FR3002874A1 - Feutre de polissage mecano-chimique multicouche avec fenetre de detection de point final a large spectre - Google Patents

Feutre de polissage mecano-chimique multicouche avec fenetre de detection de point final a large spectre Download PDF

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David B James
Mary A Leugers
Marty Degroot
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Rohm and Haas Electronic Materials CMP Holdings Inc
Dow Global Technologies LLC
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Abstract

La présente invention concerne un feutre de polissage mécanochimique multicouche comprenant : une couche de polissage ayant une surface de polissage, une ouverture de chambrage, une région d'interface de couche de polissage parallèle à la surface de polissage ; une couche de sous-feutre poreuse ayant une surface inférieure et une région d'interface de couche de sous-feutre poreuse parallèle à la surface inférieure ; et, un bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre comprenant un polymère d'addition d'oléfine cyclique ; où le bloc de fenêtre présente une composition chimique uniforme sur son épaisseur ; où la région d'interface de couche de polissage et la région d'interface de couche de sous-feutre poreuse forment une région coextensive ; où le feutre de polissage mécano-chimique multicouche a une ouverture traversante qui s'étend de la surface de polissage à la surface inférieure de la couche de sous-feutre poreuse ; où l'ouverture de chambrage s'ouvre sur la surface de polissage, agrandit l'ouverture traversante et forme un rebord ; et, où le bloc de fenêtre est disposé dans l'ouverture de chambrage.

Description

Feutre de polissage mécano-chimique multicouche avec fenêtre de détection de point final à large spectre La présente invention concerne généralement le domaine des 5 feutres de polissage mécano-chimique. En particulier, la présente invention concerne des feutres de polissage mécano-chimiques multicouches ayant un bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre enfichable ; où le bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre présente une perte spectrale 40 %. La présente invention 10 concerne en outre un procédé de polissage mécano-chimique d'un substrat utilisant un feutre de polissage mécano-chimique multicouche avec un bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre enfichable ; où le bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre présente une perte spectrale 5_ 40 %. 15 La planarisation mécano-chimique, ou polissage mécano-chimique (CMP), est une technique courante utilisée pour aplanir ou polir des pièces de fabrication telles que des plaques (« wafers ») de semi-conducteur. Dans le CMP conventionnel, un support de plaque, ou tête de polissage, est installé sur un ensemble de support. La tête de polissage maintient la 20 plaque en contact avec une couche de polissage d'un feutre de polissage qui est installé sur une table ou une platine dans un appareil CMP. L'ensemble de support applique une pression contrôlable entre la plaque et le feutre de polissage. Un milieu de polissage est facultativement distribué sur le feutre de polissage et s'écoule dans l'espacement entre la 25 plaque et la couche de polissage. Pour effectuer le polissage, le feutre de polissage et la plaque tournent typiquement l'un par rapport à l'autre. La surface de la plaque est polie et aplanie par l'action chimique et mécanique de la couche de polissage et du milieu de polissage sur la surface. 3002 874 2 Une étape importante dans la planarisation d'une plaque est la détermination d'un point final du processus. Un procédé in situ populaire pour la détection de point final met en oeuvre la production d'un feutre de polissage avec une fenêtre, qui est transparente pour sélectionner des longueurs d'onde de lumière afin de faciliter l'utilisation de techniques optiques de détermination de point final. Les techniques optiques de détermination de point final in situ peuvent être divisées en deux catégories de base : (1) surveillance du signal optique réfléchi à une longueur d'onde unique ou (2) surveillance du signal optique réfléchi à des longueurs d'onde multiples. Les longueurs d'onde typiques utilisées pour la détermination optique de point final comprennent celles dans le spectre visible (par exemple, 400 à 700 nm), le spectre ultraviolet (315 à 400 nm), et le spectre infrarouge (par exemple, 700 à 1000 nm). Dans le brevet U.S. n° 5 433 651, Lustig et al. décrivent un procédé de détection de point final polymère utilisant une longueur d'onde unique dans laquelle la lumière d'une source laser est transmise sur la surface d'une plaque et le signal réfléchi est surveillé. Lorsque la composition à la surface de la plaque change d'un métal à un autre, la réflectivité change. Ce changement de réflectivité est ensuite utilisé pour détecter le point final de polissage. Dans le brevet U.S. n° 6 106 662, Bibby et al. décrivent l'utilisation d'un spectromètre pour acquérir un spectre d'intensité de lumière réfléchie dans la plage visible du spectre optique. Dans des applications de CMP de métal, Bibby et al. décrivent l'utilisation du spectre total pour détecter le point final de polissage.
Afin d'intégrer ces techniques optiques de détermination de point final, des feutres de polissage mécano-chimiques ont été développés ayant des fenêtres. Par exemple, dans le brevet U.S. n° 5 605 760, Roberts décrit un feutre de polissage dans lequel au moins une partie du feutre est transparente à la lumière laser dans une plage de longueurs d'onde. Dans certains des modes de réalisation décrits, Roberts décrit un 3002 874 3 feutre de polissage qui comprend une pièce de fenêtre transparente dans un feutre par ailleurs opaque. La pièce de fenêtre peut être une tige ou un bouchon de polymère transparent dans un feutre de polissage moulé. La tige ou le bouchon peut être moulé par insertion dans le feutre de 5 polissage (c'est-à-dire, une « fenêtre intégrée »), ou peut être installé dans une découpe dans le feutre de polissage après l'opération de moulage (c'est-à-dire, une « fenêtre à bouchon en place »). Les matériaux de polyuréthane à base d'isocyanate aliphatique, tels que ceux décrits dans le brevet U.S. n° 6 984 163 présentent une 10 transmission améliorée de lumière dans un large spectre de lumière. Malheureusement, ces fenêtres en polyuréthane aliphatique ont tendance à ne pas posséder la durabilité requise pour les applications de polissage exigeantes. Les fenêtres conventionnelles de détection de point final à base de 15 polymère présentent souvent une dégradation indésirable après exposition à une lumière ayant une longueur d'onde de 330 à 425 nm. Cela est particulièrement vrai pour les fenêtres de détection de point final polymères dérivées de polyamines aromatiques, qui ont tendance à se décomposer ou jaunir après exposition à de la lumière dans le spectre 20 ultraviolet. Historiquement, des filtres ont parfois été utilisés dans le trajet de la lumière utilisée pour des applications de détection de point final afin d'atténuer la lumière ayant de telles longueurs d'onde avant exposition à la fenêtre de détection de point final. De plus en plus, cependant, il existe une pression pour utiliser une lumière avec des longueurs d'onde plus 25 courtes pour des applications de détection de point final dans les applications de polissage de semi-conducteur afin de faciliter l'obtention de couches de matériau plus minces et de tailles de dispositif plus petites. Un problème associé à l'utilisation de fenêtres enfichable dans des feutres de polissage concerne la fuite de fluide de polissage autour de la 30 fenêtre et dans une couche de sous-feutre poreuse, qui peut conduire à une variabilité indésirable des propriétés de polissage sur la surface du feutre et pendant la durée de vie du feutre. Une approche pour réduire la fuite de fenêtre dans les feutres de polissage est décrite dans le brevet U.S. n° 6 524 164 de Toiles. Toiles décrit un feutre de polissage pour un appareil de polissage mécano- chimique et un procédé de fabrication de celui-ci, où le feutre de polissage a une couche inférieure, 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 empêcher la suspension concentrée du processus de polissage mécano-chimique de pénétrer dans la couche inférieure du feutre de polissage. Afin de réduire les problèmes de délaminage 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-chimiques sont construits par fixation directe d'une couche de polissage à une couche de sous-feutre poreuse, la couche de sous-feutre poreuse étant perméable à différents milieux de polissage (par exemple, une suspension concentrée) utilisés pendant le polissage. L'approche pour réduire la fuite de fenêtre décrite par Toiles ne se prête pas à l'utilisation avec de tels feutres de polissage dans lesquels la construction ne facilite pas l'inclusion d'une couche de matériau imperméable entre la couche de polissage et une couche de sous-feutre poreuse. Une autre approche pour réduire la fuite de fenêtre dans des feutres de polissage est décrite dans le brevet U.S. n° 7 163 437 (Swedek et al.). Swedek et al. décrivent un feutre de polissage qui comprend une couche de polissage ayant une surface de polissage, une couche de support avec une ouverture et une première partie qui est perméable aux liquides, et un agent d'étanchéité qui pénètre dans une deuxième partie de la couche de support adjacente à et entourant l'ouverture de sorte que la deuxième partie soit sensiblement imperméable aux liquides. La deuxième partie dans laquelle le matériau d'étanchéité pénètre présente une compressibilité réduite par rapport au reste de la couche de support. Étant donné que la région d'étanchéité de la fenêtre est dans la piste de polissage, la deuxième partie de même épaisseur à compressibilité réduite agit comme un ralentisseur pendant les opérations de polissage, ce qui conduit à un risque accru de création de défauts de polissage. En conséquence, ce qui est nécessaire est un bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre qui permet l'utilisation de lumière ayant une longueur d'onde <400 nm pour des applications de détection de point final de polissage de substrat, le bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre étant résistant à la dégradation après exposition à cette lumière et présentant la durabilité requise pour les applications de polissage exigeantes. Il existe en outre un besoin continu de nouvelles configurations de feutre de polissage à fenêtre multicouche à faible défectivité, dans lesquelles la fuite de fenêtre dans la couche de sous-feutre est réduite. [1] La présente invention concerne un feutre de polissage mécano-chimique multicouche pour polir un substrat choisi parmi au moins l'un d'un substrat magnétique, un substrat optique et un substrat semiconducteur ; comprenant : une couche de polissage ayant une surface de polissage, une ouverture de chambrage (« counterbore »), un périmètre externe, une région d'interface de couche de polissage parallèle à la surface de polissage et une épaisseur moyenne de région non-interface, Tp-avg, mesurée dans une direction perpendiculaire à la surface de polissage de la surface de polissage à la région d'interface de couche de polissage ; une couche de sous-feutre poreuse ayant une surface inférieure, un périmètre externe et une région d'interface de couche de sous-feutre poreuse parallèle à la surface inférieure ; une couche adhésive sensible à la pression (70); et, un bloc de fenêtre de détection de point 3002 874 6 final à large spectre ayant une épaisseur, Tw, le long d'un axe perpendiculaire à un plan de la surface de polissage ; où le bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre comprend un polymère d'addition d'oléfine cyclique ; où le bloc de fenêtre de détection de point 5 final à large spectre présente une composition chimique uniforme sur son épaisseur, Tw ; où le bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre présente une perte spectrale 5._ 40 % ; où la région d'interface de couche de polissage et la région d'interface de couche de sous-feutre poreuse forment une région coextensive ; où la région coextensive fixe la 10 couche de polissage à la couche de sous-feutre poreuse sans l'utilisation d'un adhésif de laminage ; où la couche adhésive sensible à la pression (70) est appliquée sur la surface inférieure de la couche de sous-feutre poreuse ; où le feutre de polissage mécano-chimique multicouche a une ouverture traversante qui s'étend de la surface de polissage à la surface 15 inférieure de la couche de sous-feutre poreuse ; où l'ouverture de chambrage s'ouvre sur la surface de polissage, agrandit l'ouverture traversante et forme un rebord ; où l'ouverture de chambrage a une profondeur moyenne, Do_avg, d'un plan de la surface de polissage au rebord, mesurée dans une direction perpendiculaire à la surface de 20 polissage ; où la profondeur moyenne, Do_avg, est inférieure à l'épaisseur moyenne de région non-interface, Tp-avg ; où le bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre est disposé dans l'ouverture de chambrage ; où le bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre est fixé à la couche de polissage ; et, où la surface de polissage 25 est adaptée pour polir le substrat. [2] La présente invention concerne un feutre de polissage mécano-chimique multicouche selon [1] où le bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre comprend _?. 