FR3002873A1 - Feutre de polissage mecano-chimique multicouche - Google Patents

Feutre de polissage mecano-chimique multicouche Download PDF

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Abstract

Il est fourni un feutre de polissage mécano-chimique multicouche, présentant ; une couche de polissage présentant une surface de polissage, un chambrage, une région interfaciale de couche de polissage parallèle à la surface de polissage ; une couche de sous-feutre poreux présentant une surface de fond et une région interfaciale de couche de sous-feutre poreux parallèle à la surface de fond ; et, un bloc de fenêtre de détection de point limite à large spectre ; dans lequel la région interfaciale de couche de polissage et la région interfaciale de couche de sous-feutre poreux forment une région co-étendue ; dans lequel le feutre de polissage mécano-chimique multicouche présente une ouverture traversante qui s'étend à partir de la surface de polissage jusqu'à la surface de fond de la couche de sous-feutre poreux ; dans lequel le chambrage s'ouvre sur la surface de polissage, élargit l'ouverture traversante et forme un rebord ; et, dans lequel le bloc de fenêtre de détection de point limite à large spectre est disposé dans le chambrage.

Description

FEUTRE DE POLISSAGE MECANO-CHIMIQUE MULTICOUCHE La présente invention concerne en général le domaine des feutres de polissage pour un polissage mécano-chimique. La présente invention concerne en particulier des feutres de polissage mécano-5 chimique multicouches présentant une fenêtre enfichable. La planarisation mécano-chimique, ou polissage mécano-chimique (CMP), est une technique classique utilisée pour planariser ou polir des pièces usinées, telles que des pastilles semi-conductrices. Dans un CMP classique, un support de pastille, ou une tête de polissage, est fixé 10 sur un assemblage de support. La tête de polissage supporte la pastille et positionne la pastille en contact avec une couche de polissage d'un feutre de polissage qui est fixé sur une table ou un plateau à l'intérieur d'un appareil CMP. L'assemblage de support fournit une pression réglable entre la pastille et le feutre de polissage. Un milieu de polissage est éventuelle- 15 ment distribué sur le feutre de polissage et s'écoule dans l'espace entre la pastille et la couche de polissage. Le feutre de polissage et la pastille tournent typiquement l'un par rapport à l'autre pour réaliser le polissage. La surface de la pastille est polie et rendue planaire par une action chimique et mécanique de la couche de polissage et du milieu de 20 polissage sur la surface. Une étape importante dans la planarisation d'une pastille est la détermination d'un point limite au procédé. Un procédé in situ populaire pour la détection du point limite implique la fourniture d'un feutre de polissage avec une fenêtre, laquelle est transparente pour sélectionner 25 des longueurs d'ondes de lumière. Pendant le polissage, un faisceau de lumière est dirigé à travers la fenêtre vers la surface de la pastille, sur laquelle il est réfléchi et renvoyé à travers la fenêtre vers un détecteur (par exemple un spectrophotomètre). Sur la base du signal de retour, les propriétés de la surface de la pastille (par exemple l'épaisseur des films) 30 peuvent être déterminées pour la détection du point limite. Un problème associé à l'utilisation des fenêtres dans des feutres de polissage implique la fuite du fluide de polissage autour de la fenêtre et dans une couche de sous-feutre poreux, ce qui peut résulter en une variabilité désavantageuse des propriétés de polissage à travers la surface du feutre et pendant la 35 durée de vie du feutre.
Une approche pour atténuer la fuite de fenêtre dans les feutres de polissage est décrite dans le brevet U.S. 6 524 164 au nom de Toiles. Toiles décrit un feutre de polissage pour un appareil de polissage mécano-chimique et un procédé de fabrication de celui-ci, dans lequel le feutre de polissage présente une couche de fond, une surface de polissage sur une couche supérieure et une feuille transparente de matériau intercalée entre les deux couches. La feuille transparente est décrite par Toiles pour éviter que la suspension du procédé de polissage mécano-chimique pénètre dans la couche de fond du feutre de polissage.
Afin d'atténuer les problèmes de déstratification associés à certains feutres de polissage multicouches (c'est-à-dire lorsque la couche de polissage se sépare d'une couche de sous-feutre pendant le polissage), certains feutres de polissage mécano-chimique multicouches sont construits par liaison directe d'une couche de polissage à une couche de sous-feutre poreux, où la couche de sous-feutre poreux est perméable à différents milieux de polissage (c'est-à-dire suspension) utilisés pendant le polissage. L'approche pour atténuer la fuite de fenêtre décrite par Tolles ne se prête pas elle-même à une utilisation avec de tels feutres de polissage, dans lesquels la construction ne facilite pas l'inclusion d'un matériau de couche imperméable entre la couche de polissage et une couche de sous-feutre poreux. Une autre approche pour atténuer la fuite de fenêtre dans des feutres de polissage est décrite dans U.S. 7 163 437 (Swedek et al.). Swedek et al. décrit un feutre de polissage qui comprend une couche de polissage présentant une surface de polissage, une couche arrière avec une ouverture et une première portion qui est perméable au liquide, et un matériau d'étanchéité qui pénètre dans une seconde portion de la couche arrière adjacente à et entourant l'ouverture de sorte que la seconde portion est pratiquement imperméable au liquide. La seconde portion dans laquelle le matériau d'étanchéité pénètre présente une compressibilité réduite par rapport au reste de la couche arrière. Etant donné que la région d'étanchéité de la fenêtre se trouve dans la voie de polissage, la seconde portion de même épaisseur, de compressibilité réduite agit comme un ralentisseur pendant les opérations de polissage résultant en une possibilité plus grande de création de défauts de polissage.
Il existe par conséquent un besoin continu pour de nouvelles configurations de feutres de polissage à fenêtre multicouche de faible défectivité, dans lesquelles la fuite de fenêtre dans la couche de sous-feutre est atténuée.
