拋光墊及拋光墊的製造方法

2023-05-16 17:30:01

專利名稱：拋光墊及拋光墊的製造方法
技術領域：
本發明涉及一種拋光墊，詳細地說，用於拋光需進行平坦化或鏡面化處理的各種 器件、各種基板等各種產品(例如半導體基板、半導體器件、化合物半導體器件、化合物半 導體基板、化合物半導體產品、LED基板、LED產品、裸矽晶片、矽晶片、硬碟基板、玻璃基板、 玻璃產品、金屬基板、金屬產品、塑料基板、塑料產品、陶瓷基板、陶瓷產品等)的拋光墊，以 及其製造方法。
背景技術：
近年來，隨著集成電路的高集成化及多層布線化，要求形成有集成電路的半導體 晶片具有高精度的平坦性。作為用於拋光半導體晶片的拋光法，已知的是化學機械拋光(Chemical Mechanical Polishing, CMP)。CMP是一邊滴下顆粒性漿料一邊利用拋光墊來拋光被拋光 基材表面的方法。下述專利文獻1至4公開了由高分子發泡體構成的用於CMP的拋光墊，該高分子 發泡體是通過將雙液硬化型聚氨酯(two-component curing polyurethane)發泡成形而制 成並具備獨立氣泡結構。此類拋光墊與後述的無紡布拋光墊相比剛性較強，因而用於要求 高精度的平坦性的半導體晶片的拋光等比較理想。由具備獨立氣泡結構的高分子發泡體構成的拋光墊，例如是通過將雙液硬化型聚 氨酯鑄模發泡成形而製成。此類拋光墊因具有相對較高的剛性，所以在拋光時容易選擇性 地對被拋光基材的凸部施加負荷，結果導致拋光速率(拋光速度)變得相對較高。但是，如 果拋光面上存在團聚的磨粒，由於負荷也會被選擇性地施加到團聚的磨粒上，因此容易對 拋光面造成劃傷(劃痕)。尤其，如非專利文獻1中所記載的，在對具有易被劃傷的銅布線 的基材或者界面的粘結性較弱的低介電常數材料進行拋光時，劃痕或界面剝離特別容易產 生。而且，在鑄模發泡成形時，由於難以使高分子彈性體均勻地發泡，被拋光基材的平坦性 和拋光時的拋光速率易不穩定。進而，在具有獨立孔的拋光墊中，磨粒或拋光屑會粘附於源 於獨立孔的空隙。這導致在長時間使用時，隨著拋光的進行拋光速率會降低(此種特性也 稱作拋光穩定性)。另一方面，作為其他類型的拋光墊，專利文獻5至14公開了通過使聚氨酯樹脂含 浸在無紡布中並使之溼式凝固而獲得的無紡布拋光墊。無紡布拋光墊柔性優異。因此抑制 了當在被拋光基材的拋光面上存在團聚的磨粒時，因拋光墊變形導致負荷選擇性地施加在 團聚的磨粒上。但是，無紡布拋光墊存在拋光特性容易隨時間變化的傾向，具有難以用於精 密的平坦化加工的問題。而且具有下述問題，即由於過於柔軟，拋光墊會迎合被拋光基材的 表面形狀而變形，因此無法獲得較高的平坦化性能(使被拋光基材變得平坦的特性)，以及 纖度高達2分特(decitex)至10分特，從而無法避免局部的應力集中。關於此種無紡布拋光墊，近年來已知的有以獲得更高的平坦化性能等為目的且使 用由超細纖維束形成的無紡布而獲得的無紡布拋光墊(例如，下述專利文獻15至18)。具
3體而言，例如，專利文獻15記載了基於由無紡布和高分子彈性體構成的片狀物而形成的拋 光墊，其中該無紡布是由將平均纖度為0. OOOldtex至0. Oldtex的聚酯超細纖維束絡合而 成，該高分子彈性體以該無紡布內部空間存在的聚氨酯為主成分。根據記載，基於此種拋光 墊實現了比以往更高精度的拋光加工。但是，專利文獻15至18中所記載的拋光墊，由於使用了通過對纖度較小的短纖維 的超細纖維進行針刺處理而獲得的無紡布，所以表觀密度低，空隙率也高。因此只能獲得易 彎曲且剛性低的拋光墊，從而易迎合表面形狀而變形，這導致無法充分獲得較高的平坦化 性能。而且，關於此種無紡布拋光墊，高分子彈性體的細節在任何文獻中均未記載，隨時 間經過的穩定性方面的記載也不充分。專利文獻1 日本專利公開公報特開2000-178374號專利文獻2 日本專利公開公報特開2000-248034號專利文獻3 日本專利公開公報特開2001-89548號專利文獻4 日本專利公開公報特開平11_32觀78號專利文獻5 日本專利公開公報特開2002-9026號專利文獻6 日本專利公開公報特開平11-99479號專利文獻7 日本專利公開公報特開2005-212055號專利文獻8 日本專利公開公報特開平3-234475號專利文獻9 日本專利公開公報特開平10-U8674號專利文獻10 日本專利公開公報特開2004-311731號專利文獻11 日本專利公開公報特開平10-225864號專利文獻12 日本專利公開公報特表2005_51擬86號專利文獻13 日本專利公開公報特開2003-201676號專利文獻14 日本專利公開公報特開2005-334997號專利文獻15 日本專利公開公報特開2007-54910號專利文獻16 日本專利公開公報特開2003-170347號專利文獻17 日本專利公開公報特開2004-130395號專利文獻18 日本專利公開公報特開2002-172555號非專利文獻1 柏木正弘等人，((CMP的科學》，株式會社科學論壇，1997年8月20 0,113 至 119 頁

發明內容
本發明的目的在於提供一種不易產生劃痕且具有優異的平坦化性能和拋光效率 的拋光墊。本發明所涉及的拋光墊，包括超細纖維絡合體，由平均纖度為0. 01 dt eχ至 0. Sdtex的超細纖維形成；和高分子彈性體，玻璃化轉變溫度為-10°C以下，23°C及50°C的 溫度之下的儲能模量(storage moduli)為90MPa至900MPa，在50°C下使該高分子彈性體 吸水飽和時的吸水率為0. 2質量％至5質量％。本發明的目的、特徵、方案及優點可通過以下的詳細說明而進一步明確。
具體實施例方式由超細纖維構成的基材通常具有表面積大、彎曲彈性低的特性。因此，通過在由以 往所知的超細纖維構成的無紡布中含浸高分子彈性體而得到的拋光墊與被拋光基材的接 觸面積增大，能夠進行柔軟的拋光，但僅能得到較低的剛性，在平坦化特性、隨時間經過的 拋光穩定性方面存在問題。另外，無紡布的空隙成為漿料存積處，磨粒漿料的保液性較高， 因此易於提高拋光速率，但由於空隙佔毛體積的一半以上，因此通過在以往所知的無紡布 中含浸高分子彈性體而得到的拋光墊能夠進行高效的拋光，但剛性較低，在平坦化性、隨時 間經過的拋光穩定性方面存在問題。本發明的發明者基於以下發現推出本發明1)通過使用由超細纖維構成的超細 纖維絡合體和具有特定的玻璃化轉變溫度、儲能模量及吸水率的高分子彈性體，能夠得到 具有高剛性的拋光墊，在拋光中也能維持其結構，隨時間經過的拋光穩定性提高；2)在拋 光墊的表面，拋光時纖維容易原纖化，與被拋光基材的接觸面積增大並且膨潤性提高，因此 保持磨粒漿料的能力提高，結果拋光速率提高；幻拋光墊的表面通過超細纖維柔軟地進行 接觸，因此能夠抑制拋光處理時的應力集中，從而不易在被拋光基材上產生劃痕。