研磨パッド
【課題】研磨機に貼着したときの接着強度を確保することができる研磨パッドを提供する。
【解決手段】研磨パッド１０は、湿式成膜法により形成され研磨面Ｐを有するウレタンシート２と、基材５とを備えている。基材５は、支持フィルム６とフィルム部材７とが貼り合わされて構成されている。支持フィルム６は、ベース６ａに形成された接着剤層６ｂを介してウレタンシート２の研磨面Ｐと反対の面側に貼り合わされている。フィルム部材７は、ベース７ａの一面側に粘着剤層７ｂ、他面側に定盤装着用の粘着剤層７ｃがそれぞれ形成されている。フィルム部材７は粘着剤層７ｂを介してベース６ａと貼り合わされている。基材５はウレタンシート２より高い熱抵抗性を有している。ウレタンシート２、基材５が貼り合わされ、研磨面Ｐ側にエンボス加工により溝４が形成されている。粘着剤層７ｃ側への熱伝導が抑制される。
【解決手段】研磨パッド１０は、湿式成膜法により形成され研磨面Ｐを有するウレタンシート２と、基材５とを備えている。基材５は、支持フィルム６とフィルム部材７とが貼り合わされて構成されている。支持フィルム６は、ベース６ａに形成された接着剤層６ｂを介してウレタンシート２の研磨面Ｐと反対の面側に貼り合わされている。フィルム部材７は、ベース７ａの一面側に粘着剤層７ｂ、他面側に定盤装着用の粘着剤層７ｃがそれぞれ形成されている。フィルム部材７は粘着剤層７ｂを介してベース６ａと貼り合わされている。基材５はウレタンシート２より高い熱抵抗性を有している。ウレタンシート２、基材５が貼り合わされ、研磨面Ｐ側にエンボス加工により溝４が形成されている。粘着剤層７ｃ側への熱伝導が抑制される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は研磨パッドに係り、特に、湿式成膜法により形成され被研磨物を研磨加工するための研磨面側に加熱を伴うエンボス加工により溝が形成された樹脂製シートを備えた研磨パッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造や液晶ディスプレイ用ガラス基板等の材料（被研磨物）の表面（加工面）では、平坦性が求められるため、研磨パッドを使用した研磨加工（平坦化加工）が行われている。半導体デバイスでは、半導体回路の集積度が急激に増大するにつれて高密度化を目的とした微細化や多層配線化が進み、加工面を一層高度に平坦化する技術が重要となっている。一方、液晶ディスプレイ用ガラス基板では、液晶ディスプレイの大型化に伴い、加工面のより高度な平坦性が要求されている。
【０００３】
一般に、半導体デバイスの製造には、化学的機械的研磨（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ、以下、ＣＭＰと略記する。）法が用いられている。ＣＭＰ法では、通常、研磨加工時に、砥粒（研磨粒子）をアルカリ溶液または酸溶液に分散させたスラリ（研磨液）が供給されている。すなわち、被研磨物（の加工面）は、スラリ中の砥粒による機械的研磨作用と、アルカリ溶液または酸溶液による化学的研磨作用とで平坦化される。加工面に要求される平坦性の高度化に伴い、ＣＭＰ法による研磨精度や研磨効率等の研磨性能に対する要求も高まっている。これに応えるために、ＣＭＰ法による半導体デバイスの研磨加工では、研磨工程により硬質な研磨層を有する研磨パッドと、軟質な研磨層を有する研磨パッドとが使い分けられている。中でも、上述した回路の微細化に伴い、スクラッチ（キズ）の発生しにくい軟質な研磨パッドが注目されている。
【０００４】
軟質な研磨層を有する研磨パッドとしては、湿式成膜法で形成された発泡構造を有する樹脂製シートが使用されている。湿式成膜法では、樹脂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成膜基材に塗布後、水系凝固液中で樹脂を凝固再生させる。製造された樹脂製シートには緻密な微多孔が形成された厚さ数μｍ程度の表面層（スキン層）が形成されている。表面層を研削加工等により除去し、研磨面に開孔を形成することで、スラリの供給性や貯液性が確保されている。通常、研磨パッドでは、樹脂製シートの研磨面と反対の面側に、研磨機に装着するために粘着剤層を有している。研磨加工時には、粘着剤層の粘着剤で研磨パッドが研磨機の定盤に貼着される。
【０００５】
このような研磨パッドでは、研磨面にエンボス加工が施され溝が形成されている。例えば、半導体基板表面をＣＭＰ法により研磨加工するために、連続気泡樹脂で形成された樹脂製シートの表面側にエンボス加工を施すことにより凹状の溝を形成した研磨パッドの技術が開示されている（特許文献１参照）。この技術では、研磨面側に溝が形成されることで、研磨加工時に供給されるスラリの移動や研磨面の摩擦で生じた屑の排出を円滑にすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１４０１３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の技術によりエンボス加工を施した研磨パッドを使用すると、研磨加工中に研磨パッドが研磨機の定盤から剥離してしまう、という問題が確認された。本発明者らは、研磨パッドの剥離した部分を調査したところ、研磨パッドの裏面（定盤に貼着された面）側に、研磨面側に形成したエンボス形状に対応した凹凸が認められた。これは、エンボス加工を施したことで、樹脂製シートが押し付けられた部分（溝が形成された部分）とそうでない部分とで生じた応力歪により研磨パッドの裏面と定盤との間に隙間が形成され、その隙間にスラリが浸入したため、研磨パッドが剥離したものと考えられる。研磨パッドの製造時、すなわち、エンボス加工を施すときに強制的に反りを押さえ込んでも、残留応力が経時的に表面化（顕在化）して、研磨パッドの使用中に反りが生じることもある。軟質の樹脂製シートにエンボス加工を施す場合は、２枚の金属プレス板の間に、エンボスパターンを有する金型と、樹脂製の基材が貼り合わされた樹脂製シートとが挟まれ、一定の温度および圧力下で一定時間プレスされる。一般に、物体が加熱されると膨張するため、高温の金型でプレスされた樹脂シートでは、金型を除去したときに膨張し裏面側に凹凸が形成される。この凹凸に粘着剤層の粘着剤が追従することで粘着剤層の表面（定盤に当接する面）に凹凸が転写されることとなる。この結果、エンボス加工を施していない場合と比べて、定盤と研磨パッドとの接触面積が小さくなり、粘着力が低下したため、粘着力不足の箇所にスラリが入り込み剥離が発生したことが判明した。
【０００８】
本発明は上記事案に鑑み、研磨機に貼着したときの接着強度を確保することができる研磨パッドを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明は、湿式成膜法により作製され被研磨物を研磨加工するための研磨面側に加熱を伴うエンボス加工により溝が形成された樹脂製シートと、両面にそれぞれ第１の粘着剤層および第２の粘着剤層が配され、前記シートの前記研磨面と反対の面側に前記第１の粘着剤層で貼り合わされており、前記シートより高い熱抵抗性を有し、前記第２の粘着剤層で研磨機に貼着される基材と、を備え、前記基材は、前記第２の粘着剤層の前記研磨機に貼着される面の表面粗さＲｍａｘが２０μｍ以下であることを特徴とする研磨パッドである。
