JP2005512832A - 研磨パッド - Google Patents
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Abstract
Description
(a)作業表面および背面を有する研磨パッド;
(b)上部表面および下部表面を有する裏打ちシート;ならびに
(c)この研磨パッドの背面と、この裏打ちシートの上部表面との間に挟まれ、かつこれらを接触させる接着手段。
(粒子状架橋ポリマーの調製)
(実施例A)
粒子状架橋ポリウレタンを、表Aに列挙される成分から調製した。粒子状架橋ポリウレタンを、本明細書中の実施例1および2においてさらに記載されるように、研磨パッドを調製するために使用した。
(b)VERSALINK P−650 ポリ(テトラメチレングリコール)ジアミン硬化剤(Air Products and Chemicals,Incから入手)。
(c)PLURONIC F108界面活性剤(BASF Corporationから入手)
(d)ARITHANE PHP−75Dプレポリマー(Air Products and Chemicals,Incから入手)。これは、トルエンジイソシアネートおよびポリ(テトラメチレングリコール)のイソシアネート官能性反応生成物として記載される。
粒子状架橋ポリエポキシドを、表Bに列挙される成分から調製した。粒子状架橋ポリエポキシドを、本明細書中で実施例3および4にさらに記載されるように、研磨パッドを調製するために使用した。
(f)DOWANOL PMプロピレングリコールモノメチルエーテル(Dow Chemicalから得られる)。
(g)EPON 880エポキシ樹脂(Shell Chemicalから得られる)。
粒子状架橋ポリウレタンを、表Cに列挙される成分から調製した。粒子状架橋ポリウレタンを、本明細書中で実施例5にさらに記載されるように、研磨パッドを調製するために使用した。
粒子状架橋ポリウレタンを、表Dに列挙される成分から調製した。粒子状架橋ポリウレタンを、本明細書中で実施例12にさらに記載されるように、研磨パッドを調製するために使用した。
(実施例1)
粒子状架橋ポリウレタンおよび架橋されたポリウレタンバインダーを含む研磨パッドを、以下の表1に要約される成分から調製した。実施例1の研磨パッドの物理的データを、表5に要約する。
粒子状の架橋ポリウレタンおよび架橋ポリエポキシドバインダーを含む研磨パッドを、以下の表2に要約される成分から調製した。実施例2の研磨パッドの物理データを、表5に要約する。
粒子状の架橋ポリエポキシドおよび架橋ポリエポキシドバインダーを含む研磨パッドを、以下の表3に要約される成分から調製した。実施例3の研磨パッドの物理データを、表5に要約する。
粒子状の架橋ポリエポキシドおよび架橋ポリウレタンバインダーを含む研磨パッドを、以下の表4に要約される成分から調製した。実施例4の研磨パッドの物理データを、表5に要約する。
粒子状の架橋ポリウレタンおよび架橋ポリウレタンバインダーを含む研磨パッドを、以下の表5に要約される成分から調製した。実施例5の研磨パッドの物理学的データを、表5に要約する。
(k)Lanco PP1362D(微粉化された改変ポリプロピレンワックス)、The Lubrizol Corporationから入手される。
(実施例6−9)
粒子状の架橋ポリウレタンおよび架橋ポリウレタンバインダーを包含する研磨パッドを、以下の表7に要約される成分から調製した。実施例6−9の研磨パッドの物理的データを、表8に要約する。
(r)スラリー吸収パーセントを、以下の方法を用いて決定した:1インチ×3インチ試料のパッド材料を、切断し、0.001グラムの精度で予め秤量した。次いで,試料をCMPスラリー(すなわち、IDL1300、Rodel,Inc.,Newark,DE)の容器中に浸し、24時間の間23±1℃の温度で保持した。24時間の終わりに、試料をスラリーから取り除き、過剰なスラリーを表面から除き、そして湿潤した試料を、0.001gの精度で直ちに秤量した。スラリー吸収パーセントを以下:
