研磨垫及研磨方法技术

本发明专利技术提供一种研磨垫，所述研磨垫具有研磨构件，所述研磨构件具有研磨面，所述研磨构件含有具有膨胀特性的材料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。
技术介绍
以往，对于半导体器件、电子部件等的材料、尤其是Si基板（硅晶片）、GaAs (镓 砷）基板、玻璃、硬盘、LCD(液晶显示器）用基板等薄型基板（被研磨物）的表面（加工面） 要求平坦性，因而进行使用研磨垫和研磨浆料的化学机械研磨加工。另一方面，已知能适用 于将来的动力设备等的材料、例如蓝宝石、SiC、GaN及金刚石等是难以进行研磨加工的难加 工材料。 以往，在开发新的研磨加工技术时，以所谓的Prestonian的经验规则为参考，进 行了研磨垫、研磨衆料的材料、结构及研磨条件的研究。所谓Prestonian经验规则，简单地 说，是以下这样的经验规则：被研磨物的研磨量与研磨垫和被研磨物之间的相对速度（以 下简称为"相对速度"。）、这两者之间的按压力（以下简称为"研磨压力"。）、以及研磨时 间成比例。然而已知即使基于该Prestonian经验规则提高相对速度及研磨压力，也会由于 研磨装置的能力限度等，而在将被研磨物（以下也称为"工件"。）、尤其是难加工材料在短 时间内高效地研磨的方面尚不充分。 因此，作为研磨浆料，针对显示非Prestonian行为的浆料进行了研究。例如，专利 文献1意图提供一种分散稳定性得到改善、显示非Prestonian研磨特性的研磨楽;料的制造 方法，提出了包括以下阶段的研磨浆料的制造方法：阶段（a)，在水中分散研磨粒子及阴离 子性聚合物酸分散剂；及阶段（b)，以100重量份研磨粒子为基准，以0. 1~8重量份的量 向生成的分散液中添加碱性物质。 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :日本特开2006 - 279050号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题 然而，本申请的专利技术人们详细研究了以上述专利文献1为代表的现有技术后发 现，现有技术中，在将被研磨物在短时间内高效研磨方面仍然不够充分。即，根据专利文献 1 (尤其是0043段及图3)已经确认了显示非Prestonian行为：研磨速率在临界点以上的 压力下急剧增加，并非随着研磨压力的变化成比例地线性增加。然而，由专利文献1图3可 知，使用专利文献1涉及的研磨浆料时，与使用普通研磨浆料的情况相比，研磨压力低时的 研磨速率更少。因此，即使在临界点以上的压力下研磨速率急剧增加，也无法进行与普通研 磨浆料相比更短时间更高效的研磨。 本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种可在短时间内高效地研磨 被研磨物的研磨垫、及使用了该研磨垫的研磨方法。 用于解决课题的手段 本专利技术的专利技术人们为了达成上述目的而反复进行了深入研究，结果发现，通过采 用显示特定行为的材料作为构成研磨垫的研磨面的材料，可在短时间内高效地研磨被研磨 物，从而完成了本专利技术。 即，本专利技术如下所述。 -种研磨垫，其具有研磨构件，所述研磨构件具有研磨面，研磨构件含有具有 膨胀特性的材料。 如所述的研磨垫，其中，具有膨胀特性的材料包含：具有膨胀特性的树脂、 或含有无机粒子和介质液体的具有膨胀特性的无机粒子组合物。 如所述的研磨垫，其中，包含具有膨胀特性的树脂的具有膨胀特性的材 料，还包含无机粒子。 如或所述的研磨垫，其中，具有膨胀特性的树脂含有具有膨胀特性的 有机娃树脂。 如~中任一项所述的研磨垫，其中，研磨构件含有片状的纤维基材、和 含浸于该纤维基材的具有膨胀特性的材料。 如~中任一项所述的研磨垫，其中，研磨构件含有具有凹部的基材、和 已被填充到凹部内的具有膨胀特性的材料。 -种研磨方法，其具有使用~中任一项所述的研磨垫研磨被研磨物的 工序。 专利技术的效果 通过本专利技术，可提供可在短时间内高效地研磨被研磨物的研磨垫、及使用了该研 磨垫的研磨方法。