此外發 現，通過將拋光墊的空隙率設為50%以上，能夠提高保持磨粒漿料的能力，同時兼具高剛 性，尤其適宜裸矽晶片的拋光。S卩，本發明所涉及的拋光墊的特徵在於，包括超細纖維絡合體與高分子彈性體，其 中，所述超細纖維絡合體由平均纖度為0. Oldtex至0. Sdtex的超細纖維形成，所述高分子 彈性體的玻璃化轉變溫度為-10°C以下，23°C及50°C的溫度之下的儲能模量為90MPa至 900MPa，且在50°C下使之吸水飽和時的吸水率為0. 2質量％至5質量％。以下說明本實施方式的拋光墊的結構、製造方法及其使用方法。[拋光墊的結構]超細纖維絡合體由平均纖度為0. Oldtex至0. 8dtex的超細纖維形成，優選 0. 05dteX至0. 5dtex的範圍。如果所述超細纖維的平均纖度不足0. Oldtex，則拋光墊表面 附近的超細纖維束將無法充分分離，結果保持磨粒漿料的能力降低，拋光速率及拋光均勻 性容易下降。另一方面，如果所述超細纖維的平均纖度超過0. 8dtex，則拋光墊的表面將變 得過粗糙而導致拋光速率降低，而且，纖維引起的拋光中的應力增大，從而容易產生劃痕。另外，超細纖維絡合體優選由5根至70根超細纖維集束而成的超細纖維束構成， 進一步優選由10根至50根超細纖維集束而成的超細纖維束構成。如果超細纖維的集束根 數超過70根，則拋光墊表面附近的超細纖維將無法充分分離，結果保持磨粒漿料的能力降 低。另一方面，如果所述超細纖維束的根數不足5根，則實質上纖度容易變大或表面的纖維 密度容易降低，拋光墊的表面將變得過粗糙而導致拋光速率降低，而且，纖維引起的拋光中 的應力增大，從而容易產生劃痕。作為超細纖維的具體例，例如有由聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、間苯二甲酸改性 聚對苯二 甲酸乙二酉旨(isophthalic acid-modified polyethylene terephthalate)、磺 酸基間苯二甲酸改性聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚對苯二甲酸己二酯 (polyhexamethylene terephthalate)等形成的芳香族聚酯纖維；由聚乳酸、聚丁二酸乙二 醇酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸己二酸丁二酯、聚羥基丁酸酯-聚羥基戊酸酯共聚物等形成的脂肪族聚酯纖維；由聚醯胺6、聚醯胺66、聚醯胺10、聚醯胺11、聚醯胺12、聚醯胺 6-12等形成的聚醯胺纖維；聚丙烯、聚乙烯、聚丁烯、聚甲基戊烯、氯系聚烯烴等聚烯烴纖 維；由含有25mol%至70mOl%的乙烯單元的變性聚乙烯醇等形成的改性聚乙烯醇纖維；以 及由聚氨酯系彈性體、聚醯胺系彈性體、聚酯系彈性體等彈性體等形成的彈性體纖維等。這 些材料既可分別單獨使用，也可將兩種以上組合使用。特別是，從能夠形成緻密且高密度的 纖維絡合體方面考慮，優選本實施方式的超細纖維由聚酯纖維形成。所述超細纖維中，優選由玻璃化轉變溫度(Tg)為50°C以上、進一步優選60°C以 上，且在50°C下使之吸水飽和時的吸水率為0. 2質量％至2質量％的熱塑性樹脂形成的纖 維。如果所述熱塑性樹脂的玻璃轉變溫度處於上述範圍，可維持更高的剛性，因而平坦化性 能更高，而且在拋光時剛性也不會隨時間下降，可獲得拋光穩定性及拋光均勻性優異的拋 光墊。對於玻璃化轉變溫度的上限並無特別限定，但工業製造時，優選300°C以下，進一步優 選150°C以下。並且，本實施方式的超細纖維優選由在50°C下使之吸水飽和時的吸水率為0. 2質 量％至2質量％的熱塑性樹脂形成，換言之，使形成超細纖維的熱塑性樹脂在50°C下吸水 飽和時的吸水率優選為0. 2質量％至2質量％。通過將吸水率設為0. 2質量％以上，則磨 粒漿料容易保液，拋光效率及拋光均勻性易於提高。在2質量％以下的情況下，會因拋光 墊不會過度吸收磨粒漿料而進一步抑制剛性隨時間經過的下降。在這樣的情況下，平坦化 性能隨時間經過的下降得到遏制，並且可獲得拋光速率及拋光均勻性不易波動的拋光墊。 在吸水性之外，從易於得到或製造性優良等方面考慮，形成本發明的超細纖維的熱塑性樹 脂優選聚酯系聚合物，尤其優選以芳香族成分作為原料成分之一的半芳香族聚酯系聚合物 (semi-aromatic polyester polymer)。作為熱塑性樹脂的具體例，例如有由聚對苯二甲酸乙二酯(PET，\為77°C，在 50°C下使之吸水飽和時的吸水率(以下簡稱為「吸水率」)為1質量％ )、間苯二甲酸改性聚 對苯二甲酸乙二酯(Tg*67°C至77°C，吸水率為1質量％)、磺酸基間苯二甲酸改性聚對苯 二甲酸乙二酯(Tg*67°C至77°C，吸水率為1質量％至3質量％)、聚萘二甲酸丁二酯(！；為 85°C，吸水率為1質量％)、聚萘二甲酸乙二酯(Tg*124°C，吸水率為1質量％)等形成的芳 香族聚酯系纖維；由對苯二甲酸、壬二醇及甲基辛二醇共聚聚醯胺(！；為125°C至140°C，吸 水率為1質量％至3質量％)等形成的半芳香族聚醯胺系纖維(semi-aromatic polyamide fiber)等。由於在後述的由以海島型複合纖維構成的網絡合片(entangledinterlocked web sheet)形成超細纖維的溼熱處理工序中會大幅度地捲曲，從能夠緻密地形成高密度的 纖維絡合體、易提高拋光片的剛性及在拋光時不易因水分而隨時間發生變化等觀點出發， 尤其優選PET及間苯二甲酸改性PET等改性PET絡合。本實施方式所涉及的拋光墊優選包括由上述超細纖維集束得到的超細纖維束形 成的超細纖維絡合體；和高分子彈性體。作為本實施方式所用的高分子彈性體的具體例，只要滿足後述的玻璃化轉變溫 度、儲能模量、吸水率即可，並無特別限定。例如有由聚氨酯系樹脂、聚醯胺系樹脂、(甲基) 丙烯酸酯系樹脂、(甲基)丙烯酸酯-苯乙烯系樹脂、(甲基)丙烯酸酯-丙烯腈系樹脂、(甲 基)丙烯酸酯-烯烴系樹脂、(甲基)丙烯酸系酯-(氫化)異戊二烯系樹脂、(甲基)丙烯 酸酯-丁二烯系樹脂、苯乙烯-丁二烯系樹脂、苯乙烯-氫化異戊二烯系樹脂、丙烯腈-丁二烯系樹脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯系樹脂、乙酸乙烯系樹脂、(甲基)丙烯酸酯-乙酸 乙烯系樹脂、乙烯-乙酸乙烯系樹脂、乙烯-烯烴系樹脂、矽樹脂、氟樹脂及聚酯樹脂等構成 的彈性體。作為本實施方式的高分子彈性體，從對超細纖維的集束性、束集粘合超細纖維束 的能力較高的觀點出發，優選氫鍵結合性高分子彈性體(hydrogen-bonding po 1 ymeric elastomer)。