JP2014522737A - ラッピングキャリア及びその使用方法 - Google Patents

Abstract

ラッピングキャリアが、第１及び第２の対向する主表面と第１の主表面から第２の主表面まで延びる少なくとも１つの開口部とを有するベースを含む。摩耗層がベースの第１の主表面上に配置されている。摩耗層は、ポリエーテルエーテルケトン又は超高分子量ポリエチレンのうちの少なくとも１つを含む外部ポリマー層と、外部ポリマー層とベースとの間に配置された第１の接着剤層と、を含む。
【選択図】図１

Description

発明の詳細な説明

［分野］
本開示は、概ね、ラッピングキャリア及びそれを用いてワークピースを摩耗させるための処理に関する。

［背景］
平坦なワークピース、例えば、円板形状物品（例えば、シリコンウェハー、サファイアディスク、光学素子、又は磁気記録デバイス用のガラス若しくはアルミニウム基板など）を研削又は研磨して、２つの主表面が両方とも平行で、著しい擦り傷がないようにする必要が生じることが多い。このような研削又は研磨作業は、材料除去速度及び最終表面仕上げ速度が異なるが、総括してラッピングと称されてよい。

ディスクを仕上げるために使用される典型的なラッピング機械は、２つの重ねておかれた圧盤を備えている場合があり、それぞれ、ディスクの１又は複数の上及び下に配置されて、ディスクの対向面を同時に研削又は研磨できるようになっている。また、ラッピング機械は、研削又は研磨動作中にディスクを位置付け及び保持するラッピングキャリアを備えている場合がある。このようなラッピングキャリアは、圧盤に対して回転するように構成される場合がある。例えば、ラッピング機械は、圧盤の外周に沿って配置される外側リングギア、及び圧盤の中央に形成される穴を通って突出する内側ギアを備えてもよい。ラッピングキャリアに歯状の外周を持たせることができ、これは、外部リングギアの歯又はピン、及び内部ギアの歯又はピンと係合する。内部ギア及び外部のギアを反対方向に回転させることによって、例えば、ラッピングキャリアは全体として、内部ギアの周りに及びラッピングキャリアの軸の周りに回転する。通常は、圧盤の表面は比較的平坦であり、また平坦であり、ラッピング技術を用いるほとんどの研磨動作に適している。

特定のラッピング機械では、圧盤の作業面上に配置された固定研磨物品を用いて、圧盤を定期的に調製して必要な平坦度及び共平面度にすることに関連する維持費及び付随する非生産的時間を減らしている。使用時、ワークピースをラッピングキャリアの開口部内に配置し、圧盤を一緒に運んで所定の圧力をワークピースに及ぼし、ラッピングキャリアとワークピースとを回転させ、こうすることによって、ワークピースの表面を平坦化し、研磨し、及び／又は薄くする。

［概要］
ラッピング処理の間、ラッピングキャリアが曲がると、固定研磨物品に接触する場合がある。ラッピングキャリアが耐久性のある材料（例えば、鋼鉄など）から作られている場合、ラッピングキャリアと固定研磨物品との間に接触があると通常、固定研磨物品の早期摩耗につながる。前述した表示にもかかわらず、固定研磨物品の早期摩耗を低減することの技術的な向上が依然として求められている。

一態様においては、本開示によって、
第１及び第２の対向する主表面と第１の主表面から第２の主表面まで延びる少なくとも１つの開口部とを有するベースと、
ベースの第１の主表面上に配置された第１の摩耗層であって、
ベースに固定された第１の外部ポリマー層であって、第１の露出した主表面を有し、ポリエーテルエーテルケトン又は超高分子量ポリエチレンのうちの少なくとも１つを含む第１の外部ポリマー層と、
第１の外部ポリマー層とベースとの間に配置された第１の接着剤層と、を備える第１の摩耗層と、を備える、ラッピングキャリアが提供される。