90 % en poids de polymère d'addition d'oléfine cyclique ; où le bloc de fenêtre de détection de point final à large 30 spectre comprend < 1 ppm d'halogène ; où le bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre comprend < 1 capsule de polymère remplie de liquide ; et, où le bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre a une épaisseur moyenne, Tw_avg, le long d'un axe perpendiculaire au plan de la surface de polissage de 5 à 75 mil. [3] La présente invention concerne un feutre de polissage mécano- chimique multicouche selon [1] ou [2] ; où le polymère d'addition d'oléfine cyclique est produit par polymérisation d'au moins un monomère alicyclique ; où l'au moins un monomère alicyclique est choisi dans le groupe constitué de monomères alicycliques ayant une double liaison endocyclique et monomères alicycliques ayant une double liaison exocyclique. [4] La présente invention concerne un feutre de polissage mécano-chimique multicouche selon l'un quelconque de [1] à [3] ; où les monomères alicycliques ayant une double liaison endocyclique sont choisis dans le groupe constitué des norbornène ; tricyclodécène ; dicyclopentadiène ; tétracyclododécène ; hexacycloheptadécène ; tricycloundécène ; pentacyclohexadécène ; éthylidène-norbornène ; vinylnorbornène ; norbornadiène ; alkylnorbornènes ; cyclopentène ; cyclopropène ; cyclobutène ; cyclohexène ; cyclopentadiène ; cyclohexadiène ; cyclooctatriène ; et, indène ; et, où les monomères alicycliques ayant une double liaison exocyclique sont choisis dans le groupe constitué de vinylcyclohexène, vinylcyclohexane, vinylcyclopentane et vinylcyclopentène . [5] La présente invention concerne un feutre de polissage mécano- chimique multicouche selon [1] ou [2] ; où le polymère d'addition d'oléfine cyclique est produit par copolymérisation d'au moins un monomère alicyclique et au moins un monomère d'oléfine acyclique ; [6] La présente invention concerne un feutre de polissage mécano-chimique multicouche selon [5] ; où l'au moins un monomère alicyclique 30 est choisi dans le groupe constitué d'un monomère alicyclique ayant une 3 0 02 8 74 8 double liaison endocyclique et un monomère alicyclique ayant une double liaison exocyclique ; où les monomères alicycliques ayant une double liaison endocyclique sont choisis dans le groupe constitué des norbornène ; tricyclodécène ; dicyclopentadiène ; tétracyclododécène ; 5 hexacycloheptadécène ; tricycloundécène ; pentacyclohexadécène ; éthylidène-norbornène ; vinylnorbornène ; norbornadiène ; alkylnorbornènes ; cyclopentène ; cyclopropène ; cyclobutène ; cyclohexène ; cyclopentadiène ; cyclohexadiène ; cyclooctatriène ; et, indène ; où les monomères alicycliques ayant une double liaison 10 exocyclique sont choisis dans le groupe constitué des vinylcyclohexène, vinylcyclohexane, vinylcyclopentane et vinylcyclopentène ; et, où l'au moins un monomère d'oléfine acyclique est choisi dans le groupe constitué des éthylène ; propylène ; 1-butène ; isobutène ; 2-butène ; 1-pentène ; 1-hexène ; 1-heptène ; 1-octène ; 1-nonène ; 1-décène ; 15 2-méthy1-1-propène ; 3-méthy1-1-pentène ; 4-méthy1-1-pentène ; 2-butène ; butadiène ; isoprène ; 1,3-pentadiène ; 1,4-pentadiène ; 1,3-hexadiène ; 1,4-hexadiène ; 1,5-hexadiène ; 1,5-heptadiène ; 1,6-heptadiène ; 1,6-octadiène ; 1,7-octadiène ; et, 1,9-décadiène . [7] La présente invention concerne un feutre de polissage mécano- 20 chimique multicouche selon l'un quelconque de [1] à [6] ; où le polymère d'addition d'oléfine cyclique est représenté par une formule choisie dans le groupe constitué de H2 C -C H2 (I) - y , où y est 20 à 20 000 ; et, où RI- et R2 sont chacun indépendamment 25 choisis dans le groupe constitué de H, un groupe hydroxyle, un groupe 3002 874 9 alkyle en Ci40, un groupe hydroxyalkyle en C1_10, un groupe alcoxyle en C1_10, un groupe alcoxyalkyle en C1_10, un groupe carboxyalkyle en Ci_10, un groupe alcoxycarbonyle en Ci_io et un groupe alkylcarbonyle en C1-10 ; (II) 5 où le rapport de a:b est 0,5:99,5 à 30:70; où R3 est choisi dans le groupe choisi parmi H et un groupe alkyle en C1_10 ; et, où R4 et R5 sont chacun indépendamment choisis dans le groupe constitué de H, un groupe hydroxyle, un groupe alkyle en C1_10, un groupe hydroxyalkyle en C1_10, un groupe alcoxyle en C1_10, un groupe alcoxyalkyle en C1_10, un groupe 10 carboxyalkyle en C1_10, un groupe alcoxycarbonyle en C1_10 et un groupe alkylcarbonyle en C110; - - (III) où le rapport de c:d dans le copolymère d'addition d'oléfine cyclique est 0,5:99,5 à 50:50 ; où R6 est choisi dans le groupe choisi parmi H et un 15 groupe alkyle en C110; et, où R7 et R8 sont chacun indépendamment choisis dans le groupe constitué de H, un groupe hydroxyle, un groupe alkyle en Ci_io, un groupe hydroxyalkyle en C1_10, un groupe alcoxyle en C1_10, un groupe alcoxyalkyle en C1_10, un groupe carboxyalkyle en C1_10, un groupe alcoxycarbonyle en C1_10 et un groupe alkylcarbonyle en C110; et, - 3002 874 10 où h est 20 à 20 000; et, où R9 et R1° sont chacun indépendamment choisis dans le groupe constitué de H, un groupe hydroxyle, un groupe alkyle en C1_10, un groupe hydroxyalkyle en CH0, un 5 groupe alcoxyle en C1_10, un groupe alcoxyalkyle en C1_10, un groupe carboxyalkyle en C1_10, un groupe alcoxycarbonyle en CH0 et un groupe alkylcarbonyle en C1-10. La présente invention concerne un feutre de polissage mécano-chimique multicouche pour polir un substrat choisi parmi au moins l'un 10 d'un substrat magnétique, un substrat optique et un substrat semiconducteur ; comprenant : une couche de polissage ayant une surface de polissage, une ouverture de chambrage, un périmètre externe, une région d'interface de couche de polissage parallèle à la surface de polissage et une épaisseur moyenne de région non-interface, Tp-avg, mesurée dans une 15 direction perpendiculaire à la surface de polissage de la surface de polissage à la région d'interface de couche de polissage ; une couche de sous-feutre poreussensible à la pressione ayant une surface inférieure, un périmètre externe et une région d'interface de couche de sous-feutre poreuse parallèle à la surface inférieure ; une couche adhésive sensible à 20 la pression ; et, un bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre ayant une épaisseur, Tw, le long d'un axe perpendiculaire à un plan de la surface de polissage ; où le bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre comprend .k 90 % en poids de polymère d'addition d'oléfine cyclique ; où le polymère d'addition d'oléfine cyclique 25 est produit par polymérisation d'au moins un monomère alicyclique ; où l'au moins un monomère alicyclique est choisi dans le groupe constitué de monomères alicycliques ayant une double liaison endocyclique et monomères alicycliques ayant une double liaison exocyclique ; où les monomères alicycliques ayant une double liaison endocyclique sont choisis dans le groupe constitué des norbornène ; tricyclodécène ; dicyclopentadiène ; tétracyclododécène ; hexacycloheptadécène ; tricycloundécène ; pentacyclohexadécène ; éthylidène-norbornène ; vinylnorbornène ; norbornadiène ; alkylnorbornènes ; cyclopentène ; cyclopropène ; cyclobutène ; cyclohexène ; cyclopentadiène ; cyclohexadiène ; cyclooctatriène ; et, indène ; et, où les monomères alicycliques ayant une double liaison exocyclique sont choisis dans le groupe constitué de vinylcyclohexène, vinylcyclohexane, vinylcyclopentane et vinylcyclopentène ; où le bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre comprend < 1 ppm d'halogène ; où le bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre comprend < 1 capsule de polymère remplie de liquide ; et, où le bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre a une épaisseur moyenne, Tw_avg, le long d'un axe perpendiculaire au plan de la surface de polissage de 5 à 75 mil ; où le bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre présente une perte spectrale 5_ 40 °A) ; où la région d'interface de couche de polissage et la région d'interface de couche de sous-feutre poreuse forment une région coextensive ; où la région coextensive fixe la couche de polissage à la couche de sous-feutre poreuse sans l'utilisation d'un adhésif de laminage ; où la couche adhésive sensible à la pression est appliquée sur la surface inférieure de la couche de sous-feutre poreuse ; où le feutre de polissage mécano-chimique multicouche a une ouverture chambrage qui s'étend de la surface de polissage à la surface inférieure de la couche de sous-feutre poreuse ; où l'ouverture de chambrage s'ouvre sur la surface de polissage, agrandit l'ouverture chambrage et forme un rebord ; où l'ouverture de chambrage a une profondeur moyenne, Do_avg, d'un plan de la surface de polissage au rebord, mesurée dans une direction perpendiculaire à la surface de polissage ; où la profondeur moyenne, Do_avg, est inférieure à l'épaisseur moyenne de région non-interface, Tp-avg ; où le bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre est disposé dans l'ouverture de chambrage ; où le bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre est fixé à la couche de polissage ; et, où la surface de polissage est adaptée pour polir le substrat. La présente invention concerne également un feutre de polissage mécano-chimique multicouche pour polir un substrat choisi parmi au moins l'un d'un substrat magnétique, un substrat optique et un substrat semi-conducteur ; comprenant : une couche de polissage ayant une surface de polissage, une ouverture de chambrage, un périmètre externe, une région d'interface de couche de polissage parallèle à la surface de polissage et une épaisseur moyenne de région non-interface, Tp-avg, mesurée dans une direction perpendiculaire à la surface de polissage de la surface de polissage à la région d'interface de couche de polissage ; une couche de sous-feutre poreuse ayant une surface inférieure, un périmètre externe et une région d'interface de couche de sous-feutre poreuse parallèle à la surface inférieure ; une couche adhésive sensible à la pression ; et, un bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre ayant une épaisseur, Tw, le long d'un axe perpendiculaire à un plan de la surface de polissage ; où le bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre comprend un polymère d'addition d'oléfine cyclique ; où le polymère d'addition d'oléfine cyclique est produit par copolymérisation d'au moins un monomère alicyclique et au moins un monomère d'oléfine acyclique ; où l'au moins un monomère alicyclique est