JP2008168380A - 保持パッド - Google Patents

Abstract

【課題】定盤に容易に脱着可能で被研磨物の交換作業の効率を向上させることができる保持パッドを提供する。
【解決手段】保持パッド１は、ポリウレタン樹脂で形成された２枚のポリウレタンシート２、３を有している。ポリウレタンシート２、３は、それぞれ異なる圧縮率を有している。ポリウレタンシート２は、被研磨物と当接する保持面Ｐ側に表面層２ａを有している。ポリウレタンシート３は、定盤に装着される装着面Ｑ側に表面層３ａを有している。ポリウレタンシート２、３は、背面同士が貼り合わされている。保持パッド１は、圧縮率が低い方のポリウレタンシート３の装着面Ｑで定盤に装着され、圧縮率が高い方のポリウレタンシート２の保持面Ｐが被研磨物に当接する。ポリウレタンシート２と比較してポリウレタンシート３の変形が抑制される。
【選択図】図１

Description

本発明は保持パッドに係り、特に、微多孔が形成された表面層を有する２枚の軟質プラスチックシートの背面同士が貼り合わされ、いずれか一方の表面層側で定盤に装着され、いずれか他方の表面層側が被研磨物に当接する保持パッドに関する。

従来、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用ガラス基板、カラーフィルタ、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）成膜済み基板等の材料（被研磨物）では、高精度な平坦性が要求されるため、研磨布を使用した研磨加工が行われている。通常、これらの被研磨物の研磨加工には、被研磨物を片面ずつ研磨加工する片面研磨機が使用されている。この片面研磨機では、表面が平坦な保持定盤に被研磨物の一面側を保持させ、表面が平坦な研磨定盤に貼付した研磨布により、研磨液を供給しながら被研磨物の他面側（加工表面）に研磨加工が行われている。

一般に、片面研磨機を使用した研磨加工では、被研磨物が金属製の保持定盤と直接接触して生じる被研磨物表面のスクラッチ（キズ）等を回避するため、保持定盤に軟質クロス等の保持パッドが装着されている。被研磨物および保持定盤間に保持パッドを介在させることで、スクラッチ等を回避することはできるが、保持パッドの被研磨物保持性が不十分なときは、研磨加工中に被研磨物の横ずれが生じて被研磨物を平坦に保持することができなくなる。被研磨物の横ずれを防止するために、保持パッドの表面には被研磨物を挿入可能な開口を形成したキャリア（型枠）等が貼付されており、キャリアの開口に被研磨物を挿入して研磨加工が行われている。キャリアを使用した場合には、研磨加工後に被研磨物がキャリアから取り外されるが、被研磨物、特にガラス基板が大型化しており、キャリアからの取り外し作業が難しくなっている。このため、保持パッドには、キャリアを使用しないキャリアレスタイプが求められており、被研磨物の横ずれや脱落を防止するために、被研磨物保持性の向上が望まれている。

通常、保持パッドには、微多孔が形成された表面層と、表面層に形成された微多孔の孔径より大きな発泡が連続して形成された発泡層とを有する軟質プラスチックシートが使用される。この軟質プラスチックシートは、軟質プラスチック（樹脂）を水混和性の有機溶媒に溶解させた樹脂溶液をシート状の成膜基材に塗布後、水系凝固液中で樹脂を凝固再生させること（湿式成膜法）で製造される。凝固再生に伴い、軟質プラスチックシートの表面には表面層を構成する微多孔が厚さ数μｍ程度に亘り緻密に形成され、表面層より内側には発泡層を構成する発泡が形成される。微多孔が緻密に形成された表面層は、表面が平坦で被研磨物との接触性に優れるため、被研磨物の保持が可能となる。被研磨物の研磨加工時には、保持パッドが表面層と反対側の面で保持定盤に装着され、表面層に水等の液体を含ませ被研磨物を押し付けることで表面層の微多孔に浸入した液体の表面張力の作用により被研磨物が保持される。

ところが、被研磨物を保持するときに被研磨物および保持パッド間にエアの咬み込みを生じることがある。表面層に形成された微多孔に浸入した液体が、咬み込まれたエアの軟質プラスチックシート側（発泡層側）への移動を阻害するため、エアが被研磨物および保持パッド間に貯留する。エアが貯留したまま研磨加工を行うと、エアの貯留部分で被研磨物にかかる圧力が大きくなるため、当該部分の加工表面が大きく研磨され（エア貯留部分が被研磨物に転写され）て平坦性を損なうこととなる。被研磨物および保持パッド間のエアの咬み込みを低減させるため、軟質プラスチックシートの表面に粘着性樹脂層を積層し該粘着性樹脂層の表面に凹凸を形成する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

また、湿式成膜された軟質プラスチックシートが柔軟性を有するため、保持定盤への装着時や運搬時に扱い難いことから、保持パッドには、ポリエステルフィルム等の基材が貼り合わされている。通常、保持定盤への装着に両面テープが使用されることから、保持パッドには、軟質プラスチックシート、基材、両面テープが積層されている。このような保持パッドとしては、例えば、ポリエステルフィルム等の基材の両面に接着剤が塗布された両面テープを使用する技術が開示されている（特許文献２参照）。この技術では、両面テープの片面側が軟質プラスチックシートと貼り合わされ、もう一方の面側が保持定盤に装着される。保持定盤への装着を容易にしエアの咬み込みを改善するために、本出願人は２枚の軟質プラスチックシートの背面同士を貼り合わせた保持パッドを開示している（特許文献３参照）。

特開２００２−３５５７５５号公報 特開２００５−０１１９７２号公報 特開２００６−３２６７１４号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、粘着性樹脂層の表面に被研磨物が接触するため、被研磨物に粘着性樹脂が付着する、という欠点がある。また、特許文献２の技術では、両面テープで保持定盤に保持パッドを装着することから、保持パッドおよび保持定盤間にエアの咬み込みが生じることがある。保持パッドおよび保持定盤間にエアの咬み込みが生じると、上述した被研磨物および保持パッド間にエアの咬み込みが生じたときと同様に研磨加工で被研磨物の平坦性を損なうため、保持パッドの貼り直しが必要となる。ところが、両面テープで一度貼付した保持パッドを剥離すると、却ってしわ等が発生する。特に、大型の保持パッドではエアの咬み込みが生じやすいため、保持定盤への装着には熟練を要する。また、貼り直しや寿命等で保持パッドを剥離すると接着剤が保持定盤に残留し平坦性を損なうため、新しい保持パッドを装着するには残留した接着剤を保持定盤から除去する清掃作業が必要となり保持パッドの装着の作業性が低下する。一方、特許文献３の技術では、両面テープを使用せずに保持定盤に保持パッドを装着することができ、エアの咬み込みも低減するものの、研磨加工後に保持パッドから被研磨物を取り外す場合に、被研磨物が外れるより先に保持パッドが保持定盤から剥がれてしまうことがある。継続して研磨加工を行うためには保持定盤に新たな保持パッドの装着が必要となり、保持パッドの寿命を低下させ研磨加工全体の作業効率を低下させることとなる。