いくつかの実施形態では、ラッピングキャリアは更に、
ベースの第２の主表面上に配置された第２の摩耗層であって、
ベースに固定された第２の外部ポリマー層であって、第２の露出した主表面を有し、ポリエーテルエーテルケトン又は超高分子量ポリエチレンのうちの少なくとも１つを含む第２の外部ポリマー層と、
第１の外部ポリマー層とベースとの間に配置された第２の接着剤層と、を備える第２の摩耗層を備えている。

優位に、本開示によるラッピングキャリアは、ラッピング式摩耗処理の間の摩耗特性として、市販のラッピングキャリアの摩耗特性に匹敵するか又はそれよりも優れるものを示す場合がある。

本開示によるラッピングキャリアは、ワークピースをラッピングすることに有用である。したがって、別の態様では、本開示によって、
ワークピースを、本開示によるラッピングキャリアの少なくとも１つの開口部内に配置することと、
ラッピングキャリアを、少なくとも１つのラッピング表面を有するラッピング機械内に配置することと、
ワークピースと少なくとも１つのラッピング表面との間の相対運動を与えることによって、ワークピースを摩耗させることと、を含むラッピング方法が提供される。

本開示の特徴及び利点は、詳細な説明、及び添付の特許請求の範囲を考慮することで更に深い理解が得られるであろう。

本開示による典型的なラッピングキャリアの概略的側面図である。 本開示による典型的なラッピングキャリアの平面図である。 本開示によるワークピースキャリアの典型的な部分断面図である。 本開示によるワークピースキャリアの典型的な部分断面図である。 本開示によるワークピースキャリアの典型的な部分断面図である。

本開示の原理の範囲及び趣旨の範囲内に含まれる他の多くの改変例及び実施形態が当業者によって考案されうる点は理解されるはずである。図は、縮尺どおりに描かれていない場合もある。同様の参照番号が、同様の部分を示すために複数の図を通じて使用されている場合がある。

［詳細な説明］
図１を参照すると、典型的なラッピングキャリア１１０はベース１１２を備え、ベース１１２は第１及び第２の対向する主表面１１５、１１６を有している。摩耗層１１４が、対応する第１及び第２の主表面１１５、１１６上に配置されている。摩耗層１１４は外部ポリマー層１５０を備えていて、外部ポリマー層１５０はベース１１２に粘着層１３０によって固定されている。外部ポリマー層１５０は、ポリエーテルエーテルケトン又は超高分子量ポリエチレンのうちの少なくとも１つを含んでいる。任意的なベース接着促進層１２０が、粘着層１３０と、ベース１１２の第１及び第２の主表面１１５、１１６との間に配置されている。任意的なポリマー接着促進層１４０が、粘着層１３０と外部ポリマー層１５０との間に配置されている。摩耗層中の任意的な成分が、一方の摩耗層中に存在して、他方には存在していなくてもよい。

ベースは、任意の寸法安定性材料、例えば、金属、ガラス、ポリマー、又はセラミックなどを含んでいてもよい。典型的な金属としては、チタン及び鋼鉄（例えば、軟鋼及びステンレス鋼）が挙げられる。典型的なポリマーとしては、熱硬化性ポリマー、熱可塑性ポリマー、及びこれらの組み合わせが挙げられる。ポリマーは、特定の目的において選択される、１つ以上の充填剤又は添加剤を含有してよい。無機充填剤は、キャリアのコストを削減するために使用されてよい。更に加えて、補強充填剤（例えば、粒子又は繊維）をポリマーに添加してもよい（例えば、繊維ガラス／エポキシ複合体）。典型的な補強充填剤は、無機性であり、強化効果を向上させるために表面改質を含む場合があるが、これらは必要条件ではない。ナノ粒子（例えば、ナノシリカ）も有用な場合がある。ポリマーはまた、強化マッティングの層又は領域を含んでいてもよい強化マッティングは通常は、織布、例えば、高分子繊維マッティング、繊維ガラスマッティング、又は金属スクリーンである。

