JP2010502458A - 長寿命化された研磨物品及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
研磨箔は、ジルコニウム箔(0.051mm(0.002インチ)厚であり、直径0.25mm(0.0098インチ)の穴を3.63mm(0.0143インチ)間隔で配置した矩形配列を含む外径96mm(3.78インチ)×内径58.4mm(2.30インチ)の環状領域を有するもの)の127mm×127mm(5インチ四方)のパターン付きマスクから調製した。接着剤テープ(品番7741、ミネソタ州セント・ポール(Saint Paul)の3Mから入手されるもの)をジルコニウム箔パターン付きマスクの第1表面に貼付して、プリフォームを作製した。ダイアモンド粒子(181ミクロン)に100nmの炭化クロムのコーティングを後でコーティングし、次いでそれらを、マスク/テープアセンブリの第2表面に振りかけることによって、個々の研磨粒子を、箔の穴から露出している接着剤に付着させた。過剰の研磨粒子を取り除いた。0.127mm(0.005インチ)のニッケルくさびを次に、前述のプリフォーム(perform)の接着剤の第1表面と隣接して配置して、この複合材料を、0.10MPa(760mmHg)の低真空にしながら、19.6MPa(200kg/cm−2(200kg cm2))の圧力下で1020℃まで加熱した。
ニッケル箔を、カナダ・トロント(Toronto)のインコ(Inco)製ニッケル(Nickel)123粉末と、ポリビニルブチラール、フタル酸ブチルベンジル可塑剤、及びメチルエチルケトン(MEK)との混合物から形成された溶媒流延ニッケル粉末テープであって、間隙0.33mm(13ミル)を有するナイフコーターでコーティングして乾燥させたものに置き換えたこと以外は、実施例1と同様にして、研磨箔を調製した。
粉末テープを、4重量部のNi/Cr対1重量%部のBNi7の割合のニッケル/クロム粉末及びBNi7ロウ付け粉末と、ポリビニルブチラール及びMEKとを併せて形成した溶剤流延粉末テープと置き換えたこと以外は、実施例2と同様にして、研磨箔を調製して試験した。ダイアモンド粒子(181ミクロン)は本実施例でも使用した。冷却してから、複合材料を切り取って鋼製キャリアテープに接着し、11.2rpmで振動させながら85rpmで作動するストラスバー(Strasbaugh)に実装したIC 1000(アリゾナ州フェニックス(Phoenix)のローム・アンド・ハース・エレクトリニック・マテリアルズ(Rohm and Haas Electronic Materials)製)パッドを、直径108mm(4.25インチ)の銅スラグ上でコンディショナー力31.1N(7ポンド)及びダウンフォース182.4N(41ポンド)で調整することによって試験した。3つの要素全てを同時に回転させた。試験は、毎分75mLで供給されるスラリー(アリゾナ州テンペ(Tempe)のDAナノマテリアルズ(DA Nanomaterials)製のDAナノ・コペレディ(DA Nano CoppeReady)300)の存在下で行った。パッド厚さ及び金属屑除去速度を測定した。最初の一時間は15分間隔で試験し、そしてその後は1時間毎に試験して、標準的な基材に対するパッドコンディショナーの切削速度を測定した。切削速度が初期値の20%未満まで低下したときに、表Iに報告するように、コンディショナーはその寿命に達したとみなした。
ニッケル箔を、3重量部のZr対1重量部のニッケル(Nickel)123の割合のジルコニウム粉末及びニッケル123粉末と、ポリビニル及びMEKとを併せて作製した溶剤流延粉末テープに置き換えたこと以外は、実施例1と同様にして研磨箔を調製した。
ニッケル箔を、BNi7ロウ付け粉末と、ポリビニルブチラールと、MEKとの混合物から形成された溶剤流延粉末テープであって、間隙0.33mm(13ミル)のナイフコーターを用いてコーティングして乾燥させたものに置き換えたこと以外は、実施例1と同様にして多層研磨材を調製した。その後、実施例1と同様にして、ジルコニウム箔、ダイアモンド、接着剤テープの層(3層)と溶剤流延粉末テープの層(4層)とを交互に組み立てて加熱した。
ニッケル箔を、BNi7ロウ付け粉末と、ポリビニルブチラールと、MEKとの混合物から形成した溶剤流延ロウ付け合金粉末テープであって、間隙0.33mm(13ミル)のナイフコーターを用いてコーティングして乾燥させたものに置き換えたこと以外は、実施例1と同様にして、研磨箔を調製した。
Claims (37)
- 研磨物品であって、
(a)第1表面及び第2表面、並びにそれらの間の空隙を有する、金属箔と、
(b)実質的に前記箔の前記第1及び第2表面との間の前記空隙中の複数の研磨粒子と、
(c)前記研磨粒子と前記箔との間に少なくとも部分的に存する合金と、を含み、
前記合金が、前記研磨粒子付近で第2構成要素と前記金属箔の一部を含む、研磨物品。 - 前記研磨粒子が超砥粒であり、任意に前記超砥粒がコーティングされている、請求項1に記載の研磨物品。
- 前記超砥粒がダイアモンドであり、任意に前記ダイアモンドが天然ダイアモンドである、請求項2に記載の研磨物品。
- 前記金属箔と前記第2構成要素が、約1000℃未満である共晶温度を有する、請求項1に記載の研磨物品。
- 前記研磨粒子がある容積を有し、複数個の前記研磨粒子が、前記箔の上面の上に突出したこれら研磨粒子の各容積の少なくとも約5%を有する、請求項1に記載の研磨物品。
- 前記研磨粒子がある容積を有し、複数個の前記研磨粒子が、前記箔の上面の上に突出したこれら研磨粒子の各容積の少なくとも約15%を有する、請求項1に記載の研磨物品。
- 請求項1に記載の第1層を備える、多層研磨物品。
- 請求項1に記載の第2層を更に備える、請求項7に記載の多層研磨物品。
- 第3研磨層が、前記第1層と前記第2層との間に置かれている、請求項8に記載の研磨物品。
- 3層全てが、請求項1に記載の研磨物品を含む、請求項8に記載の多層研磨物品。
- 前記層状の研磨物品が、支持体上の目立たない(discreet)領域に提供される、請求項7〜10のいずれか一項に記載の研磨物品。
- 前記目立たない(discreet)領域が、前記支持体の対向する面上にある、請求項11に記載の研磨物品。
- 前記目立たない(discreet)領域が、のこ刃の対向する面上にある、請求項11に記載の研磨物品。
- 前記金属箔が、アルミニウム、コバルト、銅、ニッケル、チタン、ジルコニウム、ロウ付け用合金、又はこれらの組み合わせから選択される、請求項1に記載の研磨物品。
- 前記第2構成要素が、金属又は金属合金から選択される、請求項1に記載の物品。
- 前記第2構成要素が、前記金属箔とは異なる組成物であり、並びに前記第2構成要素が、アルミニウム、コバルト、銅、ニッケル、チタン、ジルコニウム、ロウ付け用合金、又はこれらの組み合わせから選択される、請求項15に記載の物品。
- 前記研磨粒子がある容積を有し、複数個の前記研磨粒子が、前記箔の前記第1表面と前記第2表面との間に配置された研磨粒子の各容積の少なくとも約85%を有する、請求項1に記載の研磨物品。
- 前記金属箔の前記第1表面上に保護層を更に含む、請求項1〜17のいずれか一項に記載の研磨物品。
- 研磨物品の製造方法であって、
(a)第1及び第2表面、並びにそれらの間の空隙を有する、金属箔を提供すること、
(b)研磨粒子を実質的に前記金属箔の前記空隙に提供すること、
(c)前記箔と隣接した第2構成要素を提供すること、及び
(d)少なくとも前記金属箔及び前記第2構成要素を、前記金属箔と前記第2構成要素との合金を提供するのに十分な温度にまで加熱すること、を含む、方法。 - 前記箔と前記第2構成要素を加熱することで、前記空隙の前記研磨粒子を固定するのに十分な合金をもたらす、請求項19に記載の方法。
- 前記金属箔及び前記第2構成要素が、前記加熱温度よりも高い融点をそれぞれ有する、請求項19に記載の方法。
- 前記第2構成要素が箔として供給される、請求項19に記載の方法。
- 前記第2構成要素が粉末として供給される、請求項19に記載の方法。
- 前記第2構成要素が電気化学プロセスによって供給される、請求項19に記載の方法。
- 前記研磨粒子が超砥粒である、請求項19に記載の方法。
- 前記研磨粒子がダイアモンドである、請求項19に記載の方法。
- 前記加熱が、前記金属箔の融点未満の温度に制限される、請求項19に記載の方法。
- 前記加熱が、前記第2構成要素の融点未満の温度に制限される、請求項19に記載の方法。
- 前記加熱によって、前記金属箔及び前記第2構成要素の温度を、前記金属箔及び前記第2構成要素の共晶温度にまで上昇させる、請求項19に記載の方法。
- 空隙を有する前記金属箔の少なくとも一部を、前記第2構成要素を含むキャリアに接合することを更に含む、請求項19に記載の方法。
- 前記研磨物品を基材上に提供することを更に含む、請求項19に記載の方法。
- 前記基材が、金属、合金、ポリマー、ポリスチレン、ポリカーボネート、ステンレス鋼、セラミック、又はこれらの組み合わせから選択される、請求項31に記載の方法。
- 前記基材が、前記研磨物品に、はんだ、溶接、ロウ付け、接着剤、又は機械的な締結具で接合される、請求項31に記載の方法。
- 前記物品の特性をパッドコンディショナーに適したものに適合させることを更に含む、請求項19〜33のいずれか一項に記載の方法。
- 前記研磨物品からのこ部分を形成することを更に含む、請求項19〜33のいずれか一項に記載の方法。
- 複数の前記のこ部分をのこ刃に固定することを更に含む、請求項35に記載の方法。
- 前記金属箔の前記第1表面に保護層を提供することを更に含み、任意に、前記保護層を加熱後に提供する、請求項19〜36のいずれか一項に記載の方法。
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