(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-07-09
(45)【発行日】2024-07-18
(54)【発明の名称】研磨ユニット、研磨装置、及び研磨パッドの製造方法
(51)【国際特許分類】
B24B 37/12 20120101AFI20240710BHJP
B24B 37/22 20120101ALI20240710BHJP
B24B 37/24 20120101ALI20240710BHJP
B24B 37/10 20120101ALI20240710BHJP
H01L 21/304 20060101ALI20240710BHJP
B32B 5/02 20060101ALI20240710BHJP
【ＦＩ】
B24B37/12 D
B24B37/22
B24B37/24 E
B24B37/10
H01L21/304 622F
B32B5/02 Z
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2020056515
(22)【出願日】2020-03-26
(65)【公開番号】P2021154427
(43)【公開日】2021-10-07
【審査請求日】2023-02-10
(73)【特許権者】
【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】110000338
【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ
(72)【発明者】
【氏名】立野 哲平
(72)【発明者】
【氏名】松岡 立馬
(72)【発明者】
【氏名】栗原 浩
(72)【発明者】
【氏名】鳴島 さつき
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼見沢 大和
【審査官】亀田 貴志
(56)【参考文献】
【文献】特開２００２－０３６０９７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０９－２７７１６３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－０３６０９８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２４Ｂ ３７／００ － ３７／３４
Ｈ０１Ｌ ２１／３０４
Ｂ３２Ｂ ５／０２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
研磨パッドと、定盤とを備える研磨ユニットであって、前記研磨パッドは、研磨層と、第１の接着層と、不織布を含む基材層と、第２の接着層とがこの順で積層してなり、
前記研磨パッドは前記第２の接着層を介して前記定盤に貼り付けられており、
前記基材層の直径は、前記研磨層の直径よりも小さく、かつ、前記定盤の直径よりも大きく、
前記第２の接着層の直径は、前記基材層の直径以下であり、
前記定盤側から平面視したときに、前記基材層は、前記研磨層よりも内側に収まるように配置されており、前記定盤は、前記基材層よりも内側に収まるように配置されている、研磨ユニット。
【請求項2】
前記基材層の直径と、前記定盤の直径との差は、１ｍｍ以上、２０ｍｍ以下である、請求項１に記載の研磨ユニット。
【請求項3】
前記基材層の直径と、前記研磨層の直径との差は、１ｍｍ以上、１０ｍｍ以下である、請求項１又は２に記載の研磨ユニット。
【請求項4】
前記研磨パッドは、前記基材層の外周側面と、前記第２の接着層の外周側面とを囲むリング状の枠体及びシール部の何れか一方をさらに有し、前記枠体及び前記シール部の何れか一方は、前記基材層の外周側面と、前記第２の接着層の外周側面と、前記第１の接着層の前記基材層側の面における前記基材層と接触していない領域とを被覆している、請求項１～３の何れか１項に記載の研磨ユニット。
【請求項5】
請求項１～４の何れか１項に記載の研磨ユニットを備える、研磨装置。
【請求項6】
研磨層と基材層とを有する研磨パッドの製造方法であって、研磨シートと、第１の接着シートと、不織布を含む基材シートと、第２の接着シートとがこの順で積層された積層パッドを得る積層工程と、
前記積層パッドを前記研磨層の形状に裁断する裁断刃及び前記積層パッドに前記基材層の形状に切り込みを入れる切り込み刃を基盤上に有する抜型を、前記第２の接着シート側から前記積層パッドに差し込み、前記積層パッドを裁断する裁断工程と、を含み、
前記切り込み刃は前記裁断刃よりも内側に設けられており、前記裁断刃の高さが前記積層パッドの厚さ以上であり、前記切り込み刃の高さが前記基材シートの厚さと前記第２の接着シートの厚さとの合計の厚さ以上であり、かつ前記裁断刃と前記切り込み刃の高さとの差が前記研磨シートの厚さ又は前記研磨シートの厚さと前記第１の接着シートの厚さとの合計の厚さと同一であり、
前記研磨層の形状に裁断された前記積層パッドから、前記切り込みよりも外側部分の前記基材シート及び前記第２の接着シートを剥ぎ取ることで前記研磨パッドを得る剥ぎ取り工程をさらに含む、研磨パッドの製造方法。
【請求項7】
前記切り込み刃は、前記裁断刃からの距離が均一となるように設けられている、請求項６に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、研磨ユニット、研磨装置、研磨パッド、及び研磨パッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
一般的に研磨パッドは、被研磨材料と接触する研磨層と、研磨層を支持し、研磨層と平面形状及び大きさが同一である基材層とを両面テープで貼り合わせた積層構造となっている。研磨工程では、研磨パッドの中央部に研磨スラリーを供給し、被研磨材料と研磨パッドとを相対移動させることで研磨を行うが、研磨スラリーが基材層の外周側面から内部に浸透し、両面テープが基材層から剥離するという問題点がある。この問題を解消するための技術として、特許文献１には、研磨層と下層とを備える研磨パッドであって、下層に撥水処理が施されている研磨パッドが開示されている。また、特許文献２には、パッド本体よりもサイズの小さい下地層の周側面に防水層が設けられた研磨パッドが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２００４－３１１７２２号公報
【文献】特開２００２－３６０９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献１に記載の発明では、下層表面に撥水処理を施すことにより、下層と両面テープとの接着性が低下するという問題がある。また、特許文献２に記載の発明では、研磨パッドを研磨装置の定盤に貼り付ける際に、パッド本体が下地層よりも大きいため、定盤と接着する下地層を目視で確認できない。そのため、研磨パッドが定盤からずれた状態で貼り合わされてしまう場合がある。研磨パッドが定盤からずれた状態で研磨した場合、重心がずれるため、研磨性能が低下するという問題点がある。
【0005】
本発明の一態様は、基材層への研磨スラリーの浸透を低減し、かつ研磨性能の低下を防ぐことができる研磨ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る研磨ユニットは、研磨パッドと、定盤とを備える研磨ユニットであって、前記研磨パッドは、研磨層と、第１の接着層と、不織布を含む基材層と、第２の接着層とがこの順で積層してなり、前記研磨パッドは前記第２の接着層を介して前記定盤に貼り付けられており、前記基材層の直径は、前記研磨層の直径よりも小さく、かつ、前記定盤の直径よりも大きく、前記定盤側から平面視したときに、前記基材層は、前記研磨層よりも内側に収まるように配置されており、前記定盤は、前記基材層よりも内側に収まるように配置されている。
【0007】
前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る研磨パッドは、研磨層と、第１の接着層と、不織布を含む基材層と、第２の接着層とがこの順で同心円上に積層してなり、前記基材層の直径が、前記研磨層の直径よりも小さい。
【0008】