La présente invention fournit un feutre de polissage mécano- chimique multicouche pour polir un substrat choisi parmi au moins un d'un substrat magnétique, d'un substrat optique et d'un substrat semiconducteur ; comprenant : une couche de polissage présentant une surface de polissage, un chambrage (ou « counterbore opening » sous sa dénomination anglo-saxonne), un périmètre externe, une région interfaciale de couche de polissage parallèle à la surface de polissage et une épaisseur de région non-interfaciale moyenne, Tp_moy, mesurée dans une direction perpendiculaire à la surface de polissage à partir de la surface de polissage jusqu'à la région interfaciale de couche de polissage ; une couche de sous-feutre poreux présentant une surface de fond, un périmètre externe et une région interfaciale de couche de sous-feutre poreux parallèle à la surface de fond ; une couche d'adhésif sensible à la pression ; et, un bloc de fenêtre de détection de point limite à large spectre ; dans lequel la région interfaciale de couche de polissage et la région interfaciale de couche de sous-feutre poreux forment une région co-étendue ; dans lequel la région co-étendue fixe la couche de polissage à la couche de sous-feutre poreux sans l'utilisation d'un adhésif de stratification ; dans lequel la couche d'adhésif sensible à la pression est appliquée à la surface de fond de la couche de sous-feutre poreux ; dans lequel le feutre de polissage mécano-chimique multicouche présente une ouverture traversante qui s'étend à partir de la surface de polissage jusqu'à la surface de fond de la couche de sous-feutre poreux ; dans lequel le chambrage s'ouvre sur la surface de polissage, élargit l'ouverture traversante et forme un rebord ; dans lequel le chambrage présente une profondeur moyenne, Do_moy, à partir d'un plan de la surface de polissage jusqu'au rebord mesurée dans une direction perpendiculaire à la surface de polissage ; dans lequel la profondeur moyenne, Do,y, est inférieure à l'épaisseur de région non-interfaciale moyenne, Tp_moy ; dans lequel le bloc de fenêtre de détection de point limite à large spectre est disposé dans le chambrage ; dans lequel le bloc de fenêtre de détection de point limite à large spectre est lié à la couche de polissage ; et, dans lequel la surface de polissage est adaptée pour polir le substrat. La présente invention fournit un feutre de polissage mécano-chimique multicouche pour polir un substrat choisi parmi au moins un d'un substrat magnétique, d'un substrat optique et d'un substrat semiconducteur ; comprenant : une couche de polissage présentant une surface de polissage, un chambrage, un périmètre externe, une région interfaciale de couche de polissage parallèle à la surface de polissage et une épaisseur de région non-interfaciale moyenne, Tp_moy, mesurée dans une direction perpendiculaire à la surface de polissage à partir de la surface de polissage jusqu'à la région interfaciale de couche de polissage ; une couche de sous-feutre poreux présentant une surface de fond, un périmètre externe et une région interfaciale de couche de sous-feutre poreux parallèle à la surface de fond ; une couche d'adhésif sensible à la pression ; et, un bloc de fenêtre de détection de point limite à large spectre ; dans lequel la région interfaciale de couche de polissage et la région interfaciale de couche de sous-feutre poreux forment une région co-étendue ; dans lequel la région co-étendue fixe la couche de polissage à la couche de sous-feutre poreux sans l'utilisation d'un adhésif de stratification ; dans lequel la couche d'adhésif sensible à la pression est appliquée à la surface de fond de la couche de sous-feutre poreux ; dans lequel le feutre de polissage mécano-chimique multicouche présente une ouverture traversante qui s'étend à partir de la surface de polissage jusqu'à la surface de fond de la couche de sous-feutre poreux ; dans lequel le chambrage s'ouvre sur la surface de polissage, élargit l'ouverture traversante et forme un rebord ; dans lequel le chambrage présente une profondeur moyenne, Do_moy, à partir d'un plan de la surface de polissage jusqu'au rebord mesurée dans une direction perpendiculaire à la surface de polissage ; dans lequel la profondeur moyenne, Do_moy, est inférieure à l'épaisseur de région non-interfaciale moyenne, Tp_moy, dans lequel le bloc de fenêtre de détection de point limite à large spectre est disposé dans le chambrage ; dans lequel le bloc de fenêtre de détection de point limite à large spectre est lié à la couche de polissage ; dans lequel la couche de sous-feutre poreux a été soumise à une force de compression critique le long du périmètre externe de la couche de sous-feutre poreux formant une région densifiée, irréversiblement affaissée de la couche de sous- feutre poreux le long du périmètre externe de la couche de sous-feutre poreux ; et, dans lequel la surface de polissage est adaptée pour polir le substrat. La présente invention fournit également un feutre de polissage mécano-chimique multicouche dans lequel, en outre, la surface de polissage est adaptée pour polir le substrat par l'incorporation d'une macrotexture pour faciliter le polissage du substrat, la macrotexture comprend au moins une parmi des perforations et des rainures. La présente invention fournit également un feutre de polissage mécano-chimique multicouche dans lequel, en outre, la couche de sous- feutre poreux comprend un matériau de mousse à alvéoles ouvertes. La présente invention fournit également un feutre de polissage mécano-chimique multicouche dans lequel, en outre, la couche de sous-feutre poreux comprend un feutre de polyester imprégné de polyuréthane.
La présente invention fournit également un feutre de polissage mécano-chimique multicouche dans lequel, en outre, la couche de polissage comprend un polymère d'uréthane aqueux et des microéléments polymères à sphères creuses. La présente invention fournit également un feutre de polissage 20 mécano-chimique multicouche dans lequel, en outre, la région co-étendue est une région co-mélangée. Il est fourni un procédé de fabrication d'un feutre de polissage mécano-chimique multicouche pour polir un substrat choisi parmi au moins un d'un substrat mécanique, d'un substrat optique et d'un substrat 25 semi-conducteur ; comprenant : la fourniture d'une couche de polissage présentant une surface de polissage adaptée pour polir le substrat, un périmètre externe, une région interfaciale de couche de polissage parallèle à la surface de polissage et une épaisseur de région non-interfaciale moyenne, Tp_moy, mesurée dans une direction perpendiculaire à la surface 30 de polissage à partir de la surface de polissage jusqu'à la région interfaciale de couche de polissage ; la fourniture d'une couche de sous-feutre poreux présentant une surface de fond, un périmètre externe et une région interfaciale de couche de sous-feutre poreux parallèle à la surface de fond ; la fourniture d'une couche d'adhésif sensible à la 35 pression ; la fourniture d'un bloc de fenêtre de détection de point limite à large spectre ; la jonction de la couche de polissage et de la couche de sous-feutre poreux formant un empilement, dans lequel le périmètre externe de la couche de polissage coïncide avec le périmètre externe de la couche de sous-feutre poreux et dans lequel la région interfaciale de couche de polissage et la région interfaciale de couche de sous-feutre poreux forment une région co-étendue ; la fourniture d'une ouverture traversante qui s'étend à travers l'empilement à partir de la surface de polissage jusqu'à la surface de fond ; la fourniture d'un chambrage qui s'ouvre sur la surface de polissage, élargit l'ouverture traversante et forme un rebord ; dans lequel le chambrage présente une profondeur moyenne, Do_moy, à partir d'un plan de la surface de polissage jusqu'au rebord mesurée dans une direction perpendiculaire à la surface de polissage ; dans lequel la profondeur moyenne, Do_rnoy, est inférieure à l'épaisseur de région non-interfaciale moyenne, Tp-moy ; la disposition du bloc de fenêtre de détection de point limite à large spectre dans le chambrage et la liaison du bloc de fenêtre de détection de point limite à large spectre à la couche de polissage ; et, l'application de la couche d'adhésif sensible à la pression à la surface de fond de la couche de sous-feutre poreux. Il est fourni un procédé de fabrication d'un feutre de polissage mécano-chimique