TWI405638B - 研磨布 - Google Patents

Description

研磨布

本發明係有關於一種研磨布，特別是有關於一種具備軟質塑膠薄板的研磨布，該軟質塑膠薄板以濕式成膜法(Wet Palting Technology)連續形成的發泡體並把發泡體的表面層除去而形成開孔。

以往，鏡頭、平行平面板(plane-parallel plate)、反射鏡等光學材料，以及矽晶片、半導體元件、液晶顯示器用的玻璃基板等材料(被研磨物)對平坦度的要求非常高，因此使用研磨布進行研磨加工以符合對平坦度的要求。其中，隨著半導體電路的積體度急遽地提升，矽晶片、半導體元件朝向以高密度化為目的的微小化、多層電路發展，如何使表面(加工面)的平坦度能更上一層已成為了重要的課題。

一般，使用化學機械研磨平坦技術(Chemical Mechanical Planarization，以下簡稱為CMP)作為半導體元件等的表面平坦化的技術。CMP技術是將被研磨物的加工面壓在研磨布上，把研磨粒子分散到鹼性液體或酸性液體中而製成研磨液，然後將研磨液加到加工面上，藉由研磨液裡的研磨粒子的機械作用以及鹼性液體或酸性液體的化學作用來對加工面研磨。隨著加工面對平坦化要求之提高，對CMP技術追求的研磨精度，即，對研磨布性能的要求也提高了。

研磨布具有絨革狀軟質塑膠薄板，絨革狀軟質塑膠薄板是利 用以濕式成膜法(Wet Palting Technology)連續形成的發泡體並除去發泡體表面層而形成。軟質塑膠薄板是將軟質塑膠溶於水溶性有機溶劑而成為樹脂溶液，樹脂溶液塗布於薄板狀的基板後在水系凝固液中讓樹脂凝固再生(濕式成膜法)而製成。隨著凝固再生作用，軟質塑膠薄板的表面上細密地形成了數微米厚度的微多孔表面層(表皮層)，在內部延續形成了多數發泡。表皮層以拋光方式除去而於表面形成了多數的開孔。

不過，這樣的研磨布，內部形成的發泡越接近表面側上孔徑越小而呈現水滴狀(剖面略成三角形)。因此表面形成的開孔的孔徑小，容易被研磨屑、廢研磨液阻塞，使用壽命(Life)上就比較不夠長。為了延長使用壽命，例如：揭露了每平方毫米形成500個以上的細孔，表面粗糙度在特定範圍內的研磨布(請參考日本發明專利公開號2005-101541號)。再者，揭露了「細孔的開孔大小」與「從開孔部分到細孔的最深處為止的距離」的比例為1/10~1/3的研磨布(請參考日本發明專利公開號2007-160474)。

然而，日本發明專利公開號2005-101541號及日本發明專利公開號2007-160474號的技術為了避免阻塞開孔而提高發泡(開孔)的數量、開孔密度，相對地也提高軟質塑膠薄板的空隙率，因此研磨加工時軟質塑膠薄板會容易磨耗。所以，與被研磨物容易接觸的地方，軟質塑膠薄板的磨耗(磨損)會變大而產生厚度不均的問題，這不利於被研磨物研磨加工的均勻度。另外，由於形成於軟質塑膠薄板內部的發泡為水滴狀，隨著磨耗會使開孔的孔徑變大，也不利於被研磨物研磨加工的穩定度。換句話說，為了對被研磨物能穩定研磨加工，厚度不均或孔徑變大發生前就必須更換研磨布，因此研磨布的使用壽命會變短。發明專利文獻2 中，由於厚厚地去除表皮層，軟質塑膠薄板的厚度就變的不足也會造成使用壽命短之問題。

鑑於上述先前技術中之問題，本發明的目的為提供一種研磨布，其不易產生厚度不均、可確保穩定研磨加工及能提升使用壽命。

為了能達成此目的提供了一種研磨布，本發明具有以濕式成膜法連續形成的發泡體且發泡體除去表面層而形成開孔的軟質的塑膠薄板，上述開孔之孔徑在30~50微米的開孔之比例在50%以上，而開孔所形成的表面每一平方毫米的開孔數為50~100個。上述發泡之中有一部份的發泡為長發泡，其長度為軟質塑膠薄板厚度的7成以上。這些長發泡的開孔的孔徑與離上述開孔形成表面至少200微米深的位置的孔徑比值之平均值在0.65~0.95。

