、定盤150の中心と基材層103の中心とは、ずれていてもよい。
When viewed from above, the
(研磨パッド)
研磨パッド100aは、一般的な研磨パッドと同様に使用することができる。例えば、研磨パッド100aを回転させながら研磨層101を被研磨材料40に押し当てて研磨することもできるし、被研磨材料40を回転させながら研磨層101に押し当てて研磨することもできる。
(Polishing pad)
The
(研磨層)
研磨層101は、被研磨材料40を研磨する層である。研磨層101は、研磨ユニット10aにおいて、被研磨材料40に直接接する位置に配置されている。研磨層101の表面である研磨面101aには、研磨スラリーを滞留させ易くするための孔もしくは溝、又は研磨スラリーを排出し易くするための溝が形成されていてもよい。
(Polishing layer)
The
研磨層101の材質は、被研磨材料40を研磨することができるものであればよく、被研磨材料40の種類に応じて適宜選択することができる。例えば、光学材料、半導体デバイス、及びハードディスク用基板等を好適に研磨することができる観点から、研磨層101の材質は、発泡ポリウレタン樹脂であることが好ましい。
The material of the
研磨層101の直径は、研磨する対象となる被研磨材料40の大きさに応じて適宜選択することができ、例えば、700mm以上、あるいは750mm以上であり得、850mm以下、あるいは800mm以下であり得る。
The diameter of the
研磨層101の厚さは、研磨する対象となる被研磨材料40の材料及び研磨プロセスで求められるライフ等に応じて適宜選択することができ、例えば、1.0mm以上、あるいは1.2mm以上であり得、3.0mm以下、あるいは2.0mm以下であり得る。
The thickness of the
(基材層)
基材層103は、不織布を用いて形成されている。本実施形態における不織布は、特に限定されるものではなく、種々公知のものを採用できる。不織布の例としては、ポリオレフィン系、ポリアミド系及びポリエステル系等の不織布を挙げることができる。また、不織布を得る際に繊維を交絡させる方法としても特に限定されず、例えば、ニードルパンチであってもよく、水流交絡であってもよい。不織布は上述した中から1種を単独で用いることができ、2種以上を組み合わせて用いることもできる。不織布は本来繊維の間の隙間が多く吸水性に富むが、樹脂を含浸させることにより隙間が樹脂で満たされ吸水性が低下する。
(Base layer)
The
基材層103は、樹脂を含浸してなる含浸不織布で構成することが好ましい。樹脂としては、好ましくは、ポリウレタン及びポリウレタンポリウレア等のポリウレタン系、ポリアクリレート及びポリアクリロニトリル等のアクリル系、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル及びポリフッ化ビニリデン等のビニル系、ポリサルホン及びポリエーテルサルホン等のポリサルホン系、アセチル化セルロース及びブチリル化セルロース等のアシル化セルロース系、ポリアミド系並びにポリスチレン系などが挙げられる。不織布の密度は、樹脂含浸前の状態(ウェッブの状態)で、好ましくは0.3g/cm3以下であり、より好ましくは0.1~0.2g/cm3である。また、樹脂含浸後の不織布の密度は、好ましくは0.7g/cm3以下であり、より好ましくは0.3~0.5g/cm3である。樹脂含浸前及び樹脂含浸後の不織布の密度が上記上限以下であることにより、加工精度が向上する。また、樹脂含浸前及び樹脂含浸後の不織布の密度が上記下限以上であることにより、基材層103に研磨スラリーが浸透することを低減することができる。不織布に対する樹脂の付着率は、不織布の重量に対する付着させた樹脂の重量で表され、好ましくは50重量%以上であり、より好ましくは75~200重量%である。不織布に対する樹脂の付着率が上記上限以下であることにより、基材層としての所望のクッション性を有することができる。また、不織布に対する樹脂の付着率が上記下限以上であることにより、基材層103に研磨スラリーが浸透することを低減することができる。
The
基材層103の直径は、研磨層101の直径に応じて、基材層103の直径と、研磨層101の直径との差が上述した範囲となる大きさであればよい。
The diameter of the
基材層103の厚さは、研磨する対象となる被研磨材料40の材料及び研磨プロセスで求められる研磨特性等に応じて適宜選択することができ、例えば、0.5mm以上、あるいは1.0mm以上であり得、2.0mm以下、あるいは1.5mm以下であり得る。
The thickness of the
(接着層)
第1の接着層102は、研磨層101と基材層103とを接着する層である。第2の接着層104は、研磨パッド100aと定盤150とを接着する層である。第1の接着層102と第2の接着層104とは、同一のものであっても、異なるものであってもよい。第1の接着層102及び第2の接着層104は、基材の両面に接着剤が塗布された両面テープであってもよいし、接着剤のみからなる接着剤層であってもよい。
(Adhesive Layer)
The first
両面テープの基材としては、例えば、ポリイミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエチレン系樹脂(例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET))、ポリプロピレン系樹脂、セルロース系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、エチレン-酢酸ビニル共重合体系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂及びアクリル系樹脂、並びにこれらの2種以上の積層体樹脂等が挙げられる。 Examples of substrates for double-sided tapes include polyimide resins, polyester resins, polyurethane resins, polyethylene resins (e.g., polyethylene terephthalate (PET)), polypropylene resins, cellulose resins, polyvinyl chloride resins, polyvinylidene chloride resins, polyvinyl alcohol resins, ethylene-vinyl acetate copolymer resins, polystyrene resins, polycarbonate resins, acrylic resins, and laminate resins of two or more of these.
