JP2013526777A - Fixed polishing pad containing surfactant for chemical mechanical planarization - Google Patents

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Abstract

裏材(110)上に配置される構造化研磨層(120)を有する構造化研磨物品の形態で固定研磨パッド(100)が提供される。構造化研磨層(120)には、ポリマー結合剤、結合剤中に分散している研磨粒子、及び結合剤中に分散しているポリエーテル型非イオン性界面活性剤が含まれる。研磨粒子は約200nm未満の平均粒径を有し、界面活性剤は、構造化研磨層の全重量を基準として、0.75〜2.2重量パーセントの量で結合剤中に存在する。提供される固定研磨パッドを使用する工作物の研磨方法も提供される。
【選択図】図1
A fixed abrasive pad (100) is provided in the form of a structured abrasive article having a structured abrasive layer (120) disposed on a backing (110). The structured abrasive layer (120) includes a polymer binder, abrasive particles dispersed in the binder, and a polyether type nonionic surfactant dispersed in the binder. The abrasive particles have an average particle size of less than about 200 nm and the surfactant is present in the binder in an amount of 0.75 to 2.2 weight percent, based on the total weight of the structured abrasive layer. A method of polishing a workpiece using the provided fixed polishing pad is also provided.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、広く研磨物品、その製造方法、及びウエハの平坦化における使用に関する。   The present invention relates generally to abrasive articles, methods for making the same, and uses in wafer planarization.

研磨物品は、しばしば半導体ウエハのポリシング、超小型電気機械(MEMS)デバイス製作、ハードデイスクドライブ用基材の仕上げ、光学繊維及びコネクタのポリシングなどの微細仕上げ用途で使用される。例えば、半導体ウエハは、集積回路の製造時に、典型的には金属層及び誘電体層の成膜、層のパターニング、及びエッチングを含む数々の加工工程に供される。各加工工程では、続く製作又は製造工程に備えウエハの露出面を改質又は改良する必要がある場合又は改質又は改良することが望ましい場合がある。表面改質プロセスは、成膜された導体(例えば、金属、半導体及び/又は誘電体材料)を改質するために使用されることが多い。表面改質プロセスは、典型的には、導体材料、誘電体材料又は組み合わせ構成体が露出されている領域を有するウエハ上に、平坦な外部露出面を作るため使用される。   Abrasive articles are often used in microfinishing applications such as semiconductor wafer polishing, microelectromechanical (MEMS) device fabrication, hard disk drive substrate finishing, optical fiber and connector polishing. For example, semiconductor wafers are typically subjected to a number of processing steps during the manufacture of integrated circuits, including deposition of metal and dielectric layers, layer patterning, and etching. In each processing step, it may be necessary or desirable to modify or improve the exposed surface of the wafer in preparation for subsequent fabrication or manufacturing steps. Surface modification processes are often used to modify deposited conductors (eg, metals, semiconductors and / or dielectric materials). A surface modification process is typically used to create a flat externally exposed surface on a wafer having areas where the conductor material, dielectric material or combination structure is exposed.

構造化ウエハの露出面を改質又は改良する1つの方法としては、ウエハ表面を固定研磨物品で処理することが挙げられる使用時に、固定研磨物品は、典型的には、ウエハ上の材料の層を改質するのに適した動作で、多くの場合、作動液の存在下で半導体ウエハ表面と接触し、平坦で均一なウエハ表面をもたらす。ウエハ表面は、作動液を塗布することで化学的に改質でき、又はさもなければ作動液を塗布することで研磨物品の作用下でウエハの表面から材料が容易に除去されるようにすることもできる。   One way to modify or improve the exposed surface of a structured wafer includes treating the wafer surface with a fixed abrasive article, and in use, the fixed abrasive article typically has a layer of material on the wafer. In an operation suitable for modifying the surface, often in contact with the semiconductor wafer surface in the presence of a working fluid, resulting in a flat and uniform wafer surface. The wafer surface can be chemically modified by applying a working fluid, or by applying a working fluid so that the material can be easily removed from the surface of the wafer under the action of the abrasive article. You can also.

固定研磨物品は、一般的に、結合剤により結合され、裏材に固定された研磨粒子の研磨層を有する。ある種の固定研磨物品では、研磨層は、成形研磨複合材と呼ばれる、別個の隆起構造型(例えば、柱状、畝状、錐体状、又は切頭型錐体状)のエレメントから構成される。この種の固定研磨物品は、用語「非平坦固定研磨物品」又は「構造化研磨物品」(以下後者の用語を用いるものとする)により当該技術分野において幅広く知られている。この研磨物品には、米国特許出願第12/560,797号(Wooら)に開示されるように、架橋ポリマー結合剤中に研磨粒子及び少なくとも1種のポリエーテル型非イオン性界面活性剤を分散させて含有させることができる。   Fixed abrasive articles generally have an abrasive layer of abrasive particles bonded by a binder and fixed to a backing. In certain fixed abrasive articles, the abrasive layer is composed of discrete raised structure type elements (eg, columnar, bowl-shaped, cone-shaped, or truncated cone-shaped) called molded abrasive composites. . This type of fixed abrasive article is widely known in the art by the term "non-flat fixed abrasive article" or "structured abrasive article" (hereinafter the latter term will be used). The abrasive article includes abrasive particles and at least one polyether-type nonionic surfactant in a crosslinked polymer binder as disclosed in US patent application Ser. No. 12 / 560,797 (Woo et al.). It can be dispersed and contained.

平坦化プロセス時の進行状況を評価する目的で、様々な検出法が一般的に実施されている。中でも光学的検出方法(例えば、レーザー干渉法)が最も広く用いられている。かかる技術では、レーザーは、典型的には、構造化研磨物品と接触している圧盤及びサブパッドのウィンドウを介して方向付けられる。構造化研磨物品の孔の部分又は透明(研磨層で覆われていない)の部分をビームに合わせて整列させる。   Various detection methods are generally implemented for the purpose of evaluating the progress during the planarization process. Of these, optical detection methods (for example, laser interferometry) are most widely used. In such techniques, the laser is typically directed through a platen and subpad window in contact with the structured abrasive article. A hole portion or a transparent (not covered with an abrasive layer) portion of the structured abrasive article is aligned with the beam.

化学機械平坦化(CMP)プロセスでは、均一でないポリッシュト・ウエハが生じる恐れがある。非常に均一なウエハを提供し、かつ研磨速度が高速である固定研磨物品が必要とされている。非常に小さなノードを有する電子部品を製作するのに有用な固定研磨物品が必要とされている。例えば、ダイナミックランダムアクセスメモリ(DRAM)及びフラッシュメモリ装置は32nm、更には28nmのノードを有する場合がある。チャネル間を短絡させ得るという欠陥を生じさせずに、小さなノードを有する半導体ウエハを迅速に研磨することができる固定研磨物品が必要とされている。   Chemical mechanical planarization (CMP) processes can result in non-uniform polished wafers. There is a need for a fixed abrasive article that provides a very uniform wafer and has a high polishing rate. There is a need for fixed abrasive articles useful for making electronic components with very small nodes. For example, dynamic random access memory (DRAM) and flash memory devices may have 32 nm and even 28 nm nodes. There is a need for a fixed abrasive article that can rapidly polish a semiconductor wafer having small nodes without causing defects that can short circuit between channels.

非常に小さな研磨粒子及び界面活性剤を構造化接着層中に含有させて使用することで、ウエハの均一性を優れたものにし、かつウエハの研磨速度を高速にすることができることが分かっている。1つの態様では、第1及び第2の対向する主表面を有する裏材、及び第1の主表面に配置され、固定される構造化研磨層を含む構造化研磨物品が提供され、この構造化研磨層は、ポリマー結合剤、結合剤中に分散している研磨粒子、及び結合剤中に分散しているポリエーテル型非イオン性界面活性剤を含み、研磨粒子の平均粒径は約200nm未満であり、ポリエーテル型非イオン性界面活性剤は架橋ポリマー結合剤に共有結合せず、ポリエーテル型非イオン性界面活性剤は、構造化接着層の全重量を基準として、0.75〜2.2重量パーセントの量で存在する。成形研磨複合材は、精密に成形され得る。結合剤には、アクリルポリマーが含まれ得る。界面活性剤には、ポリエチレンオキシド又はポリプロピレンオキシドセグメントが含まれ得る。裏材は、ポリウレタンエラストマーフィルム又はポリマー発泡体であり得る。   It has been found that the use of very small abrasive particles and surfactants in a structured adhesive layer can improve wafer uniformity and increase the wafer polishing rate. . In one aspect, a structured abrasive article is provided, comprising a backing having first and second opposing major surfaces, and a structured abrasive layer disposed and secured to the first major surface. The abrasive layer includes a polymer binder, abrasive particles dispersed in the binder, and a polyether type nonionic surfactant dispersed in the binder, the average particle size of the abrasive particles being less than about 200 nm The polyether type nonionic surfactant does not covalently bond to the crosslinked polymer binder, and the polyether type nonionic surfactant is 0.75 to 2 based on the total weight of the structured adhesive layer. Present in an amount of 2 weight percent. Shaped abrasive composites can be precisely molded. The binder can include an acrylic polymer. Surfactants can include polyethylene oxide or polypropylene oxide segments. The backing can be a polyurethane elastomer film or a polymer foam.

他の態様では、水性流体の存在下で、構造化研磨物品の少なくとも一部分と工作物の表面とを摩擦接触させる工程、及び工作物又は構造化研磨層のうちの少なくとも一方を他方に対して移動させて工作物の表面の少なくとも一部分を磨く工程、を含む工作物を研磨する方法が提供され、ここで、構造化研磨物品は、第1及び第2の対向する主表面を有する裏材、及び第1の主表面に配置され、固定される構造化研磨層を含み、構造化研磨層は、ポリマー結合剤、結合剤中に分散している研磨粒子、及び結合剤中に分散しているポリエーテル型非イオン性界面活性剤を含み、研磨粒子の平均粒径は約200nm未満であり、ポリエーテル型非イオン性界面活性剤は架橋ポリマー結合剤に共有結合せず、ポリエーテル型非イオン性界面活性剤は、構造化接着層の全重量を基準として、0.75〜2.2重量パーセントの量で存在する。水性流体には、水道水が含まれ得る。   In another aspect, in the presence of an aqueous fluid, at least a portion of the structured abrasive article and the surface of the workpiece are in frictional contact, and at least one of the workpiece or the structured abrasive layer is moved relative to the other. Polishing a workpiece comprising at least a portion of a surface of the workpiece, wherein the structured abrasive article comprises a backing having first and second opposing major surfaces; and A structured abrasive layer disposed on and fixed to the first major surface, the structured abrasive layer comprising a polymer binder, abrasive particles dispersed in the binder, and a poly dispersed in the binder. An ether type nonionic surfactant is included, the average particle size of the abrasive particles is less than about 200 nm, the polyether type nonionic surfactant does not covalently bond to the crosslinked polymer binder, and the polyether type nonionic Surfactant is Based on the total weight of Zoka adhesive layer is present in an amount of from 0.75 to 2.2 weight percent. The aqueous fluid can include tap water.

本明細書で使用する場合、
用語「研磨粒子」とは、セリアの硬度以上の硬度を有する任意の粒子を指す。
用語「固定研磨パッド」及び「構造化研磨物品」は、互換的に用いられる。
用語「少なくとも半透明な」とは、半透明又は透明であることを意味する。
用語「カルボン酸(メタ)アクリレート」とは、カルボキシル(−COH)基又はカルボキシレート(−CO−)基に共有結合している(メタ)アクリレート基を有する化合物を意味する。
用語「可視光」とは、400ナノメートル〜700ナノメートル(両端含む)の範囲の波長を有する光を指す。
用語「(メタ)アクリル」は、アクリル及び/又はメタクリルを含む。
用語「光透過率」とは、入射光が物体を透過する割合を意味する。
用語「ポリ(メタ)アクリレート」とは、少なくとも2つの(メタ)アクリレート基を有する化合物を意味する。
用語「透明な」とは、介在する物質が実質的に存在しないかのように物体又は画像が見えるよう、可視光を透過させることができることを意味する。
用語「酸化セリウム」及び「セリア」とは、Ce(IV)Oを指す。
As used herein,
The term “abrasive particle” refers to any particle having a hardness equal to or greater than that of ceria.
The terms “fixed polishing pad” and “structured abrasive article” are used interchangeably.
The term “at least translucent” means translucent or transparent.
The term “carboxylic acid (meth) acrylate” means a compound having a (meth) acrylate group covalently bonded to a carboxyl (—CO 2 H) group or a carboxylate (—CO 2 —) group.
The term “visible light” refers to light having a wavelength in the range of 400 nanometers to 700 nanometers (inclusive).
The term “(meth) acryl” includes acrylic and / or methacrylic.
The term “light transmittance” means the rate at which incident light is transmitted through an object.
The term “poly (meth) acrylate” means a compound having at least two (meth) acrylate groups.
The term “transparent” means that visible light can be transmitted so that an object or image can be seen as if substantially no intervening material is present.
The terms “cerium oxide” and “ceria” refer to Ce (IV) O 2 .

上記の概要は、本発明の実施毎に開示される各実施形態を説明することを目的としたものではない。「図面の簡単な説明」及びこれに続く「発明を実施するための形態」において、実例となる実施形態をより詳しく例示する。   The above summary is not intended to describe each embodiment disclosed for each implementation of the invention. Illustrative embodiments are illustrated in more detail in the “Brief Description of the Drawings” and the subsequent “Modes for Carrying Out the Invention”.

本開示の一実施形態に従う代表的な構造化研磨物品の斜視図。1 is a perspective view of an exemplary structured abrasive article according to one embodiment of the present disclosure. FIG. 本開示従う、代表的な、ウエハ表面のコンディショニング方法の概略側面図。1 is a schematic side view of an exemplary wafer surface conditioning method in accordance with the present disclosure. FIG. 提供される物品及び方法を用いるウエハ断面の直径の関数としてのオキシドの除去速度のグラフ。5 is a graph of oxide removal rate as a function of wafer cross-section diameter using the provided articles and methods.

以下の説明において、本明細書の説明の一部を構成しいくつかの特定の実施形態が例として示される添付の一連の図面を参照する。本発明の範囲又は趣旨から逸脱することのない、その他の実施形態が考えられ、実施され得ることは理解すべきである。したがって、以下の詳細な説明は、限定的な意味で解釈されるべきではない。   In the following description, reference is made to the accompanying series of drawings, which form a part hereof, and in which are shown by way of illustration several specific embodiments. It should be understood that other embodiments are possible and may be practiced without departing from the scope or spirit of the invention. The following detailed description is, therefore, not to be construed in a limiting sense.

他に指示がない限り、本明細書及び特許請求の範囲で使用される特徴の大きさ、量、及び物理特性を表わす数字は全ての例において用語「約」によって修飾されているものとして理解されるべきである。したがって、別途記載のない限り、前述の明細書及び添付の特許請求の範囲で示される数値パラメータは、当業者が本明細書で開示される教示内容を用いて得ようとする所望の特性に応じて変化し得る近似値である。端点を用いての数値範囲の引用は、その範囲内(例えば、1〜5は、1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、及び5を含む)の全ての数及びその範囲内の任意の範囲を含む。   Unless otherwise indicated, numbers representing the size, quantity, and physical properties of features used in the specification and claims are understood to be modified by the term “about” in all examples. Should be. Accordingly, unless otherwise stated, the numerical parameters set forth in the foregoing specification and appended claims will depend on the desired characteristics sought by those skilled in the art using the teachings disclosed herein. It is an approximate value that can change. Citation of a numerical range using an endpoint is all within that range (eg 1 to 5 includes 1, 1.5, 2, 2.75, 3, 3.80, 4, and 5). Includes numbers and any range within that range.

