(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024144267
(43)【公開日】2024-10-11
(54)【発明の名称】研磨パッドの製造方法
(51)【国際特許分類】
B24B 37/26 20120101AFI20241003BHJP
B24B 37/24 20120101ALI20241003BHJP
B29C 33/06 20060101ALI20241003BHJP
B29C 33/04 20060101ALI20241003BHJP
B29C 35/08 20060101ALI20241003BHJP
B29C 41/20 20060101ALI20241003BHJP
B29C 41/12 20060101ALI20241003BHJP
H01L 21/304 20060101ALI20241003BHJP
【ＦＩ】
B24B37/26
B24B37/24 B
B24B37/24 E
B29C33/06
B29C33/04
B29C35/08
B29C41/20
B29C41/12
H01L21/304 622F
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2024046139
(22)【出願日】2024-03-22
(31)【優先権主張番号】P 2023053209
(32)【優先日】2023-03-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000005359
【氏名又は名称】富士紡ホールディングス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149799
【弁理士】
【氏名又は名称】上村 陽一郎
(72)【発明者】
【氏名】中瀬 恵介
(72)【発明者】
【氏名】永井 克樹
【テーマコード（参考）】
3C158
4F202
4F203
4F205
5F057
【Ｆターム（参考）】
3C158AA07
3C158AA09
3C158CB01
3C158CB05
3C158DA17
3C158EB01
3C158EB06
3C158EB20
3C158EB28
3C158EB29
4F202AA36
4F202AA44
4F202AB03
4F202AD16
4F202AF01
4F202AG01
4F202AH81
4F202CA07
4F202CB01
4F202CB12
4F202CK12
4F202CN01
4F202CQ03
4F203AA44
4F203AB04
4F203AC05
4F203AD16
4F203AF01
4F203AG01
4F203AH81
4F203DA02
4F203DB01
4F203DC08
4F205AA44
4F205AB04
4F205AC05
4F205AD16
4F205AF01
4F205AG01
4F205AH81
4F205GA07
4F205GB01
4F205GB12
4F205GF05
4F205GF24
5F057AA11
5F057EB05
5F057EB13
(57)【要約】
【課題】
凹版７２を用いて樹脂５０に凹凸パターンを転写させる際に樹脂５０の凸部５１が脱落しにくい、凸部５１の強度に優れた研磨パッドの製造方法を提供する。
【解決手段】
樹脂５０を硬化してなり、凸部５１を有する研磨層１１を有する研磨パッドの製造方法であって、凹凸パターンを形成した凹版７２を準備する工程と、前記凹版７２に樹脂原料５０を流し込む工程と、前記樹脂５０が硬化する前にシート状の繊維材料６を前記樹脂５０に埋め込む工程と、前記樹脂５０を硬化させる工程と、前記凹版７２から硬化させた前記樹脂５０を剥離し、前記研磨層１１を得る工程とを有する、研磨パッドの製造方法。
【選択図】図４
凹版７２を用いて樹脂５０に凹凸パターンを転写させる際に樹脂５０の凸部５１が脱落しにくい、凸部５１の強度に優れた研磨パッドの製造方法を提供する。
【解決手段】
樹脂５０を硬化してなり、凸部５１を有する研磨層１１を有する研磨パッドの製造方法であって、凹凸パターンを形成した凹版７２を準備する工程と、前記凹版７２に樹脂原料５０を流し込む工程と、前記樹脂５０が硬化する前にシート状の繊維材料６を前記樹脂５０に埋め込む工程と、前記樹脂５０を硬化させる工程と、前記凹版７２から硬化させた前記樹脂５０を剥離し、前記研磨層１１を得る工程とを有する、研磨パッドの製造方法。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
樹脂を硬化してなり、凸部を有する研磨層を有する研磨パッドの製造方法であって、
凹凸パターンを形成した凹版を準備する工程と、
前記凹版に樹脂原料を流し込む工程と、
前記樹脂が硬化する前にシート状の繊維材料を前記樹脂に埋め込む工程と、
前記樹脂を硬化させる工程と、