第1の接着層102として用いられる、両面テープの研磨層101側の接着剤及び接着剤層の接着剤は、ホットメルト接着剤であることが好ましい。他の接着剤は、ホットメルト接着剤であってもよく、他の種類(例えば感圧型)の接着剤であってもよい。他の接着剤とは、具体的には、第1の接着層102として用いられる両面テープの基材層103側の接着剤、並びに第2の接着層104として用いられる、両面テープの基材層103側の接着剤、両面テープの定盤150側の接着剤、及び接着剤層の接着剤である。
The adhesive on the
ホットメルト接着剤は、熱可塑性樹脂を含む。熱可塑性樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂、エチレン酢酸ビニル系樹脂、オレフィン系樹脂、合成ゴム系樹脂、ポリアミド系樹脂、及びポリエステル系樹脂等が挙げられる。他の種類の接着剤としては、例えば、ゴム系接着剤、シリコーン系接着剤、ウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤、及びスチレン-ジエンブロック共重合体系接着剤等が挙げられる。接着剤の成分は、一成分とは限らず、二成分以上を含む混合タイプのものでもよい。 Hot melt adhesives contain thermoplastic resins. Examples of thermoplastic resins include acrylic resins, ethylene vinyl acetate resins, olefin resins, synthetic rubber resins, polyamide resins, and polyester resins. Other types of adhesives include rubber adhesives, silicone adhesives, urethane adhesives, epoxy adhesives, and styrene-diene block copolymer adhesives. The adhesive does not have to be a single component, but may be a mixed type containing two or more components.
第1の接着層102の直径は、研磨層101と基材層103とを接着することができれば限定されないが、例えば、基材層103の直径以上、研磨層101の直径以下である。第2の接着層104の直径は、基材層103と定盤150とを接着することができれば限定されないが、例えば、定盤の直径以上、基材層103の直径以下である。
The diameter of the first
第1の接着層102及び第2の接着層104の厚さは、例えば、0.01mm以上、あるいは0.02mm以上であり得、0.5mm以下、あるいは0.2mm以下であり得る。
The thickness of the first
(定盤)
定盤150は、研磨パッド100aを支持する、研磨装置が備える部材である。定盤150の直径は、基材層103の直径に応じて、基材層103の直径と、定盤150の直径との差が上述した範囲となる大きさであればよい。
(Standard plate)
The
[研磨パッドの製造方法]
本実施形態に係る研磨パッド100aは上述の通り、基材層103の直径が研磨層101の直径よりも小さい構成となっている。このような研磨パッド100aは、後述する特別な抜型を用いて好適に製造することができる。以下、図3~図5を参照して研磨パッド100aの製造方法について説明する。図3は、本実施形態に係る研磨パッド100aの製造方法に用いる抜型50を示す上面図である。図4は、図3の破線A-A’における断面図である。図5は、本実施形態に係る研磨パッド100aの製造方法の各工程を示す模式図である。本実施形態に係る研磨パッド100aの製造方法は、積層工程と、裁断工程と、剥ぎ取り工程とを含む。
[Method of manufacturing the polishing pad]
As described above, the
(積層工程)
積層工程では、研磨シート111と、第1の接着シート112と、基材シート113と、第2の接着シート114とがこの順で積層された積層パッド110を得る(図5の1段目)。各シートが上記した順で積層された積層パッド110が得られる限り、積層の方法は特に制限されない。例えば、各シートを順に積層するものであってもよいし、研磨シート111と第1の接着シート112とがラミネートされたシートを、基材シート113と第2の接着シート114とがラミネートされたシートに重ね合せるものであってもよい。積層パッド110の平面の大きさは、所望の研磨層101の平面の形状及び大きさに応じて適宜選択すればよい。例えば、積層パッド110の平面形状は、多角形(例えば四角形等)、円形、楕円形等が挙げられる。また、一例として積層パッド110が正方形である場合、積層パッド110の一辺長さは所望の研磨層101の直径以上であればよい。なお、第2の接着シート114の基材シート113との接着面とは反対側の面に、さらに剥離シートを積層させてもよい。各シートの製造方法については後述する。
(Lamination process)
In the lamination process, a
(裁断工程)
裁断工程では、抜型50を用いて、積層パッド110を裁断し、かつ基材シート113及び第2の接着シート114に切り込み121を入れて、切り込みパッド120を得る(図5の2段目及び3段目)。
(Cutting process)
In the cutting step, the
まず初めに、図3及び図4を参照して、抜型50について説明する。図3及び図4に示すように、抜型50は、基盤501と、基盤501上に設けられた裁断刃502、第1の切り込み刃503(切り込み刃)及び2つの第2の切り込み刃504とを有している。裁断刃502は、積層パッド110を研磨層101の形状に裁断するための刃である。第1の切り込み刃503は基材シート113を基材層103の形状に成形するための刃である。
First, the
裁断刃502は、基盤501からの高さh1が積層パッド110の厚さ以上となるように設計されている。第1の切り込み刃503は、裁断刃502の刃先側から平面視したときに、裁断刃502よりも内側に配置されている。第1の切り込み刃503は、基盤501からの高さh2が基材シート113の厚さと第2の接着シート114の厚さとの合計の厚さ以上となるように設計されている。裁断刃502の高さh1と、第1の切り込み刃503の高さh2との差h1-h2は、研磨シート111の厚さと同一、又は研磨シート111の厚さと第1の接着シートの厚さとの合計の厚さと同一となるように設計されている。裁断刃502の刃先側から平面視したときに、裁断刃502及び第1の切り込み刃503の形状は円形である。具体的には、裁断刃502と第1の切り込み刃503とは同心円となっている。すなわち、第1の切り込み刃503は、裁断刃502からの距離が均一となるように設けられている。第2の切り込み刃504の基盤501からの高さは、第1の切り込み刃503の高さh2と同一である。第2の切り込み刃504は、裁断刃502と第1の切り込み刃503との間に亘って配置されている。
The
裁断刃502の内周の直径d1は、所望の研磨層101の直径とし、第1の切り込み刃503の内周の直径d2は、所望の基材層103の直径とすればよい。
The inner diameter d1 of the
