JP2005532176A - 微小孔性研磨パッド - Google Patents
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Abstract
Description
この実施例は均一な孔径を有する微小孔性発泡体・ロッドを製造するための方法を示す。
この実施例は本発明の研磨パッドを調製するための方法を示す。
この実施例は本発明の研磨パッドを調製するための方法を示す。
この実施例は、本発明の微小孔性発泡体研磨パッドが良好な研磨特性を有することを示す。
この実施例は、本発明の微小孔性発泡体研磨パッドが良好な研磨特性を有することを示す。
この実施例は、本発明の微小孔性発泡体研磨パッドが浸透性であり、研磨の間に研磨組成物を輸送することができることを示す。
この実施例は、本発明の微小孔性発泡体研磨パッドが従来型の独立気泡微小孔性研磨パッドに比べて優れた研磨速度を有することを示す。
この実施例は、加圧ガス注入法を用いて本発明の研磨パッドを調製するための方法を示す。
Claims (57)
- 50μm以下の平均孔径を有し、75%以上の孔が平均孔径の20μm以内の孔径を有する多孔質発泡体を含む化学機械研磨用の研磨パッド。
- 平均孔径が40μm以下である請求項1に記載の研磨パッド。
- 多孔質発泡体が0.5g/cm3以上の密度を有する請求項1に記載の研磨パッド。
- 多孔質発泡体が25%以下の空隙率(void volume)を有する請求項1に記載の研磨パッド。
- 多孔質発泡体が独立気泡を含む請求項1に記載の研磨パッド。
- 多孔質発泡体が105気泡/cm3以上の気泡密度を有する請求項1に記載の研磨パッド。
- 多孔質発泡体が、熱可塑性エラストマー、熱可塑性ポリウレタン、ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ナイロン、エラストマーゴム、スチレン系ポリマー、多環芳香族、フルオロポリマー、ポリイミド、架橋ポリウレタン、架橋ポリオレフィン、ポリエーテル、ポリエステル、ポリアクリレート、エラストマー・ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリアラミド、ポリアリーレン、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、それらのコポリマーおよびブロックコポリマー、およびそれらの混合物およびブレンドからなる群から選択されるポリマー樹脂を含む請求項1に記載の研磨パッド。
- ポリマー樹脂が熱可塑性ポリウレタンである請求項7に記載の研磨パッド。
- 熱可塑性ポリウレタンが20以下のメルトインデックス、50,000g/モル〜300,000g/モルの重量平均分子量(Mw)、および1.1〜6の多分散性インデックス(PDI)を有する請求項8に記載の研磨パッド。
- 熱可塑性ポリウレタンがずり速度(γ)150l/sおよび205℃の温度で2〜8のレオロジー・プロセシング・インデックス(RPI)を有する請求項8に記載の研磨パッド。
- 熱可塑性ポリウレタンが350MPa〜1000MPaの曲げ弾性率を有する請求項8に記載の研磨パッド。
- 熱可塑性ポリウレタンが20℃〜110℃のガラス転位温度および120℃〜250℃の融解転移温度を有する請求項8に記載の研磨パッド。
- 多孔質発泡体が、更に、水吸収性ポリマーを含む請求項7に記載の研磨パッド。
- 水吸収性ポリマーが架橋ポリアクリルアミド、架橋ポリアクリル酸、架橋ポリビニルアルコール、およびそれらの組合せからなる群から選択される請求項13に記載の研磨パッド。
- 多孔質発泡体が、更に、研磨剤粒子、ポリマー粒子、複合粒子、液体キャリア可溶性粒子、およびそれらの組合せからなる群から選択される粒子を含む請求項7に記載の研磨パッド。
- 多孔質発泡体が、更に、シリカ、アルミナ、セリア、およびそれらの組合せからなる群から選択される研磨剤粒子を含む請求項15に記載の研磨パッド。
- 1μm〜20μmの平均孔径を有する多孔質発泡体を含む化学機械研磨用の研磨パッド。
