JP6415521B2 - 低密度研磨パッド - Google Patents
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Description
本発明の実施形態において、例えば以下の項目が提供される。
(項目1)
基板を研磨するための研磨パッドであって、前記研磨パッドは、
0.5g/ccを下回る密度を有する研磨体であって、
熱硬化性ポリウレタン材料と、
前記熱硬化性ポリウレタン材料内に分散された複数の独立気泡孔と
を含む、研磨体
を備える、研磨パッド。
(項目2)
前記研磨体は、均質研磨体である、項目1に記載の研磨パッド。
(項目3)
前記複数の独立気泡孔のそれぞれは、前記熱硬化性ポリウレタン材料とは異なる材料を含む物理的シェルを含む、項目1に記載の研磨パッド。
(項目4)
前記複数の独立気泡孔の第1の部分の物理的シェルは、前記複数の独立気泡孔の第2の部分の物理的シェルとは異なる材料を含む、項目3に記載の研磨パッド。
(項目5)
前記複数の独立気泡孔の一部のみのそれぞれは、前記熱硬化性ポリウレタン材料とは異なる材料を含む物理的シェルを含む、項目1に記載の研磨パッド。
(項目6)
前記複数の独立気泡孔のそれぞれは、前記熱硬化性ポリウレタン材料とは異なる材料の物理的シェルを含まない、項目1に記載の研磨パッド。
(項目7)
前記複数の独立気泡孔は、前記熱硬化性ポリウレタン材料中に、前記熱硬化性ポリウレタン材料の総体積のおよそ55〜80%の範囲の総気泡孔体積を提供する、項目1に記載の研磨パッド。
(項目8)
前記研磨体は、
第1の溝付表面と、
前記第1の表面の反対側の第2の平坦表面と
をさらに含む、項目1に記載の研磨パッド。
(項目9)
前記複数の独立気泡孔のそれぞれは、本質的に球状である、項目1に記載の研磨パッド。
(項目10)
前記複数の独立気泡孔は、サイズ分布の第1のピークのある第1の直径モードと、サイズ分布の第2の異なるピークのある第2の直径モードとを有する直径の2峰性分布を有する、項目1に記載の研磨パッド。
(項目11)
前記第1の直径モードの前記独立気泡孔はそれぞれ、前記熱硬化性ポリウレタン材料とは異なる材料を含む物理的シェルを含む、項目10に記載の研磨パッド。
(項目12)
前記第2の直径モードの前記独立気泡孔はそれぞれ、前記熱硬化性ポリウレタン材料とは異なる材料を含む物理的シェルを含む、項目11に記載の研磨パッド。
(項目13)
前記第2の直径モードの各独立気泡孔の前記物理的シェルは、前記第1の直径モードの前記独立気泡孔の物理的シェルの材料とは異なる材料を含む、項目12に記載の研磨パッド。
(項目14)
前記第1の直径モードのサイズ分布の第1のピークは、およそ10〜50ミクロンの範囲の直径を有し、前記第2の直径モードのサイズ分布の第2のピークは、およそ10〜150ミクロンの範囲の直径を有する、項目10に記載の研磨パッド。
(項目15)
前記第1の直径モードは、前記第2の直径モードと重なり合う、項目10に記載の研磨パッド。
(項目16)
前記第1の直径モードは、前記第2の直径モードとの重なりを本質的に有さない、項目10に記載の研磨パッド。
(項目17)
前記第1の直径モードの総度数カウント数は、前記第2の直径モードの総度数カウント数と等しくない、項目10に記載の研磨パッド。
(項目18)
前記第1の直径モードの総度数カウント数は、前記第2の直径モードの総度数カウント数におよそ等しい、項目10に記載の研磨パッド。
(項目19)
前記直径の2峰性分布は、前記熱硬化性ポリウレタン材料全体を通して本質的に均一に分布される、項目10に記載の研磨パッド。
(項目20)
前記研磨体は、成形された研磨体である、項目1に記載の研磨パッド。
(項目21)
前記研磨体は、前記研磨体の全体を通しておよそ均一に分布された、不透明化充填剤をさらに含む、項目1に記載の研磨パッド。
(項目22)
前記研磨体の背面上に配置された下地層をさらに含む、項目1に記載の研磨パッド。
(項目23)
前記研磨体の背面内に配置された検出領域をさらに含む、項目1に記載の研磨パッド。
(項目24)
前記研磨体の背面上に配置されたサブパッドをさらに含む、項目1に記載の研磨パッド。
(項目25)
前記研磨体内に配置され、それと共有結合された局所透明(LAT)領域をさらに含む、項目1に記載の研磨パッド。
(項目26)
基板を研磨するための研磨パッドであって、
前記研磨パッドは、
およそ0.6g/ccを下回る密度を有する研磨体であって、
熱硬化性ポリウレタン材料と、
前記熱硬化性ポリウレタン材料内に分散された複数の独立気泡孔と
を含む、研磨体
を備え、
前記複数の独立気泡孔は、サイズ分布の第1のピークのある第1の直径モードと、サイズ分布の第2の異なるピークのある第2の直径モードとを有する直径の2峰性分布を有する、
研磨パッド。
(項目27)
前記研磨体は、均質研磨体である、項目26に記載の研磨パッド。
(項目28)
前記第1の直径モードの前記独立気泡孔はそれぞれ、前記熱硬化性ポリウレタン材料とは異なる材料を含む物理的シェルを備える、項目26に記載の研磨パッド。
(項目29)
前記第2の直径モードの前記独立気泡孔はそれぞれ、前記熱硬化性ポリウレタン材料とは異なる材料を含む物理的シェルを含む、項目28に記載の研磨パッド。
(項目30)
前記第2の直径モードの各独立気泡孔の前記物理的シェルは、前記第1の直径モードの前記独立気泡孔の物理的シェルの材料とは異なる材料を含む、項目29に記載の研磨パッド。
(項目31)
前記第1の直径モードのサイズ分布の第1のピークは、およそ10〜50ミクロンの範囲の直径を有し、前記第2の直径モードのサイズ分布の第2のピークは、およそ10〜150ミクロンの範囲の直径を有する、項目26に記載の研磨パッド。
(項目32)
前記第1の直径モードは、前記第2の直径モードと重なり合う、項目26に記載の研磨パッド。
(項目33)
前記第1の直径モードは、前記第2の直径モードとの重なりを本質的に有さない、項目26に記載の研磨パッド。
(項目34)
前記第1の直径モードの総度数カウント数は、前記第2の直径モードの総度数カウント数と等しくない、項目26に記載の研磨パッド。
(項目35)
前記第1の直径モードの総度数カウント数は、前記第2の直径モードの総度数カウント数におよそ等しい、項目26に記載の研磨パッド。
(項目36)
前記直径の2峰性分布は、前記熱硬化性ポリウレタン材料全体を通して本質的に均一に分布される、項目26に記載の研磨パッド。
(項目37)
研磨パッドの製造方法であって、
前記方法は、
プレポリマーと鎖延長剤または架橋剤とを、混合物を形成するように複数の微小要素と混合するステップであって、前記複数の微小要素のそれぞれは、初期サイズを有するステップと、
熱硬化性ポリウレタン材料と前記熱硬化性ポリウレタン材料内に分散された複数の独立気泡孔とを含む成形された研磨体を提供するように成形型内で前記混合物を加熱するステップと
を含み、
前記複数の独立気泡孔は、前記加熱ステップの間に、前記複数の微小要素のそれぞれを、最終的なより大きいサイズに膨張させるステップにより形成される、方法。
(項目38)
前記複数の微小要素のそれぞれを最終サイズに膨張させるステップは、前記複数の微小要素のそれぞれの体積をおよそ3〜1000倍の範囲で増加させるステップを含む、項目37に記載の方法。
(項目39)
前記複数の微小要素のそれぞれを最終サイズに膨張させるステップは、前記複数の微小要素のそれぞれの最終直径をおよそ10〜200ミクロンの範囲で提供するステップを含む、項目37に記載の方法。
(項目40)
前記複数の微小要素のそれぞれを最終サイズに膨張させるステップは、前記複数の微小要素のそれぞれの密度をおよそ3〜1000倍の範囲で減少させるステップを含む、項目37に記載の方法。
(項目41)
前記複数の微小要素のそれぞれを最終サイズに膨張させるステップは、前記最終サイズの前記複数の微小要素のそれぞれについて本質的に球形を成形するステップを含む、項目37に記載の方法。
(項目42)
プレポリマーと鎖延長剤、または架橋剤とを複数の微小要素と混合するステップは、前記混合物を形成するように第2の複数の微小要素とともに混合するステップをさらに含み、前記第2の複数の微小要素のそれぞれが、サイズを有する、項目37に記載の方法。
(項目43)
前記加熱ステップは、前記第2の複数の微小要素のそれぞれのサイズが前記加熱ステップの前後で本質的に同じであるように、十分に低い温度で行われる、項目42に記載の方法。
(項目44)
前記加熱ステップは、およそ摂氏100度またはそれを下回る温度で行われ、前記第2の複数の微小要素は、およそ摂氏130度を上回る膨張限界を有する、項目43に記載の方法。
(項目45)
前記第2の複数の微小要素は、前記複数の微小要素の膨張限界を上回る膨張限界を有する、項目42に記載の方法。
(項目46)
前記第2の複数の微小要素の膨張限界は、およそ摂氏120度を上回り、前記複数の微小要素の膨張限界は、およそ摂氏110度を下回る、項目45に記載の方法。
(項目47)
前記プレポリマーの混合物、前記鎖延長剤もしくは架橋剤、および前記第2の複数の微小要素は、粘性を有し、前記プレポリマー、前記鎖延長剤もしくは架橋剤、前記初期サイズを有する前記複数の微小要素、および前記第2の複数の微小要素の前記混合物は、本質的に前記粘性を有する、項目42に記載の方法。
(項目48)
前記粘性は、所定の粘性であり、前記混合物中の前記第2の複数の微小要素の相対量は、前記所定の粘性に基づき選定される、項目47に記載の方法。
(項目49)
前記複数の微小要素は、前記混合物の粘性に対し皆無かそれに近い効果を有する、項目47に記載の方法。
(項目50)
加熱ステップは、前記熱硬化性ポリウレタン材料と、前記熱硬化性ポリウレタン材料内に分散され、前記複数の微小要素のそれぞれをサイズ分布の第1のピークがある第1の直径モードを有する最終サイズに膨張させることにより形成された、前記複数の独立気泡孔と、前記熱硬化性ポリウレタン材料内に分散され、サイズ分布の第2の異なるピークがある第2の直径モードを有する前記第2の複数の微小要素から形成された、第2の複数の独立気泡孔とを含む、前記成形された研磨体を提供する、項目42に記載の方法。
(項目51)
前記複数の独立気泡孔および前記第2の複数の独立気泡孔は、前記熱硬化性ポリウレタン材料内に、前記熱硬化性ポリウレタン材料の総体積のおよそ55〜80%の範囲の総気泡体積を提供する、項目50に記載の方法。
(項目52)
前記成形された研磨体を提供するように前記混合物を加熱するステップは、0.5g/ccを下回る密度を有する研磨体を形成するステップを含む、項目37に記載の方法。
(項目53)
前記混合物は、前記加熱ステップに先立って、0.5g/ccを上回る密度を有する、項目52に記載の方法。
(項目54)
前記混合ステップは、前記プレポリマーおよび前記鎖延長剤、もしくは架橋剤内、またはそれらから形成される製品内にガスを注入するステップをさらに含む、項目37に記載の方法。
(項目55)
前記プレポリマーは、イソシアネートであり、前記混合ステップは、前記プレポリマーに水を加えるステップをさらに含む、項目37に記載の方法。
(項目56)
前記プレポリマーおよび前記鎖延長剤もしくは架橋剤を混合するステップは、イソシアネートおよび芳香族ジアミン化合物を混合するステップをそれぞれ含む、項目37に記載の方法。
(項目57)
前記混合ステップは、不透明な成形された研磨体を提供するよう、前記プレポリマーおよび前記鎖延長剤または架橋剤に不透明化充填剤を添加するステップをさらに含む、項目37に記載の方法。
(項目58)
前記混合物を加熱するステップは、前記成形型内で第1の部分的硬化をさせるステップと、その後オーブン内でさらに硬化させるステップと、を含む、項目37に記載の方法。
(項目59)
前記成形型内で加熱するステップは、前記成形された研磨体の研磨表面に溝模様を形成するステップを含む、項目37に記載の方法。
(項目60)
前記初期サイズを有する前記複数の微小要素のそれぞれは、物理的シェルを含み、最終サイズを有する前記複数の微小要素のそれぞれは、膨張した物理的シェルを含む、項目37に記載の方法。
(項目61)
前記初期サイズを有する前記複数の微小要素のそれぞれは、液滴であり、最終サイズを有する前記複数の微小要素のそれぞれは、ガス泡である、項目37に記載の方法。
Claims (15)
- 0.357g/ccを下回るかこれと等しい密度を有する研磨パッドの製造方法であって、
前記方法は、
プレポリマーと鎖延長剤または架橋剤とを、混合物を形成するように複数の未膨張微小要素および複数の事前膨張させた微小要素と混合するステップであって、前記複数の未膨張微小要素のそれぞれは、初期サイズを有するステップと、
熱硬化性ポリウレタン材料と前記熱硬化性ポリウレタン材料内に分散された第1の複数の独立気泡孔および第2の複数の独立気泡孔とを含む成形された研磨体を提供するように成形型内で前記混合物を加熱するステップと
を含み、
前記第1の複数の独立気泡孔は、前記加熱ステップの間に、前記複数の未膨張微小要素のそれぞれを、最終的なより大きいサイズに膨張させるステップにより形成され、
前記加熱ステップは、前記成形された研磨体において前記第2の複数の独立気泡孔を提供するように、前記複数の事前膨張させた微小要素のそれぞれの大きさが前記加熱するステップの前後で同じであるような低温で行われる、方法。 - 前記複数の未膨張微小要素のそれぞれを最終サイズに膨張させるステップは、
前記複数の未膨張微小要素のそれぞれの体積を3〜1000倍の範囲で増加させるステップ、または
前記複数の未膨張微小要素のそれぞれの最終直径を10〜200ミクロンの範囲で提供するステップ、または
前記複数の未膨張微小要素のそれぞれの密度を3〜1000倍の範囲で減少させるステップ、または
前記最終サイズの前記複数の未膨張微小要素のそれぞれについて球形を成形するステップ
を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記加熱ステップは、およそ摂氏100度またはそれを下回る温度で行われ、前記複数の事前膨張させた微小要素は、摂氏130度を下回る温度で膨張しない、請求項1に記載の方法。
- 前記複数の事前膨張させた微小要素が膨張を開始する温度の閾値が、前記複数の未膨張微小要素が膨張を開始する温度の閾値を上回る、請求項1に記載の方法。
- 前記複数の事前膨張させた微小要素は、摂氏120度を下回る温度で膨張せず、前記複数の未膨張微小要素は、摂氏110度を下回る温度で膨張を開始する、請求項4に記載の方法。
- 前記プレポリマーの混合物、前記鎖延長剤もしくは架橋剤、および前記複数の事前膨張させた微小要素は、粘性を有し、前記プレポリマー、前記鎖延長剤もしくは架橋剤、前記初期サイズを有する前記複数の未膨張微小要素、および前記複数の事前膨張させた微小要素の前記混合物は、前記粘性を有する、請求項1に記載の方法。
- 前記粘性は、所定の粘性であり、前記混合物中の前記複数の事前膨張させた微小要素の相対量は、前記所定の粘性に基づき選定されるか、または
前記複数の未膨張微小要素は、前記混合物の粘性に対し皆無かそれに近い効果を有する、
請求項6に記載の方法。 - 加熱ステップは、前記熱硬化性ポリウレタン材料と、前記熱硬化性ポリウレタン材料内に分散され、前記複数の未膨張微小要素のそれぞれをサイズ分布の第1のピークがある第1の直径モードを有する最終サイズに膨張させることにより形成された、前記第1の複数の独立気泡孔と、前記熱硬化性ポリウレタン材料内に分散され、サイズ分布の第2の異なるピークがある第2の直径モードを有する前記複数の事前膨張させた微小要素から形成された、前記第2の複数の独立気泡孔とを含む、前記成形された研磨体を提供し、
任意選択で、前記第1の複数の独立気泡孔および前記第2の複数の独立気泡孔は、前記熱硬化性ポリウレタン材料内に、前記熱硬化性ポリウレタン材料の総体積のおよそ55〜80%の範囲の総気泡体積を提供する、
請求項1に記載の方法。 - 前記成形された研磨体を提供するように前記混合物を加熱するステップは、0.357g/ccを下回るかこれと等しい密度を有する研磨体を形成するステップを含み、任意選択で、前記混合物は、前記加熱ステップに先立って、0.5g/ccを上回る密度を有する、請求項1に記載の方法。
- 前記混合ステップは、
前記プレポリマーおよび前記鎖延長剤、もしくは架橋剤内、またはそれらから形成される製品内にガスを注入するステップ、または
不透明な成形された研磨体を提供するよう、前記プレポリマーおよび前記鎖延長剤または架橋剤に不透明化充填剤を添加するステップ
のいずれかをさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 前記プレポリマーは、イソシアネートであり、前記混合ステップは、前記プレポリマーに水を加えるステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記プレポリマーおよび前記鎖延長剤もしくは架橋剤を混合するステップは、イソシアネートおよび芳香族ジアミン化合物を混合するステップをそれぞれ含む、請求項1に記載の方法。
- 前記混合物を加熱するステップは、前記成形型内で第1の部分的硬化をさせるステップと、その後オーブン内でさらに硬化させるステップと、を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記成形型内で加熱するステップは、前記成形された研磨体の研磨表面に溝模様を形成するステップを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記初期サイズを有する前記複数の微小要素のそれぞれは、物理的シェルを含み、最終サイズを有する前記複数の微小要素のそれぞれは、膨張した物理的シェルを含む、請求項1に記載の方法。
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