裁断工程では、抜型50を第2の接着シート114側から積層パッド110に差し込む。裁断刃502の高さは積層パッド110の全体の高さ以上に設計されているため、裁断刃502によって積層パッド110全体が裁断される。一方、第1の切り込み刃503の高さh1と、裁断刃502の高さh2との差h1-h2は、研磨シート111の厚さ又は研磨シート111の厚さと第1の接着シート112の厚さとの合計の厚さと同一となるように設計されているため、第1の切り込み刃503によって、積層パッド110における基材シート113及び第2の接着シート114のみに切り込みが入る。このようにして、研磨層101の形状に抜き取られ、基材層103の形状の切り込み121が入った切り込みパッド120を得る。なお、図5では裁断刃502の高さh1が積層パッド110の全体の厚さと同一、かつ第1の切り込み刃503の高さh2が基材シート113の厚さと第2の接着シート114の厚さとの合計の厚さと同一の場合(裁断刃502の高さh1と、第1の切り込み刃503の高さh2との差h1-h2が、研磨シート111の厚さと第1の接着シート112の厚さとの合計の厚さと同一の場合)を図示している。裁断刃502の高さh1を積層パッド110の全体の厚さよりも大きくする場合は、積層パッド110の表面である研磨面111aを下にした状態で作業台に静置し、抜型50を第2の接着シート114側から作業台に裁断刃502の刃先が接触するまで積層パッド110に差し込むことで、図5と同様に積層パッド110の全体の裁断と基材シート113及び第2の接着シート114にのみ切り込み121を入れることができる(不図示)。
In the cutting process, the
なお、抜型50が第1の切り込み刃503だけでなく第2の切り込み刃504を有していることにより、切り込み121だけでなく、切り込み121から外側に向かって延びるさらなる切り込みを2箇所に入れることができる(不図示)。そのため、後述する剥ぎ取り工程において、切り込み121よりも外側部分の基材シート及び第2の接着シートを剥ぎ取り易くすることができる。
In addition, since the
このような構成の抜型50を用いることにより、研磨層101と、基材層103とを別々に裁断してから積層する方法に比べて、各層が同心円状に配置された研磨パッドを容易に製造することができる。
By using a die 50 with this configuration, it is easier to manufacture a polishing pad in which each layer is arranged concentrically, compared to a method in which the
なお、第2の接着シート114の基材シート113との接着面とは反対側の面に、さらに剥離シートを積層させた積層パッドを裁断する場合、第1の切り込み刃503の高さh2は、剥離シートの厚さも考慮した高さとする。具体的には、第1の切り込み刃503の高さh2は、基材シート113の厚さと第2の接着シート114の厚さと剥離シートとの合計の厚さ以上となるように設計する。裁断工程では、裁断刃によって積層パッドを裁断し、かつ第1の切り込み刃及び第2の切り込み刃によって基材シート113、第2の接着シート114、及び剥離シートに切り込みを入れて、切り込みパッドを得る。
When cutting a laminated pad in which a release sheet is further laminated on the surface of the second
(剥ぎ取り工程)
剥ぎ取り工程では、切り込みパッド120における、切り込み121よりも外側の基材シート及び第2の接着シートを剥ぎ取って、研磨パッド100aを得る(図5の4段目)。剥ぎ取る方法は、特に限定されない。例えば、第1の切り込み刃503及び第2の切り込み刃504によって入れられた切り込みに沿って、基材シート及び第2の接着シートの余分な領域を手で取り除けばよい。
(Removal process)
In the peeling step, the base sheet and the second adhesive sheet on the outer side of the
なお、剥離シートを積層させた積層パッドを裁断した場合、剥ぎ取り工程では、切り込みパッドにおける、切り込みよりも外側の基材シート、第2の接着シート、及び剥離シートを剥ぎ取ればよい。このようにして、研磨層101と、第1の接着層102と、基材層103と、第2の接着層104と剥離層とがこの順で積層した研磨パッドを得る。
When cutting a laminated pad with a release sheet laminated thereon, the peeling process involves peeling off the base sheet, the second adhesive sheet, and the release sheet that are on the outer side of the incision in the incision pad. In this way, a polishing pad is obtained in which the
なお、剥離層を含む研磨パッドを用いる場合、剥離層を剥がしてから、定盤に、剥離層を剥がした研磨パッドを貼り合わせればよい。 When using a polishing pad that includes a release layer, the release layer can be removed and then the polishing pad from which the release layer has been removed can be attached to the platen.
[各シートの製造方法]
(研磨シート)
研磨シート111は、一般に知られたモールド成形、及びスラブ成形等の製造方法により作製できる。まずは、それらの製造方法によりポリウレタンのブロックを形成し、ブロックをスライス等によりシート状とし、ポリウレタン樹脂から形成される研磨シート111を成形する。研磨シート111の表面である研磨面111aの形状、及び研磨シート111の厚さは、(研磨層)で行った説明に準ずる。
[Manufacturing method of each sheet]
(Abrasive sheet)
The
研磨シート111は、ポリイソシアネート化合物、及びポリオール化合物を含むポリウレタン樹脂硬化性組成物を調製し、このポリウレタン樹脂硬化性組成物を硬化させることによって成形される。
The polishing
研磨シート111は発泡ポリウレタン樹脂から構成される。発泡は中空微粒子を含む発泡剤をポリウレタン樹脂中に分散させて行うことができる。この場合、ポリイソシアネート化合物、ポリオール化合物、及び発泡剤を含むポリウレタン樹脂発泡硬化性組成物を調製し、ポリウレタン樹脂発泡硬化性組成物を発泡硬化させることによって成形される。
The polishing
ポリウレタン樹脂硬化性組成物は、例えば、ポリイソシアネート化合物を含むA液と、それ以外の成分を含むB液とを混合して調製する2液型の組成物とすることもできる。それ以外の成分を含むB液はさらに複数の液に分割して3液以上の液を混合して構成される組成物とすることができる。 The polyurethane resin curable composition can be, for example, a two-liquid composition prepared by mixing liquid A containing a polyisocyanate compound with liquid B containing other components. Liquid B containing other components can be further divided into multiple liquids to form a composition consisting of three or more liquids mixed together.
ポリイソシアネート化合物が、本技術分野でよく用いられるような、ポリイソシアネート化合物とポリオール化合物との反応により調製されるプレポリマーを含んでもよい。プレポリマーは未反応のイソシアネート基を含む当業界で一般に使用されているものが本発明においても使用できる。 The polyisocyanate compound may include a prepolymer prepared by reacting a polyisocyanate compound with a polyol compound, as is commonly used in the art. Prepolymers that contain unreacted isocyanate groups and are commonly used in the art can also be used in the present invention.