【００１０】
本発明では、両面にそれぞれ第１および第２の粘着剤層が配された基材が樹脂製シートより高い熱抵抗性を有するため、シートの研磨面側に加熱を伴うエンボス加工により溝が形成されても第２の粘着剤層の研磨機に貼着される面側への熱伝導が抑制されるので、研磨機に貼着される面における歪みの顕在化を低減して表面粗さＲｍａｘを２０μｍ以下とすることができ、研磨機に貼着したときの接着強度を確保することができる。
【００１１】
この場合において、第１の粘着剤層および第２の粘着剤層が配された基材が単位時間あたりの発熱量に対する温度上昇量を示す熱抵抗値が４０℃／Ｗ〜８０℃／Ｗの範囲の特性を有することが好ましい。このとき、シートを、連続発泡構造を有するポリウレタン樹脂としてもよい。また、研磨面側に形成された溝を、格子状、放射状、同心円状、渦巻状またはこれらの組み合わせにより形成することができる。基材を、少なくとも２枚の樹脂製部材を貼り合わせて構成してもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、両面にそれぞれ第１および第２の粘着剤層が配された基材が樹脂製シートより高い熱抵抗性を有するため、シートの研磨面側に加熱を伴うエンボス加工により溝が形成されても第２の粘着剤層の研磨機に貼着される面側への熱伝導が抑制されるので、研磨機に貼着される面における歪みの顕在化を低減して表面粗さＲｍａｘを２０μｍ以下とすることができ、研磨機に貼着したときの接着強度を確保することができる、という効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明を適用した実施形態の研磨パッドを模式的に示す断面図である。
【図２】実施形態の研磨パッドを構成する支持フィルムおよびフィルム部材が貼り合わされた基材を拡大して模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明を適用した研磨パッドの実施の形態について説明する。
【００１５】
（構成）
図１に示すように、本実施形態の研磨パッド１０は、被研磨物を研磨加工するための研磨面Ｐを有する樹脂製シートとしてのウレタンシート２と、ウレタンシート２の研磨面Ｐと反対の面側に貼り合わされた基材５と、を備えている。基材５は、２枚のフィルム部材が貼り合わされて構成されている。すなわち、基材５は、支持フィルム６と、支持フィルム６のウレタンシート２と反対の面側に貼り合わされたフィルム部材７とで構成されている。
【００１６】
ウレタンシート２は、湿式成膜法によりポリウレタン樹脂でシート状に形成されている。ウレタンシート２には、厚み方向に沿って丸みを帯びた断面三角状の多数のセル３が略均等に分散した状態で形成されている。ウレタンシート２は、湿式成膜時に微多孔状に形成されたスキン層（表面層）がバフ処理等で除去されている。このため、研磨面Ｐにはセル３の開口が形成されている。セル３は、研磨面Ｐ側の孔径が研磨面Ｐと反対の面側より小さく形成されている。すなわち、セル３は研磨面Ｐ側で縮径されている。セル３の間のポリウレタン樹脂中には、セル３より小さい孔径の図示しない発泡が形成されている。セル３および図示しない発泡は、不図示の連通孔で網目状に連通されている。すなわち、ウレタンシート２は連続状の発泡構造を有している。
【００１７】
研磨パッド１０の基材５を構成する支持フィルム６は、ポリエチレンテレフタレート樹脂（以下、ＰＥＴと略記する。）で形成されたベース６ａを有している。ベース６ａの一面側には、アクリル系やニトリル系等の感熱型接着剤がほぼ一様の厚みで塗工された粘着剤層６ｂが形成されている。支持フィルム６は、粘着剤層６ｂを介して、ウレタンシート２の研磨面Ｐと反対の面側に貼り合わされている。図２に示すように、ベース６ａの厚みｔａは５０〜２５０μｍの範囲に設定されており、粘着剤層６ｂの厚みｔｂは１５〜４５μｍの範囲に調整されている。支持フィルム６は、柔軟なウレタンシート２を支持する役割を果たしている。
【００１８】
図１に示すように、研磨パッド１０の基材５を構成するフィルム部材７は、ＰＥＴ製フィルムのベース７ａを有している。ベース７ａの一面側には、アクリル系やニトリル系等の感熱型接着剤がほぼ一様の厚みで塗工された粘着剤層７ｂが形成されている。ベース７ａの他面側には、感圧型接着剤がほぼ一様の厚みで塗工された粘着剤層７ｃが形成されている。フィルム部材７は、一面側の粘着剤層７ｂを介して、支持フィルム６を構成するベース６ａの他面側、つまり、粘着剤層６ｂと反対の面側に貼り合わされている。フィルム部材７は、他面側に形成された定盤装着用の粘着剤層７ｃが剥離紙８で覆われている。図２に示すように、粘着剤層７ｂの厚みＴｂは１５〜４５μｍの範囲に形成されており、粘着剤層７ｃの厚みＴｃは２０〜７０μｍの範囲に形成されている。すなわち、粘着剤層７ｃの厚みＴｃは、粘着剤層７ｂの厚みＴｂより大きく形成されている。フィルム部材７を構成するベース７ａの厚みＴａは、５０〜２５０μｍの範囲に設定されている。換言すれば、ベース７ａの厚みＴａ、粘着剤層７ｂの厚みＴｂおよび粘着剤層７ｃの厚みＴｃの合計の厚みがフィルム部材７の厚みＴであり、ベース６ａの厚みｔａおよび粘着剤層６ｂの厚みｔｂの合計の厚みが支持フィルム６の厚みｔである。また、フィルム部材７の厚みＴおよび支持フィルム６の厚みｔの合計の厚みが基材５の厚みとなる。
【００１９】
また、支持フィルム６とフィルム部材７とが貼り合わされた基材５では、両面にそれぞれ粘着剤層が配されていることとなる。すなわち、ウレタンシート２と貼り合わされる面側に第１の粘着剤層としての粘着剤層６ｂが配されており、研磨機の定盤に貼着される面側に第２の粘着剤層としての粘着剤層７ｃが配されている。基材５は、熱抵抗値が４０〜８０℃／Ｗの範囲の特性を有している。この熱抵抗値は、熱の伝わりにくさを表す数値であり、単位時間当たりの発熱量に対する温度上昇量を示している。すなわち、基材５の一面側に熱を加えたときの単位時間あたりの発熱量に対する一面側と他面側との温度差を示している。熱抵抗値は、例えば、樹脂材料熱抵抗測定装置（株式会社日立製作所製）等を用いて測定することができる。測定では、一定厚みを有する基材５を縦５ｍｍ、横５ｍｍに切り出した試料が用いられる。
【００２０】
研磨パッド１０では、ウレタンシート２および基材５が貼り合わされ、研磨面Ｐ側にエンボス加工が施されている。エンボス加工により、溝４が形成されている。溝４は、断面が台形状に形成されており、研磨面Ｐでの開孔幅がウレタンシート２の内部側の幅より大きく形成されている。溝４は、研磨面Ｐで格子状に形成されている。本例では、研磨面Ｐ側で幅１ｍｍ、深さが５６０μｍの溝４が４ｍｍピッチで形成されている。得られた研磨パッド１０では、基材５（フィルム部材７）の粘着剤層７ｃ側の表面の表面粗さＲｍａｘが２０μｍ以下である。なお、表面粗さＲｍａｘは、日本工業規格（ＪＩＳ Ｂ ０６０１−１９８２）に基づいて測定した値に相当し、測定で得られた断面曲線における評価長さ内での最大高さを示している。
【００２１】
（製造）