前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る研磨パッドの製造方法は、研磨層と基材層とを有する研磨パッドの製造方法であって、研磨シートと、第１の接着シートと、不織布を含む基材シートと、第２の接着シートとがこの順で積層された積層パッドを得る積層工程と、前記積層パッドを前記研磨層の形状に裁断する裁断刃及び前記積層パッドに前記基材層の形状に切り込みを入れる切り込み刃を基盤上に有する抜型を、前記第２の接着シート側から前記積層パッドに差し込み、前記積層パッドを裁断する裁断工程と、を含み、前記切り込み刃は前記裁断刃よりも内側に設けられており、前記裁断刃の高さが前記積層パッドの厚さ以上であり、前記切り込み刃の高さが前記基材シートの厚さと前記第２の接着シートの厚さとの合計の厚さ以上であり、かつ前記裁断刃と前記切り込み刃の高さとの差が前記研磨シートの厚さ又は前記研磨シートの厚さと前記第１の接着シートの厚さとの合計の厚さと同一であり、前記研磨層の形状に裁断された前記積層パッドから、前記切り込みよりも外側部分の前記基材シート及び前記第２の接着シートを剥ぎ取ることで前記研磨パッドを得る剥ぎ取り工程をさらに含む。
【発明の効果】
【0009】
本発明の一態様によれば、基材層への研磨スラリーの浸透を低減し、かつ研磨性能の低下を防ぐことができる研磨ユニットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明の実施形態１に係る研磨装置の構成を示す模式図である。
【図2】本発明の実施形態１に係る研磨ユニットの構成を示す断面図である。
【図3】本発明の実施形態１に係る研磨パッドの製造方法に用いる抜型を示す上面図である。
【図4】本発明の実施形態１に係る研磨パッドの製造方法に用いる抜型の断面図である。
【図5】本発明の実施形態１に係る研磨パッドの製造方法を示す模式図である。
【図6】本発明の実施形態２に係る研磨ユニットの構成を示す断面図である。
【図7】本発明の実施形態３に係る研磨ユニットの構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。
【0012】
〔実施形態１〕
［研磨装置］
図１は、本実施形態に係る研磨装置の構成を示す模式図である。図１に示すように、研磨装置１は、研磨ユニット１０ａと、保持ユニット２０と、研磨スラリー供給部３０とを備えている。
［研磨装置］
図１は、本実施形態に係る研磨装置の構成を示す模式図である。図１に示すように、研磨装置１は、研磨ユニット１０ａと、保持ユニット２０と、研磨スラリー供給部３０とを備えている。
【0013】
研磨ユニット１０ａは、保持ユニット２０に保持された被研磨材料４０を研磨するためのユニットである。保持ユニット２０は、研磨ユニット１０ａの上方に配置され、被研磨材料４０を保持するためのユニットである。研磨スラリー供給部３０は、研磨ユニット１０ａの研磨層１０１の表面である研磨面１０１ａ上に研磨スラリーを供給する部材である。
【0014】
被研磨材料４０は、研磨する面が研磨ユニット１０ａに接触し、研磨ユニット１０ａと保持ユニット２０との間に挟まれるように保持ユニット２０により保持される。この状態で研磨ユニット１０ａ及び保持ユニット２０が回転することにより、研磨ユニット１０ａが被研磨材料４０を研磨することができる。
【0015】
研磨装置１は、例えば、光学材料、半導体デバイス、及びハードディスク用基板等の研磨に用いることができ、特に半導体ウエハの上に酸化物層及び金属層等が形成されたデバイスの研磨に好適に用いることができる。
【0016】
（研磨ユニット）
図２は、本実施形態に係る研磨ユニット１０ａの構成を示す断面図である。図２に示すように、研磨ユニット１０ａは、研磨パッド１００ａと、定盤１５０とを備えている。また、研磨パッド１００ａは、研磨層１０１と、第１の接着層１０２と、基材層１０３と、第２の接着層１０４とがこの順に積層された構成を有している。研磨パッド１００ａは、第２の接着層１０４を介して定盤１５０に貼り付けられている。
図２は、本実施形態に係る研磨ユニット１０ａの構成を示す断面図である。図２に示すように、研磨ユニット１０ａは、研磨パッド１００ａと、定盤１５０とを備えている。また、研磨パッド１００ａは、研磨層１０１と、第１の接着層１０２と、基材層１０３と、第２の接着層１０４とがこの順に積層された構成を有している。研磨パッド１００ａは、第２の接着層１０４を介して定盤１５０に貼り付けられている。
【0017】
図２に示すように、基材層１０３の直径は、研磨層１０１の直径よりも小さく、定盤１５０側から平面視したときに、基材層１０３は、研磨層１０１よりも内側に収まるように、配置されている。当該構成であることにより、研磨層と基材層とが同一の直径である場合と比して、研磨中に基材層１０３の側面に到達する研磨スラリーの量が低減する。そのため、基材層１０３に撥水処理が施されていなくても、基材層１０３への研磨スラリーの浸透を低減することができる。基材層１０３への研磨スラリーの浸透を低減するとこにより、基材層１０３と第１の接着層１０２との接着、基材層１０３と第２の接着層１０４との接着を維持することができる。基材層１０３の直径と、研磨層１０１の直径との差は、基材層１０３への研磨スラリーの浸透を低減する観点から、１ｍｍ以上であることが好ましく、１．５ｍｍ以上であることがより好ましく、２ｍｍ以上であることがさらに好ましい。また、当該差は、研磨層１０１が基材層１０３から剥がれ難くする観点から、１０ｍｍ以下であることが好ましく、７．５ｍｍ以下であることがより好ましく、５ｍｍ以下であることがさらに好ましい。
【0018】
また、本実施形態においては、研磨層１０１と、基材層１０３とは、同心円上に積層されている。当該構成であることにより、研磨層１０１の縁からの基材層１０３までの距離が均一になり、研磨スラリーの基材層１０３への到達を均一に防ぐことができる。
【0019】
基材層１０３の直径は、定盤１５０の直径よりも大きい。これは研磨パッド１００ａを定盤１５０に貼り合わせる際の問題を解消するために採用された構成である。すなわち当該構成であることにより、研磨パッド１００ａを定盤１５０に貼り合わせる際に、定盤１５０と研磨パッド１００ａとのずれを防ぐことができる。基材層１０３の直径と、定盤１５０の直径との差は、定盤１５０と研磨パッド１００ａとの貼り合わせのずれを防ぐ観点から、１ｍｍ以上であることが好ましく、２ｍｍ以上であることがより好ましく、３ｍｍ以上であることがさらに好ましい。また、当該差は、研磨パッド１００ａが定盤１５０から剥がれ難くする観点から、２０ｍｍ以下であることが好ましく、１７ｍｍ以下であることがより好ましく、１３ｍｍ以下であることがさらに好ましい。
【0020】
定盤１５０側から平面視したときに、定盤１５０は、基材層１０３よりも内側に収まるように配置されている。当該構成であることにより、研磨パッド１００ａが定盤１５０から剥がれ難くすることができる。また、定盤１５０側から平面視したときに、定盤１５０と基材層１０３とは同心円となっている。しかしながら、本発明はこれに限定されず、定盤１５０側から平面視したときに、定盤１５０が基材層１０３よりも内側に収まるように配置されていれば、定盤１５０の中心と基材層１０３の中心とは、ずれていてもよい。
【0021】
（研磨パッド）
研磨パッド１００ａは、一般的な研磨パッドと同様に使用することができる。例えば、研磨パッド１００ａを回転させながら研磨層１０１を被研磨材料４０に押し当てて研磨することもできるし、被研磨材料４０を回転させながら研磨層１０１に押し当てて研磨することもできる。
研磨パッド１００ａは、一般的な研磨パッドと同様に使用することができる。例えば、研磨パッド１００ａを回転させながら研磨層１０１を被研磨材料４０に押し当てて研磨することもできるし、被研磨材料４０を回転させながら研磨層１０１に押し当てて研磨することもできる。
【0022】
（研磨層）
研磨層１０１は、被研磨材料４０を研磨する層である。研磨層１０１は、研磨ユニット１０ａにおいて、被研磨材料４０に直接接する位置に配置されている。研磨層１０１の表面である研磨面１０１ａには、研磨スラリーを滞留させ易くするための孔もしくは溝、又は研磨スラリーを排出し易くするための溝が形成されていてもよい。