(イソシアネート成分)
イソシアネート成分としては、例えば、m-フェニレンジイソシアネート、p-フェニレンジイソシアネート、2,6-トリレンジイソシアネート(2,6-TDI)、2,4-トリレンジイソシアネート(2,4-TDI)、ナフタレン-1,4-ジイソシアネート、ジフェニルメタン-4,4’-ジイソシアネート(MDI)、4,4’-メチレン-ビス(シクロヘキシルイソシアネート)(水添MDI)、3,3’-ジメトキシ-4,4’-ビフェニルジイソシアネート、3,3’-ジメチルジフェニルメタン-4,4’-ジイソシアネート、キシリレン-1,4-ジイソシアネート、4,4’-ジフェニルプロパンジイソシアネート、トリメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、プロピレン-1,2-ジイソシアネート、ブチレン-1,2-ジイソシアネート、シクロヘキシレン-1,2-ジイソシアネート、シクロヘキシレン-1,4-ジイソシアネート、p-フェニレンジイソチオシアネート、キシリレン-1,4-ジイソチオシアネート、及びエチリジンジイソチオシアネート等が挙げられる。
(Isocyanate component)
Examples of the isocyanate component include m-phenylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate (2,6-TDI), 2,4-tolylene diisocyanate (2,4-TDI), naphthalene-1,4-diisocyanate, diphenylmethane-4,4'-diisocyanate (MDI), 4,4'-methylene-bis(cyclohexyl isocyanate) (hydrogenated MDI), 3,3'-dimethoxy-4,4'-biphenyl diisocyanate, and 3,3'-dimethyldiphenylmethane. 1,4-diisocyanate, 4,4'-diphenylpropane diisocyanate, trimethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, propylene-1,2-diisocyanate, butylene-1,2-diisocyanate, cyclohexylene-1,2-diisocyanate, cyclohexylene-1,4-diisocyanate, p-phenylene diisothiocyanate, xylylene-1,4-diisothiocyanate, and ethylidine diisothiocyanate.
(ポリオール成分)
ポリオール成分としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ペンタンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール及び1,6-ヘキサンジオールなどのジオール;ポリテトラメチレングリコール(PTMG)、ポリエチレングリコール及びポリプロピレングリコールなどのポリエーテルポリオール;エチレングリコールとアジピン酸との反応物及びブチレングリコールとアジピン酸との反応物等のポリエステルポリオール;ポリカーボネートポリオール;並びにポリカプロラクトンポリオール等が挙げられる。
(Polyol Component)
Examples of the polyol component include diols such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, and 1,6-hexanediol; polyether polyols such as polytetramethylene glycol (PTMG), polyethylene glycol, and polypropylene glycol; polyester polyols such as a reaction product of ethylene glycol and adipic acid, and a reaction product of butylene glycol and adipic acid; polycarbonate polyols; and polycaprolactone polyols.
(硬化剤)
硬化剤は、ポリアミン系硬化剤を利用することができる。ポリアミンとしては、例えば、ジアミンが挙げられ、これには、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、及びヘキサメチレンジアミンなどのアルキレンジアミン;イソホロンジアミン、及びジシクロヘキシルメタン-4,4’-ジアミンなどの脂肪族環を有するジアミン;3,3’-ジクロロ-4,4’-ジアミノジフェニルメタン(別名:メチレンビス-o-クロロアニリン)などの芳香族環を有するジアミン;並びに2-ヒドロキシエチルエチレンジアミン、2-ヒドロキシエチルプロピレンジアミン、ジ-2-ヒドロキシエチルエチレンジアミン、ジ-2-ヒドロキシエチルプロピレンジアミン、2-ヒドロキシプロピルエチレンジアミン、及びジ-2-ヒドロキシプロピルエチレンジアミン等の水酸基を有するジアミン、特にヒドロキシアルキルアルキレンジアミン等が挙げられる。また、3官能のトリアミン化合物、4官能以上のポリアミン化合物も使用可能である。
(Hardening agent)
The curing agent may be a polyamine-based curing agent. Examples of polyamines include diamines, such as alkylenediamines such as ethylenediamine, propylenediamine, and hexamethylenediamine; diamines having an aliphatic ring such as isophoronediamine and dicyclohexylmethane-4,4'-diamine; diamines having an aromatic ring such as 3,3'-dichloro-4,4'-diaminodiphenylmethane (also known as methylenebis-o-chloroaniline); and diamines having a hydroxyl group such as 2-hydroxyethylethylenediamine, 2-hydroxyethylpropylenediamine, di-2-hydroxyethylethylenediamine, di-2-hydroxyethylpropylenediamine, 2-hydroxypropylethylenediamine, and di-2-hydroxypropylethylenediamine, particularly hydroxyalkylalkylenediamines. Trifunctional triamine compounds and polyamine compounds having 4 or more functional groups may also be used.
硬化剤は、ポリアミン系硬化剤以外の硬化剤も利用することができる。その他の硬化剤としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ペンタンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール及び1,6-ヘキサンジオールなどの低分子量ジオール、並びにポリ(オキシテトラメチレン)グリコール、ポリエチレングリコール及びポリプロピレングリコールなどの高分子量のポリオール化合物などのポリオール硬化剤が挙げられる。 The curing agent may be any other than a polyamine-based curing agent. Other curing agents include low molecular weight diols such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, and 1,6-hexanediol, as well as polyol curing agents such as high molecular weight polyol compounds such as poly(oxytetramethylene) glycol, polyethylene glycol, and polypropylene glycol.