研磨パッド１０は、湿式成膜法により作製されたウレタンシート２に基材５を貼り合わせ、エンボス加工することで製造される。ウレタンシート２は、ポリウレタン樹脂を溶解させた樹脂溶液を準備する準備工程、樹脂溶液を成膜基材に連続的に塗布し水系凝固液中でポリウレタン樹脂をシート状に凝固再生させる凝固再生工程、凝固再生したポリウレタン樹脂を洗浄・乾燥させる洗浄・乾燥工程を経て作製される。以下、工程順に説明する。
【００２２】
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。）およ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重量％となるようにＤＭＦに溶解させる。添加剤としては、セル３の大きさや数量（個数）を制御するため、カーボンブラック等の顔料、気孔形成を促進させる親水性活性剤およ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。得られた溶液を減圧下で脱泡してウレタン樹脂溶液を得る。
【００２３】
塗布工程では、準備工程で調製されたウレタン樹脂溶液を常温下でナイフコータ等の塗布装置により帯状の成膜基材に略均一に塗布する。このとき、ナイフコータと成膜基材との間隙を調整することで、ウレタン樹脂溶液の塗布厚み（塗布量）を調整する。成膜基材には、可撓性フィルム、不織布、織布等を用いることができるが、本例では、液体の浸透性を有していないＰＥＴ製フィルムを用いる。
【００２４】
凝固再生工程では、塗布工程で成膜基材に塗布されたウレタン樹脂溶液を、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（水系凝固液）に案内し浸漬する。凝固液中では、まず、塗布されたウレタン樹脂溶液の表面側に厚さ数μｍ程度のスキン層が形成される。その後、ウレタン樹脂溶液中のＤＭＦと凝固液との置換の進行によりポリウレタン樹脂が成膜基材にシート状に凝固再生する。ＤＭＦがウレタン樹脂溶液から脱溶媒し、ＤＭＦと凝固液とが置換することにより、スキン層より内側（ポリウレタン樹脂中）にセル３および図示しない発泡が形成され、セル３および図示しない発泡を網目状に連通する不図示の連通孔が形成される。このとき、成膜基材のＰＥＴ製フィルムが水を浸透させないため、ウレタン樹脂溶液の表面側（スキン層側）で脱溶媒が生じて成膜基材側が表面側より大きなセル３が形成される。
【００２５】
洗浄・乾燥工程では、凝固再生工程で凝固再生したシート状のポリウレタン樹脂（以下、成膜樹脂という。）を成膜基材から剥離し、水等の洗浄液中で洗浄して成膜樹脂中に残留するＤＭＦを除去する。洗浄後、成膜樹脂をシリンダ乾燥機で乾燥させる。シリンダ乾燥機は内部に熱源を有するシリンダを備えている。成膜樹脂がシリンダの周面に沿って通過することで乾燥する。乾燥後の成膜樹脂をロール状に巻き取る。
【００２６】
作製されたウレタンシート２の研磨面Ｐと反対の面側に、支持フィルム６を粘着剤層６ｂで貼り合わせる。支持フィルム６のウレタンシート２と反対の面側には、フィルム部材７を一面側の粘着剤層７ｂで貼り合わせる。すなわち、ウレタンシート２と支持フィルム６のベース６ａとが粘着剤層６ｂを介して貼り合わされ、支持フィルム６のベース６ａとフィルム部材７のベース７ａとが粘着剤層７ｂを介して貼り合わされる。ベース７ａの他面側の粘着剤層７ｃは、剥離紙８で覆われたままとなる。
【００２７】
エンボス加工するときは、貼り合わされたウレタンシート２、支持フィルム６およびフィルム部材７を平坦表面を有する台上に、剥離紙８を下側にして載置する。エンボスパターン（本例では格子状）に合わせた凸部を有する金型を加熱しておき、台上に載置したウレタンシート２の研磨面Ｐ側に当接し加圧する。これにより、研磨面Ｐ側に溝４が格子状に形成される。エンボス加工では、通常、樹脂シートに使用する樹脂の融点をＴｍ（℃）、ガラス転移温度をＴｇ（℃）としたときに、エンボス金型を温度（Ｔｍ±５０）℃ないし（Ｔｇ＋１００〜Ｔｇ＋２００）℃の近傍まで加熱し、一定圧力で一定時間プレスすることで、研磨面に凹凸を付与する。本実施形態では、エンボス金型を１４０〜１８０℃の温度に加熱し、４．５〜９．０ＭＰａの圧力で１２０〜１８０秒間プレスする。そして、円形等の所望の形状に裁断した後、キズや汚れ、異物等の付着が無いことを確認する等の検査を行い研磨パッド１０を完成させる。
【００２８】
得られた研磨パッド１０で被研磨物の研磨加工を行うときは、例えば、片面研磨機の保持定盤に被研磨物を保持させる。保持定盤と対向するように配置された研磨定盤には研磨パッド１０を装着する。研磨定盤に研磨パッド１０を装着するときは、剥離紙８を取り除いて粘着剤層７ｃを露出させた後、露出した粘着剤層７ｃを研磨定盤に接触させ押圧する。研磨加工時には、被研磨物および研磨パッド１０間に研磨粒子を含む研磨液（スラリ）を循環供給すると共に、被研磨物に圧力（研磨圧）をかけながら研磨定盤ないし保持定盤を回転させることで、被研磨物を研磨加工する。
【００２９】
（作用）
次に、本実施形態の研磨パッド１０の作用等について説明する。
【００３０】
本実施形態では、ウレタンシート２と、支持フィルム６およびフィルム部材７で構成された基材５と、が貼り合わされた状態で研磨面Ｐ側にエンボス加工により溝４が形成されている。エンボス加工では、加熱した金型を当接し加圧するため、ウレタンシート２および基材５に残留応力が生じることとなる。研磨パッド１０を構成する基材５がウレタンシート２より高い熱抵抗性を有するため、フィルム部材７の粘着剤層７ｃ側への熱伝導が抑制され、ウレタンシート２および基材５の残留応力による歪みが粘着剤層７ｃの表面側に顕在化することが抑制される。これにより、研磨機に粘着剤層７ｃで貼着したときに、粘着剤層７ｃの表面平坦性が確保されるので、研磨機の定盤に対する接着強度を確保することができる。従って、安定して研磨加工を継続することができ、研磨パッド１０の長寿命化を図ることができる。また、粘着剤層７ｃの表面（定盤貼着面）では、表面粗さＲｍａｘを２０μｍ以下とすることができる。表面粗さＲｍａｘが２０μｍを超えると、研磨パッドと定盤との接着面からスラリが浸入し、研磨加工中に定盤から研磨パッドが剥がれてしまい、安定した研磨加工を行うことができなくなる。従って、表面粗さＲｍａｘを２０μｍ以下とすることで、研磨加工の安定性を向上させることができる。
【００３１】
また、本実施形態では、支持フィルム６とフィルム部材７とが貼り合わされた基材５は、熱抵抗値が４０〜８０℃／Ｗの範囲の特性を有している。このため、例えば、研磨面Ｐ側に、加工圧力４．５ＭＰａ、加工温度１６０℃、加工時間１８０秒間の条件でエンボス加工を施した場合においても、粘着剤層７ｃの定盤貼着面に凹凸が現れず、平坦性が確保されるので、定盤に略平坦に貼着することができる。これにより、研磨面Ｐ側の平坦性が確保されるので、被研磨物の平坦性向上を図ることができる。基材５の熱抵抗値が４０℃／Ｗに満たない場合は、エンボス加工による残留歪みが研磨パッドの裏面（定盤貼着面）側に影響し、研磨加工中に剥離が生じる。一方、８０℃／Ｗを超えるような熱抵抗値を得るためには、基材５の厚み（支持フィルム６とフィルム部材７との合計の厚み）を格段に大きくする必要があり、却って研磨機への装着が難しくなるため好ましくない。また、本実施形態では、ウレタンシート２の研磨面Ｐ側にエンボス加工により溝４が形成されている。このため、研磨加工時に供給されるスラリの移動性、ウレタンシート２の摩耗により生じた研磨屑の排出性が確保されるので、被研磨物にスクラッチ等を生じることなく研磨効率を向上させることができる。