ベースは任意の厚さを有していてもよく、通常は目的とするワークピースによって決まるが、優位には、最小厚さで用いることに適している。

いくつかの実施形態では、ベースは、ワークピースの導入用の１又は複数の開口部を有し、またベースは、スラリーの送出用の１又は複数の開口部を有している。他の実施形態として、例えば、固定研磨パッドを用いる実施形態の場合には、ベースは、ワークピースの導入用の１又は複数の開口部を有するが、任意的に研磨スラリーの導入用の開口部は有していなくてもよい。このような開口部をなくすことによって、ラッピングキャリアの剛性が増加すること、及び開口部が接触する場合があるラッピングキャリア及び固定研磨表面の摩耗が減少することが考えられる。ベース厚さが増加すると通常は、剛性が増加し、ベース厚さと摩耗層厚さとの間でバランスを取ることが、一般的に、最適の摩耗特性を得るために望ましい。例えば、３００ｍｍ直径のＳｉウェハーとともに用いることを意図した場合、ステンレス鋼ベースの厚さは、約４００マイクロメートル〜約８００マイクロメートルの範囲であってもよい。同様に、４５０ｍｍ直径のＳｉウェハーとともに用いることを意図した場合、ステンレス鋼ベースの厚さは、約５００〜約９５０マイクロメートルの範囲であってもよい。

接着剤層のベースに対する結合を容易にするために、ベース接着促進層を任意的に、接着剤層とベースとの間の摩耗層に含めてもよい。ポリマー接着促進層には、ベースと接着剤層との間の結合を高める任意の材料又は処理が含まれていてもよい。例としては、ベースの主表面のプラズマ処理、無機コーティング、有機コーティング、シランカップリング剤、ポリマープライマー、テクスチャー加工又は磨耗、及びこれらの組み合わせが挙げられる。

例えば、ベース接着促進層の形成は、ベース表面のうちの１又は複数の化学修飾によってか、又はコーティングをベース表面のうちの１又は複数上に設けることによって行なってもよい。ベース表面の化学修飾を、従来の技術（例えば、プラズマ、ｅ−ビーム、又はイオンビーム処理）によって行なってもよい。典型的な処理は、１又は複数のガスの存在下でのプラズマ処理である。有用なガスとしては、例えば、テトラメチルシラン、酸素、窒素、水素、ブタン、及びアルゴンが挙げられる。プラズマ表面処理をすると、種々の官能基がベース表面に形成されることになる。望ましい官能基としては、炭素に結合された酸素、シリコンに結合された酸素、炭素に結合された窒素、及び窒素に結合された水素を含む原子対が挙げられる。またプラズマ処理を用いてベース表面を清浄することを、ベース接着促進層を施す前に行なうことができる。アルゴンガスはこの目的には有用である。

また表面の改質を、洗浄又はエッチング溶液を用いた処理によって行なってもよい。例えば、アルカリ金属メタケイ酸塩処理、及びアルコノックス（ALKONOX）洗剤洗浄（アルコノックス社（Alconox, Inc.）、ニューヨーク州、ホワイトプレインスより）、又はホスフェート洗浄などである。

ベース接着促進層は、無機コーティング及び／又は有機コーティングを含んでいてもよい。有用な無機コーティングには、金属及び金属酸化物が挙げられる。

物理蒸着技術例えばスパッタリング、イオンプレーティング、及び陰極アーク式技術が、金属、合金、窒化物、酸化物、及び炭化物に対するコーティングの厚さ及び均一性を精度よく制御するのに有用である。これらの真空蒸着技術によって、溶媒を含まない、乾燥した清潔な処理が可能となる。

有用な有機コーティング（例えば、ポリマープライマー）は、化学組成及び形態を広く変えることができる。一般的に、有機ベース接着促進層は、化学的特性、例えば、ベースと摩耗層との間の接着を高める１又は複数の官能基を有している。最終形態において、有機コーティングは典型的には高分子であるが、低分子量の化合物も接着性の向上においても有用である場合がある。

