JP2013544658A - 研磨物品 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2010年10月15日に出願された、米国特許仮出願第61/393,598号の利益を請求し、その開示の全文を本明細書に参考として組み込む。
本開示に使用できる好適な研磨粒子としては、溶融酸化アルミニウム、熱処理した酸化アルミニウム、白色溶融酸化アルミニウム、黒色炭化ケイ素、緑色炭化ケイ素、二ホウ化チタン、炭化ホウ素、炭化タングステン、炭化チタン、ダイヤモンド(天然及び合成の両方)、シリカ、酸化鉄、クロミア、セリア、ジルコニア、チタニア、ケイ酸塩、酸化スズ、立方晶窒化ホウ素、ガーネット、溶融アルミナジルコニア、ゾルゲル研磨粒子等が挙げられる。ゾルゲル研磨粒子の例は、米国特許第4,314,827号(Leitheiserら)、同第4,623,364号(Cottringerら)、同第4,744,802号(Schwabel)、同第4,770,671号(Monroeら)及び同第4,881,951号(Woodら)に見出すことができる。
本開示で使用し得る好適な可撓性基板は、典型的には、研磨技術分野において周知であり、一般に裏張りと呼ばれるものである。好適な可撓性基板としては、高分子基板、例えば、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、セルロース、ポリアミド、ポリイミド、ポリシリコーン、及びポリテトラフルオロエチレン;アルミニウム、銅、錫、及び青銅を含む金属箔;並びに高密度クラフト紙及びポリマーコーティングされた紙を含む紙が挙げられる。
用語「剛性」は、少なくとも(at lease)自己支持性である基材を記載し、すなわち、基材はそれ自体の重量下で実質的に変形しない。剛性によって、基材が全く可撓性を有さないことを意味するわけではない。剛性基材は、かかる荷重の下で変形又は屈曲され得るが、非常に低い圧縮性を提供する。一実施形態では、剛性基材は、1×106ポンド/平方インチ(psi)(7×104kg/cm2(6.9GPa))以上の剛性率を有する材料を含む。別の実施形態では、剛性基材は、10×106psi(7×105kg/cm2(68.9GPa))以上の剛性率を有する材料を含む。
接着母材は、可撓性裏張りと剛性基材との間の粘着を提供する。粘着を提供し得る任意の接着母材が本開示の使用に好適である。接着層形成中のある時点で、耐荷重性粒子の少なくとも一部分が接着母材に実質的に包まれるように、接着母材は十分な流量特性を示す必要がある。
本開示に有用な耐荷重性粒子は、金属系、ポリマー系、又はガラスを含むセラミック系であり得る。それらは中空、固体、又は多孔質であってもよい。好ましくは、単一の種類の粒子が使用されるが、混合の種類の粒子も使用し得る。
本明細書に開示する研磨物品は、様々な異なるプロセスを使用して作製され得る。1つのプロセスでは、研磨シート(例えば、ラッピングフィルム)が感圧接着剤と共に供給される。次に、耐荷重性粒子が研磨シートの粘着側に塗布される。一実施形態では、耐荷重性粒子は重力供給方式を使用してPSAに塗布される。別の実施形態では、耐荷重性粒子は、静電気学的にライナーに引きつけられ、次に、米国特許出願公開第2010−0266812号に開示されるライナー移動方法を使用して研磨シートのPSAに移動される。
ラッピング手順
研磨物品のライナーを取り外し、標準CNC切断技術を用いて作製された、外径16インチ(40.6cm)、内径8インチ(20.3cm)及び厚さ1.5インチ(3.8cm)の平らで環状形状のアルミニウムプラテンに研磨物品を取着した。研磨物品はナイフでトリミングして、プラテンの寸法に合わせた。3つのAlTiCクーポン(2.40cm×0.20cm×0.5cm)を、Lapmasterモデル15(Lapmaster International LLC(Mount Prospect,IL)から入手可能)のラッピング工具を使用して同時にラッピングした。研磨物品を備えたプラテンをラッピング工具の基部に取着した。直径15cm×1mmのAlTiCウェーハを、2部式エポキシ系接着剤、SCOTCHWELD DP100(3M Company(St.Paul,MN)から入手可能)接着剤を使用して、Lapmasterモデル15の直径5.5インチ(14.0cm)のリングの上面に取着した。同エポキシ系接着剤を使用して、3つのAlTiCクーポンをAlTiCウェーハ表面に取着した。クーポンを、ウェーハの半径4.5mmに沿って均等に間隔を置いて、すなわち、長さが半径に垂直である状態で互いに約120°離して取着した。2.40cm×0.20cmの表面がウェーハに取着されるようにクーポンを取着した。ラッピング条件は、ヘッドの回転20rpm、プラテンの回転40rpm、及び3時間のラッピング時間であった。1時間目の間、ヘッドに1kgの荷重を加え、2時間目の間4kgの荷重を加え、3時間目の間6kgの荷重を加えた。AlTiCクーポンを、研磨で覆われたプラテンの外径及び内径の範囲内である経路で回転させた。ラップ液を使用し、3時間のプロセス全体を通して0.36g/分の速度で無水エチレングリコールをプラテン上に滴下した。
AlTiCクーポンの平坦度の測定を、表面形状測定装置、モデルP16(KLA−Tencor Corporation(Milpitas,CA)から入手可能)を使用してラッピング後に行った。それぞれのクーポンの0.2cm幅を横切って、表面形状測定装置を4回走査させた。4回の走査は、クーポンの長さに沿って約0.5cmのインクリメントで取られた。クラウンは、特定の表面形状測定装置の走査の最大高さと最小高さとの間の差として定義される。次に3つのクーポンから得た12の測定値を平均して、クラウンの平均値を得た。