- 90%以上の孔が平均孔径の20μm以内の孔径を有する請求項17に記載の研磨パッド。
- 多孔質発泡体が0.5g/cm3以上の密度を有する請求項17に記載の研磨パッド。
- 多孔質発泡体が25%以下の空隙率を有する請求項17に記載の研磨パッド。
- 多孔質発泡体が独立気泡を含む請求項17に記載の研磨パッド。
- 多孔質発泡体が105気泡/cm3以上の気泡密度を有する請求項17に記載の研磨パッド。
- 多孔質発泡体が、熱可塑性エラストマー、熱可塑性ポリウレタン、ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ナイロン、エラストマーゴム、スチレン系ポリマー、多環芳香族、フルオロポリマー、ポリイミド、架橋ポリウレタン、架橋ポリオレフィン、ポリエーテル、ポリエステル、ポリアクリレート、エラストマー・ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリアラミド、ポリアリーレン、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、それらのコポリマーおよびブロックコポリマー、およびそれらの混合物およびブレンドからなる群から選択されるポリマー樹脂を含む請求項17に記載の研磨パッド。
- ポリマー樹脂が熱可塑性ポリウレタンである請求項23に記載の研磨パッド。
- 熱可塑性ポリウレタンが20以下のメルトインデックス、50,000g/モル〜300,000g/モルの重量平均分子量(Mw)、および1.1〜6の多分散性インデックス(PDI)を有する請求項24に記載の研磨パッド。
- 熱可塑性ポリウレタンがずり速度(γ)150l/sおよび205℃の温度で2〜8のレオロジー・プロセシング・インデックス(RPI)を有する請求項24に記載の研磨パッド。
- 熱可塑性ポリウレタンが350MPa〜1000MPaの曲げ弾性率を有する請求項24に記載の研磨パッド。
- 熱可塑性ポリウレタンが20℃〜110℃のガラス転位温度および120℃〜250℃の融解転移温度を有する請求項24に記載の研磨パッド。
- 多孔質発泡体が、更に、水吸収性ポリマーを含む請求項23に記載の研磨パッド。
- 水吸収性ポリマーが架橋ポリアクリルアミド、架橋ポリアクリル酸、架橋ポリビニルアルコール、およびそれらの組合せからなる群から選択される請求項29に記載の研磨パッド。
- 多孔質発泡体が、更に、研磨剤粒子、ポリマー粒子、複合粒子、液体キャリア可溶性粒子、およびそれらの組合せからなる群から選択される粒子を含む請求項23に記載の研磨パッド。
- 多孔質発泡体が、更に、シリカ、アルミナ、セリア、およびそれらの組合せからなる群から選択される研磨剤粒子を含む請求項31に記載の研磨パッド。
- 多峰性分布が20以下の孔径最大値を持つ多峰性孔径分布を有する多孔質発泡体を含む化学機械研磨用の研磨パッド。
- 多峰性孔径分布が2峰性孔径分布である請求項33に記載の研磨パッド。
- 2峰性分布が50μm以下の第1孔径最大値および50μm以上での第2孔径最大値を有する請求項34に記載の研磨パッド。
- 2峰性分布が20μm以下での第1孔径最大値および20μm以上での第2孔径最大値を有する請求項34に記載の研磨パッド。
- 多孔質発泡体が、熱可塑性エラストマー、熱可塑性ポリウレタン、ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ナイロン、エラストマーゴム、スチレン系ポリマー、多環芳香族、フルオロポリマー、ポリイミド、架橋ポリウレタン、架橋ポリオレフィン、ポリエーテル、ポリエステル、ポリアクリレート、エラストマー・ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリアラミド、ポリアリーレン、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、それらのコポリマーおよびブロックコポリマー、およびそれらの混合物およびブレンドからなる群から選択されるポリマー樹脂を含む請求項33に記載の研磨パッド。
