CN107696361B - 用于制造化学机械抛光垫的自动锁扣装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种装置，其用于混合可固化液流(物料流)且将所述可固化液流分配到敞口模具中以填充所述模具，从而制造用于对衬底进行化学机械平坦化的抛光垫。所述装置包含致动框，所述致动框上安装有(i)一组两个板片，所述板片可释放地附接到致动框且调造成当模具充满时切断所述物料流且在切断所述物料流之后从致动框中释放；以及(ii)分配单元，用于将所述物料流连续灌注到敞口的模具中，所述装置调造成在连续灌注期间、在模具充满之后允许所释放的板片从致动器中移出，例如通过提升致动框以及(ii)分配单元来实现，其中可以将容器放置在模具上方以锁扣所述板片。

Description

用于制造化学机械抛光垫的自动锁扣装置和方法
本发明涉及一种装置，其用于混合可固化液流且将所述液流分配到模具中以制造对衬底进行化学机械平坦化的抛光垫，所述装置包含致动框，所述致动框上安装有(i)一组板片，其可释放地附接到致动框且调造成当模具充满时切断可固化液流且在切断可固化液流之后从致动框中释放；和(ii)分配单元，其用于将可固化液流连续灌入敞口模具中且调造成在连续灌注以及随后灌入新模具期间允许所释放的板片从致动器中移出；以及使用所述装置的方法。
化学机械平坦化中所用的抛光垫的制造已知包括将氨基甲酸酯形成混合物灌入(例如通过抽吸)模具中且固化，随后使固化的聚氨基甲酸酯在平行于模具表面的方向上脱模且切断(例如切削)以形成具有期望厚度的层，以及接着使所得层成形，例如通过研磨、导引或压花成抛光垫。此前，形成这种成型物的已知方法需要用户在填满每个模具之后停止手动灌注氨基甲酸酯形成混合物。这意味着用户必须在灌注氨基甲酸酯形成混合物料流的情况下快速插入小型容器，同时保持灌注嘴非常接近于模具表面且不与模具(“饼模”)中的材料产生任何接触；然后，用户在模具填满之后必须提升喷嘴且将更大容器(诸如桶)置于其下方以便在喷嘴继续灌注时，所述更大容器能捕获氨基甲酸酯形成混合物，直至灌注可以停止为止。当操作人员或容器会与饼模接触时，手动过程导致缺陷；例如，小容器在流体物料流下方的滑动作用通常导致少量材料不均匀地沉积于模具顶上(用户在模具的相对侧插入容器)，导致“悬带缺陷”。除所需的技能之外，操作使得用户刚好位于饼模上方，同时灌注氨基甲酸酯形成混合物，因此使用户暴露于飞溅以及蒸气危险。另外，为了节约原材料成本，每个模具填满之后，须停止抽吸氨基甲酸酯形成混合物，导致产量降低和原材料浪费。
程忠(Chengzhong)的中国专利公开第CN 204249185 U号在实用新型中揭露了一种废弃物收集装置，用于收集成型工艺中未固化的聚氨基甲酸酯泡沫，以便防止这种泡沫滴落于或溢出到已填满的模具上或模具中。程忠的装置包括可旋转地安装在平移梁上的圆形废弃物收集盘，所述平移梁刚好搁置于模具上方且跟踪模具填充装置或分配器以便防止分配器将泡沫材料滴落到已填满之后的模具中。程忠的装置具有刮刀，所述刮刀将所收集的泡沫从盘中刮下且送入收集箱中。程忠未揭露连续成型方法或允许连续灌注到后续模具中的任何方案。
本发明人已致力于实现一种连续成型方法，其制造用于形成化学机械抛光垫的饼模而不会形成任何缺陷，诸如悬带缺陷。
发明内容