choisi dans le groupe constitué d'un monomère alicyclique ayant une double liaison endocyclique et un monomère alicyclique ayant une double liaison exocyclique ; où les monomères alicycliques ayant une double liaison endocyclique sont choisis dans le groupe constitué des norbornène ; tricyclodécène ; dicyclopentadiène ; tétracyclododécène ; 3002 874 13 hexacycloheptadécène ; tricycloundécène ; pentacyclohexadécène ; éthylidène-norbornène ; vinylnorbornène ; norbornadiène ; alkylnorbornènes ; cyclopentène ; cyclopropène ; cyclobutène ; cyclohexène ; cyclopentadiène ; cyclohexadiène ; cyclooctatriène ; et, 5 indène ; où les monomères alicycliques ayant une double liaison exocyclique sont choisis dans le groupe constitué des vinylcyclohexène, vinylcyclohexane, vinylcyclopentane et vinylcyclopentène ; et, où l'au moins un monomère d'oléfine acyclique est choisi dans le groupe constitué des éthylène ; propylène ; 1-butène ; isobutène ; 2-butène ; 1-pentène ; 10 1-hexène ; 1-heptène ; 1-octène ; 1-nonène ; 1-décène ; 2-méthy1-1-propène ; 3-méthy1-1-pentène ; 4-méthy1-1-pentène ; 2-butène ; butadiène ; isoprène ; 1,3-pentadiène ; 1,4-pentadiène ; 1,3-hexadiène ; 1,4-hexadiène ; 1,5-hexadiène ; 1,5-heptadiène ; 1,6-heptadiène ; 1,6-octadiène ; 1,7-octadiène ; et, 1,9-décadiène ; où le 15 bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre présente une composition chimique uniforme sur son épaisseur, Tw ; où le bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre présente une perte spectrale 5_ 40 %; où la région d'interface de couche de polissage et la région d'interface de couche de sous-feutre poreuse forment une région 20 coextensive ; où la région coextensive fixe la couche de polissage à la couche de sous-feutre poreuse sans l'utilisation d'un adhésif de laminage ; où la couche adhésive sensible à la pression est appliquée sur la surface inférieure de la couche de sous-feutre poreuse ; où le feutre de polissage mécano-chimique multicouche a une ouverture chambrage qui s'étend de 25 la surface de polissage à la surface inférieure de la couche de sous-feutre poreuse ; où l'ouverture de chambrage s'ouvre sur la surface de polissage, agrandit l'ouverture chambrage et forme un rebord ; où l'ouverture de chambrage a une profondeur moyenne, Do_avg, d'un plan de la surface de polissage au rebord, mesurée dans une direction perpendiculaire à la 30 surface de polissage ; où la profondeur moyenne, Do_avg, est inférieure à l'épaisseur moyenne de région non-interface, Tp-avg ; où le bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre est disposé dans l'ouverture de chambrage ; où le bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre est fixé à la couche de polissage ; et, où la surface de polissage est adaptée pour polir le substrat. La présente invention concerne un feutre de polissage mécano-chimique multicouche pour polir un substrat choisi parmi au moins l'un d'un substrat magnétique, un substrat optique et un substrat semiconducteur ; comprenant : une couche de polissage ayant une surface de polissage, une ouverture de chambrage, un périmètre externe, une région d'interface de couche de polissage parallèle à la surface de polissage et une épaisseur moyenne de région non-interface, Tp-avg, mesurée dans une direction perpendiculaire à la surface de polissage de la surface de polissage à la région d'interface de couche de polissage ; une couche de sous-feutre poreuse ayant une surface inférieure, un périmètre externe et une région d'interface de couche de sous-feutre poreuse parallèle à la surface inférieure ; une couche adhésive sensible à la pression ; et, un bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre ayant une épaisseur, Tw, le long d'un axe perpendiculaire à un plan de la surface de polissage ; où le bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre comprend un polymère d'addition d'oléfine cyclique ; où le polymère d'addition d'oléfine cyclique est représenté par une formule choisie dans le groupe constitué de (I) 3002 874 15 où y est 20 à 20 000 ; et, où RI- et R2 sont chacun indépendamment choisis dans le groupe constitué de H, un groupe hydroxyle, un groupe alkyle en C1_10, un groupe hydroxyalkyle en C1-10, un groupe alcoxy en C140, un groupe alcoewalkyle en C1_10, un groupe carboxyalkyle en CH0, un 5 groupe alcoxycarbonyle en Cl..10 et un groupe alkylcarbonyle en C1_10 ; (II) où le rapport de a:b est 0,5:99,5 à 30:70; où R3 est choisi dans le groupe choisi parmi H et un groupe alkyle en C1_10 ; et, où R4 et R5 sont chacun indépendamment choisis dans le groupe constitué de H, un groupe 10 hydroxyle, un groupe alkyle en C1_10, un groupe hydroxyalkyle en C1.10, un groupe alcoxy en C140, un groupe alcoxyalkyle en Cl_10, un groupe carboxyalkyle en Ci_10, un groupe alcoxycarbonyle en C1.10 et un groupe alkylcarbonyle en C1-10 ; (III) 15 où le rapport de c:d dans le copolymère d'addition d'oléfine cyclique est 0,5:99,5 à 50:50 ; où R6 est choisi dans le groupe choisi parmi H et un groupe alkyle en CH0 ; et, où R7 et R8 sont chacun indépendamment choisis dans le groupe constitué de H, un groupe hydroxyle, un groupe alkyle en CF.10, un groupe hydroxyalkyle en C1_10, un groupe alcoxy en C1_10, un groupe alcoxplkyle en C1_10, un groupe carboxyalkyle en C1_10, un groupe alcoxycarbonyle en C1_10 et un groupe alkylcarbonyle en C10; et, H2 H2 C C (IV) h où h est 20 à 20 000; et, où R9 et R1° sont chacun indépendamment choisis dans le groupe constitué de H, un groupe hydroxyle, un groupe alkyle en C1_10, un groupe hydroxyalkyle en C1_10, un groupe alcoxy en C1_10, un groupe alcoxyalkyle en Ci_io, un groupe carboxyalkyle en Ci_10, un groupe alcoxycarbonyle en C1_10 et un groupe alkylcarbonyle en C110; où le bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre présente une composition chimique uniforme sur son épaisseur, Tw ; où le bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre présente une perte spectrale 40 % ; où la région d'interface de couche de polissage et la région d'interface de couche de sous-feutre poreuse forment une région coextensive ; où la région coextensive fixe la couche de polissage à la couche de sous-feutre poreuse sans l'utilisation d'un adhésif de laminage ; où la couche adhésive sensible à la pression est appliquée sur la surface inférieure de la couche de sous-feutre poreuse ; où le feutre de polissage mécano-chimique multicouche a une ouverture chambrage qui s'étend de la surface de polissage à la surface inférieure de la couche de sous-feutre poreuse ; où l'ouverture de chambrage s'ouvre sur la surface de polissage, agrandit l'ouverture chambrage et forme un rebord ; où l'ouverture de chambrage a une profondeur moyenne, Do_avg, d'un plan de la surface de polissage au rebord, mesurée dans une direction perpendiculaire à la surface de polissage ; où la profondeur moyenne, Do_avg, est inférieure à l'épaisseur moyenne de région non-interface, Tp-avg ; où le bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre est disposé dans l'ouverture de chambrage ; où le bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre est fixé à la couche de polissage ; et, où la surface de polissage est adaptée pour polir le substrat. [8] La présente invention concerne un procédé pour fabriquer un feutre de polissage mécano-chimique multicouche pour polir un substrat choisi parmi au moins l'un d'un substrat magnétique, un substrat optique et un substrat semi-conducteur ; comprenant : la production d'une couche de polissage ayant une surface de polissage adapté pour polir le substrat, un périmètre externe, une région d'interface de couche de polissage parallèle à la surface de polissage et une épaisseur moyenne de région non-interface, Tp-avg, mesurée dans une direction perpendiculaire à la surface de polissage de la surface de polissage à la région d'interface de couche de polissage ; la production d'une couche de sous-feutre poreuse ayant une surface inférieure, un périmètre externe et une région d'interface de couche de sous-feutre poreuse parallèle à la surface inférieure ; la production d'une couche adhésive sensible à la pression; la production d'un bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre comprenant un polymère d'addition d'oléfine cyclique ; l'interfaçage de la couche de polissage et la couche de sous-feutre poreuse de manière à former un empilage, où le périmètre externe de la couche de polissage coïncide avec le périmètre externe de la couche de sous-feutre poreuse et où la région d'interface de couche de polissage et la région d'interface de couche de sous-feutre poreuse forment une région coextensive ; la production d'une ouverture traversante qui s'étend à travers l'empilage de la surface de polissage à la surface inférieure ; la production d'une ouverture de chambrage qui s'ouvre sur la surface de polissage, agrandit l'ouverture traversante et forme un rebord ; où l'ouverture de chambrage a une profondeur moyenne, Do_avg, d'un plan de la surface de polissage au rebord, mesurée dans une direction perpendiculaire à la surface de polissage ; où la profondeur moyenne, Do_avg, est inférieure à l'épaisseur moyenne de région non-interface, Tp-avg ; la disposition du bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre dans l'ouverture de chambrage et la fixation du bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre à la couche de polissage ; et, l'application de la couche adhésive sensible à la pression sur la surface inférieure de la couche de sous-feutre poreuse. [9] La présente invention concerne un procédé pour fabriquer un feutre selon [8], comprenant en outre : la production d'une surface de couplage ; la production d'une matrice avec un élément surélevé correspondant à la région densifiée irréversiblement affaissée ; le placement de l'empilage sur la surface de couplage et la pression de la matrice contre l'empilage de manière à générer une force de compression critique sur une région de l'empilage correspondant au périmètre externe de la couche de sous-feutre poreuse, où l'amplitude de la force de compression critique est suffisante pour former une région densifiée irréversiblement affaissée dans la couche de sous-feutre poreuse le long du périmètre externe de la couche de sous-feutre poreuse. [10] La présente invention concerne un procédé de polissage d'un substrat, comprenant : la production d'un substrat choisi parmi au moins l'un d'un substrat magnétique, un substrat optique et un substrat semi- conducteur ; la production d'un feutre de polissage mécano-chimique multicouche de l'un quelconque de [1] à 17]; la production 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 ; où la perméation du milieu de polissage dans la couche de sous-feutre poreuse est inhibée par la couche de polissage et la région densifiée irréversiblement affaissée.
Brève description des dessins La figure 1 est une représentation d'une vue en perspective d'un feutre de polissage mécano-chimique multicouche de la présente invention.
La figure 2 est une représentation d'une vue tronquée en coupe transversale d'un feutre de polissage mécano-chimique multicouche de la présente invention. La figure 3 est une vue plane de haut d'un feutre de polissage mécano-chimique multicouche de la présente invention.
La figure 4 est une vue en perspective de côté d'une couche de polissage de la présente invention. La figure 5 est une vue en élévation de côté d'une coupe transversale d'une couche de polissage d'un feutre de polissage mécano-chimique multicouche de la présente invention.
La figure 6 est une vue en élévation de côté d'un bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre. Description détaillée Le terme « épaisseur totale moyenne, Tr_avg » dans le présent contexte et dans les revendications annexées en référence à un feutre de polissage mécano-chimique multicouche ayant une surface de polissage désigne l'épaisseur moyenne du feutre de polissage mécano-chimique multicouche mesurée dans une direction normale par rapport à la surface de polissage.