- ポリマー樹脂が熱可塑性ポリウレタンである請求項37に記載の研磨パッド。
- 多孔質発泡体が水吸収性ポリマーを含む請求項33に記載の研磨パッド。
- 多孔質発泡体が研磨剤粒子、ポリマー粒子、複合粒子、液体キャリア可溶性粒子、およびそれらの組合せからなる群から選択される粒子を含む請求項33に記載の研磨パッド。
- 熱可塑性ポリウレタンが20以下のメルト・フロー・インデックス(MFI)、50,000g/モル〜300,000g/モルの分子量、および1.1〜6の多分散性インデックスを有し、50μm以下の平均孔径を持つ熱可塑性ウレタン発泡体を含む、化学機械研磨用の研磨パッド。
- ウレタン発泡体が350MPa〜1000MPaの曲げ弾性率を有する請求項41に記載の研磨パッド。
- 熱可塑性ポリウレタンがずり速度150l/sおよび205℃の温度で2〜10のレオロジー・プロセシング・インデックスを有する請求項41に記載の研磨パッド。
- 熱可塑性ウレタン発泡体が、圧縮率の平均%7以下、反発弾性率の平均%35以上、およびショアD硬度40〜90を有する請求項41に記載の研磨パッド。
- キャリア押下げ圧力0.028MPa、スラリー流量100ml/分、プラテン回転速度60rpm、およびキャリア回転速度55rpm〜60rpmを伴い、少なくとも600Å/分の速度で二酸化ケイ素ウエハーを研磨することができる化学機械研磨用のポリウレタン研磨パッドであって、該研磨パッドは研磨剤粒子を含有せず、外部的に作製した表面織目を全く含まない。
- 研磨パッドが5%以下の空隙率を有する請求項45に記載の研磨パッド。
- 研磨パッドが50μm以下の平均孔径を有する孔を含む請求項45に記載の研磨パッド。
- (a)ポリマー樹脂を、高い温度および圧力にガスを晒すことにより生成される超臨界ガスと組み合わせて単相溶液を生成すること、および
(b)単相溶液から研磨パッドを形成すること、
を含む研磨パッド基材を製造するための方法。 - ガスがC−H結合を含有しない請求項48に記載の方法。
- ガスが窒素、二酸化炭素、またはそれらの組合せを含む請求項49に記載の方法。
- ポリマー樹脂が、熱可塑性エラストマー、熱可塑性ポリウレタン、ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ナイロン、エラストマーゴム、スチレン系ポリマー、多環芳香族、フルオロポリマー、ポリイミド、架橋ポリウレタン、架橋ポリオレフィン、ポリエーテル、ポリエステル、ポリアクリレート、エラストマー・ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリアラミド、ポリアリーレン、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、それらのコポリマーおよびブロックコポリマー、およびそれらの混合物およびブレンドからなる群から選択される請求項48に記載の方法。
- 研磨パッドが、溶液cm3当り105を超える成長核を生みだすために十分な単相溶液における熱力学的不安定性を造りだすことにより形成される請求項48に記載の方法。
- 超臨界ガスの量が単相溶液全体積の0.01%〜5%である請求項48に記載の方法。
- ガスがポリマー樹脂と混合する前に超臨界ガスに変換される請求項48に記載の方法。
- ガスがポリマー樹脂と混合した後に超臨界ガスに変換される請求項48に記載の方法。
- ガスが二酸化炭素であり、温度が150℃〜250℃であり、および圧力が7MPa〜35MPaである請求項50に記載の方法。
- 研磨パッドが、ポリマー・シート中への押出し成形、多層シートの同時押出し成形、射出成形、圧縮成形、ブロー成形、ブロン・フィルム、多層ブロンフィルム、キャスト・フィルム、熱成形、および樹脂注型からなる群から選択される技術を用いて単相溶液から形成される請求項48に記載の方法。
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