(実施例10)
実施例5の研磨パッドを、二重にコーティングされたフィルムおよび剥離ライナーを研磨パッドの1つの表面へ適用することによって、研磨パッドアセンブリ中に作製した。
(実施例11)
二層のパッドを、22.5”直径のポリウレタン発泡シート上に実施例6の研磨パッドアセンブリを取り付けることによって、構築した。実施例6の研磨パッドアセンブリの剥離ライナーを、粘着剤を露出させて除去した。次いで、研磨パッドアセンブリを、直径22.5”、1/16”の厚さおよび0.46g/cm3の密度を有するポリウレタン発泡体ディスクに、この粘着剤で、堅く結合させた。剥離ライナーを有する二重にコーティングされたフィルムテープを、ポリウレタン発泡体の残る表面に適用した。
(実施例12)
粒子状の架橋ポリウレタンおよび架橋ポリウレタンバインダーを包含する研磨パッドを、以下の表9において要約した成分から調製した。
(s)Sigma−Aldrich Corporationから得られたジブチル錫ジラウレート95%
チャージ2を、均一になるまでモーター駆動ステンレス鋼インペラーを用いて混合した。次いで、チャージ2の均一混合物を、適切な容器中でチャージ1と混合し、均一になるまでモーター駆動ミキサーの手段によって一緒に混ぜた。次に、チャージ1およびチャージ2の組み合わせの930gの部分が、3つの26”×26”の平らな鋳型の各々に導入した。鋳型を、周囲の温度で一対のローラーを介して送り込み、0.100”厚である3つのシートを形成する。これらのシートを、18時間の間25℃および80%RHで硬化し、続いて1時間の間130℃で硬化した。22.5”直径を有する円形パッドが、シートから切り取られ、次いでパッドの上部表面および下部表面を、製粉機械を用いて平行にした。
Claims (49)
- 研磨パッドであって、以下:
(a)熱可塑性粒子状のポリマー、結合した粒子状のポリマー、相互侵入ポリマーネットワークから構成される粒子状のポリマー、およびその混合物から選択される、粒子状のポリマー;および
(b)熱可塑性有機ポリマーバインダー、橋かけ結合された有機ポリマーバインダー、相互侵入ポリマーネットワークから構成される有機ポリマーバインダー、およびその混合物から選択される有機ポリマーバインダー、を含有する、研磨パッド - 請求項1に記載の研磨パッドであって、ここで前記粒子状のポリマーが、実質的に固体である、研磨パッド。
- 請求項1に記載の研磨パッドであって、ここで前記粒子状のポリマーが、ポリビニルクロリド、ポリビニルフルオリド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリ(メタ)アクリレート、ポリエーテル、ポリエポキシド、ポリアミド、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリイミド、ポリスルホンおよびその混合物から選択される、研磨パッド。
- 請求項1に記載の研磨パッドであって、ここで前記有機ポリマーバインダーが、ポリウレタンバインダー、ポリエポキシドバインダー、ウレタン修飾ポリエポキシドバインダー、(メタ)アクリル酸修飾ポリウレタンバインダーおよびその混合物から選択される、研磨パッド。
- 請求項1に記載の研磨パッドであって、ここで前記粒子状のポリマーが、20ミクロン〜500ミクロンの平均粒子サイズを有する、研磨パッド。
- 請求項1に記載の研磨パッドであって、ここで前記粒子状のポリマーが、多い量において該研磨パッドに存在し、そして前記有機ポリマーバインダーが、少ない量において該研磨パッドに存在している、研磨パッド。
- 請求項1に記載の研磨パッドであって、該研磨パッドが、1ミクロン〜1000ミクロンの平均孔サイズを有する、研磨パッド。
- 請求項1に記載の研磨パッドであって、ここで前記粒子状のポリマーおよび前記有機ポリマーバインダーが、該パッドの作用表面に沿って実質的に均一に分配され、そして該パッドが、該研磨パッドの全体積に基づいて、2体積%〜50体積%の孔体積パーセントを有する、研磨パッド。