本発明は上記事案に鑑み、定盤に容易に脱着可能で被研磨物の交換作業の効率を向上させることができる保持パッドを提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明は、微多孔が形成された表面層を有する２枚の軟質プラスチックシートの背面同士が貼り合わされ、いずれか一方の表面層側で定盤に装着され、いずれか他方の表面層側が被研磨物に当接する保持パッドにおいて、前記軟質プラスチックシートはそれぞれ異なる圧縮率を有しており、該圧縮率の小さい方の軟質プラスチックシートの前記表面層側で前記定盤に装着されることを特徴とする。

本発明では、微多孔が形成された表面層を有し背面同士が貼り合わされた２枚の軟質プラスチックシートがそれぞれ異なる圧縮率を有しており、圧縮率の小さい方の軟質プラスチックシートの表面層側で定盤に装着されるため、研磨加工時には圧縮率の大きい方の軟質プラスチックシートの表面層側が被研磨物に当接して被研磨物が保持パッドにより定盤に保持される。研磨加工後に被研磨物を取り外すときに保持パッドに外力が作用しても、被研磨物に当接する側の軟質プラスチックシートが外力に対して変形しやすいのに対して、定盤に装着する側の軟質プラスチックシートが変形しにくいので、保持パッド自体が定盤から外れることなく被研磨物の取り外しを容易に行うことができ交換作業の効率を向上させることができる。

この場合において、２枚の軟質プラスチックシートがいずれも表面層より内側に、表面層に形成された微多孔より大きい孔径の発泡が形成された発泡層を有し、定盤に装着される軟質プラスチックシートの発泡層に形成された発泡が、被研磨物に当接する軟質プラスチックシートの発泡層に形成された発泡より孔径が小さいようにすれば、定盤に装着される軟質プラスチックシートの圧縮率を、被研磨物に当接する軟質プラスチックシートの圧縮率より小さくすることができる。このとき、被研磨物に当接する軟質プラスチックシートの圧縮率を３０%以上７０％以下とし、定盤に装着される軟質プラスチックシートの圧縮率を１％以上３０％未満としてもよい。

また、軟質プラスチックシートをいずれも表面層の表面に対する水の接触角が１０５°以上とすれば、軟質プラスチックシートの表面の撥水性が高くなり、研磨加工時に保持パッドと定盤または被研磨物との間に研磨液等の液体の浸入を防止できるので、保持パッドの定盤への装着力や被研磨物の保持力の低下を抑制することができる。また、軟質プラスチックシートの背面同士が基材と該基材の両面に配された粘着剤とを有する接着部材で貼り合わされていてもよい。軟質プラスチックシートの背面側がそれぞれの軟質プラスチックシートの厚さが一様となるようにバフ処理されているようにすれば、軟質プラスチックシートの表面層の表面がいずれも略平坦となるので、被研磨物を略平坦に保持することができる。

このような軟質プラスチックシートが、いずれも表面層の表面に、発泡層に形成された発泡より小さく表面層に形成された微多孔より大きい孔径の多孔が更に形成されており、該多孔が発泡層に形成された発泡と連通するようにすれば、定盤に保持パッドを装着するときや保持パッドに被研磨物を当接するときにエアの咬み込みが生じても多孔を通じて発泡層の発泡にエアが吸い込まれるので、エアが保持パッドと定盤または被研磨物との間に貯留することなく被研磨物を略平坦に保持することができる。このような保持パッドに研磨加工時の被研磨物の横ずれを防止するキャリアを更に有するようにしてもよい。

本発明によれば、微多孔が形成された表面層を有し背面同士が貼り合わされた２枚の軟質プラスチックシートがそれぞれ異なる圧縮率を有しており、圧縮率の小さい方の軟質プラスチックシートの表面層側で定盤に装着されるため、研磨加工時には圧縮率の大きい方の軟質プラスチックシートの表面層側が被研磨物に当接して被研磨物が保持パッドにより定盤に保持され、研磨加工後に被研磨物を取り外すときに保持パッドに外力が作用しても、被研磨物に当接する側の軟質プラスチックシートが外力に対して変形しやすいのに対して、定盤に装着する側の軟質プラスチックシートが変形しにくいので、保持パッド自体が定盤から外れることなく被研磨物の取り外しを容易に行うことができ交換作業の効率を向上させることができる、という効果を得ることができる。

以下、図面を参照して、本発明を適用したキャリアレスタイプの保持パッドの実施の形態について説明する。

（保持パッド）
図１に示すように、保持パッド１は、ポリウレタン樹脂で形成された２枚の軟質プラスチックシートとしてのポリウレタンシート２、３を有している。ポリウレタンシート２、３は、それぞれ異なる圧縮率を有している。

ポリウレタンシート２は、被研磨物と当接する保持面Ｐ側に配された表面層２ａと、表面層２ａより内側（ポリウレタンシート２の内部）に配された発泡層２ｂとを有している。表面層２ａには、図示を省略した緻密な微多孔が形成されている。発泡層２ｂには、ポリウレタンシート２の厚さ方向に沿って丸みを帯びた断面略三角状の発泡７が形成されている。発泡７の孔径は、保持面Ｐ側の大きさが、保持面Ｐの背面側より小さく形成されている。発泡７同士の間のポリウレタン樹脂中には、表面層２ａに形成された微多孔より孔径が大きく発泡層２ｂに形成された発泡７より孔径が小さな図示しない発泡が形成されている。発泡７及び図示しない発泡は、不図示の連通孔で立体網目状につながっている。

一方、ポリウレタンシート３は、保持定盤に装着される装着面Ｑ側に配された表面層３ａと、表面層３ａより内側（ポリウレタンシート３の内部）に配された発泡層３ｂとを有している。表面層３ａには、図示を省略した緻密な微多孔が形成されている。発泡層３ｂには、表面層３ａに形成された微多孔より大きくポリウレタンシート２の発泡層２ｂに形成された発泡７より小さい孔径の略球状の発泡９が略均等に形成されている。発泡９同士の間のポリウレタン樹脂中には、表面層３ａに形成された微多孔より孔径が大きく発泡層３ｂに形成された発泡９より孔径が小さな図示しない発泡が形成されている。発泡９及び図示しない発泡は、不図示の連通孔で立体網目状につながっている。このため、ポリウレタンシート２、３のそれぞれを加圧したときは、ポリウレタンシート２の発泡７がポリウレタンシート３の発泡９より大きく変形することから、ポリウレタンシート３の圧縮率（加圧したときの厚さ減少分の加圧する前の厚さに対する百分率）がポリウレタンシート２より小さくなる。ポリウレタンシート２の圧縮率は、例えば、３０％以上７０％以下の範囲に設定されており、ポリウレタンシート３の圧縮率は、例えば、１％以上３０％未満の範囲に設定されている。

ポリウレタンシート２の保持面Ｐ（表面層２ａの表面）、ポリウレタンシート３の装着面Ｑ（表面層３ａの表面）には、それぞれ発泡層２ｂに形成された発泡７または発泡層３ｂに形成された発泡９と連通する多孔８が更に形成されている。多孔８の孔径は、表面層２ａ、３ａに形成された微多孔より大きく、発泡層２ｂに形成された発泡７または発泡層３ｂに形成された発泡９より小さく形成されている。多孔８と発泡７または発泡９とを連通する連通孔の孔径は、表面層２ａ、３ａの微多孔の孔径より大きく形成されている。この多孔８は、後述するポリウレタンシート２、３の湿式成膜時にポリウレタン樹脂溶液に添加された孔形成剤で形成される。また、ポリウレタンシート２、３は、保持面Ｐの背面側、装着面Ｑの背面側が、それぞれポリウレタンシート２、３の厚さ（図１の縦方向の長さ）が一様となるようにバフ処理されている。このため、保持パッド１の両面、すなわち保持面Ｐおよび装着面Ｑが略平坦となる。