感圧接着剤(PSA)付き、0.25micの676xyダイヤモンドラッピングフィルム(3M Companyから入手可能)の17インチ(43.2cm)×17インチ(43.2cm)のシートを、0.25インチ(6.35mm)×18インチ(45.7cm)×18インチ(45.7cm)のアルミニウムプレート上に研磨側を下にして置いた。シートの4角にマスキングテープを貼り、ラッピングフィルムをプレートに一時的に固定させた。ラッピングフィルムと共に供給された保護リリースライナーを取り外して、PSAを露出させた。
Indalloy 281番、58Bi/42Sn粒子の代わりに、約10gの22マイクロメートルのウレタン耐荷重性粒子、Art Pearl C−300T(Negami Chemical Industrial Company(Nomi−city,Japan)から入手可能)を使用した以外は実施例1のように、実施例2を調製した。次に、実施例2を、前述のラッピング手順によって試験を行い、前述のクラウン測定手順によってクラウンを測定した(表1)。
Indalloy 281番、58Bi/42Sn粒子の代わりに、約10gのポリメチルメタクリレート(PMMA)耐荷重性粒子、MX 2000(Soken Chemical and Engineering Company,Ltd.(Tokyo,Japan)から入手可能)を使用した以外は実施例1と同様に、実施例3を調製した。次に、実施例3を、前述のラッピング手順によって試験を行い、前述のクラウン測定手順によってクラウンを測定した(表1)。
Indalloy 281番、58Bi/42Sn粒子の代わりに、約10gのPMMA耐荷重性粒子、MX 1000(Soken Chemical and Engineering Company,Ltd.(Tokyo,Japan)から入手可能)を使用した以外は実施例1と同様に、実施例4を調製した。次に、実施例4を、前述のラッピング手順によって試験を行い、前述のクラウン測定手順によってクラウンを測定した(表1)。
PSA付き、0.25micの676xyダイヤモンドラッピングフィルム(3M Companyから入手可能)の17インチ(43.2cm)×17インチ(43.2cm)のシートをダイカットして、外径16インチ(40.6cm)×内径8インチ(20.3cm)の環状形状のシートを形成することで、比較例C1を調製した。更に、研磨シートのアニーリングは行わなかった。次に、比較例C1を、前述のラッピング手順(研磨シートのトリミングは必要としなかった)によって試験を行い、前述のクラウン測定手順によってクラウンを測定した(表1)。
Claims (15)
- (a)表裏となる第1の表面と第2の表面とを有する可撓性裏張りと、
(b)前記可撓性裏張りの前記第1の表面に配置される複数の研磨粒子を含む研磨層と、
(c)耐荷重性粒子と接着母材とを含む接着層であって、前記可撓性裏張りの前記第2の表面に配置される、接着層と、を含み、
前記耐荷重性粒子の少なくとも一部分は、前記接着母材に実質的に包まれ、高分子基板の前記第2の表面と接触する、研磨物品。 - 前記耐荷重性粒子を含む前記接着層に取り付けられる剛性支持体を更に含む、請求項1に記載の研磨物品。
- 前記耐荷重性粒子の少なくとも一部分は、前記剛性支持体と接触する、請求項2に記載の研磨物品。
- 前記可撓性裏張りは、高密度クラフト紙、ポリマーコーティングされた紙、及び高分子基板からなる群から選択される、請求項1に記載の研磨物品。
- 前記高分子基板は、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、セルロース、ポリアミド、ポリイミド、ポリシリコーン、及びポリテトラフルオロエチレンからなる群から選択される、請求項4に記載の研磨物品。
- 前記耐荷重性粒子は、錫、銅、インジウム、亜鉛、ビスマス、鉛、アンチモン、銀、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される金属、又はその合金である、請求項1に記載の研磨物品。
- 前記耐荷重性粒子は、ポリウレタン、ポリメチルメタクリレート、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるポリマーである、請求項1に記載の研磨物品。
- 前記耐荷重性粒子は、金属酸化物及びランタニド酸化物からなる群から選択されるセラミック材である、請求項1に記載の研磨物品。
- 前記耐荷重性粒子は、コアシェル粒子である、請求項1に記載の研磨物品。
- 前記耐荷重性粒子は、形状が実質的に球形又は楕円形である、請求項1に記載の研磨物品。
- 前記耐荷重性粒子は、前記接着層の厚さと実質的に等しい平均直径を有する、請求項10に記載の研磨物品。
- 前記研磨粒子は、溶融酸化アルミニウム、熱処理した酸化アルミニウム、白色溶融酸化アルミニウム、黒色炭化ケイ素、緑色炭化ケイ素、二ホウ化チタン、炭化ホウ素、炭化タングステン、炭化チタン、ダイヤモンド、シリカ、酸化鉄、クロミア、セリア、ジルコニア、チタニア、ケイ酸塩、酸化スズ、立方晶窒化ホウ素、ガーネット、溶融アルミナジルコニア、ゾルゲル研磨粒子、研磨凝塊、金属系微粒子、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項1に記載の研磨物品。
- 前記研磨層は、前記研磨粒子を前記可撓性裏張りに結合させる結合剤を更に含む、請求項12に記載の研磨物品。
- 前記接着母材は、感圧接着剤、ホットメルト接着剤、及び硬化可能な液状接着剤からなる群から選択される、請求項1に記載の研磨物品。
- 前記接着層に配置されるライナーを更に含む、請求項1に記載の研磨物品。
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