前記凹版から硬化させた前記樹脂を剥離し、前記研磨層を得る工程とを有する、
研磨パッドの製造方法。
凹凸パターンを形成した凹版を準備する工程と、
前記凹版に樹脂原料を流し込む工程と、
前記樹脂が硬化する前にシート状の繊維材料を前記樹脂に埋め込む工程と、
前記樹脂を硬化させる工程と、
前記凹版から硬化させた前記樹脂を剥離し、前記研磨層を得る工程とを有する、
研磨パッドの製造方法。
【請求項2】
前記研磨層が、前記凸部と、前記凸部の下に設けた基部とからなり、前記凸部及び前記基部とが同一樹脂により一体成型されている、請求項１に記載の研磨パッドの製造方法。
【請求項3】
前記繊維材料が、織布である、請求項１に記載の研磨パッドの製造方法。
【請求項4】
前記樹脂が光硬化性樹脂である、請求項１に記載の研磨パッドの製造方法。
【請求項5】
樹脂を硬化してなり、凸部を有する研磨層を有する研磨パッドの製造方法であって、
凹凸パターンを形成した凹版を準備する工程と、
前記凹版の上にシート状の繊維材料を配置する工程と、
繊維材料が配置されている状態の凹版に樹脂原料を流し込む工程と、
前記樹脂を硬化させる工程と、
前記凹版から硬化させた前記樹脂を剥離し、前記研磨層を得る工程とを、有する、
研磨パッドの製造方法。
凹凸パターンを形成した凹版を準備する工程と、
前記凹版の上にシート状の繊維材料を配置する工程と、
繊維材料が配置されている状態の凹版に樹脂原料を流し込む工程と、
前記樹脂を硬化させる工程と、
前記凹版から硬化させた前記樹脂を剥離し、前記研磨層を得る工程とを、有する、
研磨パッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、研磨パッドの製造方法に関する。詳細には、本発明の製造方法によって得られる研磨パッドは、光学材料、半導体デバイス、ハードディスク用のガラス基板等のラッピングや研磨に用いられ、特にサファイアやＳｉＣなどのラッピングや研磨をするのに好適に用いられる。
【背景技術】
【0002】
光学材料、半導体デバイス、ハードディスク用のガラス基板や、サファイアやＳｉＣのラッピング及び研磨では、研磨パッドを使用した研磨加工が行われている。研磨パッドとしては、不織布を用いた研磨パッド、発泡又は無発泡ポリウレタンを用いた研磨パッド、固定砥粒を有する研磨パッド、凹凸パターンを有する樹脂層を研磨面として用いた研磨パッドなど、様々な種類のものが知られている。
【0003】
このなかでも凹凸パターンを有する樹脂層を研磨面として用いた研磨パッドは、凹凸パターンを形成する溝が、スラリーの流動性に作用し、結果として被研磨物を均一に研磨できるという利点を有する。このような研磨パッドの製造方法としては、平板状の母材の表面を切削加工して溝を形成する方法や、スクリーン印刷法を応用して基材上の凹凸パターンを形成する方法、凹凸パターンを有する金型を作製し、作製した金型を用いてモールド成形する方法が挙げられる
【0004】
例えば、特許文献１では、感光性樹脂からなる凹凸パターンを設けた版（図１のＣ７２）から転写することにより凹凸パターンが形成された研磨パッド（Ｃ５０）が、特許文献２では、感光性樹脂からなる凹凸パターンを設けた版を転写させたシリコーンゴム等からなる成形型を用いて凹凸パターンが形成された研磨パッドが、それぞれ開示されている。
しかし、特許文献１及び２の様に凹版を用いて樹脂に凹凸パターンを転写させる方法では、硬化した樹脂を凹版から剥がす際に剥がしにくかったり、樹脂の凸部（Ｃ５１）に切れ目（Ｃ９）が入り、凸部（Ｃ５１）が脱落してしまう問題点があった（図１，２参照）。
しかし、特許文献１及び２の様に凹版を用いて樹脂に凹凸パターンを転写させる方法では、硬化した樹脂を凹版から剥がす際に剥がしにくかったり、樹脂の凸部（Ｃ５１）に切れ目（Ｃ９）が入り、凸部（Ｃ５１）が脱落してしまう問題点があった（図１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０１９－１７８２４８
【特許文献2】特開２０１９－１７８２５８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、凹版を用いて樹脂に凹凸パターンを転写させる際に樹脂の凸部が脱落しにくい、凸部の強度に優れた研磨層を備える研磨パッドの製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明者は検討した結果、樹脂の内部に繊維材料を埋め込むことにより、凸部の強度が増し、製造時（凹版からの剥離時）及び研磨時に、研磨パッド凸部の脱落を防ぐことができる研磨パッドの製造方法を見出した。本発明は、以下を包含する。
［１］ 樹脂を硬化してなり、凸部を有する研磨層を有する研磨パッドの製造方法であって、
凹凸パターンを形成した凹版を準備する工程と、
前記凹版に樹脂原料を流し込む工程と、