【００３２】
なお、本実施形態では、エンボス加工により形成される溝４を格子状とする例を示したが、本発明はこれに制限されるものではない。溝４の形成パターンとしては、格子状以外に、放射状、同心円状、渦巻状としてもよく、これらを組み合わせるようにしてもよい。また、溝４の幅、深さ、断面形状等についても、特に制限のないことはもちろんである。
【００３３】
また、本実施形態では、ポリウレタン樹脂を用いて湿式成膜法により作製したウレタンシート２を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ポリウレタン樹脂以外にも、ポリエチレンやポリビニルクロライド等の樹脂を用いることができる。湿式成膜法により連続発泡構造のシートを作製することを考慮すれば、ポリウレタン樹脂とすることがシート作製上好ましい。
【００３４】
更に、本実施形態では、支持フィルム６のベース６ａおよびフィルム部材７のベース７ａの材質を、いずれもＰＥＴ製フィルムとする例を示したが、本発明はこれに制限されるものではない。基材５が上述した熱抵抗値の特性を有していればよく、例えば、支持フィルム６を樹脂に含浸させた不織布としてもよい。また、本実施形態では、基材５を支持フィルム６とフィルム部材７との２枚の部材を貼り合わせて構成した例を示したが、本発明はこれに制限されるものではなく、３枚以上の部材を貼り合わせてもよい。更に、本実施形態では、ウレタンシート２、支持フィルム６およびフィルム部材７を粘着剤により貼り合わせた後、エンボス加工する例を示したが、本発明はこれに制限されるものではない。例えば、熱抵抗値が４０〜８０℃／Ｗの支持フィルム６をウレタンシート２と貼り合わせ、エンボス加工した後にフィルム部材７を貼り合わせてもよい。
【実施例】
【００３５】
以下、本実施形態に従い製造した研磨パッド１０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。
【００３６】
（実施例１）
実施例１では、ＰＥＴ製フィルムの両面にアクリル系粘着剤が塗工された厚み２８３μｍのフィルム部材７（ベース７ａの厚み１８８μｍ、粘着剤層７ｂの厚み３５μｍ、粘着剤層７ｃの厚み６０μｍ）を使用した。厚み１９０μｍのＰＥＴ製フィルムを支持フィルム６として粘着剤層７ｂと仮接着した。このとき、支持フィルム６およびフィルム部材７を貼り合わせた基材５の熱抵抗値は５２．６℃／Ｗであった。ウレタンシート２の作製にはポリエステル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、厚み７７０μｍのウレタンシート２を得た。得られたウレタンシート２の一面側にポリウレタン系粘着剤を塗布し、支持フィルム６のフィルム部材７が接着されていない面側とウレタンシート２とを仮接着した。仮接着された研磨パッド１０に、加工圧力４．５ＭＰａ、加工温度１６０℃、加工時間１８０秒間の条件でエンボス加工を施した。
【００３７】
（比較例１）
比較例１では、ＰＥＴ製フィルムの両面にアクリル系粘着剤が塗工された厚み１５５μｍの基材（ベースの厚み６０μｍ、ウレタンシート側の粘着剤層の厚み３５μｍ、研磨機側の粘着剤層の厚み６０μｍ）を使用した以外は実施例１と同様にして研磨パッドを製造した。このとき、支持フィルム６およびフィルム部材７を貼り合わせた基材５の熱抵抗値は３４．７℃／Ｗであった。
【００３８】
（表面粗さの評価）
実施例１および比較例１で作製した研磨パッドの定盤貼着面の表面粗さＲｍａｘは、研磨パッドの剥離紙を取り除いた粘着剤の面に厚み２５μｍのＰＥＴシートを貼り付け、表面粗さ形状測定機（株式会社東京精密社製、Ｓｕｒｆｃｏｍ４２０Ａ）を用いて測定した。得られた断面曲線から、日本工業規格（ＪＩＳ Ｂ ０６０１−１９８２）に基づく方法により、基準長さ内における最大高さＲｍａｘを求めた。
【００３９】
（耐浸水性の評価）
実施例１および比較例１の研磨パッドのそれぞれ１枚について、以下の条件でドレス処理を行い、定盤外周部の１点を基準位置として、中心角で０度、９０度、１８０度、２７０度の４地点における研磨パッドの浸水状況を１０分後、３０分後、６０分後に目視にて確認した。
使用研磨機：不二越株式会社製、ＭＣＰ−１５０Ｘ
回転数：（定盤）１００ｒｐｍ／ｍｉｎ、（トップリング）７５ｒｐｍ／ｍｉｎ
研磨圧力：１００ｇ／ｃｍ２
揺動幅：１０ｍｍ（揺動中心値より２００ｍｍ）
揺動移動：１ｍｍ／ｍｉｎ
研磨液：水
研磨液吐出量：５００ｍｌ／ｍｉｎ
使用ドレッサー：１００番手ダイヤモンドドレッサー
研磨時間：６０分間／各回
ドレッシング：（研磨布貼付後）１０ｍｉｎ
【００４０】
比較例１の研磨パッドでは、表面粗さＲｍａｘが２１．５９４μｍを示した。研磨パッド裏面での平均粗さが大きく、エンボス加工による残留歪の影響が現れたものと考えられる。また、測定した断面曲線の形状はエンボス加工に由来した４．０ｍｍ間隔での突出谷部が周期的に現れた。さらに、研磨パッドの耐浸水性評価では、経時的に浸水が進行し、６０分後には外周部の４．６０ｃｍ程度にわたる浸水が見られた。これに対して、実施例１の研磨パッド１０では、表面粗さＲｍａｘが１５．２５７μｍを示した。エンボス加工による残留歪みは現れず、平坦性の高い研磨パッドが得られた。また、測定した断面曲線の形状にエンボス加工由来の周期性のある突出谷部は見られなかった。さらに、研磨パッドの耐浸水性評価では、ドレス処理６０分後においても浸水が進行しなかった。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は研磨機に貼着したときの接着強度を確保することができる研磨パッドを提供するものであるため、研磨パッドの製造、販売に寄与するので、産業上の利用可能性を有する。
【符号の説明】
【００４２】
Ｐ 研磨面
２ ウレタンシート（樹脂シート）
４ 溝
５ 基材
６ 支持フィルム
６ｂ 粘着剤層（第１の粘着剤層）
７ フィルム部材
７ｃ 粘着剤層（第２の粘着剤層）
１０ 研磨パッド
【技術分野】
【０００１】
本発明は研磨パッドに係り、特に、湿式成膜法により形成され被研磨物を研磨加工するための研磨面側に加熱を伴うエンボス加工により溝が形成された樹脂製シートを備えた研磨パッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造や液晶ディスプレイ用ガラス基板等の材料（被研磨物）の表面（加工面）では、平坦性が求められるため、研磨パッドを使用した研磨加工（平坦化加工）が行われている。半導体デバイスでは、半導体回路の集積度が急激に増大するにつれて高密度化を目的とした微細化や多層配線化が進み、加工面を一層高度に平坦化する技術が重要となっている。一方、液晶ディスプレイ用ガラス基板では、液晶ディスプレイの大型化に伴い、加工面のより高度な平坦性が要求されている。
【０００３】