(硬化剤の使用量)
研磨シート111の物性は、硬化剤の化学構造と使用量によっても調節できる。硬化剤の量は、プレポリマーの末端に存在するイソシアネート基に対して、硬化剤に存在する活性水素基(アミノ基又は水酸基)が当量比で0.60~1.40とすることが好ましく、0.70~1.20がより好ましく、0.80~1.10がさらに好ましい。
(Amount of hardener used)
The physical properties of the polishing
(気泡)
研磨シート111には、研磨特性を改善するための気泡等が形成されていてもよい。気泡は中空微粒子を用いた発泡、化学的発泡又は機械的発泡等を利用して形成することができる。中空微粒子とは、空隙を有する微小球体を意味し、球状、楕円状、及びこれらに近い形状のものが含まれる。中空微粒子の例としては、熱可塑性樹脂からなる外殻(ポリマー殻)と、外殻に内包される低沸点炭化水素とからなる未発泡の加熱膨張性微小球状体を、加熱膨張させたものが挙げられる。ポリマー殻としては、特開昭57-137323号公報等に開示されているように、例えば、アクリロニトリル-塩化ビニリデン共重合体、アクリロニトリル-メチルメタクリレート共重合体、及び塩化ビニル-エチレン共重合体などの熱可塑性樹脂を用いることができる。同様に、ポリマー殻に内包される低沸点炭化水素としては、例えば、イソブタン、ペンタン、イソペンタン、及び石油エーテル等を用いることができる。
(Air bubbles)
The polishing
(基材シート)
基材シート113は、不織布に樹脂を含浸させることにより製造することができる。不織布の種類、樹脂の種類、樹脂含浸前後の不織布の密度、不織布に対する樹脂の付着率、及び基材シート113の厚さは、(基材層)で行った説明に準ずる。
(Base sheet)
The
(接着シート)
第1の接着シート112及び第2の接着シート114の材質及び厚さは、(接着層)で行った説明に準ずる。
(Adhesive sheet)
The material and thickness of the first
[研磨ユニットの製造方法]
本実施形態に係る研磨ユニット10aは、上述の通り、基材層103の直径が研磨層101の直径よりも小さく、かつ定盤150よりも大きい構成となっている。このような研磨ユニット10aは、基材層103の直径よりも小さい直径を有する定盤150に、上述した研磨パッドの製造方法により製造した研磨パッド100aを貼り付けることにより製造することができる。研磨ユニット10aの製造方法では、定盤150側から平面視したときに、基材層103よりも内側に定盤150が収まるように、第2の接着層を介して研磨パッド100aを定盤150に貼り付ければよい。
[Method of manufacturing the polishing unit]
As described above, the polishing
〔実施形態2〕
本発明の他の実施形態について、図6を参照して以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
[Embodiment 2]
Another embodiment of the present invention will be described below with reference to Fig. 6. For ease of explanation, the same reference numerals are given to members having the same functions as those described in the above embodiment, and the description thereof will not be repeated.
図6は、本実施形態に係る研磨ユニット10bの構成を示す断面図である。図6に示すように、研磨ユニット10bは、研磨パッド100bと、定盤150とを備えている。また、研磨パッド100bは、研磨パッド100aの構成に加えて、リング状の枠体105をさらに有している。
Figure 6 is a cross-sectional view showing the configuration of the
本実施形態では、枠体105が、基材層103の外周側面103aと、第2の接着層104の外周側面104aとを囲んでいる。その結果、枠体105は、基材層103の外周側面103aと、第2の接着層104の外周側面104aと、第1の接着層102の基材層103側の面102aにおいて基材層103と接触していない領域102b、すなわち基材層103から露出している領域102bとを被覆している。このような枠体105を有していることにより、研磨層と基材層とが同一の直径である場合と比して、研磨スラリーが基材層103に到達することをより確実に防ぐことができる。その結果、基材層103への研磨スラリーの浸透をより低減することができる。基材層103への研磨スラリーの浸透を低減することにより、基材層103と第1の接着層102との接着、基材層103と第2の接着層104との接着を維持することができる。また、被覆は、被覆される面との間に隙間が生じないようになされている。
In this embodiment, the
枠体105は、基材層103への研磨スラリーの浸透をより低減する観点から、外周側面から内周面に連通している空隙を有していないことが好ましい。枠体105を樹脂により形成する場合には、枠体105は、例えば、樹脂内に形成されている気泡が連通していない独立発泡の樹脂成形体であるか、無発泡の樹脂成形体である。枠体105の材質は、研磨層101の材料を有効活用できる観点から、研磨層101の材質と同一であることが好ましい。
From the viewpoint of further reducing the penetration of the polishing slurry into the
定盤150の直径が基材層103の直径以下である場合、通常、被研磨材料の研磨は研磨面101aの中央部においてなされ、被研磨材料が研磨面101aの外縁部を通過することはない。なおここで、研磨面101aの中央部とは、研磨面101a側から平面視したときに、定盤150の外周よりも内側の領域と重なる研磨層101の領域のことを指す。また、研磨面101aの外縁部とは、研磨面101a側から平面視したときに、定盤150の外周よりも外側の領域と重なる研磨面101aの領域のことを指す。このように定盤150の直径が基材層103の直径以下である場合、枠体105は、研磨面101a側から平面視したときに、研磨面101aの外縁部と重なる位置にある。上述の通り、被研磨材料は研磨面101aの外縁部を通過しないため、枠体105のクッション性を考慮しなくてよい。また、枠体105の高さは、基材層103の厚さと第2の接着層104の厚さとの合計の厚さ以上であればよい。枠体105の高さが基材層103の厚さと第2の接着層104の厚さとの合計の厚さより大きくなる場合、研磨パッド100aを定盤150に貼り合わせる際に、枠体105がガイドとなってより貼り合わせのずれを防ぐことができる。本実施形態において、枠体105の高さは、基材層103の厚さと第2の接着層104の厚さとの合計の厚さと同一である。
When the diameter of the
枠体105の内径は、基材層103の直径と同一である。枠体105の好ましい内径の大きさは、(基材層)で行った基材層103の好ましい直径の説明に準ずる。
The inner diameter of the
枠体105の外径は、定盤150の直径よりも大きく、研磨層101の直径以下であることが好ましい。本実施形態において、枠体105の外径は、研磨層101の直径と同一である。
The outer diameter of the
〔実施形態3〕
本発明の他の実施形態について、図7を参照して以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
[Embodiment 3]
Another embodiment of the present invention will be described below with reference to Fig. 7. For ease of explanation, the same reference numerals are given to members having the same functions as those described in the above embodiment, and the description thereof will not be repeated.