前記樹脂が硬化する前にシート状の繊維材料を前記樹脂に埋め込む工程と、
前記樹脂を硬化させる工程と、
前記凹版から硬化させた前記樹脂を剥離し、前記研磨層を得る工程とを有する、
研磨パッドの製造方法。
［２］ 前記研磨層が、前記凸部と、前記凸部の下に設けた基部とからなり、前記凸部及び前記基部とが同一樹脂により一体成型されている、［１］に記載の研磨パッドの製造方法。
［３］ 前記繊維材料が、織布である、［１］に記載の研磨パッドの製造方法。
［４］ 前記樹脂が光硬化性樹脂である、［１］に記載の研磨パッドの製造方法。
［５］ 樹脂を硬化してなり、凸部を有する研磨層を有する研磨パッドの製造方法であって、
凹凸パターンを形成した凹版を準備する工程と、
前記凹版の上にシート状の繊維材料を配置する工程と、
繊維材料が配置されている状態の凹版に樹脂原料を流し込む工程と、
前記樹脂を硬化させる工程と、
前記凹版から硬化させた前記樹脂を剥離し、前記研磨層を得る工程とを、有する、
研磨パッドの製造方法。
［１］ 樹脂を硬化してなり、凸部を有する研磨層を有する研磨パッドの製造方法であって、
凹凸パターンを形成した凹版を準備する工程と、
前記凹版に樹脂原料を流し込む工程と、
前記樹脂が硬化する前にシート状の繊維材料を前記樹脂に埋め込む工程と、
前記樹脂を硬化させる工程と、
前記凹版から硬化させた前記樹脂を剥離し、前記研磨層を得る工程とを有する、
研磨パッドの製造方法。
［２］ 前記研磨層が、前記凸部と、前記凸部の下に設けた基部とからなり、前記凸部及び前記基部とが同一樹脂により一体成型されている、［１］に記載の研磨パッドの製造方法。
［３］ 前記繊維材料が、織布である、［１］に記載の研磨パッドの製造方法。
［４］ 前記樹脂が光硬化性樹脂である、［１］に記載の研磨パッドの製造方法。
［５］ 樹脂を硬化してなり、凸部を有する研磨層を有する研磨パッドの製造方法であって、
凹凸パターンを形成した凹版を準備する工程と、
前記凹版の上にシート状の繊維材料を配置する工程と、
繊維材料が配置されている状態の凹版に樹脂原料を流し込む工程と、
前記樹脂を硬化させる工程と、
前記凹版から硬化させた前記樹脂を剥離し、前記研磨層を得る工程とを、有する、
研磨パッドの製造方法。
【発明の効果】
【0008】
樹脂の内部に繊維材料を埋め込むことにより、研磨層の凸部の強度が増し、製造時（凹版からの剥離時）及び研磨時に、研磨パッド凸部の脱落を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。
【0011】
本発明の製造方法により得られる研磨層１１は、図３に示すように、上面に設けられた凸部５１と、凸部５１の下に設けた基部５２とからなる研磨層１１を有し、該研磨層１１は凸部５１及び基部５２が同一の樹脂５０により一体成型されており、凹凸パターンを有し、基部５２の樹脂５０内部に繊維材料６が埋め込まれている、研磨パッドである。
なお、本明細書では、繊維材料を樹脂に埋め込むとは、繊維材料の全部または一部を樹脂の中に入れ込むことを指す。
また、便宜上、型に流し込む前の樹脂原料（すなわち硬化前樹脂）及び硬化後の樹脂のいずれも符号５０で表すことにする。
なお、本明細書では、繊維材料を樹脂に埋め込むとは、繊維材料の全部または一部を樹脂の中に入れ込むことを指す。
また、便宜上、型に流し込む前の樹脂原料（すなわち硬化前樹脂）及び硬化後の樹脂のいずれも符号５０で表すことにする。
【0012】
＜＜研磨パッドの製造方法＞＞
本発明の研磨パッドの製造方法の第一態様は、以下の通りである。
すなわち；
樹脂５０を硬化してなり、凸部５１を有する研磨層１１を有する研磨パッドの製造方法であって、
凹凸パターンを形成した凹版７２を準備する工程（Ｓｔｅｐ１）と、
前記凹版７２に樹脂原料５０を流し込む工程（Ｓｔｅｐ２）と、
前記樹脂５０が硬化する前にシート状の繊維材料６を前記樹脂５０に埋め込む工程（Ｓｔｅｐ３）と、
前記樹脂５０を硬化させる工程（Ｓｔｅｐ４）と、
前記凹版７２から硬化させた前記樹脂５０を剥離し、前記研磨層１１を得る工程（Ｓｔｅｐ５）を、有する、研磨パッドの製造方法である。
本発明の研磨パッドの製造方法の第一態様は、以下の通りである。
すなわち；
樹脂５０を硬化してなり、凸部５１を有する研磨層１１を有する研磨パッドの製造方法であって、
凹凸パターンを形成した凹版７２を準備する工程（Ｓｔｅｐ１）と、
前記凹版７２に樹脂原料５０を流し込む工程（Ｓｔｅｐ２）と、
前記樹脂５０が硬化する前にシート状の繊維材料６を前記樹脂５０に埋め込む工程（Ｓｔｅｐ３）と、
前記樹脂５０を硬化させる工程（Ｓｔｅｐ４）と、
前記凹版７２から硬化させた前記樹脂５０を剥離し、前記研磨層１１を得る工程（Ｓｔｅｐ５）を、有する、研磨パッドの製造方法である。
【0013】
なお、本明細書では、繊維材料を樹脂に埋め込むとは、繊維材料の全部または一部を樹脂の中に入れ込むことを指す。
