DE102012015942A1

DE102012015942A1 - Verfahren zur Herstellung von chemisch-mechanischen Polierschichten

Info

Publication number: DE102012015942A1
Application number: DE102012015942A
Authority: DE
Inventors: Kathleen McHugh; James T. Murnane; George H. McClain; Durron A. Hutt; Robert A. Brady; Christopher A. Young
Original assignee: Rohm and Haas Electronic Materials CMP Holdings Inc; Rohm and Haas Electronic Materials LLC
Current assignee: Rohm and Haas Electronic Materials CMP Holdings Inc; Rohm and Haas Electronic Materials LLC
Priority date: 2011-08-16
Filing date: 2012-08-10
Publication date: 2013-02-21
Also published as: JP2013039663A; TWI593510B; FR2979070A1; CN102950550A; FR2979070B1; US20130042536A1; KR101950040B1; CN102950550B; TW201318769A; US8444727B2; JP5900227B2; KR20130020588A

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Herstellung von Polierschichten zur Verwendung in chemisch-mechanischen Polierkissen bereitgestellt, bei dem die Bildung von Dichtedefekten in den Polierschichten minimiert wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein das Gebiet der Herstellung von Polierschichten. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Polierschichten zur Verwendung in chemisch-mechanischen Polierkissen.
Bei der Herstellung von integrierten Schaltungen und anderen elektronischen Vorrichtungen werden mehrere Schichten von leitenden, halbleitenden und dielektrischen Materialien auf einer Oberfläche eines Halbleiterwafers abgeschieden oder davon entfernt. Dünne Schichten von leitenden, halbleitenden und dielektrischen Materialien können durch eine Anzahl von Abscheidungstechniken abgeschieden werden. Übliche Abscheidungstechniken bei einer modernen Verarbeitung umfassen eine physikalische Gasphasenabscheidung (PVD), die auch als Sputtern bekannt ist, eine chemische Gasphasenabscheidung (CVD), eine plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung (PECVD) und ein elektrochemisches Plattieren (ECP).
Da Schichten von Materialien nacheinander abgeschieden und entfernt werden, wird die oberste Oberfläche des Wafers uneben. Da eine nachfolgende Halbleiterverarbeitung (z. B. eine Metallisierung) erfordert, dass der Wafer eine flache Oberfläche aufweist, muss der Wafer planarisiert werden. Eine Planarisierung ist zur Entfernung einer unerwünschten Oberflächentopographie und von Oberflächendefekten, wie z. B. von rauen Oberflächen, agglomerierten Materialien, Kristallgitterbeschädigungen, Kratzern und verunreinigten Schichten oder Materialien, geeignet.
Ein chemisch-mechanisches Planarisieren oder chemisch-mechanisches Polieren (CMP) ist eine übliche Technik, die zum Planarisieren von Substraten, wie z. B. Halbleiterwafern, verwendet wird. Bei einem herkömmlichen CMP wird ein Wafer auf einer Trägeranordnung montiert und in einer CMP-Vorrichtung in Kontakt mit einem Polierkissen angeordnet. Die Trägeranordnung stellt einen kontrollier- bzw. einstellbaren Druck auf den Wafer bereit, wobei er gegen das Polierkissen gedrückt wird. Das Kissen wird durch eine externe Antriebskraft relativ zu dem Wafer bewegt (z. B. gedreht). Gleichzeitig damit wird zwischen dem Wafer und dem Polierkissen eine chemische Zusammensetzung („Aufschlämmung”) oder eine andere Polierlösung bereitgestellt. Folglich wird die Waferoberfläche durch die chemische und mechanische Wirkung der Kissenoberfläche und der Aufschlämmung poliert und planarisiert.
Reinhardt et al., US-Patent Nr. 5,578,362 , offenbaren ein bekanntes beispielhaftes Polierkissen. Das Polierkissen von Reinhardt umfasst eine polymere Matrix mit darin verteilten Mikrokügelchen. Im Allgemeinen werden die Mikrokügelchen mit einem flüssigen polymeren Material gemischt und in ein Formwerkzeug zum Aushärten überführt. Im Stand der Technik ist es bekannt, Störungen des Inhalts des Formwerkzeughohlraums während des Überführungsvorgangs zu minimieren. Um dies zu erreichen, wird die Position der Düsenöffnung, durch die das aushärtbare Material dem Formwerkzeughohlraum zugesetzt wird, bezogen auf den Querschnitt des Formwerkzeughohlraums herkömmlich zentral und so stationär wie möglich bezogen auf die obere Fläche des aushärtbaren Materials gehalten, während sich dieses in dem Formwerkzeughohlraum ansammelt. Demgemäß bewegt sich die Position der Düsenöffnung herkömmlich nur in einer Dimension, um ein eingestelltes Höhenniveau oberhalb der oberen Fläche des aushärtbaren Materials in dem Formwerkzeughohlraum während des gesamten Überführungsvorgangs aufrechtzuerhalten. Der Formgegenstand wird dann zur Bildung von Polierschichten in Scheiben geschnitten. Leider können Polierschichten, die auf diese Weise gebildet worden sind, unerwünschte Defekte (z. B. Dichtedefekte) aufweisen.
Dichtedefekte zeigen sich als Variationen bei der Rohdichte des Polierschichtmaterials. Mit anderen Worten, als Bereiche mit einer niedrigeren Füllstoffkonzentration (z. B. Mikrokügelchen in den Polierschichten von Reinhardt). Dichtedefekte sind unerwünscht, da davon ausgegangen wird, dass sie nicht vorhersagbare und möglicherweise schädliche Variationen der Polierleistung von einer Polierschicht zur nächsten und innerhalb einer einzelnen Polierschicht während deren Gebrauchsdauer verursachen können.
Dennoch besteht ein ständiger Bedarf für verbesserte Verfahren zur Herstellung von Polierschichten für chemisch-mechanische Polierkissen, bei denen die Bildung von unerwünschten Dichtedefekten weiter minimiert oder ausgeschlossen ist.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Bildung einer Polierschicht für ein chemisch-mechanisches Polierkissen bereit, umfassend: Bereitstellen eines Formwerkzeugs, das eine Formwerkzeugbasis und eine umgebende Wand aufweist, wobei die Formwerkzeugbasis und die umgebende Wand einen Formwerkzeughohlraum festlegen, wobei die Formwerkzeugbasis entlang einer x-y-Ebene ausgerichtet ist, wobei der Formwerkzeughohlraum eine Mittelachse, C_Achse, aufweist, die senkrecht zur x-y-Ebene ist, und wobei der Formwerkzeughohlraum einen Kreisringloch-Bereich und einen Kreisring-Bereich aufweist, Bereitstellen eines flüssigen Vorpolymermaterials, Bereitstellen einer Mehrzahl von Mikroelementen, Bereitstellen einer Düse, die eine Düsenöffnung aufweist, Vereinigen des flüssigen Vorpolymermaterials mit der Mehrzahl von Mikroelementen zur Bildung eines aushärtbaren Gemischs, Einbringen des aushärtbaren Gemischs durch die Düsenöffnung in den Formwerkzeughohlraum während eines Einbringzeitraums, CP, wobei der Einbringzeitraum, CP, in drei getrennte Phasen aufgeteilt ist, die als Anfangsphase, Übergangsphase und Restphase bezeichnet werden, wobei die Düsenöffnung eine Position aufweist und wobei sich die Position der Düsenöffnung während des Einbringzeitraums, CP, relativ zu der Formwerkzeugbasis entlang der Mittelachse des Formwerkzeughohlraums, C_Achse, bewegt, so dass die Position der Düsenöffnung oberhalb einer oberen Fläche des aushärtbaren Gemischs in dem Formwerkzeughohlraum aufrechterhalten wird, während sich das aushärtbare Gemisch in dem Formwerkzeughohlraum ansammelt, wobei die Position der Düsenöffnung während der Anfangsphase innerhalb des Kreisringloch-Bereichs verbleibt, wobei die Position der Düsenöffnung während der Übergangsphase von dem Vorliegen innerhalb des Kreisringloch-Bereichs zu einem Vorliegen innerhalb des Kreisring-Bereichs übergeht, wobei die Position der Düsenöffnung während der Restphase innerhalb des Kreisring-Bereichs verbleibt, Aushärtenlassen des aushärtbaren Gemischs in dem Formwerkzeughohlraum zu einem Körper, und Abtrennen der Polierschicht von dem Körper.
Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Verfahren zur Bildung einer Polierschicht für ein chemisch-mechanisches Polierkissen bereit, umfassend: Bereitstellen eines Formwerkzeugs, das eine Formwerkzeugbasis und eine umgebende Wand aufweist, wobei die Formwerkzeugbasis und die umgebende Wand einen Formwerkzeughohlraum festlegen, wobei die Formwerkzeugbasis entlang einer x-y-Ebene ausgerichtet ist, wobei der Formwerkzeughohlraum eine Mittelachse, C_Achse, aufweist, die senkrecht zur x-y-Ebene ist, und wobei der Formwerkzeughohlraum einen Kreisringloch-Bereich und einen Kreisring-Bereich aufweist, Bereitstellen eines flüssigen Vorpolymermaterials, Bereitstellen einer Mehrzahl von Mikroelementen, Bereitstellen einer Düse, die eine Düsenöffnung aufweist, Vereinigen des flüssigen Vorpolymermaterials mit der Mehrzahl von Mikroelementen zur Bildung eines aushärtbaren Gemischs, Einbringen des aushärtbaren Gemischs durch die Düsenöffnung in den Formwerkzeughohlraum während eines Einbringzeitraums, CP, wobei der Einbringzeitraum, CP, in drei getrennte Phasen aufgeteilt ist, die als Anfangsphase, Übergangsphase und Restphase bezeichnet werden, wobei die Düsenöffnung eine Position aufweist und wobei sich die Position der Düsenöffnung während des Einbringzeitraums, CP, relativ zu der Formwerkzeugbasis entlang der Mittelachse des Formwerkzeughohlraums, C_Achse, bewegt, so dass die Position der Düsenöffnung oberhalb einer oberen Fläche des aushärtbaren Gemischs in dem Formwerkzeughohlraum aufrechterhalten wird, während sich das aushärtbare Gemisch in dem Formwerkzeughohlraum ansammelt, wobei die Position der Düsenöffnung während der Anfangsphase innerhalb des Kreisringloch-Bereichs verbleibt, wobei die Position der Düsenöffnung während der Übergangsphase von dem Vorliegen innerhalb des Kreisringloch-Bereichs zu einem Vorliegen innerhalb des Kreisring-Bereichs übergeht, wobei die Position der Düsenöffnung während der Restphase innerhalb des Kreisring-Bereichs verbleibt, Aushärtenlassen des aushärtbaren Gemischs in dem Formwerkzeughohlraum zu einem Körper, und Abtrennen der Polierschicht von dem Körper, wobei der Formwerkzeughohlraum näherungsweise einen gerade zylindrisch geformten Bereich mit einem im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt, C_{x-Querschnitt}, aufweist, wobei der Formwerkzeughohlraum eine Symmetrieachse, C_x-Sym, aufweist, die mit der Mittelachse des Formwerkzeughohlraums, C_Achse, zusammenfällt, wobei der gerade zylindrisch geformte Bereich eine Querschnittsfläche, C_x-Fläche, aufweist, die wie folgt definiert ist: C_x-Fläche = πr_C ², wobei r₀ der durchschnittliche Radius der Querschnittsfläche des Formwerkzeughohlraums, C_x-Fläche, projiziert auf die x-y-Ebene, ist, wobei der Kreisringloch-Bereich ein gerade zylindrisch geformter Bereich innerhalb des Formwerkzeughohlraums ist, der einen kreisförmigen Querschnitt, DH_{x-Querschnitt}, auf die x-y-Ebene projiziert und eine Symmetrieachse, DH_Achse, aufweist, wobei das Kreisringloch eine Querschnittsfläche, DH_x-Fläche, aufweist, die wie folgt definiert ist: DH_x-Fläche = πr_DH ², wobei r_DH der Radius des Querschnitts des Kreisringloch-Bereichs, DH_{x-Querschnitt}, ist, wobei der Kreisring-Bereich ein ringförmiger Bereich innerhalb des Formwerkzeughohlraums ist, der einen ringförmigen Querschnitt, D_{x-Querschnitt}, auf die x-y-Ebene projiziert und der eine Kreisring-Bereich-Symmetrieachse D_Achse aufweist, wobei der ringförmige Querschnitt, D_{x-Querschnitt}, eine Querschnittsfläche, D_x-Fläche, aufweist, die wie folgt definiert ist: D_x-Fläche = πR_D ² – πr_D wobei R_D der größere Radius des ringförmigen Querschnitts des Kreisring-Bereichs, D_{x-Querschnitt}, ist, wobei r_D der kleinere Radius des ringförmigen Querschnitts des Kreisring-Bereichs, D_{x-Querschnitt}, ist, wobei r_D ≥ r_DH, wobei R_D > r_D, wobei R_D < r_C, wobei jedes von C_x-Sym, DH_Achse und D_Achse senkrecht zur x-y-Ebene ist, wobei das aushärtbare Gemisch während des Einbringzeitraums, CP, mit einer in erster Linie konstanten Geschwindigkeit mit einer durchschnittlichen Einbringgeschwindigkeit, CR_Durchschnitt, von 0,015 bis 2 kg/s in den Formwerkzeughohlraum eingebracht wird, wobei r_D = r_DH, wobei r_D 5 bis 25 mm beträgt, wobei R_D 20 bis 100 mm beträgt, wobei r_C 20 bis 100 cm beträgt, und wobei der Körper, der unter Verwendung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung erzeugt worden ist, verglichen mit eifern anderen Körper, der unter Verwendung des gleichen Verfahrens hergestellt worden ist, mit der Ausnahme, dass sich während des Einbringzeitraums, CP, die Position der Düsenöffnung nur in einer Dimension entlang der Mittelachse des Formwerkzeughahlraums, C_Achse, bewegt, weniger Dichtedefekte enthält.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Darstellung einer perspektivischen Draufsicht/Seitenansicht eines Formwerkzeugs mit einem Formwerkzeughahlraum mit einem im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt.
2 ist eine Darstellung einer perspektivischen Draufsicht/Seitenansicht eines Formwerkzeugs mit einem Formwerkzeughahlraum mit einem im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt, die einen Kreisringloch-Bereich und einen Kreisring-Bereich innerhalb des Formwerkzeughahlraums zeigt.
3 ist eine Darstellung einer Draufsicht des Kreisringloch-Bereichs und des Kreisring-Bereichs, die in der 2 gezeigt sind.
4a ist eine Darstellung einer perspektivischen Draufsicht/Seitenansicht eines Formwerkzeughahlraums mit einem im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt mit einer Düse, die innerhalb des Formwerkzeughahlraums angeordnet ist, wobei der Formwerkzeughahlraum teilweise mit einem aushärtbaren Gemisch gefüllt ist.
4b ist eine Darstellung einer Seitenansicht des in der 4a gezeigten Formwerkzeughohlraums.
5a ist eine Darstellung einer perspektivischen Draufsicht/Seitenansicht eines Formwerkzeughohlraums mit einem im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt mit einem Kreisringloch-Bereich und einem Kreisring-Bereich und zeigt mehrere beispielhafte Anfangsphase- und Übergangsphase-Wege.
5b ist eine Darstellung einer Seitenansicht des in der 5a gezeigten Formwerkzeughohlraums.
5c ist eine Darstellung einer Draufsicht des in der 5a gezeigten Formwerkzeughohlraums, welche die Projektionen der Anfangsphase- und Übergangsphase-Wege, die in der 5a gezeigt sind, auf die x-y-Ebene zeigt.
6a ist eine Darstellung einer perspektivischen Draufsicht/Seitenansicht eines Formwerkzeughohlraums mit einem im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt mit einem Kreisringloch-Bereich und einem Kreisring-Bereich und zeigt einen beispielhaften Restphase-Weg.
6b ist eine Darstellung einer Seitenansicht des in der 6a gezeigten Formwerkzeughohlraums.
6c ist eine Darstellung einer Draufsicht des in der 6a gezeigten Formwerkzeughohlraums, welche die Projektion des Restphase-Wegs, der in der 6a gezeigt ist, auf die x-y-Ebene zeigt.
7a ist eine Darstellung einer Draufsicht einer Düsenöffnung, wobei die Düsenöffnung kreisförmig ist.
7b ist eine Darstellung einer Draufsicht einer Düsenöffnung, wobei die Düsenöffnung nicht kreisförmig ist.
Detaillierte Beschreibung
Überraschenderweise wurde gefunden, dass bei der Herstellung von Polierschichten für chemisch-mechanische Polierkissen die Bewegung der Position der Düsenöffnung, durch die ein aushärtbares Gemisch in einen Formwerkzeughohlraum eingebracht wird, in drei Dimensionen sowohl entlang als auch um eine Mittelachse des Formwerkzeughohlraums, C_Achse, während das aushärtbare Gemisch in den Formwerkzeughohlraum eingebracht wird, das Auftreten von Dichtedefekten in den erzeugten Polierschichten bezogen auf Polierschichten, die durch ein identisches Verfahren hergestellt worden sind, bei dem sich die Position der Düsenöffnung in nur einer Dimension entlang der Mittelachse des Formwerkzeughohlraums, C_Achse, bewegt, signifikant vermindert.
Der „Einbringzeitraum oder CP”, wie er hier und in den beigefügten Patentansprüchen angegeben ist, bezieht sich auf den Zeitraum (in Sekunden), während dessen ein aushärtbares Material in den Formwerkzeughohlraum eingebracht wird, und zwar beginnend in dem Moment, wenn das erste des aushärtbaren Materials in den Formwerkzeughohlraum eingebracht wird, bis zu dem Moment, wenn das letzte des aushärtbaren Materials in den Formwerkzeughohlraum eingebracht wird.
Die „Einbringgeschwindigkeit oder CR”, wie sie hier und in den beigefügten Patentansprüchen angegeben ist, bezieht sich auf die Massenströmungsgeschwindigkeit (in kg(s), mit der das aushärtbare Material während des Einbringzeitraums, CP, (in Sekunden) in den Formwerkzeughohlraum eingebracht wird.
Der „Anfangsphase-Startpunkt oder SP_IP”, wie er hier und in den beigefügten Patentansprüchen angegeben ist, bezieht sich auf die Position der Düsenöffnung zu Beginn der Anfangsphase des Einbringzeitraums, der mit dem Beginn des Einbringzeitraums zusammenfällt.
Der „Anfangsphase-Endpunkt oder EP_IP”, wie er hier und in den beigefügten Patentansprüchen angegeben ist, bezieht sich auf die Position der Düsenöffnung am Ende der Anfangsphase des Einbringzeitraums, das dem Beginn der Übergangsphase des Einbringzeitraums unmittelbar vorangeht.