一般に、半導体デバイスの製造には、化学的機械的研磨（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ、以下、ＣＭＰと略記する。）法が用いられている。ＣＭＰ法では、通常、研磨加工時に、砥粒（研磨粒子）をアルカリ溶液または酸溶液に分散させたスラリ（研磨液）が供給されている。すなわち、被研磨物（の加工面）は、スラリ中の砥粒による機械的研磨作用と、アルカリ溶液または酸溶液による化学的研磨作用とで平坦化される。加工面に要求される平坦性の高度化に伴い、ＣＭＰ法による研磨精度や研磨効率等の研磨性能に対する要求も高まっている。これに応えるために、ＣＭＰ法による半導体デバイスの研磨加工では、研磨工程により硬質な研磨層を有する研磨パッドと、軟質な研磨層を有する研磨パッドとが使い分けられている。中でも、上述した回路の微細化に伴い、スクラッチ（キズ）の発生しにくい軟質な研磨パッドが注目されている。
【０００４】
軟質な研磨層を有する研磨パッドとしては、湿式成膜法で形成された発泡構造を有する樹脂製シートが使用されている。湿式成膜法では、樹脂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成膜基材に塗布後、水系凝固液中で樹脂を凝固再生させる。製造された樹脂製シートには緻密な微多孔が形成された厚さ数μｍ程度の表面層（スキン層）が形成されている。表面層を研削加工等により除去し、研磨面に開孔を形成することで、スラリの供給性や貯液性が確保されている。通常、研磨パッドでは、樹脂製シートの研磨面と反対の面側に、研磨機に装着するために粘着剤層を有している。研磨加工時には、粘着剤層の粘着剤で研磨パッドが研磨機の定盤に貼着される。
【０００５】
このような研磨パッドでは、研磨面にエンボス加工が施され溝が形成されている。例えば、半導体基板表面をＣＭＰ法により研磨加工するために、連続気泡樹脂で形成された樹脂製シートの表面側にエンボス加工を施すことにより凹状の溝を形成した研磨パッドの技術が開示されている（特許文献１参照）。この技術では、研磨面側に溝が形成されることで、研磨加工時に供給されるスラリの移動や研磨面の摩擦で生じた屑の排出を円滑にすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１４０１３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の技術によりエンボス加工を施した研磨パッドを使用すると、研磨加工中に研磨パッドが研磨機の定盤から剥離してしまう、という問題が確認された。本発明者らは、研磨パッドの剥離した部分を調査したところ、研磨パッドの裏面（定盤に貼着された面）側に、研磨面側に形成したエンボス形状に対応した凹凸が認められた。これは、エンボス加工を施したことで、樹脂製シートが押し付けられた部分（溝が形成された部分）とそうでない部分とで生じた応力歪により研磨パッドの裏面と定盤との間に隙間が形成され、その隙間にスラリが浸入したため、研磨パッドが剥離したものと考えられる。研磨パッドの製造時、すなわち、エンボス加工を施すときに強制的に反りを押さえ込んでも、残留応力が経時的に表面化（顕在化）して、研磨パッドの使用中に反りが生じることもある。軟質の樹脂製シートにエンボス加工を施す場合は、２枚の金属プレス板の間に、エンボスパターンを有する金型と、樹脂製の基材が貼り合わされた樹脂製シートとが挟まれ、一定の温度および圧力下で一定時間プレスされる。一般に、物体が加熱されると膨張するため、高温の金型でプレスされた樹脂シートでは、金型を除去したときに膨張し裏面側に凹凸が形成される。この凹凸に粘着剤層の粘着剤が追従することで粘着剤層の表面（定盤に当接する面）に凹凸が転写されることとなる。この結果、エンボス加工を施していない場合と比べて、定盤と研磨パッドとの接触面積が小さくなり、粘着力が低下したため、粘着力不足の箇所にスラリが入り込み剥離が発生したことが判明した。
【０００８】
本発明は上記事案に鑑み、研磨機に貼着したときの接着強度を確保することができる研磨パッドを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明は、湿式成膜法により作製され被研磨物を研磨加工するための研磨面側に加熱を伴うエンボス加工により溝が形成された樹脂製シートと、両面にそれぞれ第１の粘着剤層および第２の粘着剤層が配され、前記シートの前記研磨面と反対の面側に前記第１の粘着剤層で貼り合わされており、前記シートより高い熱抵抗性を有し、前記第２の粘着剤層で研磨機に貼着される基材と、を備え、前記基材は、前記第２の粘着剤層の前記研磨機に貼着される面の表面粗さＲｍａｘが２０μｍ以下であることを特徴とする研磨パッドである。
【００１０】
本発明では、両面にそれぞれ第１および第２の粘着剤層が配された基材が樹脂製シートより高い熱抵抗性を有するため、シートの研磨面側に加熱を伴うエンボス加工により溝が形成されても第２の粘着剤層の研磨機に貼着される面側への熱伝導が抑制されるので、研磨機に貼着される面における歪みの顕在化を低減して表面粗さＲｍａｘを２０μｍ以下とすることができ、研磨機に貼着したときの接着強度を確保することができる。
【００１１】
この場合において、第１の粘着剤層および第２の粘着剤層が配された基材が単位時間あたりの発熱量に対する温度上昇量を示す熱抵抗値が４０℃／Ｗ〜８０℃／Ｗの範囲の特性を有することが好ましい。このとき、シートを、連続発泡構造を有するポリウレタン樹脂としてもよい。また、研磨面側に形成された溝を、格子状、放射状、同心円状、渦巻状またはこれらの組み合わせにより形成することができる。基材を、少なくとも２枚の樹脂製部材を貼り合わせて構成してもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、両面にそれぞれ第１および第２の粘着剤層が配された基材が樹脂製シートより高い熱抵抗性を有するため、シートの研磨面側に加熱を伴うエンボス加工により溝が形成されても第２の粘着剤層の研磨機に貼着される面側への熱伝導が抑制されるので、研磨機に貼着される面における歪みの顕在化を低減して表面粗さＲｍａｘを２０μｍ以下とすることができ、研磨機に貼着したときの接着強度を確保することができる、という効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明を適用した実施形態の研磨パッドを模式的に示す断面図である。
【図２】実施形態の研磨パッドを構成する支持フィルムおよびフィルム部材が貼り合わされた基材を拡大して模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明を適用した研磨パッドの実施の形態について説明する。
【００１５】
（構成）
図１に示すように、本実施形態の研磨パッド１０は、被研磨物を研磨加工するための研磨面Ｐを有する樹脂製シートとしてのウレタンシート２と、ウレタンシート２の研磨面Ｐと反対の面側に貼り合わされた基材５と、を備えている。基材５は、２枚のフィルム部材が貼り合わされて構成されている。すなわち、基材５は、支持フィルム６と、支持フィルム６のウレタンシート２と反対の面側に貼り合わされたフィルム部材７とで構成されている。
【００１６】