Le terme « milieu de polissage » dans le présent contexte et dans les revendications annexées comprend des solutions de polissage contenant des particules et des solutions ne contenant pas de particules, telles que des solutions de polissage sans abrasif et à liquide réactif. Le terme « section transversale sensiblement circulaire » dans le 30 présent contexte et dans les revendications annexées en référence à un 3002 874 20 feutre de polissage mécano-chimique multicouche (10) signifie que le plus grand rayon, r, de la section transversale de l'axe central (12) au périmètre externe (15) de la surface de polissage (14) de la couche de polissage (20) est 5, 20 % plus long que le rayon le plus court, r, de la 5 section transversale de l'axe central (12) au périmètre externe (15) de la surface de polissage (14). (Voir figure 1). Le terme « poly(uréthane) » dans le présent contexte et dans les revendications annexées comprend (a) des polyuréthanes formés par la réaction de (i) des isocyanates et (ii) des polyols (comprenant des diols) ; 10 et, (b) un poly(uréthane) formé par la réaction de (i) des 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 » dans le présent contexte et dans les revendications annexées désigne un matériau poreux qui, lorsqu'il 15 est soumis à une force de compression critique s'affaisse en formant un matériau densifié (c'est-à-dire, moins poreux). Le terme « force de compression critique », dans le présent contexte et dans les revendications annexées, fait référence une force de compression suffisante pour affaisser un matériau poreux broyable donné. 20 II apparaîtra à l'homme du métier que l'amplitude de la force de compression critique dépend de différents facteurs comprenant la température du matériau poreux broyable. De plus, il apparaîtra à l'homme du métier que l'amplitude de la force de compression critique dépend du type de force appliqué au matériau poreux broyable (c'est-à- 25 dire, une force statique ou une force dynamique). Le terme « sensiblement imperméable à l'eau » dans le présent contexte et dans les revendications annexées en référence à la couche de polissage signifie que l'eau distribuée sur la surface de polissage dans des conditions atmosphériques ne traverse pas la couche de polissage par 3002 874 21 perméation jusqu'à la couche de sous-feutre poreuse pendant au moins 24 heures. Le terme « sans halogène », dans le présent contexte et dans les revendications annexées, en référence à un bloc de fenêtre de détection 5 de point final à large spectre signifie que le bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre contient une concentration d'halogène < 100 ppm. Le terme « sans liquide », dans le présent contexte et dans les revendications annexées en référence à un bloc de fenêtre de détection de 10 point final à large spectre signifie que le bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre contient < 0,001 % en poids de matériau dans un état liquide dans des conditions atmosphériques. Le terme « capsule de polymère remplie de liquide » dans le présent contexte et dans les revendications annexées fait référence à un 15 matériau comprenant une coque de polymère entourant un noyau liquide. Le terme « sans capsule de polymère remplie de liquide », dans le présent contexte et dans les revendications annexées en référence à un bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre signifie que le bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre contient 20 < 1 capsule de polymère remplie de liquide. Le terme « perte spectrale », dans le présent contexte et dans les revendications annexées en référence à un matériau donné est déterminé en utilisant l'équation suivante SL = I (TL300 + Tl-soo) / 2 I 25 où SL est la valeur absolue de la perte spectrale (en °/0) ; TL300 est la perte de transmission à 300 nm ; et TL800 est la perte de transmission à 800 nm. Le terme « perte de transmission à À » ou « TLÀ », dans le présent contexte et dans les revendications annexées, en référence à un matériau donné est déterminé en utilisant l'équation suivante 3002 874 22 TLÀ = 100 * ((PATLÀ - ITLÀ) / ITLÀ) où À est la longueur d'onde de lumière ; TLÀ est la perte de transmission à À (en %) ; PATLÀ est la transmission de lumière avec une longueur d'onde À à travers un échantillon du matériau donné mesurée en 5 utilisant un spectromètre après l'abrasion de l'échantillon dans les conditions présentement décrites dans les exemples selon l'ASTM D1044- 08 ; et, ITLÀ est la transmission de lumière à une longueur d'onde À à travers l'échantillon mesurée en utilisant un spectromètre avant l'abrasion de l'échantillon selon l'ASTM D1044-08. 10 Le terme « perte de transmission à 300 nm » ou « TL300 » dans le présent contexte et dans les revendications annexées en référence à un matériau donné est déterminé en utilisant l'équation suivante TL300 = 100 * ((PATL300 - ITL300) / ITL300) où TL300 est la perte de transmission à 300 nm (en °/0) ; PATL300 est 15 la transmission de lumière à une longueur d'onde de 300 nm à travers un échantillon du matériau donné mesurée en utilisant un spectromètre après l'abrasion de l'échantillon dans les conditions présentement décrites dans les exemples selon l'ASTM D1044-08 ; et, ITL300 est la transmission de lumière à une longueur d'onde de 300 nm à travers l'échantillon mesurée 20 en utilisant un spectromètre avant abrasion de l'échantillon selon l'ASTM D1044-08. Le terme « perte de transmission à 800 nm » ou « TL800 » dans le présent contexte et dans les revendications annexées en référence à un matériau donné est déterminé en utilisant l'équation suivante 25 TL800 = 100 * ((PATL800 - ITI-soo) / 111-800) où TL800 est la perte de transmission à 800 nm (en °A)) ; PATL800 est la transmission de lumière à une longueur d'onde de 800 nm à travers un échantillon du matériau donné mesurée en utilisant un spectromètre après l'abrasion de l'échantillon dans les conditions présentement décrites dans 30 les exemples selon l'ASTM D1044-08; et, ITL800 est la transmission de 3002 874 23 lumière à une longueur d'onde de 800 nm à travers l'échantillon mesurée en utilisant un spectromètre avant l'abrasion de l'échantillon selon l'ASTM D1044-08. Le feutre de polissage mécano-chimique multicouche (10) de la 5 présente invention est de préférence adapté pour rotation autour d'un axe central (12). (Voir figure 1). De préférence, la surface de polissage (14) de la couche de polissage (20) est dans un plan (28) perpendiculaire à l'axe central (12). Le feutre de polissage mécano-chimique multicouche (10) est facultativement adapté pour rotation dans un plan (28) qui est à un angle, 10 y, de 85 à 95° par rapport à l'axe central (12), de préférence, de 900 par rapport à l'axe central (12). De préférence, la couche de polissage (20) a une surface de polissage (14) qui a une section transversale sensiblement circulaire perpendiculaire à l'axe central (12). De préférence, le rayon, r, de la section transversale de la surface de polissage (14) perpendiculaire à 15 l'axe central (12) varie de 20 % pour la section transversale, plus préférablement de ._. 10 % pour la section transversale. Le feutre de polissage mécano-chimique multicouche de la présente invention est spécifiquement conçu pour faciliter le polissage d'un substrat choisi parmi au moins l'un d'un substrat magnétique, un substrat optique 20 et un substrat semi-conducteur. De préférence, le feutre de polissage mécano-chimique multicouche (10) de la présente invention, comprend : une couche de polissage (20) ayant une surface de polissage (14), une ouverture de chambrage (40), un périmètre externe (21), une région d'interface de couche de polissage 25 (24) parallèle à la surface de polissage (14) et une épaisseur moyenne de région non-interface, Tp-avg, mesurée dans une direction perpendiculaire à la surface de polissage (14) de la surface de polissage (14) à la région d'interface de couche de polissage (24) ; une couche de sous-feutre poreuse (50) ayant une surface inférieure (55), un périmètre externe (52) 30 et une région d'interface de couche de sous-feutre poreuse (27) parallèle à la surface inférieure (55) ; une couche adhésive sensible à la pression (70) ; et, un bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre (30) ; (de préférence un bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre a une épaisseur, Tw, le long d'un axe perpendiculaire à un plan de la surface de polissage ; où le bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre comprend un polymère d'addition d'oléfine cyclique ; où le bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre présente une composition chimique uniforme sur son épaisseur, Tw ; où le bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre présente une perte spectrale _. 40 °/0) où la région d'interface de couche de polissage et la région d'interface de couche de sous-feutre poreuse forment une région coextensive (25) (de préférence, la région coextensive est une région mixte) ; où la région coextensive (25) fixe la couche de polissage (20) à la couche de sous-feutre poreuse (50) sans l'utilisation d'un adhésif de laminage ; où la couche adhésive sensible à la pression (70) est appliquée sur la surface inférieure (55) de la couche de sous-feutre poreuse (50) ; où le feutre de polissage mécano-chimique multicouche (10) a une ouverture traversante (35) qui s'étend de la surface de polissage (14) à la surface inférieure (55) de la couche de sous-feutre poreuse (50) ; où l'ouverture de chambrage (40) s'ouvre sur la surface de polissage (14), agrandit l'ouverture traversante (35) et forme un rebord (45) (de préférence, où le rebord (45) est parallèle à la surface de polissage (14)) ; où l'ouverture de chambrage (40) a une profondeur moyenne, Do_avg, d'un plan (28) de la surface de polissage (14) au rebord (45) mesurée dans une direction perpendiculaire à la surface de polissage (14) ; où la profondeur moyenne, Do,,g, est inférieure à l'épaisseur moyenne de région non-interface, Tp-avg ; où le bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre (30) est disposé dans l'ouverture de chambrage (40) ; où le bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre (30) est 3002 874 25 fixé à la couche de polissage (20) ; et, où la surface de polissage (14) est adaptée pour polir le substrat. (Voir figures 1-5). De préférence, dans le feutre de polissage mécano-chimique multicouche de la présente invention, le périmètre externe (21) de la 5 couche de polissage (20) s'étend au-delà du périmètre externe (52) de la couche de sous-feutre poreuse (50) dans une direction le long du plan (28) de la surface de polissage (14) perpendiculaire à l'axe central (12). De préférence, le périmètre externe (21) de la couche de polissage (20) et le périmètre externe (52) de la couche de sous-feutre poreuse (50) 10 coïncide, où le périmètre externe (21) de la couche de polissage (20) et le périmètre externe (52) de la couche de sous-feutre poreuse (50) s'étendent à une distance égale depuis l'axe central (12) mesurée perpendiculairement depuis l'axe central (12). De préférence, la région coextensive (25) comprend une fixation 15 directe entre la couche de polissage (20) et la couche de sous-feutre poreuse (50), où il n'y a sensiblement pas de mélange entre les couches (c'est-à-dire, région coextensive < 0,001 % de l'épaisseur totale moyenne, TT-avg, du feutre de polissage mécano-chimique multicouche). De préférence, il existe une interpénétration entre la couche de polissage (20) 20 et la couche de sous-feutre poreuse (50), où la région d'interface de couche de polissage (24) et la région d'interface de couche de sous-feutre poreuse (27) se mélangent pour former la région coextensive (25). De préférence, la région coextensive (25) comprend de 0,001 à 5 % (plus préférablement, de 0,05 à 5 °h ; de manière préférée entre toutes de 0,1 25 à 5 9/o) de l'épaisseur totale moyenne, TT-avg. De préférence, le feutre de polissage mécano-chimique multicouche de la présente invention, comprend en outre : une région densifiée irréversiblement affaissée (60) de la couche de sous-feutre poreuse (50) le long du périmètre externe (52) de la couche de sous-feutre poreuse (50).