1.根据本发明，用于混合可固化液流、优选呈泡沫形式的可固化液流且将其分配到敞开模具中以填充模具、从而制造抛光垫以便对衬底(如半导体以及透镜)进行化学机械平坦化的装置包含致动框，在所述致动框上安装有(i)一组板片，优选两个板片，其可释放地附接到致动框上且调造成当模具充满可固化液流时切断可固化液流且在切断可固化液流之后从致动框中释放；以及(ii)分配单元，其用于将可固化液流连续灌注到敞口模具中，其中所述装置、(ii)分配单元或(ii)分配单元以及致动框被调造成在连续灌注期间、在模具充满之后允许所释放的板片从致动器中移出且允许随后灌注到新模具中，如通过将致动框和(ii)分配单元提升足够的距离来实现，所述距离允许用户将容器放置于模具上方以锁扣板片，如通过使用一或多个致动单元来移动装置。
2.根据本发明上述第1项的装置，其中(i)板片组包含锁扣板和悬带板，其中模具充满后，锁扣板直接在可固化液流下方、在模具表面2.54cm或优选1cm内移动且其中在锁扣板的一部分下方移动的悬带板直接在可固化液流下方、从可固化液流的与锁扣板相反的一侧移动以锁扣被锁扣板抛甩或飞溅的任何可固化液流。
3.根据本发明上述第1项或第2项中任一项的装置，其中所述致动框上已安装有一或多个臂用于控制(i)板片组的移动且供所述板片组可释放的附接，优选的是(i)一组两个板片和两个臂，如可释放地附接到锁扣臂上的锁扣板和可释放地附接到悬带臂上的悬带板。
4.根据本发明上述第3项的装置，其包含(i)一组两个板片：锁扣板和悬带板，各板片分别可释放地附接到一个臂上，所述臂(锁扣臂和悬带臂)分别在其相对端附接到致动单元，其中各臂以弓形方式移动以打开两个板片之间的间隙，从而允许可固化液流从(ii)分配单元流动且在填充模具的同时保持敞开，且当模具充满时，关闭且切断可固化液流向模具中的流动，使得锁扣板与悬带板各自的一部分在可固化液流的位置彼此重叠，优选的是，锁扣板的重叠部分与悬带板的重叠部分可滑动地配合。
5.根据本发明上述第3项或第4项中任一项的装置，其中锁扣臂与悬带臂中的每一者均附接到致动框，其中左臂附接到致动框的右侧且右臂附接到致动框的左侧，使得臂本身在任一点不会彼此触碰或干扰。
6.根据本发明上述第1、2、3、4或5项中任一项的装置，其中(i)板片组中的各板片通过滚筒致动器而从致动框中释放，所述滚筒致动器包含弹簧负载型滚筒或夹具以及其中供各板片的至少一部分滑动的板外壳，其中滚筒或固定夹将板片固持于滚筒或固定夹与板外壳之间的位置，且其中滚筒致动器通过将滚筒或固定夹提升远离板外壳且允许板片下降远离装置来释放各板片。
7.根据本发明上述第6项的装置，其中滚筒致动器位于各臂的端部且各滚筒致动器使各板片从各臂端部释放。
8.根据本发明上述第1、2、3、4、5、6或7项中任一项的装置，其中(i)板片组中的各板片是由一次性材料或可再循环材料制成，如纸、竹子、聚酯(如聚对苯二甲酸乙二酯(PET))或聚烯烃(如低密度聚乙烯(LDPE))。
9.根据上述第1、2、3、4、5、6、7或8项中任一项的装置，其中所述装置进一步包含一或多个致动单元，优选两个致动单元，其调造成将(ii)分配单元或分配单元与致动框向上移动以及远离模具表面以允许用户或机器人将容器放置在可固化液流下方，从而在(i)板片组释放时锁扣(i)板片组且锁扣可固化液流，同时将新模具放置在(ii)分配单元下且将新的(i)板片组附接到致动框，所述一或多个致动器进一步调造成将(ii)分配单元和致动框降低到可将可固化液流灌入新模具中的位置。
10.根据上述第9项的本发明装置，其中一或多个致动单元各自选自具有允许编程化移动的机械联动装置的可编程电子致动器，如机器人(优选具有能够实现XYZ轴向移动以及旋转移动的六个轴臂的机器人)；齿轮驱动型致动器(如自动化Z轴滚珠螺杆)；以及气动致动器，如气动升降杆或气缸，优选一或两种电子编程机器人。
