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公開番号2025141679
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-29
出願番号2024041722
出願日2024-03-15
発明の名称砥粒内包型高強度研磨パッド
出願人ノリタケ株式会社
代理人個人,個人
主分類B24D 11/00 20060101AFI20250919BHJP(研削;研磨)
要約【課題】研磨能率を高めるためにワークの研磨圧力を高めて研磨を行なっても、破損しない強度を有する研磨パッドを提供する。
【解決手段】樹脂製の中空球体38が研磨パッド18内に三次元的に配置され、それら中空球体38は母材樹脂40で結合され、それら中空球体38間の連通空間42内に研磨砥粒36が充填されている。これにより、母材樹脂40で結合された中空球体38が壁構造となるため、ワーク16の研磨圧力を高めて高負荷の研磨を行なっても破損しない強度を有する研磨パッド18が得られる。また、この研磨パッド18では、研磨パッド18内における中空球体38は、その変形によりワーク16から受ける垂直方向の圧力を横方向の圧力に変換して研磨砥粒36を研磨パッド18の表層に押し出すことで、研磨面上の研磨砥粒36を増加させるので、ワーク16に接触する作用砥粒36aが増加し、研磨レートPRが高められる。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
ワークの一面をＣＭＰ法を用いて研磨するために用いられる砥粒内包型高強度研磨パッドであって、
樹脂製の中空球体と、
前記中空球体を結合する母材樹脂と、
前記中空球体間の連通空間に充填された研磨砥粒と、を備える
ことを特徴とする砥粒内包型高強度研磨パッド。
続きを表示（約 480 文字）【請求項２】
前記母材樹脂は親水性樹脂から構成され、前記中空球体は非親水性樹脂から構成されている
ことを特徴とする請求項１の砥粒内包型高強度研磨パッド。
【請求項３】
前記親水性樹脂は、ポリエチレングリコール系アクリル樹脂である
ことを特徴とする請求項２の砥粒内包型高強度研磨パッド。
【請求項４】
前記母材樹脂の硬化前のポリエチレングリコール系アクリル樹脂のモノマーは、ポリエチレングリコールジアクリレートとジペンタエスリトールヘキサアクリレートとの組み合わせ樹脂である
ことを特徴とする請求項３の砥粒内包型高強度研磨パッド。
【請求項５】
前記非親水性樹脂は、アクリル樹脂又は塩化ビニリデン樹脂である
ことを特徴とする請求項２の砥粒内包型高強度研磨パッド。
【請求項６】
前記研磨砥粒は、セリア、酸化マンガン、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化鉄のうちの少なくとも１つである
ことを特徴とする請求項１の砥粒内包型高強度研磨パッド。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス基板や半導体基板等のワークの一面を研磨するために用いられる砥粒内包型の研磨パッドに関し、高負荷な研磨加工を可能とする高強度研磨パッドに関するものである。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
連通気孔を有する多孔質の母材樹脂と、母材樹脂内に形成された長手状の連通気孔に内包された多数の研磨砥粒と、を備えた砥粒内包型研磨パッドが知られている。このような砥粒内包型研磨パッドは、ＬＨＡ（ＬｏｏｓｅｌｙＨｅｌｄＡｂｒａｓｉｖｅ）パッドとも称され、砥粒を含むスラリーを研磨液として用いないので、砥粒の消費が少なく環境負荷が軽減される。たとえば、特許文献１、特許文献２に記載された砥粒内包型研磨パッドがそれである。
【０００３】
このような特許文献１に記載された砥粒内包型研磨パッドでは、研磨パッドとワークとの間に研磨砥粒が自己供給されるので、ＣＭＰ（化学的機械的研磨）法に用いられる場合は、高価な研磨砥粒を含有するスラリーを用いる必要がないので、使用済のスラリーの廃棄に伴う非経済性や環境負荷の増大が抑制される。
【０００４】
特許文献２に記載された砥粒内包型研磨パッドでは、連通気孔を有する多孔質の母材樹脂と、母材樹脂内に形成された長手状の連通気孔に内包された多数の研磨砥粒と、母材樹脂により連通気孔間に形成され、連通気孔よりも断面積が大きい大径気孔とが備えられている。研磨加工に際して、圧力が加えられると、マイクロポンピング作用（加圧により研磨パッドが押しつけられて連通気孔内の研磨砥粒が大径気孔に向かって押し出される作用）により、連通気孔に内包された研磨砥粒が、連通気孔に連通する大径気孔内に移動して表層の大径気孔内に研磨砥粒が多数滞留し、ワークの下面に接触する作用砥粒が増加するため、研磨能率が高められる。このような作用は、セリア粒子等のいびつ（非球形）な形状で動きが困難である研磨砥粒の場合に顕著である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００４－０２５４１５号公報
特開２０１１－０４９２５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１及び特許文献２に記載の砥粒内包型研磨パッドでは、研磨粒子を内包する長手状の連通気孔を形成するために母材樹脂は柱状（繊維状）であるため、研磨可能の能率を高めるためにワークの研磨圧力を高めると、母材樹脂の強度不足により研磨パッドが破損して研磨加工が困難となる場合があった。
【０００７】
本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、研磨能率を高めるためにワークの研磨圧力を高めて高負荷の研磨を行なっても、破損しない強度を有する砥粒内包型研磨パッドを提供することにある。
【０００８】
本発明者は、以上の事情を背景として種々検討を重ねた結果、樹脂製の中空球体（マイクロバルーン）を砥粒内包型研磨パッド内に三次元的に配置し、それら中空球体を母材樹脂で結合し、それら中空球体間の連通空間に研磨砥粒を充填すると、母材樹脂で結合された中空球体が壁構造となるため、ワークの研磨圧力を高めて高負荷の研磨を行なっても、破損しない高強度を有する砥粒内包型研磨パッドが得られることを見出した。また、このような構造の砥粒内包型研磨パッドでは、研磨パッド内における中空球体は、その変形によりワークから受ける垂直方向の圧力を横方向の圧力に変換して研磨砥粒を研磨パッドの表層に押し出すことで、研磨面上の研磨砥粒を増加させ、研磨面に開口する中空球体内は、研磨砥粒が滞留して研磨パッドとワークとの間に研磨砥粒を供給する溜まり場となり、ワークに接触する作用砥粒が増加するため、研磨能率が高められることを見出した。本発明は、このような知見に基づいて為されたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち、第１発明の要旨とするところは、ワークの一面をＣＭＰ法を用いて研磨するために用いられる砥粒内包型高強度研磨パッドであって、樹脂製の中空球体と、前記中空球体を結合する母材樹脂と、前記中空球体間の連通空間に充填された研磨砥粒と、を備えることにある。
【００１０】
第２発明の要旨とするところは、第１発明において、前記母材樹脂は親水性樹脂から構成され、前記中空球体は非親水性樹脂から構成されていることにある。
（【００１１】以降は省略されています）

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