- 請求項1に記載の研磨パッドであって、ここで前記有機ポリマーバインダーが、インサイチュで調製される、研磨パッド。
- 請求項9に記載の研磨パッドであって、ここでインサイチュ調製が、有機ポリマーバインダー前駆体を含む、研磨パッド。
- 請求項10に記載の研磨パッドであって、ここで前記有機ポリマーバインダー前駆体が、ポリウレタンバインダー前駆体、ポリエポキシドバインダー前駆体、ウレタン修飾ポリエポキシドバインダー前駆体、(メタ)アクリル酸修飾ポリウレタンバインダー前駆体およびその混合物から選択される、研磨パッド。
- 請求項1に記載の研磨パッドであって、該研磨パッドが、作用表面を有し、該作用表面が、チャネル、溝、打ち抜き穴、およびその組み合わせから選択される表面の特徴を有する、研磨パッド。
- 請求項1に記載の研磨パッドであって、前記粒子状のポリマーおよび前記有機ポリマーバインダーのうちの少なくとも1つが、研磨用粒子状の材料をさらに含む、研磨パッド。
- 請求項13に記載の研磨パッドであって、ここで前記研磨用粒子状の材料が、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、二ホウ化チタン、炭化ホウ素、窒化ケイ素、炭化タングステン、炭化チタン、ダイアモンド、窒化ホウ素、ガーネット、融合アルミナジルコニア、シリカ、酸化鉄、クロミア、セリア、酸化ジルコニア、チタニア、酸化スズ、酸化マンガンおよびその混合物から選択される、研磨パッド。
- 請求項1に記載の研磨パッドであって、ここで該パッドが、該パッドの全体積に基づいて、2体積%〜50体積%のスラリーを吸収する、研磨パッド。
- 研磨パッドであって、以下:
(a)熱可塑性粒子状のポリマー、橋かけ結合した粒子状のポリマー、相互侵入ポリマーネットワークから構成される粒子状のポリマーおよびその混合物から選択される、粒子状のポリマー;および
(b)熱可塑性有機ポリマーバインダー、橋かけ結合した有機ポリマーバインダー、相互侵入ポリマーネットワークおよびその混合物から選択される有機ポリマーバインダーであって、ここで該有機ポリマーバインダーが、インサイチュで形成される、有機ポリマーバインダー
を包含する、研磨パッド。 - 請求項16に記載の研磨パッドであって、ここで前記粒子状のポリマーが、ポリビニルクロリド、ポリビニルフルオリド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリ(メタ)アクリレート、ポリエーテル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリイミド、ポリスルホンおよびその混合物から選択される、研磨パッド。
- 請求項16に記載の研磨パッドであって、ここで前記粒子状のポリマーが、20ミクロン〜500ミクロンの平均粒子サイズを有する、研磨パッド。
- 請求項16に記載の研磨パッドであって、前記有機ポリマーバインダーが、ポリウレタンバインダー、ポリエポキシドバインダー、ウレタン修飾ポリエポキシドバインダー、および(メタ)アクリル酸修飾ポリウレタンから選択される、研磨パッド。
- 請求項16に記載の研磨パッドであって、ここで前記粒子状のポリマーが、該粒子状のポリマーおよび前記有機ポリマーバインダーの全重量に基づいて、51重量%〜95重量%の量において該研磨パッドに存在し、そして該有機ポリマーバインダーが、該粒子状のポリマーおよび該有機ポリマーバインダーの全重量に基づいて、5重量%〜49重量%の量において該研磨パッドに存在する、研磨パッド。
- 請求項16に記載の研磨パッドであって、ここで前記研磨パッドが、1ミクロン〜1000ミクロンの平均孔サイズを有する、研磨パッド。
- 請求項16に記載の研磨パッドであって、ここで該パッドが、作用表面を有し、ここで前記粒子状のポリマーおよび前記有機ポリマーバインダーが、該パッドの該作用表面に沿って実質的に均一に分配され、そして該パッドが、該研磨パッドの全体積に基づいて2体積%〜50体積%の孔体積パーセントを有する、研磨パッド。