11.根据本发明的另一个方面，使用如上述第1项到第10项中任一项的本发明装置的方法包含连续地混合可固化液流以及将可固化液流自(ii)分配单元灌入模具中以形成饼模，以及使用(i)板片组靠近饼模的顶表面干净利落地切断可固化液流以避免整块饼模的缺陷或完全损失。
12.根据上述第11项的本发明方法，所述方法进一步包含当(i)板片组从致动框中释放(优选从各板片可释放地所附接的一个臂释放)时锁扣(i)板片组，以及当切断可固化液流时锁扣灌注的可固化液流，锁扣包含将(ii)分配单元或致动框与(ii)分配单元提升足够的距离以允许用户将容器放置在模具上方，从而锁扣板片而不会触碰模具表面，以及将大足以容纳板片组以及在切断可固化液流之后且在新模具放置在(ii)分配单元下方之前从(ii)分配单元流出的量的可固化液流的容器放置在板片组下方以及可固化液流下方。
13.根据上述第11项的本发明方法，所述方法进一步包含将新模具放置在(ii)分配单元下方以及使新的(i)板片组可释放地附接在致动框上，优选各自附接到臂的端部，所述臂附接到致动单元。
14.根据上述第13项的本发明方法，其中连续灌注是与模具自动化输送机同步自动化进行，所述自动化输送机可在模具充满且新的(i)板片组已经附接到致动单元之后将新模具放置在(ii)分配单元下方。
除非另外指明，否则温度和压力条件是环境温度和标准压力。所述的所有范围都是包括性的并且可组合。
除非另外指明，否则任何含有括号的术语均替代性地指如同括号不存在的完整术语和不存在括号的术语，以及每种替代形式的组合。因此，术语“(聚)异氰酸酯”是指异氰酸酯、聚异氰酸酯或其混合物。
所有范围都是包括性的并且可组合。举例来说，术语“范围50到3000cP，或100cP或更高”将包括50到100cP、50到3000cP和100到3000cP中的每一个。
如本文所用，术语“致动器”是指一种装置，其以电子方式、气动方式(如通过机械联动装置连到气缸)与/或机械方式控制与其所连接的另一物的移动。
如本文所用，术语“ASTM”是指美国材料和试验国际协会(国际ASTM，宾夕法尼亚州西康舍霍肯市(West Conshohocken，PA))的出版物。
如本文所用，术语“聚异氰酸酯”意指含有异氰酸酯基的任何分子，其具有三个或更多个异氰酸酯基，包括经封端的异氰酸酯基。
如本文所用，术语“聚异氰酸酯预聚物”意指含有异氰酸酯基的任何分子，其是过量的二异氰酸酯或聚异氰酸酯与含有两个或更多个活性氢基团的含活性氢化合物(如二胺、二醇、三醇和多元醇)的反应产物。
如本文所用，术语“足够的距离”是指比容器高度大的距离，优选大至少2cm，或更优选大至少4cm的距离，所述容器一方面放置在(ii)分配单元与致动框之间且另一方面，放置在模具的顶表面上以锁扣(i)板片组以及连续灌注的可固化液流。
如本文所用，除非另外指明，否则术语“wt.％NCO”是指在规格表或MSDS上针对含有给定NCO基团或经封端的NCO基团的产物所报告的量。
如本文所用，术语“wt.％”表示重量百分比。
附图说明
图1描绘了根据本发明的装置的一个实施例，其尤其绘示了用于板片组的致动框。
图2描绘了如图1所示的本发明装置中的两个臂，其绘示了一组两个板片以及供每个板片用的臂的透视图，所述板片可释放地附接到臂以便切断可固化液流。
本发明人已经发现一种装置，其能够实现可固化液流的连续分配以在用于制造化学机械抛光垫的单独模具的填充期间以及填充之间制造抛光垫。本发明装置中的板片组的长度足够用于容器或收集器(例如桶)容纳可固化液流，所述容器或收集器安放在可固化液流的流动下，以便板片组容纳将滴入容器中的材料。本发明的装置有助于排除模具缺陷，包括悬带缺陷，同时允许用户连续灌注可固化液流以填充其他模具。虽然通过停止泵来停止流动，但是使所得废弃原材料的流动重新稳定需耗费数秒直至一分钟。通过实现可固化液流的连续递送，本发明人已经发现在填充每个模具(即灌注每个饼模)之后不必冲洗混合以及成型装置，从而可以节约原材料成本。