multicouche pour polir un substrat choisi parmi au moins un d'un substrat magnétique, d'un substrat optique et d'un substrat semi-conducteur, comprenant : la fourniture d'une couche de polissage présentant une surface de polissage adaptée pour polir le substrat, un périmètre externe, une région interfaciale de couche de polissage parallèle à la surface de polissage et une épaisseur de région non-interfaciale moyenne, Tp_moy, mesurée dans une direction perpendiculaire à la surface de polissage à partir de la surface de polissage jusqu'à la région interfaciale de couche de polissage ; la fourniture d'une couche de sous-feutre poreux présentant une surface de fond, un périmètre externe et une région interfaciale de couche de sous-feutre poreux parallèle à la surface de fond ; la fourniture d'une couche d'adhésif sensible à la pression ; la fourniture d'un bloc de fenêtre de détection de point limite à large spectre ; la fourniture d'une surface d'appui ; la fourniture d'un poinçon avec une caractéristique en saillie correspondant à la région densifiée, irréversiblement affaissée ; la jonction de la couche de polissage et de la couche de sous-feutre poreux formant un empilement, dans lequel le périmètre externe de la couche de polissage coïncide avec le périmètre externe de la couche de sous-feutre poreux et dans lequel la région interfaciale de couche de polissage et la région interfaciale de couche de sous-feutre poreux forment une région co-étendue ; la fourniture d'une ouverture traversante qui s'étend à travers l'empilement à partir de la surface de polissage jusqu'à la surface de fond ; la fourniture d'un chambrage qui s'ouvre sur la surface de polissage, élargit l'ouverture traversante et forme un rebord ; dans lequel le chambrage présente une profondeur moyenne, Do_n,,,y, à partir d'un plan de la surface de polissage jusqu'au rebord mesurée dans une direction perpendiculaire à la surface de polissage ; dans lequel la profondeur moyenne, Do_moy, est inférieure à l'épaisseur de région non-interfaciale moyenne, Tp-moy ; la disposition du bloc de fenêtre de détection de point limite à large spectre dans le chambrage et la liaison du bloc de fenêtre de détection de point limite à large spectre à la couche de polissage ; la disposition de l'empilement sur la surface d'appui et la pression du poinçon contre l'empilement créant une force de compression critique sur une région de l'empilement correspondant au périmètre externe de la couche de sous-feutre poreux, dans lequel l'ordre de grandeur de la force de compression critique est suffisant pour former une région densifiée, irréversiblement affaissée dans la couche de sous-feutre poreux le long du périmètre externe de la couche de sous-feutre poreux ; et, l'application de la couche d'adhésif sensible à la pression à la surface de fond de la couche de sous-feutre poreux. Il est fourni un procédé pour polir un substrat, comprenant : la fourniture d'un substrat choisi parmi au moins un d'un substrat magnétique, d'un substrat optique et d'un substrat semi-conducteur ; la fourniture d'un feutre de polissage mécano-chimique multicouche de la présente invention ; la fourniture d'un milieu de polissage à une interface entre la surface de polissage et le substrat ; et, la création d'un contact dynamique à l'interface entre la surface de polissage et le substrat ; dans lequel une perméation du milieu de polissage dans la couche de sous- feutre poreux est empêchée par la couche de polissage et la région densifiée, irréversiblement affaissée. 3002 873 8 BREVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure 1 est une illustration d'une vue en perspective d'un feutre de polissage mécano-chimique multicouche de la présente 5 invention. La figure 2 est une illustration d'une vue en coupe transversale d'un feutre de polissage mécano-chimique multicouche de la présente invention. La figure 3 est une vue de haut d'un feutre de polissage 10 mécano-chimique multicouche de la présente invention. La figure 4 est une vue en projection latérale d'une couche de polissage de la présente invention. La figure 5 est une vue en projection latérale d'une section transversale d'une couche de polissage d'un feutre de polissage mécano- 15 chimique multicouche de la présente invention. La figure 6 est une vue latérale d'un bloc de fenêtre de détection de point limite à large spectre. DESCRIPTION DETAILLEE 20 Le terme "épaisseur totale moyenne, T-r_moy" comme utilisé ici et dans les revendications annexées en référence à un feutre de polissage mécano-chimique multicouche présentant une surface de polissage indique l'épaisseur moyenne du feutre de polissage mécano-chimique 25 multicouche mesurée dans une direction perpendiculaire à la surface de polissage. Le terme "milieu de polissage" comme utilisé ici et dans les revendications annexées englobe des solutions de polissage contenant des particules et des solutions ne contenant pas de particules, telles que des 30 solutions de polissage réactives-liquides et exemptes d'abrasif. Le terme "section transversale pratiquement circulaire" comme utilisé ici dans les revendications annexées en référence à un feutre de polissage mécano-chimique multicouche (10) indique que le rayon le plus long, r, de la section transversale à partir de l'axe central (12) jusqu'au périmètre externe (15) de la surface de polissage (14) de la couche de polissage (20) est de < 20 % plus long que le rayon le plus court, r, de la section transversale à partir de l'axe central (12) jusqu'au périmètre externe (15) de la surface de polissage (14). (Se conférer à la figure 1). Le terme "poly(uréthane)" comme utilisé ici et dans les revendications annexées englobe (a) des polyuréthanes formés par la réaction (i) d'isocyanates et (ii) de polyols (comprenant des diols) ; et, (b) du poly(uréthane) formé à partir de la réaction (i) d'isocyanates avec (ii) des polyols (comprenant des diols) et (iii) de l'eau, des amines ou une combinaison d'eau et d'amines. Le terme "matériau poreux broyable" comme utilisé ici et dans les revendications annexées fait référence à un matériau poreux qui, lorsqu'il est soumis à une force de compression critique, s'affaisse en laissant un matériau densifié (c'est-à-dire moins poreux). Le terme "force de compression critique" comme utilisé ici et dans les revendications annexées fait référence à une force de compression suffisante pour affaisser un matériau poreux broyable donné. L'homme de l'art comprendra que l'ordre de grandeur de la force de compression critique dépendra de différents facteurs comprenant la température du matériau poreux broyable. L'homme de l'art comprendra également que l'ordre de grandeur de la force de compression critique dépendra du type de force imposée sur le matériau poreux broyable (c'est-à-dire une force statique ou une force dynamique). Le terme "pratiquement imperméable à l'eau" comme utilisé ici et dans les revendications annexées en référence à la couche de polissage indique que de l'eau distribuée sur la surface de polissage dans les conditions atmosphériques ne traversera pas à travers la couche de polissage jusqu'à la couche de sous-feutre poreux pendant au moins 24 heures. Le feutre de polissage mécano-chimique multicouche (10) de la présente invention est de préférence adapté pour une rotation autour d'un axe central (12). (Se conférer à la figure 1). La surface de polissage (14) de la couche de polissage (20) se trouve de préférence dans un plan (28) perpendiculaire à l'axe central (12). Le feutre de polissage mécano-chimique multicouche (10) est éventuellement adapté pour une rotation dans un plan (28) qui est à un angle, y, de 85 à 950 par rapport à l'axe central (12), de préférence de 900 par rapport à l'axe central (12). La couche de polissage (20) présente de préférence une surface de polissage (14) qui présente une section transversale pratiquement circulaire perpendiculaire à l'axe central (12). Le rayon, r, de la section transversale de la surface de polissage (14) perpendiculaire à l'axe central (12) varie de préférence de < 20 % pour la section transversale, encore mieux de < 10 % pour la section transversale. Le feutre de polissage mécano-chimique multicouche de la présente invention est spécifiquement mis au point pour faciliter le polissage d'un substrat choisi parmi au moins un d'un substrat magnétique, d'un substrat optique et d'un substrat semi-conducteur.