研磨層１０１は、被研磨材料４０を研磨する層である。研磨層１０１は、研磨ユニット１０ａにおいて、被研磨材料４０に直接接する位置に配置されている。研磨層１０１の表面である研磨面１０１ａには、研磨スラリーを滞留させ易くするための孔もしくは溝、又は研磨スラリーを排出し易くするための溝が形成されていてもよい。
【0023】
研磨層１０１の材質は、被研磨材料４０を研磨することができるものであればよく、被研磨材料４０の種類に応じて適宜選択することができる。例えば、光学材料、半導体デバイス、及びハードディスク用基板等を好適に研磨することができる観点から、研磨層１０１の材質は、発泡ポリウレタン樹脂であることが好ましい。
【0024】
研磨層１０１の直径は、研磨する対象となる被研磨材料４０の大きさに応じて適宜選択することができ、例えば、７００ｍｍ以上、あるいは７５０ｍｍ以上であり得、８５０ｍｍ以下、あるいは８００ｍｍ以下であり得る。
【0025】
研磨層１０１の厚さは、研磨する対象となる被研磨材料４０の材料及び研磨プロセスで求められるライフ等に応じて適宜選択することができ、例えば、１．０ｍｍ以上、あるいは１．２ｍｍ以上であり得、３．０ｍｍ以下、あるいは２．０ｍｍ以下であり得る。
【0026】
（基材層）
基材層１０３は、不織布を用いて形成されている。本実施形態における不織布は、特に限定されるものではなく、種々公知のものを採用できる。不織布の例としては、ポリオレフィン系、ポリアミド系及びポリエステル系等の不織布を挙げることができる。また、不織布を得る際に繊維を交絡させる方法としても特に限定されず、例えば、ニードルパンチであってもよく、水流交絡であってもよい。不織布は上述した中から１種を単独で用いることができ、２種以上を組み合わせて用いることもできる。不織布は本来繊維の間の隙間が多く吸水性に富むが、樹脂を含浸させることにより隙間が樹脂で満たされ吸水性が低下する。
基材層１０３は、不織布を用いて形成されている。本実施形態における不織布は、特に限定されるものではなく、種々公知のものを採用できる。不織布の例としては、ポリオレフィン系、ポリアミド系及びポリエステル系等の不織布を挙げることができる。また、不織布を得る際に繊維を交絡させる方法としても特に限定されず、例えば、ニードルパンチであってもよく、水流交絡であってもよい。不織布は上述した中から１種を単独で用いることができ、２種以上を組み合わせて用いることもできる。不織布は本来繊維の間の隙間が多く吸水性に富むが、樹脂を含浸させることにより隙間が樹脂で満たされ吸水性が低下する。
【0027】
基材層１０３は、樹脂を含浸してなる含浸不織布で構成することが好ましい。樹脂としては、好ましくは、ポリウレタン及びポリウレタンポリウレア等のポリウレタン系、ポリアクリレート及びポリアクリロニトリル等のアクリル系、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル及びポリフッ化ビニリデン等のビニル系、ポリサルホン及びポリエーテルサルホン等のポリサルホン系、アセチル化セルロース及びブチリル化セルロース等のアシル化セルロース系、ポリアミド系並びにポリスチレン系などが挙げられる。不織布の密度は、樹脂含浸前の状態（ウェッブの状態）で、好ましくは０．３ｇ／ｃｍ３以下であり、より好ましくは０．１～０．２ｇ／ｃｍ３である。また、樹脂含浸後の不織布の密度は、好ましくは０．７ｇ／ｃｍ３以下であり、より好ましくは０．３～０．５ｇ／ｃｍ３である。樹脂含浸前及び樹脂含浸後の不織布の密度が上記上限以下であることにより、加工精度が向上する。また、樹脂含浸前及び樹脂含浸後の不織布の密度が上記下限以上であることにより、基材層１０３に研磨スラリーが浸透することを低減することができる。不織布に対する樹脂の付着率は、不織布の重量に対する付着させた樹脂の重量で表され、好ましくは５０重量％以上であり、より好ましくは７５～２００重量％である。不織布に対する樹脂の付着率が上記上限以下であることにより、基材層としての所望のクッション性を有することができる。また、不織布に対する樹脂の付着率が上記下限以上であることにより、基材層１０３に研磨スラリーが浸透することを低減することができる。
【0028】
基材層１０３の直径は、研磨層１０１の直径に応じて、基材層１０３の直径と、研磨層１０１の直径との差が上述した範囲となる大きさであればよい。
【0029】
基材層１０３の厚さは、研磨する対象となる被研磨材料４０の材料及び研磨プロセスで求められる研磨特性等に応じて適宜選択することができ、例えば、０．５ｍｍ以上、あるいは１．０ｍｍ以上であり得、２．０ｍｍ以下、あるいは１．５ｍｍ以下であり得る。
【0030】
（接着層）
第１の接着層１０２は、研磨層１０１と基材層１０３とを接着する層である。第２の接着層１０４は、研磨パッド１００ａと定盤１５０とを接着する層である。第１の接着層１０２と第２の接着層１０４とは、同一のものであっても、異なるものであってもよい。第１の接着層１０２及び第２の接着層１０４は、基材の両面に接着剤が塗布された両面テープであってもよいし、接着剤のみからなる接着剤層であってもよい。
第１の接着層１０２は、研磨層１０１と基材層１０３とを接着する層である。第２の接着層１０４は、研磨パッド１００ａと定盤１５０とを接着する層である。第１の接着層１０２と第２の接着層１０４とは、同一のものであっても、異なるものであってもよい。第１の接着層１０２及び第２の接着層１０４は、基材の両面に接着剤が塗布された両面テープであってもよいし、接着剤のみからなる接着剤層であってもよい。
【0031】
両面テープの基材としては、例えば、ポリイミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエチレン系樹脂（例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ））、ポリプロピレン系樹脂、セルロース系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、エチレン－酢酸ビニル共重合体系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂及びアクリル系樹脂、並びにこれらの２種以上の積層体樹脂等が挙げられる。
【0032】
第１の接着層１０２として用いられる、両面テープの研磨層１０１側の接着剤及び接着剤層の接着剤は、ホットメルト接着剤であることが好ましい。他の接着剤は、ホットメルト接着剤であってもよく、他の種類（例えば感圧型）の接着剤であってもよい。他の接着剤とは、具体的には、第１の接着層１０２として用いられる両面テープの基材層１０３側の接着剤、並びに第２の接着層１０４として用いられる、両面テープの基材層１０３側の接着剤、両面テープの定盤１５０側の接着剤、及び接着剤層の接着剤である。
【0033】
ホットメルト接着剤は、熱可塑性樹脂を含む。熱可塑性樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂、エチレン酢酸ビニル系樹脂、オレフィン系樹脂、合成ゴム系樹脂、ポリアミド系樹脂、及びポリエステル系樹脂等が挙げられる。他の種類の接着剤としては、例えば、ゴム系接着剤、シリコーン系接着剤、ウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤、及びスチレン－ジエンブロック共重合体系接着剤等が挙げられる。接着剤の成分は、一成分とは限らず、二成分以上を含む混合タイプのものでもよい。
【0034】
第１の接着層１０２の直径は、研磨層１０１と基材層１０３とを接着することができれば限定されないが、例えば、基材層１０３の直径以上、研磨層１０１の直径以下である。第２の接着層１０４の直径は、基材層１０３と定盤１５０とを接着することができれば限定されないが、例えば、定盤の直径以上、基材層１０３の直径以下である。
【0035】
第１の接着層１０２及び第２の接着層１０４の厚さは、例えば、０．０１ｍｍ以上、あるいは０．０２ｍｍ以上であり得、０．５ｍｍ以下、あるいは０．２ｍｍ以下であり得る。
【0036】
（定盤）
定盤１５０は、研磨パッド１００ａを支持する、研磨装置が備える部材である。定盤１５０の直径は、基材層１０３の直径に応じて、基材層１０３の直径と、定盤１５０の直径との差が上述した範囲となる大きさであればよい。