Der „Anfangsphase-Weg”, wie er hier und in den beigefügten Patentansprüchen angegeben ist, bezieht sich auf den Weg der Bewegung (falls eine solche vorliegt) der Position der Düsenöffnung während der Anfangsphase des Einbringzeitraums von dem Anfangsphase-Startpunkt, SP_IP, bis zum Anfangsphase-Endpunkt, EP_IP.
Der „Übergangsphase-Startpunkt oder SP_TP”, wie er hier und in den beigefügten Patentansprüchen angegeben ist, bezieht sich auf die Position der Düsenöffnung zu Beginn der Übergangsphase des Einbringzeitraums. Bei dem Übergangsphase-Startpunkt, SP_TP, und dem Anfangsphase-Endpunkt, EP_IP, handelt es sich um die gleiche Position.
Der oder die „Übergangsphase-Übergangspunkt(e) oder TP_TP”, wie er oder sie hier und in den beigefügten Patentansprüchen angegeben ist oder sind, bezieht oder beziehen sich auf die Position(en) der Düsenöffnung während der Übergangsphase des Einbringzeitraums, bei der oder bei denen sich die Richtung der Bewegung der Position der Düsenöffnung bezogen auf die Mittelachse des Formwerkzeughohlraums, C_Achse, ändert (d. h. die Richtung der Bewegung in der x- und der y-Dimension).
Der „Übergangsphase-Endpunkt oder EP_TP”, wie er hier und in den beigefügten Patentansprüchen angegeben ist, bezieht sich auf die erste Position der Düsenöffnung innerhalb des Kreisring-Bereichs eines Formwerkzeughohlraums, bei welcher sich die Richtung der Bewegung der Position der Düsenöffnung bezogen auf die Mittelachse des Formwerkzeughohlraums, C_Achse, ändert. Der Übergangsphase-Endpunkt, EP_TP, ist auch die Position der Düsenöffnung am Ende der Übergangsphase des Einbringzeitraums, das der Restphase des Einbringzeitraums unmittelbar vorangeht.
Der „Übergangsphase-Weg”, wie er hier und in den beigefügten Patentansprüchen angegeben ist, bezieht sich auf den Weg der Position der Düsenöffnung während der Übergangsphase des Einbringzeitraums von dem Übergangsphase-Startpunkt, SP_TP, bis zum Übergangsphase-Endpunkt, EP_TP.
Der „Restphase-Startpunkt oder SP_RP”, wie er hier und in den beigefügten Patentansprüchen angegeben ist, bezieht sich auf die Position der Düsenöffnung zu Beginn der Restphase des Einbringzeitraums. Bei dem Restphase-Startpunkt, SP_RP, und dem Übergangsphase-Endpunkt, EP_TP, handelt es sich um die gleiche Position.
Die „Restphase-Übergangspunkte oder TP_RP”, wie sie hier und in den beigefügten Patentansprüchen angegeben sind, beziehen sich auf die Positionen der Düsenöffnung während der Restphase des Einbringzeitraums, bei denen sich die Richtung der Bewegung der Position der Düsenöffnung bezogen auf die Mittelachse des Formwerkzeughohlraums, C_Achse, ändert.
Der „Restphase-Endpunkt oder EP_RP”, wie er hier und in den beigefügten Patentansprüchen angegeben ist, bezieht sich auf die Position der Düsenöffnung am Ende der Restphase des Einbringzeitraums, das mit dem Ende des Einbringzeitraums zusammenfällt.
Der „Restphase-Weg”, wie er hier und in den beigefügten Patentansprüchen angegeben ist, bezieht sich auf den Weg der Position der Düsenöffnung während der Restphase des Einbringzeitraums von dem Restphase-Startpunkt, SP_RP, bis zum Restphase-Endpunkt, EP_RP.
Der Begriff „Poly(urethan)”, wie er hier und in den beigefügten Patentansprüchen verwendet wird, umfasst (a) Polyurethane, die durch die Reaktion von (i) Isocyanaten und (ii) Polyolen (einschließlich Diole) gebildet worden sind, und (b) Poly(urethan), das durch die Reaktion von (i) Isocyanaten mit (ii) Polyolen (einschließlich Diole) und (iii) Wasser, Aminen oder einer Kombination von Wasser und Aminen gebildet worden ist.
Der Ausdruck „in erster Linie konstant”, wie er hier und in den beigefügten Patentansprüchen bezogen auf die Einbringgeschwindigkeit des aushärtbaren Gemischs während des Einbringzeitraums verwendet wird, bedeutet, dass die folgenden Ausdrücke beide erfüllt sind: CR_max ≤ (1,1·CR_Durchschnitt) CR_min ≥ (0,9·CR_Durchscnnitt) wobei CR_max die maximale Massenströmungsgeschwindigkeit (in kg/s) ist, mit der das aushärtbare Material während des Einbringzeitraums in den Formwerkzeughohlraum eingebracht wird, wobei CR_min die minimale Massenströmungsgeschwindigkeit (in kg/s) ist, mit der das aushärtbare Material während des Einbringzeitraums in den Formwerkzeughohlraum eingebracht wird, und wobei CR_Durchschnitt die Gesamtmasse (in kg) des aushärtbaren Materials, das in den Formwerkzeughohlraum während des Einbringzeitraums eingebracht wird, dividiert durch die Länge des Einbringzeitraums (in Sekunden) ist.
Der Begriff „Gelzeit”, wie er hier und in den beigefügten Patentansprüchen bezogen auf ein aushärtbares Gemisch verwendet wird, bezieht sich auf die Gesamtaushärtungszeit für dieses Gemisch, die mittels eines Standardprüfverfahrens gemäß ASTM D3795-00a (2006 erneut zugelassen) (Standardprüfverfahren für thermische Fließ-, Aushärtungs- und Verhaltenseigenschaften von gießfähigen wärmeaushärtenden Materialien mittels eines Drehmomentrheometers) bestimmt worden ist.
Der Ausdruck „im Wesentlichen kreisförmiger Querschnitt”, wie er hier und in den beigefügten Patentansprüchen bezogen auf einen Formwerkzeughohlraum (20) verwendet wird, bedeutet, dass der längste Radius, r_C, des Formwerkzeughohlraums (20), der von der Mittelachse des Formwerkzeughohlraums, C_Achse, (22) zu einer vertikalen inneren Grenze (18) einer umgebenden Wand (15) auf die x-y-Ebene (30) projiziert wird, ≤ 20% länger ist als der kürzeste Radius, r_C, des Formwerkzeughohlraums (20), der von der Mittelachse des Formwerkzeughohlraums, C_Achse, (22) zu der vertikalen inneren Grenze (18) auf die x-y-Ebene (30) projiziert wird. (Vgl. die 1).
Der Begriff „Formwerkzeughohlraum (20)”, wie er hier und in den beigefügten Patentansprüchen verwendet wird, bezieht sich auf das Volumen, das durch eine horizontale innere Grenze (14) einer Formwerkzeugbasis (12) und einer vertikalen inneren Grenze (18) einer umgebenden Wand (15) festgelegt ist. (vgl. die 1 und 2).
Der Ausdruck „im Wesentlichen senkrecht”, wie er hier und in den beigefügten Patentansprüchen bezogen auf ein erstes Merkmal (z. B. eine horizontale innere Grenze, eine vertikale innere Grenze) relativ zu einem zweiten Merkmal (z. B. eine Achse, eine x-y-Ebene) verwendet wird, bedeutet, dass das erste Merkmal in einem Winkel von 80 bis 100° zu dem zweiten Merkmal vorliegt.
Der Ausdruck „in erster Linie senkrecht”, wie er hier und in den beigefügten Patentansprüchen bezogen auf ein erstes Merkmal (z. B. eine horizontale innere Grenze, eine vertikale innere Grenze) relativ zu einem zweiten Merkmal (z. B. eine Achse, eine x-y-Ebene) verwendet wird, bedeutet, dass das erste Merkmal in einem Winkel von 85 bis 95° zu dem zweiten Merkmal vorliegt.
Der Begriff „Dichtedefekt”, wie er hier und in den beigefügten Patentansprüchen verwendet wird, bezieht sich auf einen Bereich in einer Polierschicht mit einer signifikant verminderten Füllstoffkonzentration bezogen auf den Rest der Polierschicht. Dichtedefekte sind mit dem bloßen Auge beim Legen der Polierschicht auf einen Leuchttisch visuell erfassbar, wobei die Dichtedefekte in Form von Bereichen erscheinen, die verglichen mit dem Rest der Polierschicht eine ausgeprägt höhere Transparenz aufweisen.
Der Begriff „Düsenöffnungsradius oder r_NO”, wie er hier und in den beigefügten Patentansprüchen bezogen auf eine Düsenöffnung verwendet wird, bezieht sich auf den Radius, r_SC, des kleinsten Kreises, SC, der die Düsenöffnung vollständig umgeben kann, d. h. r_NO = r_SC. Für Zwecke der Veranschaulichung vgl. die 7a und 7b. Die 7a ist eine Darstellung einer Draufsicht einer Düsenöffnung (62a), die durch einen kleinsten Kreis, SC, (63a) mit einem Radius, r_SC, (64a) vollständig umgeben ist, wobei die Düsenöffnung kreisförmig ist. Die 7b ist eine Darstellung einer Draufsicht einer Düsenöffnung (62b), die durch einen kleinsten Kreis, SC, (63b) mit einem Radius, r_SC, (64b) vollständig umgeben ist, wobei die Düsenöffnung nicht kreisförmig ist. Vorzugsweise beträgt r_NO 5 bis 13 mm. Mehr bevorzugt beträgt r_NO 8 bis 10 mm.