本发明的装置在两个板片的情况下发挥最佳作用，这是通过使其以弓形方式移动，从而使其在模具(饼模)表面的2.54cm内或优选1cm内、在其前边缘汇聚在一起，以及切断或切分可固化液流以干净利落地中止其流到模具中。装置然后向上提升且将板片释放到容器中，例如使桶或容器保持在适当位置的同时，可固化液流连续地流动直至下一个模具到达且将桶移出为止，随后灌注下一个模具或饼模。在不使用一组(两个)板片的情况下，必须将容器桶安置在可固化液流下直至下一个敞口模具放置在物料流下为止。所述容器可能会损伤饼模。
(i)板片组是一次性的或可重复使用的。
装置被调造成允许可固化液流灌注到新模具中，这是通过将板片固持/释放壳包括于装置中来实现，所述板片固持/释放壳允许(i)板片组中的每个板片在所述壳上夹持或搭扣就位。使用时，可以提升装置而远离填满的模具，且所述装置使(i)板片组从致动单元中释放。旧板片释放后，可以将新板片夹持就位且使装置定位成其中(ii)分配单元刚好位于新模具的表面上方且使板片定位成允许分配单元填充新模具。
如图1所示，致动框1连接到且控制两个臂：锁扣臂2以及悬带臂6。锁扣臂2在其连接到致动框1的远端连接到锁扣板4可释放地附接的板片固持/释放壳3。悬带臂6在其连接到致动框1的远端连接到悬带板5可释放地附接的板片固持/释放壳11。致动框1绘示位于闭合位置，其中锁扣板4与悬带板5将切断来自喷嘴7(分配单元)的可固化液流8。使用时，致动框1固持锁扣臂2以及悬带臂6，使得锁扣板4与悬带板5之间存在间隙，以使得可固化液流8无阻碍地从喷嘴7流动到下方模具(图中未示)中。当模具充满时，致动框1中的悬带臂6以及锁扣臂2中的每一者移动而使其间的任何间隙闭合，最后为顶部的锁扣板4锁扣可固化液流8的主体，同时悬带板5在底部竖起且防止可固化液流8在下方模具(图中未示)的内容物上出现任何的抛甩或飞溅。更确切地说，悬带臂6以弓形方式逆时针移动且锁扣臂2以弓形方式顺时针移动，从而使锁扣板4与悬带板5之间的间隙闭合。
所述臂在本发明致动框中的定位使得所述臂彼此不触碰，其中左臂附接到致动框的右侧且右臂附接到致动框的左侧。这种定位能够实现适当的摆动角度，以便所述臂使板片组以其在可固化液流的位置彼此重叠的方式闭合，从而使其间的空间最小或没有。举例来说，如图1所示，所述臂(锁扣臂2以及悬带臂6)安装于致动框1的相对侧，其使用可固化液流8的流动轴作为垂直中心线(图中未示)；当锁扣臂2与悬带臂6处于闭合位置时，锁扣板4与悬带板5重叠，其重叠端部之间无空间。
如图1所示，板片固持/释放壳3包含安装在滚筒致动器9上的弹簧负载型滚筒。使用时，滚筒致动器9将锁扣板4固持在滚筒与板片壳3之间的位置；滚筒致动器通过收缩滚筒远离板片以及允许锁扣板4从装置落下来释放锁扣板4。悬带臂6上的另一相同板片固持/释放壳11机构包含将悬带板5固持在滚筒与板片壳11之间位置的滚筒致动器10；滚筒致动器通过收缩滚筒远离板片来释放悬带板5。使用装置时，致动框1或固持致动框1的机器人从模具表面提升，而另一致动器或机器人(图中未示)将喷嘴7从模具表面向上提升以允许用户或又另一个致动器(图中未示)将适合容器(图中未示)放置在锁扣板4与悬带板5下方，由此允许锁扣板4与悬带板5从装置中移出。使用时，锁扣板4与悬带板5均同时释放到一个单一容器中。