在本發明，軟質塑膠薄板在開孔形成的表面每一平方毫米的開孔數有50個~100個，故能提高密度。而長發泡的長度有軟質塑膠薄板厚度方向長度的七成以上，因此長發泡的開孔孔徑與離開孔形成表面至少200微米深的位置的孔徑比值之平均值在0.65~0.95，所以作為研磨面在一般使用下的研磨加工磨耗到200微米深的位置為止，軟質塑膠薄板的空隙比例也不易變化。所以，軟質塑膠薄板可以抑制一般使用下的磨耗，且也不易發生厚度不均的問題。同時，軟質塑膠薄板也避免了磨耗所造成的孔徑變大的問題，因此能確保研磨加工的穩定度。由於開孔徑30~50微米的開孔比例在50%以上，軟質塑膠薄板能抑制阻塞現象而能長期間發揮應有的研磨性能並延長使用壽命。

本發明的軟質塑膠薄板的總體密度的範圍可以在每立方公分0.2~0.4克、厚度範圍在0.2~0.7毫米。再者，離軟質塑膠薄板的開孔形成表面至少200微米深的位置的開孔數相較於開孔形成表面的開孔數，減少之比例可以在30%以下。開孔在軟質塑膠薄板為全新時之直徑為A，磨耗到離這些開孔形成之表面至少200微米深的位置為止時的直徑為B，B/A較佳為未達1.55，1.05到1.54更佳。軟質塑膠薄板可以拋光處理形成開孔，而軟質塑膠薄板之開孔所形成的表面可以經壓印加工處理。

根據本發明，軟質塑膠薄板在開孔形成的表面每一平方毫米的開孔數有50~100個，故能提高密度。而長發泡的長度有厚度方向長度的七成以上，因此開孔孔徑與與離開孔形成之表面至少200微米深的位置上的孔徑之比值的平均值在0.65~0.95，所以作為研磨面在一般使用下因研磨加工磨耗到200微米深的位置為止，軟質塑膠薄板的空隙比例也不易變化。所以，軟質塑膠薄板可以抑制一般使用下的磨耗，且也不易發生厚度不均的問題。同時，軟質塑膠薄板也抑制了磨耗造成的孔徑變大的問題，因此能確保研磨加工的穩定度。由於開孔徑30~50微米的開孔比例在50%以上，軟質塑膠薄板能抑制阻塞現象而能長期間發揮應有的研磨性能並延長使用壽命。

以下，參照圖式來說明根據本發明之實施形態的研磨布。

(研磨墊)

如第一圖所示，本實施形態之研磨墊1(這種樣態的研磨布一 般稱為研磨墊，以下以研磨墊稱之)具有以聚氨酯(Polyurethane)樹脂形成、作為軟質塑膠薄板的聚氨酯薄板2。

聚氨酯薄板2總體密度之範圍設定在每立方公分0.2~0.4克之範圍，而厚度設定在0.7~2.0毫米之範圍。另外，聚氨酯薄板2有用來對被研磨物研磨加工之研磨面P。聚氨酯薄板2的內部大致均勻地形成發泡3以及長發泡4，其中發泡3的長度有聚氨酯薄板2厚度的一半，而長發泡4長度有聚氨酯薄板2厚度的七成以上且在聚氨酯薄板2沿厚度方向來看為圓形、剖面略成三角形。而在研磨面P上，發泡3和長發泡4以拋光處理以分別形成開孔5、開孔6。

發泡3形成在靠研磨面P這側上、那些長發泡4之間，在聚氨酯薄板2的厚度方向上的長度不一致。於是，發泡3大致均勻地形成在這些大致均勻形成的長發泡4之間。發泡3和長發泡4的孔徑大小在研磨面P這側比在研磨面P另一側還小。即，發泡3和長發泡4的孔徑往研磨面P這側縮小。發泡3和長發泡4以圖中未示的連通孔相互連通成立體網狀結構。