また、ポリウレタンシート２、３は、保持面Ｐ、装着面Ｑに撥水性が付与されている。撥水性は、湿式成膜時の樹脂溶液に撥水性添加剤を配合しておくことで付与することができる。撥水性の程度は、保持面Ｐ、装着面Ｑに対する水の接触角が１０５°以上に調整されている。なお、接触角は、固体、液体と気体を接触させたとき、３相の接触点で液体に引いた接線と固体面とのなす角のうち液体を含む側の角である。

圧縮率が異なる２枚のポリウレタンシート２、３は、背面同士、すなわち、保持面Ｐの背面と装着面Ｑの背面とが両面テープ（接着部材）６を介して貼り合わされている。両面テープ６は、ポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと略記する。）製フィルムの基材４の両面に粘着剤５が塗着されている。このため、保持パッド１は、両面に表面層２ａ、３ａがそれぞれ位置しており、圧縮率が低い方のポリウレタンシート３の装着面Ｑで研磨機の定盤に装着され、圧縮率が高い方のポリウレタンシート２の保持面Ｐが被研磨物に当接する。

（保持パッドの製造）
保持パッド１は、図２に示す各工程を経て製造されるが、準備工程〜洗浄・乾燥工程でそれぞれ成膜されたポリウレタンシート２、３がバフ処理工程を経て貼り合わせ工程で貼り合わされる。ポリウレタンシート２の作製、ポリウレタンシート３の作製の順に説明する。

準備工程では、ポリウレタン樹脂、ポリウレタン樹脂を溶解可能な水混和性の有機溶媒のＮ、Ｎ−ジメチルホルムアミド（以下、ＤＭＦと略記する。）、保持面Ｐに撥水性を付与するための撥水性添加剤および保持面Ｐに多孔８を形成するための孔形成剤を混合してポリウレタン樹脂溶液を調製する。ポリウレタン樹脂には、１００％モジュラス（２倍長に引っ張る時の張力）が２０ＭＰａ以下のポリエステル系、ポリエーテル系、ポリカーボネート系等の樹脂から選択して用い、例えば、ポリウレタン樹脂が３０％となるようにＤＭＦに溶解させる。

ポリウレタン樹脂溶液に混合する孔形成剤としては、ポリウレタン樹脂溶解用のＤＭＦに可溶性であり、水に難溶性又は不溶性のセルロース誘導体を所定量添加する。セルロース誘導体には、少なくともエステル系誘導体、エーテル系誘導体、エーテルエステル系誘導体および芳香族含有誘導体から選択される１種を使用することができる。エステル系誘導体には、セルロースアセテート、セルロースプロピオネート、セルロースブチレート、セルロースバレレート、セルロースアセテートブチレート等を挙げることができる。エーテル系誘導体には、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等を挙げることができる。エーテルエステル系誘導体には、アセチルエチルセルロース、アセトキシプロピルセルロース等を挙げることができる。このセルロース誘導体の添加量は、表面層２ａの表面（保持面Ｐ）での多孔８の孔径に合わせて設定する。

また、撥水性を付与するために、例えば、シリコーン系やポリエーテル系の撥水性添加剤をポリウレタン樹脂溶液に混合する。撥水性添加剤の配合量は、得られるポリウレタンシート２の保持面Ｐに対する水の接触角が１０５°以上となるように調整する。本例では、撥水性を付与する効果が得られ、水等の液体による保持パッドの定盤への装着や被研磨物の当接を阻害しないように、撥水性添加剤の配合量をポリウレタン樹脂溶液の１００部に対して０．０５〜３．０部、好ましくは０．１〜１．０部とした。得られた溶液を濾過することで凝集塊等を除去した後、真空下で脱泡してポリウレタン樹脂溶液を得る。

図２に示した塗布工程、凝固再生工程および洗浄・乾燥工程では、準備工程で得られたポリウレタン樹脂溶液を不織布、織布、可撓性フィルム等の成膜基材に連続的に塗布し、水系凝固液に浸漬することでポリウレタン樹脂を凝固再生させ、洗浄後乾燥させてポリウレタンシート２を得る。塗布工程、凝固再生工程および洗浄・乾燥工程は、図３に示す成膜装置で連続して実行される。

図３に示すように、成膜装置６０は、成膜基材の不織布や織布を前処理するための水又はＤＭＦ水溶液（ＤＭＦと水との混合液）等の前処理液１５が満たされた前処理槽１０、ポリウレタン樹脂を凝固再生させるための、ポリウレタン樹脂に対して貧溶媒である水を主成分とする凝固液２５が満たされた凝固槽２０、凝固再生後のポリウレタン樹脂を洗浄するための水等の洗浄液３５が満たされた洗浄槽３０及びポリウレタン樹脂を乾燥させるためのシリンダ乾燥機５０を連続して備えている。

前処理槽１０の上流側には、成膜基材４３を供給する基材供給ローラ４１が配置されている。前処理槽１０には、成膜基材４３の搬送方向と同じ長手方向の略中央部の内側下部に一対のガイドローラ対１３が配置されている。前処理槽１０の上方で、基材供給ローラ４１側にはガイドローラ１１、１２が配設されており、凝固槽２０側には前処理した成膜基材４３に含まれる過剰な前処理液１５を除去するマングルローラ１８が配置されている。マングルローラ１８の下流側には、成膜基材４３にポリウレタン樹脂溶液４５を略均一に塗布するナイフコータ４６が配置されている。ナイフコータ４６の下流側で凝固槽２０の上方にはガイドローラ２１が配置されている。

凝固槽２０には、洗浄槽３０側の内側下部にガイドローラ２３が配置されている。凝固槽２０の上方で洗浄槽３０側には凝固再生後のポリウレタン樹脂を脱水処理するマングルローラ２８が配置されている。マングルローラ２８の下流側で洗浄槽３０の上方にはガイドローラ３１が配置されている。洗浄槽３０には、成膜基材４３の搬送方向と同じ長手方向で上部に４本、下部に５本のガイドローラ３３が上下交互となるように配設されている。洗浄槽３０の上方でシリンダ乾燥機５０側には、洗浄後のポリウレタン樹脂を脱水処理するマングルローラ３８が配置されている。シリンダ乾燥機５０には、内部に熱源を有する４本のシリンダが上下４段に配設されている。シリンダ乾燥機５０の下流側には、乾燥後のポリウレタン樹脂を（成膜基材４３と共に）巻き取る巻取ローラ４２が配置されている。なお、マングルローラ１８、２８、３８、シリンダ乾燥機５０及び巻取ローラ４２は、図示を省略した回転駆動モータに接続されており、これらの回転駆動力により成膜基材４３が基材供給ローラ４１から巻取ローラ４２まで搬送される。