図7は、本実施形態に係る研磨ユニット10cの構成を示す断面図である。図7に示すように、研磨ユニット10cは、研磨パッド100cと、定盤150とを備えている。また、研磨パッド100cは、研磨パッド100aの構成に加えて、シール部106をさらに有している。
Figure 7 is a cross-sectional view showing the configuration of a
シール部106は、基材層103へのスラリーの浸透を防止するために、基材層103の外周側面103aを被覆する、樹脂により形成された保護部材である。図1に示されるように、シール部106は、基材層103の外周側面103aに加えて、第1の接着層102の基材層103側の面102aにおける基材層103と接触していない領域102b、すなわち基材層103から露出している領域102b、及び第2の接着層104の外周側面104aも被覆している。これにより、第1の接着層102と基材層103との界面及び第2の接着層104と基材層103との界面からスラリーが浸透するのを防止することができる。基材層103への研磨スラリーの浸透を低減することにより、基材層103と第1の接着層102との接着、基材層103と第2の接着層104との接着を維持することができる。また、被覆は、被覆される面との間に隙間が生じないようになされている。定盤150の直径が基材層103の直径以下である場合、シール部106は、研磨面101a側から平面視したときに、研磨面101aの外縁部と重なる位置にある。そのため、定盤150の直径が基材層103の直径以下である場合、シール部106のクッション性を考慮しなくてよい。
The sealing
周波数0.16Hzの条件で測定される動的粘弾性試験の曲げモード測定における、本実施形態に係るシール部106の40℃における損失弾性率E”(S)は、研磨層101の40℃における損失弾性率E”(P)以上であることが好ましい。また、シール部106の40℃における損失弾性率E”(S)は、研磨層101の40℃における損失弾性率E”(P)の1~10倍であることがより好ましく、1.2~5倍であることがさらに好ましい。つまり、E”(S)/E”(P)は、1~10であることがより好ましく、1.2~5であることがさらに好ましい。具体的な数値としては、シール部106の40℃における損失弾性率E”(S)は、10~1000MPaであることが好ましく、12~500MPaであることがより好ましい。
In a bending mode measurement of a dynamic viscoelasticity test measured at a frequency of 0.16 Hz, the loss modulus E"(S) of the
また、周波数0.16Hzの条件で測定される動的粘弾性試験の曲げモード測定における、本実施形態に係るシール部106の40℃における貯蔵弾性率E’(S)は、研磨層101の40℃における貯蔵弾性率E’(P)と同等程度であることが好ましい。また、
本実施形態に係るシール部106の40℃における貯蔵弾性率E’(S)は、研磨層101の40℃における貯蔵弾性率E’(P)の0.1~10倍であることがより好ましく、0.25~1倍であることがさらに好ましい。つまり、E’(S)/E’(P)は、0.1~10であることがより好ましく、0.25~1であることがさらに好ましい。具体的な数値としては、シール部106の40℃における貯蔵弾性率E’(S)は、10~5000MPaであることが好ましく、25~500MPaであることがより好ましい。
In addition, in bending mode measurement of a dynamic viscoelasticity test performed at a frequency of 0.16 Hz, the storage modulus E'(S) of the
The storage modulus E'(S) of the
また、周波数0.16Hzの条件で測定される動的粘弾性試験の曲げモード測定における、本実施形態に係るシール部106の40℃におけるtanδ(S)は、研磨層101の40℃におけるtanδ(P)以上であることが好ましく、具体的にはtanδ(S)/tanδ(P)が1~10であることがより好ましく、tanδ(S)/tanδ(P)が1.5~7であることがさらに好ましい。具体的な数値としては、シール部106の40℃におけるtanδ(S)は、0.2~1.0であることが好ましく、0.3~0.7であることがより好ましい。
In addition, in bending mode measurement of a dynamic viscoelasticity test measured at a frequency of 0.16 Hz, the tan δ(S) of the
シール部106の動的粘弾性試験の曲げモード測定における測定値が上述の範囲であること、すなわちシール部106の損失弾性率E”(S)が研磨層101の貯蔵弾性率E”(P)以上かつシール部106の貯蔵弾性率E’(S)が研磨層101の貯蔵弾性率E’(P)と同等程度であることにより、研磨パッド100を定盤150に貼り合わせる際に、研磨パッド100に加えられる力によってシール部106に亀裂又は破壊が生じることを防ぐことができる。その結果、スラリーがシール部106を通過して基材層103へ浸透することをより確実に防ぐことができる。
The measured value in the bending mode measurement of the dynamic viscoelasticity test of the sealing
なお、動的粘弾性試験の曲げモード測定におけるシール部106の損失弾性率E”(S)、貯蔵弾性率E’(S)、及びtanδ(S)は、シール部106と同一の材料により形成された試験片を用いて測定された値である。動的粘弾性試験の曲げモード測定における研磨層101の損失弾性率E”(P)、貯蔵弾性率E’(P)、及びtanδ(P)は、研磨層101と同一の材料により形成された試験片を用いて測定された値である。
In addition, the loss modulus E" (S), storage modulus E' (S), and tan δ (S) of the sealing
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope of the claims. The technical scope of the present invention also includes embodiments obtained by appropriately combining the technical means disclosed in different embodiments.
本発明の一実施例について以下に説明する。
(実施例1)
研磨シート、第1の接着シート、基材シート、及び第2の接着シートの順に積層し、815mm角の積層パッドを作製した。研磨シートとして、硬質ポリウレタン樹脂(TDI系プレポリマー+芳香族ジアミン硬化剤)にバルーン(中空微粒子)が内添された研磨シート(厚さ1.3mm)を用いた。第1の接着シートとして、PET基材の両面がアクリル系樹脂である両面テープ(厚さ0.1mm)を用いた。基材シートとして、ポリエステル繊維からなる不織布(密度:0.16g/cm3)にポリウレタン樹脂を含浸させた基材シート(厚さ1.3mm、密度:0.31g/cm3、不織布に対するポリウレタン樹脂の付着率:100重量%)を用いた。第2の接着シートとして、PET基材の両面がアクリル系樹脂である両面テープ(厚さ0.1mm)を用いた。
An embodiment of the present invention will now be described.