在研磨面P上形成的開孔5及開孔6，其孔徑在30~50微米的開孔佔全部開孔的50%以上。研磨面P每一平方毫米之開孔5及開孔6的數量(開孔數)合計設定在50~100個。再者，開孔5及開孔6的全部的開孔數(以下稱為全開孔數)與離研磨面P至少200微米深的位置的全開孔數相比，減少之比例設定在30%以下。即，聚氨酯薄板2因研磨加工而磨耗至少200微米的厚度時，相對於在研磨加工之前的全開孔數，也能維持70%以上。

如第二圖所示，長發泡4的開孔6在研磨面P上的開孔徑D1 與離研磨面P至少200微米深的位置的孔徑D2之比值的平均值設定在0.65~0.95。換言之，開孔6在聚氨酯薄板2因研磨加工而磨耗至少200微米的厚度時，其開孔徑與在研磨加工之前的開孔徑相比比值未達1.55，即維持在1.05~1.54倍的範圍內。

另外，研磨墊1在研磨面P的相反側上貼著雙面膠帶8，以便研磨墊1可裝在研磨機上。雙面膠帶8以，例如：在聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，以下簡稱為PET)製的軟片等可彎曲軟片基材之兩面上形成丙烯醛基類的圖中未示的黏接劑，來形成。雙面膠帶8以基材的一側面上的黏接劑層貼在聚氨酯薄板2上，另一側面(聚氨酯薄板2的相反側)的黏接劑層以未圖式的剝離紙覆蓋著。

(研磨墊的製造)

研磨墊1係在以濕式成膜法製作的聚氨酯薄板2上貼上雙面膠帶8而製成。即，利用濕式成膜法，將聚氨酯溶解在有機溶劑中而形成聚氨酯樹脂溶液，聚氨酯樹脂溶液在成膜基材上連續塗布並浸泡在水系凝固液中讓樹脂凝固再生成軟片狀，經洗淨後乾燥而成為帶狀(長條狀)的聚氨酯薄板2。以下，依程序順序來說明。

於準備程序，將聚氨酯樹脂以及能溶解聚氨酯樹脂的水溶性有機溶劑二甲基甲醯胺(N，N-Dimethylformamide，以下簡稱為DMF)混合，以溶解聚氨酯樹脂。為了形成長發泡4，將發泡調整用的調整有機溶劑適當地加入所得到的混合液中。聚氨酯樹脂由聚酯類(polyester)、聚醚類(polyether)、聚碳酸酯類(Polycarbonate)中選出使用。於DMF中，溶解聚氨酯樹脂成為濃 度20~50%。若聚氨酯樹脂的濃度不到20%，所得到的聚氨酯薄板的總體密度會變低；相反地，超過50%則因為密度會過高而無法形成期望的孔洞，並不好。再者，聚氨酯樹脂溶解時，可以適當地加入作為添加劑的碳黑(carbon black)等顏料、能安定聚氨酯樹脂的凝固再生的親油性活性劑等。

調整有機溶劑對水的溶解度比DMF小，其作用並非用來將溶解於DMF的聚氨酯樹脂凝固(膠化)，而是用來讓溶解聚氨酯樹脂的混合液能大致均勻混合；可以使用乙酸乙酯(ethyl acetate)、異丙醇(Isopropanol)等作為具體的例子。調整有機溶劑的配合量是根據發泡3和長發泡4於研磨面P上的開孔徑、開孔數來設定。在本實施形態，為了能將開孔徑、開孔數設定在上述的範圍內，較佳為100份的聚氨酯樹脂溶液搭配45份以下的調整有機溶劑。若超過45份，則凝固的速度將變的非常慢而無法得到有上述開孔徑及開孔數的聚氨酯薄板2。將所得到的混合溶液過濾以濾除凝塊後，在真空下除氣而得到聚氨酯樹脂溶液。