De préférence, le feutre de polissage mécano-chimique multicouche est 3 00 2 8 7 4 26 soumis à une force de compression critique le long du périmètre externe (52) de la couche de sous-feutre poreuse (50) pour former la région densifiée irréversiblement affaissée (60). (Voir figure 2). L'ouverture de chambrage (40) dans le feutre de polissage mécano- 5 chimique multicouche de la présente invention définit de préférence un volume cylindrique avec un axe, B, qui est parallèle à l'axe central (12). (Voir figure 5). L'ouverture de chambrage (40) dans le feutre de polissage mécano-chimique multicouche de la présente invention définit de préférence un 10 volume non cylindrique. Le bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre (30) dans le feutre de polissage mécano-chimique multicouche de la présente invention est disposé dans l'ouverture de chambrage (40). De préférence, le bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre (30) est 15 disposé dans l'ouverture de chambrage (40) et est fixé à la couche de polissage (20). De préférence, le bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre (30) est fixé à la couche de polissage (20) en utilisant au moins l'un parmi le thermosoudage, le soudage par fusion, le soudage par ultrasons et un adhésif (de préférence, le bloc de fenêtre de détection 20 de point final à large spectre est fixé à la couche de polissage utilisant une combinaison de chaleur et de pression pour produire une liaison thermique). De préférence, la profondeur moyenne de l'ouverture de chambrage, Do_avg, 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 25 75 mil (de préférence de 10 à 60 mil ; plus préférablement de 15 à 50 mil ; de manière préférée entre toutes, de 20 à 40 mil). De préférence, la profondeur moyenne de l'ouverture de chambrage, Do-avg, est l'épaisseur moyenne, Tw_avg, du bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre (30). (Voir figure 5). Plus préférablement, la 3002 874 27 profondeur moyenne de l'ouverture de chambrage, Do_avg, satisfait à l'expression suivante : 0,90*Tw-avg DO-avg TW-avg- De manière préférée entre toutes, la profondeur moyenne de 5 l'ouverture de chambrage, Do_avg, satisfait à l'expression suivante : 0,95*Tw-avg 5- DO-avg < TW-avg- Le bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre utilisé dans le feutre de polissage mécano-chimique multicouche de la présente invention, comprend un polymère d'addition d'oléfine cyclique. De 10 préférence, le bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre est 90 % en poids de polymère d'addition d'oléfine cyclique (plus préférablement, 95 % en poids de polymère d'addition d'oléfine cyclique ; de manière préférée entre toutes 98 °h en poids de polymère d'addition d'oléfine cyclique). De préférence, le bloc de fenêtre de 15 détection de point final à large spectre est sans halogène. Plus préférablement, le bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre comprend < 1 ppm d'halogène. De manière préférée entre toutes, le bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre comprend <0,5 ppm d'halogène. De préférence, le bloc de fenêtre de détection de 20 point final à large spectre est sans liquide. De préférence, le bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre est sans capsule de polymère remplie de liquide. Dans un mode de réalisation, la présente invention concerne un feutre de polissage mécano-chimique multicouche ; où le bloc de fenêtre 25 de détection de point final à large spectre comprend k 90 % en poids de polymère d'addition d'oléfine cyclique ; où le bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre comprend < 1 ppm d'halogène ; où le bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre comprend < 1 capsule de polymère remplie de liquide ; et, où le bloc de fenêtre de 30 détection de point final à large spectre a une épaisseur moyenne, Tw_avg, 3002 874 28 le long d'un axe perpendiculaire au plan de la surface de polissage de 5 à 75 mil. Le polymère d'addition d'oléfine cyclique est de préférence choisi parmi des polymères d'addition d'oléfine cyclique et des copolymères 5 d'addition d'oléfine cyclique. Le polymère d'addition d'oléfine cyclique est de préférence produit par la polymérisation d'au moins un monomère alicyclique. Des monomères alicycliques préférés sont choisis parmi des monomères alicycliques ayant une double liaison endocyclique et des monomères 10 alicycliques ayant une double liaison exocyclique. Des monomères alicycliques préférés ayant une double liaison endocyclique sont choisis dans le groupe constitué des norbornène ; tricyclodécène ; dicyclopentadiène ; tétracyclododécène ; hexacycloheptadécène ; tricycloundécène ; pentacyclohexadécène ; éthylidène-norbornène ; 15 vinylnorbornène ; norbornadiène ; alkylnorbornènes ; cyclopentène ; cyclopropène ; cyclobutène ; cyclohexène ; cyclopentadiène ; cyclohexadiène ; cyclooctatriène ; et, indène. Les monomères alicycliques préférés ayant une double liaison exocyclique comprennent, par exemple, des dérivés d'alkyle d'oléfines cycliques (par exemple, vinylcyclohexène, 20 vinylcyclohexane, vinylcyclopentane, vinylcyclopentène). Le polymère d'addition d'oléfine cyclique est de préférence produit par la copolymérisation d'au moins un monomère alicyclique (comme décrit ci-dessus) et au moins un monomère d'oléfine acyclique. Les monomères d'oléfine acyclique préférés sont choisis dans le groupe 25 constitué de 1-alcénes (par exemple, éthylène ; propylène ; 1-butène ; isobutène ; 2-butène ; 1-pentène ; 1-hexène ; 1-heptène ; 1-octène ; 1-nonène ; 1-décène ; 2-méthy1-1-propène ; 3-méthy1-1-pentène ; 4-méthy1-1-pentène) ; et, 2-butène. Le monomère d'oléfine acyclique comprend facultativement des diènes. Les diènes préférés sont choisis 30 dans le groupe constitué des butadiène ; isoprène ; 1,3-pentadiène ; 3002 874 29 1,4-pentadiène ; 1,3-hexadiène ; 1,4-hexadiène ; 1,5-hexadiène ; 1,5-heptadiène ; 1,6-heptadiène ; 1,6-octadiène ; 1,7-octadiène ; et, 1,9-décadiène. Les polymères d'addition d'oléfine cyclique sont de préférence 5 choisis dans le groupe constitué de copolymères d'éthylène-norbornène ; copolymères d'éthylène-dicyclopentadiène ; copolymères d'éthylène-cyclopentène ; copolymères d'éthylène-indène ; copolymères d'éthylène-tétracyclododécène ; copolymères de propylène -norbornène ; copolymères de propylène-dicyclopentadiène ; terpolymères 10 d'éthylène-norbornène-dicyclopentadiène ; terpolymères d'éthylène-norbornène-éthylidène-norbornène ; terpolymères d'éthylène-norbornène-vinylnorbornène ; terpolymères d'éthylène-norbornène-1,7-octadiène ; terpolymères d'éthylènenorbornène-vinylcyclohexène ; et, terpolymères 15 d'éthylènenorbornène-7-méthy1-1,6-octadiène. Le polymère d'addition d'oléfine cyclique est de préférence représenté par une formule choisie dans le groupe constitué de - H2 C -C H2 (I) - où y est le nombre moyen en poids de motifs de répétition par 20 molécule et est de 20 à 20 000 (de préférence, 50 à 15 000; plus préférablement, 75 à 10 000; de manière préférée entre toutes de 200 à 5 000) ; et, où RI- et R2 sont chacun indépendamment choisis dans le groupe constitué de H, un groupe hydroxyle, un groupe alkyle en Ci_io, un groupe hydroxyalkyle en C140, un groupe alcoxyle en C1_10, un groupe 25 alcoxyalkyle en C1_10, un groupe carboxyalkyle en C1_10, un groupe Y; 3002 874 30 alcoxycarbonyle en C1_10 et un groupe alkylcarbonyle en Ci_io (de préférence, où RI- et R2 sont chacun indépendamment choisis dans le groupe constitué de H, un groupe hydroxyle, un groupe alkyle en C1-4, un groupe hydroxyalkyle en C1-4, un groupe alcoxyle en Cj.-4, un groupe 5 alcoxyalkyle en C1-4, un groupe carboxyalkyle en C1-4, un groupe alcoxycarbonyle en C1-4 et un groupe alkylcarbonyle en C1-4 ; plus préférablement, où RI- et R2 sont chacun indépendamment choisis dans le groupe constitué de H, un groupe méthyle, un groupe hydroxyalkyle en C1_3, un groupe alcoxyle en C1-3, un groupe alcoxyalkyle en C1-3, un groupe 10 carboxyalkyle en C1-3, un groupe alcoxycarbonyle en C1-3 et un groupe alkylcarbonyle en C1-3 ; de manière préférée entre toutes, où RI- et R2 sont chacun indépendamment choisis dans le groupe constitué de H, un groupe méthyle et -C(0)0CI-12) ; (II) 15 où le rapport de a:b est de 0,5:99,5 à 30:70; où R3 est choisi parmi H et un groupe alkyle en CH0 (de préférence, H et un groupe alkyle en C1-4 ; plus préférablement, H et un groupe méthyle ; de manière préférée entre toutes, H) ; et, où R4 et R5 sont chacun indépendamment choisis dans le groupe constitué de H, un groupe hydroxyle, un groupe 20 alkyle en CH0, un groupe hydroxyalkyle en Cl..10, un groupe alcoxyle en CH0, un groupe alcoxyalkyle en C1-10, un groupe carboxyalkyle en un groupe alcoxycarbonyle en CH0 et un groupe alkylcarbonyle en CH0 (de préférence, où R4 et R5 sont chacun indépendamment choisis dans le groupe constitué de H, un groupe hydroxyle, un groupe alkyle en C1-4, un 25 groupe hydroxyalkyle en C1-4, un groupe alcoxyle en C1-4, un groupe alcoxyalkyle en un groupe carboxyalkyle en C1-4, un groupe 3 002 8 74 31 alcoxycarbonyle en C1_4 et un groupe alkylcarbonyle en C1-4 ; plus préférablement, où R4 et R6 sont chacun indépendamment choisis dans le groupe constitué de H, un groupe méthyle, un groupe hydroxyalkyle en C1_3, un groupe alcoxyle en C1_3, un groupe alcoxyalkyle en C1_3, un groupe 5 carboxyalkyle en C1_3, un groupe alcoxycarbonyle en C1_3 et un groupe alkylcarbonyle C13 ; de manière préférée entre toutes, où R4 et R6 sont chacun indépendamment choisis dans le groupe constitué de H, un groupe méthyle et -C(0)0CH2) ; (III) 10 où le rapport de c:d dans le copolymère d'addition d'oléfine cyclique est de 0,5:99,5 à 50:50 (de préférence, 0,5:99,5 to 20:80) ; où R6 est choisi parmi H et un groupe alkyle en C1_10 (de préférence, H et un groupe alkyle en Cm ; plus préférablement, H et un groupe méthyle ; de manière préférée entre toutes, H) ; et, où R7 et R8 sont chacun indépendamment 15 choisis dans le groupe constitué de H, un groupe hydroxyle, un groupe alkyle en C1_10, un groupe hydroxyalkyle en C1_10, un groupe alcoxyle en Ci_10, un groupe alcoxyalkyle en C1_10, un groupe carboxyalkyle en C1_10, un groupe alcoxycarbonyle en C1_10 et un groupe alkylcarbonyle en C1_10 (de préférence, où R7 et R8 sont chacun indépendamment choisis dans le 20 groupe constitué de H, un groupe hydroxyle, un groupe alkyle en C1-4, un groupe hydroxyalkyle en C1-4, un groupe alcoxyle en C1-4, un groupe alcoxyalkyle en C1_4, un groupe carboxyalkyle en C1_4, un groupe alcoxycarbonyle en C1-4 et un groupe alkylcarbonyle en C1-4 ; plus préférablement, où R7 et R8 sont chacun indépendamment choisis dans le 3002 874 32 groupe constitué de H, un groupe méthyle, un groupe hydroxyalkyle en C1_3, un groupe alcoxyle en C1-3, un groupe alcoxyalkyle en C1_3, un groupe carboxyalkyle en C1_3, un groupe alcoxycarbonyle en C1_3 et un groupe alkylcarbonyle C1-3 ; de manière préférée entre toutes, où R7 et R8 sont 5 chacun indépendamment choisis dans le groupe constitué de H, un groupe méthyle et -C(0)0CH2) ; et, (IV) où h - Ii R9 RIO - est 20 à 20 000 (de préférence, 50 à 15 000 ; plus préférablement, 75 à 10 000; de manière préférée entre toutes 200 à 10 5 000) ; et, où R9 et R1° sont chacun indépendamment choisis dans le groupe constitué de H, un groupe hydroxyle, un groupe alkyle en C1_10, un groupe hydroxyalkyle en C1_10, un groupe alcoxyle en C1_10, un groupe alcoxyalkyle en C1_10, un groupe carboxyalkyle en C1_10, un groupe alcoxycarbonyle en Ci_io et un groupe alkylcarbonyle en C1_10 (de 15 préférence, où R9 et R1.° sont chacun indépendamment choisis dans le groupe constitué de H, un groupe hydroxyle, un groupe alkyle en C1_4, un groupe hydroxyalkyle en C1_4, un groupe alcoxyle en C1_4, un groupe alcoxyalkyle en C1-4, un groupe carboxyalkyle en C1_4, un groupe alcoxycarbonyle en C1_4 et un groupe alkylcarbonyle en C1_4 ; plus 20 préférablement, où R9 et RI-8 sont chacun indépendamment choisis dans le groupe constitué de H, un groupe méthyle, un groupe hydroxyalkyle en Ci-3, un groupe alcoxyle en C1_3, un groupe alcoxyalkyle en C1-3, un groupe carboxyalkyle en C1-3, un groupe alcoxycarbonyle en C1_3 et un groupe alkylcarbonyle en C1_3 ; de manière préférée entre toutes, où R9 et R1° 25 sont chacun indépendamment choisis dans le groupe constitué de H, un groupe méthyle et -C(0)0CH2). 3002 874 33 Le polymère d'addition d'oléfine cyclique présente de préférence une température de transition vitreuse de 100 à 200 °C (plus préférablement, 130 à 150 °C) telle que déterminée en utilisant la calorimétrie différentielle à balayage conventionnelle. 5 Le polymère d'addition d'oléfine cyclique présente de préférence un poids moléculaire moyen en nombre, Mn, de 1 000 à 1 000 000 g/mol (plus préférablement, 5 000 à 500 000 g/mol ; de manière préférée entre toutes, 10 000 à 300 000 g/mol). Le feutre de polissage mécano-chimique multicouche de la présente 10 invention est de préférence adapté pour être interfacé avec une platine d'une machine de polissage. De préférence, le feutre de polissage mécano-chimique multicouche est adapté pour être fixé à la platine d'une machine de polissage. Le feutre de polissage mécano-chimique multicouche peut être fixé à la platine en utilisant au moins l'un d'un 15 adhésif sensible à la pression et le vide. Le feutre de polissage mécano-chimique multicouche comprend facultativement en outre au moins une couche additionnelle. De préférence, l'au moins une couche additionnelle peut être choisie parmi une mousse, un film, un matériau tissé, et un matériau non-tissé. L'au 20 moins une couche additionnelle peut de préférence être interfacée avec la surface inférieure de la couche de sous-feutre poreuse par fixation directe ou en utilisant un adhésif. L'adhésif peut être choisi parmi un adhésif sensible à la pression, un adhésif à chaud, un adhésif de contact et des combinaisons de ceux-ci. De préférence, l'adhésif est choisi parmi un 25 adhésif sensible à la pression et un adhésif à chaud. Pour certaines opérations de polissage, l'adhésif est de préférence un adhésif sensible à la pression. Pour certaines opérations de polissage, l'adhésif est de préférence un adhésif à chaud. Dans le feutre de polissage mécano-chimique multicouche de la 30 présente invention, une couche de polissage est directement fixée à une couche de sous-feutre poreuse. C'est-à-dire que la couche de polissage est fixée à la couche de sous-feutre poreuse sans l'utilisation d'un adhésif de laminage. Le matériau précurseur de couche de polissage est déposé directement sur une surface de la couche de sous-feutre poreuse sous forme liquide. Le matériau précurseur de couche de polissage se fixe à la couche de sous-feutre poreuse. La fixation entre la couche de polissage et la couche de sous-feutre poreuse peut être physique, chimique ou une combinaison des deux. Le matériau précurseur de couche de polissage peut s'écouler dans la couche de sous-feutre poreuse avant solidification.