定盤１５０は、研磨パッド１００ａを支持する、研磨装置が備える部材である。定盤１５０の直径は、基材層１０３の直径に応じて、基材層１０３の直径と、定盤１５０の直径との差が上述した範囲となる大きさであればよい。
【0037】
［研磨パッドの製造方法］
本実施形態に係る研磨パッド１００ａは上述の通り、基材層１０３の直径が研磨層１０１の直径よりも小さい構成となっている。このような研磨パッド１００ａは、後述する特別な抜型を用いて好適に製造することができる。以下、図３～図５を参照して研磨パッド１００ａの製造方法について説明する。図３は、本実施形態に係る研磨パッド１００ａの製造方法に用いる抜型５０を示す上面図である。図４は、図３の破線Ａ－Ａ’における断面図である。図５は、本実施形態に係る研磨パッド１００ａの製造方法の各工程を示す模式図である。本実施形態に係る研磨パッド１００ａの製造方法は、積層工程と、裁断工程と、剥ぎ取り工程とを含む。
本実施形態に係る研磨パッド１００ａは上述の通り、基材層１０３の直径が研磨層１０１の直径よりも小さい構成となっている。このような研磨パッド１００ａは、後述する特別な抜型を用いて好適に製造することができる。以下、図３～図５を参照して研磨パッド１００ａの製造方法について説明する。図３は、本実施形態に係る研磨パッド１００ａの製造方法に用いる抜型５０を示す上面図である。図４は、図３の破線Ａ－Ａ’における断面図である。図５は、本実施形態に係る研磨パッド１００ａの製造方法の各工程を示す模式図である。本実施形態に係る研磨パッド１００ａの製造方法は、積層工程と、裁断工程と、剥ぎ取り工程とを含む。
【0038】
（積層工程）
積層工程では、研磨シート１１１と、第１の接着シート１１２と、基材シート１１３と、第２の接着シート１１４とがこの順で積層された積層パッド１１０を得る（図５の１段目）。各シートが上記した順で積層された積層パッド１１０が得られる限り、積層の方法は特に制限されない。例えば、各シートを順に積層するものであってもよいし、研磨シート１１１と第１の接着シート１１２とがラミネートされたシートを、基材シート１１３と第２の接着シート１１４とがラミネートされたシートに重ね合せるものであってもよい。積層パッド１１０の平面の大きさは、所望の研磨層１０１の平面の形状及び大きさに応じて適宜選択すればよい。例えば、積層パッド１１０の平面形状は、多角形（例えば四角形等）、円形、楕円形等が挙げられる。また、一例として積層パッド１１０が正方形である場合、積層パッド１１０の一辺長さは所望の研磨層１０１の直径以上であればよい。なお、第２の接着シート１１４の基材シート１１３との接着面とは反対側の面に、さらに剥離シートを積層させてもよい。各シートの製造方法については後述する。
積層工程では、研磨シート１１１と、第１の接着シート１１２と、基材シート１１３と、第２の接着シート１１４とがこの順で積層された積層パッド１１０を得る（図５の１段目）。各シートが上記した順で積層された積層パッド１１０が得られる限り、積層の方法は特に制限されない。例えば、各シートを順に積層するものであってもよいし、研磨シート１１１と第１の接着シート１１２とがラミネートされたシートを、基材シート１１３と第２の接着シート１１４とがラミネートされたシートに重ね合せるものであってもよい。積層パッド１１０の平面の大きさは、所望の研磨層１０１の平面の形状及び大きさに応じて適宜選択すればよい。例えば、積層パッド１１０の平面形状は、多角形（例えば四角形等）、円形、楕円形等が挙げられる。また、一例として積層パッド１１０が正方形である場合、積層パッド１１０の一辺長さは所望の研磨層１０１の直径以上であればよい。なお、第２の接着シート１１４の基材シート１１３との接着面とは反対側の面に、さらに剥離シートを積層させてもよい。各シートの製造方法については後述する。
【0039】
（裁断工程）
裁断工程では、抜型５０を用いて、積層パッド１１０を裁断し、かつ基材シート１１３及び第２の接着シート１１４に切り込み１２１を入れて、切り込みパッド１２０を得る（図５の２段目及び３段目）。
裁断工程では、抜型５０を用いて、積層パッド１１０を裁断し、かつ基材シート１１３及び第２の接着シート１１４に切り込み１２１を入れて、切り込みパッド１２０を得る（図５の２段目及び３段目）。
【0040】
まず初めに、図３及び図４を参照して、抜型５０について説明する。図３及び図４に示すように、抜型５０は、基盤５０１と、基盤５０１上に設けられた裁断刃５０２、第１の切り込み刃５０３（切り込み刃）及び２つの第２の切り込み刃５０４とを有している。裁断刃５０２は、積層パッド１１０を研磨層１０１の形状に裁断するための刃である。第１の切り込み刃５０３は基材シート１１３を基材層１０３の形状に成形するための刃である。
【0041】
裁断刃５０２は、基盤５０１からの高さｈ１が積層パッド１１０の厚さ以上となるように設計されている。第１の切り込み刃５０３は、裁断刃５０２の刃先側から平面視したときに、裁断刃５０２よりも内側に配置されている。第１の切り込み刃５０３は、基盤５０１からの高さｈ２が基材シート１１３の厚さと第２の接着シート１１４の厚さとの合計の厚さ以上となるように設計されている。裁断刃５０２の高さｈ１と、第１の切り込み刃５０３の高さｈ２との差ｈ１－ｈ２は、研磨シート１１１の厚さと同一、又は研磨シート１１１の厚さと第１の接着シートの厚さとの合計の厚さと同一となるように設計されている。裁断刃５０２の刃先側から平面視したときに、裁断刃５０２及び第１の切り込み刃５０３の形状は円形である。具体的には、裁断刃５０２と第１の切り込み刃５０３とは同心円となっている。すなわち、第１の切り込み刃５０３は、裁断刃５０２からの距離が均一となるように設けられている。第２の切り込み刃５０４の基盤５０１からの高さは、第１の切り込み刃５０３の高さｈ２と同一である。第２の切り込み刃５０４は、裁断刃５０２と第１の切り込み刃５０３との間に亘って配置されている。
【0042】
裁断刃５０２の内周の直径ｄ１は、所望の研磨層１０１の直径とし、第１の切り込み刃５０３の内周の直径ｄ２は、所望の基材層１０３の直径とすればよい。
【0043】
裁断工程では、抜型５０を第２の接着シート１１４側から積層パッド１１０に差し込む。裁断刃５０２の高さは積層パッド１１０の全体の高さ以上に設計されているため、裁断刃５０２によって積層パッド１１０全体が裁断される。一方、第１の切り込み刃５０３の高さｈ１と、裁断刃５０２の高さｈ２との差ｈ１－ｈ２は、研磨シート１１１の厚さ又は研磨シート１１１の厚さと第１の接着シート１１２の厚さとの合計の厚さと同一となるように設計されているため、第１の切り込み刃５０３によって、積層パッド１１０における基材シート１１３及び第２の接着シート１１４のみに切り込みが入る。このようにして、研磨層１０１の形状に抜き取られ、基材層１０３の形状の切り込み１２１が入った切り込みパッド１２０を得る。なお、図５では裁断刃５０２の高さｈ１が積層パッド１１０の全体の厚さと同一、かつ第１の切り込み刃５０３の高さｈ２が基材シート１１３の厚さと第２の接着シート１１４の厚さとの合計の厚さと同一の場合（裁断刃５０２の高さｈ１と、第１の切り込み刃５０３の高さｈ２との差ｈ１－ｈ２が、研磨シート１１１の厚さと第１の接着シート１１２の厚さとの合計の厚さと同一の場合）を図示している。裁断刃５０２の高さｈ１を積層パッド１１０の全体の厚さよりも大きくする場合は、積層パッド１１０の表面である研磨面１１１ａを下にした状態で作業台に静置し、抜型５０を第２の接着シート１１４側から作業台に裁断刃５０２の刃先が接触するまで積層パッド１１０に差し込むことで、図５と同様に積層パッド１１０の全体の裁断と基材シート１１３及び第２の接着シート１１４にのみ切り込み１２１を入れることができる（不図示）。
【0044】
なお、抜型５０が第１の切り込み刃５０３だけでなく第２の切り込み刃５０４を有していることにより、切り込み１２１だけでなく、切り込み１２１から外側に向かって延びるさらなる切り込みを２箇所に入れることができる（不図示）。そのため、後述する剥ぎ取り工程において、切り込み１２１よりも外側部分の基材シート及び第２の接着シートを剥ぎ取り易くすることができる。
【0045】
このような構成の抜型５０を用いることにより、研磨層１０１と、基材層１０３とを別々に裁断してから積層する方法に比べて、各層が同心円状に配置された研磨パッドを容易に製造することができる。
【0046】