図1を参照すると、構造化研磨物品100は、少なくとも半透明なフィルム裏材110を備える。研磨層120は、少なくとも半透明なフィルム裏材110上に配置されており、複数の成形研磨複合材130を含む。成形研磨複合材130は、結合剤(図示せず)中に分散している研磨粒子(図示せず)を含有する。研磨粒子は、一次粒径の平均が100ナノメートル未満のセリア粒子から本質的になる。結合剤は、ポリエーテル酸と、カルボン酸(メタ)アクリレート及びポリ(メタ)アクリレートを含む成分の反応生成物とを含み、研磨粒子は、研磨層の全重量を基準として少なくとも70重量%の量で存在する。   Referring to FIG. 1, the structured abrasive article 100 comprises at least a translucent film backing 110. The abrasive layer 120 is disposed on at least a translucent film backing 110 and includes a plurality of shaped abrasive composites 130. The shaped abrasive composite 130 contains abrasive particles (not shown) dispersed in a binder (not shown). The abrasive particles consist essentially of ceria particles having an average primary particle size of less than 100 nanometers. The binder includes a polyether acid and a reaction product of components including carboxylic acid (meth) acrylate and poly (meth) acrylate, and the abrasive particles are in an amount of at least 70% by weight, based on the total weight of the polishing layer. Exists.

半透明なフィルム裏材は、可撓性、剛性、又はその間の性質であってもよい。可撓性裏材及びより剛性な裏材の双方を含む様々な裏材材料が、この目的のために好適である。有用な半透明なフィルム裏材としては、ポリマーフィルム、それを処理したもの、及びこれらの組み合わせから選択される裏材フィルムが挙げられる。代表的な半透明な裏材フィルムとしては、ポリエステル(例えば、ポリエチレンテレフタレート又はポリカプロラクトン)、コポリエステル、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリエチレン、セルロース性ポリマー、並びにこれらのブレンド及び組み合わせから作成されるフィルムが挙げられる。一部の実施形態では、裏材としては、ウレタンエラストマー又は発泡体が挙げられる。   The translucent film backing may be flexible, rigid, or properties in between. A variety of backing materials are suitable for this purpose, including both flexible backings and stiffer backings. Useful translucent film backings include backing films selected from polymer films, processed ones, and combinations thereof. Typical translucent backing films are made from polyester (eg, polyethylene terephthalate or polycaprolactone), copolyester, polycarbonate, polyimide, polyamide, polypropylene, polyurethane, polyethylene, cellulosic polymers, and blends and combinations thereof. Film. In some embodiments, the backing includes a urethane elastomer or foam.

半透明なフィルム裏材の厚さは、典型的には、約20〜約1000マイクロメートル、より典型的には、約50マイクロメートル〜約500マイクロメートル、より典型的には、約60マイクロメートル〜約200マイクロメートルの範囲である。裏材の少なくとも1つの表面は、研磨層でコーティングされてもよい。一般的に、裏材は、実質的に均一な厚さである。裏材の厚さが十分に均一でない場合、ウエハ平坦化中に、ウエハポリシング均一性のばらつきがより大きくなる場合がある。   The thickness of the translucent film backing is typically about 20 to about 1000 micrometers, more typically about 50 micrometers to about 500 micrometers, more typically about 60 micrometers. In the range of ~ 200 micrometers. At least one surface of the backing may be coated with an abrasive layer. In general, the backing is of a substantially uniform thickness. If the thickness of the backing is not sufficiently uniform, the wafer polishing uniformity variation may become larger during wafer planarization.

研磨層には、複数の成形研磨複合材が含まれる。本明細書で使用するとき、用語「成形研磨複合材」とは、結合剤に分散している研磨粒子を含む複数の成形体を指し、この成形体は、集合的に、非平坦な三次元研磨層を形成する。一部の実施形態では、成形研磨複合材は「精密に成形されている」。用語「精密に成形された研磨複合材」とは、成形された形状が、それを作成するために用いられる成形型キャビティを実質的に反転させた形状である、研磨複合材を指す。典型的には、精密に成形された研磨複合材は、構造化研磨物品が用いられる前に、研磨複合材の露出面から突出している研磨粒子を実質的に含まない。   The polishing layer includes a plurality of molded abrasive composites. As used herein, the term “shaped abrasive composite” refers to a plurality of shaped bodies comprising abrasive particles dispersed in a binder, the shaped bodies collectively being non-planar three-dimensional. A polishing layer is formed. In some embodiments, the shaped abrasive composite is “precisely shaped”. The term “precisely shaped abrasive composite” refers to an abrasive composite whose shaped shape is a substantially inverted shape of the mold cavity used to create it. Typically, a precisely shaped abrasive composite is substantially free of abrasive particles protruding from the exposed surface of the abrasive composite before the structured abrasive article is used.

提供される構造化研磨物品は、研磨層において成形研磨粒子を高重量で含有し得る。例えば、成形研磨複合材は、研磨層の少なくとも70重量%、少なくとも75重量%、80重量%、更には90重量%を占め、又はそれ以上を占めてもよい。典型的には、成形研磨複合材中の研磨粒子の割合(重量%)が上がると、切削量が増加する。   The provided structured abrasive article may contain a high weight of shaped abrasive particles in the abrasive layer. For example, the shaped abrasive composite may comprise at least 70%, at least 75%, 80%, or even 90% by weight or more of the polishing layer. Typically, the amount of cutting increases as the proportion (wt%) of abrasive particles in the shaped abrasive composite increases.

研磨粒子には、体積を基準として、250ナノメートル未満、150ナノメートル未満、100ナノメートル未満、更には50ナノメートル未満の平均粒径を有するセリア(すなわち、酸化セリウム)粒子が含まれ得る。研磨粒子は、実質的にセリア粒子から構成させることができる。本文中で使用される語句「実質的になる」は、シリコン含有ウエハのウエハ平坦化において使用する場合、構造化研磨物品の研磨特性に著しく影響を及ぼす量の他の(すなわち、非セリア)研磨粒子が除外されることを意図する。セリア粒子は、より小さな一次セリア粒子の粒塊及び/又は粒子団を含んでもよいことが認められる。例えば、セリア粒子(一次粒子、粒塊、粒子団、又はこれらの組み合わせのいずれとして存在していようと)は、体積基準で、1、5、10、20、30、又は40ナノメートルから50、60、70、80、90、95ナノメートル、又はそれ以上の範囲の平均粒径を有してもよい。   Abrasive particles can include ceria (ie, cerium oxide) particles having an average particle size of less than 250 nanometers, less than 150 nanometers, less than 100 nanometers, and even less than 50 nanometers, based on volume. The abrasive particles can be substantially composed of ceria particles. The phrase “substantially” as used herein refers to an amount of other (ie non-ceria) polishing that significantly affects the polishing characteristics of the structured abrasive article when used in wafer planarization of silicon-containing wafers. The particles are intended to be excluded. It will be appreciated that the ceria particles may comprise agglomerates and / or aggregates of smaller primary ceria particles. For example, ceria particles (whether present as primary particles, agglomerates, particle clusters, or combinations thereof) are from 1, 5, 10, 20, 30, or 40 nanometers to 50, on a volume basis, It may have an average particle size in the range of 60, 70, 80, 90, 95 nanometers or more.

セリア粒子は、例えば、粉末、分散液、又はゾルの形態で供給される場合があり、典型的には、分散液又はゾルとして供給される。250ナノメートル未満の平均粒径を有するセリアゾルを得るための方法及び供給源は、当該技術分野において周知である。本開示で用いるのに好適なセリア分散液及びゾルとしては、例えば、Evonik Degussa Corp.(Parsippany,NJ)、Rhodia,Inc.(Cranberry,NJ)、Ferro Corporation(Independence,OH)、及びUmicore SA(Brussels,Belgium)などの供給元から市販されているセリアゾル及び分散液が挙げられる。   The ceria particles may be supplied, for example, in the form of a powder, dispersion, or sol, and are typically supplied as a dispersion or sol. Methods and sources for obtaining ceria sols having an average particle size of less than 250 nanometers are well known in the art. Suitable ceria dispersions and sols for use in the present disclosure include, for example, Evonik Degussa Corp. (Parsippany, NJ), Rhodia, Inc. (Cranberry, NJ), Ferro Corporation (Independence, OH), and Ceria sols and dispersions commercially available from suppliers such as Umicore SA (Brussels, Belgium).

研磨粒子は、ポリマー結合剤中に均一に又は不均一に分散され得る。用語「分散している」は、研磨粒子がポリマー結合剤全体にわたって分布していることを指す。結合剤中にセリア粒子を実質的に均一に分散させると、典型的には、構造化研磨物品の性能が向上する。したがって、カルボン酸(メタ)アクリレートでセリア粒子を処理して、分散を促進及び/又は粒塊化を抑制し、その後の結合剤への結合を強化することが、典型的には有用である。代表的なカルボン酸(メタ)アクリレートとしては、(メタ)アクリル酸、マレイン酸のモノアルキルエステル、フマル酸、フマル酸のモノアルキルエステル、マレイン酸、イタコン酸、イソクロトン酸、クロトン酸、シトラコン酸、及びβ−カルボキシエチル(メタ)アクリレートが挙げられる。   The abrasive particles can be uniformly or non-uniformly dispersed in the polymer binder. The term “dispersed” refers to the distribution of abrasive particles throughout the polymeric binder. Dispersing the ceria particles substantially uniformly in the binder typically improves the performance of the structured abrasive article. Accordingly, it is typically useful to treat ceria particles with carboxylic acid (meth) acrylates to promote dispersion and / or suppress agglomeration and enhance subsequent binding to the binder. Typical carboxylic acid (meth) acrylates include (meth) acrylic acid, maleic acid monoalkyl ester, fumaric acid, fumaric acid monoalkyl ester, maleic acid, itaconic acid, isocrotonic acid, crotonic acid, citraconic acid, And β-carboxyethyl (meth) acrylate.

セリア粒子をカルボン酸(メタ)アクリレートで処理する1つの代表的な方法では、セリア粒子の水性媒体(例えば、水)中分散液(例えば、ゾル)を、ポリエーテル酸及びカルボン酸(メタ)アクリレート(それぞれ表面を処理してセリア粒子を安定化させるのに十分な量)、並びに水より高い沸点を有する水混和性有機溶媒と組み合わせる。典型的には、ポリエーテル酸とカルボン酸(メタ)アクリレートとの比率は、約3:5〜5:3の範囲であるが、他の比率を用いてもよい。有用な溶媒の例としては、1−メトキシ−2−プロパノール、ジメチルホルムアミド、及びジグリムが挙げられる。これらを組み合わせ、減圧下で蒸発させ、水を実質的に除去することでセリア分散液が得られ、この分散液中では、セリア粒子はカルボン酸(メタ)アクリレート分子と会合することにより、粒塊化に対して安定である。得られたセリア分散液は、典型的には、ポリ(メタ)アクリレート及び任意のモノ(メタ)アクリレートモノマー、並びに結合剤前駆体中に含有させ得る任意の更なるカルボン酸(メタ)アクリレートと容易に組み合わせることができる。   In one exemplary method of treating ceria particles with carboxylic acid (meth) acrylate, a dispersion (eg, sol) of ceria particles in an aqueous medium (eg, water) is converted to polyether acid and carboxylic acid (meth) acrylate. Combined with a water miscible organic solvent (both sufficient to treat the surface and stabilize the ceria particles), as well as a boiling point higher than water. Typically, the ratio of polyether acid to carboxylic acid (meth) acrylate is in the range of about 3: 5 to 5: 3, although other ratios may be used. Examples of useful solvents include 1-methoxy-2-propanol, dimethylformamide, and diglyme. These are combined, evaporated under reduced pressure, and water is substantially removed to obtain a ceria dispersion. In this dispersion, the ceria particles are associated with carboxylic acid (meth) acrylate molecules, resulting in agglomeration. It is stable against conversion. The resulting ceria dispersion is typically easy with poly (meth) acrylate and any mono (meth) acrylate monomer, and any additional carboxylic acid (meth) acrylate that can be included in the binder precursor. Can be combined.

カルボン酸(メタ)アクリレートは、典型的には、結合剤へのセリア粒子の接着を促進する機能を有するが、ポリエーテル酸は、主に、結合剤(又はその前駆体成分)及び/又は溶媒中のセリア粒子の分散安定性を増加させるために含まれる。本明細書で使用するとき、用語「ポリエーテル酸」は、酸性基又はその塩に共有結合しているポリエーテルセグメントを有する化合物を指す。代表的なポリエーテルセグメントとしては、ポリエチレングリコールセグメント、ポリエチレングリコールセグメント、及び混合ポリ(エチレングリコール/プロピレングリコール)セグメントが挙げられる。代表的な酸性基としては、−COH、−POH、−POH、−SOH、及びこれらの塩が挙げられる。特定の実施形態では、ポリエーテル酸は、最大で12個までの炭素原子を有し、以下の式により表される。 Carboxylic acid (meth) acrylates typically have the function of promoting adhesion of ceria particles to the binder, while polyether acids are primarily used in binders (or their precursor components) and / or solvents. Included to increase the dispersion stability of the ceria particles therein. As used herein, the term “polyether acid” refers to a compound having a polyether segment covalently bonded to an acidic group or salt thereof. Exemplary polyether segments include polyethylene glycol segments, polyethylene glycol segments, and mixed poly (ethylene glycol / propylene glycol) segments. Representative acidic group, -CO 2 H, -PO 2 H , -PO 3 H, -SO 3 H, and salts thereof. In certain embodiments, the polyether acid has up to 12 carbon atoms and is represented by the following formula:

−(R−O)−X−A
式中、RはH、1〜6個の炭素原子を有するアルキル基(例えば、メチル、エチル、又はプロピル)、又は1〜6個の炭素原子を有するアルコキシ基(例えば、メトキシ、エトキシ、又はプロポキシ)を表し、各Rは、独立して、1〜6個の炭素原子を有する二価アルキレン基(例えば、エチレン、プロピレン、又はブチレン)を表し、nは、正の整数(例えば、1、2、又は3)を表わし、Xは、二価有機連結基又は共有結合を表し、Aは、酸性基(例えば、上記の記載)を表す。かかるポリエーテル酸の代表例としては、2’−(2”−メトキシエトキシ)コハク酸エチル(モノエステル)、メトキシエトキシエトキシ酢酸、及びメトキシエトキシ酢酸が挙げられる。結合剤は、カルボン酸(メタ)アクリレート及びポリ(メタ)アクリレートを含む要素の反応生成物を更に含み得る。上述のように、カルボン酸(メタ)アクリレートの少なくとも一部は、典型的には、研磨粒子と組み合わせられ、次いで得られた分散液が残りの結合剤成分と組み合わられるが、これは必須ではない。
R 1 - (R 2 -O) n -X-A
Wherein R 1 is H, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms (eg, methyl, ethyl, or propyl), or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms (eg, methoxy, ethoxy, or Each R 2 independently represents a divalent alkylene group having 1 to 6 carbon atoms (eg, ethylene, propylene, or butylene), and n is a positive integer (eg, 1 2 or 3), X represents a divalent organic linking group or a covalent bond, and A represents an acidic group (for example, the above description). Representative examples of such polyether acids include ethyl 2 ′-(2 ″ -methoxyethoxy) succinate (monoester), methoxyethoxyethoxyacetic acid, and methoxyethoxyacetic acid. The binder is a carboxylic acid (meth). The reaction product of an element comprising acrylate and poly (meth) acrylate may further be included, as described above, at least a portion of the carboxylic acid (meth) acrylate is typically combined with abrasive particles and then obtained. This dispersion is combined with the remaining binder components, but this is not essential.