Le degré de pénétration du matériau précurseur dans la couche de sous-feutre poreuse dépend de différents facteurs comprenant la température du système, la viscosité du matériau précurseur à la température du système, la porosité ouverte de la couche de sous-feutre poreuse dans la région d'interface de couche de sous-feutre poreuse, la pression poussant le matériau précurseur dans la couche de sous-feutre poreuse, la cinétique de la réaction du matériau précurseur (c'est-à-dire, la vitesse de solidification). Le matériau précurseur de couche de polissage peut se lier chimiquement à la couche de sous-feutre poreuse. Le degré de liaison chimique formé entre le matériau précurseur de couche de polissage et la couche de sous-feutre poreuse dépend de différents facteurs comprenant la composition de chaque couche et la réactivité entre les couches. Le matériau précurseur peut être appliqué sur la couche de sous-feutre poreuse en un enrobage. Le matériau précurseur peut être appliqué sur la couche de sous-feutre poreuse en une pluralité d'applications.
La couche de polissage peut comprendre un matériau solidifié/polymérisé choisi parmi le poly(uréthane), la polysulfone, la polyéthersulfone, le nylon, le polyéther, le polyester, le polystyrène, un polymère acrylique, la polyurée, le polyamide, poly(chlorure de vinyle), le poly(fluorure de vinyle), le polyéthylène, le polypropylène, le polybutadiène, la polyéthylénimine, le polyacrylonitrile, le poly(oxyde 3002 874 d'éthylène), une polyoléfine, un poly(acrylate d'alkyle), un poly(méthacrylate d'alkyle), le polyamide, le polyétherimide, une polycétone, un époxy, la silicone, EPDM, une protéine, un polysaccharide, le polyacétate et des combinaisons d'au moins deux des matériaux ci- 5 dessus. De préférence, la couche de polissage comprend un poly(uréthane). Plus préférablement, la couche de polissage comprend un polyuréthane. De préférence, la couche de polissage est sensiblement imperméable à l'eau. La couche de polissage est de préférence produite à partir d'un 10 matériau précurseur fluide à base aqueuse. Des matériaux précurseurs fluides à base aqueuse adaptés pour utilisation avec 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 précurseur fluide à base aqueuse comprend de préférence une dispersion 15 d'uréthane à base aqueuse (par exemple Witcobond-290H, Witcobond-293, Witcobond-320 et Witcobond-612 commercialisé par Chemtura Corporation). La couche de polissage contient de préférence une pluralité de microéléments. De préférence, la pluralité de microéléments sont 20 uniformément dispersés dans au moins une partie de couche de polissage adjacente à et coïncidente avec la surface de polissage. La pluralité de microéléments peuvent être choisis parmi des bulles de gaz piégées, des matériaux polymères à noyau creux, des matériaux polymères à noyau creux rempli de liquide, des matériaux hydrosolubles et un matériau en 25 phase insoluble (par exemple, une huile minérale). La pluralité de microéléments peut comprendre des mélanges polymères à noyau creux. La pluralité de microéléments peut comprendre un copolymère à noyau creux de polyacrylonitrile et poly(chlorure de vinylidène) (par exemple, ExpancelTM d'Akso Nobel de Sundsvall, Suède).
La surface de polissage présente de préférence une macrotexture. De préférence, la macrotexture est conçue pour au moins l'un parmi : réduire l'hydroplanage ; influencer l'écoulement du milieu de polissage ; modifier la rigidité de la couche de polissage ; réduire les effets de bord ; et, faciliter le transfert des débris de polissage depuis la zone située entre la surface de polissage et le substrat. De préférence, la surface de polissage présente une macrotexture choisie parmi au moins l'un de perforations et de rainures. Des perforations peuvent s'étendre de la surface de polissage partiellement ou sur l'ensemble de l'épaisseur totale, TT, du feutre de polissage mécano-chimique multicouche. Des rainures peuvent être agencées sur la surface de polissage de sorte qu'après rotation du feutre pendant le polissage, au moins une rainure traverse le substrat. Les rainures sont de préférence choisies parmi des rainures courbes, des rainures linéaires et des combinaisons de celles-ci.
La surface de polissage comprend de préférence un profil de rainure. Les profils de rainure peuvent comprendre au moins une rainure. L'au moins une rainure peut être choisie parmi des rainures courbes, des rainures linéaires et des combinaisons de celles-ci. Le profil de rainure peut être choisi parmi un motif de rainure comprenant, par exemple, des rainures concentriques (qui peuvent être circulaires ou spiralées), des rainures courbes, des rainures quadrillées (par exemple, agencées sous la forme d'une grille X-Y sur la surface du feutre), d'autre motifs réguliers (par exemple, des hexagones, des triangles), des motifs de type bande de roulement, des motifs irréguliers (par exemple, des motifs fractaux), et des combinaisons d'au moins deux de ceux-ci. Le profil de rainure peut être choisi parmi des motifs aléatoires, concentriques, spiralés, quadrillés, en grille X-Y, hexagonaux, triangulaires, fractaux et des combinaisons d'au moins deux de ceux-ci. L'au moins une rainure peut présenter un profil de rainure choisi parmi un profil rectangulaire avec des parois latérales linéaires ou bien la section transversale de rainure peut être en forme de 3002 874 37 « V », en forme de « U », triangulaire, en dents de scie, et des combinaisons d'au moins deux de ceux-ci. Le profil de rainure peut changer sur la surface de polissage. Le profil de rainure peut être conçu pour une application spécifique. Les dimensions de la rainure dans un 5 profil de rainure spécifique peuvent varier sur la surface de polissage pour produire des régions de différentes densités de rainure. L'au moins une rainure présente de préférence une profondeur k 20 mil. Le profil de rainure comprend de préférence au moins deux 10 rainures présentant une profondeur de ?_. 15 mil ; une largeur de 2. 10 mil et un écartement de .?.. 50 mil. La couche de sous-feutre poreuse comprend un matériau poreux broyable. La couche de sous-feutre poreuse peut comprendre un matériau choisi parmi une mousse à cellules ouvertes, un matériau tissé, et un 15 matériau non-tissé (par exemple, des matériaux feutrés, filés-liés et aiguilletés). Les matériaux non-tissés adaptés pour utilisation dans la couche de sous-feutre poreuse de la présente invention comprennent, par exemple, des feutres imprégnés de polymère (par exemple, des feutres de polyester imprégnés de polyuréthane). Les matériaux tissés adapté pour 20 utilisation dans la couche de sous-feutre poreuse de la présente invention comprennent, par exemple, des matériaux de flanelle épaisse. Les mécano-chimiques multicouches de la présente invention sont conçus pour utilisation avec un milieu de polissage qui est disposé à une interface entre la surface de polissage et un substrat pendant le polissage 25 du substrat. La perméation de milieu de polissage dans la couche de sous-feutre poreuse pendant le polissage peut conduire à une variabilité indésirable des propriétés de polissage sur la surface de polissage et pendant la durée de vie du feutre de polissage. Afin de réduire le risque de perméation de milieu de polissage dans la couche de sous-feutre 30 poreuse pendant le polissage, le périmètre externe de la couche de sous- 3002 874 38 feutre poreuse est de préférence étanchéifié par un processus qui d'affaisse irréversiblement une partie de la couche de sous-feutre poreuse. La région densifiée irréversiblement affaissée dans la couche de sous-feutre poreuse présente une épaisseur réduite par rapport au reste de la 5 couche de sous-feutre poreuse. C'est-à-dire que la couche de sous-feutre poreuse dans la région densifiée irréversiblement affaissée a une épaisseur qui est inférieure à l'épaisseur moyenne du reste de la couche de sous-feutre poreuse (c'est-à-dire, une épaisseur réduite, une région de compressibilité réduite). L'incorporation d'une région à épaisseur diminuée 10 et compressibilité réduite de la couche de sous-feutre poreuse du feutre de polissage mécano-chimique multicouche de la présente invention concerne le scellement sans l'introduction de l'effet de ralentisseur associé à des régions de même épaisseur, à compressibilité réduite créées par certains procédés de scellement de l'art antérieur. Le matériau de sous- 15 feutre poreux présente un volume de vide moyen de 20 à 80 %; de préférence de 50 à 60 °/0. La région densifiée irréversiblement affaissée de la couche de sous-feutre poreuse est affaissée afin de réduire le volume de vide à 5_ 20 °h, de préférence 5. 10 °/0. La différence relative de volume de vide moyen de la région étanchéifiée de bord par rapport au 20 volume de vide moyen du reste de la couche de sous-feutre poreuse peut être déterminée en utilisant des mesures d'épaisseur comparatives. De préférence, le matériau de sous-feutre poreux présente un volume de vide moyen de 50 à 60 °h et les première et deuxième régions densifiées irréversiblement affaissées de la couche de sous-feutre poreuse 25 présentent une épaisseur qui est 5 75 %, plus préférablement 5 70 % de l'épaisseur moyenne de la couche de sous-feutre poreuse. De préférence, le procédé pour fabriquer un feutre de polissage mécano-chimique multicouche de la présente invention, comprend : la production d'une couche de polissage ayant une surface de polissage 30 adaptée pour polir le substrat, un périmètre externe, une région d'interface de couche de polissage parallèle à la surface de polissage et une épaisseur moyenne de région non-interface, Tp-avg, mesurée dans une direction perpendiculaire à la surface de polissage de la surface de polissage à la région d'interface de couche de polissage ; la production d'une couche de sous-feutre poreuse ayant une surface inférieure, un périmètre externe et une région d'interface de couche de sous-feutre poreuse parallèle à la surface inférieure ; la production d'une couche adhésive sensible à la pression ; la production d'un bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre, de préférence comprenant un polymère d'addition d'oléfine cyclique ; l'interfaçage de la couche de polissage et la couche de sous-feutre poreuse de manière à former un empilage, où le périmètre externe de la couche de polissage coïncide avec le périmètre externe de la couche de sous-feutre poreuse et où la région d'interface de couche de polissage et la région d'interface de couche de sous-feutre poreuse forment une région coextensive ; la production d'une ouverture traversante qui s'étend à travers l'empilage de la surface de polissage à la surface inférieure ; la production d'une ouverture de chambrage qui s'ouvre sur la surface de