なお、第２の接着シート１１４の基材シート１１３との接着面とは反対側の面に、さらに剥離シートを積層させた積層パッドを裁断する場合、第１の切り込み刃５０３の高さｈ２は、剥離シートの厚さも考慮した高さとする。具体的には、第１の切り込み刃５０３の高さｈ２は、基材シート１１３の厚さと第２の接着シート１１４の厚さと剥離シートとの合計の厚さ以上となるように設計する。裁断工程では、裁断刃によって積層パッドを裁断し、かつ第１の切り込み刃及び第２の切り込み刃によって基材シート１１３、第２の接着シート１１４、及び剥離シートに切り込みを入れて、切り込みパッドを得る。
【0047】
（剥ぎ取り工程）
剥ぎ取り工程では、切り込みパッド１２０における、切り込み１２１よりも外側の基材シート及び第２の接着シートを剥ぎ取って、研磨パッド１００ａを得る（図５の４段目）。剥ぎ取る方法は、特に限定されない。例えば、第１の切り込み刃５０３及び第２の切り込み刃５０４によって入れられた切り込みに沿って、基材シート及び第２の接着シートの余分な領域を手で取り除けばよい。
剥ぎ取り工程では、切り込みパッド１２０における、切り込み１２１よりも外側の基材シート及び第２の接着シートを剥ぎ取って、研磨パッド１００ａを得る（図５の４段目）。剥ぎ取る方法は、特に限定されない。例えば、第１の切り込み刃５０３及び第２の切り込み刃５０４によって入れられた切り込みに沿って、基材シート及び第２の接着シートの余分な領域を手で取り除けばよい。
【0048】
なお、剥離シートを積層させた積層パッドを裁断した場合、剥ぎ取り工程では、切り込みパッドにおける、切り込みよりも外側の基材シート、第２の接着シート、及び剥離シートを剥ぎ取ればよい。このようにして、研磨層１０１と、第１の接着層１０２と、基材層１０３と、第２の接着層１０４と剥離層とがこの順で積層した研磨パッドを得る。
【0049】
なお、剥離層を含む研磨パッドを用いる場合、剥離層を剥がしてから、定盤に、剥離層を剥がした研磨パッドを貼り合わせればよい。
【0050】
［各シートの製造方法］
（研磨シート）
研磨シート１１１は、一般に知られたモールド成形、及びスラブ成形等の製造方法により作製できる。まずは、それらの製造方法によりポリウレタンのブロックを形成し、ブロックをスライス等によりシート状とし、ポリウレタン樹脂から形成される研磨シート１１１を成形する。研磨シート１１１の表面である研磨面１１１ａの形状、及び研磨シート１１１の厚さは、（研磨層）で行った説明に準ずる。
（研磨シート）
研磨シート１１１は、一般に知られたモールド成形、及びスラブ成形等の製造方法により作製できる。まずは、それらの製造方法によりポリウレタンのブロックを形成し、ブロックをスライス等によりシート状とし、ポリウレタン樹脂から形成される研磨シート１１１を成形する。研磨シート１１１の表面である研磨面１１１ａの形状、及び研磨シート１１１の厚さは、（研磨層）で行った説明に準ずる。
【0051】
研磨シート１１１は、ポリイソシアネート化合物、及びポリオール化合物を含むポリウレタン樹脂硬化性組成物を調製し、このポリウレタン樹脂硬化性組成物を硬化させることによって成形される。
【0052】
研磨シート１１１は発泡ポリウレタン樹脂から構成される。発泡は中空微粒子を含む発泡剤をポリウレタン樹脂中に分散させて行うことができる。この場合、ポリイソシアネート化合物、ポリオール化合物、及び発泡剤を含むポリウレタン樹脂発泡硬化性組成物を調製し、ポリウレタン樹脂発泡硬化性組成物を発泡硬化させることによって成形される。
【0053】
ポリウレタン樹脂硬化性組成物は、例えば、ポリイソシアネート化合物を含むＡ液と、それ以外の成分を含むＢ液とを混合して調製する２液型の組成物とすることもできる。それ以外の成分を含むＢ液はさらに複数の液に分割して３液以上の液を混合して構成される組成物とすることができる。
【0054】
ポリイソシアネート化合物が、本技術分野でよく用いられるような、ポリイソシアネート化合物とポリオール化合物との反応により調製されるプレポリマーを含んでもよい。プレポリマーは未反応のイソシアネート基を含む当業界で一般に使用されているものが本発明においても使用できる。
【0055】
（イソシアネート成分）
イソシアネート成分としては、例えば、ｍ－フェニレンジイソシアネート、ｐ－フェニレンジイソシアネート、２，６－トリレンジイソシアネート（２，６－ＴＤＩ）、２，４－トリレンジイソシアネート（２，４－ＴＤＩ）、ナフタレン－１，４－ジイソシアネート、ジフェニルメタン－４，４’－ジイソシアネート（ＭＤＩ）、４，４’－メチレン－ビス（シクロヘキシルイソシアネート）（水添ＭＤＩ）、３，３’－ジメトキシ－４，４’－ビフェニルジイソシアネート、３，３’－ジメチルジフェニルメタン－４，４’－ジイソシアネート、キシリレン－１，４－ジイソシアネート、４，４’－ジフェニルプロパンジイソシアネート、トリメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、プロピレン－１，２－ジイソシアネート、ブチレン－１，２－ジイソシアネート、シクロヘキシレン－１，２－ジイソシアネート、シクロヘキシレン－１，４－ジイソシアネート、ｐ－フェニレンジイソチオシアネート、キシリレン－１，４－ジイソチオシアネート、及びエチリジンジイソチオシアネート等が挙げられる。
イソシアネート成分としては、例えば、ｍ－フェニレンジイソシアネート、ｐ－フェニレンジイソシアネート、２，６－トリレンジイソシアネート（２，６－ＴＤＩ）、２，４－トリレンジイソシアネート（２，４－ＴＤＩ）、ナフタレン－１，４－ジイソシアネート、ジフェニルメタン－４，４’－ジイソシアネート（ＭＤＩ）、４，４’－メチレン－ビス（シクロヘキシルイソシアネート）（水添ＭＤＩ）、３，３’－ジメトキシ－４，４’－ビフェニルジイソシアネート、３，３’－ジメチルジフェニルメタン－４，４’－ジイソシアネート、キシリレン－１，４－ジイソシアネート、４，４’－ジフェニルプロパンジイソシアネート、トリメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、プロピレン－１，２－ジイソシアネート、ブチレン－１，２－ジイソシアネート、シクロヘキシレン－１，２－ジイソシアネート、シクロヘキシレン－１，４－ジイソシアネート、ｐ－フェニレンジイソチオシアネート、キシリレン－１，４－ジイソチオシアネート、及びエチリジンジイソチオシアネート等が挙げられる。
【0056】
（ポリオール成分）
ポリオール成分としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２－プロパンジオール、１，３－プロパンジオール、１，３－ブタンジオール、１，４－ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ペンタンジオール、３－メチル－１，５－ペンタンジオール及び１，６－ヘキサンジオールなどのジオール；ポリテトラメチレングリコール（ＰＴＭＧ）、ポリエチレングリコール及びポリプロピレングリコールなどのポリエーテルポリオール；エチレングリコールとアジピン酸との反応物及びブチレングリコールとアジピン酸との反応物等のポリエステルポリオール；ポリカーボネートポリオール；並びにポリカプロラクトンポリオール等が挙げられる。
ポリオール成分としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２－プロパンジオール、１，３－プロパンジオール、１，３－ブタンジオール、１，４－ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ペンタンジオール、３－メチル－１，５－ペンタンジオール及び１，６－ヘキサンジオールなどのジオール；ポリテトラメチレングリコール（ＰＴＭＧ）、ポリエチレングリコール及びポリプロピレングリコールなどのポリエーテルポリオール；エチレングリコールとアジピン酸との反応物及びブチレングリコールとアジピン酸との反応物等のポリエステルポリオール；ポリカーボネートポリオール；並びにポリカプロラクトンポリオール等が挙げられる。
【0057】
（硬化剤）