ポリマープライマーには当初、モノマー及び／又はオリゴマーが含まれていてもよく、これらは、適切な表面上にコーティングした後に重合及び／又は架橋されてもよい。ベースに塗布されたときに、ポリマープライマーは実質的に固形分が１００パーセントであってもよいか、又はコーティング後に実質的に取り除かれる溶媒を含んでいてもよい。ポリマープライマーはまた、ポリマー溶液であってもよく、その溶媒は、コーティング後に実質的に取り除かれる。ポリマープライマーの重合及び／又は架橋を、標準的な技術（例えば、熱硬化及び放射線硬化）によってコーティングした後に、行なってもよい。

ポリマープライマーの例としては、アルキドポリマー、エポキシエステルポリマー、エポキシノボラックポリマー、ビニルポリマー、塩素化ゴムポリマー、ポリアミド硬化型エポキシポリマー、ポリウレタンポリマー（芳香族又は脂肪族）、アミン硬化型エポキシポリマー、フェノール性ポリマー、有機亜鉛リッチコーティング、無機亜鉛リッチコーティング、リン酸塩化成被膜、クロメート化成被膜、クロメートフリー化成被膜、ポリ尿素ポリマー、アルカリケイ酸塩ポリマー、アクリルポリマー、及びこれらの組み合わせが挙げられる。アクリルのポリマープライマー（例えば、３Ｍテーププライマー（TAPE PRIMER）９４として３Ｍ社、ミネソタ州、セントポールから入手可能なもの）が、特に有用な場合がある。接着促進剤１１１（３Ｍ社から入手可能な接着促進剤）も有用な場合がある。

シランカップリング剤、例えば、アミノシラン、エポキシシラン、ビニルシラン、イソシアネートシラン、及びウレイドシランもまた、ベース接着促進層として又はその成分として有用な場合がある。有用なエポキシシランカップリング剤の例としては、３−（グリシドオキシプロピル）トリメトキシシラン（ゲレスト社（Gelest, Inc.）、ペンシルベニア州、モリスビルから入手可能）が挙げられる。

接着剤層は、摩耗層をベースに接着させることができる任意の材料を含んでいてもよい。好適な材料の例としては、ホットメルト接着剤、感圧性接着剤、接着剤、及び構造用接着剤が挙げられる。望ましくは、接着剤層は、ラッピングキャリアの作製を容易にするために感圧性接着剤を含んでいる。アクリルの感圧性接着剤は通常、この点に関して有用である。例としては、３Ｍ ３００ ＬＳＥ ２ミル（５０．８マイクロメートル）感圧性接着剤転写テープ、３Ｍ ５０１Ｆ １ミル（２５．４マイクロメートル）感圧性接着剤転写テープ、３Ｍ ９４５７ １ミル（２５．４マイクロメートル）感圧性接着剤転写テープ、３Ｍ ９４５８ １ミル（２５．４マイクロメートル）感圧性接着剤転写テープ、３Ｍ ９００９ ２ミル（５０．８マイクロメートル）感圧性接着剤転写テープ、３Ｍ ９４７１ ２ミル（５０．８マイクロメートル）感圧性接着剤転写テープ、３Ｍ ９４６１Ｐ １ミル（２５．４マイクロメートル）感圧性接着剤が挙げられ、すべて３Ｍ社から入手可能である。接着剤層は任意の厚さを有していてもよいが、望ましくは、薄い方がよい。例えば接着剤層は、厚さが、約１０〜約７５マイクロメートル、約１５〜約３０マイクロメートル、又は約２０〜約３０マイクロメートルの範囲でさえあってもよい。

外部ポリマー層は、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）又は超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷ ＰＥ）のうちの少なくとも１つを含んでいる。