図１に従来の研磨層の製造方法のフローチャートを、図４に本発明の研磨パッド研磨層１１の製造方法（第一態様）のフローチャートを示す。下記説明は、主に、図４に沿っておこなっている。
図１に従来の研磨層の製造方法のフローチャートを、図４に本発明の研磨パッド研磨層１１の製造方法（第一態様）のフローチャートを示す。下記説明は、主に、図４に沿っておこなっている。
【0014】
（Ｓｔｅｐ１）
凹凸パターンを形成した凹版７２を準備する。
凹凸パターンを形成した凹版７２は、凹凸パターンを有する金型、感光性樹脂から成る凹版、シリコーンゴム等から成る凹版、プラスチック材料よりなる凹版等が挙げられ、上面に凸部５１が形成された研磨層１１が得られる限り、特に限定されない。なお、凹版とは、樹脂を流し込む面に凹部を設け、それにより、樹脂材料に凸部を形成できるものである。
凹凸パターンを形成した凹版７２を準備する。
凹凸パターンを形成した凹版７２は、凹凸パターンを有する金型、感光性樹脂から成る凹版、シリコーンゴム等から成る凹版、プラスチック材料よりなる凹版等が挙げられ、上面に凸部５１が形成された研磨層１１が得られる限り、特に限定されない。なお、凹版とは、樹脂を流し込む面に凹部を設け、それにより、樹脂材料に凸部を形成できるものである。
【0015】
なお、凹版７２に樹脂原料５０を流し込む前に、凹版７２に離型剤を塗布する工程を有してもよい。離型剤は凹版７２から硬化した樹脂を剥離できる限り特に限定されず、シリコーン系離型剤、フッ素系離型剤が挙げられ、フッ素系離型剤が好ましい。離型剤の塗布方法は、凹版７２から硬化した樹脂を剥離できる限り特に限定されず、噴霧法、静電塗布法等が挙げられ、噴霧法が好ましい。
【0016】
（Ｓｔｅｐ２）
凹版７２に樹脂原料５０を流し込む。
凹版７２に樹脂原料５０を流し込む方法としては、凹版７２の凹部に樹脂原料５０が充填（流し込み）される態様であれば特に制限されないが、例えば、常温常圧で樹脂原料自身の重さによって凹部に流し込む重力注型法や、凹版７２と樹脂５０を真空容器に入れて減圧し大気圧で凹部に流し込む真空注型法が挙げられる。
樹脂５０を流し込む際に、研磨層１１は、凸部５１及び基部５２を備えるため、凹版７２の凹部のみに樹脂５０を流し込むだけでなく、凹版７２の凸部の高さを超える程度に流し込み、基部５２を形成する必要がある。
凹版７２に樹脂原料５０を流し込む。
凹版７２に樹脂原料５０を流し込む方法としては、凹版７２の凹部に樹脂原料５０が充填（流し込み）される態様であれば特に制限されないが、例えば、常温常圧で樹脂原料自身の重さによって凹部に流し込む重力注型法や、凹版７２と樹脂５０を真空容器に入れて減圧し大気圧で凹部に流し込む真空注型法が挙げられる。
樹脂５０を流し込む際に、研磨層１１は、凸部５１及び基部５２を備えるため、凹版７２の凹部のみに樹脂５０を流し込むだけでなく、凹版７２の凸部の高さを超える程度に流し込み、基部５２を形成する必要がある。
【0017】
樹脂５０は、凹凸パターンを有する樹脂層１１を研磨面として用いた研磨パッドが得られる限り、特に限定されないが、硬化性樹脂組成物が好ましい。
硬化性樹脂組成物としては、特に制限されないが、例えば、熱硬化性樹脂；ＵＶ硬化性樹脂；光重合開始剤及び重合性化合物を含む光硬化性樹脂組成物；熱重合開始剤及び重合性化合物を含む熱硬化性樹脂組成物；２液混合型の硬化樹脂を含む硬化性樹脂組成物等が挙げられる。また、硬化性樹脂組成物は、必要に応じて、重合性官能基を２以上有する架橋剤等を含んでもよい。
硬化性樹脂組成物としては、特に制限されないが、例えば、熱硬化性樹脂；ＵＶ硬化性樹脂；光重合開始剤及び重合性化合物を含む光硬化性樹脂組成物；熱重合開始剤及び重合性化合物を含む熱硬化性樹脂組成物；２液混合型の硬化樹脂を含む硬化性樹脂組成物等が挙げられる。また、硬化性樹脂組成物は、必要に応じて、重合性官能基を２以上有する架橋剤等を含んでもよい。
【0018】
熱硬化性樹脂としては、特に限定されないが、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ホルムアルデヒド樹脂等が挙げられる。
【0019】
ＵＶ硬化性樹脂としては、特に限定されないが、例えば、数平均分子量１０００～１００００程度のプレポリマーが好ましく、材料としては、イソシアヌレート系樹脂、アクリル（メタクリル）系エステル樹脂やそのウレタン変性樹脂、チオコール系樹脂等が挙げられ、適宜用途に応じて反応性希釈剤や有機溶剤を用いることができる。
【0020】
光重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン系化合物、アセトフェノン系化合物、チオチサントン系化合物が挙げられる。また、熱重合開始剤としては、例えば、２，２’－アゾビスブチロニトリルのようなアゾ化合物；メチルエチルケトンパーオキサイド、過酸化ベンゾイル（ＢＰＯ）などの過酸化物が挙げられる。
