抛光垫制造技术

本发明专利技术的目的在于提供耐久性优异的抛光垫。本发明专利技术的抛光垫，在基材层上设有抛光层，其特征在于，上述抛光层由具有平均气泡直径为３５～３００μｍ的近似球状的连续气泡的热固性聚氨酯发泡体形成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在对透镜、反射镜等光学材料和硅晶片、硬盘用的玻 璃衬底、铝衬底等的表面进行抛光时使用的抛光垫(粗抛光用或精抛 光用)以及其制造方法。本专利技术的抛光垫特别适合用作精加工用抛光 垫。
技术介绍
通常，硅晶片等半导体晶片、透镜以及玻璃衬底等的镜面抛光中 具有主要为了调节平坦度及面内均匀度的粗抛光、和主要为了改善 表面粗糙度及除去划痕的精抛光。上述精抛光，通常在能旋转的平台上粘贴由软质的发泡聚氨酯形 成的绒面革制的人工皮革，在其上供给碱性水溶液中含有胶体二氧化 硅的抛光剂的同时涂布晶片，由此来进行(专利文献l)。作为在精抛光中使用的精加工用抛光垫，除上述以外还提出了以 下的抛光垫。提出了由绒毛(于'7 7°)层和增强绒毛层的底布构成的绒面革制 的精抛光垫，所述绒毛层在聚氨酯树脂上形成有多个利用发泡剂在厚 度方向上形成的细长的微小孔(绒毛)(专利文献2)。另外，提出了绒面革制、且表面粗糙度以算术平均粗糙度(Ra) 计为5pm以下的精抛光用抛光布(专利文献3)。另外，提出了具有基材部和在该基材部上形成的表面层(绒毛层)、且在上述表面层含有聚卣代乙烯或鹵代乙烯共聚物的精抛光用抛光布 (专利文献4)。现有的精加工用抛光垫采用所谓的湿式固化法来制造。湿式固化 法，是指将聚氨酯树脂溶于二甲基甲酰胺等水溶性有机溶剂中，将所 得到的聚氨酯树脂溶液在基材上涂布，将其在水中处理，进行湿式凝 固，形成多孔银面层，水洗干燥后，磨削该银面层表面，从而形成表 面层(绒毛层)的方法。例如，在专利文献5中，通过湿式固化法制造具有平均直径为1 3(Him的近似球状的孔的精加工用抛光布。但是，现有的精加工用抛光垫，由于具有气泡细长的结构或由于 表面层材料自身的机械强度低，因此存在耐久性欠缺、平坦化特性逐 渐变差或抛光速度的稳定性变差的问题。专利文献l:日本特开2003-37089号公报 专利文献2:日本特开2003-100681号公报 专利文献3:日本特开2004-291155号公报 专利文献4:日本特开2004-335713号公报 专利文献5:日本特开2006-75914号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供耐久性优异的抛光垫。本专利技术人为了解决上述课题而进行了潜心研究，结果发现，利用 下述抛光垫能够实现上述目的，从而完成了本专利技术。艮卩，本专利技术涉及一种抛光垫，其是在基材层上设有抛光层的抛光 垫，其特征在于，上述抛光层由具有平均气泡直径为35 300pm的近 似球状的连续气泡的热固性聚氨酯发泡体形成。4认为现有的精加工用抛光垫由于具有气泡细长的结构或由于抛光 层材料自身的机械强度低，因此当对抛光层反复施加压力时，会产生 疲软，耐久性缺乏。另一方面，如上所述，通过用具有平均气泡直径为35 300pm的近似球状的连续气泡的热固性聚氨酯发泡体来形 成抛光层，可以提高抛光层的耐久性。因此，使用本专利技术的抛光垫时， 能维持较高的长期平坦化特性，还能提高抛光速度的稳定性。在此， 近似球状是指球状和椭圆球状。椭圆球状的气泡是指长径L与短径S 之比(L/S)为5以下的气泡，优选为3以下，更优选为1.5以下。另外，本专利技术的热固性聚氨酯发泡体具有连续气泡结构，在气泡 表面上形成微小的孔，因而具有适度的保水性。上述热固性聚氨酯发泡体优选在基材层上进行自胶粘。由此，能 有效地防止抛光中抛光层与基材层剥离。上述基材层优选为含有选自聚乙烯、聚丙烯以及聚氨酯中的至少 l种树脂的发泡塑料膜。在CMP中，抛光垫和晶片等抛光对象一起自 转/公转，通过加压下的摩擦来进行抛光。在抛光中，由于各种(特别 是水平方向)的力作用于抛光垫，因此容易变形，从而有可能在抛光 对象上产生抛光不均匀和划痕。通过使用由上述发泡塑料膜形成的基 材层，可以抑制抛光时基材层的伸縮，并能抑制抛光垫的变形。上述基材层的厚度优选为20 1000pm。当厚度不足20pm时，精 加工用抛光垫的强度不足，抛光时存在易变形的倾向。另一方面，当 超过1000pm时，存在柔软性消失的倾向。另外，本专利技术涉及包括使用上述抛光垫对半导体晶片的表面进行 抛光的工序的半导体器件的制造方法。