ポリエーテル型非イオン性界面活性剤は、結合剤中に分散している。典型的には、界面活性剤と結合剤との間には共有結合は存在しない。結合剤は、更に記載されるように、界面活性剤を含有させ、その放出を調節するのを補助するために架橋することができる。成形研磨複合材中に存在するポリエーテル型非イオン性界面活性剤の量は、成形研磨複合材の全重量を基準として、0.75〜2.2重量%、1.0〜2.2重量%、1.3〜2.2重量%であって、典型的には1.5〜2.0重量%の範囲であり得る。本明細書中で使用するとき、用語「ポリエーテル型非イオン性界面活性剤」とは、典型的には界面活性剤の主鎖の少なくとも一部分を形成する(しかしながらこの特性は必須ではない)ポリエーテルセグメントを有する、1種以上の非イオン性(すなわち、持続性の荷電を有さない)界面活性剤を指す。一般的な界面活性剤の場合と同様、ポリエーテル型非イオン性界面活性剤は、架橋ポリマー型結合剤に対し共有結合すべきではない。水性流体への溶解を容易にするためには、ポリエーテル型非イオン性界面活性剤は、典型的に、1モル当たり300〜1200グラムの範囲の分子量を有することになるが、より高い分子量及びより低い分子量のポリエーテル型非イオン性界面活性剤を用いてもよい。   The polyether type nonionic surfactant is dispersed in the binder. Typically, there are no covalent bonds between the surfactant and the binder. The binder can be cross-linked to contain a surfactant and to help regulate its release, as further described. The amount of the polyether type nonionic surfactant present in the shaped abrasive composite is 0.75 to 2.2% by weight, 1.0 to 2.2% by weight based on the total weight of the shaped abrasive composite. %, 1.3-2.2% by weight, typically in the range of 1.5-2.0% by weight. As used herein, the term “polyether-type nonionic surfactant” typically refers to a poly that forms at least a portion of the surfactant backbone (but this property is not essential). Refers to one or more nonionic (ie, having no persistent charge) surfactants having an ether segment. As is the case with common surfactants, polyether-type nonionic surfactants should not be covalently bonded to cross-linked polymer-type binders. In order to facilitate dissolution in aqueous fluids, polyether type nonionic surfactants will typically have a molecular weight in the range of 300-1200 grams per mole, although higher molecular weights and Lower molecular weight polyether type nonionic surfactants may be used.

ポリエーテル型非イオン性界面活性剤の例としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキル−フェニルエーテル、ポリオキシエチレンアシルエステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールラウレート、ポリエチレングリコールステアレート、ポリエチレングリコールジステアレート、ポリエチレングリコールオレエート、オキシエチレン−オキシプロピレンブロックコポリマー、ポリオキシエチレンソルビタンラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンオレエート、及びポリオキシエチレンラウリルアミドが挙げられる。   Examples of polyether type nonionic surfactants include polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl-phenyl ether, polyoxyethylene acyl ester, polyoxyethylene alkylamine, polyoxyethylene alkylamide, polyoxyethylene lauryl Ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octylphenyl ether, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyethylene glycol laurate, polyethylene glycol stearate, polyethylene glycol distearate, Polyethylene glycol oleate, oxyethylene-oxypropylene block copolymer, polyoxy Chile Nso sorbitan monolaurate, polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan oleate, and polyoxyethylene lauryl amides.

また、有用なポリエーテル型非イオン性界面活性剤としては、例えば、高級脂肪族アルコールと約3当量〜約100当量のエチレンオキシドとの縮合産物(例えば、Dow Chemical Co.から商品名TERGITOL 15−Sとして販売されているもの、例えば、TERGITOL 15−S−20;及びICI Americas(Bridgewater,NJ)から商品名BRIJとして販売されているもの、例えば、BRIJ 58、BRIJ 76、及びBRIJ 97)も挙げられる。界面活性剤BRIJ 97は、ポリオキシエチレン(10)オレイルエーテルであり、界面活性剤BRIJ 58は、ポリオキシエチレン(20)セチルエーテルであり、界面活性剤BRIJ 76は、ポリオキシエチレン(10)ステアリルエーテルである。   Further, useful polyether type nonionic surfactants include, for example, condensation products of higher aliphatic alcohols and about 3 equivalents to about 100 equivalents of ethylene oxide (for example, trade name TERGITOL 15-S from Dow Chemical Co.). And those sold under the trade name BRIJ from ICI Americas (Bridgewater, NJ), such as BRIJ 58, BRIJ 76, and BRIJ 97). . Surfactant BRIJ 97 is polyoxyethylene (10) oleyl ether, surfactant BRIJ 58 is polyoxyethylene (20) cetyl ether, and surfactant BRIJ 76 is polyoxyethylene (10) stearyl. Ether.

また、有用なポリエーテル型非イオン性界面活性剤としては、例えば、アルキルフェノールと約3当量〜約100当量のエチレンオキシドとのポリエチレンオキシド縮合産物(例えば、Rhodia(Cranbury,NJ)から商品名IGEPAL CO及びIGEPAL CAとして販売されているもの)も挙げられる。IGEPAL CO界面活性剤は、ノニルフェノキシポリ(エチレンオキシ)エタノールを含む。IGEPAL CA界面活性剤は、オクチルフェノキシポリ(エチレンオキシ)エタノールを含む。また、有用なポリエーテル型非イオン性界面活性剤としては、例えば、エチレンオキシドとプロピレンオキシド又はブチレンオキシドとのブロックコポリマー(例えば、BASF Corp(Mount Olive,NJ)から商品名PLURONIC(例えば、PLURONIC L10)及びTETRONICとして販売されているもの)が挙げられる。PLURONIC界面活性剤は、プロピレンオキシドポリマー、エチレンオキシドポリマー、及びエチレンオキシド−プロピレンオキシドブロックコポリマーを含んでもよい。TETRONIC界面活性剤は、エチレンオキシド−プロピレンオキシドブロックコポリマーを含む。   Further, useful polyether type nonionic surfactants include, for example, a polyethylene oxide condensation product of alkylphenol and about 3 equivalents to about 100 equivalents of ethylene oxide (for example, Rhodia (Cranbury, NJ) under the trade name IGEPAL CO and And those sold as IGEPAL CA). IGEPAL CO surfactant includes nonylphenoxy poly (ethyleneoxy) ethanol. IGEPAL CA surfactant includes octylphenoxy poly (ethyleneoxy) ethanol. Examples of useful polyether type nonionic surfactants include block copolymers of ethylene oxide and propylene oxide or butylene oxide (for example, BASF Corp (Mount Olive, NJ) to PLURONIC (for example, PLURONIC L10)). And those sold as TETRONIC). PLURONIC surfactants may include propylene oxide polymers, ethylene oxide polymers, and ethylene oxide-propylene oxide block copolymers. TETRONIC surfactants include ethylene oxide-propylene oxide block copolymers.

一部の実施形態では、ポリエーテル型非イオン性界面活性剤としては、例えば、1分子当たり20個のエチレンオキシド単位(例えば、TWEEN 60として販売)又は1分子当たり20個のエチレンオキシド単位(例えば、TWEEN 80として販売)などの様々なエトキシル化度を有し得るポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル(例えば、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート)、及びポリオキシエチレンステアレート(例えば、Uniqema(New Castle,DE)によって商品名TWEEN及びMYRJとして販売されているもの)も挙げられる。界面活性剤TWEENは、ポリ(エチレンオキシド)C12〜C18ソルビタンモノエステルを含む。界面活性剤MYRJは、ポリ(エチレンオキシド)ステアレートを含む。 In some embodiments, polyether-type nonionic surfactants include, for example, 20 ethylene oxide units per molecule (eg, sold as TWEEN 60) or 20 ethylene oxide units per molecule (eg, TWEEN). By polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters (eg, polyoxyethylene sorbitan monooleate), and polyoxyethylene stearate (eg, Uniqema (New Castle, DE)), which can have various degrees of ethoxylation, such as sold as 80) And those sold under the trade names TWEEN and MYRJ). Surfactant TWEEN includes poly (ethylene oxide) C 12 -C 18 sorbitan monoester. Surfactant MYRJ includes poly (ethylene oxide) stearate.

一部の実施形態では、ポリエーテル型非イオン性界面活性剤は、成形研磨複合材中、又は研磨時の水性流体中に存在する唯一の界面活性剤である。場合によっては、Dow Chemical Co.からTRITON H55として入手可能なアニオン性リン酸ポリエーテルエステルなどのアニオン性界面活性剤をより少量添加することが望ましい場合もある。   In some embodiments, the polyether-type nonionic surfactant is the only surfactant present in the shaped abrasive composite or in the aqueous fluid during polishing. In some cases, Dow Chemical Co. It may be desirable to add a smaller amount of anionic surfactant such as anionic phosphate polyether ester available as TRITON H55.

研磨層は、結合剤中に分散している研磨粒子を含む。好適な結合剤前駆体は、典型的には、周囲条件又は周囲条件に近い条件で、非硬化状態又は非架橋状態であり、流動可能である。次に、結合剤前駆体は、典型的には、少なくとも部分的に結合剤前駆体を硬化又は架橋(すなわち、フリーラジカル重合)させる条件(典型的には、エネルギー源)に曝露されて、分散した研磨粒子を保持することができる結合剤に転化される。代表的なエネルギー源としては、電子線、紫外線、可視光線、赤外線、ガンマ線、熱、及びこれらの組み合わせが挙げられる。   The abrasive layer includes abrasive particles dispersed in a binder. Suitable binder precursors are typically uncured or non-crosslinked and flowable at or near ambient conditions. The binder precursor is then typically exposed to conditions (typically an energy source) that at least partially cure or crosslink (ie, free radical polymerization) the binder precursor to disperse. Converted to a binder capable of holding the polished particles. Typical energy sources include electron beams, ultraviolet rays, visible rays, infrared rays, gamma rays, heat, and combinations thereof.

有用なポリ(メタ)アクリレートとしては、少なくとも2つの(メタ)アクリレート基を有するモノマー及び/又はオリゴマーが挙げられ、例えば、トリ(メタ)アクリレート及びテトラ(メタクリレート)である。代表的なポリ(メタクリレート)には、次のものが挙げられる:ジ(メタ)アクリレート、例えば1,3−ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールモノ(メタ)アクリレートモノ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、アルコキシル化脂肪族ジ(メタ)アクリレート、アルコキシル化シクロヘキサンジメタノールジ(メタ)アクリレート、アルコキシル化ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、アルコキシル化ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、カプロラクトン修飾ネオペンチルグリコールヒドロキシピバル酸ジ(メタ)アクリレート、カプロラクトン修飾ネオペンチルグリコールヒドロキシピバル酸ジ(メタ)アクリレート、シクロヘキサンジメタノールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、エトキシル化(10)ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、エトキシル化(3)ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、エトキシル化(30)ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、エトキシル化(4)ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバルアルデヒド修飾トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(200)ジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(400)ジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(600)ジ(メタ)アクリレート、プロポキシル化ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート;トリ(メタ)(メタ)アクリレート、例えばグリセロールトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エトキシル化トリ(メタ)アクリレート(例えばエトキシル化(3)トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エトキシル化(6)トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エトキシル化(9)トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エトキシル化(20)トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート)、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、プロポキシル化トリ(メタ)アクリレート(例えばプロポキシル化(3)グリセリルトリ(メタ)アクリレート、プロポキシル化(5.5)グリセリルトリ(メタ)アクリレート、プロポキシル化(3)トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロポキシル化(6)トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート)、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートトリ(メタ)アクリレート;及び高官能性(メタ)アクリル含有化合物、例えばジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、エトキシル化(4)ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、カプロラクトン修飾ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート;オリゴマー(メタ)アクリル化合物、例えばポリエステル(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート;並びにこれらの組み合わせ。かかる化合物は、例えば、Sartomer Co.(Exton,PA);UCB Chemicals Corporation(Smyrna,GA);及びAldrich Chemical Company(Milwaukee,WI)などの販売業者から広く入手可能である。   Useful poly (meth) acrylates include monomers and / or oligomers having at least two (meth) acrylate groups, such as tri (meth) acrylate and tetra (methacrylate). Exemplary poly (methacrylates) include: di (meth) acrylates such as 1,3-butylene glycol di (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, 1, 6-hexanediol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol mono (meth) acrylate mono (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, alkoxylated aliphatic di (meth) acrylate, alkoxylated cyclohexanedimethanol Di (meth) acrylate, alkoxylated hexanediol di (meth) acrylate, alkoxylated neopentyl glycol di (meth) acrylate, caprolactone modified neopentyl glycol hydroxypivalic acid di (meth) acrylate, caprolactone Decorated neopentyl glycol hydroxypivalic acid di (meth) acrylate, cyclohexanedimethanol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, dipropylene glycol di (meth) acrylate, ethoxylated (10) bisphenol A di (meth) Acrylate, ethoxylated (3) bisphenol A di (meth) acrylate, ethoxylated (30) bisphenol A di (meth) acrylate, ethoxylated (4) bisphenol A di (meth) acrylate, hydroxypivalaldehyde modified trimethylolpropane di (Meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol (200) di (meth) acrylate, polyethylene glycol (400) di (meth) a Relate, polyethylene glycol (600) di (meth) acrylate, propoxylated neopentyl glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate, tricyclodecane dimethanol di (meth) acrylate, triethylene glycol di ( Meth) acrylate, tripropylene glycol di (meth) acrylate; tri (meth) (meth) acrylate such as glycerol tri (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, ethoxylated tri (meth) acrylate (eg ethoxylated) (3) Trimethylolpropane tri (meth) acrylate, ethoxylated (6) trimethylolpropane tri (meth) acrylate, ethoxylated (9) trimethylolpropane tri (Meth) acrylate, ethoxylated (20) trimethylolpropane tri (meth) acrylate), pentaerythritol tri (meth) acrylate, propoxylated tri (meth) acrylate (eg propoxylated (3) glyceryl tri (meth) acrylate) , Propoxylated (5.5) glyceryl tri (meth) acrylate, propoxylated (3) trimethylolpropane tri (meth) acrylate, propoxylated (6) trimethylolpropane tri (meth) acrylate), trimethylolpropane Tri (meth) acrylate, tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate tri (meth) acrylate; and high functionality (meth) acryl-containing compounds such as ditrimethylolpropane tetra (meth) acrylate, dipentaeth Thritol penta (meth) acrylate, ethoxylated (4) pentaerythritol tetra (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, caprolactone modified dipentaerythritol hexa (meth) acrylate; oligomer (meth) acrylic compound such as polyester ( (Meth) acrylates, epoxy (meth) acrylates; and combinations thereof. Such compounds are described, for example, by Sartomer Co. (Exton, PA); UCB Chemicals Corporation (Smyrna, GA); and Aldrich Chemical Company (Milwaukee, Wis.).