成膜基材４３に不織布又は織布を用いる場合は、成膜基材４３が基材供給ローラ４１から引き出され、ガイドローラ１１、１２を介して前処理液１５中に連続的に導入される。前処理液１５中で一対のガイドローラ１３間に成膜基材４３を通過させて前処理（目止め）を行うことにより、ポリウレタン樹脂溶液４５を塗布するときに、成膜基材４３内部へのポリウレタン樹脂溶液４５の浸透が抑制される。成膜基材４３は、前処理液１５から引き上げられた後、マングルローラ１８で加圧されて余分な前処理液１５が絞り落とされる。前処理後の成膜基材４３は、凝固槽２０方向に搬送される。なお、成膜基材４３としてＰＥＴ製等の可撓性フィルムを用いる場合は、前処理が不要のため、ガイドローラ１２から直接マングルローラ１８に送り込むようにするか、又は、前処理槽１０に前処理液１５を入れないようにしてもよい。以下、本例では、成膜基材４３をＰＥＴ製フィルムとして説明する。

図２に示すように、塗布工程では、準備工程で調製したポリウレタン樹脂溶液４５が常温下でナイフコータ４６により成膜基材４３に略均一に塗布される。このとき、ナイフコータ４６と成膜基材４３の上面との間隙（クリアランス）を調整することで、ポリウレタン樹脂溶液４５の塗布厚さ（塗布量）を調整する。

凝固再生工程では、ナイフコータ４６でポリウレタン樹脂溶液４５が塗布された成膜基材４３が、ガイドローラ２１からガイドローラ２３へ向けて凝固液２５中に導入される。凝固液２５中では、まず、塗布されたポリウレタン樹脂溶液４５の表面でポリウレタン樹脂溶液４５のＤＭＦと凝固液２５との置換が進行して緻密な微多孔が形成される。この微多孔は厚さ数μｍ程度に形成され表面層２ａを構成する。その後、表面層２ａ及び成膜基材４３間のポリウレタン樹脂溶液４５中のＤＭＦと凝固液２５との置換の進行によりポリウレタン樹脂が成膜基材４３の片面に凝固再生される。ＤＭＦの脱溶媒による凝固液２５との置換に伴い、表面層２ａより内側には発泡７、及び、発泡７を立体網目状に連通する連通孔が形成されて発泡層２ｂを構成する。また、脱溶媒時に、ポリウレタン樹脂溶液４５に添加されているセルロース誘導体で多孔８が形成され、多孔８及び発泡７を連通する連通孔が形成される。発泡７は、ＰＥＴ製フィルムの成膜基材４３が水を浸透させないため、ポリウレタン樹脂溶液４５の表面側（表面層２ａ側）で脱溶媒が生じて成膜基材４３側が表面側より大きく形成される。

ここで、多孔８の形成について説明すると、ポリウレタン樹脂溶液４５中では、セルロース誘導体及びポリウレタン樹脂の相溶性が乏しいため、２相分離していると考えられる。その上、ポリウレタン樹脂の凝固再生時には、セルロース誘導体及びポリウレタン樹脂の凝固液２５中での凝固特性が異なるため、収縮量に差が生じ、また、相溶性が乏しいことから、セルロース誘導体及びポリウレタン樹脂間の界面接合力が小さくなり脱離的現象も生じるので、多孔８が形成されると考えられる。このため、多孔８の孔径は表面層２ａの微多孔より大きく発泡層２ｂの発泡７より小さくなり、多孔８及び発泡７を連通する連通孔の孔径は微多孔の孔径より大きくなる。

ポリウレタン樹脂の凝固再生は、ポリウレタン樹脂溶液４５が塗布された成膜基材４３が凝固液２５中に進入してからガイドローラ２３に到る間に完了する。凝固再生したポリウレタン樹脂は、凝固液２５から引き上げられ、マングルローラ２８で余分な凝固液２５が絞り落とされた後、ガイドローラ３１を介して洗浄槽３０に搬送され洗浄液３５中に導入される。

洗浄・乾燥工程では、洗浄液３５中に導入されたポリウレタン樹脂をガイドローラ３３に上下交互に通過させることによりポリウレタン樹脂が洗浄される。洗浄後、ポリウレタン樹脂は洗浄液３５から引き上げられ、マングルローラ３８で余分な洗浄液３５が絞り落とされる。その後、ポリウレタン樹脂を、シリンダ乾燥機５０の４本のシリンダ間を交互（図３の矢印方向）に、シリンダの周面に沿って通過させることで乾燥させる。乾燥後のポリウレタン樹脂は、成膜基材４３と共に巻取ローラ４２に巻き取られる。

次に、ポリウレタンシート３の作製について説明するが、上述したポリウレタンシート２の作製と同じ工程、条件、成膜装置についてはその説明を省略し、異なる工程のみ説明する。

準備工程では、ポリウレタン樹脂溶液に発泡調整用の調整有機溶媒を配合する。ポリウレタン樹脂、ＤＭＦ、撥水性添加剤、孔形成剤を混合しポリウレタン樹脂を溶解させた後、凝固再生時のＤＭＦと水との置換を遅らせるため、所定量の調整有機溶媒を添加し樹脂エマルジョン４９を得る。調整有機溶媒には、水に対する溶解度がＤＭＦより小さく、ＤＭＦに溶解させたポリウレタン樹脂を凝固（ゲル化）させることなく、ポリウレタン樹脂を溶解させた溶液に均一に混合又は分散できるものを用いる。具体例としては、酢酸エチル、イソプロピルアルコール等を挙げることができる。調整有機溶媒の添加量を変えることで、ポリウレタンシート３の内部に形成される発泡９の大きさや量（個数）を制御することができ、ポリウレタンシート３の圧縮率を調整することができる。本例では、ポリウレタンシート３の圧縮率を上述した範囲に設定するため、調整有機溶媒の添加量を樹脂エマルジョン４９の１００部に対して２０〜４５部の範囲とすることが好ましい。

凝固再生工程では、樹脂エマルジョン４９が塗布された成膜基材４３が凝固液２５に導入され、ポリウレタン樹脂を凝固再生させる。凝固液２５中では、まず、樹脂エマルジョン４９の表面にポリウレタンシート２と同様に表面層３ａが形成されるが、樹脂エマルジョン４９に調整有機溶媒が添加されているため、樹脂エマルジョン４９中のＤＭＦ及び調整有機溶媒と凝固液２５との置換の進行が遅くなる。このため、表面層３ａより内側には、表面層３ａに形成された微多孔より大きくポリウレタンシート２の発泡層２ｂに形成された発泡７より小さい孔径の発泡９が略均等に形成される。

ここで、ポリウレタンシート２の発泡７及びポリウレタンシート３の発泡９の形成について説明する。ポリウレタン樹脂の溶解に使用したＤＭＦは、ポリウレタン樹脂の溶解に一般に用いられる溶媒であり、水に対して任意の割合で混合することができる。このため、ポリウレタンシート２の作製では、凝固液２５にポリウレタン樹脂溶液４５を浸漬すると、まずポリウレタン樹脂溶液４５の表面でＤＭＦと凝固液２５との置換（ポリウレタン樹脂の凝固再生）が起こり表面層２ａの微多孔が形成される。その後、凝固液２５が表面層２ａの侵入しやすい部分からポリウレタン樹脂溶液４５内部に侵入するため、ＤＭＦと凝固液２５との置換が急速に進行する部分と遅れる部分とが生じ、比較的大きな発泡７が形成される。凝固液が浸透しないＰＥＴ製フィルムを成膜基材４３に使用することから、ポリウレタン樹脂溶液４５の表面層２ａ側からのみＤＭＦが溶出するため、発泡７は成膜基材４３側が大きく丸みを帯びた三角錘状となる。