【0021】
具体的な樹脂としては、例えば、（メタ）アクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、及びマレイン酸などの重合性不飽和基を有する不飽和カルボン酸；（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート（ビニルエステル樹脂）、ウレタン（メタ）アクリレート、ポリエステル（メタ）アクリレート等の重合性不飽和基を有する不飽和カルボン酸エステル；不飽和基を有するポリエステル；重合性不飽和基を有するポリエーテル；重合性不飽和基を有するポリアミド；重合性不飽和基を有するウレタン；スチレン等の重合性不飽和基を有する芳香族系化合物が挙げられる。
【0022】
また、２液混合型の硬化樹脂としては、特に限定されないが、例えば、異なる物性のプレポリマーを用いることができ、エポキシ樹脂や、不飽和ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂などが挙げられる。
【0023】
このなかでも、所望の形状に硬化させやすく、凹版７２の耐熱性を考慮する観点から、常温にて硬化が進むものが好ましい。このような硬化性樹脂組成物としては、特に制限されないが、例えば、常温にて作用する重合開始剤を含む硬化性樹脂組成物、光照射により硬化するＵＶ硬化性樹脂組成物及び光硬化性樹脂組成物、２液を混合することにより硬化する混合型の硬化性樹脂組成物が挙げられる。
また、研磨（ラッピング）性能としては、耐熱性の高い（変形温度が高い）ビニルエステル樹脂又は不飽和ポリエステル樹脂が好ましい。
また、研磨（ラッピング）性能としては、耐熱性の高い（変形温度が高い）ビニルエステル樹脂又は不飽和ポリエステル樹脂が好ましい。
【0024】
（Ｓｔｅｐ３）
樹脂５０が硬化する前にシート状の繊維材料６を樹脂５０に埋め込む工程について説明する。
樹脂５０が硬化する前にシート状の繊維材料６を樹脂５０に埋め込む方法としては、樹脂５０に繊維材料６を埋め込めれば特に限定されないが、例えば、樹脂５０を凹版７２に流し込んだあと、硬化する前の粘度の低い状態の樹脂５０にシート状の繊維材料６を配置し、自重で、または手などにより加圧して樹脂５０の中に繊維材料６を埋め込む方法が考えられる。
繊維材料６と凹版７２との位置関係は、図４に示すように、繊維材料６が凹版７２の凹凸パターンに接しないようにしてもよいし、繊維材料６が凹版７２の凹凸パターンに接するようにしてもよい。
樹脂５０が硬化する前にシート状の繊維材料６を樹脂５０に埋め込む工程について説明する。
樹脂５０が硬化する前にシート状の繊維材料６を樹脂５０に埋め込む方法としては、樹脂５０に繊維材料６を埋め込めれば特に限定されないが、例えば、樹脂５０を凹版７２に流し込んだあと、硬化する前の粘度の低い状態の樹脂５０にシート状の繊維材料６を配置し、自重で、または手などにより加圧して樹脂５０の中に繊維材料６を埋め込む方法が考えられる。
繊維材料６と凹版７２との位置関係は、図４に示すように、繊維材料６が凹版７２の凹凸パターンに接しないようにしてもよいし、繊維材料６が凹版７２の凹凸パターンに接するようにしてもよい。
【0025】
繊維材料６を樹脂５０に埋め込む時機は、凹版７２に樹脂原料５０を流し込む工程中や流し込んだ後等が挙げられるが、樹脂５０に埋め込むことが可能であれば特に限定されず、樹脂原料５０、繊維材料６の材料や強度の調整によって異なる。
【0026】
本発明の研磨パッドの研磨層１１の基部５２の樹脂５０に埋め込まれている繊維材料６は、糸状、束状、綿状、布状等が挙げられ、布状が好ましい。布状の繊維材料は、織布、編布、不織布等が挙げられ、樹脂強度を高めるため、織布や編布が好ましく、特にメッシュ生地が好ましい。
【0027】
繊維材料６の材料は、有機繊維、無機繊維、合成繊維、半合成繊維、再生繊維等が挙げられる。有機繊維としては、例えば、セルロース、炭素繊維、パルプ、キチン、キトサン等の天然物由来の繊維等が挙げられるがこれらに限定されない。無機繊維としては、例えば、ガラス繊維、岩石繊維、金属繊維等が挙げられるがこれらに限定されない。合成繊維としては、例えば、ナイロン、ビニロン、ビニリデン、ポリエステル、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなど）、ポリウレタン、アクリル、ポリ塩化ビニル、アラミド等が挙げられるがこれらに限定されない。半合成繊維としては、アセテート、トリアセテート、プロミックス等が挙げられるがこれらに限定されない。再生繊維としては、例えば、レーヨン、キュプラ、ポリノジックレーヨン、リヨセル、テンセル等が挙げられるがこれらに限定されない。本発明の研磨パッドの研磨層１１の基部５２の樹脂５０に埋め込まれている繊維材料６は、入手しやすさや加工のしやすさの観点から、ポリエチレン又はポリプロピレンが好ましい。