Le feutre de polissage mécano-chimique multicouche (10) de la présente invention comprend de préférence : une couche de polissage (20) présentant une surface de polissage (14), un chambrage (40), un périmètre externe (21), une région interfaciale de couche de polissage (24) parallèle à la surface de polissage (14) et une épaisseur de région non-interfaciale moyenne, Tp_moy, mesurée dans une direction perpendiculaire à la surface de polissage (14) à partir de la surface de polissage (14) jusqu'à la région interfaciale de couche de polissage (24) ; une couche de sous-feutre poreux (50) présentant une surface de fond (55), un périmètre externe (52) et une région interfaciale de couche de sous-feutre poreux (27) parallèle à la surface de fond (55) ; une couche d'adhésif sensible à la pression (70) ; et, un bloc de fenêtre de détection de point limite à large spectre (30) ; dans lequel la région interfaciale de couche de polissage et la région interfaciale de couche de sous-feutre poreux forment une région co-étendue (25) (la région co-étendue est de préférence une région co-mélangée) ; dans lequel la région co-étendue (25) fixe la couche de polissage (20) à la couche de sous-feutre poreux (50) sans l'utilisation d'un adhésif de stratification ; dans lequel la couche d'adhésif sensible à la pression (70) est appliquée à la surface de fond (55) de la couche de sous-feutre poreux (50) ; dans lequel le feutre de polissage mécano-chimique multicouche (10) présente une ouverture traversante (35) qui s'étend à partir de la surface de polissage (14) jusqu'à la surface de fond (55) de la couche de sous-feutre poreux (50) ; dans lequel le chambrage (40) s'ouvre sur la surface de polissage (14), élargit l'ouverture traversante (35) et forme un rebord (45) (de préférence, dans lequel le rebord (45) est parallèle à la surface de polissage (14)) ; dans lequel le chambrage (45) présente une profondeur moyenne, Do_moy, à partir d'un plan (28) de la surface de polissage (14) jusqu'au rebord (45) mesurée dans une direction perpendiculaire à la surface de polissage (14) ; dans lequel la profondeur moyenne, Do_moy, est inférieure à l'épaisseur de région non-interfaciale moyenne, Tp-moy ; dans lequel le bloc de fenêtre de détection de point limite à large spectre (30) est disposé dans le chambrage (40) ; dans lequel le bloc de fenêtre de détection de point limite à large spectre (30) est lié à la couche de polissage (20) ; et, dans lequel la surface de polissage (14) est adaptée pour polir le substrat. (Se conférer aux figures 1-5).
Dans le feutre de polissage mécano-chimique multicouche de la présente invention, le périmètre externe (21) de la couche de polissage (20) s'étend de préférence au-delà du périmètre externe (52) de la couche de sous-feutre poreux (50) dans une direction le long du plan (28) de la surface de polissage (14) perpendiculaire à l'axe central (12).
Le périmètre externe (21) de la couche de polissage (20) et le périmètre externe (52) de la couche de sous-feutre poreux (50) coïncident de préférence, où le périmètre externe (21) de la couche de polissage (20) et le périmètre externe (52) de la couche de sous-feutre poreux (50) s'étendent sur une distance égale à partir de l'axe central (12) mesurée perpendiculairement à partir de l'axe central (12). La région co-étendue (25) comprend de préférence une liaison directe entre la couche de polissage (20) et la couche de sous-feutre poreux (50), où il n'y a pratiquement pas de mélange entre les couches (c'est-à-dire une région co-étendue < 0,001 °h de l'épaisseur totale moyenne, TT_moy, du feutre de polissage mécano-chimique multicouche). Il existe de préférence une interpénétration entre la couche de polissage (20) et la couche de sous-feutre poreux (50), dans laquelle la région interfaciale de couche de polissage (24) et la région interfaciale de couche de sous-feutre poreux (27) se mélangent pour former la région co- étendue (25). La région co-étendue (25) comprend de préférence de 0,001 à 5 Vo (encore mieux de 0,05 à 5 °h ; bien mieux encore de 0,1 à 5 Vo) de l'épaisseur totale moyenne, TT-moy. Le feutre de polissage mécano-chimique multicouche de la présente invention comprend de préférence de plus : une région densifiée, irréversiblement affaissée (60) de la couche de sous-feutre poreux (50) le long du périmètre externe (52) de la couche de sous-feutre poreux (50). 3002 873 12 Le feutre de polissage mécano-chimique multicouche est de préférence soumis à une force de compression critique le long du périmètre externe (52) de la couche de sous-feutre poreux (50) pour former la région densifiée, irréversiblement affaissée (60). (Se conférer à la figure 2). 5 Le chambrage (40) dans le feutre de polissage mécano- chimique multicouche de la présente invention définit de préférence un volume cylindrique avec un axe, B, qui est parallèle à l'axe central (12). (Se conférer à la figure 5). Le chambrage (40) dans le feutre de polissage mécano- 10 chimique multicouche de la présente invention définit de préférence un volume non-cylindrique. Le bloc de fenêtre de détection de point limite à large spectre (30) dans le feutre de polissage mécano-chimique multicouche de la présente invention est disposé dans le chambrage (40). Le bloc de fenêtre 15 de détection de point limite à large spectre (30) est de préférence disposé dans le chambrage (40) et est lié à la couche de polissage (20). Le bloc de fenêtre de détection de point limite à large spectre (30) est lié à la couche de polissage (20) en utilisant au moins une d'une liaison thermique, d'une liaison par fusion, d'un soudage aux ultrasons et d'un adhésif (le bloc de 20 fenêtre de détection de point limite à large spectre est de préférence lié à la couche de polissage en utilisant une combinaison de chaleur et de pression pour fournir une liaison thermique). La profondeur moyenne de le chambrage, Do_moy, le long d'un axe, B, parallèle à un axe, A, et perpendiculaire au plan (28) de la surface de polissage (14) est de 5 à 75 25 millièmes de pouce (ou mils) (de préférence de 10 à 60 millièmes de pouce ; encore mieux de 15 à 50 millièmes de pouce ; bien mieux encore de 20 à 40 millièmes de pouce). La profondeur moyenne du chambrage, Do_moy, est de préférence < l'épaisseur moyenne, Tw_moy, du bloc de fenêtre de détection de point limite à large spectre (30). (Se conférer à la 30 figure 5). La profondeur moyenne du chambrage, Do_moy, satisfait encore mieux l'expression suivante : 0,90*Tw_moy < Do-moy < Tw-moy- La profondeur moyenne du chambrage, Do_moy, satisfait encore mieux l'expression : 35 0,95*Tw-moy < DO-moy < TW-moy- Le feutre de polissage mécano-chimique multicouche de la présente invention est de préférence adapté pour être joint à un plateau d'une machine de polissage. Le feutre de polissage mécano-chimique multicouche est adapté pour être fixé au plateau d'une machine de polissage. Le feutre de polissage mécano-chimique multicouche peut être fixé au plateau en utilisant au moins un parmi un adhésif sensible à la pression et le vide. Le feutre de polissage mécano-chimique multicouche comprend de plus éventuellement au moins une couche supplémentaire. La au moins une couche supplémentaire peut être choisie de préférence parmi une mousse, un film, un matériau tissé, et un matériau non tissé. La au moins une couche supplémentaire peut être de préférence jointe à la surface de fond de la couche de sous-feutre poreux par liaison directe ou en utilisant un adhésif. L'adhésif peut être choisi parmi un adhésif sensible à la pression, un adhésif thermofusible, un adhésif de contact et des combi- naisons de ceux-ci. L'adhésif est de préférence choisi parmi un adhésif sensible à la pression et un adhésif thermofusible. L'adhésif est de préférence pour certaines opérations de polissage un adhésif sensible à la pression. L'adhésif est de préférence pour certaines opérations de polissage un adhésif thermofusible. Dans le feutre de polissage mécano-chimique multicouche de la présente invention, une couche de polissage est directement liée à une couche de sous-feutre poreux. C'est-à-dire que la couche de polissage est liée à la couche de sous-feutre poreux sans utilisation d'un adhésif de stratification. Le matériau de précurseur de couche de polissage est déposé directement sur une surface de la couche de sous-feutre poreux dans une forme liquide. Le matériau de précurseur de couche de polissage se lie à la couche de sous-feutre poreux. La liaison entre la couche de polissage et la couche de sous-feutre poreux peut être physique, chimique ou une combinaison des deux. Le matériau de précurseur de couche de polissage peut s'écouler dans la couche de sous-feutre poreux avant la solidification. Le degré de pénétration du matériau de précurseur dans la couche de sous-feutre poreux dépend de différents facteurs comprenant la température du système, la viscosité du matériau de précurseur à la température du système, la porosité ouverte de la couche de sous-feutre poreux dans la région interfaciale de couche de sous-feutre poreux, la pression forçant le matériau de précurseur dans la couche de sous-feutre poreux, les cinétiques de la réaction du matériau de précurseur (c'est-à-dire vitesse de solidification). Le matériau de précurseur de couche de polissage peut être chimiquement lié à la couche de sous-feutre poreux.