如图2所示，锁扣板4(图1)上的板片固持/释放壳3(图1)包含滚筒致动器9。悬带板5(图1)上的板片固持/释放壳11(图1)包含滚筒致动器10(图1)。在图2所示的机构中，滚筒通过弹簧负载型空气缸夹紧板片。气缸使滚筒向内以及向外移动，从而允许板片释放，同时弹簧向下推压，从而夹紧板片且将其固持就位。
附接到致动框的各臂(优选锁扣臂以及悬带臂)可以安装在螺柱或轴上，所述螺柱或轴安装有一个齿轮或偏心轮，其连接到齿轮或在偏心轮的情况下连接到滚筒。在其中一个面向单元的致动框上，悬带臂顺时针移动而打开且逆时针移动而闭合且锁扣臂逆时针移动而打开且顺时针移动而闭合。
优选的是，附接到致动框的所述臂可以通过电驱动旋转致动器或与/或机器人致动来移动，如六轴电子控制机器人，其中第六轴驱动一组齿轮来供应更可控且可编程的加速以及减速移动。
如本文所用，术语“轴”是指机器人中的面板件，其上安装有可以轴向旋转的附接件。举例来说，六轴机器人具有六个这种面板件。
板片组中的每个板片经成形以可滑动地在一端(远离可固化液流)装配于板片壳中。板片壳包含法兰，滚筒致动器可以抵压着法兰而形成板片的夹钳或固持器；所述法兰仅需大足以将板片的一端装配于其内部。
板片组中的每个板片是一次性的或可再循环的且可以由纸、竹子、木材、木材复合物或可再循环塑料(如低密度聚乙烯(LDPE)或聚对苯二甲酸乙二酯(PET))制成。
用于锁扣板片组的容器可以是大足以容纳所有板片以及从切断物料流时直至新模具位于(ii)分配单元下方且新板片组附接到其致动框或臂为止所灌注的量的可固化液流的任何容器。
移动本发明装置的致动单元(包括用于(ii)分配单元的一或多个致动单元以及致动框)可以选自具有允许编程化移动的机械联动装置的可编程电子致动器，如机器人(优选具有能够实现XYZ轴向移动以及旋转移动的六个轴臂的机器人)；齿轮驱动型致动器；以及气动致动器，如气动缸，优选电子编程机器人。
优选的是，提升以及降低分配单元的致动单元以及移动板片组的致动单元包含机器人。举例来说，一个机器人提升且降低分配单元，而另一个机器人提升且降低致动单元。
更优选的是，当分配单元以及致动框已经升起而远离模具表面以便允许容器插入板片组下方时，第三机器人将容器移动到板片组下方，
为了节省空间，本发明的一或多个致动单元以及滚筒致动器优选包含电子可编程致动器。
本发明的滚筒致动器将(i)板片组中的每个板片固持就位且将固持(i)板片组中的每个板片的滚筒或夹钳移动以释放板片。
本发明的装置与用于储存、混合或形成以及分配可固化液流的各种部分的设备连接使用以制造抛光垫；且所述装置专门连接到以及定位于分配设备(例如(i)分配单元)的出口。
适用于形成供本发明使用的可固化液流的混合装置可以包含可固化液流的一或多个部分中的每一者的储槽、混合槽以及分配装置，如流体混合物进料阀，其包括开口，例如喷嘴或用于将可固化液流分配到敞口模具中的出口。适用于形成可固化液流的装置可以发现于例如Kolesar等人的美国专利第7,275,928 B2号中。
混合装置可以包括与任何上游储槽或混合槽耦接的一或多个气体入口，优选空气或氧气入口。所有气体入口均可以反馈耦接到单一气源。混合槽可以是例如预混合制备型储槽，其用于按期望或设定的比例分别从储槽接收流体材料的一或多个部分作为流体预混合物，以及用于形成具有期望容积密度的可固化液流。
优选的是，储槽包括用于流体聚合物或树脂(如聚异氰酸酯)以及流体固化剂(如芳香族二胺或三胺)的单独储槽。
更优选的是，储槽包括用于流体聚合物或树脂、用于微球体或孔隙形成成分以及用于流体固化剂的单独储槽。
优选的是，微球体或孔隙形成成分储存于流化料斗中，所述流化料斗包含在通过进气管线连接到流化气源(如空气或氧气)的充气室上所提供的多孔膜，其中微球体或孔隙形成成分经流化且其容积密度由此降低。