超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷ ＰＥ）（高弾性ポリエチレン（ＨＭＰＥ）又は高性能ポリエチレン（ＨＰＰＥ）としても知られる）は、ポリマー鎖が極めて長いことを特徴とするポリエチレンであり、分子量は数百万に達し（例えば、１００万グラム／モルを超えている）、通常、２〜６００万グラム／モルである。それは、腐食性化学物質に対して耐性があり、例外は酸化性酸である。ＵＨＭＷ ＰＥは、商業的供給源から、フィルム、ペレット、又は粒剤として容易に得られる場合がある。例としては、３Ｍスクイークリダクションテープ（SQUEAK REDUCTION TAPE）９３２５−５ミル（１２７マイクロメートル）及び３Ｍ ＵＨＭＷ−ＰＥ ５４２５−４．５ミル（１１４．３マイクロメートル）（両方とも３Ｍ社より）、並びにＵＨＭＷ−ＰＥ超高分子量ポリエチレン（（マクマスターカール），イリノイ州、シカゴより）が挙げられる。

ＰＥＥＫは、概ね無色の有機ポリマー熱可塑性物質であり、エンジニアリング応用で用いられる。ＰＥＥＫの構造式は以下の通り。

ここで、ｎは５以上の数である。ＰＥＥＫポリマーは、ビスフェノレート塩のジアルキル化によるステップ成長重合によって得られる。典型的なのは、４、４’−ジフロロベンゾフェノンとヒドロキノンの二ナトリウム塩との反応であり、ヒドロキノンの二ナトリウム塩は、炭酸ナトリウムとの脱プロトン化によってその場で生成される。反応は、３００℃付近で、極性非プロトン性溶媒、例えば、ジフェニルスルホンなどの中で行なわれる。ＰＥＥＫは、熱劣化並びに有機及び水環境の両方による攻撃に対して非常に耐性がある。それは、ハロゲン及び強いブレンステッド及びルイス酸、並びに一部のハロゲン化合物及び芳香族炭化水素によって、高温において、攻撃される。

外部ポリマー層は通常、ＵＨＭＷ−ＰＥ及び／又はＰＥＥＫからなるか又は本質的にそれらからなるが、追加成分を更に含んでいてもよく、例えば、潤滑剤、酸化防止剤、充填材、可塑剤、溶融加工助剤、及び帯電防止剤などである。更に加えて、外部ポリマー層は任意的に、モールディング、スコーリング、エンボス加工などを通して、テクスチャード加工とすることができる。

通常は、外部ポリマー層は、摩耗層中に組み込む前にフィルムに設けられる。フィルムは、例えば、商業的供給源から得てもよいし、又はフィルム中にペレット又は粒剤から押出成形してもよい。ＰＥＥＫの１つの商業的供給源は、ビクトレックス（VICTREX）ＰＥＥＫとして、ビクトレックス社（Victrex Plc）（（英国）、ランカシャー）から入手可能である。ＵＨＭＷ ＰＥの１つの商業的供給源は、商標名ＧＵＲ ＵＨＭＷ ＰＥ（ティコナポリマー（Ticona Polymers）、テキサス州、ダラスより）である。市販のＰＥＥＫフィルムの例としては、ＰＥＥＫポリエーテルエーテルケトンフィルム−２ミル（５０．８マイクロメートル）及びＰＥＥＫポリエーテルエーテルケトンフィルム−３ミル（７６．２マイクロメートル）（両方ともマクマスターカールより）、及びＰＥＥＫポリエーテルエーテルケトンフィルム−３ミル（７６．２マイクロメートル）（Ｃ．Ｓ．ハイド、レイクビラ、イリノイ州より）が挙げられる。外部ポリマー層は、任意の厚さを有していてもよく、例えば、選択したワークピースによって決まる。いくつかの実施形態では、外部ポリマー層は厚さが、２５マイクロメートル〜１５５マイクロメートルの範囲であってもよい。

優位に、本開示による外部ポリマー層は、商業的に成功したラッピングキャリアと比べて比較的低い摩擦係数を示し、また優れた耐久性を有している。

ラッピングキャリアは、任意の厚さを有していてもよく、通常は目的とするワークピース及び含まれる構成要素の厚さによって決まるが、優位には、最小厚さで用いることに適している。例えば、いくつかの実施形態では、ラッピングキャリアは最大厚さが、約６００〜約９７５マイクロメートルの範囲であってもよい。