結合剤前駆体は、有効な量、例えば、0.1、1、若しくは3重量%から、最高5、7、若しくは更には10重量%、又はそれ以上の少なくとも1つの光開始剤を含んでもよい。有用な光開始剤としては、(メタ)アクリレートをフリーラジカルにより光硬化させるのに有用であることが既知であるものが挙げられる。代表的な光開始剤としては、ベンゾイン及びその誘導体、例えば、アルファ−メチルベンゾイン;アルファ−フェニルベンゾイン;アルファ−アリルベンゾイン;アルファ−ベンジルベンゾイン;ベンゾインエーテル、例えば、ベンジルジメチルケタール(Ciba Specialty Chemicals,Tarrytown,NYからIRGACURE 651として入手可能)、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインn−ブチルエーテル;アセトフェノン及びその誘導体、例えば、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−1−プロパノン(Ciba Specialty ChemicalsからDAROCUR 1173として入手可能)及び1−ヒドロキシシクロへキシルフェニルケトン(Ciba Specialty ChemicalsからIRGACURE 184として入手可能);2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−(4−モルホリニル)−1−プロパノン(Ciba Specialty ChemicalsからIRGACURE 907として入手可能);2−ベンジル−2−(ジメチルアミノ)−1−[4−(4−モルホリニル)フェニル]−1−ブタノン(Ciba Specialty ChemicalsからIRGACURE 369として入手可能);並びに(フェニルビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド(Ciba Specialty Chemicals,NYからIRGACURE 819として入手可能)が挙げられる。他の有用な光開始剤としては、モノ−及びビス−アシルホスフィン(例えば、Ciba Specialty ChemicalsからIRGACURE 1700、IRGACURE 1800、IRGACURE 1850、及びDAROCUR 4265として入手可能)が挙げられる。   The binder precursor may comprise an effective amount, for example, 0.1, 1, or 3% by weight up to 5, 7, or even 10% by weight, or more of at least one photoinitiator. . Useful photoinitiators include those known to be useful for photocuring (meth) acrylates with free radicals. Representative photoinitiators include benzoin and its derivatives, such as alpha-methyl benzoin; alpha-phenyl benzoin; alpha-allyl benzoin; alpha-benzyl benzoin; benzoin ethers such as benzyl dimethyl ketal (Ciba Specialty Chemicals, Tarrytown). , NY available as IRGACURE 651), benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin n-butyl ether; acetophenone and its derivatives, such as 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-1-propanone (from Ciba Specialty Chemicals) DAROCUR 1173) and 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone (C available from Ba Specialty Chemicals as IRGACURE 184); 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2- (4-morpholinyl) -1-propanone (available from Ciba Specialty Chemicals as IRGACURE 907); 2 -Benzyl-2- (dimethylamino) -1- [4- (4-morpholinyl) phenyl] -1-butanone (available from Ciba Specialty Chemicals as IRGACURE 369); and (phenylbis (2,4,6-trimethyl) Benzoyl) phosphine oxide (available as IRGACURE 819 from Ciba Specialty Chemicals, NY) Other useful photoinitiators It is mono - and bis - acyl phosphine (e.g., IRGACURE 1700 from Ciba Specialty Chemicals, IRGACURE 1800, IRGACURE 1850, and available as DAROCUR 4265) can be mentioned.

結合剤前駆体は、有効な量、例えば、0.1、1、若しくは3重量%から、最高5、7、若しくは更には10重量%、又はそれ以上の少なくとも1つの熱反応開始剤を含んでもよい。代表的な熱フリーラジカル反応開始剤としては、アゾ化合物、例えば、2,2−アゾ−ビスイソブチロニトリル、ジメチル2,2’−アゾビス(イソブチラート)、アゾビス(ジフェニルメタン)、4,4’−アゾビス−(4−シアノペンタン酸)、(2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル(E.I.du Pont de Nemours and Co.(Wilmington,DE)からVAZO 52として入手可能);過酸化物、例えば、過酸化ベンゾイル、過酸化クミル、過酸化t−ブチル、過酸化シクロヘキサノン、過酸化グルタル酸、及び過酸化ジラウロイル;過酸化水素;ヒドロペルオキシド、例えば、t−ブチルヒドロペルオキシド及びクメンヒドロペルオキシド;過酸、例えば、過酢酸、及び過安息香酸;過硫酸カリウム;並びに過酸エステル、例えば、過炭酸ジイソプロピルが挙げられる。   The binder precursor may comprise an effective amount, eg, 0.1, 1, or 3% by weight up to 5, 7, or even 10% by weight, or more of at least one thermal initiator. Good. Typical thermal free radical initiators include azo compounds such as 2,2-azo-bisisobutyronitrile, dimethyl 2,2′-azobis (isobutyrate), azobis (diphenylmethane), 4,4′- Azobis- (4-cyanopentanoic acid), (2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), available as VAZO 52 from EI du Pont de Nemours and Co. (Wilmington, DE); Peroxides such as benzoyl peroxide, cumyl peroxide, t-butyl peroxide, cyclohexanone peroxide, glutaric acid peroxide and dilauroyl peroxide; hydrogen peroxide; hydroperoxides such as t-butyl hydroperoxide and cumene Hydroperoxides; peracids such as peracetic acid and perbenzoate ; Potassium persulfate; and peresters, for example, diisopropyl percarbonate.

一部の実施形態では、例えば、得られる結合剤の粘度を低下させるため及び/又は架橋密度を低下させるために、結合剤前駆体中に1つ以上のモノエチレン性不飽和フリーラジカル重合性化合物を含むことが望ましい場合もある。代表的なモノエチレン性不飽和フリーラジカル重合性化合物としては、ヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、シクロへキシル(メタ)アクリレート、又はオクタデシル(メタ)アクリレートを含むモノ(メタ)アクリレート;N−ビニル化合物、例えば、N−ビニルホルムアミド、N−ビニルピロリジノン、又はN−ビニルカプロラクタム;及びこれらの組み合わせが挙げられる。   In some embodiments, one or more monoethylenically unsaturated free radical polymerizable compounds in the binder precursor, for example, to reduce the viscosity of the resulting binder and / or to reduce crosslink density. It may be desirable to include. Typical monoethylenically unsaturated free radical polymerizable compounds include hexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, isononyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, phenoxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl. (Meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, n-octyl (meth) acrylate, isobutyl (meta ) Acrylates, cyclohexyl (meth) acrylates, or mono (meth) acrylates including octadecyl (meth) acrylate; N-vinyl compounds such as N-vinylformamide, N-vinylpyrrolidinone Or N- vinylcaprolactam; and combinations thereof.

一部の実施形態では、研磨層は1つの添加剤を含んでもよい。添加剤は、酸化防止剤、着色剤、熱及び光安定剤、又は充填剤(研磨性能に実質的に影響を与えない充填剤)のうちの1つ以上を含むことができる。したがって、結合剤は、典型的には、研磨粒子、界面活性剤、及び添加剤を含む結合剤前駆体から調製され、その中に研磨粒子が分散している(例えば、スラリーとして)。   In some embodiments, the polishing layer may include one additive. Additives can include one or more of antioxidants, colorants, heat and light stabilizers, or fillers (fillers that do not substantially affect polishing performance). Thus, a binder is typically prepared from a binder precursor that includes abrasive particles, a surfactant, and additives, in which the abrasive particles are dispersed (eg, as a slurry).

成形研磨複合材を含む提供される構造化研磨物品は、当該技術分野において既知の一般的な方法から作成することができる。例えば、1つの具体化された方法では、スラリー形態の結合剤前駆体及び研磨粒子を、所望の成形研磨複合材の寸法を有する生産工具の相補的なキャビティに入れることができる。次に、半透明なフィルム裏材を生産工具に接触させ、少なくとも生産工具から成形研磨複合材を取り外すのに十分な程度にスラリー前駆体及び結合剤前駆体を硬化させることができる。あるいは、生産工具、少なくとも半透明なフィルム裏材、及びスラリーを、同時にニップを通して供給することができる。所望により、更なる硬化(例えば、熱後硬化)をこの段階で実施して、硬化の程度を更に進行させ、結合剤の特性を改善することができる。成形研磨複合材を形成する方法に関する更なる詳細は、例えば、米国特許第5,152,917号(Pieperら)に見出すことができる。   Provided structured abrasive articles comprising shaped abrasive composites can be made from common methods known in the art. For example, in one embodied method, a binder precursor and abrasive particles in slurry form can be placed in complementary cavities of a production tool having the desired shaped abrasive composite dimensions. The translucent film backing can then be brought into contact with the production tool and the slurry precursor and binder precursor can be cured to a degree sufficient to at least remove the shaped abrasive composite from the production tool. Alternatively, the production tool, at least translucent film backing, and slurry can be fed simultaneously through the nip. If desired, further curing (eg, thermal post-curing) can be performed at this stage to further advance the degree of curing and improve the properties of the binder. Further details regarding methods of forming shaped abrasive composites can be found, for example, in US Pat. No. 5,152,917 (Pieper et al.).

個々の成形研磨複合材は、種々の幾何学的固体又は不規則な形状のいずれの形態であることができる。典型的には、成形研磨複合材は、精密に成形されている(上記定義の通り)。典型的には、成形研磨複合材は、成形研磨複合材の基部、例えば、成形研磨複合材の一部が、少なくとも半透明なフィルム裏材に接触し、かつ固定されるように形成される。成形研磨複合材の近位部は、典型的には、基部又は裏材の遠位の成形研磨複合材の部分と同じ又はより大きな表面積を有する。精密に成形された研磨複合材は、立方体、円筒、角柱(例えば、六角柱)、長方形角錘、切頭角錘、円錘、半球形、切頭円錘、十字状、又は遠位端を有する柱様横断面などの多くの幾何学的固体の中から選択されてもよい。角錐複合材料は、4つ、5つ、又は6つの側面を有してもよい。成形研磨複合材はまた、様々な形状の混合でもよい。成形研磨複合材は、1列に並んで、同心円に、らせん状に、若しくは格子型に配置されてもよく、又はランダムに定置されてもよい。   The individual shaped abrasive composites can be in the form of various geometric solids or irregular shapes. Typically, the shaped abrasive composite is precisely shaped (as defined above). Typically, the shaped abrasive composite is formed such that the base of the shaped abrasive composite, eg, a portion of the shaped abrasive composite, is in contact with and secured to at least a translucent film backing. The proximal portion of the shaped abrasive composite typically has the same or greater surface area as the portion of the shaped abrasive composite distal to the base or backing. Precision molded abrasive composites have cubes, cylinders, prisms (eg hexagonal prisms), rectangular pyramids, truncated pyramids, cones, hemispheres, truncated cones, crosses, or distal ends It may be selected from many geometric solids such as columnar cross sections. The pyramid composite material may have four, five, or six sides. The shaped abrasive composite may also be a mixture of various shapes. The shaped abrasive composites may be arranged in a row, arranged in concentric circles, spirally, in a lattice shape, or randomly placed.

成形研磨複合材を形成する側部は、裏材に対して垂直であっても、裏材に対して傾斜していても、遠位端に向かって幅が漸減するよう先細になっていてもよい。しかし、側部が先細になっている場合、成形型又は生産工具のキャビティから成形研磨複合材をより容易に取り外すことができる。実質的に垂直な角度であると、複合材が摩耗しても一貫して公称接触面積が得られることから、実質的に垂直な角度が好ましい。   The side that forms the shaped abrasive composite may be perpendicular to the backing, inclined with respect to the backing, or tapered so that the width gradually decreases toward the distal end. Good. However, when the sides are tapered, the shaped abrasive composite can be more easily removed from the mold or the cavity of the production tool. A substantially vertical angle is preferred because a nominal contact area can be consistently obtained when the composite is worn away.

各成形研磨複合材の高さは、典型的には実質的に同じであるが、単一の構造化研磨物品において高さの変動する複合材を有することも想定される。裏材又は複合材間のランドに関する複合材の高さは、一般に約2,000マイクロメートル未満、例えば、約10マイクロメートル〜約250マイクロメートルの範囲であってもよい。個々の成形研磨複合材の基部寸法は、約5,000マイクロメートル以下、典型的には、約1,000マイクロメートル以下、より典型的には、500マイクロメートル未満であってもよい。個々の成形研磨複合材の基部寸法は、典型的には、約50マイクロメートル超、より典型的には、約100マイクロメートル超である。成形研磨複合材の基部は、互いに接していてもよいし、又はいくらかの特定の距離だけ互いから離れていてもよい。   The height of each shaped abrasive composite is typically substantially the same, but it is also envisioned to have composites that vary in height in a single structured abrasive article. The height of the composite with respect to the lands between the backing or composite is generally less than about 2,000 micrometers, for example, may range from about 10 micrometers to about 250 micrometers. The base dimensions of individual molded abrasive composites may be about 5,000 micrometers or less, typically about 1,000 micrometers or less, more typically less than 500 micrometers. The base dimensions of individual molded abrasive composites are typically greater than about 50 micrometers, more typically greater than about 100 micrometers. The bases of the shaped abrasive composite may be in contact with each other or may be separated from each other by some specific distance.

隣接する成形複合材は、共通の成形研磨複合材ランド又は橋状構造を共有してもよく、それらは接触し、複合材の向かい合う側壁間に延在する。典型的には、ランド構造は、各隣接した複合材の垂直高さ寸法の約33%以下の高さを有する。成形研磨複合材ランドは、成形研磨複合材を形成するために用いられるのと同じスラリーから形成されてもよい。複合材の中心間に引かれた真っ直ぐな想像線上に位置し得る複合材を介在するものが存在していないという意味で、複合材は「隣接」している。成形研磨複合材の少なくとも一部が、複合材の隆起部分間に凹部領域をもたらすように互いから分離されていてもよい。   Adjacent molded composites may share a common molded abrasive composite land or bridge-like structure that contacts and extends between opposite sidewalls of the composite. Typically, the land structure has a height that is no more than about 33% of the vertical height dimension of each adjacent composite. The shaped abrasive composite land may be formed from the same slurry used to form the shaped abrasive composite. Composites are “adjacent” in the sense that there is no intervening composite that can be located on a straight imaginary line drawn between the centers of the composites. At least some of the shaped abrasive composites may be separated from each other to provide a recessed region between the raised portions of the composite.

成形研磨複合材の直線間隔は、直線1cm当たり約1個の成形研磨複合材が存在するものから直線1cm当たり約200個の成形研磨複合材が存在するものまでの範囲であってよい。直線間隔は、一箇所で複合材の濃度が他の箇所での濃度より大きくなるように変更させてもよい。例えば、濃度は、研磨物品の中心で最大になり得る。複合材の面密度は、一部の実施形態では、1平方センチメートル当たり約1〜約40,000個の複合材の範囲であってもよい。裏材の1つ以上の領域が露出していてもよく、すなわち、その領域は少なくとも半透明なフィルム裏材に接触している研磨コーティングを有さない。   The linear spacing of the shaped abrasive composite may range from about 1 shaped abrasive composite per 1 cm straight line to about 200 shaped abrasive composites per 1 cm straight line. The linear interval may be changed so that the concentration of the composite material is greater at one location than at other locations. For example, the concentration can be maximum at the center of the abrasive article. The areal density of the composite may range from about 1 to about 40,000 composites per square centimeter in some embodiments. One or more regions of the backing may be exposed, i.e., the region does not have an abrasive coating in contact with at least a translucent film backing.