Le degré de la liaison chimique formée entre le matériau de précurseur de couche de polissage et la couche de sous-feutre poreux dépend de différents facteurs comprenant la composition de chaque couche et la réactivité entre les couches. Le matériau de précurseur peut être appliqué à la couche de sous-feutre poreux dans un revêtement. Le matériau de précurseur peut être appliqué à la couche de sous-feutre poreux dans plusieurs revêtements. La couche de polissage peut comprendre un matériau solidifié/ polymérisé choisi parmi un poly(uréthane), une polysulfone, une polyéther sulfone, un nylon, un polyéther, un polyester, un polystyrène, un polymère acrylique, une polyurée, un polyamide, un poly(chlorure de vinyle), un poly(fluorure de vinyle), un polyéthylène, un polypropylène, un polybutadiène, une polyéthylène imine, un polyacrylonitrile, un poly(oxyde d'éthylène), une polyoléfine, un poly(acrylate d'alkyle), un poly(méthacrylate d'alkyle), un polyamide, un polyéther imide, une polycétone, un époxy, un silicone, EPDM, une protéine, un polysaccharide, un polyacétate et des combinaisons d'au moins deux des matériaux précédents. La couche de polissage comprend un poly(uréthane). La couche de polissage comprend encore mieux un polyuréthane. La couche de polissage est de préférence pratiquement imperméable à l'eau.
La couche de polissage est de préférence produite à partir d'un matériau de précurseur fluide de base aqueuse. Les matériaux de précurseurs fluides de base aqueuse utilisables dans la présente invention comprennent par exemple des dispersions d'uréthane à base d'eau, des dispersions acryliques et des combinaisons de celles-ci. Le matériau de précurseur fluide de base aqueuse comprend de préférence une dispersion d'uréthane à base d'eau (par exemple Witcobond-290H, Witcobond-293, Witcobond-320 et Witcobond-612 disponibles chez Chemtura Corporation). La couche de polissage contient de préférence plusieurs micro-35 éléments. Les plusieurs microéléments sont de préférence uniformément dispersés dans au moins une portion de la couche de polissage adjacente à et coïncidant avec la surface de polissage. Les plusieurs microéléments peuvent être choisis parmi des bulles de gaz piégées, des matériaux polymères à noyaux creux, des matériaux polymères à noyaux creux remplis de liquide, des matériaux solubles dans l'eau et un matériau à phase insoluble (par exemple huile minérale). Les plusieurs microéléments peuvent comprendre des matériaux polymères à noyaux creux. Les plusieurs microéléments peuvent comprendre un copolymère à noyaux creux de polyacrylonitrile et de poly(chlorure de vinylidène) (par exemple, ExpancelTM de /Mao Nobel de Sundsvall, Suède).
La surface de polissage présente de préférence une macrotexture. La macrotexture est de préférence mise au point pour atténuer au moins l'hydroplaning ; influencer l'écoulement du milieu de polissage ; solidifier la rigidité de la couche de polissage ; réduire les effets de bord ; et faciliter le transfert des débris de polissage à partir de la zone entre la surface de polissage et le substrat. La surface de polissage présente de préférence une macrotexture choisie parmi au moins une des perforations et des rainures. Les perforations peuvent s'étendre à partir de la surface de polissage de part et d'autre de la trajectoire à travers l'épaisseur totale, TT, du feutre de polissage mécano- chimique multicouche. Des rainures peuvent être disposées sur la surface de polissage de sorte que lors de la rotation du feutre pendant le polissage, au moins une rainure balaye le substrat. Les rainures sont de préférence choisies parmi des rainures courbées, des rainures linéaires et des combinaisons de celles-ci.
La surface de polissage comprend de préférence un motif à rainures. Les motifs à rainures peuvent comprendre au moins une rainure. La au moins une rainure peut être choisie parmi des rainures courbées, des rainures droites et des combinaisons de celles-ci. Le motif à rainures peut être choisi parmi une conception à rainures comprenant par exemple des rainures concentriques (qui peuvent être circulaires ou en spirales), des rainures courbées, des rainures hachurées (par exemple disposées comme une grille X-Y à travers la surface de feutre), d'autres conceptions ordinaires (par exemple hexagones, triangles), des motifs de type chape, des motifs non ordinaires (par exemple des motifs de fractales), et des combinaisons d'au moins deux des précédents. Le motif à rainures peut être choisi parmi un motif aléatoire, concentrique, en spirale, hachuré, de grille X-Y, hexagonal, triangulaire, de fractale et des combinaisons d'au moins deux des précédents. La au moins une rainure peut présenter un profil à rainures choisi parmi un profil rectangulaire avec des parois à côtés droits ou la section transversale à rainures peut être de forme en "V", de forme en "U", de forme triangulaire, en dents de scie, et des combinaisons d'au moins deux des précédentes. Le motif à rainures peut changer à travers la surface de polissage. Le motif à rainures peut être mis au point pour une application spécifique. Les dimensions de rainures dans un motif à rainures spécifique peuvent varier à travers la surface de polissage pour produire des régions de densités de rainures différentes. La au moins une rainure présente de préférence une profondeur > 20 millièmes de pouce. Le motif à rainures comprend de préférence au moins deux rainures présentant une profondeur > 15 millièmes de pouce ; une largeur > 10 millièmes de pouce et un pas > 50 millièmes de pouce. La couche de sous-feutre poreux comprend un matériau poreux broyable. La couche de sous-feutre poreux comprend un matériau choisi parmi une mousse à alvéoles ouvertes, un matériau tissé, et un matériau non tissé (par exemple des matériaux feutrés, filés-liés et aiguilletés). Les matériaux non tissés utilisables dans la couche de sous-feutre poreux de la présente invention comprennent par exemple des feutres imprégnés de polymère (par exemple des feutres de polyester imprégnés de polyuréthane). Les matériaux tissés utilisables dans la couche de sous-feutre poreux de la présente invention comprennent par exemple des matériaux de flanelle épaisse. Les feutres de polissage mécano-chimique multicouches de la présente invention sont mis au point pour une utilisation avec un milieu de polissage qui est fourni à une interface entre la surface de polissage et un substrat pendant le polissage du substrat. La perméation du milieu de polissage dans la couche de sous-feutre poreux pendant le polissage peut résulter en une variabilité désavantageuse des propriétés de polissage à travers la surface de polissage et pendant la durée de vie du feutre de polissage. Pour réduire la possibilité de perméation du milieu de polissage dans la couche de sous-feutre poreux pendant le polissage, le périmètre externe de la couche de sous-feutre poreux est de préférence rendu étanche avec un procédé qui affaisse irréversiblement une portion de la 3002 873 17 couche de sous-feutre poreux. La région densifiée, irréversiblement affaissée dans la couche de sous-feutre poreux présente une épaisseur