适合流化料斗的实例可以发现于例如Koetas等人的美国专利第7,396,497 B2号中。
当用于从混合时不发生反应的多种物质(如聚氨基甲酸酯以及填充剂，例如聚异氰酸酯预聚物以及微球体)形成可固化液流时，可以将这类物质混合而形成具有期望容积密度的流体预混合物。在这种情况下，本发明的混合装置可以进一步包含流体预混合物储槽以及再循环回路，所述再循环回路用于将预混合制备型储槽中的流体预混合物再循环以及混合直至均匀混合的流体预混合物具有供成型所期望的容积密度，如0.5到1.2g/cm3。
优选的是，混合装置包含流体聚合物或树脂储槽、微球体或孔隙形成成分的储槽以及一或多种固化剂的储槽，以及预混合制备型储槽，所述预混合制备型储槽包括再循环回路以便混合流体聚合物或树脂以及微球体或孔隙形成成分以形成聚合物预混合物；以及，位于其下游的混合槽，所述混合槽是用于将一或多种固化剂与聚合物预混合物混合以形成可固化液流的预混合操作型储槽。预混合操作型储槽刚好位于用于将可固化液流分配到敞口模具中的开口的上游。
优选的是，为了使可固化液流中所夹带的气体以及自其所得的成型产品中所包括的任何缺陷最小化，混合装置包含位于混合槽下游的混合头组合件，所述混合头组合件被调造成接收混合槽的内容物以及将所得可固化液流分配到模具中。
适合混合头组合件的实例可以发现于例如Esbenshade等人的美国专利第7,947,098 B2号中。
本发明的装置包含分配单元以及致动框。
本发明的装置操控所用的可固化液流以使化学机械抛光垫成型。根据本发明的可固化液流的实例可以是含有微球体部分的氨基甲酸酯部分，或含有固化剂部分以及聚合物微球体部分的氨基甲酸酯部分。在氨基甲酸酯部分含有固化剂部分的情况下，立刻使用两个部分的组合且将那两个部分合并后，随即填充模具且固化。
氨基甲酸酯部分可以包含一或多种经异氰酸酯封端的氨基甲酸酯预聚物，其是具有一定摩尔数羟基的一或多种预聚物多元醇与含异氰酸酯反应物摩尔数过量的二异氰酸酯的反应产物；其中经异氰酸酯封端的氨基甲酸酯预聚物具有2到12wt％未反应异氰酸酯(NCO)基团。
适合的异氰酸酯化合物是脂族、芳香族以及脂环族二异氰酸酯，如选自以下的那些化合物：2，4-甲苯二异氰酸酯；2，6-甲苯二异氰酸酯；4，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯；萘-1，5-二异氰酸酯；甲苯胺二异氰酸酯；对苯二异氰酸酯；二甲苯二异氰酸酯；异佛尔酮二异氰酸酯；六亚甲基二异氰酸酯；4，4′-二环己基甲烷二异氰酸酯；环己烷二异氰酸酯；以及其混合物。
适合的预聚物多元醇选自由以下组成的群组：二醇、多元醇、多元醇二醇、其共聚物以及其混合物。
更优选的是，预聚物多元醇选自由以下组成的群组：聚醚多元醇(例如聚(氧基四亚甲基)二醇、聚(氧化丙烯)二醇以及其混合物)；聚碳酸酯多元醇；聚酯多元醇；聚己内酯多元醇；其混合物；以及其与一或多种选自由以下组成的群组的低分子量多元醇的混合物：乙二醇；1，2-丙二醇；1，3-丙二醇；1，2-丁二醇；1，3-丁二醇；2-甲基-1，3-丙二醇；1，4-丁二醇；新戊二醇；1，5-戊二醇；3-甲基-1，5-戊二醇；1，6-己二醇；二乙二醇；二丙二醇；以及三丙二醇。
更优选的是，预聚物多元醇选自由以下组成的群组：聚四亚甲基醚二醇(PTMEG)；含酯基多元醇(如己二酸乙二酯、己二酸丁二酯)；聚丙烯醚二醇(PPG)；聚己内酯多元醇；其共聚物；以及其混合物。最优选的是，预聚物多元醇选自PTMEG以及PPG。
优选的是，本发明的经异氰酸酯封端的氨基甲酸酯预聚物是含有两个异氰酸酯基的线性聚异氰酸酯预聚物。