成形研磨複合材は、典型的には、所定のパターンで裏材上に並べられ、又は裏材上の所定の位置に並べられている。例えば、裏材とその中にキャビティを有する生産工具との間にスラリーを供給することにより作製される研磨物品では、複合材料の所定のパターンは、生産工具のキャビティのパターンに対応する。したがって、パターンは、物品から物品に再現可能であり得る。1つの実施形態では、成形研磨複合材は、ある配列又は配置を形成してもよく、この配列又は配置は、複合材が、整列した横列及び縦列又は交互に片寄っている横列及び縦列などの規則的な配列であることを意味する場合がある。必要に応じて、成形研磨複合材の第1列が、成形研磨複合材の第2列の前に直接整列されてもよい。典型的には、成形研磨複合材の第1列が、成形研磨複合材の第2列から片寄っていてもよい。   The shaped abrasive composites are typically arranged on the backing in a predetermined pattern, or arranged in a predetermined position on the backing. For example, in an abrasive article made by supplying a slurry between a backing and a production tool having cavities therein, the predetermined pattern of the composite material corresponds to the pattern of the cavities of the production tool. Thus, the pattern can be reproducible from article to article. In one embodiment, the shaped abrasive composites may form an array or arrangement that is a rule such as rows and columns in which the composite is aligned and columns or alternately offset. May mean a typical sequence. If desired, the first row of shaped abrasive composites may be directly aligned before the second row of shaped abrasive composites. Typically, the first row of shaped abrasive composites may be offset from the second row of shaped abrasive composites.

別の実施形態では、成形研磨複合材が「ランダム」な配列又はパターンに並べられてもよい。これは、複合材料が、前述のような横及び縦列の規則的な配列ではないことを意味し得る。例えば、成形研磨複合材は、米国特許第5,672,097号及び同第5,681,217号(いずれもHoopmanら)に開示されるような方法によって並べられ得る。しかし、研磨物品上の複合材の位置が予め定められ、研磨物品を作成するために使用される生産工具内のキャビティの位置に対応し得るという点で、この「ランダム」な配列は所定のパターンでもあり得ることが理解される。   In another embodiment, the shaped abrasive composites may be arranged in a “random” arrangement or pattern. This may mean that the composite material is not a regular array of rows and columns as described above. For example, the shaped abrasive composites can be arranged by methods as disclosed in US Pat. Nos. 5,672,097 and 5,681,217 (both from Hopman et al.). However, this “random” arrangement is a predetermined pattern in that the position of the composite on the abrasive article is predetermined and can correspond to the position of the cavity in the production tool used to create the abrasive article. It is understood that this is possible.

代表的な生産工具としては、ロール、エンドレスベルト、及びウェブが挙げられ、例えば、金属(例えば、ロールの場合)又はポリマーフィルム(例えば、エンドレスベルト及びウェブの場合)などの好適な材料で作成され得る。   Typical production tools include rolls, endless belts, and webs, made from suitable materials such as, for example, metals (eg, in the case of rolls) or polymer films (eg, in the case of endless belts and webs). obtain.

提供される構造化研磨物品は、一般的に、例えば研磨ディスクの形態において、丸い形状であり得る。研磨ディスクの外縁部は、典型的には、平滑であり、又は波打っていてもよい。構造化研磨物品は、楕円形又は三角形、正方形、長方形などなどの任意の多角形形状の形態であってもよい。あるいは、研磨物品は、ベルトの形態であってもよい。研磨物品は、研磨技術分野で一般的に研磨テープロールと呼ばれるロールの形態でもたらされてもよい。広くは、研磨テープロールは、ウエハ平坦化プロセス時に割送りされ又は連続的に移動されてもよい。研磨物品には、穿孔して研磨コーティング及び/又は裏材を貫く開口部を作製し、使用前、使用中、及び/又は使用後に作動液を通過させることができるが、有利な実施形態では、構造化研磨物品は、かかる穿孔を実質的に又は更には全く有しない。   Provided structured abrasive articles may generally be round in shape, for example in the form of an abrasive disc. The outer edge of the abrasive disc is typically smooth or may be wavy. The structured abrasive article may be in the form of an ellipse or any polygonal shape such as a triangle, square, rectangle or the like. Alternatively, the abrasive article may be in the form of a belt. The abrasive article may be provided in the form of a roll commonly referred to in the abrasive art as an abrasive tape roll. In general, the abrasive tape roll may be indexed or moved continuously during the wafer planarization process. The abrasive article can be perforated to create an opening through the abrasive coating and / or backing, allowing hydraulic fluid to pass through before, during and / or after use. Structured abrasive articles have substantially or even no such perforations.

精密に成形された研磨複合材は、研磨層の露出面に凸部又は凹部の少なくとも一方が形成されるものであれば任意の三次元形状を有してよい。有用な形状としては、例えば、立方体、角柱、角錘(例えば、四角錘又は六角錘)、切頭角錐、円錘、円錐台形が挙げられる。異なる形状及び/又は大きさの研磨複合材の組み合わせを使用してもよい。構造化研磨材の研磨層は、連続的なものであっても不連続的なものであってもよい。精密に成形された研磨複合材を有する構造化研磨物品及びその製造方法に関する更なる詳細は、例えば、米国特許第5,435,816号(Spurgeonら)、同第5,454,844号(Hibbardら)、同第5,851,247号(Stoetzelら)、及び同第6,139,594号(Kincaidら)に見出され得る。   The precisely molded abrasive composite may have any three-dimensional shape as long as at least one of a convex portion or a concave portion is formed on the exposed surface of the polishing layer. Examples of useful shapes include a cube, a prism, a pyramid (for example, a square pyramid or a hexagonal pyramid), a truncated pyramid, a circular cone, and a truncated cone. Combinations of abrasive composites of different shapes and / or sizes may be used. The abrasive layer of the structured abrasive may be continuous or discontinuous. Further details regarding structured abrasive articles having precisely shaped abrasive composites and methods of making the same can be found in, for example, U.S. Pat. Nos. 5,435,816 (Spurgeon et al.), 5,454,844 (Hibbard). Et al., 5,851,247 (Stoetzel et al.), And 6,139,594 (Kincaid et al.).

典型的には、成形研磨複合材は、所定のパターン又は配列に従って裏材の上に配置されるが、これは必須ではない。成形研磨複合材は、研磨層の表面をポリシングすることで工作物の一部が窪むように配置されてもよい。   Typically, the shaped abrasive composite is placed on the backing according to a predetermined pattern or arrangement, but this is not essential. The shaped abrasive composite may be arranged such that a part of the workpiece is recessed by polishing the surface of the abrasive layer.

構造化研磨物品の半透明なフィルム裏材は、典型的には、使用時にサブパッドに接触させることができる。場合によっては、構造化研磨物品は、サブパッドに固定することができる。研磨層は、少なくとも半透明なフィルム裏材の前表面に適用されてもよく、接着剤、例えば感圧性接着剤(又は機械的締結装置)を、少なくとも半透明なフィルム裏材の対向する表面に適用することができる。好適なサブパッドは、例えば、米国特許第5,692,950号及び同第6,007,407号(双方共にRutherfordら)に開示されている。光学的検出方法を用いる場合、サブパッド、及びそれを載せる任意の圧盤には、少なくとも1つの適切な大きさのウィンドウ(例えば、開口部又は透明な挿入物)を備えさせ、光源(例えば、レーザー)から圧盤及びサブパッドを通る連続的な光路が得られるようにすべきである。   The translucent film backing of the structured abrasive article can typically be brought into contact with the subpad during use. In some cases, the structured abrasive article can be secured to the subpad. The abrasive layer may be applied to the front surface of at least a translucent film backing, and an adhesive, such as a pressure sensitive adhesive (or mechanical fastening device) is applied to the opposing surface of the at least translucent film backing. Can be applied. Suitable subpads are disclosed, for example, in US Pat. Nos. 5,692,950 and 6,007,407, both of which are Rutherford et al. When using an optical detection method, the subpad and any platen on which it is placed are provided with at least one appropriately sized window (eg, an opening or transparent insert) and a light source (eg, a laser) A continuous light path through the platen and subpad should be obtained.

提供される構造化研磨物品は、例えば、レーザー干渉法などの光学的検出方法に用いるのに好適である十分な光透過率を有するように、製作することができる。例えば、構造化研磨物品は、任意の波長範囲、例えば、レーザーの出力波長に相当する範囲にわたって、少なくとも1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、更には5.0パーセント、又はそれ以上の光透過率を有してもよい。代表的なレーザー波長としては、694nm(ルビー)、676.4nm(Kr−イオン)、647.1nm(Kr−イオン)、635〜660nm(InGaAlP半導体)、633nm(HeNe)、628nm(ルビー)、612nm(HeNe)、578(Cu蒸気)、568.2nm(Kr−イオン)、543nm(HeNe)、532nm(DPSS半導体)、530.9nm(Kr−イオン)、514.5nm(Ar−イオン)、511nm(Cu蒸気)、501.7nm(Ar)、496.5nm(Ar)、488.0nm(Ar)、476.5nm(Ar)、457.9nm(Ar)、442nm(HeCd)、又は428nm(N )が挙げられる。 The provided structured abrasive articles can be fabricated to have sufficient light transmission suitable for use in optical detection methods such as, for example, laser interferometry. For example, the structured abrasive article has at least 1.5, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 4.0, over any wavelength range, for example, a range corresponding to the output wavelength of the laser. It may have a light transmission of 4.5 or even 5.0 percent or more. Typical laser wavelengths include 694 nm (ruby), 676.4 nm (Kr-ion), 647.1 nm (Kr-ion), 635-660 nm (InGaAlP semiconductor), 633 nm (HeNe), 628 nm (ruby), 612 nm. (HeNe), 578 (Cu vapor), 568.2 nm (Kr-ion), 543 nm (HeNe), 532 nm (DPSS semiconductor), 530.9 nm (Kr-ion), 514.5 nm (Ar-ion), 511 nm ( Cu vapor), 501.7 nm (Ar), 496.5 nm (Ar), 488.0 nm (Ar), 476.5 nm (Ar), 457.9 nm (Ar), 442 nm (HeCd), or 428 nm (N 2 + ).

提供される構造化研磨物品は、シリコンを含有するウエハ(例えば、シリコンウエハ、ガラスウエハなど)、又は他の金属を含有するウエハ、及びその外表面上にオキシド層を有するウエハなどの工作物を研磨及び/又はポリシングするために用いることができる。例えば、構造化研磨物品は、ウエハ上及び/又はウエハ自体に蒸着した誘電体材料を研磨及び/又はポリシングするのに有用なものであってもよい。更には、提供される研磨物品は、サファイヤ又は他の鉱物などの他の物質を研磨又はポリシングするのに有用であり得る。ウエハポリシング速度及び特性に影響を及ぼす変数としては、例えば、ウエハ表面と研磨物品との間の適切な接触圧の選択、作動液の種類、ウエハ表面と研磨物品との間の相対速度及び相対運動、並びに作動液の流速が挙げられる。これらの変数は独立しており、典型的には、処理される個々のウエハ表面に基づき選択される。   Provided structured abrasive articles include workpieces such as silicon containing wafers (eg, silicon wafers, glass wafers, etc.), or other metal containing wafers, and wafers having an oxide layer on the outer surface thereof. It can be used for polishing and / or polishing. For example, the structured abrasive article may be useful for polishing and / or polishing dielectric material deposited on the wafer and / or on the wafer itself. Further, the provided abrasive articles can be useful for polishing or polishing other materials such as sapphire or other minerals. Variables affecting wafer polishing speed and properties include, for example, selection of an appropriate contact pressure between the wafer surface and the abrasive article, type of hydraulic fluid, relative speed and relative motion between the wafer surface and the abrasive article. As well as the flow rate of the working fluid. These variables are independent and are typically selected based on the individual wafer surface being processed.

本開示に従う構造化研磨物品は、ウエハ平坦化プロセス前に、及び/又はウエハ平坦化プロセス時に断続的に、パッドコンディショナー(例えば、金属マトリクス中に保持されているダイヤモンド粗粒を含む)を用いて表面を研磨することにより、コンディショニングすることができる。1つの有用なコンディショナーは、CMPパッドコンディショナー(典型的には、剛性裏材板に実装される)、型番CMP−20000TS(Morgan Advanced Ceramics(Hayward,CA)から入手可能)である。   Structured abrasive articles according to the present disclosure may use a pad conditioner (eg, including coarse diamond grains held in a metal matrix) prior to and / or intermittently during the wafer planarization process. Conditioning can be achieved by polishing the surface. One useful conditioner is a CMP pad conditioner (typically mounted on a rigid backing plate), model number CMP-20000TS (available from Morgan Advanced Ceramics, Hayward, Calif.).

一般に、1枚の半導体ウエハに対して多数のプロセス工程が存在し得るため、半導体製造産業では、材料除去速度が比較的高速であるプロセスが期待される。特定の研磨物品で得られる材料除去速度は、典型的には、機械の条件及び加工されるウエハ表面の種類により変化する。しかしながた、典型的には、伝導体又は誘電体材料の除去速度が高速であることが望ましいものの、伝導体又は誘電体材料除去速度は、所望の表面仕上げ及び/又はウエハ表面のトポグラフィーを損なわないよう選択することができる。   In general, since a large number of process steps can exist for one semiconductor wafer, a process with a relatively high material removal rate is expected in the semiconductor manufacturing industry. The material removal rate obtained with a particular abrasive article typically varies with machine conditions and the type of wafer surface being processed. However, although it is typically desirable to have a high conductor or dielectric material removal rate, the conductor or dielectric material removal rate can be achieved with a desired surface finish and / or topography of the wafer surface. Can be selected so as not to damage.

図2を参照すると、ウエハの表面をコンディショニングする代表的な方法では、構造化研磨物品100は、サブパッド210に接触かつ固定され、次いで圧盤220に固定されている。発泡体(例えば、ポリウレタン発泡体)又は他の圧縮可能な材料を含み得るサブパッド210は、その中に第1のウィンドウ212を有し、圧盤220は、その中に第2のウィンドウ222を有する。ウエハホルダ233は、モータ(図示せず)に接続されているヘッドユニット231に実装されている。ジンバルチャック232は、ヘッドユニット231からウエハホルダ233に延在する。ウエハホルダ233は、ウエハ240をヘッドユニット231に固定するのを補助し、また半導体ウエハが平坦化中に外れるのを防ぐ。ウエハホルダ233は、環状部233aにおいてウエハ240と平行に延在している。環状部233a(任意である)は、別個の部品であってもよく、又はウエハホルダ233と一体化していてもよい。ウエハ240は、構造化研磨物品100の研磨層120と接触させられ、ウエハ240及び研磨層120は、互いに対して移動し合う。ポリシング/研磨の進行は、第2のウィンドウ222、第1のウィンドウ212、及び構造化研磨物品100を通過し、オキシド表面242ウエハ240から反射され、次いでその経路を引き返すレーザービーム250を用いてモニタされる。任意の作動液260を用いて、研磨プロセスを促進してもよい。リザーバ237は、半導体ウエハと研磨層との間の界面に管238を通して汲み上げられる任意の作動液260を保持する。有用な作動液としては、例えば、米国特許第5,958,794号(Bruxvoortら)に列挙されているものが挙げられる。   Referring to FIG. 2, in an exemplary method for conditioning the surface of a wafer, structured abrasive article 100 is in contact with and secured to subpad 210 and then secured to platen 220. Subpad 210, which may include foam (eg, polyurethane foam) or other compressible material, has a first window 212 therein and platen 220 has a second window 222 therein. Wafer holder 233 is mounted on head unit 231 connected to a motor (not shown). The gimbal chuck 232 extends from the head unit 231 to the wafer holder 233. The wafer holder 233 assists in fixing the wafer 240 to the head unit 231 and prevents the semiconductor wafer from coming off during planarization. The wafer holder 233 extends in parallel with the wafer 240 at the annular portion 233a. The annular portion 233a (optional) may be a separate part or may be integrated with the wafer holder 233. Wafer 240 is brought into contact with polishing layer 120 of structured abrasive article 100, and wafer 240 and polishing layer 120 move relative to each other. The progress of polishing / polishing is monitored using a laser beam 250 that passes through the second window 222, the first window 212, and the structured abrasive article 100, is reflected from the oxide surface 242 wafer 240, and then returns the path. Is done. Optional hydraulic fluid 260 may be used to facilitate the polishing process. The reservoir 237 holds any working fluid 260 that is pumped through the tube 238 at the interface between the semiconductor wafer and the polishing layer. Useful hydraulic fluids include, for example, those listed in US Pat. No. 5,958,794 (Bruxvoort et al.).