ウレタンシート２は、湿式成膜法によりポリウレタン樹脂でシート状に形成されている。ウレタンシート２には、厚み方向に沿って丸みを帯びた断面三角状の多数のセル３が略均等に分散した状態で形成されている。ウレタンシート２は、湿式成膜時に微多孔状に形成されたスキン層（表面層）がバフ処理等で除去されている。このため、研磨面Ｐにはセル３の開口が形成されている。セル３は、研磨面Ｐ側の孔径が研磨面Ｐと反対の面側より小さく形成されている。すなわち、セル３は研磨面Ｐ側で縮径されている。セル３の間のポリウレタン樹脂中には、セル３より小さい孔径の図示しない発泡が形成されている。セル３および図示しない発泡は、不図示の連通孔で網目状に連通されている。すなわち、ウレタンシート２は連続状の発泡構造を有している。
【００１７】
研磨パッド１０の基材５を構成する支持フィルム６は、ポリエチレンテレフタレート樹脂（以下、ＰＥＴと略記する。）で形成されたベース６ａを有している。ベース６ａの一面側には、アクリル系やニトリル系等の感熱型接着剤がほぼ一様の厚みで塗工された粘着剤層６ｂが形成されている。支持フィルム６は、粘着剤層６ｂを介して、ウレタンシート２の研磨面Ｐと反対の面側に貼り合わされている。図２に示すように、ベース６ａの厚みｔａは５０〜２５０μｍの範囲に設定されており、粘着剤層６ｂの厚みｔｂは１５〜４５μｍの範囲に調整されている。支持フィルム６は、柔軟なウレタンシート２を支持する役割を果たしている。
【００１８】
図１に示すように、研磨パッド１０の基材５を構成するフィルム部材７は、ＰＥＴ製フィルムのベース７ａを有している。ベース７ａの一面側には、アクリル系やニトリル系等の感熱型接着剤がほぼ一様の厚みで塗工された粘着剤層７ｂが形成されている。ベース７ａの他面側には、感圧型接着剤がほぼ一様の厚みで塗工された粘着剤層７ｃが形成されている。フィルム部材７は、一面側の粘着剤層７ｂを介して、支持フィルム６を構成するベース６ａの他面側、つまり、粘着剤層６ｂと反対の面側に貼り合わされている。フィルム部材７は、他面側に形成された定盤装着用の粘着剤層７ｃが剥離紙８で覆われている。図２に示すように、粘着剤層７ｂの厚みＴｂは１５〜４５μｍの範囲に形成されており、粘着剤層７ｃの厚みＴｃは２０〜７０μｍの範囲に形成されている。すなわち、粘着剤層７ｃの厚みＴｃは、粘着剤層７ｂの厚みＴｂより大きく形成されている。フィルム部材７を構成するベース７ａの厚みＴａは、５０〜２５０μｍの範囲に設定されている。換言すれば、ベース７ａの厚みＴａ、粘着剤層７ｂの厚みＴｂおよび粘着剤層７ｃの厚みＴｃの合計の厚みがフィルム部材７の厚みＴであり、ベース６ａの厚みｔａおよび粘着剤層６ｂの厚みｔｂの合計の厚みが支持フィルム６の厚みｔである。また、フィルム部材７の厚みＴおよび支持フィルム６の厚みｔの合計の厚みが基材５の厚みとなる。
【００１９】
また、支持フィルム６とフィルム部材７とが貼り合わされた基材５では、両面にそれぞれ粘着剤層が配されていることとなる。すなわち、ウレタンシート２と貼り合わされる面側に第１の粘着剤層としての粘着剤層６ｂが配されており、研磨機の定盤に貼着される面側に第２の粘着剤層としての粘着剤層７ｃが配されている。基材５は、熱抵抗値が４０〜８０℃／Ｗの範囲の特性を有している。この熱抵抗値は、熱の伝わりにくさを表す数値であり、単位時間当たりの発熱量に対する温度上昇量を示している。すなわち、基材５の一面側に熱を加えたときの単位時間あたりの発熱量に対する一面側と他面側との温度差を示している。熱抵抗値は、例えば、樹脂材料熱抵抗測定装置（株式会社日立製作所製）等を用いて測定することができる。測定では、一定厚みを有する基材５を縦５ｍｍ、横５ｍｍに切り出した試料が用いられる。
【００２０】
研磨パッド１０では、ウレタンシート２および基材５が貼り合わされ、研磨面Ｐ側にエンボス加工が施されている。エンボス加工により、溝４が形成されている。溝４は、断面が台形状に形成されており、研磨面Ｐでの開孔幅がウレタンシート２の内部側の幅より大きく形成されている。溝４は、研磨面Ｐで格子状に形成されている。本例では、研磨面Ｐ側で幅１ｍｍ、深さが５６０μｍの溝４が４ｍｍピッチで形成されている。得られた研磨パッド１０では、基材５（フィルム部材７）の粘着剤層７ｃ側の表面の表面粗さＲｍａｘが２０μｍ以下である。なお、表面粗さＲｍａｘは、日本工業規格（ＪＩＳ Ｂ ０６０１−１９８２）に基づいて測定した値に相当し、測定で得られた断面曲線における評価長さ内での最大高さを示している。
【００２１】
（製造）
研磨パッド１０は、湿式成膜法により作製されたウレタンシート２に基材５を貼り合わせ、エンボス加工することで製造される。ウレタンシート２は、ポリウレタン樹脂を溶解させた樹脂溶液を準備する準備工程、樹脂溶液を成膜基材に連続的に塗布し水系凝固液中でポリウレタン樹脂をシート状に凝固再生させる凝固再生工程、凝固再生したポリウレタン樹脂を洗浄・乾燥させる洗浄・乾燥工程を経て作製される。以下、工程順に説明する。
【００２２】
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。）およ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重量％となるようにＤＭＦに溶解させる。添加剤としては、セル３の大きさや数量（個数）を制御するため、カーボンブラック等の顔料、気孔形成を促進させる親水性活性剤およ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。得られた溶液を減圧下で脱泡してウレタン樹脂溶液を得る。
【００２３】
塗布工程では、準備工程で調製されたウレタン樹脂溶液を常温下でナイフコータ等の塗布装置により帯状の成膜基材に略均一に塗布する。このとき、ナイフコータと成膜基材との間隙を調整することで、ウレタン樹脂溶液の塗布厚み（塗布量）を調整する。成膜基材には、可撓性フィルム、不織布、織布等を用いることができるが、本例では、液体の浸透性を有していないＰＥＴ製フィルムを用いる。
【００２４】
凝固再生工程では、塗布工程で成膜基材に塗布されたウレタン樹脂溶液を、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（水系凝固液）に案内し浸漬する。凝固液中では、まず、塗布されたウレタン樹脂溶液の表面側に厚さ数μｍ程度のスキン層が形成される。その後、ウレタン樹脂溶液中のＤＭＦと凝固液との置換の進行によりポリウレタン樹脂が成膜基材にシート状に凝固再生する。ＤＭＦがウレタン樹脂溶液から脱溶媒し、ＤＭＦと凝固液とが置換することにより、スキン層より内側（ポリウレタン樹脂中）にセル３および図示しない発泡が形成され、セル３および図示しない発泡を網目状に連通する不図示の連通孔が形成される。このとき、成膜基材のＰＥＴ製フィルムが水を浸透させないため、ウレタン樹脂溶液の表面側（スキン層側）で脱溶媒が生じて成膜基材側が表面側より大きなセル３が形成される。
【００２５】
洗浄・乾燥工程では、凝固再生工程で凝固再生したシート状のポリウレタン樹脂（以下、成膜樹脂という。）を成膜基材から剥離し、水等の洗浄液中で洗浄して成膜樹脂中に残留するＤＭＦを除去する。洗浄後、成膜樹脂をシリンダ乾燥機で乾燥させる。シリンダ乾燥機は内部に熱源を有するシリンダを備えている。成膜樹脂がシリンダの周面に沿って通過することで乾燥する。乾燥後の成膜樹脂をロール状に巻き取る。