これに対して、ポリウレタンシート３の作製では、ポリウレタン樹脂の溶解後に調整有機溶媒を添加して樹脂エマルジョン４９とする。凝固液２５に樹脂エマルジョン４９を浸漬すると、樹脂エマルジョン４９の表面で、ポリウレタンシート２の表面層２ａと同様に表面層３ａの微多孔が形成される。調整有機溶媒は、水に対する溶解度がＤＭＦより小さいため、水（凝固液２５）中への溶出がＤＭＦより遅くなる。また、樹脂エマルジョン４９では、調整有機溶媒を添加した分、ＤＭＦ量が少なくなる。このため、ＤＭＦ及び調整有機溶媒と凝固液２５との置換速度が遅くなるので、ポリウレタンシート２のような発泡７の形成が抑制され、表面層３ａより内側には、発泡９が概ね均等に分散して形成される。従って、発泡９の孔径は、ポリウレタンシート２の発泡層２ｂの発泡７より小さく表面層３ａの微多孔より大きくなる。また、発泡９は、ＤＭＦ及び調整有機溶媒の脱溶媒に伴い形成されるため、発泡９の孔径より小さい連通孔で立体網目状に連通される。

バフ処理工程では、ポリウレタンシート２の保持面Ｐの背面側、ポリウレタンシート３の装着面Ｑの背面側にバフ処理が施される。図４（Ａ）に示すように、巻取ローラ４２に巻き取られたポリウレタンシート２は成膜基材４３上に形成されている。成膜時にはポリウレタンシート２の厚さにバラツキが生じるため、保持面Ｐには凹凸が形成されている。成膜基材４３を剥離した後、図４（Ｂ）に示すように、保持面Ｐに、表面が平坦な圧接ローラ６５の表面を圧接することで、保持面Ｐが平坦となり、保持面Ｐの背面Ｎ側に凹凸が出現する。背面Ｎ側に出現した凹凸がバフ処理で除去される。本例では、連続的に製造されたポリウレタンシート２が帯状のため、保持面Ｐに圧接ローラ６５を圧接しながら、背面Ｎ側を連続的にバフ処理する。これにより、図４（Ｃ）に示すように、背面Ｎ側がバフ処理されて平坦な背面Ｎ’が形成されたポリウレタンシート２は、厚さのバラツキが解消される。ポリウレタンシート３についても同様にしてバフ処理を施す。なお、図４（Ｃ）では説明をわかりやすくするために保持面Ｐおよび背面Ｎ’を平坦に示しているが、ポリウレタンシート２の単体では両面共にポリウレタンシート２の厚さが一様となる凹凸を呈している。ポリウレタンシート２、３の背面同士を、両面テープ６を介して貼り合わせることで保持面Ｐ、装着面Ｑが略平坦となる。

図２に示すように、貼り合わせ工程では、ポリウレタンシート２、３のバフ処理された面同士、すなわち、保持面Ｐの背面と装着面Ｑの背面とが貼り合わされる。ポリウレタンシート２、３の貼り合わせには、基材４の両面に粘着剤５が塗着された両面テープ６を使用する。裁断工程で円形等の所望の形状、サイズに裁断した後、汚れや異物等の付着がないことを確認する等の検査を行い、保持パッド１を完成させる。

（作用等）
次に、本実施形態の保持パッド１の作用等について説明する。

本実施形態の保持パッド１では、ポリウレタンシート３に略均等に形成された発泡９の孔径が表面層３ａの微多孔より大きくポリウレタンシート２の発泡７より小さいことから、ポリウレタンシート３の圧縮率がポリウレタンシート２の圧縮率より小さくなる。本例では、ポリウレタンシート２の圧縮率が３０％以上７０％以下の範囲、ポリウレタンシート３の圧縮率が１％以上３０％未満の範囲にそれぞれ設定されている。このため、ポリウレタンシート３では外力に対する変形量がポリウレタンシート２より小さくなり、換言すれば、ポリウレタンシート２は外力に対して変形しやすく、ポリウレタンシート３は変形しにくい。これにより、研磨加工後に、ポリウレタンシート２に当接した被研磨物を取り外すときに外力が作用しても、ポリウレタンシート２と比較してポリウレタンシート３の変形が抑制される。従って、ポリウレタンシート３と保持定盤との密着性が保たれるので、保持パッド１自体が保持定盤から外れることなく容易に被研磨物のみを取り外すことができ、被研磨物の交換作業の効率を向上させることができる。

また、従来保持パッドと被研磨物との間に研磨液等の液体が浸入すると、被研磨物の保持力が低下し、被研磨物の裏面（保持パッドに当接する面）にヤケを生じ易くなり被研磨物を損傷するおそれがある。本実施形態の保持パッド１では、ポリウレタンシート２、３の保持面Ｐ、装着面Ｑに対する水の接触角が１０５°以上に調整されている。このため、保持面Ｐ、装着面Ｑが撥水性を有することから、研磨加工時に、保持パッド１と保持定盤または被研磨物との間に研磨液等が浸入しても保持定盤の回転に伴う遠心力により保持パッド１の外周側に排出され易くなる。従って、保持パッド１と保持定盤または被研磨物との間の密着性が保たれるので、保持パッド１の保持定盤への装着力、および、被研磨物の保持力の低下を抑制することができる。さらに、研磨加工中に保持パッド１に研磨液等が浸入しにくくなり、保持パッドの寿命低下を抑制することができる。

更に、本実施形態の保持パッド１では、ポリウレタンシート２が表面層２ａより内側に表面層２ａに形成された微多孔より大きい孔径の発泡７が形成された発泡層２ｂを有するため、発泡層２ｂが弾力性を発揮する。このため、ポリウレタンシート２が変形しつつ弾性状態で被研磨物を保持することができ、平坦化した保持面Ｐが被研磨物の全面に略均等に押し付けられる。これにより、被研磨物の加工表面にかかる押圧力が均等化するので、被研磨物の平坦性を向上させることができる。研磨加工される被研磨物については、大型化や高品質化などが進められることが予想されることから、被研磨物の平坦性についても、要求される品質はこれまで以上に高くなると考えられる。このような場合にも、本実施形態の保持パッド１を使用することで、要求品質を満たすことが期待できる。

また更に、本実施形態の保持パッド１では、ポリウレタンシート２の保持面Ｐの背面と、ポリウレタンシート３の装着面Ｑの背面とが貼り合わされている。このため、微多孔が形成された表面層２ａ、３ａが保持パッド１の両面側に位置するので、表面層３ａの表面、すなわち装着面Ｑで保持定盤に装着され、表面層２ａの表面、すなわち保持面Ｐが被研磨物に当接する。保持定盤への装着、被研磨物の当接（保持定盤への保持）では、表面層２ａ、３ａに少量の水を含ませることで微多孔に浸入した水の表面張力が作用するので、水のみで装着、当接を容易に行うことができる。従って、保持定盤への装着時にエアの咬み込み、位置ずれ等が生じても容易に貼り直すことができるため、装着作業に熟練を要することなく平坦かつ容易に装着することができる。また、被研磨物が水の表面張力の作用及びポリウレタンシート２の粘着力で保持されるので、研磨加工時にキャリア（型枠）を使用しなくても被研磨物の横ずれを抑制することができる。