一般的に、ウエハ表面の仕上がりには、引っ掻き傷及び欠陥が実質的に存在ないことが望ましい。ウエハ表面の仕上がりは、既知の方法によって評価され得る。1つの方法は、粗さの尺度を提供し、引っ掻き傷又は他の表面欠陥を示すことのできるRt値を測定することである。ウエハ表面は、典型的には、約0.4ナノメートル以下、より典型的には、約0.2ナノメートル以下、更により典型的には、約0.05ナノメートル以下のRt値が得られるように改質される。Rtは、典型的には、Wyko RST PLUS干渉計(Wyko Corp.,Tucson,AZ)などのレーザー干渉計又はTencor表面計(KLA−Tencor Corp.,San Jose,CA)を用いて測定される。引っ掻き傷検出は、暗視野顕微鏡により測定され得る。引っ掻き深さは、原子間力顕微鏡により測定され得る。   In general, it is desirable that the surface finish of the wafer be substantially free from scratches and defects. The finish of the wafer surface can be evaluated by known methods. One method is to provide a measure of roughness and measure an Rt value that can indicate scratches or other surface defects. The wafer surface typically has an Rt value of about 0.4 nanometers or less, more typically about 0.2 nanometers or less, and even more typically about 0.05 nanometers or less. To be modified. Rt is typically measured using a laser interferometer such as a Wyko RST PLUS interferometer (Wyko Corp., Tucson, AZ) or a Tencor surface meter (KLA-Tencor Corp., San Jose, Calif.). Scratch detection can be measured by a dark field microscope. The scratch depth can be measured by an atomic force microscope.

ウエハ表面加工は、ウエハ表面の組成に基づき選択することのできる作動液の存在下で行われてもよい。いくつかの用途では、作動液は、典型的には水を含む。作動液を、研磨物品と組み合わせて化学的機械的ポリシングプロセスによる加工を補助してもよい。ポリシングの化学的工程の間、作動液は、ウエハの外表面又は露出面と反応してもよい。そして、加工の機械的工程の間、研磨物品は、この反応生成物を除去することができる。   Wafer surface processing may be performed in the presence of a working fluid that can be selected based on the composition of the wafer surface. For some applications, the hydraulic fluid typically includes water. The hydraulic fluid may be combined with the abrasive article to assist in processing by a chemical mechanical polishing process. During the polishing chemical step, the hydraulic fluid may react with the outer or exposed surface of the wafer. And during the mechanical steps of processing, the abrasive article can remove this reaction product.

現在、メモリ記憶装置及び他の電子機器は、小型化される傾向にある。非常に小さなノードを有するウエハを、欠陥を生じさせずに研磨できる研磨物品が必要とされている。いくつかの代表的なデバイスは、32nm、更には28nmほどの大きさしかない。これらのウエハを研磨するために、研磨物品が、ほとんど欠陥のない滑らかな表面を比較的高速で作ることができることは重要である。(更には、ウエハは、)非常に小さなノードを有するウエハを、欠陥を生じさせずに研磨できる研磨物品が必要とされている。いくつかの代表的なデバイスは、32nm、更には28nmほどの大きさしかない。これらのウエハを研磨するために、研磨物品が、ほとんど欠陥のない滑らかな表面を比較的高速で作ることができることは重要である。更に、ポリシング後に、100mm以上の直径であり得るウエハは、段差(中央部より縁部がより磨耗している)が最小である均一なプロファイルを有する必要がある。驚くべきことに、研磨粒子及び非イオン性界面活性剤が分散しているポリマー結合剤を含む構造化研磨物品は、研磨粒子の平均粒径が約200nm未満、約150nm未満、140nm未満、更には130nm未満であって、ポリエーテル型非イオン性界面活性剤が構造化接着剤の0.75重量%〜2.2重量%、1.0重量%〜2.2重量%、1.3重量%〜2.2重量%、更には1.5重量%〜2.0重量%の量で存在する際、1500Å/分を超える速度で熱酸化物ウエハから物質を取り除くことが分かっている。実施例の節にある表1は、この結果を示している。提供される研磨物品は、研磨粒径、ポリエーテル型非イオン性界面活性剤の量、及び適切な量で界面活性剤が架橋結合剤中に分散し、欠陥が少なく、クロスウエハの均一性が良好であり、ウエハ除去速度が速くなるような構造、を特別な組み合わせで有している。   Currently, memory storage devices and other electronic devices tend to be miniaturized. There is a need for an abrasive article that can polish a wafer having very small nodes without causing defects. Some typical devices are only as large as 32 nm and even 28 nm. In order to polish these wafers, it is important that the abrasive article can produce a smooth surface with few defects at a relatively high speed. There is a need for an abrasive article that can polish a wafer having very small nodes without causing defects. Some typical devices are only as large as 32 nm and even 28 nm. In order to polish these wafers, it is important that the abrasive article can produce a smooth surface with few defects at a relatively high speed. Furthermore, after polishing, wafers that can be 100 mm or more in diameter should have a uniform profile with minimal step (edges are more worn than the center). Surprisingly, structured abrasive articles comprising a polymeric binder in which abrasive particles and a nonionic surfactant are dispersed have an average particle size of the abrasive particles of less than about 200 nm, less than about 150 nm, less than 140 nm, or even Less than 130 nm, polyether type nonionic surfactant is 0.75% to 2.2%, 1.0% to 2.2%, 1.3% by weight of the structured adhesive It has been found to remove material from a thermal oxide wafer at a rate in excess of 1500 liters / minute when present in an amount of -2.2 wt%, or even 1.5 wt% to 2.0 wt%. Table 1 in the Examples section shows this result. The provided abrasive article has a polishing particle size, an amount of a polyether type nonionic surfactant, and an appropriate amount of the surfactant dispersed in the cross-linking agent so that there are few defects and cross-wafer uniformity. It has a structure that is good and has a high wafer removal rate in a special combination.

以降の非限定的な実施例によって本開示の目的及び利点を更に例示するが、これら実施例で引用される特定の材料及びそれらの量、並びに他の条件及び詳細は、本開示を不当に制限するものと解釈されるべきではない。   The purpose and advantages of this disclosure are further illustrated by the following non-limiting examples, but the specific materials and amounts thereof, as well as other conditions and details cited in these examples, unduly limit this disclosure. Should not be construed to do.

(実施例1)−1%界面活性剤を含む固定研磨ウェブ
セリア分散液1の調製
セリア分散液(11.4045kg、水中固形分51.06%、平均粒径132nm、Ferro Corporation(Independence,OH)から入手可能)を混合槽に注入し、次に、ポリテトラフルオロエチレンでコーティングされたブレードを用いて混合しながら、703グラムの2−(2−メトキシエトキシ)エトキシ酢酸、568グラムのβ−カルボキシエチルアクリレート(酸#5.9〜6.0)、及び2.7907kgの1−メトキシ−2−プロパノールをゆっくりと加えた。混合物を50℃まで加熱し、一晩混合した。次いで、混合物をロータリーエバポレータに移し、減圧下で過剰の水を除去した。生じた分散液は、49.32パーセントの固形分を有していた。
Example 1 Preparation of Fixed Abrasive Web-containing Ceria Dispersion 1 with 1% Surfactant Ceria Dispersion 1 (11.4045 kg, 51.06% solids in water, average particle size 132 nm, Ferro Corporation (Independence, OH)) 703 grams of 2- (2-methoxyethoxy) ethoxyacetic acid, 568 grams of β-carboxyl while mixing with a polytetrafluoroethylene coated blade. Ethyl acrylate (acid # 5.9-6.0) and 2.7907 kg of 1-methoxy-2-propanol were added slowly. The mixture was heated to 50 ° C. and mixed overnight. The mixture was then transferred to a rotary evaporator and excess water was removed under reduced pressure. The resulting dispersion had a solids content of 49.32 percent.

スラリー1の調製
45.000kgのセリア分散液1,665.8グラムのDISPERBYK−111湿潤及び分散添加剤(BYK−Chemie USA,Inc.(Wallingford,CT)から入手可能)を混合槽で混合した。この混合物に、125.9グラムの2−ヒドロキシエチルメタクリレート(Rohm and Haas Co.(Philadelphia,PA)から入手可能)、318.7グラムの2−フェノキシエチルアクリレート(Sartomer Co.(Exton,PA)からSR 339として入手可能)、2.445kgのトリメチロールプロパントリアクリレート(Sartomer Co.からSR 351として入手可能)、137.1グラムのβ−カルボキシエチルアクリレート(Bimax Inc.(Cockeysville,MD)から入手可能)、252.2グラムのTERGITAL 15−7−S(Sigma Aldrich Inc.から入手可能)及び15.13グラムのフェノキシアジンが溶解している466.1グラムの1−メトキシ−2−プロパノールを加えた。混合物を、ポリテトラフルオロエチレンでコーティングされたブレードを用いて30分間混合し、次いでロータリーエバポレータに移して、1−メトキシ−2−プロパノールを除去した。スラリーを室温まで冷却し、次に、26.16グラムのフリーラジカル光開始剤(フェニルビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド(Ciba Specialty Chemicals(Tarrytown,NY)からIRGACURE 819として入手可能)、26.16グラムの熱フリーラジカル開始剤(2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)(E.I.du Pont de Nemours and Co.(Wilmington,DE)からVAZO 52として入手可能)及び6.54グラムのヒドロキノンモノメチルエーテルを加えて、更に2時間混合した。
Preparation of Slurry 1 45.000 kg of ceria dispersion 1,665.8 grams of DISPERBYK-111 wetting and dispersing additive (available from BYK-Chemie USA, Inc. (Wallingford, Conn.)) Was mixed in a mixing vessel. To this mixture was added 125.9 grams 2-hydroxyethyl methacrylate (available from Rohm and Haas Co. (Philadelphia, PA)), 318.7 grams 2-phenoxyethyl acrylate (Sartomer Co. (Exton, PA)). (Available as SR 339), 2.445 kg of trimethylolpropane triacrylate (available as SR 351 from Sartomer Co.), 137.1 grams of β-carboxyethyl acrylate (available from Bimax Inc. (Cockeysville, MD)) ), 256.1 grams of TERGITAL 15-7-S (available from Sigma Aldrich Inc.) and 15.13 grams of phenoxyazine dissolved Lamb 1-methoxy-2-propanol was added. The mixture was mixed for 30 minutes using a polytetrafluoroethylene coated blade and then transferred to a rotary evaporator to remove 1-methoxy-2-propanol. The slurry was cooled to room temperature and then 26.16 grams of free radical photoinitiator (Phenylbis (2,4,6-trimethylbenzoyl) phosphine oxide available from Ciba Specialty Chemicals (Tarrytown, NY) as IRGACURE 819 ), 26.16 grams of thermal free radical initiator (2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) (available as VAZO 52 from EI du Pont de Nemours and Co. (Wilmington, DE)) Possible) and 6.54 grams of hydroquinone monomethyl ether and added for an additional 2 hours.

(実施例1)
30インチ(76cm)幅のポリプロピレン生産工具のロールを提供した。ポリプロピレン生産工具は、キャビテーション面積の10パーセントに相当する、六角柱状キャビティ(幅125μm、深さ30μm)の六角形の配列(中心間350マイクロメートル)を有するポリプロピレンフィルムであった。生産工具は、本質的に、最終的な構造化研磨物品の研磨複合材に所望される形状、寸法、及び配置を反転させたものであった。米国特許第7,497,885号(Kollodge)に開示される方法4は、工具及びその使用について更に詳しく記載している。キャスティングロール及びニップロール(1300ポンド(5.78kN)のニップ力)を用いて、生産工具のキャビティと半透明のポリカーボネート/PBT系のフィルム裏材材料のロール(7ミル(0.18mm)厚であり、BAYFOL CR6−2としてBayer Corp.(Pittsburgh,PA)から入手可能)との間にスラリー1をコーティングし、次に、10フィート/分(3.0m/分)のライン速度及び6.0キロワット/インチ(2.36kJ/時/cm)の総曝露量で紫外線源(Vバルブ、Fusion Systemsから入手可能なEPIQモデル)を通過させた。紫外線硬化後、得られた構造化研磨物品(SA1)を生産工具から取り外した。
Example 1
A 30 inch (76 cm) wide polypropylene production tool roll was provided. The polypropylene production tool was a polypropylene film with a hexagonal array (350 μm between centers) of hexagonal column cavities (125 μm wide, 30 μm deep) corresponding to 10 percent of the cavitation area. The production tool was essentially the inverse of the shape, dimensions, and arrangement desired for the abrasive composite of the final structured abrasive article. Method 4 disclosed in US Pat. No. 7,497,885 (Kollodge) describes the tool and its use in more detail. Using a casting roll and nip roll (nip force of 1300 pounds (5.78 kN)), a roll of production tool cavity and translucent polycarbonate / PBT based film backing material (7 mil (0.18 mm) thick) , Available as BAYFOL CR6-2 from Bayer Corp. (Pittsburgh, Pa.), Then slurry 1 and then a line speed of 10 ft / min (3.0 m / min) and 6.0 kW A UV source (V bulb, EPIQ model available from Fusion Systems) was passed through at a total exposure of / inch (2.36 kJ / hr / cm). After UV curing, the resulting structured abrasive article (SA1) was removed from the production tool.

ウエハ圧を3.0lb/in(20.7kPa)、圧盤速度を30回転/分、及びウェブインデックス速度を1分間で8ミリメートルにして、Applied Materials,Inc.(Santa Clara,CA)から商品名Reflexion polisherで入手可能なCMPポリッシャーを用いて、熱酸化物ブランケットウエハ(表面にマイクロメートルフィルム厚のシリコンオキシドを有し、直径200mm)を研磨するのにSA1を使用した。上記グラフに示されるように、熱酸化物ウエハにおいて測定された平均除去速度は1625Å/分であり、予想外に中央部が速いプロファイルを有しており、これは、ウエハにかかる圧力を調節することで、ウエハのプロファイルを良好な状態にし、最適な均一性を得る選択肢を提供する。 The wafer pressure was 3.0 lb / in 2 (20.7 kPa), the platen speed was 30 revolutions / minute, and the web index speed was 8 millimeters per minute, and Applied Materials, Inc. Using a CMP polisher available from (Santa Clara, Calif.) Under the trade name Reflexion polisher, SA1 is used to polish thermal oxide blanket wafers (having a micrometer film thickness of silicon oxide on the surface and a diameter of 200 mm). used. As shown in the graph above, the average removal rate measured on the thermal oxide wafer is 1625 liters / minute, with an unexpectedly fast center, which regulates the pressure on the wafer. This provides an option to get the wafer profile in good condition and optimal uniformity.