polissage, agrandit l'ouverture traversante et forme un rebord (de préférence, où le rebord est parallèle à la surface de polissage) ; où l'ouverture de chambrage a une profondeur moyenne, Do_avg, d'un plan de la surface de polissage au rebord, mesurée dans une direction perpendiculaire à la surface de polissage ; où la profondeur moyenne, Do_avg, est inférieure à l'épaisseur moyenne de région non-interface, Tp-avg ; la disposition du bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre dans l'ouverture de chambrage et la fixation du bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre à la couche de polissage ; et, l'application de la couche adhésive sensible à la pression sur la surface inférieure de la couche de sous-feutre poreuse. De préférence, l'ouverture traversante dans le feutre de polissage 30 mécano-chimique multicouche de la présente invention est formée en utilisant au moins l'un d'un laser, ou outil de coupe mécanique (par exemple, un foret, un trépan de fraisage, un outil de coupe) et un plasma. Plus préférablement, l'ouverture traversante dans le feutre de polissage mécano-chimique multicouche de la présente invention est formée en utilisant un outil de coupe. De manière préférée entre toutes, l'ouverture traversante dans le feutre de polissage mécano-chimique multicouche de la présente invention est formée en plaçant un masque, en définissant la section transversale de l'ouverture traversante parallèle à la surface de polissage, sur le feutre de polissage et en utilisant un plasma pour former l'ouverture traversante. De préférence, l'ouverture de chambrage dans le feutre de polissage mécano-chimique multicouche de la présente invention est formée en utilisant au moins l'un d'un laser, un outil de coupe mécanique (par exemple, un foret, un trépan de fraisage). Plus préférablement, l'ouverture traversante dans le feutre de polissage mécano-chimique multicouche de la présente invention est formée en utilisant un laser. De manière préférée entre toutes, l'ouverture de chambrage dans le feutre de polissage mécano-chimique multicouche de la présente invention est formée en plaçant un masque, en définissant la section transversale de l'ouverture de chambrage parallèle à la surface de polissage, sur le feutre de polissage et en utilisant un plasma pour former l'ouverture traversante. L'ouverture de chambrage est de préférence formée avant, après ou simultanément avec la formation de l'ouverture traversante. De préférence, l'ouverture de chambrage et l'ouverture traversante sont 25 formées simultanément. Plus préférablement, l'ouverture de chambrage est formée en premier suivie par la formation de l'ouverture traversante. Le procédé pour fabriquer un feutre de polissage mécano-chimique multicouche de la présente invention comprend facultativement en outre : l'élévation d'une température de et l'application d'une force de 30 compression critique à une région de l'empilage correspondant au périmètre externe de la couche de sous-feutre poreuse en utilisant la matrice de scellement, où la température élevée et l'amplitude de la force de compression critique sont collectivement suffisantes pour former une région densifiée irréversiblement affaissée dans la couche de sous-feutre poreuse le long du périmètre externe de la couche de sous-feutre poreuse. La couche adhésive sensible à la pression peut être appliquée sur la surface inférieure de la couche de sous-feutre poreuse avant ou après la formation de la région densifiée irréversiblement affaissée. Le procédé pour fabriquer un feutre de polissage mécano-chimique multicouche de la présente invention comprend facultativement en outre : la production d'une surface de couplage ; la production d'une matrice avec un élément surélevé correspondant à la région densifiée irréversiblement affaissée ; où l'empilage est placé entre la surface de couplage et la matrice ; où la surface de couplage et la matrice sont pressées conjointement en générant la force de compression critique formant la région densifiée irréversiblement affaissée dans la couche de sous-feutre poreuse. Le procédé pour fabriquer un feutre de polissage mécano-chimique multicouche de la présente invention comprend facultativement en outre : la production d'une surface de couplage ; la production d'une matrice avec un élément surélevé correspondant à la région densifiée irréversiblement affaissée ; le placement de l'empilage sur la surface de couplage et la pression de la matrice contre l'empilage de manière à générer une force de compression critique sur une région de l'empilage correspondant au périmètre externe de la couche de sous-feutre poreuse, où l'amplitude de la force de compression critique est suffisante pour former une région densifiée irréversiblement affaissée dans la couche de sous-feutre poreuse le long du périmètre externe de la couche de sous-feutre poreuse.
La surface de couplage peut être plate. En variante, la surface de couplage peut être conçue pour comprendre un élément, tel que, une ou plusieurs parties surélevées ou un contour. L'élément inclus sur la surface de couplage peut être conçu pour faciliter la formation de la région densifiée irréversiblement affaissée dans la couche de sous-feutre poreuse. L'élément inclus sur la surface de couplage peut être conçu pour faciliter la manipulation de la couche de polissage de sorte que le feutre de polissage mécano-chimique multicouche soit déformé de manière à reposer à plat sur la platine d'une machine de polissage pendant le polissage. Le procédé pour fabriquer un feutre de polissage mécano-chimique multicouche de la présente invention peut, facultativement, comprendre en outre : le chauffage d'au moins une partie de la couche de sous-feutre poreuse pour faciliter la formation de la région densifiée irréversiblement affaissée dans la couche de sous-feutre poreuse (c'est-à-dire, en utilisant à la fois la chaleur et la pression pour former les régions densifiées irréversiblement affaissées ). De préférence, des techniques et du matériel de soudure à radiofréquence sont utilisés pour faciliter la formation de la région 20 densifiée irréversiblement affaissée dans la couche de sous-feutre poreuse. De préférence, des techniques et du matériel de soudure à ultrasons sont utilisés pour faciliter la formation de la région densifiée irréversiblement affaissée dans la couche de sous-feutre poreuse. 25 Le procédé de la présente invention pour polir un substrat, comprend : la production d'un substrat choisi parmi au moins l'un d'un substrat magnétique, un substrat optique et un substrat semi-conducteur ; la production d'un feutre de polissage mécano-chimique multicouche de la présente invention ; la production d'un milieu de polissage à une interface 30 entre la surface de polissage et le substrat ; et, la création d'un contact 3002 874 43 dynamique à l'interface entre la surface de polissage et le substrat ; où la perméation du milieu de polissage dans la couche de sous-feutre poreuse est inhibée par la couche de polissage et la région densifiée irréversiblement affaissée. De préférence, la région coextensive est une 5 région mixte. Toute perméation du milieu de polissage dans la couche de sous-feutre poreuse est inhibée au point qu'elle n'affecte pas négativement les performances de polissage du feutre de polissage mécano-chimique multicouche. De préférence, la perméation du milieu de polissage dans la couche de sous-feutre poreuse est prévenue par la 10 couche de polissage et la région densifiée irréversiblement affaissée dans les conditions de polissage utilisées pour polir le substrat. De préférence, le procédé de la présente invention pour polir un substrat comprend en outre : la production d'une source de lumière ; la production d'un détecteur de lumière ; la production d'un système de 15 contrôle ; où la source de lumière dirige la lumière à travers le bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre dans le feutre de polissage mécano-chimique multicouche de façon incidente sur le substrat ; où le détecteur de lumière détecte la lumière réfléchie depuis le substrat ; où le système de commande reçoit une entrée depuis le détecteur de lumière et détermine à quel moment un point final de polissage est atteint. Certains modes de réalisation de la présente invention sont décrits ci-après de manière détaillée dans les exemples suivants. Exemple comparatif WBC Préparation de bloc de fenêtre de détection de point final Un bloc de fenêtre de détection de point final en polymère à condensation de polyuréthane est préparé comme suit. Une diéthyltoluènediamine « DETDA » (Ethacure® 100 LC commercialisée par Albemarle) est combinée avec un polyol de prépolymère à terminaison 30 isocyanate (polyol de prépolymère LW570 commercialisé par Chemtura) à un rapport stoechiométrique de -NH2 à -NCO de 105 %. Le matériau résultant est ensuite introduit dans un moule. Le contenu du moule est ensuite durci dans un four pendant dix-huit (18) heures. La température de consigne pour le four est réglée à 93 °C pendant les vingt (20) premières minutes ; 104 °C pour les quinze (15) heures et quarante (40) minutes suivantes; et ensuite diminuée à 21 °C pendant les deux (2) heures finales. Des blocs de fenêtre ayant un diamètre de 10,795 cm et une épaisseur moyenne de 30 mil sont ensuite découpés à partir du contenu du moule durci.
Exemple WB1 : préparation de bloc de fenêtre de détection de point final Des fenêtres d'essai circulaires ayant un diamètre de 10,795 cm sont découpées à partir d'une feuille de 20 mil d'épaisseur d'un polymère d'oléfine cyclique de polydicyclopentadiène (commercialisé par Zeon 15 Corporation sous le nom Zeonor® 1420R). Exemple WB2 : préparation de bloc de fenêtre de détection de point final Des fenêtres d'essai circulaires ayant un diamètre de 10,795 cm sont découpées à partir d'une feuille de 20 mil d'épaisseur d'un 20 copolymère d'oléfine cyclique préparé à partir de norbornène et d'éthylène en utilisant un catalyseur de métallocène (commercialisé par Topas Advanced Polymers, Inc. sous le nom Topas® 6013). Exemple Ti : analyse de perte spectrale de bloc de fenêtre Les matériaux de bloc de fenêtre préparés selon l'exemple 25 comparatif WBC et les exemples WB1-WB2 sont ensuite testés selon l'ASTM D1044-08 en utilisant un spectrographe Verity SD1024D équipé d'une lampe flash Verity FL2004 et du logiciel Spectraview 1 version VI 4.40 et un outil d'abrasion modèle Taber 5150 Abraser équipé d'une roue abrasive Type H22, un poids de 500 g, 60 r/min et 10 cycles. La perte de 30 transmission à différentes longueurs d'onde mesurée pour les matériaux de bloc de fenêtre est présentée dans le tableau 1. Il est également décrit dans le tableau 1 la perte spectrale pour chacun des matériaux de bloc de fenêtre.