更にまた、本実施形態の保持パッド１では、保持面Ｐ、装着面Ｑにそれぞれ発泡７または発泡９と連通する多孔８が形成されている。このため、表面層２ａ、３ａに水を含ませて保持定盤に装着したとき、被研磨物を当接したときに、保持定盤及び保持パッド１間、保持パッド１及び被研磨物間にエアの咬み込みが生じても、多孔８を通じて発泡７、発泡９にエアが収容される（吸い込まれる）ので、保持定盤及び保持パッド１間、保持パッド１及び被研磨物間でのエアの貯留を防止することができる。このとき、表面層２ａ、３ａには水を含ませているため、表面層２ａ、３ａの微多孔にはエアが入り込むことができないが、多孔８では孔径が微多孔より大きいため、エアが入り込むことができる。従って、エアが貯留することなく被研磨物を略平坦に保持することができるため、研磨加工時に被研磨物を略均等に押圧することができ、被研磨物の加工表面の平坦性を向上させることができる。

また、本実施形態の保持パッド１では、発泡７、発泡９の孔径が多孔８より大きいため、保持定盤及び保持パッド１間、保持パッド１及び被研磨物間に咬み込まれたエアを確実に収容することができる。また、多孔８と発泡７または発泡９とを連通する連通孔の孔径が、表面層２ａ、３ａの微多孔の孔径より大きいため、咬み込まれたエアを円滑に収容することができる。更に、発泡７、発泡９はそれぞれ連通孔で立体網目状に連通しているため、エアの咬み込み量が大きくても発泡層２ｂ、３ｂのそれぞれ全体でエアを収容することができる。

更に、従来の保持パッドでは、保持定盤への装着に両面テープが使用されるため、一度貼付した保持パッドを保持定盤から剥離するためには両面テープの接着力以上の力で剥離し、剥離時に保持定盤に接着剤が残留（糊残り）することがある。接着剤が残留していると、新たな保持パッドを貼付したときに糊残り部分が盛り上がるため、保持パッドの表面（保持面）の平坦性が損なわれる。これを避けるため、寿命等で保持パッドを交換するときや貼り直しをするときには、保持定盤に残留している接着剤を完全に剥がし取る清掃作業が必要となるので、清掃作業に手間がかかり装着の作業性を低下させる。これに対して本実施形態の保持パッド１では、水のみで保持定盤に装着することができるため、容易に剥離することができ、更に接着剤の残留が発生しない。このため、簡単に剥離でき、剥離したときの保持定盤の清掃を簡略化することができるので、手間をかけることなく保持パッド１の脱・装着の作業効率を向上させることができる。

また更に、本実施形態の保持パッド１では、ポリウレタンシート２、３の貼り合わせに、基材４の両面に粘着剤５を塗着した両面テープ６が使用されており、この基材４にはＰＥＴ製フィルムが用いられている。このため、ポリウレタンシート２、３を１枚ずつ両面テープ６と貼り合わせることができ、貼り合わせ作業を容易に行うことができる。また、ポリウレタンシート２の発泡７が形成された発泡層２ｂが弾力性を有することから、保持定盤の表面が若干の歪みを有していても基材４を介してポリウレタンシート２の発泡層２ｂが変形することで保持定盤の歪みを緩和することができる。更に、発泡層２ｂが弾力性を有するため、被研磨物に衝撃を与えることなく弾性状態で保持することができる。

更にまた、本実施形態のバックパッド１では、ポリウレタンシート２の保持面Ｐの背面、及び、ポリウレタンシート３の装着面Ｑの背面がそれぞれポリウレタンシート２、３の厚さが一様となるようにバフ処理されている。このため、表面層を損なうことなく、ポリウレタンシート２、３の厚さが略均一となるので、保持パッド１全体の厚さを略均一とすることができる。これにより、平坦な保持定盤に保持パッド１を装着することで保持面Ｐが略平坦となるので、被研磨物を略平坦に保持することができる。従って、研磨加工で被研磨物の平坦性を向上させることができる。

また、本実施形態の保持パッド１では、ポリウレタンシート２、３に１００％モジュラスが２０ＭＰａ以下のポリウレタン樹脂が使用されている。このため、ポリウレタンシート２の表面が被研磨物の形状に合うように密着しポリウレタンシート３の表面が保持定盤に密着して粘着性を発揮するので、被研磨物の保持、保持定盤への装着を確実にすることができる。

従来保持パッドでは、表面層を有する１枚のポリウレタンシートの背面側を保持定盤に装着するときに両面テープが使用される。このため、保持パッドおよび保持定盤間にエアの咬み込みが生じることがあり、この場合には研磨加工で被研磨物の平坦性を損なうため、保持パッドの貼り直しが必要となる。ところが、装着に失敗して貼り直しをすると保持定盤に接着剤が残留し、また、却って保持パッドにしわが生じて使用できなくなる。このため、保持パッドの装着は難しく、特に、大型の保持パッドの場合はかなりの熟練を要する。更に、寿命等で交換する場合にも保持定盤への接着剤の残留が生じるため、残留した接着剤を剥がし取る清掃作業が必要となる。このため、清掃作業に手間がかかるので、保持パッドの保持定盤への装着作業の効率がかなり低下する。また、両面テープを使用せずに保持定盤に保持パッドを装着する技術もあるが、研磨加工後に保持パッドから被研磨物を取り外す場合に、被研磨物が外れるより先に保持パッドが保持定盤から剥がれてしまうことがある。この場合には保持定盤に新たな保持パッドの装着が必要となり、保持パッドの寿命を低下させ研磨加工全体の作業の効率を低下させることがある。本実施形態は、これらの問題を解決することができる保持パッドである。

なお、本実施形態の保持パッド１では、ポリウレタンシート２の圧縮率を３０％以上７０％以下の範囲とし、ポリウレタンシート３の圧縮率を１％以上３０％未満の範囲とする例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、保持定盤に装着する側のポリウレタンシート３の圧縮率を被研磨物に当接する側のポリウレタンシート２の圧縮率より小さくすればよい。ポリウレタンシート２の圧縮率が３０％より小さい場合には、ポリウレタンシート２が硬くなり研磨加工中に被研磨物に衝撃を与えてしまうおそれがあり、圧縮率が７０％を超えた場合には、研磨加工時に発生する剪断力でポリウレタンシート２が変形し平坦性を損なうおそれがある。このため、ポリウレタンシート２の圧縮率は３０％以上７０％以下の範囲に設定することが好ましく、より好ましくは、４０％以上７０％以下の範囲に設定する。一方、ポリウレタンシート３の圧縮率が１％より小さい場合には、保持定盤に若干の歪が存在したときに歪をポリウレタンシート３で吸収し緩和することが難しくなり、圧縮率が３０％以上の場合には、被研磨物を保持パッド１から外すときに加わる外力でポリウレタンシート３も変形してしまい保持パッド１が保持定盤から外れるおそれがある。このため、ポリウレタンシート３の圧縮率は１％以上３０％未満の範囲に設定することが好ましく、より好ましくは、５％以上３０％未満の範囲に設定する。