【附图说明】 为表示本专利技术的研磨垫的一例的示意性的剖面图。 为表示本专利技术的研磨垫的另一例的示意性的剖面图。 为表示本专利技术的研磨垫的又一例的示意性的剖面图。 为表示实施例中的研磨试验的结果的柱形图。 为表示实施例中的另一研磨试验的结果的图。 为表示实施例中的又一研磨试验的结果的图。【具体实施方式】 以下，根据需要参照附图，详细说明用于实施本专利技术的方式（以下简称为"本实施 方式"。）。需要说明的是，附图中，对相同要素标注相同符号，并省略重复说明。另外，对于 上下左右等的位置关系，只要没有特别说明，基于附图所示的位置关系。此外，附图的尺寸 比率不限于图示的比率。 本实施方式的研磨垫具有研磨构件，所述研磨构件具有研磨面，研磨构件含有具 有膨胀特性的材料。此处，"具有膨胀特性的材料"是指以下材料：赋予剪切应变时，与未赋 予该剪切应变的情况相比，具有更高的粘性。本实施方式中，以下材料也属于具有膨胀特性 的材料：以某一大小的频率（即，某一大小的剪切速度）赋予剪切应变时，与以低于该频率 的频率（即，低于该剪切速度的剪切速度）赋予剪切应变的情况相比，具有更高的粘性。 某材料是否为具有膨胀特性的材料（以下简称为"膨胀性材料"。）可通过以下方 式确认。首先，将测定对象的材料成型成厚2mmX宽5mmX长IOmm的长方体的形状，将该 长方体作为试样，准备2个该试样。接下来，用两个试样在试样的厚度方向上夹持固体剪切 测定用工具（被固定的工具），进而将它们在试样的厚度方向（层叠方向）上用与上述不同 的2个固体剪切测定用工具（用于赋予振动的工具）夹持。而后，在研磨垫的使用温度、规 定的2种以上的频率、0. 1%的剪切应变量这样的条件下使用于赋予振动的工具在试样的 剪切方向（与厚度方向正交的方向）上振动，由此测定各频率时的复数模量。作为可如上 所述地测定复数模量的装置，例如，可举出IT测量控制股份有限公司（日语：4 一計 測制御株式会社）制的动态粘弹性试验装置（型号：DVA - 200/L2)。结果，赋予较高频率 时的复数模量与赋予较低频率时的复数模量之比（膨胀系数。以下将其记载为"D系数"。） 大于1. 0时，判断该材料为膨胀性材料。从更有效且可靠地实现本专利技术的目的的观点考虑， 对于膨胀性材料而言，优选的是，在接近于实际的研磨温度的温度即30°C时，赋予100HZ的 频率时的复数模量（G'_ z)相对于赋予IHz的频率时的复数模量（G'HZ)之比（G'_z/G %HZ)、即D系数大于3. 0。膨胀性材料的D系数可通过适当调整膨胀性材料中包含的各材 料的种类、配合比来控制。需要说明的是，如下测定复数模量：一边以规定的频率使试样振 动、一边以下述温度模式在直至80°C的温度范围内进行测定，所述温度模式为从一 20°C开 始以KTC /分钟升温，每升温KTC在该温度下保持2分钟，然后恢复升温。如上所述，基于 30°C的温度下的复数模量的结果算出D系数。该D系数的上限没有特别限制，例如，D系数 可以是10.0以下，可以是8.0以下，也可以是6.0以下。 对于膨胀性材料而言，30°C下赋予50Hz的频率时的复数模量优选为2. OX IO5~ 6. OX IO7Pa,更优选为1.0 X IO6~4. OX 10 7Pa。通过使50Hz时的复数模量为2. OX IO5Pa 以上，可得到如下效果：进一步提高已考虑了在变形时以热的形式消失的能量的、材料的 动态物性值（材料的硬度），进一步提高研磨效率。另外，通过使50Hz时的复数模量为 6本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种研磨垫，其具有研磨构件，所述研磨构件具有研磨面，所述研磨构件含有具有膨胀特性的材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：土肥俊郎，濑下清，高木正孝，柏田太志，
申请(专利权)人：国立大学法人九州大学，富士纺控股株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP