JP2010028113A - 複数層化学機械研磨パッド製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数層化学機械研磨パッド製造製造方法を提供する。
【解決手段】研磨層を提供し；サブパッド層を提供し；場合によって追加の層を提供し；未硬化の反応性ホットメルト接着剤を提供し；未硬化の反応性ホットメルト接着剤をパターンで、少なくとも１つの層の表面上に適用し；未硬化の反応性ホットメルト接着剤のパターン上に１つの他の層を適用し；２つの層の間に未硬化の反応性ホットメルト接着剤が配置されている２つの層を押しつけ；未硬化の反応性ホットメルト接着剤を硬化させて、２つの層の間に反応性ホットメルト接着剤結合を形成する；ことを含む、複数層化学機械研磨パッドを製造する方法。
【選択図】図７Ｂ

Description

本発明は概して化学機械研磨の分野に関する。特に本発明は、化学機械研磨パッドの製造に有用な複数層化学機械研磨パッド製造方法に関する。

集積回路および他の電子素子の製造において、導電物質、半導体物質および誘電物質の複数層が半導体ウェハの表面上に堆積されそして表面上から除去される。導電物質、半導体物質および誘電物質の薄層が多くの堆積技術を用いて堆積されうる。現在のウェハ加工における一般的な堆積技術には、特に、スパッタリングとしても知られる物理蒸着（ＰＶＤ）、化学蒸着（ＣＶＤ）、プラズマ化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）および電気化学めっきが挙げられる。一般的な除去技術には、特に、湿式および乾式の等方性および異方性エッチングが挙げられる。

物質の層が逐次的に堆積され除去される場合、ウェハの一番上の表面は非平面になる。後の半導体加工（例えば、金属化）はウェハが平坦な表面を有することを必要とするので、そのウェハは平坦化される必要がある。平坦化は望まれない表面形状および表面欠陥、例えば、粗い表面、凝集物質、結晶格子損傷、スクラッチおよび汚染された層または物質などを除去するのに有用である。

化学機械平坦化または化学機械研磨（ＣＭＰ）は半導体ウェハのような加工対象物を平坦化または研磨するのに使用される一般的な技術である。従来のＣＭＰにおいては、ウェハキャリアまたは研磨ヘッドはキャリア組立品上に設置される。研磨ヘッドはウェハを保持し、ＣＭＰ装置内のテーブルまたはプラテン上に設置される研磨パッドの研磨層とウェハを接触させるように配置する。キャリア組立品はウェハと研磨パッドとの間に制御可能な圧力をもたらす。同時に、研磨媒体が研磨パッド上に分配され、そしてウェハと研磨層との間の隙間に引き込まれる。研磨を達成するために、研磨パッドとウェハは典型的には互いに対して回転する。研磨パッドがウェハのすぐ下で回転する場合、ウェハは典型的に輪状の形の研磨トラックまたは研磨領域を一掃し、そこではウェハの表面は研磨層に直接的に直面する。ウェハ表面は、その表面上の研磨層および研磨媒体の化学的および機械的作用によって研磨され、平坦にされる。

Ｒｕｔｈｅｒｆｏｒｄらは米国特許第６，００７，４０７号において、異なる物質の２層が一緒に積層されている複数層化学機械研磨パッドを開示する。典型的な２層研磨パッドは、基体の表面を研磨するのに好適なポリウレタンのような物質から形成される上部研磨層を含む。上部研磨層は、その研磨層を支持するのに好適な物質から形成される下層または「サブパッド」に取り付けられる。従来は、感圧接着剤を用いて２層は一緒に結合される。しかし、ある研磨用途においては、感圧接着剤を用いて一緒に積層された複数層化学機械研磨パッドは研磨中に剥離し、その研磨パッドを役に立たなくし、そして研磨プロセスの邪魔をする傾向を有している。
その剥離問題を軽減する１つの手法が、Ｒｏｂｅｒｔｓらへの米国特許第７，１０１，２７５号に開示されている。Ｒｏｂｅｒｔｓらは、化学機械研磨のための弾性積層研磨パッドを開示し、そのパッドは、感圧接着剤ではなく反応性ホットメルト接着剤によって研磨層に結合されたベース層を含む。

米国特許第６，００７，４０７号明細書 米国特許第７，１０１，２７５号明細書

にもかかわらず、使用中の内部破壊（すなわち、剥離）に耐性の弾性複数層積層化学機械研磨パッドについての、およびそれを製造する方法についての継続した必要性が存在する。

本発明の第１の態様においては、研磨層を提供し；サブパッド層を提供し；未硬化の反応性ホットメルト接着剤を提供し；未硬化の反応性ホットメルト接着剤をサブパッド層に平行線パターンで適用し；未硬化の反応性ホットメルト接着剤の平行線パターン上に研磨層を配置して、研磨パッド積層物を形成し；研磨層とサブパッド層とを押しつけるように研磨パッド積層物に力を加え；並びに、未硬化の反応性ホットメルト接着剤を硬化させ、研磨層とサブパッド層との間に反応性ホットメルト接着剤結合を形成させて、複数層化学機械研磨パッドを形成する；ことを含む、複数層化学機械研磨パッド（ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ ｐａｄ）を製造する方法が提供される。

本発明の別の態様においては、研磨層を提供し；上面、底面および少なくとも２つの包み込みタブ（ｗｒａｐ ａｒｏｕｎｄ ｔａｂｓ）を有するサブパッド層を提供し；上側および底側を有する裏当てプレートを提供し；未硬化の反応性ホットメルト接着剤を提供し；サブパッド層の底面が裏当てプレートの上側に面するように、サブパッド層を裏当てプレート上に配置し；少なくとも２つの包み込みタブを裏当てプレートの底側に折り曲げて、少なくとも２つの包み込みタブを裏当てプレートの底側に固定し；未硬化の反応性ホットメルト接着剤を平行線パターンでサブパッド層の上面に適用し；未硬化の反応性ホットメルト接着剤の平行線パターン上に研磨層を配置して研磨パッド積層物を形成し；研磨層とサブパッド層とを押しつけるように研磨パッド積層物に力を加え；未硬化の反応性ホットメルト接着剤を硬化させて、研磨層とサブパッド層との間に反応性ホットメルト接着剤結合を形成し；並びに、少なくとも２つの包み込みタブをサブパッド層から取り外し、裏当てプレートからサブパッド層を分離させる；ことを含む、複数層化学機械研磨パッドを製造する方法が提供される。

本発明の別の態様においては、研磨層を提供し；上面、底面および少なくとも２つの包み込みタブを有するサブパッド層を提供し；上面および底面を有する介在層を提供し；上側および底側を有する裏当てプレートを提供し；第１の未硬化の反応性ホットメルト接着剤を提供し；第２の未硬化の反応性ホットメルト接着剤を提供し；サブパッド層の底面が裏当てプレートの上側に面するように、サブパッド層を裏当てプレート上に配置し；少なくとも２つの包み込みタブを裏当てプレートの底側に折り曲げて、少なくとも２つの包み込みタブを裏当てプレートの底側に固定し；第１の未硬化の反応性ホットメルト接着剤を第１の平行線パターンでサブパッド層の上面に適用し；底面が第１の平行線パターンに面するように介在層を第１の平行線パターン上に配置し；第２の未硬化の反応性ホットメルト接着剤を第２の平行線パターンで介在層の上面に適用し；研磨層を第２の平行線パターン上に配置して、研磨パッド積層物を形成し；研磨層とサブパッド層とを互いに押しつけるように研磨パッド積層物に力を加え；第１の未硬化の反応性ホットメルト接着剤および第２の未硬化の反応性ホットメルト接着剤を硬化させて、サブパッド層と介在層との間の第１の反応性ホットメルト接着剤結合、および介在層と研磨層との間の第２の反応性ホットメルト接着剤結合を形成し；並びに、少なくとも２つの包み込みタブをサブパッド層から取り外し、サブパッド層を裏当てプレートから分離させる；ことを含む、複数層化学機械研磨パッドを製造する方法が提供される。

本発明の別の態様においては、研磨層を提供し；上面、底面および目打ちされた少なくとも２つの包み込みタブを有するサブパッド層を提供し；上側および底側を有する裏当てプレートを提供し；サブパッド層を裏当てプレートに取り付けるのを容易にするように設計された少なくとも２つの凹み領域を有する犠牲層を提供し；未硬化の反応性ホットメルト接着剤を提供し；第１感圧接着剤を提供し；第２感圧接着剤を提供し；剥離ライナーを提供し；第１感圧接着剤をサブパッド層の底面に適用し；第１感圧接着剤が剥離ライナーとサブパッド層の底面との間に配置されるように、剥離ライナーを第１感圧接着剤上に配置し；第２感圧接着剤を犠牲層に適用し；第２感圧接着剤が犠牲層と裏当てプレートの底側との間に配置されるように、裏当てプレートの底側に犠牲層を配置し；剥離ライナーを少なくとも２つの包み込みタブから取り外して、それに適用された第１感圧接着剤を露出させ；サブパッド層の底面が裏当てプレートの上側に面するように、サブパッド層を裏当てプレート上に配置し；少なくとも２つの包み込みタブを裏当てプレートの底側に折り曲げて、第１感圧接着剤を用いて少なくとも２つの包み込みタブを裏当てプレートの底側に固定し；未硬化の反応性ホットメルト接着剤を平行線パターンでサブパッド層の上面に適用し；未硬化の反応性ホットメルト接着剤の平行線パターン上に研磨層を配置して、研磨パッド積層物を形成し；研磨層とサブパッド層とを押しつけるように研磨パッド積層物に力を加え；未硬化の反応性ホットメルト接着剤を硬化させて、研磨層とサブパッド層との間に反応性ホットメルト接着剤結合を形成し；並びに、少なくとも２つの包み込みタブをサブパッド層から取り外し、サブパッド層を裏当てプレートから分離させる；ことを含む複数層化学機械研磨パッドを製造する方法が提供される。

図１は、本発明の方法で使用する裏当てプレートの上面図の描写である。 図２は、本発明の方法で使用するサブパッド層の上面図の描写である。 図３は、本発明の方法で使用する犠牲層の上面図の描写である。 図４Ａは、本発明の方法で使用する化学機械研磨パッド製造用組立品の底面図の描写である。 図４Ｂは、図４Ａの化学機械研磨パッド製造用組立品のＡ−Ａ断面立面図の描写である。 図５は、本発明の方法で使用する化学機械研磨パッド製造用組立品の上側面斜視図の描写である。 図６は、本発明の方法で使用する未硬化の反応性ホットメルト接着剤塗布装置の描写である。 図７Ａは、平行線パターンで上面に適用された未硬化の反応性ホットメルト接着剤を有する化学機械研磨パッド製造用組立品の上面図の描写である。 図７Ｂは、平行線パターンで上面に適用された未硬化の反応性ホットメルト接着剤を有する図７Ａの化学機械研磨パッド製造用組立品のＢ−Ｂ断面立面図の描写である。 図８は実施例１および比較例の試験結果を描写するグラフである。

化学機械研磨パッドまたは研磨パッド構成物（例えば、研磨層、サブパッド層、犠牲層、研磨パッド積層物）に関連して、本明細書および特許請求の範囲において使用される場合、用語「実質的に円形の横断面」は中心軸から、研磨パッドまたは研磨パッド構成物の外周までの横断面の最長半径「ｒ」がその中心軸から外周までの横断面の最短半径「ｒ」よりも２０％以下だけ長いことを意味する。（図５参照）。

本発明の複数層化学機械研磨パッドを製造する方法のいくつかの典型的な実施形態が本明細書に記載される。本明細書に記載される典型的な実施形態の１以上を含む組み合わせが具体的に意図され、与えられ、本明細書において提供される教示は当業者に明らかであろう。

ある実施形態において、本発明の方法は、研磨層を提供し；サブパッド層を提供し；未硬化の反応性ホットメルト接着剤を提供し；未硬化の反応性ホットメルト接着剤をサブパッド層に平行線パターンで適用し；未硬化の反応性ホットメルト接着剤の平行線パターン上に研磨層を配置し、研磨パッド積層物を形成し；研磨層とサブパッド層とを押しつけるように研磨パッド積層物に力を加え；並びに、未硬化の反応性ホットメルト接着剤を硬化させ、研磨層とサブパッド層との間に反応性ホットメルト接着剤結合を形成させて、複数層化学機械研磨パッドを形成する；ことを含む。この実施形態のいくつかの態様においては、本方法は、少なくとも２つの包み込みタブを有するサブパッド層を提供すること；上側および底側を有する裏当てプレートを提供すること；未硬化の反応性ホットメルト接着剤を適用する前に、サブパッド層の底面が裏当てプレートの上側に面するようにサブパッド層を裏当てプレート上に配置し、少なくとも２つの包み込みタブを裏当てプレートの底側に折り曲げて、少なくとも２つの包み込みタブを裏当てプレートの底側に固定すること；並びに、研磨層とサブパッド層との間に反応性ホットメルト接着剤結合を形成した後で、少なくとも２つの包み込みタブをサブパッド層から取り外し、裏当てプレートから研磨パッド積層物を分離させること；をさらに含む。

ある実施形態においては、本発明の方法は、知られた方法を用いて包み込みタブを裏当てプレートに固定することを含む。この実施形態のある態様においては、本方法は、テープ、ステープル、接着剤、面ファスナー（例えば、ベルクロ、Ｖｅｌｃｒｏ^登録商標）、ボタン、ホック、および裏当てプレートの底側に固定された犠牲層の凹み領域に包み込みタブが適合する形、の少なくとも１種を用いて包み込みタブを裏当てプレートに固定することを含む。

ある実施形態においては、本発明の方法は、未硬化の反応性ホットメルト接着剤をサブパッド層の上面に平行線パターンで適用することを含む。この実施形態のある態様において、本方法は、未硬化の反応性ホットメルト接着剤を、未硬化の反応性ホットメルト接着剤の１０本以上の線；好ましくは２０本以上の線；より好ましくは４０本以上の線；さらにより好ましくは６０本以上の線；を含むパターンで適用することを含む。この実施形態のある態様においては、本方法は未硬化の反応性ホットメルト接着剤を、６，５００〜１４，０００ｇ／ｃｍ^２、好ましくは、８，３５０〜１２，１００ｇ／ｃｍ^２の被覆重量で適用することを含む。この実施形態のある態様においては、本方法は、パターンの個々の線が０．０５〜０．２０ｍｍ、好ましくは０．０７６２〜０．１７２ｍｍの厚みで適用される、平行線パターンを適用することを含む。この実施形態のある態様においては、本方法は、パターンの個々の線が１．５〜３．２５ｍｍ、好ましくは１．５８〜３．１８ｍｍの幅で適用される平行線パターンを適用することを含む。この実施形態のある態様においては、本方法は、パターンの個々の線が、隣接する線の間の間隔１．５〜３．２５ｍｍ、好ましくは１．５８〜３．１８ｍｍで適用される平行線パターンを適用することを含む。この実施形態のある態様においては、本方法は、パターンの個々の線が、厚み０．０５〜０．２０ｍｍ、好ましくは０．０７６２〜０．１７２ｍｍ；幅１．５〜３．２５ｍｍ、好ましくは１．５８〜３．１８ｍｍ；および隣接する線の間の間隔１．５〜３．２５ｍｍ、好ましくは１．５８〜３．１８ｍｍ；の平行線パターンを適用することを含む。この実施形態のある態様においては、本方法は、平行線の間に配置される谷を平行線パターンが有する、平行線パターンを適用することを含む。この実施形態のある態様においては、本方法は、平行線の間の谷に適用される未硬化の反応性ホットメルト接着剤の個々の谷の中心における厚みが、個々の線の中央に適用される未硬化の反応性ホットメルト接着剤の厚みの５％以下である、平行線パターンを適用することを含む。この実施形態のある態様においては、本方法は、５０〜１５０℃、好ましくは１１５〜１３５℃の溶融温度、および溶融後９０分以下のポットライフを示す未硬化の反応性ホットメルト接着剤を適用することを含む。この実施形態のある態様においては、本方法は、ポリウレタン樹脂（例えば、ロームアンドハースカンパニーから入手可能なＭｏｒ−Ｍｅｌｔ^商標Ｒ５００３）を含む未硬化の反応性ホットメルト接着剤を適用することを含む。

ある実施形態においては、本発明の方法は、少なくとも１つの反応性ホットメルト接着剤結合を形成することを含む。この実施形態のある態様においては、本方法は、少なくとも１つの結合を形成する硬化した反応性ホットメルト接着剤の厚みがその少なくとも１つの結合にわたって均一である、少なくとも１つの反応性ホットメルト接着剤結合を形成することを含む。この実施形態のある態様においては、硬化した反応性ホットメルト接着剤の厚みは少なくとも１つの結合にわたって１％以下、好ましくは０．５％以下で変動する。この実施形態のある態様においては、本方法は、少なくとも１つの完全被覆結合を形成する硬化した反応性ホットメルト接着剤の厚みがその少なくとも１つの結合にわたって１％以下、好ましくは０．５％以下で変動し、かつその少なくとも１つの完全被覆結合が、それと結合する隣接した研磨パッド層の面している表面の９５％以上、好ましくは９８％以上、より好ましくは９９％以上の接着剤接触を形成している、少なくとも１つの完全被覆反応性ホットメルト接着剤結合を形成することを含む。この実施形態のある態様においては、本方法は、複数層化学機械研磨パッドの特定の層間の反応性ホットメルト接着剤結合（１つまたは複数）を形成し、その反応性ホットメルト接着剤結合（１つまたは複数）が、ＡＳＴＭ１８７６−０１で決定される場合に３０５ｍｍ／分で１１１Ｎ以上のＴ剥離強度を示すことを含む。この実施形態のある態様においては、本方法は、ＡＳＴＭ１８７６−０１で決定される場合に３０５ｍｍ／分で１１１Ｎ〜１８０ＮのＴ剥離強度を有する反応性ホットメルト接着剤結合（１つまたは複数）を形成することを含む。この実施形態のある態様においては、本方法は、結合された層の少なくとも１つの引き裂き強度を超えるＴ剥離強度を有する反応性ホットメルト接着剤結合（１つまたは複数）を形成することを含む。

ある実施形態においては、本発明の方法は、２つのニップローラーを提供し；および、２つのニップローラー間に研磨パッド積層物を通して、反応性ホットメルト接着剤結合により結合される層の間から気泡を除く；ことをさらに含む。

ある実施形態においては、本発明の方法は、サブパッド層を裏当てプレートに固定するのを容易にするように設計された少なくとも２つの凹み領域を有する犠牲層を提供し；および、犠牲層を裏当てプレートの底側に配置する；ことをさらに含む。

ある実施形態においては、本発明の方法は、少なくとも２つの包み込みタブをはめ込むように設計された少なくとも２つの凹み領域を有する犠牲層を提供し；犠牲層を裏当てプレートの底側に配置し；および、少なくとも２つの包み込みタブを少なくとも２つの凹み領域にはめ込む；ことをさらに含む。この実施形態のある態様においては、少なくとも２つの包み込みタブは犠牲層と物理的接触を形成しない。

ある実施形態においては、本発明の方法は、少なくとも２つの包み込みタブとかみ合ったはまり込みを形成するように設計された少なくとも２つの凹み領域を有する犠牲層を提供し；犠牲層を裏当てプレートの底側に配置し；および、少なくとも２つの包み込みタブを少なくとも２つの凹み領域とかみ合わせる；ことをさらに含む。

ある実施形態においては、本発明の方法は、少なくとも２つの包み込みタブをはめ込むように設計された少なくとも２つの凹み領域を有する犠牲層を提供し；感圧接着剤を提供し；犠牲層と裏当てプレートの底側との間に感圧接着剤が配置されるように犠牲層を裏当てプレートの底側に配置し；および、少なくとも２つの包み込みタブを少なくとも２つの凹み領域にはまり込ませ、感圧接着剤が犠牲層を裏当てプレートに固定する；ことをさらに含む。この実施形態のある態様においては、少なくとも２つの包み込みタブは犠牲層と物理的接触を形成していない。この実施形態のある態様においては、少なくとも２つの包み込みタブは少なくとも２つの凹み領域とかみ合うように設計され、少なくとも２つの包み込みタブを少なくとも２つの凹み領域にはめ込む工程は少なくとも２つの凹み領域を少なくとも２つの包み込みタブとかみ合わせることを含む。

ある実施形態においては、本発明の方法は、少なくとも２つの包み込みタブの取り外しを容易にするための目打ち（ｐｅｒｆｏｒａｔｉｏｎｓ）をサブパッド層に提供することをさらに含む。

ある実施形態においては、本発明の方法は、少なくとも２つの包み込みタブと裏当てプレートの底側との間に配置された感圧接着剤を提供し、感圧接着剤が少なくとも２つの包み込みタブを裏当てプレートに固定する；ことをさらに含む。

ある実施形態においては、本発明の方法は、サブパッド層の底面に適用される感圧接着剤を提供し；剥離ライナーを提供し；感圧接着剤が剥離ライナーとサブパッド層の底面との間に配置され、かつ剥離ライナーが感圧接着剤と裏当てプレートの上側との間に配置される；ことをさらに含む。

ある実施形態においては、本発明の方法は、サブパッド層の底面に適用される感圧接着剤を提供し；剥離ライナーを提供し；感圧接着剤がサブパッド層の底面と剥離ライナーとの間に配置され、かつ剥離ライナーが感圧接着剤と裏当てプレートの上側との間に配置され；剥離ライナーが少なくとも２つの包み込みタブにはなく、少なくとも２つの包み込みタブに適用される感圧接着剤が少なくとも２つの包み込みタブを裏当てプレートの底側に固定する；ことをさらに含む。

ある実施形態においては、本発明の方法は、研磨層を提供し；上面、底面および目打ちされた少なくとも２つの包み込みタブを有するサブパッド層を提供し；上側および底側を有する裏当てプレートを提供し；サブパッド層を裏当てプレートに取り付けるのを容易にするように設計された少なくとも２つの凹み領域を有する犠牲層を提供し；未硬化の反応性ホットメルト接着剤を提供し；第１感圧接着剤を提供し；第２感圧接着剤を提供し；剥離ライナーを提供し；第１感圧接着剤をサブパッド層の底面に適用し；第１感圧接着剤が剥離ライナーとサブパッド層の底面との間に配置されるように、剥離ライナーを第１感圧接着剤上に配置し；第２感圧接着剤を犠牲層に適用し；第２感圧接着剤が犠牲層と裏当てプレートの底側との間に配置されるように、犠牲層を裏当てプレートの底側に配置して、第２感圧接着剤は犠牲層を裏当てプレートの底側に固定し；剥離ライナーを少なくとも２つの包み込みタブから除去して、それに適用された第１感圧接着剤を露出させ；サブパッド層の底面が裏当てプレートの上側に面するように、サブパッド層を裏当てプレート上に配置し；少なくとも２つの包み込みタブを裏当てプレートの底側に折り曲げて、第１感圧接着剤を用いて少なくとも２つの包み込みタブを裏当てプレートの底側に固定し；未硬化の反応性ホットメルト接着剤を平行線、好ましくは１０本以上の平行線、より好ましくは２０本以上の平行線、さらにより好ましくは４０本以上の平行線、さらにより好ましくは１０〜２００本の平行線パターンでサブパッド層の上面に適用し；未硬化の反応性ホットメルト接着剤の平行線パターン上に研磨層を配置し；研磨層とサブパッド層とを押しつけて、未硬化の反応性ホットメルト接着剤を硬化させ、研磨層とサブパッド層との間に反応性ホットメルト接着剤結合を形成し、反応性ホットメルト接着剤結合のＴ剥離強度がＡＳＴＭ１８７６−０１に従って決定される場合に３０５ｍｍ／分で１１１Ｎ以上、好ましくは１１１Ｎ〜１８０Ｎであり；並びに、少なくとも２つの包み込みタブをサブパッド層から取り外し、サブパッド層を裏当てプレートから分離させる；ことを含む。この実施形態のある態様においては、形成された反応性ホットメルト接着剤結合のＴ剥離強度は、反応性ホットメルト接着剤結合により結合された層の少なくとも１つの引き裂き強度を超える。この実施形態のある態様においては、反応性ホットメルト接着剤結合によって結合した複数層化学機械研磨パッドの層はサブパッド層および研磨層を含む。

ある実施形態においては、本発明の方法は、研磨層を提供し；上面、底面および少なくとも２つの包み込みタブを有するサブパッド層を提供し；上面および底面を有する介在層を提供し；上側および底側を有する裏当てプレートを提供し；第１の未硬化の反応性ホットメルト接着剤を提供し；第２の未硬化の反応性ホットメルト接着剤を提供し；サブパッド層の底面が裏当てプレートの上側に面するように、サブパッド層を裏当てプレート上に配置し；少なくとも２つの包み込みタブを裏当てプレートの底側に折り曲げて、少なくとも２つの包み込みタブを裏当てプレートの底側に固定し；第１の未硬化の反応性ホットメルト接着剤を第１の平行線パターンでサブパッド層の上面に適用し；底面が第１の平行線パターンに面するように介在層を第１の平行線パターン上に配置し；第２の未硬化の反応性ホットメルト接着剤を第２の平行線パターンで介在層の上面に適用し；研磨層を第２の平行線パターン上に配置して、研磨パッド積層物を形成し；研磨層とサブパッド層とを互いに押しつけるように研磨パッド積層物に力を加え；第１の未硬化の反応性ホットメルト接着剤および第２の未硬化の反応性ホットメルト接着剤を硬化させて、サブパッド層と介在層との間の第１の反応性ホットメルト接着剤結合、および介在層と研磨層との間の第２の反応性ホットメルト接着剤結合を形成し；並びに、少なくとも２つの包み込みタブをサブパッド層から取り外し、サブパッド層を裏当てプレートから分離させる；ことを含む。この実施形態のある態様においては、第１の未硬化の反応性ホットメルト接着剤として使用するために選択される未硬化の反応性ホットメルト接着剤は、第２の未硬化の反応性ホットメルト接着剤として使用するために選択される未硬化の反応性ホットメルト接着剤と組成が同じであるかまたは異なっている。この実施形態のある態様においては、第１の未硬化の反応性ホットメルト接着剤は、第２の未硬化の反応性ホットメルト接着剤が適用される平行線パターンと同じかまたは異なる平行線パターンで適用される。異なる反応性ホットメルト接着剤結合が上述のように同時にまたは連続して形成されうる（例えば、第１の反応性ホットメルト接着剤結合を形成し、第２の未硬化の反応性ホットメルト接着剤を適用し、研磨層／介在層を第２の未硬化の反応性ホットメルト接着剤上に配置し、力を加え、第２の未硬化の反応性ホットメルト接着剤を硬化させて第２の反応性ホットメルト接着剤結合を形成する）ことを当業者は理解するであろう。この実施形態のある態様においては、本方法は、研磨パッド積層物におけるサブパッド層と研磨層との間に配置される少なくとも１つの追加の介在層を提供し、および研磨パッド積層物において少なくとも１つの追加の介在層をサブパッド層、研磨層、介在層または他の追加の介在層に結合させることをさらに含む。この実施形態のある態様においては、少なくとも１つの追加の介在層は、感圧接着剤結合、反応性ホットメルト接着剤結合、および触圧接着剤結合の少なくとも１種を用いて研磨パッド積層物において結合される。

ある実施形態においては、本発明の方法は、化学機械研磨操作のその場での（ｉｎ ｓｉｔｕ）監視を可能にする窓を有する複数層化学機械研磨パッドの製造を容易にするために、少なくとも１つの開口を研磨パッド積層物に提供することをさらに含む。この実施形態のある態様においては、本方法は、円形横断面、楕円形横断面およびスクオーバル（ｓｑｕｏｖａｌ）横断面から選択される横断面を有する少なくとも１つの開口を提供することを含む。この実施形態のある態様においては、本方法は、円形横断面を有する少なくとも１つの開口を提供することを含む。この実施形態のある態様においては、本方法は、楕円形横断面を有する少なくとも１つの開口を提供することを含む。この実施形態のある態様においては、本方法は、スクオーバル横断面を有する少なくとも１つの開口を提供することを含む。この実施形態のある態様においては、本方法は、サブパッド層、研磨層および介在層を提供し、このような層のそれぞれは、このような層が研磨パッド積層物に組み込まれる前に窓の組み込みを容易にするための少なくとも１つの開口を示す。この実施形態のある態様においては、本方法は、サブパッド層、研磨パッド層および介在層から選択される少なくとも１つの層であって、このような少なくとも１つの層は開口を示さない（例えば、このような層はその場での監視に使用される光の波長に対して透明でありうる）少なくとも１つの層を提供することを含む。この実施形態のある態様においては、本発明の方法は、個々の層が組み合わされて研磨パッド積層物を形成した後で、窓の組み込みを容易にするために研磨パッド積層物中に少なくとも１つの開口を形成する、切断、燃焼または他の方法をさらに含む。

ある実施形態においては、本発明の方法は、生産された複数層化学機械研磨パッドに窓ブロックを組み込むことをさらに含む。この実施形態のある態様においては、本方法は、研磨パッド積層物に力を加え、未硬化の反応性ホットメルト接着剤を硬化させる前に、窓ブロックを研磨パッド積層物中のホール内に挿入することをさらに含む。この実施形態のある態様においては、本方法は窓用接着剤を提供し；反応性ホットメルト接着剤結合（１つまたは複数）が形成された後で、窓ブロックを研磨パッド積層物中のホール内に挿入し；並びに、窓ブロックをそのホール内に窓用接着剤を用いて固定することをさらに含む。この実施形態のある態様においては、本方法は、感圧接着剤、触圧接着剤および反応性ホットメルト接着剤から選択される窓用接着剤を提供することを含む。

ある実施形態においては、本発明の方法は、化学機械研磨パッドにおける使用に適する物質から選択されるサブパッド層を提供することを含む。この実施形態のある態様においては、本方法は、弾性ポリマー物質を含むサブパッド層を提供することを含む。この実施形態のある態様においては、本方法は、ポリウレタン含浸フェルトおよびポリウレタン発泡体から選択される物質を含むサブパッド層を提供することを含む。この実施形態のある態様においては、本方法は、ポリウレタン含浸フェルトから選択されるサブパッド層を提供することを含む。この実施形態のある態様においては、本方法は、ポリウレタン発泡体から選択されるサブパッド層を提供することを含む。この実施形態のある態様においては、本方法は、クローズドセル（ｃｌｏｓｅｄ ｃｅｌｌ）ポリウレタン発泡体から選択されるサブパッド層を提供することを含む。この実施形態のある態様においては、本方法は、バフ（ｂｕｆｆｅｄ）高密度ウレタン発泡体から選択されるサブパッド層を提供する。

本発明の方法の実施において、所定の研磨操作に使用するための所定の複数層化学機械研磨パッドに対して望まれる機械的特性を提供するのに好適な厚みを有するサブパッドを選択することを当業者は理解するであろう。この実施形態のある態様において、本発明の方法は、０．７５〜２．５ｍｍ；好ましくは、０．７５〜２．０ｍｍの厚みを有するサブパッド層を提供することを含む。

本発明の方法の実施において、好適な厚みおよび材料の構成物を有する裏当てプレートを提供することを当業者は理解するであろう。ある実施形態においては、本方法は、２．５４〜５．１ｍｍの厚みを有する裏当てプレートを提供することを含む。ある実施形態においては、本発明の方法はアルミニウムおよびアクリル系シートから選択される物質から構成される裏当てプレートを提供することを含む。

ある実施形態においては、本発明の方法は、ポリカーボネート、ポリスルホン、ナイロン、ポリエーテル、ポリエステル、ポリスチレン、アクリル系ポリマー、ポリメタクリル酸メチル、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、ポリエチレンイミン、ポリウレタン、ポリエーテルスルホン、ポリアミド、ポリエーテルイミド、ポリケトン、エポキシ、シリコーン、ＥＰＤＭおよびこれらの組み合わせから選択されるポリマーを含むポリマー物質から製造された研磨層を提供することを含む。この実施形態のある態様においては、本方法は、ポリウレタンを含む研磨層を提供することを含む。

本発明の方法の実施において、所定の研磨操作のための複数層化学機械研磨パッドに使用するのに好適な厚みを有する研磨層を選択することを当業者は理解するであろう。ある実施形態においては、本発明の方法は２０〜１５０ミルの平均厚みを示す研磨層を提供することを含む。この実施形態のある態様においては、本方法は、３０〜１２５ミル、より好ましくは４０〜１２０ミルの平均厚みを示す研磨層を提供することを含む。

ある実施形態においては、本発明の方法は裏当てプレート、サブパッド層、研磨層、犠牲層および介在層から選択される少なくとも１層が実質的に円形の横断面を示す少なくとも１層を提供することを含む。この実施形態のある態様においては、本方法は、研磨パッド積層物を切断し、ダイスタンプし、機械加工して、実質的に円形の横断面を示す複数層化学機械研磨パッドを提供することをさらに含む。この実施形態のある態様においては、本方法は、６００〜１，６００ｍｍ、好ましくは６００〜１，２００ｍｍの直径を示す実質的に円形の横断面を示す複数層化学機械研磨パッドを提供することを含む。

様々な研磨パッド層が研磨パッド積層物内で異なるように配置されうることを当業者は理解するであろう。例えば、ある実施形態においては、本発明の方法において、少なくとも２つの包み込みタブを有するサブパッド層が、裏当てプレートに固定された少なくとも２つの包み込みタブを有する研磨層で置き換えられることができ、研磨層はサブパッド層で置き換えられることができ、研磨パッド積層物を形成できる。

本発明のある実施形態は次の実施例で詳細に説明されるであろう。この実施例は中心軸５２および半径ｒを有する実質的に円形の横断面を有する複数層化学機械研磨パッドの製造を伴う（例えば、図５を参照）。にもかかわらず、ここで提供される教示を考慮して、他の形状の横断面、例えば、多角形、環状、楕円形および非定形などの複数層化学機械研磨パッドを製造するためにどのように本発明の方法を使用するかを当業者は理解するであろう。

実施例に記載される複数層化学機械研磨パッドはブラックブラザーズ（Ｂｌａｃｋ Ｂｒｏｔｈｅｒｓ）７７５ホットメルトスプレッダー（Ｈｏｔ Ｍｅｌｔ Ｓｐｒｅａｄｅｒ）およびブラックブラザーズエアポッドプレス（ａｉｒ−ｐｏｄ ｐｒｅｓｓ）を用いて製造された。ブラックブラザーズ７７５ホットメルトスプレッダーには、３本ロール系、すなわち、トップコーティングロール、トップドクターロールおよびボトムロールが取り付けられており、ドクターロールは温度制御された。トップドクターロールおよびボトムロールは双方ともクロムであった。トップコーティングロールはシリコーンゴムコーティングを有していた。ロールは長さ４４”であり、トップコーティングロールおよびボトムロールは直径７．５”を有していた。アルミニウムおよびアクリル系裏当てプレートの双方が使用された。使用された裏当てプレートは厚み０．１２５”であった。実施例において使用された反応性ホットメルト接着剤はＭｏｒ−Ｍｅｌｔ^商標Ｒ−５００３（ロームアンドハースから市販されている）であった。

ブラックブラザーズ７７５ホットメルトスプレッダー１００は運転開始され、熱がドクターロールに供給開始された。ドクターロールの温度が上がるにつれて、ドクターロールの近傍に置かれたコーティングロールの温度も上がった。この系はコーティングロールが２３０°Ｆの温度に到達するまで運転させられた。未硬化の反応性ホットメルト接着剤は、次いで、トップコーティングロール１３０とトップドクターロール１２０との間に形成された谷間１４０に供給された（図６参照）。ドクターロールの温度が調節されて、７−１５ｇ／ｆｔ^２の被覆重量をもたらした。次いで、望まれる接着剤線幅を有する未硬化の反応性ホットメルトのパターンの、サブパッド層への転写を容易にするために、トップコーティングロールとボトムロールとの間の隙間が調節された。コーティングロール間の隙間がゼロから増加するにつれて、サブパッドに転写される未硬化のホットメルト接着剤が均一なパターン化されていない層から、接着剤の平行線パターンを含むテクスチャー化された層に変化する。隙間がさらに大きくなると、その間の間隔がより大きな、より薄い接着剤の線を生じる。

化学機械研磨パッド製造用組立品４０（図４Ａ〜７Ｂに示されるような）が提供された。特に、底側１２、上側１６および外周１５を有する裏当てプレート１０（図１、４Ｂ、５および７Ａ−７Ｂに示されるような）が提供された。上述のように、使用された裏当てプレートはアルミニウムおよびアクリル系シートであり、０．１２５”の厚みを有していた。上面２１、底面２３、２つの包み込みタブ２６を有するサブパッド層２０（図２、４Ｂ、５および７Ａ−７Ｂに示されるような）が提供され、２つの包み込みタブ２６はサブパッド層２０から２つの包み込みタブ２６の分離を容易にするための目打ち２８を有しており；包み込みタブはサブパッド層の外周２９に沿って距離「Ｄ」で伸びており、目打ち２８から長さ「Ｌ」で伸びており；包み込みタブは裏当てプレート１０の外周１５の周りで折り曲げられ、裏当てプレート１０の底側１２に沿って少なくとも一部分が伸びているように設計された。第１感圧接着剤２２および剥離ライナー２４（図４Ｂおよび７Ａ−７Ｂに示されるような）が提供された。第１感圧接着剤２２がサブパッド層２０の底面２３に適用され、剥離ライナー２４は第１感圧接着剤上に適用された。２つの包み込みタブ２６をはめ込むように設計された凹み領域３８を有する犠牲層３０（図３−５および７Ａ−７Ｂに示されるような）が提供された。第２感圧接着剤３２が準備された。第２感圧接着剤３２が犠牲層３０に適用された。サブパッド層２０の底面２３が裏当てプレート１０の上側１６に面するようにサブパッド層２０が裏当てプレート１０上に配置された。剥離ライナー２４が２つの包み込みタブ２６から除去された。２つの包み込みタブ２６は裏当てプレート１０の外周の周りから裏当てプレート１０の底側１２に向けて折り曲げられて、第１感圧接着剤によってその場に固定された。凹み領域３８が包み込みタブ２６をはめ込むように、犠牲層３０は第２感圧接着剤３２を用いて裏当てプレート１０の底側１２に固定され、化学機械研磨パッド製造用組立品４０を形成した。

化学機械研磨パッド製造用組立品４０はブラックブラザーズ７７５ホットメルトスプレッダー１００（上述のようにセットアップされた）から、１８ｆｔ／分のコーター速度で供給され、未硬化の反応性ホットメルト接着剤を組立品４０のサブパッド層の上面に転写して、平行線パターン５０で組立品４０に適用された未硬化の反応性ホットメルト接着剤を有する組立品２００（図７Ａ−７Ｂに示されるような）を形成した。未硬化の反応性ホットメルト接着剤塗布装置１００はドクターロール１２０、コーティングロール１３０およびボトムロール１５０を含んで構成されていた。ボトムロール１５０は、化学機械研磨パッド製造用組立品４０を支え、塗布装置１００を通るように供給した（図６に示されるように）。ドクターロール１２０およびコーティングロール１３０は未硬化の反応性ホットメルト接着剤１４０のための谷間を形成した。未硬化の反応性ホットメルト接着剤が被覆したコーティングロール１３０は、未硬化の反応性ホットメルト接着剤を化学機械研磨パッド製造用組立品４０に転写し、適用された未硬化の反応性ホットメルト接着剤を有する化学機械研磨パッド製造用組立品２００を形成した。特に、化学機械研磨パッド製造用組立品４０はサブパッド層２０がコーティングロール１３０の方に向くように、そして組立品４０の側部の包み込みタブ２６がコーティングロール１３０とボトムロール１５０との間に供給される組立品４０の最初の部分であるように向けられて、適用された未硬化の反応性ホットメルト接着剤を有する化学機械研磨パッド製造用組立品２００を生じさせる。

図７Ａは、平行線パターン５０で適用された未硬化の反応性ホットメルト接着剤を有する化学機械研磨パッド製造用組立品２００の上面図の描写を提供する。特に、図７Ａは、平行線パターン５０で適用された未硬化の反応性ホットメルト接着剤を有する上面２１を有するサブパッド層２０を示し、個々の線は幅「Ｗ」および隣接線間の間隔「Ｓ」を示した。図７Ｂは図７Ａの化学機械研磨パッド製造用組立品のＢ−Ｂの断面立面図の描写を提供する。特に、図７Ｂは、厚み「Ｔ」を有する平行線パターン５０で適用された未硬化の反応性ホットメルト接着剤を有する上面２１を有するサブパッド層２０を示す。形成された平行線パターンの線は、厚み３〜５ミル、幅１／１６〜１／８”であり、１／１６〜１／８”離れて間隔が開けられていた。

次いで、研磨層はサブパッド層の上面上の平行線パターン上に配置され、積層物を形成した。次いで、積層物は加圧器に入れられ、２０ｐｓｉで１分間加圧された。加圧された積層物は、次いで、加圧器から取り出され、そして２つの包み込みタブをサブパッド層から分離させることにより積層物は裏当てプレートから取り外され、複数層化学機械研磨パッドを製造した。

比較例
未硬化の反応性ホットメルト接着剤が模様のない平坦な層で（すなわち、平行線パターンではない）同じ被覆重量でサブパッド層の上面に転写されたことを除いて、実施例１に記載されるのと同じ方法が使用された。

試験
実施例１および比較例に従って製造された複数層化学機械研磨パッドが分析され、サブパッド層と研磨層との間に形成された反応性ホットメルト接着剤結合のワンウェイＴ剥離強度を決定した。Ｔ剥離のデータは、ＭＴＳシステムモデル番号ＱＴＥＳＴ／１Ｌ試験器を用いて、接着剤の耐剥離性についてのＡＳＴＭ標準試験方法（ＡＳＴＭ Ｄ１８７６−０１）に従って得られた。サンプルは試験前に２４時間調整された（対象の接着剤について７日間の老化期間は不要である）ことに留意されたい。未硬化の反応性ホットメルト接着剤の平行線パターンを有する実施例１に従って製造された複数層化学機械研磨パッドは、好ましい破壊モードである基体の引き裂きまたは分割を生じさせた。きれいな分離のためのＴ剥離強度は、未硬化の反応性ホットメルト接着剤の平行線パターンを使用して製造された複数層化学機械研磨パッドのサンプルについては３０５ｍｍ／分で１１１ニュートン以上であり、未硬化の反応性ホットメルト接着剤の模様なしの層を使用して製造された複数層化学機械研磨パッドのサンプルについては３０５ｍｍ／分で４１〜１００ニュートンであった（図８参照）。

１０ 裏当てプレート
１２ 裏当てプレートの底側
１５ 外周
１６ 裏当てプレートの上側
２０ サブパッド層
２１ サブパッド層の上面
２２ 第１感圧接着剤
２３ サブパッド層の底面
２４ 剥離ライナー
２６ 包み込みタブ
２８ 目打ち
２９ サブパッド層の外周
３０ 犠牲層
３２ 第２感圧接着剤
３８ 凹み領域
４０ 化学機械研磨パッド製造用組立品
５０ 平行線パターン
５２ 中心軸
１００ ホットメルトスプレッダー
１２０ トップドクターロール
１３０ トップコーティングロール
１４０ 未硬化の反応性ホットメルト接着剤
１５０ ボトムロール
２００ 適用された未硬化の反応性ホットメルト接着剤を有する化学機械研磨パッド製造用組立品

Claims (10)

1. 研磨層を提供し；
   上面および底面を有するサブパッド層を提供し；
   未硬化の反応性ホットメルト接着剤を提供し；
   未硬化の反応性ホットメルト接着剤をサブパッド層の上面に平行線パターンで適用し；
   未硬化の反応性ホットメルト接着剤の平行線パターン上に研磨層を配置して、研磨パッド積層物を形成し；
   研磨層とサブパッド層とを押しつけるように研磨パッド積層物に力を加え；並びに
   未硬化の反応性ホットメルト接着剤を硬化させて、研磨層とサブパッド層との間に反応性ホットメルト接着剤結合を形成する；
   ことを含む、複数層化学機械研磨パッドを製造する方法。
2. 少なくとも２つの包み込みタブを有するサブパッド層を提供し；
   上側と底側とを有する裏当てプレートを提供し；
   未硬化の反応性ホットメルト接着剤を適用する前に、サブパッド層の底面が裏当てプレートの上側に面するように裏当てプレート上にサブパッド層を配置し、少なくとも２つの包み込みタブが裏当てプレートの底側に折り曲げられて、少なくとも２つの包み込みタブを裏当てプレートの底側に固定し；並びに
   研磨層とサブパッド層との間に反応性ホットメルト接着剤結合を形成した後で、少なくとも２つの包み込みタブをサブパッド層から取り外し、サブパッド層を裏当てプレートから分離させる；
   ことをさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. サブパッド層を裏当てプレートに固定するのを容易にするように設計された少なくとも２つの凹み領域を有する犠牲層を提供し；
   犠牲層を裏当てプレートの底側に配置する；
   ことをさらに含む、請求項２に記載の方法。
4. 少なくとも２つの包み込みタブをはめ込むように設計された少なくとも２つの凹み領域を有する犠牲層を提供し；
   犠牲層を裏当てプレートの底側に配置し；並びに
   少なくとも２つの包み込みタブを少なくとも２つの凹み領域にはめ込む；
   ことをさらに含む、請求項２に記載の方法。
5. 少なくとも２つの包み込みタブをはめ込むように設計された少なくとも２つの凹み領域を有する犠牲層を提供し；
   感圧接着剤を提供し；
   感圧接着剤が犠牲層と裏当てプレートの底側との間に配置されるように、裏当てプレートの底側に犠牲層を配置し；並びに
   少なくとも２つの包み込みタブを少なくとも２つの凹み領域にはめ込む；
   ことをさらに含む、請求項２に記載の方法。
6. 少なくとも２つの包み込みタブの取り外しを容易にするための目打ちを有するサブパッド層を提供することをさらに含む、請求項２に記載の方法。
7. 少なくとも２つの包み込みタブと裏当てプレートの底側との間に配置された感圧接着剤を提供し、感圧接着剤が少なくとも２つの包み込みタブを裏当てプレートに固定する；ことをさらに含む、請求項２に記載の方法。
8. サブパッド層の底面に適用された感圧接着剤を提供し；
   剥離ライナーを提供し、感圧接着剤が剥離ライナーとサブパッド層の底面との間に配置され、かつ剥離ライナーが感圧接着剤と裏当てプレートの上側との間に配置される；
   ことをさらに含む、請求項２に記載の方法。
9. サブパッド層の底面に適用された感圧接着剤を提供し；
   剥離ライナーを提供し、感圧接着剤がサブパッド層の底面と剥離ライナーとの間に配置され、かつ剥離ライナーが感圧接着剤と裏当てプレートの上側との間に配置され、剥離ライナーは少なくとも２つの包み込みタブにはなく、少なくとも２つの包み込みタブに適用された感圧接着剤が少なくとも２つの包み込みタブを裏当てプレートの底側に固定する；
   ことをさらに含む、請求項２に記載の方法。
10. 研磨層を提供し；
    上面、底面および少なくとも２つの包み込みタブを有するサブパッド層を提供し；
    上面および底面を有する介在層を提供し；
    上側および底側を有する裏当てプレートを提供し；
    第１の未硬化の反応性ホットメルト接着剤を提供し；
    第２の未硬化の反応性ホットメルト接着剤を提供し；
    サブパッド層の底面が裏当てプレートの上側に面するように、サブパッド層を裏当てプレート上に配置し；
    少なくとも２つの包み込みタブを裏当てプレートの底側に折り曲げて、少なくとも２つの包み込みタブを裏当てプレートの底側に固定し；
    第１の未硬化の反応性ホットメルト接着剤を第１の平行線パターンでサブパッド層の上面に適用し；
    底面が第１の平行線パターンに面するように介在層を第１の平行線パターン上に配置し；
    第２の未硬化の反応性ホットメルト接着剤を第２の平行線パターンで介在層の上面に適用し；
    研磨層を第２の平行線パターン上に配置して、研磨パッド積層物を形成し；
    研磨層とサブパッド層とを互いに押しつけるように研磨パッド積層物に力を加え；
    第１の未硬化の反応性ホットメルト接着剤および第２の未硬化の反応性ホットメルト接着剤を硬化させて、サブパッド層と介在層との間の第１の反応性ホットメルト接着剤結合、および介在層と研磨層との間の第２の反応性ホットメルト接着剤結合を形成し；並びに
    少なくとも２つの包み込みタブをサブパッド層から取り外し、サブパッド層を裏当てプレートから分離させる；
    ことを含む、複数層化学機械研磨パッドを製造する方法。

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