また、本実施形態の保持パッド１では、多孔８を形成させる孔形成剤としてセルロース誘導体を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ポリウレタン樹脂の溶解に使用する有機溶媒に可溶性であり、凝固液に用いられる水に難溶性又は不溶性のものであればよい。このような孔形成剤としてはセルロース誘導体以外に、例えば、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、塩化ビニリデン／塩化ビニル共重合体、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）等の高分子化合物を挙げることができる。また、これらの高分子化合物や上述したセルロース誘導体の２種以上を混合して使用してもよい。また、ポリウレタン樹脂溶液４５、樹脂エマルジョン４９への孔形成剤の添加量を変えることで、多孔８の孔径を調整することができる。また、本実施形態では、ポリウレタン樹脂溶液４５、樹脂エマルジョン４９に、それぞれ保持面Ｐ、装着面Ｑに撥水性を付与するための撥水性添加剤を添加する例を示したが、撥水性を付与するために、ポリウレタンシート２、３の表面を、フッ素樹脂等の撥水性添加剤で処理するようにしてもよい。付与した撥水性が強すぎると、保持パッド１を保持定盤に装着するときや被研磨物に当接するときに表面層２ａ、３ａに水を含ませることが難しくなるため、表面層２ａ、３ａに対する水の接触角が１５０°以下となるように調整することが好ましい。

更に、本実施形態の保持パッド１では、ポリウレタンシート２、３に、１００％モジュラスを２０ＭＰａ以下のポリウレタン樹脂を使用した例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ポリエステル樹脂等を使用してもよく、１００％モジュラスを２０ＭＰａ以下とすれば、湿式成膜したポリウレタンシート２、３が被研磨物、保持定盤に密着するので、定盤への装着性、被研磨物の保持性の向上を図ることができる。また、ポリウレタン樹脂を用いれば、湿式成膜法で容易に表面層２ａ、３ａを形成することができる。更に、本実施形態の保持パッド１では、研磨加工時に被研磨物の横ずれを防止するキャリアを使用しない例を示したが、キャリアを使用することで被研磨物の横ずれ防止を強化することができる。

また更に、本実施形態の保持パッド１では、ポリウレタンシート２、３の貼り合わせに、基材４の両面に粘着剤５を塗着した両面テープ６を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、基材４、粘着剤５をそれぞれ別に準備して貼り合わせるようにしてもよい。作業の簡便性、保持定盤への装着時や運搬時の取り扱いの容易さを考慮すれば、基材４を有する両面テープ６を使用することが好ましい。また、基材４を使用せず粘着剤５のみで貼り合わせることも可能であり、更には、ポリウレタンシート２、３の貼り合わせる面を加熱しながら貼り合わせることで粘着剤５を使用することなく樹脂自体の粘着性で貼り合わせてもよい。加熱時の温度管理で平坦性を確保しつつ貼り合わせることが可能である。このようにすれば、基材４や粘着剤５のコスト分を削減することができる。また、本実施形態では、基材４にＰＥＴ製フィルムを例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ＰＥＴ製以外の可撓性フィルム、不織布、織布等を使用してもよい。更に、本実施形態以外に使用可能な粘着剤５としては、例えば、アクリル系粘着剤等を挙げることができる。

更にまた、本実施形態の保持パッド１では、湿式成膜したポリウレタンシート２、３は、バフ処理工程で、保持面Ｐ、装着面Ｑに圧接ローラ６５を圧接させながら背面Ｎ側をそれぞれ連続的にバフ処理する例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、バフ処理前のポリウレタンシートを所望の大きさに裁断した後、平坦な表面を有する平板を保持面Ｐ、装着面Ｑに圧接してバフ機等により背面Ｎ側をバフ処理してもよい。バフ処理量はポリウレタンシート２、３の厚さの範囲Ｒの２倍以上の厚みをバフ処理することが望ましい。バフ処理ではサンドペーパーやダイヤモンドバフロール等の種々のものが使用されるが、均一な処理（研削除去）ができるものであればいずれも使用することができる。このとき、バフ番手（砥粒の粗さを示す番号）を高くする程、細かな砥粒で研削でき均一なバフ処理ができる。更に、バフ処理を、１回目で低いバフ番手（粗い砥粒）で研削をし、２回目で１回目より高いバフ番手のもので研削量を小さくしてバフ仕上げ処理することで、厚み精度を更に上げることもできる。また、例えば、成膜時にポリウレタン樹脂溶液４５、樹脂エマルジョン４９の塗布厚さの調整精度を高めることで、ポリウレタンシート２、３の厚み精度を向上させれば、ポリウレタンシート２、３をバフ処理せずにそのまま貼り合わせることも可能である。

また、本実施形態では、湿式成膜時の成膜基材４３にＰＥＴ製フィルムを使用する例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、不織布や織布を使用してもよい。この場合には、ポリウレタン樹脂の凝固再生後に成膜基材４３を剥離することが難しいため、成膜基材４３のポリウレタン樹脂が再生された面の反対面側をバフ処理し、バフ処理した面同士を貼り合わせればよい。

以下、本実施形態に従い製造した保持パッド１の実施例について説明する。なお、比較のために製造した比較例の保持パッドについても併記する。

（実施例１）
実施例１では、ポリウレタンシート２、３の作製にポリウレタン樹脂としてポリエステルＭＤＩ（ジフェニルメタンジイソシアネート）ポリウレタン樹脂（１００％モジュラス１０ＭＰａ）を用いた。ポリウレタンシート２の作製では、３０％ポリウレタン樹脂溶液の１００部に対して、溶媒のＤＭＦの４５部、顔料としてカーボンブラック３０％を含むＤＭＦ分散液の４０部、セルロース誘導体としてセルロースアセテートブチレートを０．２部、撥水性を付与するためのシリコーンオイルの０．３部を添加し混合してポリウレタン樹脂溶液４５を調製した。一方、ポリウレタンシート３の作製では、調整有機溶媒の酢酸エチルの４５部を添加する以外はポリウレタンシート２と同様にした。ポリウレタンシート２、３をそれぞれバフ処理し、ポリウレタン２とポリウレタンシート３とを両面テープ６で貼り合わせることで実施例１の保持パッド１を製造した。この保持パッド１をポリウレタンシート３の表面層３ａで保持定盤に装着し、ポリウレタンシート２の表面層２ａ側を被研磨物に当接して、被研磨物を保持定盤に保持させた。

（比較例１）
比較例１では、撥水性添加剤を配合しない以外は実施例１と同様にしてポリウレタンシート２’を作製し、得られたポリウレタンシート２’同士を貼り合わせることで比較例１の保持パッドを製造した。保持定盤への装着および被研磨物の当接は、いずれもポリウレタンシート２’の表面層で行う。

（比較例２）
比較例２では、撥水性添加剤を配合しない以外は実施例１と同様にしてポリウレタンシート２’、３’を作製し、実施例１と同様にして比較例２の保持パッドを製造した。保持定盤への装着向きは、ポリウレタンシート２’を被研磨物側とした。

（評価）
次に、各実施例および比較例について、ポリウレタンシート２、３の圧縮率および水の接触角を測定した。圧縮率は、日本工業規格（ＪＩＳ Ｌ １０２１−１９７４ 圧縮率および圧縮弾性率 Ａ法）に従い測定した。水の接触角は、接触角計／固液界面解析装置(DropMaster500：協和界面科学株式会社製)を用いて、測定開始から５分後の値を測定値とした。また、保持パッド１を使用し、以下の研磨条件でガラス基板の研磨テストを行った。このとき、目視にて、ガラス基板の裏側（保持パッド１とガラス基板との間）にガラス基板の外縁部から浸入したスラリー（研磨液）の有無、および、ガラス基板を交換するときの保持パッドの剥がれ状況を評価した。各評価、測定結果を下表１に示した。
（研磨条件）
使用研磨機：オスカー研磨機（スピードファム社製 ＳＰ−１２００）
研磨速度（回転数）：６１ｒｐｍ
加工圧力：７６ｇｆ／ｃｍ^２
スラリー：セリウムスラリー
被研磨物：ＬＣＤ用ガラス基板（３５５ｍｍ×４０６ｍｍ×０．５ｍｍ）
研磨時間：３０ｍｉｎ×２０回

表１に示すように、実施例１の保持パッド１では、ポリウレタンシート２について圧縮率４０．４％、水の接触角１０６．８°、ポリウレタンシート３について圧縮率１１．３％、水の接触角１０５．９°の測定結果が得られ、水の接触角が大きく、研磨テストでスラリーの浸入は認められなかった。このため、撥水性が十分に付与されており、ガラス基板の裏側へのスラリーの浸入が抑制されたことから、保持力の低下が認められず、ガラス基板に対するヤケ等の損傷が発生するおそれもないことが判った。また、ポリウレタンシート２、３に多孔８が形成されているため、保持パッドと保持定盤またはガラス基板との間にエアの貯留は認められなかった。また、ガラス基板の交換時でも、保持パッド１の剥がれは認められず、保持パッド１を保持定盤に装着された状態に維持することができた。従って、２枚のポリウレタンシート２、３のうち、圧縮率の小さい方を保持定盤側とすることで、研磨加工後にガラス基板等の被研磨物を取り外すときに保持パッドが剥がれることなく容易に取り外すことができ、被研磨物の交換作業を容易に行うことができる。

これに対して、比較例１では、ポリウレタンシート２’について圧縮率４１．２％、水の接触角９８．３°の測定結果が得られた。このポリウレタン２’同士を貼り合わせていることから、圧縮率は、被研磨物に当接する側ではポリウレタンシート２を用いた実施例１とほぼ同等であるのに対して、保持定盤に装着する側ではポリウレタンシート３を用いた実施例１より大きくなる。また、撥水性添加剤を配合していないため、水の接触角が実施例１より小さくなり撥水性が付与されていないことが判った。この比較例１の保持パッドを使用した研磨テストにおいて、ガラス基板を交換するときに、保持パッド自体が保持定盤から外れることが多く認められた。これは、ポリウレタンシート２’で保持定盤に装着したことから、ガラス基板を取り外すときの外力でポリウレタンシート２’の変形が生じたためと考えられる。また、スラリーの浸入も認められ、ガラス基板の裏面にヤケを生じるおそれがあることが判った。これは、実施例１に比べて撥水性が弱いため、ガラス基板の裏側へスラリーが浸入しやすくなっているためと考えられる。

一方、比較例２では、被研磨物に当接する側に、比較例１と同じポリウレタンシート２’を用いた。ポリウレタンシート３’について圧縮率１２．４％、水の接触角９５．３°の測定結果が得られた。このことから、圧縮率は実施例１とほぼ同等であるが、撥水性添加剤を配合していないため、水の接触角が実施例１より小さくなり撥水性が付与されていないことが判った。また、ポリウレタンシート２’、３’では多孔８が形成されているため、実施例１と同様に、保持パッドと保持定盤またはガラス基板との間にエアの貯留は認められなかった。この比較例２の保持パッドを使用した研磨テストでは、ガラス基板を交換するときに保持パッドの剥がれは認められなかったものの、比較例１と同様、スラリーの浸入が認められた。

本発明は定盤に容易に脱着可能で被研磨物の交換作業の効率を向上させることができる保持パッドを提供するため、保持パッドの製造、販売に寄与するので、産業上の利用可能性を有する。

本発明を適用した実施形態の保持パッドを示す断面図である。 保持パッドの製造工程を示す工程図である。 保持パッドのポリウレタンシートの製造に用いる成膜装置の概略構成を示す正面図である。 バフ処理工程でのポリウレタンシートの変化を示す断面図であり、（Ａ）は成膜基材に形成されたポリウレタンシート、（Ｂ）は圧接ローラに保持面を圧接したときのポリウレタンシート、（Ｃ）はバフ処理後のポリウレタンシートをそれぞれ示す。

符号の説明

Ｐ 保持面
Ｑ 装着面
１ 保持パッド
２、３ ポリウレタンシート（軟質プラスチックシート）
２ａ、３ａ 表面層
２ｂ、３ｂ 発泡層

Claims (8)

1. 微多孔が形成された表面層を有する２枚の軟質プラスチックシートの背面同士が貼り合わされ、いずれか一方の表面層側で定盤に装着され、いずれか他方の表面層側が被研磨物に当接する保持パッドにおいて、前記軟質プラスチックシートはそれぞれ異なる圧縮率を有しており、該圧縮率の小さい方の軟質プラスチックシートの前記表面層側で前記定盤に装着されることを特徴とする保持パッド。
2. 前記２枚の軟質プラスチックシートは、いずれも前記表面層より内側に、前記表面層に形成された微多孔より大きい孔径の発泡が形成された発泡層を有しており、前記定盤に装着される軟質プラスチックシートの発泡層に形成された発泡は、前記被研磨物に当接する軟質プラスチックシートの発泡層に形成された発泡より孔径が小さいことを特徴とする請求項１に記載の保持パッド。
3. 前記被研磨物に当接する軟質プラスチックシートは圧縮率が３０％以上７０％以下であり、前記定盤に装着される軟質プラスチックシートは圧縮率が１％以上３０％未満であることを特徴とする請求項２に記載の保持パッド。
4. 前記軟質プラスチックシートは、いずれも前記表面層の表面に対する水の接触角が１０５°以上であることを特徴とする請求項１に記載の保持パッド。
5. 前記軟質プラスチックシートの背面同士は、基材と該基材の両面に配された粘着剤とを有する接着部材で貼り合わされていることを特徴とする請求項１に記載の保持パッド。
6. 前記軟質プラスチックシートの背面側は、それぞれの軟質プラスチックシートの厚さが一様となるようにバフ処理されていることを特徴とする請求項１に記載の保持パッド。
7. 前記軟質プラスチックシートは、いずれも前記表面層の表面に、前記発泡層に形成された発泡より小さく前記表面層に形成された微多孔より大きい孔径の多孔が更に形成されており、前記多孔が前記発泡層に形成された発泡と連通していることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の保持パッド。
8. 研磨加工時に被研磨物の横ずれを防止するキャリアを更に有することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の保持パッド。

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