抛光垫的制作方法

本发明涉及一种抛光垫，其具有优异的抛光性能和抛光浆料的排出特性。

背景技术：

一直以来，在硬盘驱动器(hdd)内的磁盘和半导体晶圆等薄板部件的抛光处理中，由于要求在被处理体的表面不产生微小划痕和潜在划痕等的加工，因此，一边供给含有微小磨粒的抛光浆料，一边使用无纺布型或者发泡体型的抛光垫进行光滑镜面加工。

为了实现光滑镜面加工，要求抛光垫不仅具有抛光性，还具有抛光浆料的排出特性。因此，为了提高抛光浆料的供给和排出的平衡(排出特性)，提出了一种抛光垫，其是在抛光表面上具有槽的抛光层，并且该槽的内表面的平均粗糙度(ra)为1.0～5.0μm(专利文献1)。

但是，在专利文献1的抛光垫中，由于通过切削等在多孔质材料中形成槽，并通过激光熔化等后加工，从而将槽内表面制成为非孔质表面，所以加工很复杂。另外，对于抛光层的抛光表面的状态(特别是粗糙度)没有特别规定，并且存在不能同时实现抛光性和抛光浆料的排出特性的问题，因此，存在有时无法实现优异的光滑镜面加工的问题。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006－186239号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种具有优异的抛光性能和抛光浆料的排出特性的抛光垫。

用于解决课题的技术手段

本发明的实施方式的抛光垫在抛光面具有抛光部和槽部，其中，所述槽部的表面具有未发泡部，所述抛光部的表面露出有发泡部。

在上述实施方式的抛光垫中，抛光面具有对作为抛光对象的被处理体进行抛光的抛光部、和用于将在对被处理体进行抛光时供给到抛光垫的抛光浆料从抛光垫向外部排出的槽部。由于发泡体的发泡部在抛光部的表面露出，并且槽部的表面具有未发泡部，因此，形成如下状态：抛光部表面的最大高度粗糙度(rz)大于槽部表面的最大高度粗糙度(rz)，抛光部表面的算术平均粗糙度(ra)大于槽部表面的算术平均粗糙度(ra)大。

在本发明的实施方式的抛光垫中，所述槽部的表面的最大高度粗糙度(rz)为10μm～30μm，所述抛光部的表面的最大高度粗糙度(rz)为30μm～100μm。

在本发明的实施方式的抛光垫中，所述槽部的表面的算术平均粗糙度(ra)为0.1μm～10μm，所述抛光部的表面的算术平均粗糙度(ra)为10μm～45μm。

在本发明的实施方式的抛光垫中，(所述抛光部的表面的最大高度粗糙度(rz))－(所述槽部的表面的最大高度粗糙度(rz))的值为20μm～70μm。

在本发明的实施方式的抛光垫中，(所述抛光部的表面的算术平均粗糙度(ra))－(所述槽部的表面的算术平均粗糙度(ra))的值为5μm～35μm。

本发明的实施方式的抛光垫具有树脂发泡体，所述树脂发泡体具有三维气泡结构并由热塑性树脂制成，所述热塑性树脂是选自由聚苯硫醚树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂及聚碳酸酯树脂组成的群中的至少一种。

发明效果

根据本发明的实施方式，通过使槽部的表面具有未发泡部，从而能够顺利地将抛光浆料从抛光垫排出。因此，可以防止通过抛光处理而混入到抛光浆料中的抛光残渣(抛光残余物)滞留在抛光垫中。此外，由于可以顺利地将抛光浆料从抛光垫中排出，所以可以防止抛光垫的温度升高。另一方面，由于发泡部在抛光部的表面露出，即、其表面粗糙，所以提高了抛光部的抛光性能，另外，在抛光浆料被露出的发泡部捕获这一点，抛光部的抛光性能也提高。

附图说明

图1是本发明的实施方式所涉及的抛光垫的局部侧面剖视图。

图2是在本发明的实施方式所涉及的抛光垫的制造方法示例中使用的树脂部件的局部侧面剖视图。

图3(a)是本发明的实施方式所涉及的抛光垫的制造方法示例中使用的槽部形成用模具部件整体的说明图，图3(b)是槽部形成用模具部件的a－a线剖视图。

图4是使用槽部形成用模具部件制造本发明的实施方式所涉及的抛光垫的制造方法示例的说明图。

具体实施方式

下面，使用附图对本发明的实施方式所涉及的抛光垫进行说明。

如图1所示，在本发明的实施方式所涉及的抛光垫1中，作为抛光侧的表面的抛光面10具有抛光部11和槽部12。抛光部11是用于对作为抛光对象的被处理体(未图示)进行抛光的部位。槽部12是用于将在对被处理体进行抛光时供给到抛光垫的抛光浆料和抛光残渣从抛光面10向外部排出的部位。