Example 1
The polishing sheet, the first adhesive sheet, the base sheet, and the second adhesive sheet were laminated in this order to prepare a laminated pad of 815 mm square. As the polishing sheet, a polishing sheet (thickness 1.3 mm) in which balloons (hollow fine particles) were added to hard polyurethane resin (TDI-based prepolymer + aromatic diamine curing agent) was used. As the first adhesive sheet, a double-sided tape (thickness 0.1 mm) in which both sides of the PET base material were acrylic resin was used. As the base sheet, a base sheet (thickness 1.3 mm, density: 0.31 g/cm 3 , adhesion rate of polyurethane resin to nonwoven fabric: 100% by weight) in which nonwoven fabric (density: 0.16 g/cm 3 ) made of polyester fiber was impregnated with polyurethane resin was used. As the second adhesive sheet, a double-sided tape (thickness 0.1 mm) in which both sides of the PET base material were acrylic resin was used.
図3及び図4に示すような抜型を用いて、得られた積層パッドを裁断し、かつ基材シート及び第2の接着シートに切り込みを入れて、切り込みパッドを得た。抜型は、裁断刃の高さh1が2.8mm、第1の切り込み刃の高さh2が1.4mm、第2の切り込み刃の高さが1.4mmであった。裁断刃の内周の直径d1は762mmφ、第1の切り込み刃503の内周の直径d2は758mmφであった。裁断刃の刃先側から平面視したときに、裁断刃と第1の切り込み刃とは同心円となっていた。
The obtained laminated pad was cut using a die as shown in Figures 3 and 4, and a cut was made in the base sheet and the second adhesive sheet to obtain a cut pad. The die had a cutting blade height h1 of 2.8 mm, a first cutting blade height h2 of 1.4 mm, and a second cutting blade height of 1.4 mm. The cutting blade had an inner diameter d1 of 762 mmφ, and the
次に、得られた切り込みパッドにおける、切り込みよりも外側の基材シート及び第2の接着シートを剥ぎ取って、研磨パッドを得た。得られた研磨パッドは、研磨層(直径762mmφ)と、第1の接着層(直径762mmφ)と、基材層(直径758mmφ)と、第2の接着層(直径758mmφ)とがこの順で積層していた。 Next, the base sheet and the second adhesive sheet on the outer side of the cut in the obtained cut pad were peeled off to obtain a polishing pad. The obtained polishing pad had a polishing layer (diameter 762 mmφ), a first adhesive layer (diameter 762 mmφ), a base layer (diameter 758 mmφ), and a second adhesive layer (diameter 758 mmφ) laminated in this order.
研磨装置が備える、750mmφの定盤に、第2の接着層を介して得られた研磨パッドを、貼り合わせた。定盤側から平面視したときに、基材層よりも内側に定盤が収まるように容易に貼り付けることができた。具体的には、30回貼り合わせ作業を行ったところ、30回全て基材層よりも内側に定盤が収まるように容易に貼り付けることができた。その中で、定盤側から平面視したときに、定盤と研磨パッドとが同心円となるように貼り付けたときの研磨装置を用いた結果を以下に示す。 The polishing pad obtained by bonding the second adhesive layer to a 750 mmφ platen of the polishing device. When viewed from above from the platen side, the platen could be easily bonded inside the base layer. Specifically, the bonding operation was performed 30 times, and all 30 times the platen was easily bonded inside the base layer. The results of using the polishing device when the platen and polishing pad were bonded so that they were concentric when viewed from above are shown below.
(比較例1)
直径750mmφの抜型を用いて、実施例1と同様にして得られた積層パッドを裁断して各層が直径750mmφである研磨パッドを得た。
(Comparative Example 1)
The laminated pad obtained in the same manner as in Example 1 was cut using a die having a diameter of 750 mm to obtain a polishing pad in which each layer had a diameter of 750 mm.
実施例1と同一の研磨装置が備える、750mmφの定盤に、得られた研磨パッドを、定盤側から平面視したときに、定盤と研磨パッドとが同心円となるように貼り合わせた。 The resulting polishing pad was attached to a 750 mmφ platen of the same polishing apparatus as in Example 1 so that the platen and the polishing pad were concentric when viewed from above.
〔研磨試験〕
実施例1及び比較例1で作製した研磨装置を用いて、表面に熱酸化膜が形成されたウエハを研磨した。実施例1で作製した研磨装置、及び比較例1で作製した研磨装置を用いて、それぞれ85枚のウエハを研磨した。研磨試験の条件を以下に示す。
[Polishing test]
Wafers having thermal oxide films formed on their surfaces were polished using the polishing apparatuses prepared in Example 1 and Comparative Example 1. 85 wafers were polished using each of the polishing apparatuses prepared in Example 1 and Comparative Example 1. The polishing test conditions are shown below.
(研磨条件)
研磨圧力:3.5psi
研磨スラリー:CLS-9044C(1:60)(プラナーソリューション製)※H2O2なし
ドレッサー:ダイヤモンドドレッサー、型番「A188」(3M社製)
パッド・ブレークイン条件:32N×20分、ドレッサー回転数72rpm、定盤回転数80rpm、超純水供給量500mL/分
コンディショニング:Ex-situ、32N、2スキャン、16秒
研磨:定盤回転数85rpm、研磨ヘッド回転数86rpm、研磨スラリー流量200mL/分
研磨時間:5分
(Polishing conditions)
Polishing pressure: 3.5 psi
Polishing slurry: CLS-9044C (1:60) (Planar Solution) * No H2O2 Dresser: Diamond dresser, model number "A188" (3M)
Pad break-in conditions: 32N x 20 min, dresser rotation speed 72 rpm, polishing platen rotation speed 80 rpm, ultrapure water supply rate 500 mL/min Conditioning: Ex-situ, 32N, 2 scans, 16 sec Polishing: polishing platen rotation speed 85 rpm, polishing head rotation speed 86 rpm, polishing slurry flow rate 200 mL/min Polishing time: 5 min
研磨終了後、5分間定盤を回転させて水気を飛ばしてから研磨パッドを定盤から剥がした。剥がした研磨パッドを第2の接着層側から観察し、基材層への研磨スラリーの浸透の程度を比較した。 After polishing was completed, the platen was rotated for 5 minutes to remove any moisture, and the polishing pad was then removed from the platen. The removed polishing pad was observed from the second adhesive layer side, and the degree of penetration of the polishing slurry into the base layer was compared.