Die Formwerkzeugbasis (12) des in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendeten Formwerkzeugs (10) legt eine horizontale innere Grenze (14) des Formwerkzeughohlraums (20) fest. (Vgl. z. B. die 1 und 2). Vorzugsweise ist die horizontale innere Grenze (14) des Formwerkzeughohlraums (20) flach. Mehr bevorzugt ist die horizontale innere Grenze (14) des Formwerkzeughohlraums (20) flach und im Wesentlichen senkrecht zu der Mittelachse des Formwerkzeughohlraums, C_Achse. Insbesondere ist die horizontale innere Grenze (14) des Formwerkzeughohlraums (20) flach und in erster Linie senkrecht zu der Mittelachse des Formwerkzeughohlraums, C_Achse.
Die umgebende Wand (15) des in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendeten Formwerkzeugs (10) legt eine vertikale innere Grenze (18) des Formwerkzeughohlraums (20) fest. (Vgl. z. B. die 1 und 2). Vorzugsweise legt die umgebende Wand eine vertikale innere Grenze (18) des Formwerkzeughohlraums (20) fest, die im Wesentlichen senkrecht zu der x-y-Ebene (30) ist. Mehr bevorzugt legt die umgebende Wand eine vertikale innere Grenze (18) des Formwerkzeughohlraums (20) fest, die in erster Linie senkrecht zu der x-y-Ebene (30) ist.
Der Formwerkzeughohlraum (20) weist eine Mittelachse, C_Achse, (22) auf, die mit der z-Achse zusammenfällt und welche die horizontale innere Grenze (14) der Formwerkzeugbasis (12) an einem Mittelpunkt (21) schneidet. Vorzugsweise befindet sich der Mittelpunkt (21) an der geometrischen Mitte des Querschnitts, C_{x-Querschnitt}, (24) des Formwerkzeughohlraums (20), der auf die x-y-Ebene (30) projiziert wird. (Vgl. z. B. die 1 bis 3).
Der Querschnitt des Formwerkzeughohlraums, C_{x-Querschnitt}, der auf die x-y-Ebene projiziert wird, kann jedwede regelmäßige oder unregelmäßige zweidimensionale Form sein. Vorzugsweise ist der Querschnitt des Formwerkzeughohlraums, C_{x-Querschnitt}, aus einem Polygon und einer Ellipse ausgewählt. Mehr bevorzugt ist der Querschnitt des Formwerkzeughohlraums, C_{x-Querschnitt}, im Wesentlichen ein kreisförmiger Querschnitt, der einen durchschnittlichen Radius, r_C, aufweist (wobei der Radius r_C vorzugsweise 20 bis 100 cm beträgt, wobei r_C mehr bevorzugt 25 bis 65 cm beträgt, wobei r_C insbesondere 40 bis 60 cm beträgt). Insbesondere ist der Formwerkzeughohlraum näherungsweise ein gerade zylindrisch geformter Bereich, der einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt, C_{x-Querschnitt}, aufweist, wobei der Formwerkzeughohlraum eine Symmetrieachse, C_x-Symmetrie, aufweist, die mit der Mittelachse des Formwerkzeughohlraums, C_Achse, zusammenfällt, wobei der gerade zylindrisch geformte Bereich eine Querschnittsfläche, C_x-Fläche, aufweist, die wie folgt definiert ist: C_x-Fläche = πr_C ² wobei r_C der durchschnittliche Radius der Querschnittsfläche des Formwerkzeughohlraums, C_x-Fläche, ist, die auf die x-y-Ebene projiziert wird, und wobei r_C 20 bis 100 cm beträgt (mehr bevorzugt 25 bis 65 cm, insbesondere 40 bis 60 cm).
Der Formwerkzeughohlraum (20) weist einen Kreisringloch-Bereich (40) und einen Kreisring-Bereich (50) auf. (Vgl. z. B. die 2 und 3).
Vorzugsweise ist der Kreisringloch-Bereich (40) des Formwerkzeughohlraums (20) ein gerade zylindrisch geformter Bereich innerhalb des Formwerkzeughohlraums (20), der einen kreisförmigen Querschnitt, DH_{x-Querschnitt}, (44) auf die x-y-Ebene (30) projiziert und der eine Kreisringloch-Bereich-Symmetrieachse, DH_Achse, (42) aufweist, wobei die DH_Achse mit der Mittelachse des Formwerkzeughohlraums, C_Achse, und der z-Achse zusammenfällt. (Vgl. z. B. die 2 und 3). Der kreisförmige Querschnitt, DH_{x-Querschnitt}, (44) des Kreisringloch-Bereichs (40) weist eine Querschnittsfläche, DH_x-Fläche, auf, die wie folgt definiert ist: DH_x-Fläche = πr_DH ² wobei r_DH der Radius (46) des kreisförmigen Querschnitts des Kreisringloch-Bereichs, DH_{x-Querschnitt}, (44) ist. Vorzugsweise gilt r_DH ≥ r_DH (mehr bevorzugt beträgt r_DH 5 bis 25, besonders bevorzugt beträgt r_DH 8 bis 15 mm).
Vorzugsweise ist der Kreisring-Bereich (50) des Formwerkzeughohlraums (20) ein ringförmiger Bereich innerhalb des Formwerkzeughohlraums (20), der einen ringförmigen Querschnitt, D_{x-Querschnitt}, (54) auf die x-y-Ebene (30) projiziert und der eine Kreisring-Bereich-Symmetrieachse, D_Achse, (52) aufweist, wobei die D_Achse mit der Mittelachse des Formwerkzeughohlraums, C_Achse, und der z-Achse zusammenfällt. (Vgl. z. B. die 2 und 3). Der ringförmige Querschnitt, D_{x-Querschnitt}, (54) des Kreisring-Bereichs (50) weist eine Querschnittsfläche, D_x-Fläche, auf, die wie folgt definiert ist: D_x-Fläche = πR_D ² – πr_D ² wobei R_D der größere Radius (56) des ringförmigen Querschnitts des Kreisring-Bereichs, D_{x-Querschnitt}, ist, wobei r_D der kleinere Radius (58) des ringförmigen Querschnitts des Kreisring-Bereichs, D_{x-Querschnitt}, ist, wobei r_D ≥ r_DH, wobei R_D > r_D und wobei R_D < r_C. Vorzugsweise sind r_D ≥ r_DH und r_D 5 bis 25 mm. Mehr bevorzugt sind r_D ≥ r_DH und r_D 8 bis 15 mm. Vorzugsweise ist r_D ≥ r_DH, wobei R_D > r_D und wobei R_D ≤ (K·r_C) ist, wobei K 0,01 bis 0,2 ist (wobei K mehr bevorzugt 0,014 bis 0,1 ist, wobei K insbesondere 0,04 bis 0,086 ist). Mehr bevorzugt ist r_D ≥ r_DH, wobei R_D > r_D und wobei R_D 20 bis 100 mm ist (wobei R_D mehr bevorzugt 20 bis 80 mm ist, wobei insbesondere R_D 25 bis 50 mm ist).
Die Länge des Einbringzeitraums, CP, in Sekunden kann signifikant variieren. Beispielsweise wird die Länge des Einbringzeitraums, CP, von der Größe des Formwerkzeughohlraums, der durchschnittlichen Einbringgeschwindigkeit, CR_Durchschnitt, und den Eigenschaften des aushärtbaren Gemischs (z. B. der Gelzeit) abhängen. Vorzugsweise beträgt der Einbringzeitraum, CP, 60 bis 900 Sekunden (mehr bevorzugt 60 bis 600 Sekunden, insbesondere 120 bis 360 Sekunden). Typischerweise wird der Einbringzeitraum, CP, durch die Gelzeit des aushärtbaren Gemischs beschränkt. Vorzugsweise wird der Einbringzeitraum, CP, weniger als oder gleich der Gelzeit des aushärtbaren Gemischs sein, das in den Formwerkzeughohlraum eingebracht wird. Mehr bevorzugt wird der Einbringzeitraum, CP, kürzer sein als die Gelzeit des aushärtbaren Gemischs.
Die Einbringgeschwindigkeit, CR, (in kg/s) kann im Verlauf des Einbringzeitraums, CP, variieren. Beispielsweise kann die Einbringgeschwindigkeit, CR, periodisch sein. D. h., die Einbringgeschwindigkeit, CR, kann vorübergehend an einem oder mehreren Zeitpunkt(en) im Verlauf des Einbringzeitraums auf Null fallen. Vorzugsweise wird das aushärtbare Gemisch in den Formwerkzeughohlraum bei einer in erster Linie konstanten Geschwindigkeit während des Einbringzeitraums eingebracht. Mehr bevorzugt wird das aushärtbare Gemisch in den Formwerkzeughohlraum bei einer in erster Linie konstanten Geschwindigkeit während des Einbringzeitraums, CP, mit einer durchschnittlichen Einbringgeschwindigkeit, CR_Durchschnitt, von 0,015 bis 2 kg/s (mehr bevorzugt 0,015 bis 1 kg/s, insbesondere 0,08 bis 0,4 kg/s) eingebracht.
Der Einbringzeitraum, CP, ist in drei getrennte Phasen aufgeteilt, die als Anfangsphase, Übergangsphase und Restphase bezeichnet werden. Der Beginn der Anfangsphase entspricht dem Beginn des Einbringzeitraums, CP. Das Ende der Anfangsphase geht dem Beginn der Übergangsphase unmittelbar voraus. Das Ende der Übergangsphase geht dem Beginn der Restphase unmittelbar voraus. Das Ende der Restphase entspricht dem Ende des Einbringzeitraums, CP.