抛光垫1具备树脂发泡体15，所述树脂发泡体15具有表层为未发泡部的表面未发泡层13和设置在表面未发泡层13的内部的发泡部14。在抛光垫1中，树脂发泡体15的发泡部14在抛光部11的大致整个表面露出。因此，在抛光垫1中，抛光部11的表面不具有表面未发泡层13。

树脂发泡体15的发泡部14为，由气泡壁16划分的多个气泡17密集形成的三维气泡结构。在抛光部11中，由于三维气泡结构从表面露出，所以在抛光部11的表面，呈现气泡17的内表面露出的形态。因此，抛光部11的表面成为多孔质结构。在抛光部11中，通过预先利用抛光处理等去除表面未发泡层13，从而可以使发泡部14暴露出来。

另一方面，槽部12的表面具有树脂发泡体15的未发泡部。即，槽部12的表面成为表面未发泡层13。在表面未发泡层13上没有形成经过发泡处理而得到的气泡。在抛光垫1中，槽部12的表面的大致整个区域成为作为未发泡部的表面未发泡层13。因此，在槽部12的表面上没有露出气泡17的内部、即气泡壁16的内表面，所以，没有露出多孔质结构。

根据上述内容，成为表面未发泡层13的槽部12的表面是光滑的，露出有发泡部14的抛光部11的表面比槽部12的表面粗糙。即，抛光部11的表面的最大高度粗糙度(rz)和算术平均粗糙度(ra)的值都比槽部12的表面的最大高度粗糙度(rz)和算术平均粗糙度(ra)的值大。需要说明的是，在本说明书中，“最大高度粗糙度(rz)”及“算术平均粗糙度(ra)”是用激光显微镜(由keyence公司制造，vx-x150)测量得出的值。

抛光部11的表面的最大高度粗糙度(rz)未被特别限定，例如从利用粗糙的表面提高抛光部11的抛光性能的观点考虑，其下限值优选为20μm以上，从抛光浆料被露出的发泡部14的气泡壁16的内表面捕获使得抛光部11的抛光性能进一步提高的观点考虑，更优选为25μm以上，特别优选为30μm以上。另一方面，例如从易于制造树脂发泡体15的观点考虑，抛光部11的表面的最大高度粗糙度(rz)的上限值优选为100μm以下，更优选为65μm以下，特别优选为55μm以下。

抛光部11的表面的算术平均粗糙度(ra)未被特别限定，例如从利用粗糙的表面提高抛光部11的抛光性能的观点考虑，其下限值优选为10μm以上，从抛光浆料被露出的发泡部14的气泡壁16的内表面捕获使得抛光部11的抛光性能进一步提高的观点考虑，更优选为15μm以上，特别优选为25μm以上。另一方面，例如从易于制造树脂发泡体15的观点考虑，抛光部11的表面的算术平均粗糙度(ra)的上限值优选为45μm以下，特别优选为35μm以下。

槽部12的表面的最大高度粗糙度(rz)未被特别限定，例如从易于制造树脂发泡体15的观点考虑，其下限值优选为10μm以上，特别优选为15μm以上。另一方面，例如从顺利地将抛光浆料从抛光垫排出，从而可靠地防止通过对被处理体的抛光处理而混入到抛光浆料中的抛光残渣滞留在抛光垫上的观点考虑，最大高度粗糙度(rz)的上限值优选为30μm以下，从顺利地将抛光浆料从抛光垫排出并可靠地防止抛光垫温度升高的观点考虑，更优选为25μm以下，特别优选为20μm以下。

槽部12的表面的算术平均粗糙度(ra)未被特别限定，例如从易于制造树脂发泡体15的观点考虑，其下限值优选为0.1μm以上，特别优选为0.5μm以上。另一方面，例如从顺利地将抛光浆料从抛光垫排出，并可靠地防止通过对被处理体的抛光处理而混入到抛光浆料中的抛光残渣滞留在抛光垫上的观点考虑，算术平均粗糙度(ra)的上限值优选为10μm以下，从将抛光浆料平稳地从抛光垫排出并可靠地防止抛光垫温度升高的观点考虑，更优选为5μm以下，特别优选为3μm以下。

(抛光部11的表面的最大高度粗糙度(rz))－(槽部12的表面的最大高度粗糙度(rz))的值，即抛光部11的表面的最大高度粗糙度(rz)与槽部12的表面的最大高度粗糙度(rz)之间的差未被特别限定，例如从提高抛光性能和抛光浆料的排出特性之间的平衡的观点考虑，其下限值优选为20μm以上，特别优选为30μm以上。另一方面，抛光部11的表面的最大高度粗糙度(rz)和槽部12的表面的最大高度粗糙度(rz)之间的差的上限值未被特别限定，从易于制造树脂发泡体15的观点考虑，优选为70μm以下，特别优选为60μm以下。