réduite par rapport au reste de la couche de sous-feutre poreux. C'est-à-dire que la couche de sous-feutre poreux dans la région densifiée, 5 irréversiblement affaissée présente une épaisseur qui est inférieure à l'épaisseur moyenne du reste de la couche de sous-feutre poreux (c'est-à-dire une région d'épaisseur réduite, de compressibilité réduite). L'incorporation d'une région d'épaisseur réduite, de compressibilité réduite de la couche de sous-feutre poreux du feutre de polissage mécano- 10 chimique multicouche de la présente invention fournit une étanchéité sans introduire l'effet de ralentissement associé aux régions de même épaisseur, de compressibilité réduite créées par certains procédés d'étanchéité de l'art antérieur. Le matériau de sous-feutre poreux présente un volume de vide moyen de 20 à 80 % ; de préférence de 50 à 60 %. La 15 région densifiée, irréversiblement affaissée de la couche de sous-feutre poreux est affaissée pour réduire le volume de vide à < 20 %, de préférence < 10 °h. La différence relative entre le volume de vide moyen de la région rendue étanche sur le bord et le volume de vide moyen du reste de la couche de sous-feutre poreux peut être déterminée en utilisant 20 des mesures d'épaisseurs comparatives. Le matériau de sous-feutre poreux présente de préférence un volume de vide moyen de 50 à 60 % et les première et seconde régions densifiées, irréversiblement affaissées de la couche de sous-feutre poreux présentent une épaisseur qui est < 75 °h, encore mieux < 70 °h de l'épaisseur moyenne de la couche de sous-feutre 25 poreux. Le procédé de fabrication d'un feutre de polissage mécano-chimique multicouche de la présente invention comprend de préférence : la fourniture d'une couche de polissage présentant une surface de polissage adaptée pour polir le substrat, un périmètre externe, une région 30 interfaciale de couche de polissage parallèle à la surface de polissage et une épaisseur de région non-interfaciale moyenne, Tp-moy, mesurée dans une direction perpendiculaire à la surface de polissage à partir de la surface de polissage jusqu'à la région interfaciale de couche de polissage ; la fourniture d'une couche de sous-feutre poreux présentant une surface 35 de fond, un périmètre externe et une région interfaciale de couche de sous-feutre poreux parallèle à la surface de fond ; la fourniture d'une 3002 873 18 couche d'adhésif sensible à la pression ; la fourniture d'un bloc de fenêtre de détection de point limite à large spectre ; la jonction de la couche de polissage et de la couche de sous-feutre poreux formant un empilement, dans lequel le périmètre externe de la couche de polissage coïncide avec 5 le périmètre externe de la couche de sous-feutre poreux et dans lequel la région interfaciale de couche de polissage et la région interfaciale de couche de sous-feutre poreux forment une région co-étendue ; la fourniture d'une ouverture traversante qui s'étend à travers l'empilement à partir de la surface de polissage jusqu'à la surface de fond ; la fourniture 10 d'un chambrage qui s'ouvre sur la surface de polissage, élargit l'ouverture traversante et forme un rebord (où le rebord est de préférence parallèle à la surface de polissage), ; dans lequel le chambrage présente une profondeur moyenne, Do_moy, à partir d'un plan de la surface de polissage jusqu'au rebord mesurée dans une direction perpendiculaire à la surface 15 de polissage ; dans lequel la profondeur moyenne, Do_moy, est inférieure à l'épaisseur de région non-interfaciale moyenne, Tp-moy ; la disposition du bloc de fenêtre de détection de point limite à large spectre dans le chambrage et la liaison du bloc de fenêtre de détection de point limite à large spectre à la couche de polissage ; et, l'application de la couche 20 d'adhésif sensible à la pression à la surface de fond de la couche de sous- feutre poreux. L'ouverture traversante dans le feutre de polissage mécano-chimique multicouche de la présente invention est de préférence formée en utilisant au moins un d'un laser, d'un outil de coupe mécanique (par 25 exemple une machine à forer, une mèche de fraisage, un emporte-pièce) et un plasma. L'ouverture traversante dans le feutre de polissage mécano-chimique multicouche de la présente invention est encore mieux formée en utilisant un emporte-pièce. L'ouverture traversante dans le feutre de polissage mécano-chimique multicouche de la présente invention est bien 30 mieux encore formée en plaçant sur le feutre de polissage un masque, définissant la section transversale de l'ouverture traversante parallèle à la surface de polissage, et en utilisant un plasma pour former l'ouverture traversante. Le chambrage dans le feutre de polissage mécano-chimique 35 multicouche de la présente invention est de préférence formée en utilisant au moins un d'un laser, d'un outil de coupe mécanique (par exemple une 3002 873 19 machine à forer, une mèche de fraisage). L'ouverture traversante dans le feutre de polissage mécano-chimique multicouche de la présente invention est bien mieux encore formé en utilisant un laser. Le chambrage dans le feutre de polissage mécano-chimique multicouche de la présente invention 5 est bien mieux encore formée en plaçant sur le feutre de polissage un masque, définissant la section transversale de le chambrage parallèle à la surface de polissage, et en utilisant un plasma pour former l'ouverture traversante. Le chambrage est de préférence formé avant, après ou 10 simultanément avec la formation de l'ouverture traversante. Le chambrage et l'ouverture traversante sont de préférence formés simultanément. Le chambrage est encore mieux formé dans un premier temps suivi par la formation de l'ouverture traversante. Le procédé de fabrication d'un feutre de polissage mécano-15 chimique multicouche de la présente invention comprend de plus éven- tuellement : l'élévation d'une température et l'application d'une force de compression critique à une région de l'empilement correspondant au périmètre externe de la couche de sous-feutre poreux en utilisant la filière d'étanchéité, dans lequel la température élevée et l'ordre de grandeur de 20 la force de compression critique sont collectivement suffisantes pour former une région densifiée, irréversiblement affaissée dans la couche de sous-feutre poreux le long du périmètre externe de la couche de sous-feutre poreux. La couche d'adhésif sensible à la pression peut être appliquée à la surface de fond de la couche de sous-feutre poreux avant 25 ou après la formation de la région densifiée, irréversiblement affaissée. Le procédé de fabrication d'un feutre de polissage mécano-chimique multicouche de la présente invention comprend de plus éventuellement : la fourniture d'une surface d'appui ; la fourniture d'un poinçon avec une caractéristique en saillie correspondant à la région 30 densifiée, irréversiblement affaissée ; dans lequel l'empilement est placé entre la surface d'appui et le poinçon ; dans lequel la surface d'appui et le poinçon sont comprimés ensemble créant la force de compression critique formant la région densifiée, irréversiblement affaissée dans la couche de sous-feutre poreux.