【００２６】
作製されたウレタンシート２の研磨面Ｐと反対の面側に、支持フィルム６を粘着剤層６ｂで貼り合わせる。支持フィルム６のウレタンシート２と反対の面側には、フィルム部材７を一面側の粘着剤層７ｂで貼り合わせる。すなわち、ウレタンシート２と支持フィルム６のベース６ａとが粘着剤層６ｂを介して貼り合わされ、支持フィルム６のベース６ａとフィルム部材７のベース７ａとが粘着剤層７ｂを介して貼り合わされる。ベース７ａの他面側の粘着剤層７ｃは、剥離紙８で覆われたままとなる。
【００２７】
エンボス加工するときは、貼り合わされたウレタンシート２、支持フィルム６およびフィルム部材７を平坦表面を有する台上に、剥離紙８を下側にして載置する。エンボスパターン（本例では格子状）に合わせた凸部を有する金型を加熱しておき、台上に載置したウレタンシート２の研磨面Ｐ側に当接し加圧する。これにより、研磨面Ｐ側に溝４が格子状に形成される。エンボス加工では、通常、樹脂シートに使用する樹脂の融点をＴｍ（℃）、ガラス転移温度をＴｇ（℃）としたときに、エンボス金型を温度（Ｔｍ±５０）℃ないし（Ｔｇ＋１００〜Ｔｇ＋２００）℃の近傍まで加熱し、一定圧力で一定時間プレスすることで、研磨面に凹凸を付与する。本実施形態では、エンボス金型を１４０〜１８０℃の温度に加熱し、４．５〜９．０ＭＰａの圧力で１２０〜１８０秒間プレスする。そして、円形等の所望の形状に裁断した後、キズや汚れ、異物等の付着が無いことを確認する等の検査を行い研磨パッド１０を完成させる。
【００２８】
得られた研磨パッド１０で被研磨物の研磨加工を行うときは、例えば、片面研磨機の保持定盤に被研磨物を保持させる。保持定盤と対向するように配置された研磨定盤には研磨パッド１０を装着する。研磨定盤に研磨パッド１０を装着するときは、剥離紙８を取り除いて粘着剤層７ｃを露出させた後、露出した粘着剤層７ｃを研磨定盤に接触させ押圧する。研磨加工時には、被研磨物および研磨パッド１０間に研磨粒子を含む研磨液（スラリ）を循環供給すると共に、被研磨物に圧力（研磨圧）をかけながら研磨定盤ないし保持定盤を回転させることで、被研磨物を研磨加工する。
【００２９】
（作用）
次に、本実施形態の研磨パッド１０の作用等について説明する。
【００３０】
本実施形態では、ウレタンシート２と、支持フィルム６およびフィルム部材７で構成された基材５と、が貼り合わされた状態で研磨面Ｐ側にエンボス加工により溝４が形成されている。エンボス加工では、加熱した金型を当接し加圧するため、ウレタンシート２および基材５に残留応力が生じることとなる。研磨パッド１０を構成する基材５がウレタンシート２より高い熱抵抗性を有するため、フィルム部材７の粘着剤層７ｃ側への熱伝導が抑制され、ウレタンシート２および基材５の残留応力による歪みが粘着剤層７ｃの表面側に顕在化することが抑制される。これにより、研磨機に粘着剤層７ｃで貼着したときに、粘着剤層７ｃの表面平坦性が確保されるので、研磨機の定盤に対する接着強度を確保することができる。従って、安定して研磨加工を継続することができ、研磨パッド１０の長寿命化を図ることができる。また、粘着剤層７ｃの表面（定盤貼着面）では、表面粗さＲｍａｘを２０μｍ以下とすることができる。表面粗さＲｍａｘが２０μｍを超えると、研磨パッドと定盤との接着面からスラリが浸入し、研磨加工中に定盤から研磨パッドが剥がれてしまい、安定した研磨加工を行うことができなくなる。従って、表面粗さＲｍａｘを２０μｍ以下とすることで、研磨加工の安定性を向上させることができる。
【００３１】
また、本実施形態では、支持フィルム６とフィルム部材７とが貼り合わされた基材５は、熱抵抗値が４０〜８０℃／Ｗの範囲の特性を有している。このため、例えば、研磨面Ｐ側に、加工圧力４．５ＭＰａ、加工温度１６０℃、加工時間１８０秒間の条件でエンボス加工を施した場合においても、粘着剤層７ｃの定盤貼着面に凹凸が現れず、平坦性が確保されるので、定盤に略平坦に貼着することができる。これにより、研磨面Ｐ側の平坦性が確保されるので、被研磨物の平坦性向上を図ることができる。基材５の熱抵抗値が４０℃／Ｗに満たない場合は、エンボス加工による残留歪みが研磨パッドの裏面（定盤貼着面）側に影響し、研磨加工中に剥離が生じる。一方、８０℃／Ｗを超えるような熱抵抗値を得るためには、基材５の厚み（支持フィルム６とフィルム部材７との合計の厚み）を格段に大きくする必要があり、却って研磨機への装着が難しくなるため好ましくない。また、本実施形態では、ウレタンシート２の研磨面Ｐ側にエンボス加工により溝４が形成されている。このため、研磨加工時に供給されるスラリの移動性、ウレタンシート２の摩耗により生じた研磨屑の排出性が確保されるので、被研磨物にスクラッチ等を生じることなく研磨効率を向上させることができる。
【００３２】
なお、本実施形態では、エンボス加工により形成される溝４を格子状とする例を示したが、本発明はこれに制限されるものではない。溝４の形成パターンとしては、格子状以外に、放射状、同心円状、渦巻状としてもよく、これらを組み合わせるようにしてもよい。また、溝４の幅、深さ、断面形状等についても、特に制限のないことはもちろんである。
【００３３】
また、本実施形態では、ポリウレタン樹脂を用いて湿式成膜法により作製したウレタンシート２を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ポリウレタン樹脂以外にも、ポリエチレンやポリビニルクロライド等の樹脂を用いることができる。湿式成膜法により連続発泡構造のシートを作製することを考慮すれば、ポリウレタン樹脂とすることがシート作製上好ましい。
【００３４】
更に、本実施形態では、支持フィルム６のベース６ａおよびフィルム部材７のベース７ａの材質を、いずれもＰＥＴ製フィルムとする例を示したが、本発明はこれに制限されるものではない。基材５が上述した熱抵抗値の特性を有していればよく、例えば、支持フィルム６を樹脂に含浸させた不織布としてもよい。また、本実施形態では、基材５を支持フィルム６とフィルム部材７との２枚の部材を貼り合わせて構成した例を示したが、本発明はこれに制限されるものではなく、３枚以上の部材を貼り合わせてもよい。更に、本実施形態では、ウレタンシート２、支持フィルム６およびフィルム部材７を粘着剤により貼り合わせた後、エンボス加工する例を示したが、本発明はこれに制限されるものではない。例えば、熱抵抗値が４０〜８０℃／Ｗの支持フィルム６をウレタンシート２と貼り合わせ、エンボス加工した後にフィルム部材７を貼り合わせてもよい。
【実施例】
【００３５】
以下、本実施形態に従い製造した研磨パッド１０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。
【００３６】
（実施例１）