更优选的是，本发明方法中使用的经异氰酸酯封端的氨基甲酸酯预聚物具有2至10wt％(再更优选4到8wt％；最优选5至7wt％)的未反应异氰酸酯(NCO)基团。
固化剂部分可以包含芳香族二胺或其他多官能胺，如芳香族二胺，例如4，4′-亚甲基-双-邻氯苯胺(“MbOCA”)；4，4′-亚甲基-双-(3-氯-2，6-二乙基苯胺)(“MCDEA”)；二甲基硫代甲苯二胺；丙二醇二-对氨基苯甲酸酯；聚氧化四亚甲基二-对氨基苯甲酸酯；聚氧化四亚甲基单-对氨基苯甲酸酯；聚氧化丙烯二-对氨基苯甲酸酯；聚氧化丙烯单-对氨基苯甲酸酯；1，2-双(2-氨基苯硫基)乙烷；4，4′-亚甲基-双苯胺；二乙基甲苯二胺；5-叔丁基-2，4-甲苯二胺；3-叔丁基-2，6-甲苯二胺；5-叔戊基-2，4-甲苯二胺；以及3-叔戊基-2，6-甲苯二胺以及氯甲苯二胺。
微球体部分可以包含聚合物微球体或孔隙形成成分，如所夹带的气泡、中空核心聚合材料(如聚合物微球体)、液体填充的中空核心聚合材料(如流体填充的聚合物微球体)、水溶性物质以及不溶相物质(例如矿物油)。优选的是，微球体包含均匀遍布于可固化液流中的中空核心聚合材料。
优选的是，微球体的加权平均直径小于150μm(更优选小于100μm；最优选5到50μm)。
优选的是，所述多个微元件包含具有聚丙烯腈或聚丙烯腈共聚物壳壁的聚合物微球体(例如得自Akzo Nobel，Amsterdam，Netherlands的ExpancelTM珠粒)。
根据本发明，微球体是以0到50vol.％孔隙率或优选5到35vol.％孔隙率并入可固化液流中。
本发明的化学机械抛光垫产品展现≥0.6g/cm3的密度，如根据ASTM D1622-08(2008)所测量。因此，本发明的化学机械抛光垫产品展现0.6到1.2g/cm3或优选0.7到1.1g/cm3或更优选0.75到1.0g/cm3的密度，如根据ASTM D1622-08(2008)所测量。
本发明的化学机械抛光垫可以堆叠在底层(如经聚合物或树脂处理的无纺布)上。
为了实现根据本发明的可固化液流的连续灌注，使用本发明装置的方法包含连续地混合可固化液流以及将可固化液流从(i)分配单元灌注到模具中以形成饼模以及靠近饼模的顶表面(如在2.54cm内或优选1cm或更小)干净利落地切断可固化液流以避免整块饼模的缺陷或完全损失。
在本发明的方法中，这种连续灌注工艺可以通过模具的自动化输送机实现自动化。
实例：
使用填有微球体聚合物的单组分聚氨基甲酸酯(混合且通过垂直安置的分配单元灌注到圆饼形模具中)，根据本发明的连续方法进行成型试验。实例1(本发明)与比较实例2中的每一者连续用总共5个模具(饼模)。
在实例1中，使用如图1所示的本发明装置，其中现场人员将3.785L桶插在分配单元下方以锁扣一组两个板片：锁扣板和悬带板，且每个模具充满之后且在开始灌注到下一个模具中之前，灌注填有微球体聚合物的聚氨基甲酸酯。另外，在实例1中，装置固定于自动化Z轴滚珠螺杆上，从而将分配单元以及致动单元从模具中提升以及降低。
在比较实例2中，分配单元以及致动单元是通过机器人移动，其中所有轴处于固定位置，以便在每个饼模出现任何溢流之后允许排放到3.785L桶中。在移到这个桶中之前，填有微球体聚合物的聚氨基甲酸酯的流动已经停止。
实例1中的5个模具的填充时间比比较实例2中的模具填充时间少14％。另外，在5个模具的制造过程中，实例1中的模具灌注之间所浪费的填有微球体聚合物的聚氨基甲酸酯的量比比较实例2中所浪费的量小50％。在实例1中，所制成的模具无悬带缺陷，尽管分配以及成型工艺是连续的。

Claims (11)