【0028】
繊維材料６の繊維径は、１００μｍ以上、３００μｍ以下で、より好ましくは１５０μｍ以上、２５０μｍ以下である。繊維材料６の繊維径が上記範囲内であると、樹脂５０の骨格材として機能し研磨層１１の強度を上げることができる。繊維径が１００μｍ未満であると強度不足となる恐れがあり、繊維径が３００μｍより大きいと樹脂５０内部に組み込む際に、周りから空気が入る原因などとなる。
【0029】
繊維材料６の目開きは、１０μｍ以上、７００μｍ以下で、より好ましくは３０μｍ以上、５２０μｍ以下である。繊維材料６の目開きが上記範囲内であることにより、樹脂中に程良く組み込まれ樹脂５０の強度を上げることができる。目開きが１０μｍ未満であると樹脂５０が馴染みにくくなってしまい、目開きが７００μｍより大きいと骨格材として機能せず研磨層１１の強度不足となってしまう。
【0030】
繊維材料６の厚さは、１００μｍ以上、５００μｍ以下で、より好ましくは１５０μｍ以上、３００μｍ以下である。前記繊維材料６の厚さが上記範囲内であることにより、研磨パッドとしての研磨性能を損なうことなく研磨層１１の強度を上げることができる。
【0031】
また、樹脂５０に繊維材料６を埋め込んだ後、樹脂５０を硬化させる前に、樹脂５０の凹版７２と接する面と反対側の面に基材を接合させる工程をさらに有していてもよい。基材を用いることにより、基材と凹版７２で樹脂５０を挟んだ状態で、樹脂５０を硬化させることになる。これにより、得られる硬化物の厚さの均一性が向上したり、得られる硬化物の裏面（凹版７２と接する面と反対側の面）の平坦性がより向上したりする傾向にある。
【0032】
（Ｓｔｅｐ４）
樹脂原料５０を硬化させる工程について説明する。
樹脂原料５０を硬化させる方法としては、各々の樹脂原料５０に適した方法であれば特に制限されないが、例えば、紫外線などを照射する光硬化方法、熱を加える熱硬化方法（常温で放置する方法も含む）、又は２液混合型のように混合して放置する方法等が挙げられる。使用する装置としては、光を照射する装置等を使用する方法や恒温装置を使用する方法が挙げられ、光を照射する装置としては、光硬化性樹脂が硬化する光の波長を含む波長範囲の光を発する装置であれば特に限定されるものではなく、例えば、紫外線照射装置が挙げられる。
照射する光としては、樹脂原料５０を硬化させることが可能なものであれば特に制限されないが、例えば、紫外線などが挙げられる。また、このような光を発する光源としては、高圧水銀ランプ、ＵＶ－ＬＥＤランプ、ブラックライト蛍光ランプ（ＢＬＢ）などが挙げられるが、この中でもＢＬＢが好ましい光を照射する方向は、プラスチック凹版７２の下面７２Ａ側から照射する方向、樹脂原料５０の上面５０Ａ側から照射する方向のいずれでもよい。下面７２Ａ側から照射すると、凸部５１に十分に光をあてることができため、凸部５１の硬化が十分になる。紫外線照射の波長は２００ｎｍ～４００ｎｍが好ましく、照射時間は３分～３０分が好ましい。
熱を加える熱硬化方法としては、樹脂原料５０を流し込んだ状態の凹版７２を炉に入れて加熱する方法、凹版７２をあらかじめ加熱しておいて樹脂原料５０を流しいれる方法等が挙げられる。
樹脂原料５０を硬化させる時機としては、繊維材料６を硬化前の樹脂５０中に埋め込んだ後に硬化させるのが好ましい。
樹脂原料５０を硬化させる工程について説明する。
樹脂原料５０を硬化させる方法としては、各々の樹脂原料５０に適した方法であれば特に制限されないが、例えば、紫外線などを照射する光硬化方法、熱を加える熱硬化方法（常温で放置する方法も含む）、又は２液混合型のように混合して放置する方法等が挙げられる。使用する装置としては、光を照射する装置等を使用する方法や恒温装置を使用する方法が挙げられ、光を照射する装置としては、光硬化性樹脂が硬化する光の波長を含む波長範囲の光を発する装置であれば特に限定されるものではなく、例えば、紫外線照射装置が挙げられる。
照射する光としては、樹脂原料５０を硬化させることが可能なものであれば特に制限されないが、例えば、紫外線などが挙げられる。また、このような光を発する光源としては、高圧水銀ランプ、ＵＶ－ＬＥＤランプ、ブラックライト蛍光ランプ（ＢＬＢ）などが挙げられるが、この中でもＢＬＢが好ましい光を照射する方向は、プラスチック凹版７２の下面７２Ａ側から照射する方向、樹脂原料５０の上面５０Ａ側から照射する方向のいずれでもよい。下面７２Ａ側から照射すると、凸部５１に十分に光をあてることができため、凸部５１の硬化が十分になる。紫外線照射の波長は２００ｎｍ～４００ｎｍが好ましく、照射時間は３分～３０分が好ましい。
熱を加える熱硬化方法としては、樹脂原料５０を流し込んだ状態の凹版７２を炉に入れて加熱する方法、凹版７２をあらかじめ加熱しておいて樹脂原料５０を流しいれる方法等が挙げられる。