Während des Einbringzeitraums, CP, bewegt sich die Düse oder wird überführt (führt z. B. eine teleskopartige Bewegung aus), so dass sich die Position der Düsenöffnung in alle drei Dimensionen bewegt. Während des Einbringzeitraums, CP, bewegt sich die Düse (60) oder wird überführt (führt z. B. eine teleskopartige Bewegung aus), so dass sich die Position der Düsenöffnung (62) während des Einbringzeitraums, CP, relativ zu der Formwerkzeugbasis (112) entlang der Mittelachse des Formwerkzeughohlraums, C_Achse, (122) bewegt, so dass die Position der Düsenöffnung (62) oberhalb der oberen Fläche (72) des aushärtbaren Gemischs (70) gehalten wird, während sich das aushärtbare Gemisch (70) in dem Formwerkzeughohlraum (120) ansammelt. (Vgl. die 4a und 4b). Vorzugsweise bewegt sich die Position der Düsenöffnung (62) während des Einbringzeitraums, CP, relativ zu der Formwerkzeugbasis (112) entlang der Mittelachse des Formwerkzeughohlraums, C_Achse, (122), so dass die Position der Düsenöffnung (62) auf einem Höhenniveau (65) oberhalb der oberen Fläche (72) des aushärtbaren Gemischs (70) gehalten wird, während sich das aushärtbare Gemisch (70) in dem Formwerkzeughohlraum (120) ansammelt, wobei das Höhenniveau > 0 bis 30 mm beträgt (mehr bevorzugt > 0 bis 20 mm, insbesondere 5 bis 10 mm). (Vgl. die 4b). Die Bewegung der Position der Düsenöffnung entlang der Mittelachse des Formwerkzeughohlraums, C_Achse, (d. h., deren Bewegung in der z-Dimension) kann während des Einbringzeitraums vorübergehend gestoppt werden. Vorzugsweise stoppt die Bewegung der Position der Düsenöffnung entlang der Mittelachse des Formwerkzeughohlraums, C_Achse, vorübergehend an jedem Übergangsphase-Übergangspunkt, TP_TP, (falls ein solcher vorliegt), und an jedem Restphase-Übergangspunkt, TP_RP (d. h. die Bewegung der Position der Düsenöffnung in der z-Dimension wird vorübergehend gestoppt).
Während der Anfangsphase des Einbringzeitraums (d. h. für die Dauer der Anfangsphase) verbleibt die Position der Düsenöffnung innerhalb des Kreisringloch-Bereichs des Formwerkzeughohlraums. Die Position der Düsenöffnung kann während der Anfangsphase stationär bleiben, wobei sich der Anfangsphase-Startpunkt, SP_IP, und der Anfangsphase-Endpunkt, EP_IP, an der gleichen Position befinden (d. h. SP_IP = EP_IP). Vorzugsweise ist dann, wenn SP_IP = EP_IP, die Anfangsphase > 0 bis 90 Sekunden lang (mehr bevorzugt > 0 bis 60 Sekunden lang, insbesondere 5 bis 30 Sekunden lang). Insbesondere bleibt die Position der Düsenöffnung von dem Beginn der Anfangsphase des Einbringzeitraums bis zum Ansteigen der oberen Fläche des aushärtbaren Gemischs in dem Formwerkzeughohlraum, wobei in diesem Moment die Übergangsphase beginnt, stationär, wobei sich der Anfangsphase-Startpunkt, SP_IP, (80), und der Anfangsphase-Endpunkt, EP_IP, (81a) (wobei dieser Punkt mit einem Übergangsphase-Startpunkt, SP_IP, (82a) zusammenfällt) an der gleichen Position innerhalb des Kreisringloch-Bereichs (140) des Formwerkzeughohlraums (220) entlang der Mittelachse des Formwerkzeughohlraums, C_Achse, (222) befinden. Vorzugsweise ist der Kreisringloch-Bereich (140) ein gerade kreisförmiger Zylinder und die Kreisringloch-Symmetrieachse, DH_Achse, (142) fällt mit der Mittelachse des Formwerkzeughohlraums, C_Achse, (222) und der z-Achse zusammen. (Vgl. die 5a bis 5c). Die Position der Düsenöffnung kann sich während der Anfangsphase bewegen, wobei sich der Anfangsphase-Startpunkt, SP_IP, von dem Anfangsphase-Endpunkt, EP_IP unterscheidet (d. h. SP_IP ≠ EP_IP). Vorzugsweise ist dann, wenn SP_IP ≠ EP_IP, die Anfangsphase > 0 bis (CP – 10,02) Sekunden lang, wobei CP der Einbringzeitraum in Sekunden ist. Mehr bevorzugt ist dann, wenn SP_IP ≠ EP_IP, die Anfangsphase > 0 bis (CP – 30) Sekunden lang, wobei CP der Einbringzeitraum in Sekunden ist. Mehr bevorzugt bewegt sich dann, wenn die obere Fläche des aushärtbaren Materials in dem Formwerkzeughohlraum (220) während der Anfangsphase des Einbringzeitraums ansteigt, die Position der Düsenöffnung vorzugsweise innerhalb des Kreisringloch-Bereichs (140) des Formwerkzeughohlraums (220) entlang der Mittelachse des Formwerkzeughohlraums, C_Achse, (222) von einem Anfangsphase-Startpunkt, SP_IP, (80) zu einem Anfangsphase-Endpunkt, EP_IP, (81b) (wobei der Punkt mit einem Übergangsphase-Startpunkt, SP_TP, (82b) zusammenfällt), um die Position der Düsenöffnung bei einem Höhenniveau oberhalb der oberen Fläche des aushärtbaren Materials aufrechtzuerhalten, während sich dieses in dem Formwerkzeughohlraum (220) während der Anfangsphase des Einbringzeitraums ansammelt. (Vgl. die 5a bis 5c).
Die Position der Düsenöffnung bewegt sich während der Übergangsphase des Einbringzeitraums von einem Punkt innerhalb des Kreisringloch-Bereichs des Formwerkzeughohlraums zu einem Punkt innerhalb des Kreisring-Bereichs. Vorzugsweise ist die Übergangsphase 0,02 bis 30 Sekunden lang (mehr bevorzugt 0,2 bis 5 Sekunden lang, insbesondere 0,6 bis 2 Sekunden lang). Vorzugsweise bewegt sich die Position der Düsenöffnung relativ zu der Mittelachse des Formwerkzeughohlraums, C_Achse, während der Übergangsphase mit einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von 10 bis 70 mm/s (mehr bevorzugt 15 bis 35 mm/s, insbesondere 20 bis 30 mm/s). Vorzugsweise stoppt die Bewegung der Position der Düsenöffnung während der Übergangsphase vorübergehend relativ zu der Mittelachse des Formwerkzeughohlraums, C_Achse, (d. h. die Bewegung stoppt vorübergehend in der x-Dimension und der y-Dimension) an jedem Übergangsphase-Übergangspunkt, TP_TP, (falls ein solcher vorliegt) und an dem Übergangsphase-Endpunkt, EP_TP. Vorzugsweise bewegt sich die Position der Düsenöffnung während der Übergangsphase mit einer konstanten Geschwindigkeit relativ zu der Mittelachse des Formwerkzeughohlraums, C_Achse, (d. h. die Bewegung stoppt vorübergehend in der x-Dimension und der y-Dimension) von dem Übergangsphase-Startpunkt, SP_TP, durch jedwede Übergangsphase-Übergangspunkte, TP_TP, zu dem Übergangsphase-Endpunkt, EP_TP. Vorzugsweise bewegt sich die Position der Düsenöffnung während der Übergangsphase von dem Übergangsphase-Startpunkt, SP_TP, durch eine Mehrzahl von Übergangsphase-Übergangspunkten, TP_TP, zu dem Übergangsphase-Endpunkt, EP_TP, wobei der Übergangsphase-Weg, der auf die x-y-Ebene projiziert wird, näherungsweise einer Kurve entspricht (wobei mehr bevorzugt der Übergangsphase-Weg einer Spiralform entspricht). Insbesondere bewegt sich die Position der Düsenöffnung während der Übergangsphase von dem Übergangsphase-Startpunkt, SP_TP, direkt zu dem Übergangsphase-Endpunkt, EP_TP, wobei der Übergangsphase-Weg, der auf die x-y-Ebene projiziert wird, eine Gerade ist.