- 請求項16に記載の研磨パッドであって、ここで前記有機ポリマーバインダーが、インサイチュで調整される、研磨パッド。
- 請求項23に記載の研磨パッドであって、ここでインサイチュ調製が、有機ポリマーバインダー前駆体を包含する、研磨パッド。
- 請求項24に記載の研磨パッドであって、ここで前記有機ポリマーバインダー前駆体が、ポリウレタンバインダー前駆体、ポリエポキシドバインダー前駆体、ウレタン修飾ポリエポキシドバインダー前駆体、(メタ)アクリル酸修飾ポリウレタンバインダー前駆体およびその混合物から選択される、研磨パッド。
- 請求項16に記載の研磨パッドであって、ここで前記研磨パッドが、作用表面を有し、該作用表面が、チャネル、溝、打ち抜き穴およびその組み合わせから選択される表面特徴を有する、研磨パッド。
- 請求項16に記載の研磨パッドであって、ここで前記粒子状のポリマーおよび前記有機ポリマーバインダーのうちの少なくとも1つが、さらに研磨用の粒子状の材料を含有する、研磨パッド。
- 請求項27に記載の研磨パッドであって、ここで前記研磨用粒子状の材料が、酸化アルミニウム、炭化ケイ素カーバイド、チタニウムジボライド、ボロンカーバイド、窒化ケイ素シリコン、炭化タングステン、炭化チタン、ダイアモンド、窒化ホウ素、ガーネット、融合アルミナジルコニア、シリカ、酸化鉄、クロミア、セリア、酸化ジルコニア、チタニア、酸化スズ、酸化マンガンおよびその混合物から選択される、研磨パッド。
- 研磨パッドアセンブリであって、以下:
(a)研磨パッドであって、作用表面および裏表面を有する、研磨パッド;
(b)後方シートであって、上部表面および下部表面を有する、後方シート;および
(c)該研磨パッドの裏表面と該後方シートの上部表面との間に挿入され、粘着して接触する、粘着手段を備え、
ここで、該研磨パッドが、
(i)粒子状のポリマーである熱可塑性粒子状のポリマー、橋かけ結合した粒子状のポリマー、相互侵入するポリマーネットワークから構成される粒子状のポリマー、およびその混合物;ならびに
(ii)熱可塑性有機ポリマーバインダー、橋かけ結合した有機ポリマーバインダー、相互侵入するポリマーネットワークから構成される有機ポリマーバインダー、およびその混合物から選択される、有機ポリマーバインダーを含む、研磨パッドアセンブリ。 - 請求項29に記載の研磨パッドアセンブリであって、ここで前記粘着手段が、以下:粘着アセンブリであって、該研磨パッドの前記裏表面に接触する上部粘着層、前記後方シートの前記上部表面に接触する下部粘着層、および該上部粘着層と該下部粘着層との間に挿入される粘着支持シートを包含する粘着アセンブリ;ならびに粘着層から選択される、研磨パッドアセンブリ。
- 研磨パッドを調製する方法であって、該研磨パッドが、粒子状のポリマーバインダーおよび有機ポリマーバインダーを含み、該方法が、該粒子状のポリマーの本質的に近触した存在下で有機ポリマーバインダー前駆体を反応させる工程を包含する、方法。
- 請求項31に記載の方法であって、ここで前記前駆体が、モノマー、プレポリマー、樹脂およびその混合物からなる群から選択される、方法。
- 基体を研磨パッドと接触させる工程を包含する該基体の化学的機械的平坦化のための方法であって、ここで該パッドが、粒子状のポリマーおよび該粒子状のポリマーと一緒に結合する有機ポリマーバインダーを含有し、ここで該有機ポリマーバインダーが、該粒子状のポリマーの存在下で、少なくとも1つの有機ポリマーバインダー前駆体を化学的に反応させることによって、調製され、そしてここで該粒子状のポリマーおよび該有機ポリマーバインダーが、該パッドの作用表面に沿って実質的に均一に分配され、そして該パッドが、該研磨パッドの全体積に基づいて2体積%〜50体積%の孔体積パーセントを有する、方法。
- 請求項33に記載の方法であって、ここで前記前駆体が、モノマー、プレポリマー、樹脂およびその混合物からなる群から選択される、方法。