(抛光部11的表面的算术平均粗糙度(ra))－(槽部12的表面的算术平均粗糙度(ra))的值，即抛光部11的表面的算术平均粗糙度(ra)与槽部12的表面的算术平均粗糙度(ra)之间的差未被特别限定，例如从提高抛光性能和抛光浆料的排出特性之间的平衡的观点考虑，其下限值优选为5μm以上，特别优选为10μm以上。另一方面，抛光部11的表面的算术平均粗糙度(ra)和槽部12的表面的算术平均粗糙度(ra)之间的差的上限值未被特别限定，从易于制造树脂发泡体15的观点考虑，优选为35μm以下，特别优选为30μm以下。

树脂发泡体15的材料未被特别限定，可以列举出例如聚苯硫醚树脂(pps树脂)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet树脂)和聚碳酸酯树脂(pc树脂)等硬质树脂。

另外，抛光垫1所具有的树脂发泡体15的厚度未被特别限定，可以列举出例如约0.5～2.0mm的范围，在抛光垫1中，约为1.0mm。此外，槽部12的深度未被特别限定，可以列举出例如约0.2～1.0mm的范围，在抛光垫1中，约为0.5mm。

树脂发泡体15具有如下构成的三维蜂窝结构，即、通过气泡壁划分为具有多个气泡(泡孔)、和这些泡孔相互独立的区域。平均气泡直径未被特别限定，例如优选为4～50μm，平均气泡壁厚度未被特别限定，例如优选为1～5μm。在这里，气泡直径是将任意截面中的气泡换算为相同面积的圆时的直径，平均气泡直径是指任意选择的10个气泡的气泡直径的平均值。另外，气泡壁厚度是任意截面中相邻气泡之间的气泡壁的最小厚度，平均气泡壁厚度是指任意选择的10个位置的气泡壁厚度的平均值。能够通过对用扫描电子显微镜(sem，日本电子制造)观察到的树脂发泡体15的组织照片进行图像处理，从而求取平均气泡直径和平均气泡壁厚度。

当平均气泡直径小于4μm时，被保持在气泡内部的磨粒变少，抛光速度降低，并且无法获得稳定的抛光面，当平均气泡直径超过50μm时，气泡壁的强度不足，无法获得稳定的抛光状态，导致表面质量下降，同时在气泡内集积大量的磨料颗粒并产生二次颗粒，导致容易产生划痕等表面缺陷。通过将平均气泡直径设定在该范围内，从而会使气泡结构更优化，并且抛光速度优异。

另外，平均气泡直径和平均气泡壁厚度的比例优选为4以上10以下。当平均气泡直径和平均气泡壁厚度的比例小于4时，被保持在气泡内部的磨料颗粒即磨粒变少，抛光速度也将下降，并且无法获得稳定的抛光面，当该比例超过10时，气泡壁的强度不足，无法获得稳定的抛光状态，并且抛光速度也会下降。

接下来，参考附图对本发明的实施方式所涉及的抛光垫1的制造方法示例进行说明。

如图2所示，在抛光垫1的制造中，使用平板状的树脂部件20，其具有表层为未发泡部的表面未发泡层13和设置在表面未发泡层13内部的发泡部14。设置有表面未发泡层13的一侧的平坦面是抛光垫1的抛光侧的表面。因此，树脂部件20的表面未发泡层13的外表面大致平坦。树脂部件20的厚度为上述的树脂发泡体15的厚度，树脂部件20的表面未发泡层13的厚度未被特别限定，可以列举出例如约25～100μm的范围，在树脂部件20中，约为50μm。树脂部件20的发泡部14的厚度是从树脂部件20的厚度减去树脂部件20的表面和背面的表面未发泡层13的厚度而得到的厚度。

首先，在上述的树脂部件20的表面未发泡层13上形成槽部12。作为槽部12的形成方法，例如，如图3(a)、(b)所示，可以列举出使用具有刀片状突起部22的槽部形成用模具部件21的形成方法。槽部形成用模具部件21呈薄平板状。槽部形成用模具部件21的突起部22的配置未被特别限定，在图3(a)中，多个突起部22大致等间隔地形成为同心圆状。另外，突起部22的截面形状未被特别限定，如图3(b)所示，在槽部形成用模具部件21中，突起部22的截面形状大致为三角形。