硬化剤は、ポリアミン系硬化剤を利用することができる。ポリアミンとしては、例えば、ジアミンが挙げられ、これには、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、及びヘキサメチレンジアミンなどのアルキレンジアミン；イソホロンジアミン、及びジシクロヘキシルメタン－４，４’－ジアミンなどの脂肪族環を有するジアミン；３，３’－ジクロロ－４，４’－ジアミノジフェニルメタン（別名：メチレンビス－ｏ－クロロアニリン）などの芳香族環を有するジアミン；並びに２－ヒドロキシエチルエチレンジアミン、２－ヒドロキシエチルプロピレンジアミン、ジ－２－ヒドロキシエチルエチレンジアミン、ジ－２－ヒドロキシエチルプロピレンジアミン、２－ヒドロキシプロピルエチレンジアミン、及びジ－２－ヒドロキシプロピルエチレンジアミン等の水酸基を有するジアミン、特にヒドロキシアルキルアルキレンジアミン等が挙げられる。また、３官能のトリアミン化合物、４官能以上のポリアミン化合物も使用可能である。
硬化剤は、ポリアミン系硬化剤を利用することができる。ポリアミンとしては、例えば、ジアミンが挙げられ、これには、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、及びヘキサメチレンジアミンなどのアルキレンジアミン；イソホロンジアミン、及びジシクロヘキシルメタン－４，４’－ジアミンなどの脂肪族環を有するジアミン；３，３’－ジクロロ－４，４’－ジアミノジフェニルメタン（別名：メチレンビス－ｏ－クロロアニリン）などの芳香族環を有するジアミン；並びに２－ヒドロキシエチルエチレンジアミン、２－ヒドロキシエチルプロピレンジアミン、ジ－２－ヒドロキシエチルエチレンジアミン、ジ－２－ヒドロキシエチルプロピレンジアミン、２－ヒドロキシプロピルエチレンジアミン、及びジ－２－ヒドロキシプロピルエチレンジアミン等の水酸基を有するジアミン、特にヒドロキシアルキルアルキレンジアミン等が挙げられる。また、３官能のトリアミン化合物、４官能以上のポリアミン化合物も使用可能である。
【0058】
硬化剤は、ポリアミン系硬化剤以外の硬化剤も利用することができる。その他の硬化剤としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２－プロパンジオール、１，３－プロパンジオール、１，３－ブタンジオール、１，４－ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ペンタンジオール、３－メチル－１，５－ペンタンジオール及び１，６－ヘキサンジオールなどの低分子量ジオール、並びにポリ（オキシテトラメチレン）グリコール、ポリエチレングリコール及びポリプロピレングリコールなどの高分子量のポリオール化合物などのポリオール硬化剤が挙げられる。
【0059】
（硬化剤の使用量）
研磨シート１１１の物性は、硬化剤の化学構造と使用量によっても調節できる。硬化剤の量は、プレポリマーの末端に存在するイソシアネート基に対して、硬化剤に存在する活性水素基（アミノ基又は水酸基）が当量比で０．６０～１．４０とすることが好ましく、０．７０～１．２０がより好ましく、０．８０～１．１０がさらに好ましい。
研磨シート１１１の物性は、硬化剤の化学構造と使用量によっても調節できる。硬化剤の量は、プレポリマーの末端に存在するイソシアネート基に対して、硬化剤に存在する活性水素基（アミノ基又は水酸基）が当量比で０．６０～１．４０とすることが好ましく、０．７０～１．２０がより好ましく、０．８０～１．１０がさらに好ましい。
【0060】
（気泡）
研磨シート１１１には、研磨特性を改善するための気泡等が形成されていてもよい。気泡は中空微粒子を用いた発泡、化学的発泡又は機械的発泡等を利用して形成することができる。中空微粒子とは、空隙を有する微小球体を意味し、球状、楕円状、及びこれらに近い形状のものが含まれる。中空微粒子の例としては、熱可塑性樹脂からなる外殻（ポリマー殻）と、外殻に内包される低沸点炭化水素とからなる未発泡の加熱膨張性微小球状体を、加熱膨張させたものが挙げられる。ポリマー殻としては、特開昭５７－１３７３２３号公報等に開示されているように、例えば、アクリロニトリル－塩化ビニリデン共重合体、アクリロニトリル－メチルメタクリレート共重合体、及び塩化ビニル－エチレン共重合体などの熱可塑性樹脂を用いることができる。同様に、ポリマー殻に内包される低沸点炭化水素としては、例えば、イソブタン、ペンタン、イソペンタン、及び石油エーテル等を用いることができる。
研磨シート１１１には、研磨特性を改善するための気泡等が形成されていてもよい。気泡は中空微粒子を用いた発泡、化学的発泡又は機械的発泡等を利用して形成することができる。中空微粒子とは、空隙を有する微小球体を意味し、球状、楕円状、及びこれらに近い形状のものが含まれる。中空微粒子の例としては、熱可塑性樹脂からなる外殻（ポリマー殻）と、外殻に内包される低沸点炭化水素とからなる未発泡の加熱膨張性微小球状体を、加熱膨張させたものが挙げられる。ポリマー殻としては、特開昭５７－１３７３２３号公報等に開示されているように、例えば、アクリロニトリル－塩化ビニリデン共重合体、アクリロニトリル－メチルメタクリレート共重合体、及び塩化ビニル－エチレン共重合体などの熱可塑性樹脂を用いることができる。同様に、ポリマー殻に内包される低沸点炭化水素としては、例えば、イソブタン、ペンタン、イソペンタン、及び石油エーテル等を用いることができる。
【0061】
（基材シート）
基材シート１１３は、不織布に樹脂を含浸させることにより製造することができる。不織布の種類、樹脂の種類、樹脂含浸前後の不織布の密度、不織布に対する樹脂の付着率、及び基材シート１１３の厚さは、（基材層）で行った説明に準ずる。
基材シート１１３は、不織布に樹脂を含浸させることにより製造することができる。不織布の種類、樹脂の種類、樹脂含浸前後の不織布の密度、不織布に対する樹脂の付着率、及び基材シート１１３の厚さは、（基材層）で行った説明に準ずる。
【0062】
（接着シート）
第１の接着シート１１２及び第２の接着シート１１４の材質及び厚さは、（接着層）で行った説明に準ずる。
第１の接着シート１１２及び第２の接着シート１１４の材質及び厚さは、（接着層）で行った説明に準ずる。
【0063】
［研磨ユニットの製造方法］
本実施形態に係る研磨ユニット１０ａは、上述の通り、基材層１０３の直径が研磨層１０１の直径よりも小さく、かつ定盤１５０よりも大きい構成となっている。このような研磨ユニット１０ａは、基材層１０３の直径よりも小さい直径を有する定盤１５０に、上述した研磨パッドの製造方法により製造した研磨パッド１００ａを貼り付けることにより製造することができる。研磨ユニット１０ａの製造方法では、定盤１５０側から平面視したときに、基材層１０３よりも内側に定盤１５０が収まるように、第２の接着層を介して研磨パッド１００ａを定盤１５０に貼り付ければよい。
本実施形態に係る研磨ユニット１０ａは、上述の通り、基材層１０３の直径が研磨層１０１の直径よりも小さく、かつ定盤１５０よりも大きい構成となっている。このような研磨ユニット１０ａは、基材層１０３の直径よりも小さい直径を有する定盤１５０に、上述した研磨パッドの製造方法により製造した研磨パッド１００ａを貼り付けることにより製造することができる。研磨ユニット１０ａの製造方法では、定盤１５０側から平面視したときに、基材層１０３よりも内側に定盤１５０が収まるように、第２の接着層を介して研磨パッド１００ａを定盤１５０に貼り付ければよい。
【0064】
〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、図６を参照して以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
本発明の他の実施形態について、図６を参照して以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
【0065】
図６は、本実施形態に係る研磨ユニット１０ｂの構成を示す断面図である。図６に示すように、研磨ユニット１０ｂは、研磨パッド１００ｂと、定盤１５０とを備えている。また、研磨パッド１００ｂは、研磨パッド１００ａの構成に加えて、リング状の枠体１０５をさらに有している。
【0066】