於塗布程序，將在準備程序調製的聚氨酯樹脂溶液在常溫下以刮刀塗布方式(Knife coater)大致均勻地塗布在帶狀的成膜基材上。此時，透過調整塗布刮刀與成膜基材之間的距離(clearance)，可以調整聚氨酯樹脂溶液的塗布厚度(塗布量)。在本實施形態，為達到上述設定的開孔徑、開孔數、厚度，較佳為適當地將塗布的厚度調整在1.0~3.0毫米之範圍。塗布厚度若未達1.0毫米，離形成開孔的表面至少200微米深的位置的孔徑容易較表面的開孔徑為大，因此無法得到符合上述開孔徑等設定的聚氨酯薄板2。再者，塗布厚度若超過3.0毫米，則聚氨酯樹脂溶液在浸泡到水系凝固液前容易產生液滴、塗布不均等情況，且 凝固速度將非常緩慢，因此無法得到上述開孔徑等設定的聚氨酯薄板2。另外，成膜基材可以使用可彎曲的軟片、不織布、織布等。使用不織布、織布的場合，為了抑制聚氨酯樹脂溶液在塗布時往成膜基材內部滲透，先浸泡於水或DMF水溶液(DMF與水的混合液)等以進行預先處理(將網眼填滿)。在使用PET製等可彎曲的軟片作為成膜基材的場合，因為沒有液體滲透性，故不需要預先處理。以下，本實施形態以PET製成的軟片作為成膜基材來說明。

於凝固再生程序，將在塗布程序塗布了聚氨酯樹脂溶液的成膜基材浸泡於以水為主要成分的的凝固液中，而水對於聚氨酯樹脂而言是不良溶劑。在凝固液中，首先所塗布的聚氨酯樹脂溶液的表面上會形成數微米厚的表皮層(表面層)。藉由DMF及調整有機溶劑與凝固液的取代作用，聚氨酯樹脂在成膜基材的一側上凝固再生成薄板狀。即，DMF及調整有機溶劑從聚氨酯樹脂溶液去溶，藉由DMF及調整有機溶劑與凝固液的取代作用，表皮層的內側(聚氨酯樹脂內)形成了發泡3及長發泡4、也形成了連通發泡3和長發泡4成立體網狀結構的圖中未示的連通孔。因為水無法滲透PET製軟片的成膜基材，聚氨酯樹脂溶液的表皮層上發生去溶作用，故在成膜基材這側形成比表皮層那側還大的長發泡4。此時，若聚氨酯樹脂溶液中加入調整有機溶劑且聚氨酯樹脂溶液的塗布厚度比較厚，聚氨酯樹脂溶液中的DMF及調整有機溶劑與凝固液的取代作用的進行會比較慢。再者，若凝固液的溫度提高，則表皮層會較早形成，內部的聚氨酯樹脂溶液中的DMF及調整有機溶劑與凝固液的取代作用的進行會更慢。在本實施形態，為了將開孔徑、開孔數、總體密度設定到上述的範圍內，凝固液溫度適當地調整到20~50℃的範圍較佳，25~40℃的範圍更佳。凝固 液溫度未達20℃，則總體密度變低、開孔數增加、開孔徑變小而較不合適。尤其，塗布厚度在1.0毫米以上的場合，凝固液溫度過低則到乾燥程序時都無法完全凝固，因此較不合適。相反地，超過50℃，則表皮層會太早形成，內部的聚氨酯樹脂溶液中的DMF及調整有機溶劑與凝固液的取代作用的進行會變的非常慢而無法得到有上述開孔徑等設定的聚氨酯薄板2，而且作業環境惡化，所以較不合適。另外，凝固液溫度是指聚氨酯樹脂溶液與凝固液最初接觸時最初的凝固液溫度，凝固液槽為複數時，第2槽以後的凝固液溫度雖沒有特別限制，不過仍以40~80℃為佳。

在此說明發泡3和長發泡4的形成過程。將聚氨酯樹脂溶液與調整有機溶劑相互搭配，調整有機溶劑對水的溶解度比DMF小的關係，溶解到水(凝固液)中的速度比DMF慢。另外，在聚氨酯樹脂溶液中添加了調整有機溶劑、DMF量的就會變少，DMF及調整有機溶劑與凝固液的取代作用就會變慢。因此，相較於表皮層，在內側(聚氨酯樹脂的內部)會約略均等的分散形成長發泡4。另外，去溶作用會使表皮層的微多孔連通生成，因此在靠表皮層這一側、這些長發泡4之間會形成細長的發泡3。

於洗淨、乾燥程序，將在凝固再生程序所凝固再生的聚氨酯樹脂(以下稱為成膜樹脂)從成膜基材上剝離，在水等洗淨液中洗淨以除去成膜樹脂中殘留的DMF。洗淨後，成膜樹脂以圓桶乾燥機(Cylinder dryer)乾燥。圓桶乾燥機具有內部有熱源的圓桶。成膜樹脂沿著圓桶的表面通過乾燥，乾燥後的成膜樹脂捲成捲狀。