Die 5a bis 5c zeigen drei verschiedene Übergangsphase-Wege in einem Formwerkzeughohlraum (220), der eine Mittelachse, C_Achse, (222), einen gerade zylindrisch geformten Kreisringloch-Bereich (140) mit einer Symmetrieachse, DH_Achse, (142) und einen ringförmigen Kreisring-Bereich (150) mit einer Symmetrieachse, D_Achse, (152) aufweist, wobei die Mittelachse des Formwerkzeughohlraums, C_Achse, (222), die Kreisringloch-Symmetrieachse, DH_Achse, (142) und die Kreisring-Symmetrieachse, D_Achse, (152) jeweils mit der z-Achse zusammenfallen. Ein erster Übergangsphase-Weg, der in den 5a bis 5c dargestellt ist, beginnt an einem Übergangsphase-Startpunkt, SP_TP, (82a) innerhalb eines Kreisringloch-Bereichs (140) eines Formwerkzeughohlraums (220) und setzt sich direkt zu einem Übergangsphase-Endpunkt, EP_TP, (89) innerhalb eines Kreisring-Bereichs (150) des Formwerkzeughohlraums (220) fort, wobei der Übergangsphase-Weg 83a als eine einzelne Gerade (84) auf die x-y-Ebene (130) projiziert wird. Ein zweiter Übergangsphase-Weg, der in den 5a bis 5c dargestellt ist, beginnt an einem Übergangsphase-Startpunkt, SP_TP, (82b) innerhalb eines Kreisringloch-Bereichs (140) eines Formwerkzeughohlraums (220) und setzt sich direkt zu einem Übergangsphase-Endpunkt, EP_TP, (89) innerhalb eines Kreisring-Bereichs (150) des Formwerkzeughohlraums (220) fort, wobei der Übergangsphase-Weg 83b als eine einzelne Gerade (84) auf die x-y-Ebene (130) projiziert wird. Ein dritter Übergangsphase-Weg, der in den 5a bis 5c dargestellt ist, beginnt an einem Übergangsphase-Startpunkt, SP_TP, (82a) innerhalb des Kreisringloch-Bereichs (140), durchläuft einen Übergangsphase-Übergangspunkt, TP_TP, (88) innerhalb des Kreisringloch-Bereichs (140) und setzt sich dann zu dem Übergangsphase-Endpunkt, EP_TP, (89) fort, der sich innerhalb des Kreisring-Bereichs (150) befindet, wobei der Übergangsphase-Weg (85) als ein Paar von verbundenen Linien (87) auf die x-y-Ebene (130) projiziert wird. Es sollte beachtet werden, dass der Übergangsphase-Endpunkt, EP_TP, (89) dem Restphase-Startpunkt, SP_RP, (90) entspricht (d. h. sie befinden sich an der gleichen Position).
Die Position der Düsenöffnung bleibt während der Restphase des Einbringzeitraums innerhalb des Kreisring-Bereichs (d. h. die Position der Düsenöffnung kann für einen Teil der Restphase des Einbringzeitraums den Kreisringloch-Bereich durchlaufen oder in diesem verbleiben). Vorzugsweise bleibt die Position der Düsenöffnung während der Restphase des Einbringzeitraums innerhalb des Kreisring-Bereichs (d. h. für die Dauer der Restphase). Vorzugsweise ist die Restphase ≥ 10 Sekunden lang. Mehr bevorzugt ist die Restphase 10 bis < (CP – 0,2) Sekunden lang, wobei CP der Einbringzeitraum in Sekunden ist. Noch mehr bevorzugt ist die Restphase 30 bis < (CP – 0,2) Sekunden lang, wobei CP der Einbringzeitraum in Sekunden ist. Insbesondere ist die Restphase 0,66·CP bis < (CP – 0,2) Sekunden lang, wobei CP der Einbringzeitraum in Sekunden ist. Vorzugsweise bewegt sich die Position der Düsenöffnung relativ zu der Mittelachse des Formwerkzeughohlraums, C_Achse, während der Restphase mit einer durchschnittlichen Geschwindigkeit von 10 bis 70 mm/s (mehr bevorzugt 15 bis 35 mm/s, insbesondere 20 bis 30 mm/s). Vorzugsweise kann die Bewegung der Position der Düsenöffnung relativ zu der Mittelachse des Formwerkzeughohlraums, C_Achse, bei jedem Restphase-Übergangspunkt, TP_RP, vorübergehend stoppen (d. h., die Bewegung der Düsenöffnung in der x-Dimension und der y-Dimension kann vorübergehend stoppen). Vorzugsweise bewegt sich die Position der Düsenöffnung während der Restphase mit einer konstanten Geschwindigkeit relativ zu der Mittelachse des Formwerkzeughohlraums, C_Achse, von dem Restphase-Startpunkt, SP_RP, durch jeden der Restphase-Übergangspunkte, TP_RP. Vorzugsweise bewegt sich die Position der Düsenöffnung während der Restphase von dem Restphase-Startpunkt, SP_RP, durch eine Mehrzahl von Restphase-Übergangspunkten, TP_RP, wobei der Restphase-Weg eine Reihe von verbundenen Linien auf die x-y-Ebene projiziert. Vorzugsweise befinden sich die Restphase-Übergangspunkte, TP_RP, alle innerhalb des Kreisring-Bereichs des Formwerkzeughohlraums. Vorzugsweise ist die Reihe von verbundenen Linien, die durch den Restphase-Weg auf die x-y-Ebene projiziert werden, näherungsweise entweder ein Kreis oder eine zweidimensionale Spirale mit einem variierenden Abstand von der Mittelachse des Formwerkzeughohlraums, C_Achse. Vorzugsweise ist die Reihe von verbundenen Linien, die durch den Restphase-Weg auf die x-y-Ebene projiziert werden, näherungsweise eine zweidimensionale Spirale, wobei nachfolgende Restphase-Übergangspunkte, TP_RP, entweder bei einem zunehmenden oder bei einem abnehmenden Abstand von der Mittelachse des Formwerkzeughohlraums, C_Achse, auf die x-y-Ebene projiziert werden. Mehr bevorzugt ist die Reihe von verbundenen Linien, die durch den Restphase-Weg auf die x-y-Ebene projiziert werden, näherungsweise ein Kreis, wobei nachfolgende Restphase-Übergangspunkte, TP_RP, bei dem gleichen Abstand von der Mittelachse des Formwerkzeughohlraums, C_Achse, auf die x-y-Ebene projiziert werden, und wobei es sich bei der Reihe von verbundenen Linien, die durch den Restphase-Weg auf die x-y-Ebene projiziert werden, um ein regelmäßiges Polygon handelt (d. h., gleichseitig und gleichwinklig). Vorzugsweise hat das regelmäßige Polygon ≥ 5 Seiten (mehr bevorzugt ≥ 8 Seiten, insbesondere ≥ 10 Seiten, vorzugsweise ≤ 100 Seiten, mehr bevorzugt ≤ 50 Seiten, insbesondere ≤ 20 Seiten). Insbesondere ist der Restphase-Weg näherungsweise eine Helix bzw. Schraubenlinie. D. h., während der Restphase bewegt sich die Position der Düsenöffnung weiter entlang der Mittelachse des Formwerkzeughohlraums, C_Achse, so dass das gewünschte Höhenniveau oberhalb der oberen Fläche des aushärtbaren Gemischs, das sich in dem Formwerkzeughohlraum ansammelt, aufrechterhalten wird, während die Position der Düsenöffnung gleichzeitig einem Weg folgt, der ein regelmäßiges Polygon auf die x-y-Ebene projiziert (wobei das regelmäßige Polygon vorzugsweise 5 bis 100 Seiten aufweist, mehr bevorzugt 5 bis 50 Seiten, noch mehr bevorzugt 8 bis 25 Seiten, insbesondere 8 bis 15 Seiten).
Die 6a bis 6c zeigen einen Abschnitt eines bevorzugten Restphase-Wegs (95), der näherungsweise eine Helix innerhalb des Formwerkzeughohlraums (220) ist, der eine Mittelachse, C_Achse, (222), einen gerade zylindrisch geformten Kreisringloch-Bereich (140) mit einer Symmetrieachse, DH_Achse, (142) und einen ringförmigen Kreisring-Bereich (150) mit einer Symmetrieachse, D_Achse, (152) aufweist, wobei die Mittelachse des Formwerkzeughohlraums, C_Achse, (222), die Kreisringloch-Symmetrieachse, DH_Achse, (142) und die Kreisring-Symmetrieachse, D_Achse, (152) jeweils mit der z-Achse zusammenfallen. Der Restphase-Weg (95) beginnt an einem Restphase-Startpunkt, SP_RP, (90) innerhalb des Kreisring-Bereichs (150) des Formwerkzeughohlraums (220) und setzt sich durch eine Mehrzahl von Restphase-Übergangspunkten, TP_RP, (92) innerhalb eines Kreisring-Bereichs (150) des Formwerkzeughohlraums (220) fort, wobei alle Restphase-Übergangspunkte, TP_RP, bei dem gleichen Abstand von der Mittelachse des Formwerkzeughohlraums, C_Achse, (222), vorliegen, und wobei der Restphase-Weg 95 mit zehn Linien mit gleicher Länge (97), die ein regelmäßiges Dekaeder (100) bilden, auf die x-y-Ebene (130) projiziert wird. Es sollte beachtet werden, dass der Restübergang-Startpunkt, SP_RP, (90) dem Übergangsphase-Endpunkt, EP_TP, (89) entspricht (d. h. sie befinden sich an der gleichen Position).
Das aushärtbare Gemisch umfasst vorzugsweise ein flüssiges Vorpolymermaterial und eine Mehrzahl von Mikroelementen, wobei die Mehrzahl von Mikroelementen in dem flüssigen Vorpolymermaterial einheitlich dispergiert ist.
Das flüssige Vorpolymermaterial polymerisiert (d. h., härtet aus) vorzugsweise derart, dass ein Material gebildet wird, das aus Poly(urethan), Polysulfon, Polyethersulfon, Nylon, Polyether, Polyester, Polystyrol, Acrylpolymer, Polyharnstoff, Polyamid, Polyvinylchlorid, Polyvinylfluorid, Polyethylen, Polypropylen, Polybutadien, Polyethylenimin, Polyacrylnitril, Polyethylenoxid, Polyolefin, Poly(alkyl)acrylat, Poly(alkyl)methacrylat, Polyamid, Polyetherimid, Polyketon, Epoxy, Silikon, einem Polymer, das aus Ethylen-Propylen-Dien-Monomer ausgebildet ist, Protein, Polysaccharid, Polyacetat und einer Kombination von mindestens zwei der vorstehend genannten Materialien ausgewählt ist. Vorzugsweise polymerisiert das flüssige Vorpolymermaterial derart, dass ein Material gebildet wird, das ein Polyurethan) umfasst. Mehr bevorzugt polymerisiert das flüssige Vorpolymermaterial derart, dass ein Material gebildet wird, das ein Polyurethan umfasst. Insbesondere polymerisiert (härtet aus) das flüssige Vorpolymermaterial derart, dass ein Polyurethan gebildet wird.