接着剤層を外部ポリマー層への結合を容易にするために、ポリマー接着促進層が任意的に、外部ポリマー層と接着剤層との間の摩耗層中に含まれていてもよい。ポリマー接着促進層は、外部ポリマー層と接着剤層との間の結合を高める任意の材料又は処理を含んでいてもよい。例としては、外部ポリマー層の接合面のプラズマ処理（例えば、コロナ放電又はプラズマエッチ）、ポリマープライマー、及びこれらの組み合わせが挙げられる。このようなものの例は、ベース接着促進層に関して上記に記載されている。あるいは、又は加えて、外部ポリマー層をテクスチャー加工にしてもよい。

化学修飾を行なうか又は接着促進層をベース面、若しくは摩耗層表面に塗布する前に、表面を清浄することが望ましいことが多い。従来の洗浄技術を用いてもよく、例えば、表面を石鹸液を用いて洗浄した後に水を用いてすすぐか、又は表面を適切な溶媒（例えば、メチルエチルケトン、イソプロパノール、又はアセトン）を用いて洗浄した後に、乾燥させるである。キャリア又は摩耗層の組成物に応じて、酸又は塩基液を用いて洗浄することも有用な場合がある。上述の洗浄技術とともに音波処理を使用してもよい。更に、プラズマ洗浄／表面汚染除去（アルゴンをガスとして用いる）が好ましい洗浄技術であり、特に、コーティングされるベースが金属、例えば、ステンレス鋼の場合にそうである。接着促進層を実施する方法は、選択した選択肢により異なり、当業者には既知である。

外部ポリマー層をベースに積層又は接着剤結合処理によって固定してもよい。例えば、ホットメルト接着剤又は接着剤を用いて外部ポリマー層をベースに固定してもよい。あるいは、積層（例えば、接着剤コーティングされた外部ポリマー層をベースに積層）を用いてもよい。

摩耗層をベースに施した後に、更に摩耗層を乾燥させ、アニールし、及び／又は硬化させることが、ポリマー層がその最適効用に達するために望ましい場合がある。

ラッピング応用例が異なれば、異なるレベルの接着がベースと外部ポリマー層との間に必要となる場合がある。例えば、ラッピング処理として、腐食性の研磨溶液、高温を用いるか又は高程度の剪断力をキャリアに移す処理の場合には、それほど過酷ではない条件を用いる処理と比べて、より高い接着がベースと摩耗層との間で必要となることがある。種々の接着促進層をその後に選択することは、ラッピング処理条件及び又は摩耗対象のワークピースに依存する場合がある。

次に、図２を参照すると、典型的なラッピングキャリア１１０は、開口部２２をラッピングキャリア１１０内に有し、歯２４をその周辺の周りに有している。通常は、開口部は、それが使用されることが意図されるワークピースの寸法に対応しているが、場合によっては、ラッピングキャリア内の開口部の周囲は、より大きく作製され、ワークピースを保持するのに必要な周囲及び形状とは異なる形状の場合がある。インサート（図示せず）（ワークピースの保持を容易にするための所望の周囲及び形状の第２の開口部を有する）を次に、ラッピングキャリア開口部内に取り付けてもよい。任意の既知のインサートを用いることができる。例えば、米国特許第６，４１９，５５５号（ゴアーズ（Goers））に記載されているものである。インサートは通常、ラッピングキャリアのそれとは異なる材料を含んでいる。ラッピングキャリアは、１又は複数のワークピースを保持するための１又は複数の開口部を備えていてもよい。ラッピングキャリア歯は、ラッピング機械の圧盤の外周の周りに配置された対応する歯又はピン（図示せず）と、圧盤の中心に形成された孔を通って突き出る内部ギア（太陽ギアと言われることがある）とに係合する。そしてラッピングキャリアは、歯状の外周を有することができる、歯状の外周は、外部リングギアの歯又はピン及び内部ギアの歯又はピンと係合する。内部ギア及び外部のギアを反対方向に回転させることによって、例えば、ラッピングキャリアは全体として、内部ギアの周りに及びラッピングキャリアの軸の周りに回転する。またラッピングキャリアは、太陽ギア及びリングギアを用いて圧盤の周りに回転するようにデザインすることができて、太陽ギア及びリングギアは、同じ方向に、しかし異なる速度で移動してもよい。