乾燥後的成膜樹脂的表皮層進行拋光處理。拋光處理乃是將與表皮層相反側的表面壓接於表面略平坦的壓接用治具的表面， 然後對表皮層進行拋光。在本實施形態，由於連續製造的成膜樹脂為帶狀，表皮層相反側的表面壓接於壓接滾筒上以對表皮層進行連續地拋光處理。如第一圖所示，除去表皮層的聚氨酯薄板2在研磨面P上形成開孔5、開孔6。透過拋光處理，聚氨酯薄板2的厚度變的很一致。在此得到的聚氨酯薄板2，硬度的範圍在蕭式A15~30度、壓縮率的範圍在5~20%、壓縮彈性率的範圍在85~98%。硬度、壓縮率與壓縮彈性率並沒特別限制，但是過度柔軟則不利於被研磨物的穩定研磨加工，相反地過硬則被研磨物容易發生刮傷，因此以上述的範圍為較佳。這些數值可以配合所使用的聚氨酯樹脂的種類、濃度、調整有機溶劑的配合量等進行調整。

於薄膜(laminate)加工程序，將拋光處理後的聚氨酯薄板2的研磨面P相反側表面上貼上雙面膠帶8。研磨面P進行壓印加工處理後，裁斷成圓形等裁斷、檢查程序中希望的形狀。壓印加工的形狀上並沒有特別限制，只要研磨加工時能使研磨液的移動平滑即可。然後，進行檢查以確認無髒污、異物的附著，研磨墊1就完成了。

所得的研磨墊1進行被研磨物的研磨加工時，撕開雙面膠帶8的剝離紙將研磨墊1貼在研磨機的研磨定盤上。研磨加工時，於被研磨物的加工面及研磨墊的研磨面P之間加入含有研磨粒子的研磨液，同時施加壓力於被研磨物及研磨面P之間並旋轉以進行被研磨物加工面的研磨加工。

(作用)

接下來說明本實施形態的研磨墊1的作用等。

以往，以濕式成膜法製成的聚氨酯薄板22上，如第三圖所示，均勻地形成長度有厚度方向一半的小發泡23，以及長度幾乎與厚度相當的大發泡24。小發泡23及大發泡24的孔徑隨著與表面的距離越遠而越大。特別是大發泡24，在表面的開孔徑D3與離表面200微米深的位置的開孔徑D4的比例平均值完全在0.6以下。再者，由於小發泡23及大發泡24的孔徑變大，離表面200微米深的位置的全開孔數與表面的全開孔數相比，其減少的比例超過30%。而且每平方毫米的開孔數都達200~500個之多。使用這樣的聚氨酯薄板的研磨墊進行被研磨物的研磨加工，隨著研磨加工聚氨酯薄板持續地磨耗，則短時間內小發泡23及大發泡24的孔徑就會變大，研磨特性因此而產生變化，使得研磨條件的調整變的相當困難。再者，發泡數(開孔數)多的聚氨酯薄板，其空隙率變大使得總體密度變小，研磨加工時容易磨耗、容易厚度不均，不利於被研磨物的均勻研磨加工。為了確保被研磨物的穩定研磨加工，研磨布必須在孔徑變大、厚度不均發生之前進行交換，因此研磨布的使用壽命短是其缺點。本實施形態的研磨墊1能解決這些問題。

於本實施形態的研磨墊1，在聚氨酯薄板2上形成有厚度七成以上的長度的長發泡4，長發泡4在研磨面P的開孔徑D1與離研磨面P至少200微米深的位置上的開孔徑D2的比例平均值設定在0.65~0.95(請參見第二圖)。因此，就算研磨加工時聚氨酯薄板2磨耗了，也能抑制開孔徑變大，所以研磨面P上開孔所佔的比例不易變化。藉此，研磨加工時研磨液的保留及供給能更穩定，可以長時間進行被研磨物的平坦化研磨加工，並能提升研磨墊1的使用壽命。