Vorzugsweise umfasst das flüssige Vorpolymermaterial ein Polyisocyanat-enthaltendes Material. Mehr bevorzugt umfasst das flüssige Vorpolymermaterial das Reaktionsprodukt eines Polyisocyanats (z. B. Diisocyanat) und eines Hydroxyl-enthaltenden Materials.
Vorzugsweise ist das Polyisocyanat aus Methylen-bis-4,4'-cyclohexylisocyanat, Cyclohexyldiisocyanat, Isophorondiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, Propylen-1,2-diisocyanat, Tetramethylen-1,4-diisocyanat, 1,6-Hexamethylendiisocyanat, Dodecan-1,12-diisocyanat, Cyclobutan-1,3-diisocyanat, Cyclohexan-1,3-diisocyanat, Cyclohexan-1,4-diisocyanat, 1-Isocyanato-3,3,5-trimethyl-5-isocyanatomethylcyclohexan, Methylcyclohexylendiisocyanat, einem Triisocyanat von Hexamethylendiisocyanat, einem Triisocyanat von 2,4,4-Trimethyl-1,6-hexandiisocyanat, einem Uretdion von Hexamethylendiisocyanat, Ethylendiisocyanat, 2,2,4-Trimethylhexamethylendiisocyanat, 2,4,4-Trimethylhexamethylendiisocyanat, Dicyclohexylmethandiisocyanat und Kombinationen davon ausgewählt. Insbesondere ist das Polyisocyanat aliphatisch und weist weniger als 14 Prozent nicht umgesetzte Isocyanatgruppen auf.
Vorzugsweise ist das mit der vorliegenden Erfindung verwendete Hydroxyl-enthaltende Material ein Polyol. Beispiele für Polyole umfassen Polyetherpolyole, Polybutadien mit endständigen Hydroxygruppen (einschließlich teilweise und vollständig hydrierte Derivate), Polyesterpolyole, Polycaprolactonpolyole, Polycarbonatpolyole und Gemische davon.
Bevorzugte Polyole umfassen Polyetherpolyole. Beispiele für Polyetherpolyole umfassen Polytetramethylenetherglykol („PTMEG”), Polyethylenpropylenglykol, Polyoxypropylenglykol und Gemische davon. Die Kohlenwasserstoffkette kann gesättigte oder ungesättigte Bindungen und substituierte oder unsubstituierte aromatische und cyclische Gruppen aufweisen. Vorzugsweise umfasst das Polyol der vorliegenden Erfindung PTMEG. Geeignete Polyesterpolyole umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein, Polyethylenadipatglykol, Polybutylenadipatglykol, Polyethylenpropylenadipatglykol, o-Phthalat-1,6-hexandiol, Poly(hexamethylenadipat)glykol und Gemische davon. Die Kohlenwasserstoffkette kann gesättigte oder ungesättigte Bindungen oder substituierte oder unsubstituierte aromatische und cyclische Gruppen aufweisen. Geeignete Polycaprolactonpolyole umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein, 1,6-Hexandiol-initiiertes Polycaprolacton, Diethylenglykol-initiiertes Polycaprolacton, Trimethylolpropan-initiiertes Polycaprolacton, Neopentylglykol-initiiertes Polycaprolacton, 1,4-Butandiol-initiiertes Polycaprolacton, PTMEG-initiiertes Polycaprolacton und Gemische davon. Die Kohlenwasserstoffkette kann gesättigte oder ungesättigte Bindungen oder substituierte oder unsubstituierte aromatische und cyclische Gruppen aufweisen. Geeignete Polycarbonate umfassen unter anderem Polyphthalatcarbonat und Poly(hexamethylencarbonat)glykol.
Vorzugsweise ist die Mehrzahl von Mikroelementen aus eingeschlossenen Gasblasen, polymeren Materialien mit hohlem Kern (d. h. Mikrokügelchen), flüssigkeitsgefüllten polymeren Materialien mit hohlem Kern, wasserlöslichen Materialien (z. B. Cyclodextrin) und einem Material mit unlöslicher Phase (z. B. Mineralöl) ausgewählt. Vorzugsweise handelt es sich bei der Mehrzahl von Mikroelementen um Mikrokügelchen, wie z. B. Polyvinylalkohole, Pektin, Polyvinylpyrrolidon, Hydroxyethylcellulose, Methylcellulose, Hydropropylmethylcellulose, Carboxymethylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Polyacrylsäuren, Polyacrylamide, Polyethylenglykole, Polyhydroxyetheracrylite, Stärken, Maleinsäurecopolymere, Polyethylenoxid, Polyurethane, Cyclodextrin und Kombinationen davon (z. B. Expancel^TM von Akzo Nobel, Sundsvall, Schweden). Die Mikrokügelchen können chemisch modifiziert werden, um ihre Löslichkeitseigenschaften, Quelleigenschaften und andere Eigenschaften z. B. durch Verzweigen, Blockieren und Vernetzen zu verändern. Vorzugsweise weisen die Mikrokügelchen einen mittleren Durchmesser von weniger als 150 μm und mehr bevorzugt einen mittleren Durchmesser von weniger als 50 μm auf. Insbesondere weisen die Mikrokügelchen 48 einen mittleren Durchmesser auf, der weniger als 15 μm beträgt. Es sollte beachtet werden, dass der mittlere Durchmesser der Mikrokügelchen variiert werden kann und verschiedene Größen oder Gemische verschiedener Mikrokügelchen 48 verwendet werden können. Ein am meisten bevorzugtes Material für die Mikrokügelchen ist ein Copolymer aus Acrylnitril und Vinylidenchlorid (z. B. Expancel^®, das von Akzo Nobel erhältlich ist).
Das flüssige Vorpolymermaterial umfasst ferner gegebenenfalls ein Härtungsmittel. Bevorzugte Härtungsmittel umfassen Diamine. Geeignete Polydiamine umfassen sowohl primäre als auch sekundäre Amine. Bevorzugte Polydiamine umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein, Diethyltoluoldiamin („DETDA”), 3,5-Dimethylthio-2,4-toluoldiamin und Isomere davon, 3,5-Diethyltoluol-2,4-diamin und Isomere davon (z. B. 3,5-Diethyltoluol-2,6-diamin), 4,4'-Bis(sec-butylamino)-diphenylmethan, 1,4-Bis-(sec-butylamino)-benzol, 4,4'-Methylen-bis(2-chloranilin), 4,4'-Methylen-bis-(3-chlor-2,6-diethylanilin) („MCDEA”), Polytetramethylenoxiddi-p-aminobenzoat, N,N'-Dialkyldiaminodiphenylmethan, p,p'-Methylendianilin („MDA”), m-Phenylendiamin („MPDA”), Methylen-bis-2-chloranilin („MBOCA”), 4,4'-Methylen-bis-(2-chloranilin) („MOCA”), 4,4'-Methylen-bis-(2,6-diethylanilin) („MDEA”), 4,4'-Methylen-bis-(2,3-dichloranilin) („MDCA”), 4,4'-Diamino-3,3'-diethyl-5,5'-dimethyldiphenylmethan, 2,2',3,3'-Tetrachlordiaminodiphenylmethan, Trimethylenglykoldi-p-aminobenzoat und Gemische davon. Vorzugsweise ist das Diamin-Härtungsmittel aus 3,5-Dimethylthio-2,4-toluoldiamin und Isomeren davon ausgewählt.
Härtungsmittel können auch Diole, Triole, Tetraole und Härtungsmittel mit endständigen Hydroxygruppen umfassen. Geeignete Diole, Triole und Tetraolgruppen umfassen Ethylenglykol, Diethylenglykol, Polyethylenglykol, Propylenglykol, Polypropylenglykol, Polytetramethylenetherglykol mit niedrigem Molekulargewicht, 1,3-Bis(2-hydroxyethoxy)benzol, 1,3-Bis-[2-(2-hydroxyethoxy)ethoxy]benzol, 1,3-Bis-{2-[2-(2-hydroxyethoxy)ethoxy]ethoxy}benzol, 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol, Resorcin-di-(beta-hydroxyethyl)ether, Hydrochinon-di-(beta-hydroxyethyl)ether und Gemische davon. Bevorzugte Härtungsmittel mit endständigen Hydroxygruppen umfassen 1,3-Bis(2-hydroxyethoxy)benzol, 1,3-Bis-[2-(2-hydroxyethoxy)ethoxy]benzol, 1,3-Bis-{2-[2-(2-hydroxyethoxy)ethoxy]ethoxy}benzol, 1,4-Butandiol und Gemische davon. Die Härtungsmittel mit endständigen Hydroxygruppen und die Diamin-Härtungsmittel können eine oder mehrere gesättigte, ungesättigte, aromatische und cyclische Gruppe(n) aufweisen. Zusätzlich können die Härtungsmittel mit endständigen Hydroxygruppen und die Diamin-Härtungsmittel eine oder mehrere Halogengruppe(n) aufweisen.