樹脂原料５０を硬化させる時機としては、繊維材料６を硬化前の樹脂５０中に埋め込んだ後に硬化させるのが好ましい。
【0033】
（Ｓｔｅｐ５）
硬化した樹脂５０を凹版７２から剥離することにより、研磨層１１を得る。剥離の方法は、研磨層１１の端部を持ち、凹版７２から取り除くように剥がすなどの方法が挙げられる。得られた研磨層１１は凹版７２から転写された凹凸パターンを有し、その凹凸パターンの凸部５１の表面は、被研磨物を研磨するための研磨面となる。
硬化した樹脂５０を凹版７２から剥離することにより、研磨層１１を得る。剥離の方法は、研磨層１１の端部を持ち、凹版７２から取り除くように剥がすなどの方法が挙げられる。得られた研磨層１１は凹版７２から転写された凹凸パターンを有し、その凹凸パターンの凸部５１の表面は、被研磨物を研磨するための研磨面となる。
【0034】
得られた研磨層１１の曲げ強さは、３０ＭＰａ以上であり、好ましくは３０～１０００ＭＰａであり、より好ましくは４０～９００ＭＰａであり、さらに好ましくは５０～８００ＭＰａである。曲げ強さは、ＪＩＳ Ｋ７２０３に準じて行った測定により得られるものである。曲げ強さが上記範囲内であることにより、凹版７２から研磨層１１を剥離する際に研磨層１１の破損や変形を抑制することができる。
【0035】
また、研磨層１１が、凸部５１と凸部５２の下に設けた基部５２とからなり、基部５２及び凸部５１とが同一樹脂で一体成型されており、凹凸パターンを有するものであることが好ましい。凸部５１と基部５２とが一体成型されたことにより、凸部５１と基部５２を接合する工程がなくなり、コストを削減することができる。また、凸部５１と基部５２を接着する場合に比べて、接合強度が高くなり、凸部５１が基部５２から取れにくくなる。なお、研磨層１１の凸部５１がある面が研磨面になる。
【0036】
本発明の研磨パッドの研磨層１１の凹凸パターンの凸部５１の高さの平均は、０．３ｍｍ以上、１．５ｍｍ以下であることが好ましく、０．８ｍｍ以上、１．２ｍｍ以下であることがより好ましい。凸部５１の高さの平均が０．３ｍｍ未満であると研磨パッドとしての製品寿命（ライフ）が短くなってしまい、１．５ｍｍより大きいと製造時に脱落・損傷してしまうおそれがある。
なお、本明細書では、図３のα（基部５２における凸部５１側の面から凸部５１の最も高いところまでの距離）を凸部の高さということにする。
研磨層１１の凸部５１の形状は、本例では四角錐台であるが、円錐台、略円錐台、だ円錐台などの錐台状、または四角柱、円柱、略円柱、だ円柱などの柱状であってもよい。
なお、本明細書では、図３のα（基部５２における凸部５１側の面から凸部５１の最も高いところまでの距離）を凸部の高さということにする。
研磨層１１の凸部５１の形状は、本例では四角錐台であるが、円錐台、略円錐台、だ円錐台などの錐台状、または四角柱、円柱、略円柱、だ円柱などの柱状であってもよい。
【0037】
次に本発明の製造方法の第二態様を説明する。第二態様は以下のとおりである。
樹脂５０を硬化してなり、凸部５１を有する研磨層１１を有する研磨パッドの製造方法であって、
凹凸パターンを形成した凹版７２を準備する工程と、
前記凹版７２の上にシート状の繊維材料６を配置する工程と、
繊維材料６が配置されている状態の凹版７２に樹脂原料５０を流し込む工程と、
前記樹脂５０を硬化させる工程と、
前記凹版７２から硬化させた前記樹脂５０を剥離し、前記研磨層１１を得る工程とを、有する、
研磨パッドの製造方法。
樹脂５０を硬化してなり、凸部５１を有する研磨層１１を有する研磨パッドの製造方法であって、
凹凸パターンを形成した凹版７２を準備する工程と、
前記凹版７２の上にシート状の繊維材料６を配置する工程と、
繊維材料６が配置されている状態の凹版７２に樹脂原料５０を流し込む工程と、
前記樹脂５０を硬化させる工程と、
前記凹版７２から硬化させた前記樹脂５０を剥離し、前記研磨層１１を得る工程とを、有する、
研磨パッドの製造方法。
【0038】
第二態様は第一態様と多くの部分を共通するが、第二態様は、凹版７２に樹脂５０を流し込む前にシート状繊維材料６を配置し、その後、樹脂５０を流しこむ。このようにすることにより、シート状の繊維材料６を埋め込む必要がないが、樹脂５０を流しこむときに、シート状繊維材料６が流されないようにする必要がある。
【0039】
シート状の繊維材料６がメッシュ生地のように目開きがある場合は、第二態様が好適に用いられる。
【0040】
図５には、図３とは別の形状の研磨層１１を示す。図５の研磨層１１と異なる点は凸部５１とは反対側に凹部５３を備える。凹部５３を備えることで、さらなる軽量化と、費用の削減を実現することができる。凹部５３は、上記Ｓｔｅｐ２の工程において、凸部５１を形成する箇所に意図的に樹脂量を減らす方法や、Ｓｔｅｐ３の工程の後に、上方から凹部５３に対応する型を押し付けることで、凹部５３を設けることができる。凹部５３の形状は、特に限定されるものではなく、図５のように、角を有する形状（例えば四角錐台）であってもよいし、曲面を有する形状（例えばドーム状）であってもよい。