- 研磨パッドであって、粒子状のポリマーを含有し、ここで該粒子状のポリマーが、実質的に該粒子状のポリマーの粒子の焼結なしで、一緒に保持される、研磨パッド。
- 請求項35に記載の研磨パッドであって、有機ポリマーバインダーをさらに含有する、研磨パッド。
- 請求項35に記載の研磨パッドであって、ここで前記粒子状のポリマーが、熱可塑性粒子状のポリマー、橋かけ結合された粒子状のポリマー、相互侵入するポリマーネットワークから構成される粒子状のポリマーおよびその混合物から選択される、研磨パッド。
- 請求項36に記載の研磨パッドであって、ここで前記有機ポリマーバインダーが、熱可塑性有機ポリマーバインダー、橋かけ結合された有機ポリマーバインダー、相互侵入するポリマーネットワークおよびその混合物から選択される、研磨パッド。
- 請求項35に記載の研磨パッドであって、ここで前記粒子状のポリマーが、ポリビニルクロリド、ポリビニルフルオリド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリ(メタ)アクリレート、ポリエーテル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリエポキシド、ポリスチレン、ポリイミド、ポリスルホンおよびその混合物から選択される、研磨パッド。
- 請求項35に記載の研磨パッドであって、ここで前記粒子状のポリマーが、20ミクロン〜500ミクロンの平均粒子サイズを有する、研磨パッド。
- 請求項36に記載の研磨パッドであって、ここで前記有機ポリマーバインダーが、ポリウレタンバインダー、ポリエポキシドバインダー、ウレタン修飾ポリエポキシドバインダー、(メタ)アクリル酸修飾ポリウレタンバインダー、およびその混合物から選択される、研磨パッド。
- 請求項36に記載の研磨パッドであって、ここで前記粒子状のポリマーが、該粒子状のポリマーおよび前記有機ポリマーバインダーの全重量に基づいて51重量%〜95重量%の量で該研磨パッドに存在し、該有機ポリマーバインダーが、該粒子状のポリマーおよび該有機ポリマーバインダーの全重量に基づいて、5重量%〜49重量%の量で該研磨パッドに存在する、研磨パッド。
- 請求項35に記載の研磨パッドであって、ここで該研磨パッドが、1ミクロン〜1000ミクロンの平均孔サイズを有する、研磨パッド。
- 請求項36に記載の研磨パッドであって、ここで前記粒子状のポリマーおよび前記有機ポリマーバインダーが、該パッドの作用表面に沿って実質的に均一に分配され、そして該パッドが、該研磨パッドの全体積に基づいて2体積%〜50体積%の孔体積パーセントを有する、研磨パッド。
- 請求項36に記載の研磨パッドであって、ここで前記有機ポリマーバインダーが、インサイチュで調製される、研磨パッド。
- 請求項45に記載の研磨パッドであって、ここで前記インサイチュ調製が、有機ポリマーバインダー前駆体を包含する、研磨パッド。
- 請求項35に記載の研磨パッドであって、ここで前記研磨パッドが、作用表面を有し、該作用表面が、チャネル、溝、打ち抜き穴、その組み合わせから選択される表面の特徴を有する、研磨パッド。
- 請求項36に記載の研磨パッドであって、ここで前記粒子状のポリマーおよび前記有機ポリマーバインダーのうちの少なくとも1つが、研磨用の粒子状の材料をさらに含有する、研磨パッド。
- 請求項48に記載の研磨パッドであって、ここで前記研磨用粒子状の材料が、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、二ホウ化チタン、炭化ホウ素、窒化ケイ素、炭化タングステン、炭化チタン、ダイアモンド、窒化ホウ素、ガーネット、融合アルミナジルコニア、シリカ、酸化鉄、クロミア、セリア、酸化ジルコニア、チタニア、酸化スズ、酸化マンガンおよびその混合物から選択される、研磨パッド。
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