(実施例2)−2%界面活性剤を含む固定研磨ウェブ
セリア分散液2の調製
セリア分散液(102.195kg、水中固形分51.56%、平均粒径135nm、Ferro Corporation(Independence,OH)から入手可能)を混合槽に注入し、次に、ポリテトラフルオロエチレンでコーティングされたブレードを用いて混合しながら、622グラムの2−(2−メトキシエトキシ)エトキシ酢酸、503グラムのβ−カルボキシエチルアクリレート酸、及び2.4752kgの1−メトキシ−2−プロパノールをゆっくりと加えた。混合物を50℃まで加熱し、一晩混合した。次いで、混合物をロータリーエバポレータに移し、減圧下で過剰の水を除去した。生じた分散液は、49.13パーセントの固形分を有していた。
Example 2-Fixed abrasive web containing -2% surfactant Preparation of ceria dispersion 2 Ceria dispersion (102.195 kg, 51.56% solids in water, average particle size 135 nm, Ferro Corporation (Independence, OH) 622 grams of 2- (2-methoxyethoxy) ethoxyacetic acid, 503 grams of β-carboxyl while mixing with a polytetrafluoroethylene-coated blade. Ethyl acrylate and 2.44752 1-methoxy-2-propanol were slowly added. The mixture was heated to 50 ° C. and mixed overnight. The mixture was then transferred to a rotary evaporator and excess water was removed under reduced pressure. The resulting dispersion had a solid content of 49.13 percent.

スラリー2の調製
45.000kgのセリア分散液、2,733.8グラムのDISPERBYK−111湿潤及び分散添加剤(BYK−Chemie USA,Inc.(Wallingford,CT)から入手可能)を混合槽で混合した。この混合物に、125.4グラムの2−ヒドロキシエチルメタクリレート(Rohm and Haas Co.(Philadelphia,PA)から入手可能)、317.5グラムの2−フェノキシエチルアクリレート(Sartomer Co.(Exton,PA)からSR 339として入手可能)、2.435kgのトリメチロールプロパントリアクリレート(Sartomer Co.からSR 351として入手可能)、136.6グラムのβ−カルボキシエチルアクリレート(Bimax Inc.(Cockeysville,MD)から入手可能)、502.5グラムのTERGITOL 15−7−S(Sigma Aldrich Inc.から入手可能)及び15.07グラムのフェノキシアジンが溶解している464.3グラムの1−メトキシ−2−プロパノールを加えた。混合物を、ポリテトラフルオロエチレンでコーティングされたブレードを用いて30分間混合し、次いでロータリーエバポレータに移して、1−メトキシ−2−プロパノールを除去した。スラリーを室温まで冷却し、次に、27.0グラムのフリーラジカル光開始剤(フェニルビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド(Ciba Specialty Chemicals(Tarrytown,NY)からCiba IRGACURE 819として入手可能))、27.0グラムの熱フリーラジカル開始剤(2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)(E.I.du Pont de Nemours and Co.(Wilmington,DE)からVAZO 52として入手可能)及び6.75グラムのヒドロキノンモノメチルエーテルを加えて、更に2時間混合した。
Preparation of slurry 2 45.000 kg of ceria dispersion, 2,733.8 grams of DISPERBYK-111 wetting and dispersing additive (available from BYK-Chemie USA, Inc. (Wallingford, Conn.)) Were mixed in a mixing vessel. . To this mixture, 125.4 grams of 2-hydroxyethyl methacrylate (available from Rohm and Haas Co. (Philadelphia, PA)), 317.5 grams of 2-phenoxyethyl acrylate (Sartomer Co. (Exton, PA)). (Available as SR 339), 2.435 kg trimethylolpropane triacrylate (available as SR 351 from Sartomer Co.), 136.6 grams β-carboxyethyl acrylate (available from Bimax Inc. (Cockeysville, MD)) ), 464.3 grams of 502.5 grams of TERGITOL 15-7-S (available from Sigma Aldrich Inc.) and 15.07 grams of phenoxyazine. Lamb 1-methoxy-2-propanol was added. The mixture was mixed for 30 minutes using a polytetrafluoroethylene coated blade and then transferred to a rotary evaporator to remove 1-methoxy-2-propanol. Cool the slurry to room temperature and then obtain 27.0 grams of free radical photoinitiator (Phenylbis (2,4,6-trimethylbenzoyl) phosphine oxide (Ciba Specialty Chemicals (Tarrytown, NY) as Ciba IRGACURE 819) 27.0 grams of thermal free radical initiator (2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) (EI Du Pont de Nemours and Co. (Wilmington, DE) to VAZO 52) And 6.75 grams of hydroquinone monomethyl ether were added and mixed for an additional 2 hours.

(実施例2)
30インチ(76cm)幅のポリプロピレン生産工具のロールを提供した。ポリプロピレン生産工具は、キャビテーション面積の10パーセントに相当する、六角柱状キャビティ(幅125マイクロメートル、深さ30マイクロメートル)の六角形の配列(中心間350マイクロメートル)を有するポリプロピレンフィルムであった。生産工具は、本質的に、最終的な構造化研磨物品の研磨複合材に所望される形状、寸法、及び配置を反転させたものであった。キャスティングロール及びニップロール(1300ポンド(5.78kN)のニップ力)を用いて、生産工具のキャビティと半透明のポリカーボネート/PBT系のフィルム裏材材料のロール(7ミル(0.18mm)厚であり、BAYFOL CR6−2としてBayer Corp.(Pittsburgh,PA)から入手可能)との間にスラリー2をコーティングし、次に、10フィート/分(3.0m/分)のライン速度及び6000ワット/インチ(2.36kJ/時/cm)の総曝露量で紫外線源(Vバルブ、Fusion Systemsから入手可能なEPIQモデル)を通過させた。紫外線硬化後、得られた構造化研磨物品(SA2)を生産工具から取り外した。
(Example 2)
A 30 inch (76 cm) wide polypropylene production tool roll was provided. The polypropylene production tool was a polypropylene film with a hexagonal array of hexagonal column cavities (125 micrometers wide, 30 micrometers deep) (350 micrometers between centers), corresponding to 10 percent of the cavitation area. The production tool was essentially the inverse of the shape, dimensions, and arrangement desired for the abrasive composite of the final structured abrasive article. Using a casting roll and nip roll (nip force of 1300 pounds (5.78 kN)), a roll of production tool cavity and translucent polycarbonate / PBT based film backing material (7 mil (0.18 mm) thick) , Available as a BAYFOL CR6-2 from Bayer Corp. (Pittsburgh, Pa.), Then slurry 2 and then a line speed of 10 feet / minute (3.0 m / minute) and 6000 watts / inch A UV source (V bulb, EPIQ model available from Fusion Systems) was passed through with a total exposure (2.36 kJ / hr / cm). After UV curing, the resulting structured abrasive article (SA2) was removed from the production tool.

ウエハ圧を3.0lb/in(20.7kPa)、圧盤速度を30回転/分、及びウェブインデックス速度を1分間で8ミリメートルにして、Applied Materials,Inc.(Santa Clara,CA)から商品名REFLEXION polisherで入手可能なCMPポリッシャーを用いて、熱酸化物ブランケットウエハ(表面にマイクロメートルフィルム厚のシリコンオキシドを有し、直径200mm)を研磨するのにSA2を使用した。上記グラフに示されるように、熱酸化物ウエハにおいて測定された平均除去速度は2011Å/分であり、予想外に中央部が速いプロファイルを有しており、これは、ウエハにかかる圧力を調節することで、ウエハのプロファイルを良好な状態にし、最適な均一性を得る選択肢を提供する。 The wafer pressure was 3.0 lb / in 2 (20.7 kPa), the platen speed was 30 revolutions / minute, and the web index speed was 8 millimeters per minute, and Applied Materials, Inc. SA2 to polish thermal oxide blanket wafers (having a micrometer film thickness of silicon oxide on the surface and a diameter of 200 mm) using a CMP polisher available under the trade name REFLEXION polisher from (Santa Clara, CA) used. As shown in the graph above, the average removal rate measured on the thermal oxide wafer is 2011 Å / min, and unexpectedly has a fast center profile, which regulates the pressure on the wafer. This provides an option to get the wafer profile in good condition and optimal uniformity.

比較例1−界面活性剤を含まない固定研磨ウェブ
スラリー3の調製
45.000kgのセリア分散液2,663.3グラムのDISPERBYK−111湿潤及び分散添加剤(BYK−Chemie USA,Inc.(Wallingford,CT)から入手可能)を混合槽で混合した。この混合物に、125.4グラムの2−ヒドロキシエチルメタクリレート(Rohm and Haas Co.(Philadelphia,PA)から入手可能)、317.5グラムの2−フェノキシエチルアクリレート(Sartomer Co.(Exton,PA)からSR 339として入手可能)、2.4354kgのトリメチロールプロパントリアクリレート(Sartomer Co.からSR 351として入手可能)、136.6グラムのβ−カルボキシエチルアクリレート(Bimax Inc.(Cockeysville,MD)から入手可能)、及び15.07グラムのフェノチアジンが溶解している464.3グラムのを1−メトキシ−2−プロパノールを添加した。混合物を、ポリテトラフルオロエチレンでコーティングされたブレードを用いて30分間混合し、次いでロータリーエバポレータに移して、1−メトキシ−2−プロパノールを除去した。スラリーを室温まで冷却し、次に、20.04グラムのフリーラジカル光開始剤(フェニルビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド(Ciba Specialty Chemicals(Tarrytown,NY)からCiba IRGACURE 819として入手可能))、20.04グラムの熱フリーラジカル開始剤(2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)(E.I.du Pont de Nemours and Co.(Wilmington,DE)からVAZO 52として入手可能)及び5.01グラムのヒドロキノンモノメチルエーテルを加えて、更に2時間混合した。
Comparative Example 1-Preparation of Surfactant-Free Fixed Abrasive Web Slurry 3 45.000 kg Ceria Dispersion 2,663.3 grams DISPERBYK-111 Wetting and Dispersing Additive (BYK-Chemie USA, Inc. (Wallingford, CT)) was mixed in a mixing vessel. To this mixture, 125.4 grams of 2-hydroxyethyl methacrylate (available from Rohm and Haas Co. (Philadelphia, PA)), 317.5 grams of 2-phenoxyethyl acrylate (Sartomer Co. (Exton, PA)). (Available as SR 339), 2.4354 kg of trimethylolpropane triacrylate (available as SR 351 from Sartomer Co.), 136.6 grams of β-carboxyethyl acrylate (available from Bimax Inc. (Cockeysville, MD)) ), And 464.3 grams of 15.07 grams of phenothiazine dissolved therein was added to 1-methoxy-2-propanol. The mixture was mixed for 30 minutes using a polytetrafluoroethylene coated blade and then transferred to a rotary evaporator to remove 1-methoxy-2-propanol. Cool the slurry to room temperature and then obtain 20.04 grams of free radical photoinitiator (Phenylbis (2,4,6-trimethylbenzoyl) phosphine oxide (Ciba Specialty Chemicals (Tarrytown, NY) as Ciba IRGACURE 819) Possible)) 20.04 grams of thermal free radical initiator (2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) (EI du Pont de Nemours and Co. (Wilmington, DE) to VAZO 52) And 5.01 grams of hydroquinone monomethyl ether were added and mixed for an additional 2 hours.

比較例1
30インチ(76cm)幅のポリプロピレン生産工具のロールを提供した。ポリプロピレン生産工具は、キャビテーション面積の10パーセントに相当する、六角柱状キャビティ(幅125μm、深さ30μm)の六角形の配列(中心間350μm)を有するポリプロピレンフィルムであった。生産工具は、本質的に、最終的な構造化研磨物品の研磨複合材に所望される形状、寸法、及び配置を反転させたものであった。キャスティングロール及びニップロール(1300ポンド(5.78kN)のニップ力)を用いて、生産工具のキャビティと半透明のポリカーボネート/PBT系のフィルム裏材材料のロール(7ミル(0.18mm)厚であり、BAYFOL CR6−2としてBayer Corp.(Pittsburgh,PA)から入手可能)との間にスラリー3をコーティングし、次に、10フィート/分(3.0m/分)のライン速度及び6000ワット/インチ(2.36kJ/時/cm)の総曝露量で紫外線源(Vバルブ、Fusion Systemsから入手可能なEPIQモデル)を通過させた。紫外線硬化後、得られた構造化研磨物品(SA3)を生産工具から取り外した。
Comparative Example 1
A 30 inch (76 cm) wide polypropylene production tool roll was provided. The polypropylene production tool was a polypropylene film with a hexagonal array (350 μm between centers) of hexagonal columnar cavities (width 125 μm, depth 30 μm) corresponding to 10 percent of the cavitation area. The production tool was essentially the inverse of the shape, dimensions, and arrangement desired for the abrasive composite of the final structured abrasive article. Using a casting roll and nip roll (nip force of 1300 pounds (5.78 kN)), a roll of production tool cavity and translucent polycarbonate / PBT based film backing material (7 mil (0.18 mm) thick) , Available as BAYFOL CR6-2 from Bayer Corp. (Pittsburgh, Pa.), And then coated with slurry 3 and then a line speed of 10 feet / minute (3.0 m / minute) and 6000 watts / inch A UV source (V bulb, EPIQ model available from Fusion Systems) was passed through with a total exposure (2.36 kJ / hr / cm). After UV curing, the resulting structured abrasive article (SA3) was removed from the production tool.

ウエハ圧を3.0lb/in(20.7kPa)、圧盤速度を30回転/分、及びウェブインデックス速度を1分間で5ミリメートルにして、Applied Materials,Inc.(Santa Clara,CA)から商品名REFLEXION polisherで入手可能なCMPポリッシャーを用いて、熱酸化物ブランケットウエハ(表面にマイクロメートルフィルム厚のシリコンオキシドを有し、直径200mm)を研磨するのにSA3を使用した。上記グラフに示されるように、熱酸化物ウエハにおいて測定された平均除去速度は742Å/分であり、典型的に中央部が遅く、縁部が速いクロスウエハプロファイルを有しており、これは、克服し難い。 The wafer pressure was 3.0 lb / in 2 (20.7 kPa), the platen speed was 30 revolutions / minute, and the web index speed was 5 millimeters per minute, and Applied Materials, Inc. Using a CMP polisher available from (Santa Clara, CA) under the trade name REFLEXION polisher, SA3 is used to polish thermal oxide blanket wafers (having a micrometer film thickness of silicon oxide on the surface and a diameter of 200 mm). used. As shown in the graph above, the average removal rate measured on a thermal oxide wafer is 742 Å / min, typically having a cross-wafer profile with a slow center and fast edges, It is difficult to overcome.