【実施例0041】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
【0042】
各実施例及び比較例において、特段の指定のない限り、「部」とは「質量部」を意味するものとする。
【0043】
（研磨パッドの製造）
【0044】
（研磨パッド１の製造）
ポリプロピレン樹脂シートを真空成形することにより、高さ０．８５ｍｍを有し、底辺が１．５ｍｍ角の四角錐台形状の凹部を複数有する凹版７２を作製した。
次に、この凹版７２に、不飽和ポリエステル樹脂（製品名：リゴラック、株式会社レゾナック製）を９０部流し込んだ。硬化させる前に繊維材料６としてポリプロピレンからなる繊維径１５０μｍ、目開き３０μｍ、厚み３００μｍのメッシュ生地を樹脂５０の上から内部に沈ませ、基部５２に繊維材料６が入り込むようにした。
３０分かけて樹脂５０を室温（２５℃）で硬化させたのち、凹版７２から樹脂５０を剥離させることにより凹版７２を取り除き、研磨パッド１を製造した。
ポリプロピレン樹脂シートを真空成形することにより、高さ０．８５ｍｍを有し、底辺が１．５ｍｍ角の四角錐台形状の凹部を複数有する凹版７２を作製した。
次に、この凹版７２に、不飽和ポリエステル樹脂（製品名：リゴラック、株式会社レゾナック製）を９０部流し込んだ。硬化させる前に繊維材料６としてポリプロピレンからなる繊維径１５０μｍ、目開き３０μｍ、厚み３００μｍのメッシュ生地を樹脂５０の上から内部に沈ませ、基部５２に繊維材料６が入り込むようにした。
３０分かけて樹脂５０を室温（２５℃）で硬化させたのち、凹版７２から樹脂５０を剥離させることにより凹版７２を取り除き、研磨パッド１を製造した。
【0045】
（研磨パッド２の製造）
研磨パッドの材料を不飽和ポリエステル樹脂の代わりにビニルエステル樹脂（製品名：リポキシ、株式会社レゾナック製）を用い、メッシュ生地の材料をポリプロピレン繊維の代わりにポリエチレン繊維を用いた以外は、研磨パッド１と同様の方法で、研磨パッド２を製造した。
研磨パッドの材料を不飽和ポリエステル樹脂の代わりにビニルエステル樹脂（製品名：リポキシ、株式会社レゾナック製）を用い、メッシュ生地の材料をポリプロピレン繊維の代わりにポリエチレン繊維を用いた以外は、研磨パッド１と同様の方法で、研磨パッド２を製造した。
【0046】
なお、研磨パッド２の製造において、研磨パッドの材料及びメッシュ生地の材料を変更しても、ポリプロピレン樹脂からなるプラスチック凹版を用いて、研磨パッド１同様研磨パッドを製造することもできることを確認した。
【0047】
（凹版からの剥離時）
剥離ローラーを用いて、凹版７２から樹脂５０の剥離実験を行った。剥離ローラーとしては、例えば特開平９－１１４３８４号公報に記載されている粘着テープと棒状の剥離ローラーを組み合わせたものなどが用いられる。上記実施例によるメッシュ生地を基部５２に含むもの、及びメッシュ生地を基部５２に含まないものに対し、凹版７２と樹脂５０との剥離が可能な条件にて剥離実験を行ったところ、メッシュ生地を基部５２に含まないものは凸部５１の脱落や損傷が見られたのに対し、ポリプロピレン樹脂からなるプラスチック凹版７２を用いて得られた研磨パッド１及び研磨パッド２については、剥離時に凸部５１の脱落や損傷は見られなかった。
剥離ローラーを用いて、凹版７２から樹脂５０の剥離実験を行った。剥離ローラーとしては、例えば特開平９－１１４３８４号公報に記載されている粘着テープと棒状の剥離ローラーを組み合わせたものなどが用いられる。上記実施例によるメッシュ生地を基部５２に含むもの、及びメッシュ生地を基部５２に含まないものに対し、凹版７２と樹脂５０との剥離が可能な条件にて剥離実験を行ったところ、メッシュ生地を基部５２に含まないものは凸部５１の脱落や損傷が見られたのに対し、ポリプロピレン樹脂からなるプラスチック凹版７２を用いて得られた研磨パッド１及び研磨パッド２については、剥離時に凸部５１の脱落や損傷は見られなかった。
【産業上の利用可能性】
【0048】
本発明の研磨パッドの製造方法は、光学材料、半導体デバイス、ハードディスク用のガラス基板等のラッピングや研磨に用いる研磨パッドを製造する方法として、産業上の利用可能性を有する。
【0049】
１１ 研磨層
７２ 凹版
７２Ａ 凹版下面
５０ 樹脂原料
５０Ａ 樹脂原料上面
５１ 凸部
５２ 基部
５３ 凹部
６ 繊維材料
Ｃ９ 凸部の脱落
７２ 凹版
７２Ａ 凹版下面
５０ 樹脂原料
５０Ａ 樹脂原料上面
５１ 凸部
５２ 基部
５３ 凹部
６ 繊維材料
Ｃ９ 凸部の脱落
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