所謂形成氫鍵結合性高分子彈性體的樹脂，是指像聚氨酯系樹脂、聚醯胺系樹 脂、聚乙烯醇系樹脂那樣，利用氫鍵結合而結晶化或者凝聚的高分子彈性體。氫鍵結合性高 分子彈性體的粘結性高，可提高纖維束的束集性，而且可抑制纖維的脫落。本實施方式中使用的高分子彈性體的玻璃化轉變溫度為-10°C以下。如果玻璃化 轉變溫度高於-10°C，則高分子彈性體變脆，高分子彈性體容易拋光中脫落，從而容易產生 劃痕。並且，高分子彈性體的超細纖維集束力減弱，拋光中的隨時間經過的穩定性容易惡 化。玻璃化轉變溫度優選為_15°C以下。對於玻璃化轉變溫度的下限並無特別限定，但從 易於得到等方面考慮優選為-ioo°c以上左右。另外，玻璃化轉變溫度根據動態粘彈性測定 中的拉伸模式下的損失模量的峰值溫度算出。玻璃化轉變溫度取決於高分子彈性體的α 分散的峰值溫度，因此為了將高分子彈性體的玻璃化轉變溫度設為-io°c以下，優選適宜地 選擇構成高分子彈性體的成分。例如，使用聚氨酯系樹脂作為高分子彈性體時，為了將玻璃 化轉變溫度設為-io°c以下，而選擇構成軟質成分的多元醇的組成，或硬質成分(異氰酸酯 成分、鏈延長劑成分)與軟質成分的比率。具體而言，較為理想的是，選擇玻璃化轉變溫度 為-10°C以下、優選為-20°C以下的二元醇，且採用將聚氨酯中的多元醇成分的質量比率設 為30質量％、優選為40質量％以上的結構。另外，本實施方式中使用的高分子彈性體在23°C及50°C的溫度之下的儲能模量 處於90MPa至900MPa的範圍內。一般的聚氨酯的23°C及50°C下的儲能模量不足90MPa。 在23°C和50°C的範圍內的儲能模量不足90MPa的情況下，束集纖維束的高分子彈性體容 易變形，拋光時的拋光墊剛性不足，平坦化性降低。並且，高分子彈性體在拋光中容易因漿 料等而膨潤，存在經時穩定性降低的傾向。如果在23°C和50°C的範圍內的儲能模量超過 900MPa,則高分子彈性體變脆，高分子彈性體容易拋光中脫落，從而容易產生劃痕。並且，超 細纖維集束力減弱，拋光中的隨時間經過的穩定性容易惡化。在23°C和50°C的範圍內的儲 能模量優選為200MI^至SOOMPa。高分子彈性體的儲能模量取決於高分子彈性體的組成，即 構成高分子彈性體的硬質成分和軟質成分各自的彈性率及其質量比率，因此為了得到上述 範圍的儲能模量，優選選擇硬質成分和軟質成分的組成及其質量比率。例如，使用聚氨酯系樹脂作為高分子彈性體時，作為軟質成分(多元醇成分)，例 如有聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇、聚(甲基丁二醇)等聚醚系多元醇及其共聚物 』聚己 二酸丁二醇酯、聚癸二酸丁二醇酯、聚己二酸己二醇酯、聚(3-甲基-1，5-己二酸亞戊基 酯)二醇(poly (3-methyl-l, 5-pentylene adipate) diol)、聚(3-甲基 _1，5-癸二酸亞 戊基酯)二醇(poly (3-methyl-l，5-pentylene sebacate) diol)、間苯二 甲酸共聚多元 醇、對苯二甲酸共聚多元醇、環己二醇共聚多元醇、聚己內酯二醇等聚酯系多元醇及其共 聚物；聚碳酸六甲基酯二醇、聚(3-甲基-1，5-碳酸亞戊基酯)二醇、聚碳酸戊撐酯二醇 (polypentamethylene carbonate diol)、聚碳酸四甲基酯二醇、聚(甲基-1，8_碳酸亞辛 基酯)二醇、聚碳酸亞壬基酯二醇、聚碳酸環己酯等聚碳酸酯系多元醇及其共聚物；聚酯碳酸酯多元醇等。而且，也可根據需要並用三羥甲基丙烷等三官能醇或季戊四醇等四官能醇 等多官能醇，或者乙二醇、丙二醇、1，4_ 丁二醇、1，6_己二醇等短鏈醇。這些材料既可單獨 使用也可將兩種以上組合使用。從由於對於拋光中使用的漿料的耐性較高從而拋光中的隨 時間經過的穩定性良好、以及易於將吸水性和儲能模量設為上述本實施方式的範圍等方面 考慮，特別優選使例如脂環式聚碳酸酯系多元醇、直鏈狀聚碳酸酯系多元醇、具有支鏈的聚 碳酸酯系多元醇等的聚碳酸酯系多元醇佔多元醇成分總量的60質量％至100質量％，尤其 優選使融點為0°C以下的非晶性聚碳酸酯系多元醇佔多元醇成分總量的60質量％至100質 量％。為了將23°C及50°C的範圍內的儲能模量設為90MPa至900MPa的範圍，優選選擇 玻璃化轉變溫度為-10°C以下、進一步優選-20°c以下的多元醇。具體而言，例如有如上所 述的具有支鏈的聚碳酸酯系多元醇；聚丙二醇、聚丁二醇、聚(甲基丁二醇)等聚醚系多元 醇及其共聚物；聚癸二酸丁二醇酯、聚(3-甲基-1，5-己二酸亞戊基酯)二醇、聚(3-甲 基-1，5-癸二酸亞戊基酯)二醇、聚己內酯二醇等聚酯系多元醇及其共聚物；聚(3-甲 基-1，5-碳酸亞戊基酯)二醇、聚(甲基-1，8-碳酸亞辛基酯)二醇、等聚碳酸酯系多元醇 及其共聚物；聚酯碳酸酯多元醇等。另外，除上述的多元醇之外，還可採用通過共聚而將玻 璃化轉變溫度設為-io°c以下的多元醇。另外，從含有碳數5以下、特別是含有碳數3以下的聚烯烴醇基(polyalkylene glycol group)的聚氨酯樹脂對水潤溼能力特別良好的觀點出發，優選採用含有0. 1質 量％至10質量％程度的所述聚烯烴醇基的聚氨酯樹脂。通過使用具有-10°C以下的玻璃化轉變溫度的軟質成分(多元醇成分)使聚氨酯 的玻璃化轉變溫度為-10°C以下，或者選擇這樣的多元醇成分來調整聚氨酯中的多元醇成 分的質量比率，能夠將聚氨酯的23°c及50°C的溫度之下的儲能模量設為90MPa至900MPa 的範圍。使用聚氨酯系樹脂作為高分子彈性體時，硬質成分(異氰酸酯成分、鏈延長劑成 分)中，作為異氰酸酯成分，可採用以六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、降冰片 烯二異氰酸酯、4，4' -二環己基甲烷二異氰酸酯為代表的脂肪族或脂環族二異氰酸酯等 的無黃變型二異氰酸酯；或者，以2，4_甲苯二異氰酸酯、2，6_甲苯二異氰酸酯、4，4' - 二 苯基甲烷二異氰酸酯、亞二甲苯基二異氰酸酯聚氨酯為代表的芳香族二異氰酸酯。而且，也 可根據需要並用三官能異氰酸酯或四官能異氰酸酯等多官能異氰酸酯。這些酯既可單獨使 用也可將兩種以上組合使用。這些酯中，從可獲得對超細纖維的粘結性高、超細纖維的集束 力提高而且硬度高的拋光墊的觀點出發，優選4，4' -二環己基甲烷二異氰酸酯、2，4_甲苯 二異氰酸酯、2，6_甲苯二異氰酸酯、4，4' -二苯基甲烷二異氰酸酯、亞二甲苯基二異氰酸 另外，作為鏈延長劑成分，可選擇由短鏈多元醇和短鏈聚醯胺等的組合構成的團 聚性高、彈性率高的硬質成分，其中，所述短鏈多元醇以乙二醇、丙二醇、1，4_ 丁二醇、1， 4-二(β_羥乙氧基)苯、1，4_環己二醇等二醇類；三羥甲基丙烷等三醇類；季戊四醇等四 醇類；胺基乙醇、胺基丙醇等胺基醇類為代表；所述短鏈聚醯胺以胼、乙二胺、丙二胺、己二 胺、間苯二甲胺(xylylenediamine)、異佛爾酮二胺、哌嗪及其衍生物、己二酸二醯胼、間苯 二甲酸二醯胼等二胺類；二乙烯三胺等三胺類；三乙烯四胺等四胺類為代表。