JP2011526218A - 多孔質エレメントを有する研磨パッド及びその製造方法と使用方法 - Google Patents
多孔質エレメントを有する研磨パッド及びその製造方法と使用方法 Download PDFInfo
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Abstract
Description
本実施例は、無孔質研磨エレメント(実施例1A)及び細孔が実質的に研磨エレメント全体に分布している多孔質研磨エレメント(実施例1B)の両方の製造を説明する。多孔質研磨エレメントは、超臨界ガス中で溶解したポリマーを含む混合物の射出成形によって製造した。
本実施例は、細孔が実質的にエレメントの研磨表面にのみ分布している多孔質研磨エレメントの製造を説明する。
本実施例は、無孔質研磨エレメント(実施例3A)及び細孔が研磨表面上に形成された複数のチャネルの形で実質的にエレメントの研磨表面だけに分布する多孔質研磨エレメント(実施例3B)の両方の製造を説明する。
Claims (45)
- 複数の研磨エレメントを備える研磨パッドであって、
各研磨エレメントは、1つ又は複数の他の研磨エレメントに対して研磨エレメントの横方向の動きを制限するものの、研磨エレメントの研磨表面に垂直な軸においては移動可能であるように、支持層に取り付けられており、
研磨エレメントの少なくとも1つは、多孔質研磨エレメントを有し、
各多孔質研磨エレメントの少なくとも1つの表面は、複数の細孔を有することを特徴とする、研磨パッド。 - 第1の主要面と、該第1の主要面の反対側の第2の主要面とを有する支持層を備えた研磨パッドであって、
支持層の第1の主要面に取り付けた複数の研磨エレメントと、
第1の主要表面と、該第1の主要表面の反対側の第2の主要表面とを有するガイド板であって、支持層から遠位にある第1の主要表面と共に第1の主要面上に複数の研磨エレメントを配置するために設けられたガイド板を備え、
研磨エレメントは、ガイド板の上記第1の主要表面から上記第1の主要面に実質的に垂直な第1の方向に沿って延在し、
研磨エレメントの少なくとも1つは、多孔質研磨エレメントを含み、
各多孔質研磨エレメントの少なくとも一部は、複数の細孔を含むことを特徴とする、研磨パッド。 - 更に、上記ガイド板を通って上記第1の主要表面から上記第2の主要表面に延在する複数の開口部を備え、
各研磨エレメントの少なくとも一部は、対応する開口部の中に延在し、各研磨エレメントは、上記ガイド板の上記第1の主要表面から外側に延在することを特徴とする、請求項2に記載の研磨パッド。 - 各研磨エレメントの一部は、上記対応する開口部を貫通することを特徴とする、請求項3に記載の研磨パッド。
- 各研磨エレメントは、上記支持層と上記ガイド板との間の接触面における接着剤によって、上記第1の主要面に取り付けられていることを特徴とする、請求項4に記載の研磨パッド。
- 各研磨エレメントは、フランジを有し、
各研磨エレメントは、上記ガイド層の上記第2の主要表面に対する上記対応するフランジの噛み合いによって、上記第1の主要面に取り付けられていることを特徴とする、請求項4に記載の研磨パッド。 - 上記複数の開口部は、開口部のアレイとして配置され、
上記開口部の少なくとも一部は、主要な穴と、アンダーカット領域とを含み、
上記アンダーカット領域は、その対応する研磨エレメント・フランジを保持する肩を形成することを特徴とする、請求項3に記載の研磨パッド。 - 上記ガイド板は、ポリマー、共重合体、ポリマーブレンド、ポリマー複合材料、若しくはこれらの組み合わせを含むことを特徴とする、請求項2に記載の研磨パッド。
- 上記ガイド板は、上記第1の方向に沿って、上記研磨エレメントの配向を維持する一方、上記ガイド板に対して、上記第1の方向に沿って研磨エレメントを独立的に平行移動できるようにすることを特徴とする、請求項2に記載の研磨パッド。
- 更に、上記ガイド板の上記第1の主要表面の少なくとも一部をカバーする研磨組成物分布層を含むことを特徴とする、請求項2に記載の研磨パッド。
- 上記研磨組成物分布層は、少なくとも1つの親水性ポリマーを含むことを特徴とする、請求項10に記載の研磨パッド。
- 各研磨エレメントは、上記第1の方向に沿って、上記研磨組成物分布層を含む面の上方に少なくとも約0.25mm延在することを特徴とする、請求項10に記載の研磨パッド。
- 各研磨エレメントは、上記第1の方向に沿って、上記ガイド板を含む面の上方に少なくとも約0.25mm延在することを特徴とする、請求項2に記載の研磨パッド。
- 各研磨エレメントは、上記第1の方向に沿って、上記支持層を含む面の上方に少なくとも0.25mm延在することを特徴とする、請求項1又は2に記載の研磨パッド。
- 実質的に、全ての研磨エレメントが多孔質研磨エレメントを含むことを特徴とする、請求項1又は2に記載の研磨パッド。
- 各多孔質研磨エレメントを含む上記複数の細孔は、実質的に、上記多孔質研磨エレメントの全体にわたって分布していることを特徴とする、請求項1又は2に記載の研磨パッド。
- 各多孔質研磨エレメントは、上記第1及び第2の主要面から遠位にある研磨表面を含むことを特徴とする、請求項1又は2に記載の研磨パッド。
- 各研磨表面の少なくとも一部は、上記複数の細孔を含むことを特徴とする、請求項17に記載の研磨パッド。
- 上記研磨表面を含む上記複数の細孔は、円筒形、三角形、長方形、台形、半球形、及びこれらの組み合わせからなるグループから選択された断面形状を有する複数のチャネルを含むことを特徴とする、請求項18に記載の研磨パッド。
- 各チャネルの上記第1の方向の深さは、約100マイクロメートルから約7500マイクロメートルであることを特徴とする、請求項19に記載の研磨パッド。
- 各チャネルの断面領域は、約75平方マイクロメートルから約3×106平方マイクロメートルであることを特徴とする、請求項19に記載の研磨パッド。
- 1つ若しくは複数の上記研磨エレメントの中に、キャビティが形成されていることを特徴とする、請求項1又は2に記載の研磨パッド。
- 上記記複数の細孔は、閉鎖型気泡を含むことを特徴とする、請求項1又は2に記載の研磨パッド。
- 上記複数の細孔は、開放型気泡を含むことを特徴とする、請求項1又は2に記載の研磨パッド。
- 上記複数の細孔は、細孔サイズの単峰型分布を示すことを特徴とする、請求項1又は2に記載の研磨パッド。
- 上記複数の細孔は、約1ナノメートルから約100マイクロメートルの平均細孔サイズを示す、請求項1又は2に記載の研磨パッド。
- 上記複数の細孔は、約1マイクロメートルから約50マイクロメートルの平均細孔サイズを示すことを特徴とする、請求項26に記載の研磨パッド。
- 上記各研磨エレメントは、上記研磨エレメントを上記支持層に接着することにより、支持層に取り付けられることを特徴とする、請求項1又は2に記載の研磨エレメント。
- 上記研磨エレメントの少なくとも幾つかは、上記第1の方向で取られた断面であって、円形、楕円形、三角形、正方形、長方形、及び台形から選択された断面を有するように選択されることを特徴とする、請求項1又は2に記載の研磨パッド。
- 上記複数の研磨エレメントは、上記支持層と共に、研磨エレメントの単一シートとして形成されることを特徴とする、請求項1又は2に記載の研磨パッド。
- 上記研磨エレメントの少なくとも幾つかは、熱可塑性のポリウレタン、ポリアクリル酸塩、ポリビニル・アルコール、又はこれらの組み合わせを含むことを特徴とする、請求項1又は2に記載の研磨パッド。
- 上記研磨エレメントは、約0.1mmから約30mmの少なくとも1つの寸法を有することを特徴とする、請求項1又は2に記載の研磨パッド。
- 上記支持層は、シリコン、天然ゴム、スチレンブタジエン・ゴム、ネオプレン、ポリウレタン、及びこれらの組み合わせから選択されるポリマー材料を含むことを特徴とする、請求項1又は2に記載の研磨パッド。
- 更に、上記複数の研磨エレメントの反対側で、上記支持層に隣接する接着層を含むことを特徴とする、請求項1又は2に記載の研磨パッド。
- 少なくとも1つの研磨エレメントは、透明であり、
更に、上記接着層及び上記支持層は、透明であることを特徴とする、請求項34に記載の研磨パッド。 - 上記研磨エレメントの少なくとも1つは、透明であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の研磨パッド。
- 上記支持層は、透明であることを特徴とする、請求項36に記載の研磨パッド。
- 上記支持層、上記ガイド板、上記研磨組成物分布層、少なくとも1つの研磨エレメント、又はこれらの組み合わせは、透明であることを特徴とする、請求項10に記載の研磨パッド。
- 上記研磨エレメントの少なくとも一部は、研磨粒子を含むことを特徴とする、請求項1又は2に記載の研磨パッド。
- 研磨パッドの使用方法であって、
請求項1〜38のいずれか一項に係る研磨パッドの研磨表面に基板の表面を接触させるステップと、
上記基板に対して上記研磨パッドを相対的に移動させて基板の上記表面を研磨するステップと、を含むことを特徴とする使用方法。 - 更に、上記研磨パッドの表面と上記基板の表面との間の接触面に、作業流体を供給するステップを含むことを特徴とする、請求項40に記載の使用方法。
- 研磨パッドの製造方法であって、
複数の多孔質研磨エレメントを形成するステップと、
上記多孔質研磨エレメントを支持層に取り付けて、請求項1〜39のいずれか一項に係る研磨パッドを形成するステップと、を含むことを特徴とする製造方法。 - 上記多孔質研磨エレメントは、ポリマー溶解で飽和したガスの射出成形、反応上でガスを放出しポリマーを形成する反応混合物の射出成形、超臨界ガス中で溶解したポリマーを含む混合物の射出成形、溶媒中の非相溶性ポリマーの混合物の射出成形、熱可塑性ポリマーの中に分散した多孔質熱硬化性粒子の射出成形、及びその組み合わせにより、形成されるようにしたことを特徴とする、請求項42に記載の製造方法。
- 上記多孔質ポリマー・エレメントは、各多孔質研磨エレメントの研磨表面で形成される細孔を有することを特徴とする、請求項43に記載の製造方法。
- 上記細孔は、射出成形、カレンダ成形、機械的な穴あけ、レーザ穴あけ、針打ち抜き、ガス分散発泡、化学処理、及びこれらの組み合わせにより、形成されるようにしたことを特徴とする、請求項42に記載の製造方法。
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