実施例１では、ＰＥＴ製フィルムの両面にアクリル系粘着剤が塗工された厚み２８３μｍのフィルム部材７（ベース７ａの厚み１８８μｍ、粘着剤層７ｂの厚み３５μｍ、粘着剤層７ｃの厚み６０μｍ）を使用した。厚み１９０μｍのＰＥＴ製フィルムを支持フィルム６として粘着剤層７ｂと仮接着した。このとき、支持フィルム６およびフィルム部材７を貼り合わせた基材５の熱抵抗値は５２．６℃／Ｗであった。ウレタンシート２の作製にはポリエステル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、厚み７７０μｍのウレタンシート２を得た。得られたウレタンシート２の一面側にポリウレタン系粘着剤を塗布し、支持フィルム６のフィルム部材７が接着されていない面側とウレタンシート２とを仮接着した。仮接着された研磨パッド１０に、加工圧力４．５ＭＰａ、加工温度１６０℃、加工時間１８０秒間の条件でエンボス加工を施した。
【００３７】
（比較例１）
比較例１では、ＰＥＴ製フィルムの両面にアクリル系粘着剤が塗工された厚み１５５μｍの基材（ベースの厚み６０μｍ、ウレタンシート側の粘着剤層の厚み３５μｍ、研磨機側の粘着剤層の厚み６０μｍ）を使用した以外は実施例１と同様にして研磨パッドを製造した。このとき、支持フィルム６およびフィルム部材７を貼り合わせた基材５の熱抵抗値は３４．７℃／Ｗであった。
【００３８】
（表面粗さの評価）
実施例１および比較例１で作製した研磨パッドの定盤貼着面の表面粗さＲｍａｘは、研磨パッドの剥離紙を取り除いた粘着剤の面に厚み２５μｍのＰＥＴシートを貼り付け、表面粗さ形状測定機（株式会社東京精密社製、Ｓｕｒｆｃｏｍ４２０Ａ）を用いて測定した。得られた断面曲線から、日本工業規格（ＪＩＳ Ｂ ０６０１−１９８２）に基づく方法により、基準長さ内における最大高さＲｍａｘを求めた。
【００３９】
（耐浸水性の評価）
実施例１および比較例１の研磨パッドのそれぞれ１枚について、以下の条件でドレス処理を行い、定盤外周部の１点を基準位置として、中心角で０度、９０度、１８０度、２７０度の４地点における研磨パッドの浸水状況を１０分後、３０分後、６０分後に目視にて確認した。
使用研磨機：不二越株式会社製、ＭＣＰ−１５０Ｘ
回転数：（定盤）１００ｒｐｍ／ｍｉｎ、（トップリング）７５ｒｐｍ／ｍｉｎ
研磨圧力：１００ｇ／ｃｍ２
揺動幅：１０ｍｍ（揺動中心値より２００ｍｍ）
揺動移動：１ｍｍ／ｍｉｎ
研磨液：水
研磨液吐出量：５００ｍｌ／ｍｉｎ
使用ドレッサー：１００番手ダイヤモンドドレッサー
研磨時間：６０分間／各回
ドレッシング：（研磨布貼付後）１０ｍｉｎ
【００４０】
比較例１の研磨パッドでは、表面粗さＲｍａｘが２１．５９４μｍを示した。研磨パッド裏面での平均粗さが大きく、エンボス加工による残留歪の影響が現れたものと考えられる。また、測定した断面曲線の形状はエンボス加工に由来した４．０ｍｍ間隔での突出谷部が周期的に現れた。さらに、研磨パッドの耐浸水性評価では、経時的に浸水が進行し、６０分後には外周部の４．６０ｃｍ程度にわたる浸水が見られた。これに対して、実施例１の研磨パッド１０では、表面粗さＲｍａｘが１５．２５７μｍを示した。エンボス加工による残留歪みは現れず、平坦性の高い研磨パッドが得られた。また、測定した断面曲線の形状にエンボス加工由来の周期性のある突出谷部は見られなかった。さらに、研磨パッドの耐浸水性評価では、ドレス処理６０分後においても浸水が進行しなかった。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は研磨機に貼着したときの接着強度を確保することができる研磨パッドを提供するものであるため、研磨パッドの製造、販売に寄与するので、産業上の利用可能性を有する。
【符号の説明】
【００４２】
Ｐ 研磨面
２ ウレタンシート（樹脂シート）
４ 溝
５ 基材
６ 支持フィルム
６ｂ 粘着剤層（第１の粘着剤層）
７ フィルム部材
７ｃ 粘着剤層（第２の粘着剤層）
１０ 研磨パッド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
湿式成膜法により作製され被研磨物を研磨加工するための研磨面側に加熱を伴うエンボス加工により溝が形成された樹脂製シートと、
両面にそれぞれ第１の粘着剤層および第２の粘着剤層が配され、前記シートの前記研磨面と反対の面側に前記第１の粘着剤層で貼り合わされており、前記シートより高い熱抵抗性を有し、前記第２の粘着剤層で研磨機に貼着される基材と、
を備え、
前記基材は、前記第２の粘着剤層の前記研磨機に貼着される面の表面粗さＲｍａｘが２０μｍ以下であることを特徴とする研磨パッド。
【請求項２】
前記第１の粘着剤層および第２の粘着剤層が配された基材は、単位時間あたりの発熱量に対する温度上昇量を示す熱抵抗値が４０℃／Ｗ〜８０℃／Ｗの範囲の特性を有することを特徴とする請求項１に記載の研磨パッド。
【請求項３】
前記シートは、連続発泡構造を有するポリウレタン樹脂であることを特徴とする請求項２に記載の研磨パッド。
【請求項４】
前記研磨面側に形成された溝は、格子状、放射状、同心円状、渦巻状またはこれらの組み合わせにより形成されたことを特徴とする請求項３に記載の研磨パッド。
【請求項５】
前記基材は、少なくとも２枚の樹脂製部材が貼り合わされて構成されたことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の研磨パッド。
【請求項１】
湿式成膜法により作製され被研磨物を研磨加工するための研磨面側に加熱を伴うエンボス加工により溝が形成された樹脂製シートと、
両面にそれぞれ第１の粘着剤層および第２の粘着剤層が配され、前記シートの前記研磨面と反対の面側に前記第１の粘着剤層で貼り合わされており、前記シートより高い熱抵抗性を有し、前記第２の粘着剤層で研磨機に貼着される基材と、
を備え、
前記基材は、前記第２の粘着剤層の前記研磨機に貼着される面の表面粗さＲｍａｘが２０μｍ以下であることを特徴とする研磨パッド。
【請求項２】
前記第１の粘着剤層および第２の粘着剤層が配された基材は、単位時間あたりの発熱量に対する温度上昇量を示す熱抵抗値が４０℃／Ｗ〜８０℃／Ｗの範囲の特性を有することを特徴とする請求項１に記載の研磨パッド。
【請求項３】
前記シートは、連続発泡構造を有するポリウレタン樹脂であることを特徴とする請求項２に記載の研磨パッド。
【請求項４】
前記研磨面側に形成された溝は、格子状、放射状、同心円状、渦巻状またはこれらの組み合わせにより形成されたことを特徴とする請求項３に記載の研磨パッド。
【請求項５】
前記基材は、少なくとも２枚の樹脂製部材が貼り合わされて構成されたことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の研磨パッド。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１０−２３４４５８（Ｐ２０１０−２３４４５８Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−８３００５（Ｐ２００９−８３００５）
【出願日】平成２１年３月３０日（２００９．３．３０）
【出願人】（０００００５３５９）富士紡ホールディングス株式会社 (180)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月３０日（２００９．３．３０）
【出願人】（０００００５３５９）富士紡ホールディングス株式会社 (180)
【Ｆターム（参考）】
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