Tableau 1 Ex. Perte de transmission à À (en %) Perte 250 nm 275 nm 300 nm 325 nm 400 nm 800 nm spectrale WBC -42,9 -50,0 -85,7 -70,7 -71,6 -74,9 72,50 WB1 -17,0 -2,0 -22,1 -24,7 -26,5 -31,3 28,83 WB2 -23,8 -24,7 -26,5 -27,2 -29,1 -30,4 29,21

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS1. Feutre de polissage mécano-chimique multicouche (10) pour polir un substrat choisi parmi au moins l'un d'un substrat magnétique, un 5 substrat optique et un substrat semi-conducteur ; comprenant : une couche de polissage (20) ayant une surface de polissage (14), une ouverture de chambrage (40), un périmètre externe (21), une région d'interface de couche de polissage (24) parallèle à la surface de polissage (14) et une épaisseur moyenne de région non-interface, Tp-avg, mesurée 10 dans une direction perpendiculaire à la surface de polissage (14) de la surface de polissage (14) à la région d'interface de couche de polissage (24) ; une couche de sous-feutre poreuse (50) ayant une surface inférieure (55), un périmètre externe (20) et une région d'interface de 15 couche de sous-feutre poreuse (50) parallèle à la surface inférieure (55) ; une couche adhésive sensible à la pression (70) ; et, un bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre (30) ayant une épaisseur, Tw, le long d'un axe perpendiculaire à un plan de la surface de polissage (14) ; 20 où le bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre (30) comprend un polymère d'addition d'oléfine cyclique ; où le bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre (30) présente une composition chimique uniforme sur son épaisseur, Tw ; où le bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre (30) présente une perte spectrale 25 ...5_ 40 °h ; où la région d'interface de couche de polissage et la région d'interface de couche de sous-feutre poreuse forment une région coextensive (25) ;où la région coextensive (25) fixe la couche de polissage (20) à la couche de sous-feutre poreuse (50) sans l'utilisation d'un adhésif de laminage ; où la couche adhésive sensible à la pression (70) est appliquée sur la surface inférieure (55) de la couche de sous-feutre poreuse (50); où le feutre de polissage mécano-chimique multicouche (10) a une ouverture traversante (35) qui s'étend de la surface de polissage (14) à la surface inférieure (55) de la couche de sous-feutre poreuse (50); où l'ouverture de chambrage (40) s'ouvre sur la surface de polissage (14), agrandit l'ouverture traversante (35) et forme un rebord (45) ; où l'ouverture de chambrage (40) a une profondeur moyenne, Do_a'g, d'un plan (28) de la surface de polissage (14) au rebord (45), mesurée dans une direction perpendiculaire à la surface de polissage (14) ; où la profondeur moyenne, Do_avg, est inférieure à l'épaisseur moyenne de région non-interface, TP-avg où le bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre (30), est disposé dans l'ouverture de chambrage (40) ; où le bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre (30) est fixé à la couche de polissage (20) ; et, où la surface de polissage (14) est adaptée pour polir le substrat.
  2. 2. Feutre de polissage mécano-chimique multicouche (10) de la revendication 1, où le bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre (30) comprend 90 % en poids de polymère d'addition d'oléfine cyclique ; où le bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre (30) comprend < 1 ppm d'halogène ; où le bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre (30) comprend < 1 capsule de polymère remplie de liquide ; et, où le bloc de fenêtre de détection de point final à large 3002 874 48 spectre (30) a une épaisseur moyenne, Tw_avg, le long d'un axe perpendiculaire au plan de la surface de polissage (14) de 5 à 75 mil.
  3. 3. Feutre de polissage mécano-chimique multicouche (10) de la revendication 1 ou 2, où le polymère d'addition d'oléfine cyclique est 5 produit par une polymérisation d'au moins un monomère alicyclique ; où l'au moins un monomère alicyclique est choisi dans le groupe constitué de monomères alicycliques ayant une double liaison endocyclique et des monomères alicycliques ayant une double liaison exocyclique.
  4. 4. Feutre de polissage mécano-chimique multicouche (10) de 10 l'une quelconque des revendications 1 à 3, où les monomères alicycliques ayant une double liaison endocyclique sont choisis dans le groupe constitué des norbornène ; tricyclodécène ; dicyclopentadiène ; tétracyclododécène ; hexacycloheptadécène ; tricycloundécène ; pentacyclohexadécène ; éthylidène-norbornène ; vinylnorbornène ; 15 norbornadiène ; alkylnorbornènes ; cyclopentène ; cyclopropène ; cyclobutène ; cyclohexène ; cyclopentadiène ; cyclohexadiène ; cyclooctatriène ; et, indène ; et, où les monomères alicycliques ayant une double liaison exocyclique sont choisis dans le groupe constitué des vinylcyclohexène, vinylcyclohexane, vinylcyclopentane et 20 vinylcyclopentène.
  5. 5. Feutre de polissage mécano-chimique multicouche (10) de la revendication 1 ou 2, où le polymère d'addition d'oléfine cyclique est produit par copolymérisation d'au moins un monomère alicyclique et au moins un monomère d'oléfine acyclique. 25
  6. 6. Feutre de polissage mécano-chimique multicouche (10) de la revendication 5, où l'au moins un monomère alicyclique est choisi dans le groupe constitué d'un monomère alicyclique ayant une double liaison endocyclique et un monomère alicyclique ayant une double liaison exocyclique ;où les monomères alicycliques ayant une double liaison endocyclique sont choisis dans le groupe constitué des norbornène ; tricyclodécène ; dicyclopentadiène ; tétracyclododécène ; hexacycloheptadécène ; tricycloundécène ; pentacyclohexadécène ; éthylidène-norbornène ; vinylnorbornène ; norbornadiène ; alkylnorbornènes ; cyclopentène ; cyclopropène ; cyclobutène ; cyclohexène ; cyclopentadiène ; cyclohexadiène ; cyclooctatriène ; et, indène ; où les monomères alicycliques ayant une double liaison exocyclique 10 sont choisis dans le groupe constitué des vinylcyclohexène, vinylcyclohexane, vinylcyclopentane et vinylcyclopentène ; et, où l'au moins un monomère d'oléfine acyclique est choisi dans le groupe constitué des éthylène ; propylène ; 1-butène ; isobutène ; 2-butène ; 1-pentène ; 1-hexène ; 1-heptène ; 1-octène ; 1-nonène ; 15 1-décène ; 2-méthy1-1-propène ; 3-méthy1-1-pentène ; 4-méthy1-1-pentène ; 2-butène ; butadiène ; isoprène ; 1,3-pentadiène ; 1,4-pentadiène ; 1,3-hexadiène ; 1,4-hexadiène ; 1,5-hexadiène ; 1,5-heptadiène ; 1,6-heptadiène ; 1,6-octadiène ; 1,7-octadiène ; et, 1,9-décadiène. 20
  7. 7. Feutre de polissage mécano-chimique multicouche (10) de l'une queconque des revendications 1 à 6, où le polymère d'addition d'oléfine cyclique est représenté par une formule choisie dans le groupe constitué de (I) H2 Y; C -C H2 3002 874 50 où y est de 20 à 20 000; et, où R1 et R2 sont chacun indépendamment choisis dans le groupe constitué de H, un groupe hydroxyle, un groupe alkyle en C1_10, un groupe hydroxyalkyle en C1_10, un groupe alcoxyle en C1_10, un groupe alcoxyalkyle en C1_10, un groupe 5 carboxplkyle en C1_10, un groupe alcoxycarbonyle en C1_10 et un groupe alkylcarbonyle en C110; (II) où le rapport de a:b est de 0,5:99,5 à 30:70; où R3 est choisi parmi H et un groupe alkyle en C110; et, où R4 et R5 sont chacun 10 indépendamment choisis dans le groupe constitué de H, un groupe hydroxyle, un groupe alkyle en Ci_io, un groupe hydroxyalkyle en C1_10, un groupe alcoxyle en C1_10, un groupe alcoxyalkyle en Ci_io, un groupe carboxyalkyle en C1_10, un groupe alcoxycarbonyle en C1_10 et un groupe alkylcarbonyle en C110; 15 (III) où le rapport de c:d dans le copolymère d'addition d'oléfine cyclique est de 0,5:99,5 à 50:50 ; où R6 est choisi dans le groupe choisi parmi H et un groupe alkyle en C1_10 ; et, où R7 et R8 sont chacun indépendamment choisis dans le groupe constitué de H, un groupe hydroxyle, un groupe 20 alkyle en C1_10, un groupe hydroxyalkyle en C1_10, un groupe alcoxyle en 3002 874 51 C1_10, un groupe alcoxyalkyle en C1_10, un groupe carboxyalkyle en C1_10, un groupe alcoxycarbonyle en C1_10 et un groupe alkylcarbonyle en C110; et, (IV) - où h est 20 à 20 000; et, où R9 et R1° sont chacun 5 indépendamment choisis dans le groupe constitué de H, un groupe hydroxyle, un groupe alkyle en Ci_io, un groupe hydroxyalkyle en C1_10, un groupe alcoxyle en C1_10, un groupe alcoxyalkyle en Ci40, un groupe carboxyalkyle en C1_10, un groupe alcoxycarbonyle en C1_10 et un groupe alkylcarbonyle en Ci-io.
  8. 8. Procédé pour fabriquer un feutre de polissage mécano- chimique multicouche (10) pour polir un substrat choisi parmi au moins l'un d'un substrat magnétique, un substrat optique et un substrat semiconducteur ; comprenant : la production d'une couche de polissage (20) ayant une surface de polissage (14) adaptée pour polir le substrat, un périmètre externe (21), une région d'interface de couche de polissage (24) parallèle à la surface de polissage (14) et une épaisseur moyenne de région non-interface, Tp-avg, mesurée dans une direction perpendiculaire à la surface de polissage (14) de la surface de polissage (14) à la région d'interface de couche de polissage (24) ; la production d'une couche de sous-feutre poreuse (50) ayant une surface inférieure (55), un périmètre externe (52) et une région d'interface de couche de sous-feutre poreuse (27) parallèle à la surface inférieure (55) ; la production d'une couche adhésive sensible à la pression (70); 3002 874 52 la production d'un bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre (30) comprenant un polymère d'addition d'oléfine cyclique ; l'interfaçage de la couche de polissage (20) et la couche de sous-feutre poreuse (50) de manière à former un empilage, où le périmètre 5 externe (21) de la couche de polissage (20) coïncide avec le périmètre externe (52) de la couche de sous-feutre poreuse (50) et où la région d'interface de couche de polissage (24) et la région d'interface de couche de sous-feutre poreuse (27) forment une région coextensive (25) ; la production d'une ouverture traversante (35) qui s'étend à travers 10 l'empilage de la surface de polissage (14) à la surface inférieure (55) ; la production d'une ouverture de chambrage (40) qui s'ouvre sur la surface de polissage (14), agrandit l'ouverture traversante (35) et forme un rebord (45) ; où l'ouverture de chambrage (40) a une profondeur moyenne, Do_a'g, d'un plan de la surface de polissage (14) au rebord (45), 15 mesurée dans une direction perpendiculaire à la surface de polissage (14) ; où la profondeur moyenne, Do_avg, est inférieure à l'épaisseur moyenne de région non-interface, Tp-avg ; la disposition du bloc de fenêtre de détection de point final à large spectre (30) dans l'ouverture de chambrage (40) et la fixation du bloc de 20 fenêtre de détection de point final à large spectre (30) à la couche de polissage (20) ; et, l'application de la couche adhésive sensible à la pression (70) sur la surface inférieure (55) de la couche de sous-feutre poreuse (50).
  9. 9. Procédé de la revendication 8, comprenant en outre : 25 la production d'une surface de couplage ; la production d'une matrice avec un élément surélevé correspondant à la région densifiée irréversiblement affaissée (60) ; le placement de l'empilage sur la surface de couplage et la pression de la matrice contre l'empilage de manière à générer une force de 30 compression critique sur une région de l'empilage correspondant au 3002 8 74 53 périmètre externe (52) de la couche de sous-feutre poreuse (27), où l'amplitude de la force de compression critique est suffisante pour former une région densifiée irréversiblernent affaissée dans la couche de sous-feutre poreuse (50) le long du périmètre externe (52) de la couche de 5 sous-feutre poreuse (50).
  10. 10. Procédé de polissage d'un substrat, comprenant : la production d'un substrat choisi parmi au moins l'un d'un substrat magnétique, un substrat optique et un substrat semi-conducteur ; la production d'un feutre de polissage mécano-chimique 10 multicouche (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7; la production d'un milieu de polissage à une interface entre la surface de polissage (14) et le substrat ; et, la création d'un contact dynamique à l'interface entre la surface de polissage (14) et le substrat ; 15 où la perméation du milieu de polissage dans la couche de sous- feutre poreuse (50) est inhibée par la couche de polissage (20) et la région densifiée irréversiblement affaissée (60).
FR1451891A 2013-03-07 2014-03-07 Feutre de polissage mecano-chimique multicouche avec fenetre de detection de point final a large spectre Pending FR3002874A1 (fr)

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US13/788,814 US20140256231A1 (en) 2013-03-07 2013-03-07 Multilayer Chemical Mechanical Polishing Pad With Broad Spectrum, Endpoint Detection Window

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