本実施形態では、枠体１０５が、基材層１０３の外周側面１０３ａと、第２の接着層１０４の外周側面１０４ａとを囲んでいる。その結果、枠体１０５は、基材層１０３の外周側面１０３ａと、第２の接着層１０４の外周側面１０４ａと、第１の接着層１０２の基材層１０３側の面１０２ａにおいて基材層１０３と接触していない領域１０２ｂ、すなわち基材層１０３から露出している領域１０２ｂとを被覆している。このような枠体１０５を有していることにより、研磨層と基材層とが同一の直径である場合と比して、研磨スラリーが基材層１０３に到達することをより確実に防ぐことができる。その結果、基材層１０３への研磨スラリーの浸透をより低減することができる。基材層１０３への研磨スラリーの浸透を低減することにより、基材層１０３と第１の接着層１０２との接着、基材層１０３と第２の接着層１０４との接着を維持することができる。また、被覆は、被覆される面との間に隙間が生じないようになされている。
【0067】
枠体１０５は、基材層１０３への研磨スラリーの浸透をより低減する観点から、外周側面から内周面に連通している空隙を有していないことが好ましい。枠体１０５を樹脂により形成する場合には、枠体１０５は、例えば、樹脂内に形成されている気泡が連通していない独立発泡の樹脂成形体であるか、無発泡の樹脂成形体である。枠体１０５の材質は、研磨層１０１の材料を有効活用できる観点から、研磨層１０１の材質と同一であることが好ましい。
【0068】
定盤１５０の直径が基材層１０３の直径以下である場合、通常、被研磨材料の研磨は研磨面１０１ａの中央部においてなされ、被研磨材料が研磨面１０１ａの外縁部を通過することはない。なおここで、研磨面１０１ａの中央部とは、研磨面１０１ａ側から平面視したときに、定盤１５０の外周よりも内側の領域と重なる研磨層１０１の領域のことを指す。また、研磨面１０１ａの外縁部とは、研磨面１０１ａ側から平面視したときに、定盤１５０の外周よりも外側の領域と重なる研磨面１０１ａの領域のことを指す。このように定盤１５０の直径が基材層１０３の直径以下である場合、枠体１０５は、研磨面１０１ａ側から平面視したときに、研磨面１０１ａの外縁部と重なる位置にある。上述の通り、被研磨材料は研磨面１０１ａの外縁部を通過しないため、枠体１０５のクッション性を考慮しなくてよい。また、枠体１０５の高さは、基材層１０３の厚さと第２の接着層１０４の厚さとの合計の厚さ以上であればよい。枠体１０５の高さが基材層１０３の厚さと第２の接着層１０４の厚さとの合計の厚さより大きくなる場合、研磨パッド１００ａを定盤１５０に貼り合わせる際に、枠体１０５がガイドとなってより貼り合わせのずれを防ぐことができる。本実施形態において、枠体１０５の高さは、基材層１０３の厚さと第２の接着層１０４の厚さとの合計の厚さと同一である。
【0069】
枠体１０５の内径は、基材層１０３の直径と同一である。枠体１０５の好ましい内径の大きさは、（基材層）で行った基材層１０３の好ましい直径の説明に準ずる。
【0070】
枠体１０５の外径は、定盤１５０の直径よりも大きく、研磨層１０１の直径以下であることが好ましい。本実施形態において、枠体１０５の外径は、研磨層１０１の直径と同一である。
【0071】
〔実施形態３〕
本発明の他の実施形態について、図７を参照して以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
本発明の他の実施形態について、図７を参照して以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
【0072】
図７は、本実施形態に係る研磨ユニット１０ｃの構成を示す断面図である。図７に示すように、研磨ユニット１０ｃは、研磨パッド１００ｃと、定盤１５０とを備えている。また、研磨パッド１００ｃは、研磨パッド１００ａの構成に加えて、シール部１０６をさらに有している。
【0073】
シール部１０６は、基材層１０３へのスラリーの浸透を防止するために、基材層１０３の外周側面１０３ａを被覆する、樹脂により形成された保護部材である。図１に示されるように、シール部１０６は、基材層１０３の外周側面１０３ａに加えて、第１の接着層１０２の基材層１０３側の面１０２ａにおける基材層１０３と接触していない領域１０２ｂ、すなわち基材層１０３から露出している領域１０２ｂ、及び第２の接着層１０４の外周側面１０４ａも被覆している。これにより、第１の接着層１０２と基材層１０３との界面及び第２の接着層１０４と基材層１０３との界面からスラリーが浸透するのを防止することができる。基材層１０３への研磨スラリーの浸透を低減することにより、基材層１０３と第１の接着層１０２との接着、基材層１０３と第２の接着層１０４との接着を維持することができる。また、被覆は、被覆される面との間に隙間が生じないようになされている。定盤１５０の直径が基材層１０３の直径以下である場合、シール部１０６は、研磨面１０１ａ側から平面視したときに、研磨面１０１ａの外縁部と重なる位置にある。そのため、定盤１５０の直径が基材層１０３の直径以下である場合、シール部１０６のクッション性を考慮しなくてよい。
【0074】
周波数０．１６Ｈｚの条件で測定される動的粘弾性試験の曲げモード測定における、本実施形態に係るシール部１０６の４０℃における損失弾性率Ｅ”（Ｓ）は、研磨層１０１の４０℃における損失弾性率Ｅ”（Ｐ）以上であることが好ましい。また、シール部１０６の４０℃における損失弾性率Ｅ”（Ｓ）は、研磨層１０１の４０℃における損失弾性率Ｅ”（Ｐ）の１～１０倍であることがより好ましく、１．２～５倍であることがさらに好ましい。つまり、Ｅ”（Ｓ）／Ｅ”（Ｐ）は、１～１０であることがより好ましく、１．２～５であることがさらに好ましい。具体的な数値としては、シール部１０６の４０℃における損失弾性率Ｅ”（Ｓ）は、１０～１０００ＭＰａであることが好ましく、１２～５００ＭＰａであることがより好ましい。
【0075】
また、周波数０．１６Ｈｚの条件で測定される動的粘弾性試験の曲げモード測定における、本実施形態に係るシール部１０６の４０℃における貯蔵弾性率Ｅ’（Ｓ）は、研磨層１０１の４０℃における貯蔵弾性率Ｅ’（Ｐ）と同等程度であることが好ましい。また、
本実施形態に係るシール部１０６の４０℃における貯蔵弾性率Ｅ’（Ｓ）は、研磨層１０１の４０℃における貯蔵弾性率Ｅ’（Ｐ）の０．１～１０倍であることがより好ましく、０．２５～１倍であることがさらに好ましい。つまり、Ｅ’（Ｓ）／Ｅ’（Ｐ）は、０．１～１０であることがより好ましく、０．２５～１であることがさらに好ましい。具体的な数値としては、シール部１０６の４０℃における貯蔵弾性率Ｅ’（Ｓ）は、１０～５０００ＭＰａであることが好ましく、２５～５００ＭＰａであることがより好ましい。
本実施形態に係るシール部１０６の４０℃における貯蔵弾性率Ｅ’（Ｓ）は、研磨層１０１の４０℃における貯蔵弾性率Ｅ’（Ｐ）の０．１～１０倍であることがより好ましく、０．２５～１倍であることがさらに好ましい。つまり、Ｅ’（Ｓ）／Ｅ’（Ｐ）は、０．１～１０であることがより好ましく、０．２５～１であることがさらに好ましい。具体的な数値としては、シール部１０６の４０℃における貯蔵弾性率Ｅ’（Ｓ）は、１０～５０００ＭＰａであることが好ましく、２５～５００ＭＰａであることがより好ましい。
【0076】
また、周波数０．１６Ｈｚの条件で測定される動的粘弾性試験の曲げモード測定における、本実施形態に係るシール部１０６の４０℃におけるｔａｎδ（Ｓ）は、研磨層１０１の４０℃におけるｔａｎδ（Ｐ）以上であることが好ましく、具体的にはｔａｎδ（Ｓ）／ｔａｎδ（Ｐ）が１～１０であることがより好ましく、ｔａｎδ（Ｓ）／ｔａｎδ（Ｐ）が１．５～７であることがさらに好ましい。具体的な数値としては、シール部１０６の４０℃におけるｔａｎδ（Ｓ）は、０．２～１．０であることが好ましく、０．３～０．７であることがより好ましい。
【0077】
シール部１０６の動的粘弾性試験の曲げモード測定における測定値が上述の範囲であること、すなわちシール部１０６の損失弾性率Ｅ”（Ｓ）が研磨層１０１の貯蔵弾性率Ｅ”（Ｐ）以上かつシール部１０６の貯蔵弾性率Ｅ’（Ｓ）が研磨層１０１の貯蔵弾性率Ｅ’（Ｐ）と同等程度であることにより、研磨パッド１００を定盤１５０に貼り合わせる際に、研磨パッド１００に加えられる力によってシール部１０６に亀裂又は破壊が生じることを防ぐことができる。その結果、スラリーがシール部１０６を通過して基材層１０３へ浸透することをより確実に防ぐことができる。
【0078】