另外，於本實施形態的研磨墊1，研磨面P每平方毫米之開孔數設定在50~100個。因此，與以往的聚氨酯薄板22相較，因為開孔數較少故能提高聚氨酯薄板2的總體密度。藉此，抑制了研磨加工時的磨耗，且不易發生厚度不均。所以，就算反覆進行研磨加工，也能確保被研磨物的均勻研磨加工，且能提升研磨墊1的使用壽命。

再者，於實施形態的研磨墊1，開孔5、開孔6之中孔徑在30~50微米的開孔比例有50%以上。因此，降低了開孔徑未達30微米的小孔徑開孔之比例，故抑制研磨加工時因供給的研磨液、研磨屑所造成阻塞情況的發生。藉此，由於能使研磨加工繼續進行，故能長期間地發揮研磨性能。

此外，於本實施形態的研磨墊1，離研磨面P至少200微米深的位置的全開孔數(開孔5及開孔6全體的開孔數)相較於研磨面P的全開孔數，其減少的比例設定在30%以下。因此，研磨加工時，聚氨酯薄板2磨耗至少200微米的厚度時，能維持研磨加工前的全開孔數的70%以上之開孔數。藉此，研磨性能不會下降，故可延長使用壽命。

而且，於本實施形態的研磨墊1，聚氨酯薄板2的總體密度設定在每平方公分0.2~0.4公克的範圍，因此相較於以往的聚氨酯薄板22，有較高的總體密度而能不易產生磨耗。再者，聚氨酯薄板2的厚度設定在0.7~2.0毫米的範圍，因此可確保研磨加工時能使用的厚度，因此，能長時間進行研磨加工，故提升了研磨墊1的使用壽命。

再者，於本實施形態的研磨墊1，發泡3及長發泡4透過連通 孔連接著，研磨液透過連通孔在發泡3及長發泡4之間流動，故能使被研磨物及研磨墊1之間的研磨液的供給約略相等。藉此，被研磨物加工面的研磨加工大致均勻，因此能對加工面進行均勻的研磨加工且能提高研磨面的平坦度。另外，於本實施形態的研磨墊1，聚氨酯薄板2的研磨面P的相反側上貼著具有PET製軟片基材的雙面膠帶8。因此，柔軟的聚氨酯薄板2由雙面膠帶8的基材支撐著，所以研磨墊1可容易搬運、裝上研磨機。

此外，於本實施形態中，為了在聚氨酯薄板2內部形成長發泡4，因此舉例說明了聚氨酯樹脂溶液濃度的調整、調整有機溶劑的混合、塗布厚度的調整、凝固液溫度的調整，但此並非用以限制本發明。為了長發泡4的開孔徑、全開孔數設定於上述的範圍，可以張濕式成膜法的條件設定成可以提高聚氨酯薄板2的總體密度，即，凝固再生程序中的去溶作用設定成較慢，或者，例如：凝固液的組成為可延緩去溶作用的組成、加入可讓去溶作用變慢的添加劑等。

另外，於本實施形態中，舉例說明了濕式成膜法完成後的成膜樹脂利用拋光處理除去表皮層以形成開孔，但此並非用以限制本發明，只要是能除去表皮層的任何方法均可作為研磨面P上形成開孔的方法，例如：可以使用切片處理。使用切片處理時，考慮到柔軟的成膜樹脂具有彈性，可以，例如：邊施加張力邊進行切片處理之方法，而除去表皮層的聚氨酯薄板2可以大致平坦。

再者，於本實施形態中，舉例說明了在濕式成膜法的成膜基材上使用PET製的軟片，但此並非用以限制本發明。例如：也可以使用不織布、織布等。使用不織布、織布的情況，凝固再生的 聚氨酯樹脂較難從成膜基材上剝離，因此可以在未剝離的情況下直接洗淨、乾燥後，於聚氨酯樹脂的相反側之表面上貼上雙面膠帶8。再者，雖然以在聚氨酯薄板2研磨面P的相反側之表面貼上雙面膠帶8為例說明，也可以例如：在聚氨酯薄板2與雙面膠帶8之間貼上可支撐聚氨酯薄板2的支撐材。這樣的話，能使研磨墊1的搬運、使用更為容易。