Vorzugsweise wird der Körper geschält oder in sonstiger Weise in eine Mehrzahl von Polierschichten mit einer gewünschten Dicke aufgeteilt.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren der vorliegenden Erfindung zur Bildung einer Polierschicht für ein chemisch-mechanisches Polierkissen ferner: Bereitstellen eines Fensterblocks und Anordnen des Fensterblocks in dem Formwerkzeughohlraum. Der Fensterblock kann in dem Formwerkzeughohlraum vor oder nach dem Überführen des aushärtbaren Gemischs in den Formwerkzeughohlraum angeordnet werden. Vorzugsweise wird der Fensterblock in dem Formwerkzeughohlraum angeordnet, bevor das aushärtbare Gemisch in den Formwerkzeughohlraum überführt wird. Vorzugsweise umfasst das Verfahren der vorliegenden Erfindung ferner: Befestigen des Fensterblocks an der Formwerkzeugbasis (vorzugsweise an der horizontalen inneren Grenze der Formwerkzeugbasis). Vorzugsweise umfasst das Verfahren der vorliegenden Erfindung ferner: Bereitstellen eines Fensterblock-Haftmittels und Befestigen des Fensterblocks an der Formwerkzeugbasis (vorzugsweise an der horizontalen inneren Grenze der Formwerkzeugbasis). Es wird davon ausgegangen, dass das Befestigen des Fensterblocks an der Formwerkzeugbasis die Bildung von Verformungen des Fensters (z. B. ein Ausbauchen des Fensters auswärts von der Polierschicht) vermindert, wenn ein Körper in eine Mehrzahl von Polierschichten aufgeteilt (z. B. geschält) wird.
Fensterblockformulierungen, die zur Verwendung in chemisch-mechanischen Polierkissen geeignet sind, sind bekannt.
Vorzugsweise enthalten Körper, die mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt worden sind, verglichen mit Körpern, die mit dem gleichen Verfahren hergestellt worden ist, jedoch mit der Ausnahme, dass sich während des Einbringzeitraums, CP, die Position der Düsenöffnung nur in einer Dimension entlang der Mittelachse des Formwerkzeughohlraums, C_Achse, bewegt (d. h. zum Aufrechterhalten der Position der Düsenöffnung bei einem eingestellten Höhenniveau oberhalb der oberen Fläche des aushärtbaren Materials, während es sich in dem Formwerkzeughohlraum ansammelt), weniger Dichtedefekte. Mehr bevorzugt stellen Körper, die mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt worden sind, mindestens 50% mehr (mehr bevorzugt mindestens 75% mehr, insbesondere mindestens 100% mehr) Polierschichten, die frei von Dichtedefekten sind, pro Körper bereit. Noch mehr bevorzugt weist der Formwerkzeughohlraum einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt mit einem durchschnittlichen Radius r_C auf, wobei r_C 40 bis 60 cm ist und wobei der mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung erzeugte Körper eine 2-fache Zunahme (mehr bevorzugt eine 3-fache Zunahme) der Anzahl von Polierschichten bereitstellt, die frei von Dichtedefekten sind, verglichen mit der Anzahl von Polierschichten, die frei von Dichtedefekten sind, die durch einen Körper bereitgestellt werden, der mit dem gleichen Verfahren hergestellt worden ist, jedoch mit der Ausnahme, dass sich während des Einbringzeitraums, CP, die Position der Düsenöffnung nur in einer Dimension entlang der Mittelachse des Formwerkzeughohlraums, C_Achse, bewegt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 5578362 [0005]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

ASTM D3795-00a [0039]

Claims

Verfahren zur Bildung einer Polierschicht für ein chemisch-mechanisches Polierkissen, umfassend: Bereitstellen eines Formwerkzeugs, das eine Formwerkzeugbasis und eine umgebende Wand aufweist, wobei die Formwerkzeugbasis und die umgebende Wand einen Formwerkzeughohlraum festlegen, wobei die Formwerkzeugbasis entlang einer x-y-Ebene ausgerichtet ist, wobei der Formwerkzeughohlraum eine Mittelachse, C_Achse, aufweist, die senkrecht zur x-y-Ebene ist, und wobei der Formwerkzeughohlraum einen Kreisringloch-Bereich und einen Kreisring-Bereich aufweist, Bereitstellen eines flüssigen Vorpolymermaterials, Bereitstellen einer Mehrzahl von Mikroelementen, Bereitstellen einer Düse, die eine Düsenöffnung aufweist, Vereinigen des flüssigen Vorpolymermaterials mit der Mehrzahl von Mikroelementen zur Bildung eines aushärtbaren Gemischs, Einbringen des aushärtbaren Gemischs durch die Düsenöffnung in den Formwerkzeughohlraum während eines Einbringzeitraums, CP, wobei der Einbringzeitraum, CP, in drei getrennte Phasen aufgeteilt ist, die als Anfangsphase, Übergangsphase und Restphase bezeichnet werden, wobei die Düsenöffnung eine Position aufweist und wobei sich die Position der Düsenöffnung während des Einbringzeitraums, CP, relativ zu der Formwerkzeugbasis entlang der Mittelachse des Formwerkzeughohlraums, C_Achse, bewegt, so dass die Position der Düsenöffnung oberhalb einer oberen Fläche des aushärtbaren Gemischs in dem Formwerkzeughohlraum aufrechterhalten wird, während sich das aushärtbare Gemisch in dem Formwerkzeughohlraum ansammelt, wobei die Position der Düsenöffnung während der Anfangsphase innerhalb des Kreisringloch-Bereichs verbleibt, wobei die Position der Düsenöffnung während der Übergangsphase von dem Vorliegen innerhalb des Kreisringloch-Bereichs zu einem Vorliegen innerhalb des Kreisring-Bereichs übergeht, wobei die Position der Düsenöffnung während der Restphase innerhalb des Kreisring-Bereichs verbleibt, Aushärtenlassen des aushärtbaren Gemischs in dem Formwerkzeughohlraum zu einem Körper, und Abtrennen der Polierschicht von dem Körper.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Formwerkzeugbasis eine horizontale innere Grenze des Formwerkzeughohlraums festlegt und wobei die horizontale innere Grenze flach ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei während der Restphase die Bewegung der Position der Düsenöffnung relativ zu der Mittelachse des Formwerkzeughohlraums, C_Achse, vorübergehend stoppt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das aushärtbare Gemisch während des Einbringzeitraums, CP, mit einer in erster Linie konstanten Geschwindigkeit mit einer durchschnittlichen Einbringgeschwindigkeit, CR_Durchschnitt, von 0,015 bis 2 kg/s in den Formwerkzeughohlraum eingebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Formwerkzeughohlraum um die Mittelachse des Formwerkzeughohlraums, C_Achse, symmetrisch ist.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Formwerkzeughohlraum näherungsweise einen gerade zylindrisch geformten Bereich mit einem im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt, C_{x-Querschnitt}, aufweist, wobei der Formwerkzeughohlraum eine Symmetrieachse, C_x-Sym, aufweist, die mit der Mittelachse des Formwerkzeughohlraums, C_Achse, zusammenfällt, wobei der gerade zylindrisch geformte Bereich eine Querschnittsfläche, C_x-Fläche, aufweist, die wie folgt definiert ist: C_x-Fläche = πr_C ², wobei r_C der durchschnittliche Radius der Querschnittsfläche des Formwerkzeughohlraums, C_x-Fläche, projiziert auf die x-y-Ebene, ist, wobei der Kreisringloch-Bereich ein gerade zylindrisch geformter Bereich innerhalb des Formwerkzeughohlraums ist, der einen kreisförmigen Querschnitt, DH_{x-Querschnitt}, auf die x-y-Ebene projiziert und eine Symmetrieachse, DH_Achse, aufweist, wobei das Kreisringloch eine Querschnittsfläche, DH_x-Fläche, aufweist, die wie folgt definiert ist: DH_x-Fläche = πr_DH ², wobei r_DH der Radius des Querschnitts des Kreisringloch-Bereichs, DH_{x-Querschnitt}, ist, wobei der Kreisring-Bereich ein ringförmiger Bereich innerhalb des Formwerkzeughohlraums ist, der einen ringförmigen Querschnitt, D_{x-Querschnitt}, auf die x-y-Ebene projiziert und der eine Kreisring-Bereich-Symmetrieachse D_Achse aufweist, wobei der ringförmige Querschnitt, D_{x-Querschnitt}, eine Querschnittsfläche, D_x-Fläche, aufweist, die wie folgt definiert ist: D_x-Fläche = πR_D ² – πr_D ² wobei R_D der größere Radius des ringförmigen Querschnitts des Kreisring-Bereichs, D_{x-Querschnitt}, ist, wobei r_D der kleinere Radius des ringförmigen Querschnitts des Kreisring-Bereichs, D_{x-Querschnitt}, ist, wobei r_D ≥ r_DH, wobei R_D > r_D, wobei R_D < r_C, wobei jedes von C_x-Sym, DH_Achse und D_Achse senkrecht zur x-y-Ebene ist.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei R_D ≤ (K·r_C), wobei K 0,01 bis 0,2 ist.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei r_D = r_DH, wobei r_D 5 bis 25 mm ist, wobei R_D 20 bis 100 mm ist, wobei r_C 20 bis 100 cm ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Abtrennen der Polierschicht von dem Körper umfasst: Schälen des Körpers zu einer Mehrzahl von Polierschichten.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Körper, der unter Verwendung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung erzeugt worden ist, verglichen mit einem anderen Körper, der unter Verwendung des gleichen Verfahrens hergestellt worden ist, mit der Ausnahme, dass sich während des Einbringzeitraums, CP, die Position der Düsenöffnung nur in einer Dimension entlang der Mittelachse des Formwerkzeughohlraums, C_Achse, bewegt, weniger Dichtedefekte aufweist.