而且，在鏈延長反應進行時，也可與鏈延長劑一起並用乙基胺、丙基胺、丁基胺等單胺類；4-胺基丁酸， 6-胺基己酸等含羧基的單胺化合物；甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等單醇類(monool)，通過並用 2，2_ 二(羥甲基)丙酸、2，2_ 二(羥甲基)丁酸、2，2_ 二(羥甲基)戊酸等含羧基的二醇 等，將羧基等離子性基導入聚氨酯系彈性體的骨架，由此可進一步提高對水潤溼能力。而且，從將聚氨酯的23°C及50°C的溫度下的儲能模量設為90MPa至900MPa的範 圍的觀點出發，優選將軟質成分(多元醇成分)的比率設為40質量％至65質量％，進一步 優選45質量％至60質量％。如果軟質成分的量不足40質量％，則23°C及50°C的範圍內 的儲能模量的溫度依存性變高，難以成為90MPa至900MPa的範圍。另一方面，如果軟質成 分的量超過65質量％，則儲能模量容易不足90MPa。作為軟質成分，從易於提高聚氨酯的儲能模量這一方面考慮，特別優選以具有支 鏈的聚碳酸酯多元醇；聚(3-甲基-1，5-碳酸亞戊基酯)二醇、聚(甲基-1，8-碳酸亞辛基 酯)二醇；將聚(3-甲基-1，5-碳酸亞戊基酯)二醇、聚(甲基-1，8-碳酸亞辛基酯)二醇、 聚碳酸六甲基酯二醇、聚碳酸四甲基酯二醇、聚碳酸亞壬基酯二醇、聚碳酸環己酯等聚碳酸 酯系多元醇共聚而成的聚碳酸酯多元醇等為代表的聚碳酸酯系多元醇。進而，優選本實施方式的高分子彈性體的23°C的溫度之下的儲能模量與50°C的 溫度之下的儲能模量之比(23°C的溫度之下的儲能模量/50°C的溫度之下的儲能模量)為 4以下。通過將23°C的溫度之下的儲能模量與50°C的溫度之下的儲能模量之比(23°C的溫 度之下的儲能模量/50°C的溫度之下的儲能模量)設為4以下，即使在發生拋光中的溫度變 化的情況下也不易引起儲能模量的變化，因此拋光中的隨時間經過的穩定性提高。特別優 選23°C的溫度之下的儲能模量與50°C的溫度之下的儲能模量之比(23°C的溫度之下的儲 能模量/50°C的溫度之下的儲能模量)為3以下。另外關於該下限值並無特別限定，但從不 易發生拋光中的溫度引起的儲能模量變化的觀點出發，優選1/3以上。為了形成上述範圍，可通過適宜調整用於形成所述的儲能模量的範圍的軟質成分 或硬質成分而實現。例如，使用聚氨酯系樹脂作為高分子彈性體時，優選使用具有-10°C以下的玻璃化 轉變溫度的軟質成分(多元醇成分)使聚氨酯的玻璃化轉變溫度為-10°C以下，並且作為硬 質成分(異氰酸酯成分與鏈延長劑成分)，選擇脂環族二異氰酸酯或芳香族二異氰酸酯與 由短鏈多元醇和短鏈聚醯胺等的組合構成的團聚性高、彈性率高的鏈延長劑成分，其中，所 述短鏈多元醇以二醇類、三醇類、四醇類為代表，所述短鏈聚醯以二胺類、三胺類、四胺類為 代表，並將軟質成分的比率設為40質量％至65質量％，進一步優選45質量％至60質量％。 另外，作為軟質成分，從易於提高聚氨酯的彈性率的角度出發，優選軟質成分為聚碳酸酯系 多元醇。作為高分子彈性體，也可含有兩種以上的高分子彈性體以調節拋光墊的性能或制 造性等，此時的高分子彈性體的23°C至50°C的溫度下的儲能模量理論上可以將各高分子 彈性體的儲能模量乘以質量比所得的值相加而算出。另外，本實施方式的高分子彈性體在50°C下使之吸水飽和時的吸水率為0. 2質 量％至5質量％。如果吸水率低於0. 2質量％，則難以保持磨粒漿料，拋光效率及拋光均勻 性容易降低。如果超過5質量％，則容易因束集纖維束的高分子彈性體吸水軟化而導致拋 光中的經時變化增大。而且，優選在50°C下使之吸水飽和時的吸水率為0. 5質量％至3質量％的範圍。如果高分子彈性體的吸水率處於上述範圍，可在拋光時維持磨粒漿料對拋光 墊的高膨潤性，同時可進一步抑制剛性隨時間經過的下降。由此，可維持高拋光速率、拋光 均勻性及拋光穩定性。另外，所謂高分子彈性體的吸水率，是指將經過乾燥處理的高分子彈性體薄膜浸 漬到室溫的水中使之膨潤達到飽和時的吸水率，具體將在後述。當含有兩種以上的高分子 彈性體時，理論上可以將各高分子彈性體的吸水率乘以質量比所得的值相加而計算出。具有上述吸水率的高分子彈性體，可通過調整構成高分子彈性體的高分子的組 成、交聯密度、導入親水性的官能基、以及選擇其量等而實現。例如通過向高分子彈性體導入從由羧基、磺酸基及碳數為3以下的聚烷撐二醇基 (polyalkylene glycol group)構成的組中選擇的至少一種親水性基，可調整吸水率及親 水性。由此，可提高拋光時磨粒漿料對拋光墊的膨潤性。上述親水性基，可通過將作為製造 高分子彈性體時的單體成分來使用的具有上述親水性基的單體成分共聚，而被導入高分子 彈性體。作為具有此類親水性基的單體成分的共聚比例，從既可將吸水引起的膨潤軟化抑 制到最小限度又可提高吸水率及膨潤性的觀點出發，優選0. 1質量％至10質量％，進一步 優選0. 5質量％至5質量％。高分子彈性體既可分別單獨使用也可將兩種以上組合使用。這些材料中，從將超 細纖維集束起來或者將纖維束彼此束集、粘合起來的粘結性優異，而且可提高拋光墊的硬 度，拋光的經時穩定性優異的觀點出點，優選聚氨酯系樹脂。另外，從可使拋光墊的剛性、膨 潤性及拋光的經時穩定性較高的觀點出發，優選具有從由羧基、磺酸基及碳數為3以下的 聚烷撐二醇基構成的組中選擇的至少一種親水性基的聚氨酯系樹脂。高分子彈性體為聚氨酯系樹脂時，作為羧基的具體例，例如有2，2- 二(羥甲基) 丙酸、2，2_ 二(羥甲基)丁酸、2，2_ 二(羥甲基)戊酸等化合物中的羧基，通過並用含有 這些羧基的二醇等，能夠將羧基導入聚氨酯系彈性體的骨架。作為碳數為3以下的聚烷撐 二醇基的具體例，例如有聚乙二醇、聚丙二醇及其共聚物。具有從由羧基、磺酸基及碳數為 3以下的聚烷撐二醇基構成的組中選擇的至少一種親水性基的聚氨酯系樹脂具有膨潤性提 高的優點，但存在吸水率變高的傾向，一般吸水率為5質量％至15質量％。因此，為了實現 本實施方式的0.2質量％至5質量％的吸水率，優選將從由羧基、磺酸基及碳數為3以下的 聚烷撐二醇基構成的組中選擇的至少一種親水性基的量設為0. 1質量％至10質量％，進一 步優選0. 5質量％至5質量％，此外，作為多元醇，優選使用吸水性低的成分，例如上述的聚 酯系多元醇、聚碳酸酯多元醇等。例如，高分子彈性體為作為多元醇成分並用非晶性聚碳酸酯系二醇和含有羧基 的二醇且作為二異氰酸酯成分使用脂環族二異氰酸酯而得到的聚氨酯系樹脂時，從易於使 該高分子彈性體的玻璃化轉變溫度為-10°C以下、23°C及50°C的溫度之下的儲能模量為 90MPa至900MPa、且在50°C下使之吸水飽和時的吸水率為0. 2質量％至5質量％的觀點出 發，優選使用這樣的高分子彈性體。作為本發明中使用的聚氨酯系樹脂的硬質成分(異氰酸酯成分和鏈延長劑成 分)，例如可以選擇上述的異氰酸酯成分和團聚性高的上述的鏈延長劑成分。而且，優選 軟質成分(多元醇成分)的比率為65質量％以下，進一步優選為60質量％以下。如果軟 質成分的量超過65質量％，則吸水率容易變高。另外，如果高分子彈性體為水性聚氨酯(aqueous polyurethane)，為了實現0. 2質量％至5質量％的吸水率，優選該水性聚氨酯的 平均粒徑為0. 01 μ m至0. 2 μ m。如果該平均粒徑小於0. 01 μ m或者大於0. 2 μ m，則吸水率
容易超過5質量％。當高分子彈性體為聚氨酯樹脂時，為了控制其吸水率及儲能模量，另外優選的是， 通過添加在分子內含有兩個以上能與形成聚氨酯的單體單元所具備的官能基反應的官能 基的交聯劑或者聚異氰酸酯系化合物、多官能封閉異氰酸酯系化合物等自交聯性的化合 物，來形成交聯結構。作為所述單體單元所具備的官能基與交聯劑的官能基的組合，例如有羧基與呃 唑啉基、羧基與碳化二亞胺基、羧基與環氧基、羧基與環碳酸酯基、羧基與氮丙啶基、羰基與 胼衍生物或醯胼衍生物等。這些組合中，從易交聯及所獲得的拋光墊的剛性及耐磨耗性優 異的觀點出發，特別優選具有羧基的單體單元與具有呃唑啉基、碳化二亞胺基或者環氧基 的交聯劑的組合；具有氫氧基或者氨基的單體單元與具有封閉異氰酸酯基的交聯劑的組 合；以及具有羰基的單體單元與胼衍生物或者醯胼衍生物的組合。另外，從可維持高分子 彈性體的水性液的穩定性的觀點出發，優選交聯結構是在向纖維絡合體中含浸聚氨酯樹脂 的水性液之後的熱處理工序中形成。這些官能基中，特別優選交聯性能及水性液的適用期 (pot life)特性優異而且安全方面也沒有問題的碳化二亞胺基及/或呃唑啉基。作為具 有碳化二亞胺基的交聯劑，例如有日清紡織株式會社(Nisshinbo Industries, Inc.)制的 「Carbodilite E-01」、「Carbodilite E_02，，、「Carbodilite V-02，，等的水分散碳化二亞胺 系化合物。另外，作為具有呃唑啉基的交聯劑，例如有日本觸媒株式會社(Nippon Syokubai Co. , Ltd.)制的 「Epocros K-2010E，，、「Epocros K-2020E，，、「Epocros WS-500，，等水分散呃 唑啉系化合物。作為交聯劑的配合量，優選相對於聚氨酯樹脂，交聯劑的有效成分為1質 量％至20質量％，進一步優選1. 5質量％至10質量％。另外，從提高與超細纖維的粘結性且提高纖維束的剛性的觀點，和從易於調整玻 璃化轉變溫度為-10°C以下、23°C及50°C的溫度之下的儲能模量為90MPa至900MPa的範 圍、且在50°C下使之吸水飽和時的吸水率為0.2質量％至5質量％等的觀點出發，作為聚氨 酯樹脂中的多元醇成分的含有率，優選65質量％以下，進一步優選60質量％以下。另外， 從可通過賦予適度的彈性抑制劃痕的產生的觀點出發，優選40質量％以上，進一步優選45 質量％以上。另外，在不損害本發明的效果的範圍內，聚氨酯系樹脂也可進一步含有滲透劑、消 泡劑、潤滑劑、防水劑、防油劑、增粘劑、增量劑(bulking agent)、硬化促進劑、抗氧化劑、紫 外線吸收劑、防黴劑、發泡劑、聚乙烯醇、羧甲基纖維素等水溶性高分子化合物、染料、顏料、 無機微粒子等。對於高分子彈性體，優選存在於由5根至70根形成超細纖維絡合體的平均纖度為 0. Oldtex至0. 8dtex以下的超細纖維集束而成的超細纖維束的內部。而且，超細纖維由存 在於超細纖維束的內部的高分子彈性體集束，隨著超細纖維被集束，纖維束內部的一部分 或全體被集束，並且超細纖維束被束集。從提高拋光墊的剛性、且改善平坦化性能、拋光均 勻性、經時穩定性的觀點出發，優選超細纖維被集束且超細纖維束被束集。另外，從兼具拋光墊的適度剛性和保液性的觀點出發，在拋光墊中，優選除了空隙 以外部分的體積比例(以下，也稱作拋光墊填充率)為40%至95%，即空隙率成為5%至60%的範圍內而存在空隙。此時，從兼具漿料保液性和適度剛性以及緩衝性因而拋光裸矽晶片的性能優異的 觀點出發，優選含浸了所述高分子彈性體的拋光墊的空隙率為50%以上。另外，從以裸矽晶 片拋光為代表的粗拋光時的拋光高速性和平坦性優異的觀點出發，優選此時的上限為70% 以下。從漿料的保液性改善的觀點出發，進一步優選空隙的一部分形成連通拋光墊內部 的連通孔。另外，從拋光漿料的膨潤性良好的觀點出發，高分子彈性體優選為水性聚氨酯，該 水性聚氨酯優選具有0. 01 μ m至0. 2 μ m的平均粒徑。平均粒徑為0. 01 μ m以上時，耐水性 良好，拋光中的隨時間經過的穩定性優異。平均粒徑為0. 2μπι以下時，纖維束的束集力提 高，平坦化性優異，拋光中的拋光墊壽命延長，隨時間經過的穩定性優異。另外，為了調整上 述的粒徑，優選例如高分子彈性體含有從由羧基、磺酸基及碳數為3以下的聚烷撐二醇基 構成的組中選擇的至少一種親水性基。另外，優選所述超細纖維絡合體與所述高分子彈性體的比率(超細纖維絡合體/ 高分子彈性體)以質量比計為55/45至95/5。所述超細纖維絡合體的所述質量比率為55% 以上時，拋光中的隨時間經過的穩定性優異，存在拋光效率提高的傾向。所述超細纖維絡合 體的質量比率為95%以下時，纖維束內部的高分子彈性體的束集力得以維持，平坦化性優 異，拋光中的拋光墊磨損減小。特別優選所述超細纖維絡合體與所述高分子彈性體的比率 作為質量比為60/40至90/10。從維持良好的保持漿料的能力及維持高剛性狀態的觀點出發，優選本實施方式的 拋光墊的表觀密度為0. 4g/cm3至1. 2g/cm3，進一步優選為0. 5g/cm3至1. Og/cm3。並且，在用 於拋光裸矽晶片時，從兼具較高拋光速率和平坦性的觀點出發，優選為0. 3g/cm3至0. 75g/ cm3，進一步優選為 0. 4g/cm3 至 0. 65g/cm3。在本實施方式中，對於超細纖維束的平均長度並無特別限定，但是，從可易於提高 超細纖維的纖維密度的觀點、易於提高拋光墊的剛性的觀點以及可抑制纖維脫落的觀點出 發，優選IOOmm以上，進一步優選200mm以上。如果所述纖維束的長度過短，將難以實現超 細纖維的高密度化，而且無法充分獲得高剛性，進而存在拋光中超細纖維容易脫落的傾向。 對於纖維束的平均長度的上限並無特別限定，例如含有由利用後述的紡粘法(spunbonding method)製造的無紡布而來的纖維絡合體時，只要物理學上看未斷開，也可包括數米、數百 米、數千米或更長的纖維。優選本實施方式的拋光墊具有高分子彈性體被填充於所述纖維絡合體並與其進 行了複合的結構。對於本實施方式的拋光墊，從提高拋光墊的剛性的觀點出發，優選高分子彈性體 存在於超細纖維束的內部。進一步優選形成超細纖維集束的超細纖維由高分子彈性體集束 而成。這樣，通過使超細纖維集束起來，拋光墊的剛性進一步變高。通過使超細纖維集束起 來，各超細纖維難以隨意移動，因此拋光墊的剛性提高，易於獲得高平坦化性能。而且，纖維 的脫落會減少，能夠防止磨粒聚集在脫落的纖維上，由此不易導致劃痕的產生。這裡，所謂 超細纖維集束起來，是指存在於超細纖維束內部的超細纖維的大部分(就根數而言，優選 10 %以上、進一步優選20 %以上、更加優選50 %以上、最優選60 %以上)通過存在於超細纖維束內部的高分子彈性體粘結而束集起來的狀態。另外，也優選多根超細纖維束彼此通過存在於超細纖維束的外側的高分子彈性體 而粘合，以塊狀(bulk state)存在。這樣，通過將超細纖維束彼此粘合起來，拋光墊的形狀 穩定性提高，拋光穩定性提高。超細纖維的集束、束集狀態及超細纖維束彼此的粘合狀態，可通過拋光墊的剖面 的電子顯微鏡照片來確認。選優的是，將超細纖維集束起來的高分子彈性體及將超細纖維束彼此粘合起來的 高分子彈性體為非多孔質狀。這裡，所謂非多孔質狀，是指實質上不具備多孔質狀或者海綿 狀(以下也簡稱作多孔質狀)的高分子彈性體所具有的空隙(獨立氣泡)的狀態。具體而 言，例如是指並非是通過使溶劑基聚氨酯(solvent-based polyurethane)凝固而獲得的具 有大量微細氣泡的高分子彈性體。如果集束或者粘合起來的高分子彈性體是非多孔質狀 時，拋光穩定性將變高，拋光時的漿料屑或墊屑不易堆積在空隙內，因而不易磨耗，能夠長 時間維持較高的拋光速率。進而，由於對超細纖維的粘結強度變高，因而能夠抑制因纖維脫 落引起的劃痕的產生。進而，因可獲得更高的剛性，故而可獲得平坦化性能優異的拋光墊。另外，就本實施方式的拋光墊而言，優選在以50°C的溫水使之膨潤達到飽和時的 吸水率為10質量％至80質量％，進一步優選15質量％至70質量％。所述吸水率為10質 量％以上時，存在容易保持磨粒漿料、拋光速率提高、而且拋光均勻性改善的傾向。所述吸 水率為80質量％以下時，可獲得高拋光速率，而且拋光中硬度等特性難以發生變化，因而 存在平坦化性能的經時穩定性優異的傾向。根據本實施方式的拋光墊，通過實施打光等墊平坦化處理、在進行使用金剛石 等墊打磨的拋光前實施時效處理(seasoning treatment)(調整處理(conditioning treatment))及在拋光時實施打磨處理(dressing treatment)，將存在於表面附近的超細 纖維束分離或原纖化，由此可使拋光墊的表面形成超細纖維。作為拋光墊表面的超細纖維 的纖維密度，優選600根/mm2以上，進一步優選1000根/mm2以上，特別優選2000根/mm2以 上。如果所述纖維密度過低，存在保持磨粒的能力將不充分的傾向。對於所述纖維密度的 上限並無特別限定，從生產率方面考慮，上限為1000000根/mm2左右。拋光墊表面的超細 纖維既可直立(stand upright)，也可不直立。如果超細纖維是直立，拋光墊的表面將變得 更柔軟，所以劃痕的降低效果將更高。另一方面，如果超細纖維的直立程度較低，對於重視 微觀平坦性的用途將有利。優選根據用途來適當選擇表面狀態。[拋光墊的製造方法]接著，對本實施方式的拋光墊的製造方法的一例進行詳細說明。本實施方式的拋光墊例如可通過如下所述的拋光墊的製造方法而獲得，該製造方 法包括網製造工序，製造由將水溶性熱塑性樹脂與非水溶性熱塑性樹脂熔體紡絲所得的 海島型複合纖維構成的長纖維網；網絡合工序，通過將多張所述長纖維網重疊使之纏結從 而形成網絡合片；溼熱收縮處理工序，通過對所述網絡合片進行溼熱收縮處理而使其收縮 成面積收縮率為30%以上；纖維絡合體形成工序，通過使所述網絡合片中的所述水溶性熱 塑性樹脂在熱水中溶解而形成由超細纖維構成的纖維絡合體；以及高分子彈性體填充工 序，使高分子彈性體的水性液含浸在所述纖維絡合體中並使之乾燥凝固。所述製造方法，由於經過了使含有長纖維的網絡合片溼熱收縮的工序，因此與使含有短纖維的網絡合片溼熱收縮的情況相比，可使網絡合片大幅度地收縮，故此，超細纖維 的纖維密度變得緻密。並且，所述製造方法通過溶解抽出網絡合片的水溶性熱塑性樹脂，形 成由超細纖維束構成的纖維絡合體。此時，在水溶性熱塑性樹脂被溶解抽取的部分形成空 隙。接著，使高濃度的高分子彈性體的水性液充分含浸在該空隙內並使之乾燥凝固，由此使 得構成超細纖維束的超細纖維集束起來，並且超細纖維束彼此也集束起來。通過這樣的方 式，獲得纖維密度高、空隙率低、超細纖維被集束起來的高剛性的拋光墊。另外，通過調整所述收縮處理，或者通過調整含浸在空隙中的高分子彈性體的量， 將拋光墊的空隙率設為50%以上，由此能夠得到兼具適度剛性、保持磨粒漿料的能力和較 好緩衝性的、適用於裸矽晶片的拋光墊。以下對各工序進行詳細說明。(1)網製造工序在本工序中，首先製造由將水溶性熱塑性樹脂與非水溶性熱塑性樹脂熔體紡絲所 得的海島型複合纖維構成的長纖維網。所述海島型複合纖維是通過將水溶性熱塑性樹脂及與所述水溶性熱塑性樹脂的 溶混性低的非水溶性熱塑性樹脂分別熔體紡絲之後使之複合(combining)而獲得。接著， 從這樣的海島型複合纖維中將水溶性熱塑性樹脂溶解除去或者分解除去，由此形成超細纖 維。從工業方面考慮，海島型複合纖維的厚度優選0. 5分特至3分特。另外，在本實施方式中，詳細說明海島型複合纖維作為用於形成超細纖維的複合 纖維，但也可使用多層疊層型剖面纖維等公知的超細纖維發生型纖維取代海島型纖維。作為所述水溶性熱塑性樹脂，優選使用可利用水、鹼性水溶液、酸性水溶液等溶解 除去或者分解除去且可熔體紡絲的熱塑性樹脂。作為此類水溶性熱塑性樹脂的具體例，例 如有聚乙烯醇、聚乙烯醇共聚物等聚乙烯醇系樹脂(PVA系樹脂)；含有聚乙二醇及/或磺 酸鹼金屬鹽作為共聚成分的改性聚酯；聚氧化乙烯等。這些材料中，基於以下理由，特別優 選使用PVA系樹脂。當使用以PVA系樹脂作為水溶性熱塑性樹脂成分的海島型複合纖維時，通過溶解 PVA系樹脂而形成的超細纖維會大幅捲曲。由此可獲得高纖維密度的纖維絡合體。另外，當 使用以PVA系樹脂作為水溶性熱塑性樹脂成分的海島型複合纖維時，在使PVA系樹脂溶解 時，所形成的超細纖維及高分子彈性體在實質上不會被分解或者溶解，因此不易引起超細 纖維及高分子彈性體的物性下降。而且對環境的負荷也小。PVA系樹脂可通過將以乙烯酯單元為主體的共聚物皂化而獲得。作為用於形成乙 烯酯單元的乙烯單體的具體例，例如有乙酸乙烯酯、甲酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、戊酸乙烯酯、 癸酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯、新戊酸乙烯酯及叔碳酸乙烯酯 等。這些材料既可單獨使用也可將兩種以上組合使用。這些材料中，從工業出發考慮，優選 乙酸乙烯酯。PVA系樹脂既可為只由乙烯酯單元構成的均聚乙烯醇(homo-PVA)，也可為含有乙 烯酯單元以外的共聚單體單元作為構成單元的改性PVA。從可控制熔體紡絲性、水溶性、纖 維物性的觀點出發，優選改性PVA。作為乙烯酯單元以外的共聚單體單元的具體例，例如有 乙烯、丙烯、1- 丁烯、異丁烯等碳數為4以下的α -烯烴類；甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、 η-丙基乙烯基醚、異丙基乙烯基醚、η-丁基乙烯基醚等乙烯基醚類等。作為乙烯酯單元以
14外的共聚單體單元的含有比例，優選lmol%至20mol%，進一步優選4mol%至15mol%，特 別優選6mol %至13mol %。這些PVA中，從海島型複合纖維的物性變高的觀點出發，優選含 有4mol%至15mol%、進一步優選6mol%至13mol %的乙烯單元的乙烯改性PVA。從可形成穩定的海島結構、熔體紡絲性可呈現優異的熔融粘度、以及溶解時的溶 解速度較快的觀點出發，優選PVA系樹脂的粘度平均聚合度為200至500，進一步優選為 230至470，特別優選為250至450。另外，所述聚合度是依照JIS_K67^而測定。S卩，將PVA 樹脂再皂化、精製後，基於在30°C的水中測定出的極限粘度[η ]，通過下式算出。粘度平均聚合度P= ([n] X 103/8. 29) (1/0. 62)作為PVA系樹脂的皂化度，優選90mol %至99. 99mol %，進一步優選93mol %至 99. 98mol%，特別優選 94mol%至 99. 97mol %，進一步特別優選 96mol %至 99. 96mol%。當 所述皂化度處於這樣的範圍時，可獲得水溶性優異、熱穩定性良好、熔體紡絲性優異、而且 生物降解性也優異的PVA系樹脂。作為所述PVA系樹脂的融點，從機械性能和熱穩定性優異、以及熔體紡絲性優異 的觀點出發，優選160°C至250°C，進一步優選170°C至227°C，特別優選175°C至2M°C，進 一步特別優選180°C至220°C。另外，如果所述PVA系樹脂的融點過高，由於融點與分解溫 度接近，所以在熔體紡絲時會發生分解，由此存在熔體紡絲性降低的傾向。另外，如果所述PVA系樹脂的融點與所述非水溶性熱塑性樹脂的融點相比過低 時，熔體紡絲性會降低，因而不理想。基於這樣的觀點，優選PVA系樹脂的融點不低於所述 非水溶性熱塑性樹脂的融點60°C以上，進一步優選不低於所述非水溶性熱塑性樹脂的融點 低30°C以上。作為所述非水溶性熱塑性樹脂，優選使用不能由水、鹼性水溶液、酸性水溶液等來 溶解除去或者分解除去且可熔體紡絲的熱塑性樹脂。作為所述非水溶性熱塑性樹脂的具體例，可使用如上所述的用於形成構成拋光墊 的超細纖維的各種熱塑性樹脂。所述非水溶性熱塑性樹脂也可含有各種添加劑。作為所述添加材的具體例，例如 有催化劑、著色抑制劑、耐熱劑、阻燃劑、潤滑劑、防汙劑、螢光增白劑、消光劑、著色劑、光澤 改良劑、抗靜電劑、芳香劑、除臭劑、抗菌劑、防蝨劑、無機微粒子等。接著詳細說明將所述水溶性熱塑性樹脂與所述非水溶性熱塑性樹脂熔體紡絲而 形成海島型複合纖維，再由所得海島型複合纖維形成長纖維網的方法。所述長纖維網例如可通過將所述水溶性熱塑性樹脂與所述非水溶性熱塑性樹脂 熔體紡絲而複合化之後，利用紡粘法延伸後堆積而獲得。這樣，藉由通過紡粘法形成網，可 獲得由纖維脫落少、纖維密度高、形態穩定性良好的海島型複合纖維構成的長纖維網。另 外，所謂長纖維，是指不經過製造短纖維時的切斷工序而製造的纖維。在海島型複合纖維的製造中，將水溶性熱塑性樹脂與非水溶性熱塑性樹脂分別熔 體紡絲而複合化。作為水溶性熱塑性樹脂與非水溶性熱塑性樹脂的質量比，優選5/95至 50/50，進一步優選10/90至40/60。如果水溶性熱塑性樹脂與非水溶性熱塑性樹脂的質量 比處於這樣的範圍，可獲得高密度的纖維絡合體，而且，超細纖維的形成性也優異。以下詳細說明將水溶性熱塑性樹脂與非水溶性熱塑性樹脂通過熔體紡絲而複合 化之後，利用紡粘法形成長纖維網的方法。
首先，將水溶性熱塑性樹脂及非水溶性熱塑性樹脂分別通過不同的壓出機熔融混 煉，使熔融樹脂的線股(strand)從各不相同的噴絲頭同時噴出。接著，使噴出的線股經復 合噴嘴複合之後從紡絲頭的噴嘴孔噴出，由此形成海島型複合纖維。在熔融複合紡絲中，從 可縮小單纖維纖度，獲得高纖維密度的纖維束的觀點出發，優選海島型複合纖維中的島數 為4島/纖維至4000島/纖維，進一步優選為10島/纖維至1000島/纖維。所述海島型複合纖維在經冷卻裝置冷卻之後，使用噴氣嘴等吸引裝置，通過以相 當於IOOOm/分鐘至6000m/分鐘的收線速度(take-up speed)的速度流動的高速氣流被 延伸以便達到目標纖度。隨後，通過將延伸後的複合纖維堆積到移動式捕集面(movable collecting surface)上形成長纖維網。另外，此時也可根據需要將堆積起來的長纖維網 局部地壓縮。從可獲得均勻的纖維絡合體和工業性的觀點出發，優選纖維網的克重(basis weight)處於20g/m2至500g/m2的範圍內。(2)網絡合工序接著說明通過使多張所得的所述長纖維網重疊絡合而形成網絡合片的網絡合工序。網絡合片是通過使用針刺(needle punching)或高壓水流處理等公知的無紡布制 造方法對長纖維網進行絡合處理而形成。以下對作為代表例的基於針刺的絡合處理進行詳 細說明。首先，對長纖維網塗抹用於防止針斷的油劑、抗靜電油劑、用於改善絡合的油 劑等矽酮系油劑或者礦物油系油劑。另外，為了降低克重波動，也可通過交叉鋪網機 (cross-lapper)使兩張以上的纖維網重疊後再塗抹油劑。隨後，例如，通過針刺進行使纖維三維絡合的絡合處理。通過進行針刺處理，可獲 得纖維密度高、不易發生纖維脫落的網絡合片。另外，網絡合片的克重可根據拋光墊的目標 厚度等適當選擇，但從易操作的觀點出發，具體而言，例如優選100g/m2至1500g/m2。油劑的種類及量，和針刺時的針形狀、針深度、針眼數等有關針的條件可適當選 擇，以便使網絡合片的層間剝離力較高。鉤(barb)數在不會發生斷針的範圍內越多越好， 具體而言，例如可從1至9個鉤中選擇。優選設定針深度，以便使鉤貫通至重疊的網表面， 並且，針刺後的圖案不會明顯顯露在網表面。另外，針眼數根據針形狀、油劑的種類和使用 量等而調整，具體而言，優選500針眼/cm2至5000針眼/cm2。另外，從可獲得高纖維密度 的纖維絡合體，而且可減少纖維的脫落的觀點出發，優選以如下條件進行絡合處理，所述條 件為以質量比計時使絡合處理後的基重為絡合處理前的基重的1. 2倍以上，進一步優選為 1.5倍以上。對於上限並無特別限定，但從可避免因處理速度的下降導致的製造成本的增大 的觀點出發，優選4倍以下。另外，作為裸矽晶片拋光用拋光墊時，優選將拋光墊的空隙率設為50%以上，也可 以對應於為此而提高或降低所述纖維密度的情況，通過高分子彈性體的填充量進行調整。從可獲得形態保持性良好且纖維的脫落少、纖維密度高的纖維絡合體的觀點出 發，優選網絡合片的層間剝離力為^g/2. 5cm以上，進一步優選為4kg/2. 5cm以上。另外， 層間剝離力是三維絡合的程度的量度。如果層間剝離力過小，纖維絡合體的纖維密度將不 夠高。對於絡合無紡布的層間剝離力的上限並無特別限定，但從絡合處理效率考慮優選 30kg/2. 5cm 以下。
另外，為了調節拋光墊的硬度，也可在不損害本發明效果的範圍內，根據需要在 以上述方式獲得的無紡布即網絡合片上進一步重疊由超細纖維構成的針織物或者梭織物 (編織物)，再通過針刺處理及/或者高壓水流處理進行絡合處理，由此將編織物經過絡合 一體化成為絡合無紡布，例如編織物/絡合無紡布、絡合無紡布/編織物/絡合無紡布等疊 層結構體用作網絡合片。對於構成所述編織物的超細纖維並無特別限定。具體而言，例如優選使用由聚對 苯二甲酸乙二酯(PET)、聚對苯二甲酸丙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚酯彈性體等 形成的聚酯系纖維；由聚醯胺6、聚醯胺66、芳香族聚醯胺、聚醯胺彈性體等形成的聚醯胺 系纖維；由氨酯系聚合物、烯烴系聚合物、丙烯腈系聚合物等構成的纖維。這些纖維中，從工 業方面考慮，優選由PET、PBT、聚醯胺6、聚醯胺66等形成的纖維。作為形成所述編織物的海島型複合纖維的去除成分的具體例，例如有聚苯乙烯及 其共聚物、聚乙烯、PVA系樹脂、共聚聚酯、共聚聚醯胺等。這些材料中，從在溶解除去時會 大幅度地收縮的觀點出發，優選使用PVA系樹脂。(3)溼熱收縮處理工序接著說明用於通過使網絡合片溼熱收縮來提高網絡合片的纖維密度及絡合程度 的溼熱收縮處理工序。另外，本工序通過使含有長纖維的網絡合片溼熱收縮，與使含有短纖 維的網絡合片溼熱收縮的情況相比，可使網絡合片大幅度地收縮，因此，超細纖維的纖維密 度特別高。溼熱收縮處理優選通過蒸汽加熱來進行。作為蒸汽加熱條件，優選環境溫度為 60°C至130°C，相對溼度為75%以上，進一步優選相對溼度為90%以上，進行60秒至600 秒的加熱處理。在這樣的加熱條件的情況下，可使網絡合片以高收縮率收縮，因而比較理 想。另外，如果相對溼度過低，接觸到纖維的水分會迅速蒸乾，由此存在收縮變得不充分的 傾向。溼熱收縮處理優選以使所述網絡合片收縮至面積收縮率為30%以上，進一步優選 35%以上，更加優選40%以上來進行。通過這樣以高收縮率使之收縮，可獲得高纖維密度。 對於所述面積收縮率的上限並無特別限定，但從收縮的限度及處理效率方面考慮，優選約 為80%以下。另外，面積收縮率(％ )通過下述式(1)來計算。
權利要求
1.一種拋光墊，其特徵在於包括超細纖維絡合體，由平均纖度為0. Oldtex至0. 8dtex的超細纖維形成；和 高分子彈性體，玻璃化轉變溫度為-10°C以下，23°C及50°C的溫度之下的儲能模量為 90MPa至900MPa，在50°C下使該高分子彈性體吸水飽和時的吸水率為0. 2質量％至5質量％。
2.根據權利要求1所述的拋光墊，其特徵在於所述超細纖維絡合體由5根至70根所述超細纖維集束而成的超細纖維束構成，所述高 分子彈性體存在於所述超細纖維束的內部。
3.根據權利要求1或2所述的拋光墊，其特徵在於 所述超細纖維由聚酯纖維形成。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的拋光墊，其特徵在於所述超細纖維由熱塑性樹脂形成，該熱塑性樹脂在50°C下使之吸水飽和時的吸水率為 0. 2質量％至2質量％。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的拋光墊，其特徵在於所述高分子彈性體為使用多元醇、聚醯胺和聚異氰酸酯獲得的聚氨酯系樹脂，所述多 元醇的60質量％至100質量％為非晶性聚碳酸酯系二醇。
6.根據權利要求5所述的拋光墊，其特徵在於所述高分子彈性體是作為所述多元醇並用非晶性聚碳酸酯系二醇和含羧基的二醇且 作為所述聚異氰酸酯使用脂環族二異氰酸酯來獲得的聚氨酯系樹脂。
7.根據權利要求1至6中任一項所述的拋光墊，其特徵在於所述高分子彈性體的23°C的溫度之下的儲能模量與50°C的溫度之下的儲能模量之 比，亦即23°C的溫度之下的儲能模量/50°C的溫度之下的儲能模量為4以下。
8.根據權利要求1至7中任一項所述的拋光墊，其特徵在於 所述高分子彈性體是平均粒徑為0. 01 μ m至0. 2 μ m的水性聚氨酯。
9.根據權利要求1至8中任一項所述的拋光墊，其特徵在於所述超細纖維絡合體與所述高分子彈性體的比率，亦即所述超細纖維絡合體/所述高 分子彈性體以質量比計為55/45至95/5。
10.根據權利要求1至9中任一項所述的拋光墊，其特徵在於 所述拋光墊中的空隙部分的體積比例為50%以上。
11.一種拋光墊的製造方法，其特徵在於在平均纖度為0. Oldtex至0. Sdtex的超細纖維集束而成的超細纖維束的內部，充填玻 璃化轉變溫度為-10°C以下、23°C及50°C的溫度之下的儲能模量為90MPa至900MPa、且在 50°C下使之吸水飽和時的吸水率為0. 2質量％至5質量％的高分子彈性體。
12.根據權利要求11所述的拋光墊的製造方法，其特徵在於在由所述超細纖維集束而成的超細纖維束構成的超細纖維絡合體的內部填充所述高 分子彈性體，以使拋光墊中的空隙部分的體積比例為50%以上。
全文摘要
本發明的目的在於提供一種不易產生劃痕且平坦化性能和拋光穩定性優異的拋光墊。本發明所涉及的拋光墊，包括超細纖維絡合體，由平均纖度為0.01dtex至0.8dtex的超細纖維形成；和高分子彈性體，玻璃化轉變溫度為-10℃以下，23℃及50℃的溫度之下的儲能模量為90MPa至900MPa，在50℃下使該高分子彈性體吸水飽和時的吸水率為0.2質量％至5質量％。
文檔編號H01L21/304GK102119069SQ200980131008
公開日2011年7月6日 申請日期2009年8月4日 優先權日2008年8月8日
發明者中山公男, 加藤充, 菊池博文, 高岡信夫 申請人:可樂麗股份有限公司