図３ａに、ラッピングキャリア１１０の図２の区分Ａ−Ａに対応する断面の代表的な実施形態を例示する。この実施形態では、ラッピングキャリア１１０は、摩耗層１１４が、ベース１１２の第１及び第２の対向する主要な面１１５、１１６上に配置されている。この実施形態では、摩耗層１１４は、ベース１１２の周辺部から開口部２２（図２を参照）まで延びている。

図３ｂに、ラッピングキャリア１１０の図２の区分Ａ−Ａに対応する断面の代表的な実施形態を例示する。この実施形態では、ラッピングキャリア１１０は、摩耗層１１４が、ベース１１２の第１及び第２の対向する主要な面１１５、１１６上に配置されている。この実施形態では、摩耗層１１４は、開口部２２（図２を参照）から周囲に延びているが、歯２４（図２を参照）から内部で終わっている。

図３ｃに、ラッピングキャリア１１０の図２の区分Ａ−Ａに対応する断面の代表的な実施形態を例示する。この実施形態では、ラッピングキャリア１１０は、摩耗層１１４が、ベース１１２の第１及び第２の対向する主要な面１１５、１１６上に配置されている。この実施形態では、摩耗層１１４は、開口部２２（図２を参照）と歯２４（図２を参照）との間に配置されているが、開口部２２と歯２４（図２を参照）との前で終わっていて、それら及びそれらに隣接する領域を露出させている。

図３ａ〜３ｃの実施形態では、キャリアの両方の主表面の実質的にすべてが、歯領域の可能な例外とともに、摩耗層で覆われていることを示しているが、当然のことながら、摩耗層は、他の実施形態では不連続であってもよく、またキャリアの一方又は両方の主表面上の複数の領域内に存在していてもよい。連続又は不連続の摩耗層がキャリアの主表面の少なくとも一部を覆っていることが、ワークピース及びキャリアとラッピング圧盤の研磨面との間の総合摩擦を最適化する（例えば、減少させる）のに、及び／又は冷却、潤滑、摩耗される表面の化学修飾、削り屑除去などのための作動流体の流量の増加をもたらすのに、望ましい場合がある。いくつかの実施形態では、摩耗層又は領域をテクスチャード加工して、接触抵抗を減らすか又は作動流体流量を向上させてもよい。いくつかの実施形態では、キャリアの１つの主表面上の高分子領域は、対向する主表面の高分子領域と連結されてよい。いくつかの実施形態では、第３の表面（開口部周囲を画定するベースの表面積に対応する）を、高分子層を含むポリマーによって少なくとも部分的にコーティングされてもよい。

両面ラッピングにおいて用いるワークピースキャリアの性能を高めるように摩耗層を選択するためには、通常は、複数の特性のバランスを取る必要がある。例えば、コーティングされたラッピングキャリアは、研磨圧盤間のワークピースを駆動するために十分に硬い状態に保たれねばならず、一方で、エレクトロニクス及び関連産業で望まれる非常に薄いワークピースのラッピングに用いるために十分に薄い状態に保たれる。一般的に、摩耗層厚さは、ラッピングキャリアの全体の厚さがワークピースの所望の最終的な厚さよりも薄くなるように選択しなければならない。望ましくは、摩耗層は、研磨剤を過度に鈍化させることも摩耗層が接触する固定研磨表面を過度に摩耗させることも起こしてはならず、また、存在し得る任意の作動流体中に存在する化学物質に対して耐性がなくてはならない。いくつかの実施形態では、鈍化に至る場合がある固定研磨との相互作用を回避することも望ましい。いくつかの実施形態では、摩耗層としては、かなりの耐摩耗性及び／又は低い摩擦係数を伴うものが望ましい。