35 La surface d'appui peut être plate. La surface d'appui peut sinon être conçue pour comprendre une caractéristique, telle qu'une ou 3002 873 20 plusieurs portions ou contours en saillie. La caractéristique incluse sur la surface d'appui peut être mise au point pour faciliter la formation de la région densifiée, irréversiblement affaissée dans la couche de sous-feutre poreux. La caractéristique incluse dans la surface d'appui peut être mise 5 au point pour faciliter la manipulation de la couche de polissage, de sorte que le feutre de polissage mécano-chimique multicouche est en biais pour être déposé à plat sur le plateau d'une machine de polissage pendant le polissage. Le procédé de fabrication d'un feutre de polissage mécano- 10 chimique de la présente invention peut de plus éventuellement comprendre : le chauffage d'au moins une portion de la couche de sous-feutre poreux pour faciliter la formation de la région densifiée, irréversiblement affaissée dans la couche de sous-feutre poreux (c'est-à-dire en utilisant à la fois la chaleur et la pression pour former les régions 15 densifiées, irréversiblement affaissées). On utilise de préférence des techniques et un équipement de soudage à radio fréquence pour faciliter la formation de la région densifiée, irréversiblement affaissée dans la couche de sous-feutre poreux. On utilise de préférence des techniques et un équipement de 20 soudage aux ultrasons pour faciliter la formation de la région densifiée, irréversiblement affaissée dans la couche de sous-feutre poreux. Le procédé de la présente invention pour polir un substrat comprend : la fourniture d'un substrat choisi parmi au moins un d'un substrat magnétique, d'un substrat optique et d'un substrat semi- 25 conducteur ; la fourniture d'un feutre de polissage mécano-chimique multicouche de la présente invention ; la fourniture d'un milieu de polissage à une interface entre la surface de polissage et le substrat ; et, la création d'un contact dynamique à l'interface entre la surface de polissage et le substrat ; dans lequel une perméation du milieu de 30 polissage dans la couche de sous-feutre poreux est empêchée dans la couche de polissage et la région densifiée, irréversiblement affaissée. La région co-étendue est de préférence une région co-mélangée. Toute perméation du milieu de polissage dans la couche de sous-feutre poreux est empêchée jusqu'au point où elle n'affecte pas négativement la 35 performance de polissage du feutre de polissage mécano-chimique multicouche. Une perméation du milieu de polissage dans la couche de sous-feutre poreux est de préférence écartée par la couche de polissage et la région densifiée, irréversiblement affaissée dans les conditions de polissage utilisées pour polir le substrat. Le procédé de la présente invention pour polir un substrat comprend de plus de préférence : la fourniture d'une source de lumière ; la fourniture d'un détecteur de lumière ; la fourniture d'un système de contrôle ; dans lequel la source de lumière dirige de la lumière à travers le bloc de fenêtre de détection de point limite à large spectre dans le feutre de polissage mécano-chimique multicouche de manière incidente sur le substrat ; dans lequel le détecteur de lumière détecte la lumière réfléchie à partir du substrat ; dans lequel le système de contrôle reçoit une donnée d'entrée du détecteur de lumière et détermine si un point limite de polissage est atteint.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS1. Feutre de polissage mécano-chimique multicouche (10) pour polir un substrat choisi parmi au moins un d'un substrat magnétique, d'un 5 substrat optique et d'un substrat semi-conducteur, comprenant : une couche de polissage (20) présentant une surface de polissage (14), un chambrage (40), un périmètre externe (21), une région interfaciale de couche de polissage (24) parallèle à la surface de polissage (14) et une épaisseur de région non-interfaciale moyenne, TP-moy, 10 mesurée dans une direction perpendiculaire à la surface de polissage (14) à partir de la surface de polissage (14) jusqu'à la région interfaciale de couche de polissage (24) ; une couche de sous-feutre poreux (50) présentant une surface de fond (55), un périmètre externe (52) et une région interfaciale de 15 couche de sous-feutre poreux (27) parallèle à la surface de fond (55) ; une couche d'adhésif sensible à la pression (70) ; et, un bloc de fenêtre de détection de point limite à large spectre (30); caractérisé en ce que 20 la région interfaciale de couche de polissage et la région interfaciale de couche de sous-feutre poreux forment une région coétendue (25) ; la région co-étendue fixe la couche de polissage (20) à la couche de sous-feutre poreux (50) sans l'utilisation d'un adhésif de 25 stratification ; la couche d'adhésif sensible à la pression (70) est appliquée sur la surface de fond (55) de la couche de sous-feutre poreux (50) ; le feutre de polissage mécano-chimique multicouche (10) présente une ouverture traversante (35) qui s'étend à partir de la surface 30 de polissage (14) jusqu'à la surface de fond (55) de la couche de sous-feutre poreux (50) ; le chambrage (40) s'ouvre sur la surface de polissage(14), élargit l'ouverture traversante(35) et forme un rebord (45) ; le chambrage (40) présente une profondeur moyenne, DO-moy, 35 à partir d'un plan (28) de la surface de polissage (14) jusqu'au rebord (45) 3002 873 23 mesurée dans une direction perpendiculaire à la surface de polissage (14) ; la profondeur moyenne, DO-moy, est inférieure à l'épaisseur de région non-interfaciale moyenne, TP-moy ; le bloc de fenêtre de détection de point limite à large spectre (30) est disposé dans le chambrage (40) ; le bloc de fenêtre de détection de point limite à large spectre (30) est lié à la couche de polissage (20) ; et, la surface de polissage (14) est adaptée pour polir le substrat.
  2. 2. Feutre de polissage mécano-chimique multicouche selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche de sous-feutre poreux (50) a été soumise à une force de compression critique le long du périmètre externe (52) de la couche de sous-feutre poreux (50) formant une région densifiée, irréversiblement affaissée (60) de la couche de sous- feutre poreux (50) le long du périmètre externe (52) de la couche de sous-feutre poreux (50).
  3. 3. Feutre de polissage mécano-chimique multicouche selon la revendication 2, caractérisé en ce que la surface de polissage (14) est adaptée pour polir le substrat par l'incorporation d'une macrotexture pour faciliter le polissage du substrat, la macrotexture comprend au moins une parmi des perforations et des rainures.
  4. 4. Feutre de polissage mécano-chimique multicouche selon la revendication 2, caractérisé en ce que la couche de sous-feutre poreux (50) comprend un matériau de mousse à alvéoles ouvertes.
  5. 5. Feutre de polissage mécano-chimique multicouche selon la revendication 2, caractérisé en ce que la couche de sous-feutre poreux (50) comprend un feutre de polyester imprégné de polyuréthane.
  6. 6. Feutre de polissage mécano-chimique multicouche selon la revendication 2, caractérisé en ce que la couche de polissage (14) 30 comprend un polymère d'uréthane aqueux et des microéléments polymères à sphères creuses.