なお、動的粘弾性試験の曲げモード測定におけるシール部１０６の損失弾性率Ｅ”（Ｓ）、貯蔵弾性率Ｅ’（Ｓ）、及びｔａｎδ（Ｓ）は、シール部１０６と同一の材料により形成された試験片を用いて測定された値である。動的粘弾性試験の曲げモード測定における研磨層１０１の損失弾性率Ｅ”（Ｐ）、貯蔵弾性率Ｅ’（Ｐ）、及びｔａｎδ（Ｐ）は、研磨層１０１と同一の材料により形成された試験片を用いて測定された値である。
【0079】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【実施例】
【0080】
本発明の一実施例について以下に説明する。
（実施例１）
研磨シート、第１の接着シート、基材シート、及び第２の接着シートの順に積層し、８１５ｍｍ角の積層パッドを作製した。研磨シートとして、硬質ポリウレタン樹脂（ＴＤＩ系プレポリマー＋芳香族ジアミン硬化剤）にバルーン（中空微粒子）が内添された研磨シート（厚さ１．３ｍｍ）を用いた。第１の接着シートとして、ＰＥＴ基材の両面がアクリル系樹脂である両面テープ（厚さ０．１ｍｍ）を用いた。基材シートとして、ポリエステル繊維からなる不織布（密度：０．１６ｇ／ｃｍ３）にポリウレタン樹脂を含浸させた基材シート（厚さ１．３ｍｍ、密度：０．３１ｇ／ｃｍ３、不織布に対するポリウレタン樹脂の付着率：１００重量％）を用いた。第２の接着シートとして、ＰＥＴ基材の両面がアクリル系樹脂である両面テープ（厚さ０．１ｍｍ）を用いた。
（実施例１）
研磨シート、第１の接着シート、基材シート、及び第２の接着シートの順に積層し、８１５ｍｍ角の積層パッドを作製した。研磨シートとして、硬質ポリウレタン樹脂（ＴＤＩ系プレポリマー＋芳香族ジアミン硬化剤）にバルーン（中空微粒子）が内添された研磨シート（厚さ１．３ｍｍ）を用いた。第１の接着シートとして、ＰＥＴ基材の両面がアクリル系樹脂である両面テープ（厚さ０．１ｍｍ）を用いた。基材シートとして、ポリエステル繊維からなる不織布（密度：０．１６ｇ／ｃｍ３）にポリウレタン樹脂を含浸させた基材シート（厚さ１．３ｍｍ、密度：０．３１ｇ／ｃｍ３、不織布に対するポリウレタン樹脂の付着率：１００重量％）を用いた。第２の接着シートとして、ＰＥＴ基材の両面がアクリル系樹脂である両面テープ（厚さ０．１ｍｍ）を用いた。
【0081】
図３及び図４に示すような抜型を用いて、得られた積層パッドを裁断し、かつ基材シート及び第２の接着シートに切り込みを入れて、切り込みパッドを得た。抜型は、裁断刃の高さｈ１が２．８ｍｍ、第１の切り込み刃の高さｈ２が１．４ｍｍ、第２の切り込み刃の高さが１．４ｍｍであった。裁断刃の内周の直径ｄ１は７６２ｍｍφ、第１の切り込み刃５０３の内周の直径ｄ２は７５８ｍｍφであった。裁断刃の刃先側から平面視したときに、裁断刃と第１の切り込み刃とは同心円となっていた。
【0082】
次に、得られた切り込みパッドにおける、切り込みよりも外側の基材シート及び第２の接着シートを剥ぎ取って、研磨パッドを得た。得られた研磨パッドは、研磨層（直径７６２ｍｍφ）と、第１の接着層（直径７６２ｍｍφ）と、基材層（直径７５８ｍｍφ）と、第２の接着層（直径７５８ｍｍφ）とがこの順で積層していた。
【0083】
研磨装置が備える、７５０ｍｍφの定盤に、第２の接着層を介して得られた研磨パッドを、貼り合わせた。定盤側から平面視したときに、基材層よりも内側に定盤が収まるように容易に貼り付けることができた。具体的には、３０回貼り合わせ作業を行ったところ、３０回全て基材層よりも内側に定盤が収まるように容易に貼り付けることができた。その中で、定盤側から平面視したときに、定盤と研磨パッドとが同心円となるように貼り付けたときの研磨装置を用いた結果を以下に示す。
【0084】
（比較例１）
直径７５０ｍｍφの抜型を用いて、実施例１と同様にして得られた積層パッドを裁断して各層が直径７５０ｍｍφである研磨パッドを得た。
直径７５０ｍｍφの抜型を用いて、実施例１と同様にして得られた積層パッドを裁断して各層が直径７５０ｍｍφである研磨パッドを得た。
【0085】
実施例１と同一の研磨装置が備える、７５０ｍｍφの定盤に、得られた研磨パッドを、定盤側から平面視したときに、定盤と研磨パッドとが同心円となるように貼り合わせた。
【0086】
〔研磨試験〕
実施例１及び比較例１で作製した研磨装置を用いて、表面に熱酸化膜が形成されたウエハを研磨した。実施例１で作製した研磨装置、及び比較例１で作製した研磨装置を用いて、それぞれ８５枚のウエハを研磨した。研磨試験の条件を以下に示す。
実施例１及び比較例１で作製した研磨装置を用いて、表面に熱酸化膜が形成されたウエハを研磨した。実施例１で作製した研磨装置、及び比較例１で作製した研磨装置を用いて、それぞれ８５枚のウエハを研磨した。研磨試験の条件を以下に示す。
【0087】
（研磨条件）
研磨圧力：３．５ｐｓｉ
研磨スラリー：ＣＬＳ－９０４４Ｃ（１：６０）（プラナーソリューション製）※Ｈ２Ｏ２なし
ドレッサー：ダイヤモンドドレッサー、型番「Ａ１８８」（３Ｍ社製）
パッド・ブレークイン条件：３２Ｎ×２０分、ドレッサー回転数７２ｒｐｍ、定盤回転数８０ｒｐｍ、超純水供給量５００ｍＬ／分
コンディショニング：Ｅｘ－ｓｉｔｕ、３２Ｎ、２スキャン、１６秒
研磨：定盤回転数８５ｒｐｍ、研磨ヘッド回転数８６ｒｐｍ、研磨スラリー流量２００ｍＬ／分
研磨時間：５分
研磨圧力：３．５ｐｓｉ
研磨スラリー：ＣＬＳ－９０４４Ｃ（１：６０）（プラナーソリューション製）※Ｈ２Ｏ２なし
ドレッサー：ダイヤモンドドレッサー、型番「Ａ１８８」（３Ｍ社製）
パッド・ブレークイン条件：３２Ｎ×２０分、ドレッサー回転数７２ｒｐｍ、定盤回転数８０ｒｐｍ、超純水供給量５００ｍＬ／分
コンディショニング：Ｅｘ－ｓｉｔｕ、３２Ｎ、２スキャン、１６秒
研磨：定盤回転数８５ｒｐｍ、研磨ヘッド回転数８６ｒｐｍ、研磨スラリー流量２００ｍＬ／分
研磨時間：５分
【0088】
研磨終了後、５分間定盤を回転させて水気を飛ばしてから研磨パッドを定盤から剥がした。剥がした研磨パッドを第２の接着層側から観察し、基材層への研磨スラリーの浸透の程度を比較した。
【0089】
比較例１の研磨パッドは、基材層に、エッジから中心に向かって全周に亘って３ｃｍ研磨スラリーが浸透していた。これに対して、実施例１の研磨パッドは、基材層に、エッジから中心に向かって１．５ｃｍ以下に研磨スラリーの浸透を抑えることができた。研磨層が基材層より大きい研磨パッドは、研磨層と基材層とが同じ大きさである比較例１の研磨パッドよりも基材層への研磨スラリーの浸透を低減することができることが分かった。
【産業上の利用可能性】
【0090】
本発明の一態様に係る研磨ユニットは、光学材料、半導体デバイス、及びハードディスク用基板等の研磨に用いられ、特に半導体ウエハの上に酸化物層及び金属層等が形成されたデバイスの研磨に好適に用いられる。
【符号の説明】
【0091】
１ 研磨装置
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ 研磨ユニット
２０ 保持ユニット
３０ 研磨スラリー供給部
４０ 被研磨材料
５０ 抜型
１００ａ、１００ｂ、１００ｃ 研磨パッド
１０１ 研磨層
１０２ 第１の接着層
１０３ 基材層
１０４ 第２の接着層
１０５ 枠体
１０６ シール部
１１０ 積層パッド
１１１ 研磨シート
１１２ 第１の接着シート
１１３ 基材シート
１１４ 第２の接着シート
１２０ 切り込みパッド
１５０ 定盤
５０１ 基盤
５０２ 裁断刃
５０３ 第１の切り込み刃（切り込み刃）
５０４ 第２の切り込み刃
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ 研磨ユニット
２０ 保持ユニット
３０ 研磨スラリー供給部
４０ 被研磨材料
５０ 抜型
１００ａ、１００ｂ、１００ｃ 研磨パッド
１０１ 研磨層
１０２ 第１の接着層
１０３ 基材層
１０４ 第２の接着層
１０５ 枠体
１０６ シール部
１１０ 積層パッド
１１１ 研磨シート
１１２ 第１の接着シート
１１３ 基材シート
１１４ 第２の接着シート
１２０ 切り込みパッド
１５０ 定盤
５０１ 基盤
５０２ 裁断刃
５０３ 第１の切り込み刃（切り込み刃）
５０４ 第２の切り込み刃
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】