比較例1の研磨パッドは、基材層に、エッジから中心に向かって全周に亘って3cm研磨スラリーが浸透していた。これに対して、実施例1の研磨パッドは、基材層に、エッジから中心に向かって1.5cm以下に研磨スラリーの浸透を抑えることができた。研磨層が基材層より大きい研磨パッドは、研磨層と基材層とが同じ大きさである比較例1の研磨パッドよりも基材層への研磨スラリーの浸透を低減することができることが分かった。 In the polishing pad of Comparative Example 1, the polishing slurry penetrated into the base layer from the edge toward the center over the entire circumference by 3 cm. In contrast, the polishing pad of Example 1 was able to limit the penetration of the polishing slurry into the base layer to less than 1.5 cm from the edge toward the center. It was found that the polishing pad, in which the polishing layer is larger than the base layer, was able to reduce the penetration of the polishing slurry into the base layer more than the polishing pad of Comparative Example 1, in which the polishing layer and base layer are the same size.
本発明の一態様に係る研磨ユニットは、光学材料、半導体デバイス、及びハードディスク用基板等の研磨に用いられ、特に半導体ウエハの上に酸化物層及び金属層等が形成されたデバイスの研磨に好適に用いられる。 The polishing unit according to one aspect of the present invention is used for polishing optical materials, semiconductor devices, hard disk substrates, etc., and is particularly suitable for polishing devices in which an oxide layer, a metal layer, etc. are formed on a semiconductor wafer.
1 研磨装置
10a、10b、10c 研磨ユニット
20 保持ユニット
30 研磨スラリー供給部
40 被研磨材料
50 抜型
100a、100b、100c 研磨パッド
101 研磨層
102 第1の接着層
103 基材層
104 第2の接着層
105 枠体
106 シール部
110 積層パッド
111 研磨シート
112 第1の接着シート
113 基材シート
114 第2の接着シート
120 切り込みパッド
150 定盤
501 基盤
502 裁断刃
503 第1の切り込み刃(切り込み刃)
504 第2の切り込み刃
REFERENCE SIGNS LIST 1
504 Second cutting blade
Claims (7)
前記研磨パッドは、研磨層と、第1の接着層と、不織布を含む基材層と、第2の接着層とがこの順で積層してなり、
前記研磨パッドは前記第2の接着層を介して前記定盤に貼り付けられており、
前記基材層の直径は、前記研磨層の直径よりも小さく、かつ、前記定盤の直径よりも大きく、
前記第2の接着層の直径は、前記基材層の直径以下であり、
前記定盤側から平面視したときに、前記基材層は、前記研磨層よりも内側に収まるように配置されており、前記定盤は、前記基材層よりも内側に収まるように配置されている、研磨ユニット。 A polishing unit including a polishing pad and a platen,
The polishing pad is formed by laminating a polishing layer, a first adhesive layer, a base layer including a nonwoven fabric, and a second adhesive layer in this order;
the polishing pad is attached to the platen via the second adhesive layer,
a diameter of the base layer is smaller than a diameter of the polishing layer and is larger than a diameter of the platen;
The diameter of the second adhesive layer is equal to or smaller than the diameter of the base layer;
A polishing unit in which, when viewed in a plane from the base plate side, the base layer is positioned so as to be located inside the polishing layer, and the base plate is positioned so as to be located inside the base layer.
前記枠体及び前記シール部の何れか一方は、前記基材層の外周側面と、前記第2の接着層の外周側面と、前記第1の接着層の前記基材層側の面における前記基材層と接触していない領域とを被覆している、請求項1~3の何れか1項に記載の研磨ユニット。 The polishing pad further has one of a ring-shaped frame and a seal portion surrounding an outer peripheral side surface of the base layer and an outer peripheral side surface of the second adhesive layer,
A polishing unit as described in any one of claims 1 to 3, wherein either the frame body or the sealing portion covers the outer peripheral side surface of the base material layer, the outer peripheral side surface of the second adhesive layer, and an area of the surface of the first adhesive layer facing the base material layer that is not in contact with the base material layer.
研磨シートと、第1の接着シートと、不織布を含む基材シートと、第2の接着シートとがこの順で積層された積層パッドを得る積層工程と、
前記積層パッドを前記研磨層の形状に裁断する裁断刃及び前記積層パッドに前記基材層の形状に切り込みを入れる切り込み刃を基盤上に有する抜型を、前記第2の接着シート側から前記積層パッドに差し込み、前記積層パッドを裁断する裁断工程と、を含み、
前記切り込み刃は前記裁断刃よりも内側に設けられており、前記裁断刃の高さが前記積層パッドの厚さ以上であり、前記切り込み刃の高さが前記基材シートの厚さと前記第2の接着シートの厚さとの合計の厚さ以上であり、かつ前記裁断刃と前記切り込み刃の高さとの差が前記研磨シートの厚さ又は前記研磨シートの厚さと前記第1の接着シートの厚さとの合計の厚さと同一であり、
前記研磨層の形状に裁断された前記積層パッドから、前記切り込みよりも外側部分の前記基材シート及び前記第2の接着シートを剥ぎ取ることで前記研磨パッドを得る剥ぎ取り工程をさらに含む、研磨パッドの製造方法。 A method for producing a polishing pad having a polishing layer and a base layer, comprising:
a lamination step of obtaining a laminated pad in which a polishing sheet, a first adhesive sheet, a base sheet including a nonwoven fabric, and a second adhesive sheet are laminated in this order;
a cutting step of inserting a die having a cutting blade on a base for cutting the laminated pad into the shape of the polishing layer and a cutting blade for cutting the laminated pad into the shape of the base material layer into the laminated pad from the second adhesive sheet side, and cutting the laminated pad;
the cutting blade is provided on the inside of the cutting blade, the height of the cutting blade is equal to or greater than the thickness of the laminated pad, the height of the cutting blade is equal to or greater than the total thickness of the base sheet and the second adhesive sheet, and the difference in height between the cutting blade and the cutting blade is equal to the thickness of the abrasive sheet or the total thickness of the abrasive sheet and the first adhesive sheet;
The method for manufacturing a polishing pad further includes a peeling step of peeling off the base sheet and the second adhesive sheet located outside the cut from the laminated pad cut to the shape of the polishing layer to obtain the polishing pad.
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