  7. 7. Feutre de polissage mécano-chimique multicouche selon la revendication 2, caractérisé en ce que la région co-étendue (25) est une région co-mélangée. 35
  8. 8. Procédé de fabrication d'un feutre de polissage mécano- chimique multicouche (10) pour polir un substrat choisi parmi au moins un 3002 873 24 d'un substrat magnétique, d'un substrat optique et d'un substrat semiconducteur ; caractérisé en ce qu'il comprend : la fourniture d'une couche de polissage (20) présentant une surface de polissage (14) adaptée pour polir le substrat, un périmètre 5 externe (21), une région interfaciale de couche de polissage (24) parallèle à la surface de polissage (14) et une épaisseur de région non-interfaciale moyenne, TP-moy, mesurée dans une direction perpendiculaire à la surface de polissage (14) à partir de la surface de polissage jusqu'à la région interfaciale de couche de polissage (24) ; 10 la fourniture d'une couche de sous-feutre poreux (50) présentant une surface de fond (55), un périmètre externe (52) et une région interfaciale de couche de sous-feutre poreux (27) parallèle à la surface de fond (55) ; la fourniture d'une couche d'adhésif sensible à la pression (70) ; 15 la fourniture d'un bloc de fenêtre de détection de point limite à large spectre(30) ; la jonction de la couche de polissage (20) et de la couche de sous-feutre poreux (27) formant un empilement, dans lequel le périmètre externe (52) de la couche de polissage (24) coïncide avec le périmètre 20 externe (52) de la couche de sous-feutre poreux (27) et la région interfaciale de couche de polissage (24) et la région interfaciale de couche de sous-feutre poreux (27) forment une région co-étendue (25) ; la fourniture d'une ouverture traversante (35) qui s'étend à travers l'empilement à partir de la surface de polissage (14) jusqu'à la 25 surface de fond (55) ; la fourniture d'un chambrage (40) qui s'ouvre sur la surface de polissage (14), élargit l'ouverture traversante (27) et forme un rebord (45) ; dans lequel le chambrage présente une profondeur moyenne, DO-moy, à partir d'un plan de la surface de polissage jusqu'au rebord mesurée dans une direction perpendiculaire à la surface de polissage ; dans lequel la profondeur moyenne, DO-moy, est inférieure à l'épaisseur de région noninterfaciale moyenne, TP-moy ; la disposition du bloc de fenêtre de détection de point limite à large spectre dans le chambrage et la liaison du bloc de fenêtre de détection de point limite à large spectre (30) à la couche de polissage ; et, 3002 873 25 l'application de la couche d'adhésif sensible à la pression (70) à la surface de fond (55) de la couche de sous-feutre poreux (50).
  9. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend de plus : 5 la fourniture d'une surface d'appui ; la fourniture d'un poinçon avec une caractéristique en saillie correspondant à la région densifiée, irréversiblement affaissée ; la disposition de l'empilement sur la surface d'appui et la compression du poinçon contre l'empilement créant une force de 10 compression critique sur une région de l'empilement correspondant au périmètre externe de la couche de sous-feutre poreux, caractérisé en ce que l'ordre de grandeur de la force de compression critique est suffisant pour former une région densifiée, irréversiblement affaissée dans la couche de sous-feutre poreux le long du périmètre externe de la couche 15 de sous-feutre poreux.
  10. 10. Procédé pour polir un substrat, caractérisé en ce qu'il comprend : la fourniture d'un substrat choisi parmi au moins un d'un substrat magnétique, d'un substrat optique et d'un substrat semi20 conducteur ; la fourniture d'un feutre de polissage mécano-chimique multicouche(10) selon la revendication 2; la fourniture d'un milieu de polissage à une interface entre une surface de polissage et le substrat ; et, 25 la création d'un contact dynamique à l'interface entre la surface de polissage et le substrat ; dans lequel une perméation du milieu de polissage dans la couche de sous-feutre poreux est empêchée par la couche de polissage et la région densifiée, irréversiblement affaissée.
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015120430A1 (fr) * 2014-02-10 2015-08-13 President And Fellows Of Harvard College Tampon de polissage imprimé en 3d pour planarisation chimico-mécanique (cmp)
US9216489B2 (en) * 2014-03-28 2015-12-22 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. Chemical mechanical polishing pad with endpoint detection window
TW201627658A (zh) * 2015-01-30 2016-08-01 陶氏全球科技責任有限公司 拋光層分析器及方法
US9446498B1 (en) * 2015-03-13 2016-09-20 rohm and Hass Electronic Materials CMP Holdings, Inc. Chemical mechanical polishing pad with window
EP3272456B1 (fr) * 2016-07-21 2019-03-13 Delamare Sovra Procédé de fabrication en série d'outils de polissage de qualité optique
EP3272458B1 (fr) * 2016-07-21 2019-03-27 Delamare Sovra Procédé de fabrication en série d'outils de polissage de qualité optique
EP3272457B1 (fr) * 2016-07-21 2019-03-27 Delamare Sovra Procédé de fabrication en série d'outils à polir de qualité optique
KR101904322B1 (ko) * 2017-01-23 2018-10-04 에스케이씨 주식회사 연마패드 및 이의 제조방법
US10569383B2 (en) * 2017-09-15 2020-02-25 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. Flanged optical endpoint detection windows and CMP polishing pads containing them
CN108818300A (zh) * 2018-08-03 2018-11-16 成都时代立夫科技有限公司 一种分体式窗口cmp抛光垫的制备方法及cmp抛光垫
KR20210094024A (ko) * 2018-11-27 2021-07-28 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 폴리싱 패드 및 시스템과 이의 제조 및 사용 방법
US11633830B2 (en) * 2020-06-24 2023-04-25 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. CMP polishing pad with uniform window
CN112757153B (zh) * 2021-03-09 2022-07-12 万华化学集团电子材料有限公司 一种多结构体化学机械抛光垫、制造方法及其应用

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5433651A (en) * 1993-12-22 1995-07-18 International Business Machines Corporation In-situ endpoint detection and process monitoring method and apparatus for chemical-mechanical polishing
US5893796A (en) 1995-03-28 1999-04-13 Applied Materials, Inc. Forming a transparent window in a polishing pad for a chemical mechanical polishing apparatus
DE60035341D1 (de) * 1999-03-31 2007-08-09 Nikon Corp Polierkörper, poliermaschine, poliermaschinenjustierverfahren, dicken- oder endpunkt-messverfahren für die polierte schicht, herstellungsverfahren eines halbleiterbauelementes
US6524164B1 (en) 1999-09-14 2003-02-25 Applied Materials, Inc. Polishing pad with transparent window having reduced window leakage for a chemical mechanical polishing apparatus
JP2003133270A (ja) * 2001-10-26 2003-05-09 Jsr Corp 化学機械研磨用窓材及び研磨パッド
CN1639848A (zh) * 2002-08-30 2005-07-13 东丽株式会社 研磨垫、平台孔盖及研磨装置和研磨方法及半导体器件的制造方法
KR100532440B1 (ko) * 2003-06-05 2005-11-30 삼성전자주식회사 윈도로의 유체의 침투를 막는 실링 장벽부를 가지는 화학기계적 연마 장비에 사용되는 연마 패드
US7731568B2 (en) * 2004-03-11 2010-06-08 Toyo Tire & Rubber Co., Ltd. Polishing pad and semiconductor device manufacturing method
US7204742B2 (en) * 2004-03-25 2007-04-17 Cabot Microelectronics Corporation Polishing pad comprising hydrophobic region and endpoint detection port
US7871309B2 (en) * 2004-12-10 2011-01-18 Toyo Tire & Rubber Co., Ltd. Polishing pad
US7226339B2 (en) 2005-08-22 2007-06-05 Applied Materials, Inc. Spectrum based endpointing for chemical mechanical polishing
US7210980B2 (en) 2005-08-26 2007-05-01 Applied Materials, Inc. Sealed polishing pad, system and methods
JP2007260827A (ja) * 2006-03-28 2007-10-11 Toyo Tire & Rubber Co Ltd 研磨パッドの製造方法
US8083570B2 (en) * 2008-10-17 2011-12-27 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. Chemical mechanical polishing pad having sealed window
US8662957B2 (en) 2009-06-30 2014-03-04 Applied Materials, Inc. Leak proof pad for CMP endpoint detection
US9446497B2 (en) * 2013-03-07 2016-09-20 Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. Broad spectrum, endpoint detection monophase olefin copolymer window with specific composition in multilayer chemical mechanical polishing pad

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