此外，於本實施形態中，舉例說明了聚氨酯薄板2的材料為聚酯類、聚醚類、聚碳酸酯類等之聚氨酯樹脂，但此並非用以限制本發明，例如：可以使用聚酯樹脂。若使用聚氨酯樹脂，可容易以濕式成膜法形成有發泡3及長發泡4的發泡結構的薄板。再者，於本實施形態中，雖舉例說明了以刮刀塗布方式進行聚氨酯樹脂溶液的塗布，也可以例如：使用逆塗布(reverse coater)、滾輪塗布(roll coater)方式進行聚氨酯樹脂溶液的塗布，只要能於成膜基材上塗布大致均勻厚度的方法均可而並無其他特別的限制。另外，於本實施形態中，雖舉例說明了以圓桶乾燥機進行聚氨酯樹脂的乾燥，但此並非用以限制本發明，也可以，例如：使用熱風乾燥機進行聚氨酯樹脂的乾燥。

(實施例)

以下，說明根據本實施形態所製造的研磨墊1的實施例。再者，為了比較也一併說明作為比較例的研磨墊。

(實施例1)

在實施例1中，使用聚酯MDI(二苯基甲烷二異氰酸酯，Diphenylmethane diisocyanate)作為聚氨酯樹脂。此聚氨酯樹脂的DMF溶液100份混合了DMF溶劑45份、含有顏料的碳黑30 %之DMF懸浮液40份、成膜安定劑的親油性活化劑2份以將聚氨酯樹脂溶解。聚氨酯樹脂於成膜基材上塗布的厚度設定為1.30毫米、凝固液溫度設定為30℃。使用180號砂紙將成膜樹脂的表皮層進行拋光去除0.14毫米的厚度，並貼上雙面膠帶8而製成實施例1的研磨墊1。

(比較例1)

在比較例1，塗布的厚度設定為0.93毫米，凝固溫度設定為18℃，其餘條件與實施例1一樣。因此，比較例1的研磨墊1為習知的研磨墊(參見第三圖)。

(評價)

關於實施例與比較例的研磨墊的特性，我們量測聚氨酯薄板2的厚度及總體密度。在厚度的量測上，使用針盤量規(最小刻度0.01毫米)並每平方公分加壓100克而測得。長1公尺X寬1公尺的聚氨酯薄板2、3以直橫10公分的間隔、讀取到最小刻度的10分之1(0.001毫米)為止而測得厚度的平均值。在總體密度的量測上，量測每單位面積的重量並使用厚度的量測結果而求得。

再者，開孔5及開孔6的開孔數以顯微鏡(KEYENCE製，VH-6300)將約4.6毫米正方的範圍放大50倍觀察，所得的影像透過影像柔化處理(Image Analyzer V20LAB Ver 1.3)而計算出研磨面P每平方毫米的全開孔數。另外，開孔5及開孔6的開孔徑以顯微鏡(KEYENCE製，VH-6300)將約1.5毫米正方的範圍放大150倍觀察，所得的影像透過影像柔化處理(Image Analyzer V20LAB Ver 1.3)而計算出研磨面P上開孔徑30~50微米的開孔占全部開孔的比例(開孔比例)。

此外，由成膜完成的聚氨酯薄板2的剖面攝影(掃瞄式電子顯微鏡)，量測研磨面P與厚度方向上離研磨面P200微米的位置、沿研磨面P方向上每一毫米的開孔數(發泡數)，而計算出200微米位置的全開孔數相較於研磨面P的全開孔數的減少比例(開孔減少率)。再者，對長發泡4的開孔徑，由同樣的剖面攝影，量測研磨面P上的開孔徑D1及200微米位置上的開孔徑D2，而計算出開孔徑D1與開孔徑D2的比例(開孔徑比)的平均值。比較例1也相同地計算出開孔徑D3及開孔徑D4的比例之平均值。厚度、總體密度、開孔比例、全開孔數、開孔減少率的結果如以下表1所示。