附图说明5图1是实施例1的抛光垫的显微镜照片(SEM照片)。图2是比较例1的抛光垫的显微镜照片(SEM照片)。 图3是表示在CMP抛光中使用的抛光装置的一个例子的概略结构图。(符号说明)1:抛光垫2:抛光平台3:抛光剂(桨料)4:抛光对象(半导体晶片、透镜、玻璃板) 5:支撑台(抛光头)6、 7:旋转轴具体实施例方式本专利技术的抛光垫包含抛光层和基材层，所述抛光层由具有平均气泡直径为35 300|im的近似球状的连续气泡的热固性聚氨酯发泡体 (以下称为聚氨酯发泡体)形成。聚氨酯树脂的耐磨损性优异，通过原料组成的各种变化可以容易 地获得具有所需物性的聚合物，由于能通过机械发泡法(包含机械起 泡法)容易地形成近似球状的微小气泡，因此是作为抛光层形成材料 优选的材料。聚氨酯树脂由异氰酸酯成分、多元醇成分(高分子量多元醇、低 分子量多元醇等)以及增链剂构成。作为异氰酸酯成分，可以没有特别限制地使用聚氨酯领域中公知 的化合物。例如可以列举出2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸 酯、2,2'-二苯基甲垸二异氰酸酯、2,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、4，4'-二苯基甲垸二异氰酸酯、聚MDI (二苯甲垸二异氰酸酯)、碳二亚胺6改性MDI (例如商品名S II才冬一 卜MTL、日本聚氨酯工业制)、1，5-萘二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、间苯二异氰酸酯、对亚二甲苯基二异氰酸酯、间亚二甲苯基二异氰酸酯等芳香族二异氰酸酯；亚乙基二异氰酸酯、2，2,4-三甲基亚己基二异氰酸酯、1，6-亚己基二异氰酸酯等脂肪族二异氰酸酯；1,4-环己烷二异氰酸酯、4,4'-二环己基甲垸二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、降冰片烷二异氰酸酯等脂环式二异氰酸酯等。这些物质可以使用l种，也可以并用2种以上。作为异氰酸酯成分，除了上述二异氰酸酯化合物之外，还可以使用3官能以上的多官能聚异氰酸酯化合物。作为多官能的异氰酸酯化合物，以f ^乇、^工一(' <工A公司制)、商品名亍'二 ，对、一卜(旭化成工业公司制)来市售一系列的二异氰酸酯加成体化合物。上述异氰酸酯成分中优选使用4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯或碳二亚胺改性MDI。作为高分子量多元醇，可以列举在聚氨酯
中常用的高分子量多元醇。例如可以列举以聚四亚甲基醚二醇、聚乙二醇等为代表的聚醚多元醇；以聚己二酸丁二醇酯为代表的聚酯多元醇；以聚己内酯多元醇、聚己内酯这样的聚酯二醇与碳酸亚烷基酯的反应物等例示的聚酯聚碳酸酯多元醇；使碳酸亚乙酯与多元醇反应，然后使所得到的反应混合物与有机二元羧酸反应而成的聚酯聚碳酸酯多元醇；以及通过多羟基化合物与碳酸芳酯的酯交换反应而得到的聚碳酸酯多元醇、使聚合物粒子分散而得到的聚醚多元醇的聚合物多元醇等。这些物质可以单独使用，也可以并用2种以上。将聚氨酯发泡体制成连续气泡结构时，优选使用聚合物多元醇，特别优选使用将由丙烯腈和/或苯乙烯-丙烯腈共聚物构成的聚合物粒子分散而得到的聚合物多元醇。在使用的全部高分子量多元醇中优选含有该聚合物多元醇20 100重量％，更优选为30 60重量％。在含活泼氢化合物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抛光垫，其是在基材层上设有抛光层的抛光垫，其特征在于，所述抛光层由具有平均气泡直径为３５～３００μｍ的近似球状的连续气泡的热固性聚氨酯发泡体形成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2006-9-8 244418/20061. 一种抛光垫，其是在基材层上设有抛光层的抛光垫，其特征在于，所述抛光层由具有平均气泡直径为35～300μm的近似球状的连续气泡的热固性聚氨酯发泡体形成。2. 如权利要求l所述的抛光垫，其中，所述热固性聚氨酯发泡体 在基材层上进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：福田武司，丸山觉史，广濑纯司，中村贤治，堂浦真人，
申请(专利权)人：东洋橡胶工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]