比較例2−3%界面活性剤を含む固定研磨ウェブ
スラリー4の調製
1.0747kgのセリア分散液2、15.8グラムのDISPERBYK−111湿潤及び分散添加剤(BYK−Chemie USA,Inc.(Wallingford,CT)から入手可能)を混合槽で混合した。この混合物に、3.00グラムの2−ヒドロキシエチルメタクリレート(Rohm and Haas Co.(Philadelphia,PA)から入手可能)、7.58グラムの2−フェノキシエチルアクリレート(Sartomer Co.(Exton,PA)からSR 339として入手可能)、58.16グラムのトリメチロールプロパントリアクリレート(Sartomer Co.からSR 351として入手可能)、3.26グラムのβ−カルボキシエチルアクリレート(Bimax Inc.(Cockeysville,MD)から入手可能)、18.0グラムのTERGITAL 15−7−S(Sigma Aldrich Inc.から入手可能)及び0.36グラムのフェノキシアジンが溶解している20グラムの1−メトキシ−2−プロパノールを加えた。混合物を、ポリテトラフルオロエチレンでコーティングされたブレードを用いて30分間混合し、次いでロータリーエバポレータに移して、1−メトキシ−2−プロパノールを除去した。スラリーを室温まで冷却し、次に、0.65グラムのフリーラジカル光開始剤(フェニルビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド(Ciba Specialty Chemicals(Tarrytown,NY)からIRGACURE 819として入手可能))、0.65グラムの熱フリーラジカル開始剤(2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)(E.I.du Pont de Nemours and Co.(Wilmington,DE)からVAZO 52として入手可能)及び0.16グラムのヒドロキノンモノメチルエーテルを加えて、更に2時間混合した。
Comparative Example 2-3 Preparation of Fixed Abrasive Web Slurry 4 Containing Surfactant 1.0747 kg Ceria Dispersion 2, 15.8 grams DISPERBYK-111 Wetting and Dispersing Additive (BYK-Chemie USA, Inc. (Wallingford , CT)) in a mixing vessel. To this mixture was added 3.00 grams of 2-hydroxyethyl methacrylate (available from Rohm and Haas Co. (Philadelphia, PA)), 7.58 grams of 2-phenoxyethyl acrylate (Sartomer Co. (Exton, PA)). SR 339), 58.16 grams of trimethylolpropane triacrylate (available as SR 351 from Sartomer Co.), 3.26 grams of β-carboxyethyl acrylate (Bimax Inc. (Cockeysville, MD)) Possible), 18.0 grams of TERGITAL 15-7-S (available from Sigma Aldrich Inc.) and 20 grams of 1-methoyl in which 0.36 grams of phenoxyazine is dissolved. Xyl-2-propanol was added. The mixture was mixed for 30 minutes using a polytetrafluoroethylene coated blade and then transferred to a rotary evaporator to remove 1-methoxy-2-propanol. The slurry is cooled to room temperature and then 0.65 grams of free radical photoinitiator (Phenylbis (2,4,6-trimethylbenzoyl) phosphine oxide available from Ciba Specialty Chemicals (Tarrytown, NY) as IRGACURE 819 )), 0.65 grams of thermal free radical initiator (2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) (EI du Pont de Nemours and Co. (Wilmington, DE) as VAZO 52) Available) and 0.16 grams of hydroquinone monomethyl ether and added for an additional 2 hours.

30インチ(76cm)幅のポリプロピレン生産工具のロールを提供した。ポリプロピレン生産工具は、キャビテーション面積の10パーセントに相当する、六角柱状キャビティ(幅125マイクロメートル、深さ30マイクロメートル)の六角形の配列(中心間350マイクロメートル)を有するポリプロピレンフィルムであった。生産工具は、本質的に、最終的な構造化研磨物品の研磨複合材に所望される形状、寸法、及び配置を反転させたものであった。キャスティングロール及びニップロール(1300ポンド(5.78kN)のニップ力)を用いて、生産工具のキャビティと半透明のポリカーボネート/PBT系のフィルム裏材材料のロール(7ミル(0.18mm)厚であり、BAYFOL CR6−2としてBayer Corp.(Pittsburgh,PA)から入手可能)との間にスラリー4をコーティングし、次に、10フィート/分(3.0m/分)のライン速度及び6000ワット/インチ(2.36kJ/時/cm)の総曝露量で紫外線源(Vバルブ、Fusion Systemsから入手可能なEPIQモデル)を通過させた。紫外線硬化後、得られた構造化研磨物品(SA4)を生産工具から取り外した。   A 30 inch (76 cm) wide polypropylene production tool roll was provided. The polypropylene production tool was a polypropylene film with a hexagonal array of hexagonal column cavities (125 micrometers wide, 30 micrometers deep) (350 micrometers between centers), corresponding to 10 percent of the cavitation area. The production tool was essentially the inverse of the shape, dimensions, and arrangement desired for the abrasive composite of the final structured abrasive article. Using a casting roll and nip roll (nip force of 1300 pounds (5.78 kN)), a roll of production tool cavity and translucent polycarbonate / PBT based film backing material (7 mil (0.18 mm) thick) , Available from Bayer Corp. (available from Pittsburgh, PA) as BAYFOL CR6-2, and then line speed of 10 ft / min (3.0 m / min) and 6000 watt / inch A UV source (V bulb, EPIQ model available from Fusion Systems) was passed through with a total exposure (2.36 kJ / hr / cm). After UV curing, the resulting structured abrasive article (SA4) was removed from the production tool.

ウエハ圧を3.0lb/in(20.7kPa)、圧盤速度を30回転/分、及びウェブインデックス速度を1分間で8ミリメートルにして、Applied Materials,Inc.(Santa Clara,CA)から商品名REFLEXION polisherで入手可能なCMPポリッシャーを用いて、熱酸化物ブランケットウエハ(表面にマイクロメートルフィルム厚のシリコンオキシドを有し、直径200mm)を研磨するのにSA4を使用した。研磨中にフィルムに破損が見られ、ウエハを研磨することが不可能となった。 The wafer pressure was 3.0 lb / in 2 (20.7 kPa), the platen speed was 30 revolutions / minute, and the web index speed was 8 millimeters per minute, and Applied Materials, Inc. Using a CMP polisher available from (Santa Clara, Calif.) Under the trade name REFLEXION polisher, SA4 is used to polish thermal oxide blanket wafers (having a micrometer film thickness of silicon oxide on the surface and a diameter of 200 mm). used. Damage to the film was observed during polishing, making it impossible to polish the wafer.

比較例3−研磨液に加えられる界面活性剤
ウエハ圧を3.0lb/in(20.7kPa)、圧盤速度を30回転/分、及びウェブインデックス速度を1分間で5ミリメートルにして、Applied Materials,Inc.(Santa Clara,CA)から商品名REFLEXION polisherで入手可能なCMPポリッシャーを用いて、熱酸化物ブランケットウエハ(表面にマイクロメートルフィルム厚のシリコンオキシドを有し、直径200mm)を研磨するのにSA3を使用した。計算に基づいて、実施例2におけるFAウェブと同等量のTERGITOLを研磨液に加えた。図3に示されるように、熱酸化物ウエハにおいて測定された平均除去速度は793Å/分であり、典型的に中央部が遅く、縁部が速いクロスウエハプロファイルを有していた。
Comparative Example 3-Surfactant Added to Polishing Liquid Applied Materials with a wafer pressure of 3.0 lb / in 2 (20.7 kPa), a platen speed of 30 revolutions / minute, and a web index speed of 5 millimeters per minute. , Inc. Using a CMP polisher available from (Santa Clara, CA) under the trade name REFLEXION polisher, SA3 is used to polish thermal oxide blanket wafers (having a micrometer film thickness of silicon oxide on the surface and a diameter of 200 mm). used. Based on the calculation, an amount of TERGITOL equivalent to the FA web in Example 2 was added to the polishing liquid. As shown in FIG. 3, the average removal rate measured on the thermal oxide wafer was 793 79 / min, typically having a cross-wafer profile with a slow center and fast edges.

実施例及び比較例における除去速度は、表1に表示している。   The removal rates in Examples and Comparative Examples are shown in Table 1.

Figure 2013526777
Figure 2013526777

本発明の範囲及び趣旨から逸脱させることなく本発明に様々な変更及び改変を行いうる点は、当業者には明らかであろう。本発明は、本明細書で述べる例示的な実施形態及び実施例によって不要に制限されることを意図するものではなく、また、こうした実施例及び実施形態はあくまで例として与えられるものであり、本発明の範囲は、本明細書において以下に記載される「特許請求の範囲」によってのみ制限されるものである点は理解すべきである。本開示に引用される参照文献は全て、その全体を本明細書に援用するものである。   It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made to the present invention without departing from the scope and spirit of the invention. The present invention is not intended to be unnecessarily limited by the exemplary embodiments and examples described herein, and these examples and embodiments are given by way of example only, and It should be understood that the scope of the invention is limited only by the "claims" set forth herein below. All references cited in this disclosure are hereby incorporated by reference in their entirety.

Claims (17)

構造化研磨物品であって:
第1及び第2の対向する主表面を有する裏材、及び
前記第1の主表面上に配置され、固定される構造化研磨層、を含み、前記構造化研磨層が、以下;
ポリマー結合剤;
前記結合剤中に分散している研磨粒子;及び
前記結合剤中に分散しているポリエーテル型非イオン性界面活性剤、を含み、
前記研磨粒子が約200nm未満の平均粒径を有し、
前記ポリエーテル型非イオン性界面活性剤が架橋ポリマー結合剤と共有結合しておらず、
前記ポリエーテル型非イオン性界面活性剤が、構造化接着層の全重量を基準として、0.75〜2.2重量%の量で存在する、構造化研磨物品。
A structured abrasive article comprising:
A structured abrasive layer disposed on and secured to the first major surface, the structured abrasive layer comprising: a backing having first and second opposing major surfaces; and
Polymer binders;
Abrasive particles dispersed in the binder; and a polyether type nonionic surfactant dispersed in the binder;
The abrasive particles have an average particle size of less than about 200 nm;
The polyether-type nonionic surfactant is not covalently bonded to the crosslinked polymer binder;
A structured abrasive article wherein the polyether-type nonionic surfactant is present in an amount of 0.75 to 2.2 wt%, based on the total weight of the structured adhesive layer.
前記ポリエーテル型非イオン性界面活性剤が、前記構造化接着層の全重量を基準として、1.0重量%〜2.2重量%の量で存在する、請求項1に記載の構造化研磨物品。   The structured polishing according to claim 1, wherein the polyether-type nonionic surfactant is present in an amount of 1.0 wt% to 2.2 wt%, based on the total weight of the structured adhesive layer. Goods. 前記成形研磨複合材が精密に成形される、請求項1に記載の構造化研磨物品。   The structured abrasive article of claim 1, wherein the shaped abrasive composite is precisely shaped. 前記架橋ポリマー結合剤がアクリルポリマーを含む、請求項1に記載の構造化研磨物品。   The structured abrasive article of claim 1, wherein the crosslinked polymer binder comprises an acrylic polymer. 前記界面活性剤がポリエチレンオキシドセグメントを含む、請求項1に記載の構造化研磨物品。   The structured abrasive article of claim 1, wherein the surfactant comprises a polyethylene oxide segment. 前記界面活性剤がポリプロピレンオキシドセグメントを含む、請求項1に記載の構造化研磨物品。   The structured abrasive article of claim 1, wherein the surfactant comprises a polypropylene oxide segment. 前記成形研磨複合材が非イオン性リン酸ポリエーテルエステルを更に含み、
前記非イオン性リン酸ポリエーテルエステルがポリエーテル型非イオン性界面活性剤よりも少量で存在する、請求項1に記載の構造化研磨物品。
The shaped abrasive composite further comprises a nonionic phosphate polyether ester;
The structured abrasive article of claim 1, wherein the nonionic phosphate polyether ester is present in a smaller amount than a polyether type nonionic surfactant.
前記裏材がポリマーフィルムを含む、請求項1に記載の構造化研磨物品。   The structured abrasive article of claim 1, wherein the backing comprises a polymer film. 前記ポリマーフィルムがエラストマーポリウレタンを含む、請求項8に記載の構造化研磨物品。   The structured abrasive article of claim 8, wherein the polymer film comprises an elastomeric polyurethane. 前記裏材がポリマー発泡体を含む、請求項1に記載の構造化研磨物品。   The structured abrasive article of claim 1, wherein the backing comprises a polymer foam. 前記第2の主表面に直接結合する取り付け界面層を更に含む、請求項1に記載の構造化研磨物品。   The structured abrasive article of claim 1, further comprising an attachment interface layer directly bonded to the second major surface. 前記取り付け界面層が、前記第2の主表面上に配置された感圧性接着剤を含む、請求項11に記載の構造化研磨物品。   The structured abrasive article of claim 11, wherein the attachment interface layer comprises a pressure sensitive adhesive disposed on the second major surface. 前記取り付け界面層がループ状生地を含む、請求項11に記載の構造化研磨物品。   The structured abrasive article of claim 11, wherein the attachment interface layer comprises a looped fabric. 工作物の研磨方法であって、
水性流体の存在下で、構造化研磨物品の少なくとも一部分と工作物の表面とを摩擦接触させる工程、及び
前記工作物又は構造化研磨層のうちの少なくとも一方を他方に対して移動させて、前記工作物の表面の少なくとも一部分を研磨する工程、を含み、
前記構造化研磨物品が、
第1及び第2の対向する主表面を有する裏材、及び
前記第1の主表面上に配置され、固定される構造化研磨層を含み、前記構造化研磨層が、
ポリマー結合剤;
前記結合剤中に分散している研磨粒子;及び
前記結合剤中に分散しているポリエーテル型非イオン性界面活性剤、を含み、
前記研磨粒子が約200nm未満の平均粒径を有し、
前記ポリエーテル型非イオン性界面活性剤が架橋ポリマー結合剤と共有結合しておらず、及び
前記ポリエーテル型非イオン性界面活性剤が、構造化接着層の全重量を基準として、0.75〜2.2重量%の量で存在する、方法。
A method for polishing a workpiece,
Frictionally contacting at least a portion of the structured abrasive article and the surface of the workpiece in the presence of an aqueous fluid, and moving at least one of the workpiece or the structured abrasive layer relative to the other, Polishing at least a portion of the surface of the workpiece;
The structured abrasive article comprises:
A backing having first and second opposing main surfaces; and a structured polishing layer disposed on and secured to the first main surface, the structured polishing layer comprising:
Polymer binders;
Abrasive particles dispersed in the binder; and a polyether type nonionic surfactant dispersed in the binder;
The abrasive particles have an average particle size of less than about 200 nm;
The polyether-type nonionic surfactant is not covalently bonded to the cross-linked polymer binder, and the polyether-type nonionic surfactant is 0.75, based on the total weight of the structured adhesive layer. A process present in an amount of -2.2% by weight.
前記工作物がオキシドウエハである、請求項14に記載の工作物の研磨方法。   The method of polishing a workpiece according to claim 14, wherein the workpiece is an oxide wafer. 前記工作物がシリコンを含む、請求項14に記載の工作物の研磨方法。   15. A method for polishing a workpiece according to claim 14, wherein the workpiece comprises silicon. 前記水性流体には水道水が含まれる、請求項14に記載の工作物の研磨方法。   The method for polishing a workpiece according to claim 14, wherein the aqueous fluid includes tap water.
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