如表1所示，實施例1的研磨墊1係使用在塗布厚度1.3毫米、凝固溫度30℃，減緩凝固速度而凝固再生成的聚氨酯薄板2。研磨墊1的開孔比例為69.9%，即50%以上；全開孔數為每平方毫米85個，在每平方毫米50~100個之範圍內。總體密度計算的結果為每立方公分0.243克，即，每立方公分0.2~0.4克的範圍內。所以，能抑制研磨加工時的磨耗且不易厚度不均，故可提升被研磨物的平坦度。再者，開孔減少率為27.2%，即，抑制在30%以下，因此因研磨加工而磨耗了至少200微米的厚度，還是能維持全開孔數的70%以上，故避免研磨效率低下而可確保被研磨 物的平坦度。再者，開孔徑比為0.695，因此持續的研磨加工也能維持研磨性能而不會造成開孔徑變大，所以能確保被研磨物的平坦度以及達到延長使用壽命。

相反地，在比較例1中，研磨墊係使用在塗布厚度0.98毫米、凝固溫度18℃、未減緩凝固速度之條件下凝固再生而成的聚氨酯薄板。比較例1的研磨墊的測試結果顯示開孔徑在30~50微米比例的開孔比例為48.0%，未達30微米開孔的比例比實施例1多。再者，全開孔數為每平方毫米110個，而總體密度比實施例1小，為每立方公分0.233克。由這些數據來看，使用比較例1的研磨墊於研磨加工，可想而知相較於實施例1的研磨墊將更易磨耗、更易厚度不均。再者，開孔減少率為36.7%，研磨加工時磨耗了200微米的厚度時，則開孔數將大幅減少，可想而知將研磨效率會降低。另外，開孔徑比為0.509，因此持續的研磨加工會造成開孔徑變大而使研磨性能變化，可想而知研磨條件很難調整，而且會不利於被研磨物的平坦度。

(產業利用性)

本發明由於提供了一種研磨布，其不易產生厚度不均並能提升使用壽命，有助於研磨布的製造、販賣，故具有產業利用性。

1‧‧‧研磨墊

2‧‧‧聚氨酯薄板

22‧‧‧聚氨酯薄板

23‧‧‧小發泡

24‧‧‧大發泡

3‧‧‧發泡

4‧‧‧長發泡

5、6‧‧‧開孔

8‧‧‧雙面膠帶

D1、D2‧‧‧開孔徑

D3、D4‧‧‧開孔徑 以及

P‧‧‧研磨面

第一圖為根據本發明之一實施形態之研磨墊之剖面示意圖。

第二圖為實施形態的研磨墊的發泡及開孔徑之剖面示意圖。

第三圖為習知的研磨墊的發泡及開孔徑之剖面示意圖。

1‧‧‧研磨墊

2‧‧‧聚氨酯薄板

3‧‧‧發泡

4‧‧‧長發泡

5、6‧‧‧開孔

8‧‧‧雙面膠帶 以及

P‧‧‧研磨面

Claims (7)

1. 一種研磨布，該研磨布具有一軟質塑膠薄板，該軟質塑膠薄板係以濕式成膜法連續形成的發泡體，該發泡體除去表面層以形成複數個開孔，該些開孔中孔徑在30~50微米之比例在50%以上，而該些開孔所形成的表面每一平方毫米之開孔數為50~100個，該些發泡之中部份發泡為長發泡，其長度為該軟質塑膠薄板厚度的7成以上，該些長發泡的開孔之孔徑與離表面至少200微米深的位置之孔徑之比值平均值在0.65~0.95。
2. 如申請專利範圍第1項所述之研磨布，其中該軟質塑膠薄板之總體密度範圍在每立方公分0.2~0.4克、厚度在0.7~2.0毫米之範圍。
3. 如申請專利範圍第1項所述之研磨布，其中該軟質塑膠薄板在離該些開孔形成之表面至少200微米深的位置上的開孔數相較於該些開孔形成之表面之開孔數，其減少比例在30%以下。
4. 如申請專利範圍第1項所述之研磨布，其中該些開孔在該軟質塑膠薄板為全新時之直徑A，該軟質塑膠薄板為全新之狀態磨耗到離該些開孔形成之表面至少200微米深的位置為止時的直徑為B，B/A未達1.55。
5. 如申請專利範圍第4項所述之研磨布，其中該B/A之範圍在1.05~1.54。
6. 如申請專利範圍第1項所述之研磨布，其中該軟質塑膠薄板以 拋光處理形成該些開孔。
7. 如申請專利範圍第6項所述之研磨布，其中該軟質塑膠薄板之該些開孔所形成之表面係經壓印加工處理。