1.一种装置，其用于混合可固化液流且将所述可固化液流分配到敞口模具中以填充所述模具，从而制造用于对衬底进行化学机械平坦化的抛光垫，所述装置包含致动框，所述致动框上安装有(i)一组两个板片，所述板片可释放地附接到所述致动框且调适成当所述模具充满时切断所述可固化液流以及在切断所述可固化液流之后从所述致动框中释放；以及(ii)分配单元，用于将所述可固化液流连续灌注到所述敞口模具中，所述装置被调适成在所述连续灌注期间以及在所述模具充满之后允许释放板片从致动器中移出，其中所述致动框上安装有一组两个臂用于控制所述(i)一组两个板片的移动，所述板片是可释放地附接到锁扣臂的锁扣板和可释放地附接到悬带臂的悬带板。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述(i)一组两个板片包含锁扣板和悬带板，其中所述模具充满后，所述锁扣板直接在所述可固化液流下方、在所述模具的表面的2.54cm内移动且其中在所述锁扣板的一部分下方移动的所述悬带板直接在所述可固化液流下方、从所述可固化液流的与所述锁扣板相反的一侧移动以锁扣被所述锁扣板悬落或飞溅的任何可固化液流。
3.根据权利要求1所述的装置，其包含所述(i)一组两个板片：所述锁扣板和所述悬带板，各板片可释放地附接到臂上，所述臂在其相对端附接到致动单元，其中所述臂各自以弓形方式移动以打开所述两个板片之间的间隙，从而允许所述可固化液流从所述(ii)分配单元流动且在填充所述模具的同时保持敞开，以及当所述模具充满时，关闭且切断所述可固化液流向所述模具中的流动，以便所述锁扣板和所述悬带板各自的一部分在所述可固化液流的位置彼此重叠。
4.根据权利要求1所述的装置，其中所述锁扣臂以及所述悬带臂各自附接到所述致动框，其中左臂附接到所述致动框的右侧且右臂附接到所述致动框的左侧，使得所述臂本身在任一点不会发生干扰触碰或干扰。
5.根据权利要求1所述的装置，其中所述(i)一组两个板片中的各板片通过滚筒致动器从所述致动框中释放，所述滚筒致动器包含弹簧负载型滚筒或夹钳以及供各板片的至少一部分在其中滑动的板片壳，其中所述滚筒或夹钳将所述板片固持在所述滚筒或夹钳与所述板片壳之间的位置且其中所述滚筒致动器通过提升所述滚筒或夹钳远离所述板片壳以及允许所述板片落下而远离所述装置来释放各板片。
6.根据权利要求1所述的装置，其中所述(i)一组两个板片中的各板片是由一次性或可再循环材料制成，所述一次性或可再循环材料选自下组：纸、竹子、聚酯或聚烯烃。
7.根据权利要求6所述的装置，其中所述聚酯是聚对苯二甲酸乙二酯。
8.根据权利要求6所述的装置，其中所述聚烯烃是低密度聚乙烯。
9.根据权利要求1所述的装置，进一步包含一个或多个致动单元，其调适成将(ii)分配单元或所述分配单元与所述致动框向上以及远离所述模具表面移动，以允许用户或机器人将容器放置在所述可固化液流下方，从而在释放所述(i)一组两个板片时锁扣所述(i)一组两个板片以及在将新模具放置在所述(ii)分配单元下方且将新的(i)一组两个板片附接到所述致动框的同时锁扣所述可固化液流，所述一个或多个致动单元进一步调适成将所述(ii)分配单元和所述致动框降低到使所述可固化液流灌注到所述新模具中的位置。
10.根据权利要求9所述的装置，其中所述一个或多个致动单元各自选自具有允许编程化移动的机械联动装置的可编程电子致动器、齿轮驱动型致动器以及气动致动器。
11.根据权利要求10所述的装置，其中所述一个或多个致动单元各自是具有允许编程移动的机械联动装置的可编程电子机器人。
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