通过使槽部形成用模具部件21与图2中的树脂部件20接触，并且以规定压力将槽部形成用模具部件21的突起部22的顶部向树脂部件20的表面未发泡层13按压，从而使表面未发泡层13被推向发泡部14方向，进而可以在抛光垫1上形成槽部12。因此，以与图3的槽部形成用模具部件21的突起部22的位置相对应的方式，在树脂部件20的表面未发泡层13上形成槽部12。另外，槽部12的深度与突起部22的高度相对应地被确定。因此，可以根据所需的槽部12的深度来适当选择突起部22的高度，例如可以列举出约0.2～1.0mm的范围，在用于制造抛光垫1的槽部形成用模具部件21中，突起部22的高度约为0.5mm。作为槽部形成用模具部件21的材质，例如可以列举出金属和硬质树脂等。

作为将槽部形成用模具部件21与树脂部件20接触的方法，例如，如图4所示，通过将槽部形成用模具部件21制成辊形状，并且一边使辊形状的槽部形成用模具部件21旋转，一边以规定压力将突起部22向树脂部件20的表面未发泡层13压靠，从而可以在树脂部件20上形成槽部12。

形成有槽部12的树脂部件20的抛光侧的表面中的、槽部12以外的部位作为抛光部11而发挥功能。通过利用磨光等抛光处理去除槽部12以外的部位的表面未发泡层13，从而可以使树脂部件20的发泡部14露出而作为抛光部11，进而可以制成抛光垫1。

通过磨光等而被去除的包括表面未发泡层13的树脂发泡体15的厚度未被特别限定，可以列举出例如约50～200μm的去除范围，在实施方式所涉及的抛光垫1中，由于树脂部件20的表面未发泡层13的厚度约为50μm，因此其呈现出去除约100μm之后的形态。

在抛光垫1的上述制造方法示例中，通过将刀片状的突起部22与具有表面未发泡层13和发泡部14的树脂部件20接触,从而能够形成表面光滑的槽部12，因此，容易制造抛光垫1。另外，通过使突起部22与树脂部件20接触，从而能够形成槽部12，因此，可以通过改变突起部22的形状和配置来改变槽部12的形状和配置，从而可以提高槽部12的设计自由度。

具有表面未发泡层13和发泡部14的树脂部件20的制造方法未被特别限定，可以使用公知的方法。例如可以举出下述方法：将规定的未发泡树脂的成形体封入高压容器中，并向该高压容器中注入惰性气体，且在加压条件下使惰性气体渗入到成形体中。在渗透惰性气体后，释放压力容器内的压力，然后加热成形体而使其发泡，再冷却成形体，进而制造出具有表面未发泡层13和发泡部14的树脂部件20。或者，通过将泡沫成核剂预先添加到用于形成发泡层的热塑性树脂层中、或将结晶成核剂和结晶促进剂预先添加到用于形成非发泡层的热塑性树脂层中，也可以在一定程度上控制各树脂层的发泡性。此外，通过采用指定的树脂作为用于形成各层的热塑性树脂，从而可以更严格地控制发泡性。通过适当地调整上述发泡条件，从而能够调节气泡17的尺寸、气泡壁16的尺寸和气泡17的密集状态等，进而可以调节抛光部11的最大高度粗糙度(rz)及算术平均粗糙度(ra)。

能够将本发明的实施方式所涉及的抛光垫用于对例如磁盘、半导体晶圆、各种基板和电子材料进行抛光的抛光装置中。作为所述抛光装置，可以列举出如下抛光装置等，即，所述抛光装置包括：下定盘，其将抛光垫配置在内表面上；支撑部件，其将半导体晶圆等被处理体支撑在下定盘的抛光垫上；上定盘，其将抛光垫配置在内表面上，并向半导体晶圆等被处理体施加规定的压力；抛光浆料供给单元。

接下来，对本发明的抛光垫的其它实施方式进行说明。虽然在上述实施方式所涉及的抛光垫1中，发泡部14从抛光部11的整个表面上露出，并且抛光部11不具有表面未发泡层13，但是取而代之，也可以采用如下方式，即，发泡部14从抛光部11中的局部表面上露出，在除此之外的表面上，形成有表面未发泡层13。

另外，虽然在上述的槽部形成用模具部件中，突起部的截面大致为三角形，但是，只要是突起的形态即可，对其形状并无限定，取而代之，例如也可以是梯形等四边形或五边形等多边形、大致半椭圆形、大致半圆形等。

工业上的可利用性

由于本发明的抛光垫具有优异的抛光性能和抛光浆料的排出特性，因此，可以用于广泛的领域，例如，在要求高度的光滑镜面加工的磁盘和半导体晶圆的抛光领域中，使用价值很高。

符号说明

1抛光垫；10抛光面；11抛光部；12槽部；13表面未发泡层；14发泡部；15树脂发泡体。