摩耗層は、任意の厚さを有していてよいが、優位には、目的とするワークピース（例えば、シリコンウェハー）の最終的なラッピングされる厚さよりも薄い。例えば、いくつかの実施形態では、３００ｍｍウェハーの場合、摩耗層の厚さは、約２５〜約３００マイクロメートル、約７５〜約２５０マイクロメートル、又は約１００〜約２００マイクロメートルの範囲でさえあってもよい。例えば、いくつかの実施形態では、４５０ｍｍウェハーの場合、摩耗層の厚さは、約２５〜約３００マイクロメートル、約７５〜約２７５マイクロメートル、又は約１２５〜約２５０マイクロメートルの範囲でさえあってもよい。

本開示によるラッピングキャリアを用いて、ワークピースの表面を摩耗させる（例えば、ラッピングする）ことができる。いくつかの実施形態では、作動流体がワークピースとラッピング表面との間の界面に与えられる。いくつかの実施形態では、作動流体は水を含んでいる。いくつかの実施形態では、作動流体は研磨粒子を含んでいる。いくつかの実施形態では、作動流体は界面活性剤を含んでいる。いくつかの実施形態では、本発明の方法は、２つの対向するラッピング表面の少なくとも一方が三次元のテクスチャード加工された固定研磨物品を備える両面ラッピング機械を用いることを含んでいる。いくつかの実施形態では、本発明の方法は、ラッピング機械の２つの対向する表面の少なくとも１つにおいて、バインダーに配置されるダイヤモンド粒子を含む、三次元のテクスチャード加工された固定研磨物品を使用している。いくつかの実施形態では、本発明の方法は、ラッピング機械における２つの対向する表面の少なくとも１つにおいて、バインダーに配置されるダイヤモンド粒塊を含む、三次元のテクスチャード加工された固定研磨物品を使用する。いくつかの実施形態では、本方法は、結合剤中にダイヤモンド粒塊が配置された三次元のテクスチャード加工された固定研磨物品を用いていて、ダイヤモンド粒塊には、三次元のテクスチャード加工された固定研磨物品の結合剤とは異なる結合剤が含まれている。

更に他の実施形態では、開示される方法は、ラッピング機械の２つの対向するラッピング表面の少なくとも１つにおいてペレットラップを使用する。いくつかの実施形態では、両面ラッピング機械を片面ラッピング機械と交換し、ベースは、キャリアの表面上に、ラッピング機械の研磨面と接触する少なくとも１つのポリマー領域を備える。

［本開示の選択された実施形態］
第１の実施形態では、本開示によって、
第１及び第２の対向する主表面と第１の主表面から第２の主表面まで延びる少なくとも１つの開口部とを有するベースと、
ベースの第１の主表面上に配置された第１の摩耗層であって、
ベースに固定された第１の外部ポリマー層であって、第１の露出した主表面を有し、ポリエーテルエーテルケトン又は超高分子量ポリエチレンのうちの少なくとも１つを含む第１の外部ポリマー層と、
第１の外部ポリマー層とベースとの間に配置された第１の接着剤層と、を備える第１の摩耗層と、を備える、ラッピングキャリアが提供される。

第２の実施形態では、本開示によって、第１の外部ポリマー層がポリエーテルエーテルケトンを含む、第１の実施形態によるラッピングキャリアが提供される。

第３の実施形態では、本開示によって、第１の外部ポリマー層が超高分子量ポリエチレンを含む、第１の実施形態によるラッピングキャリアが提供される。

第４の実施形態では、本開示によって、第１〜第３の実施形態のいずれか１つによるラッピングキャリアであって、第１の接着剤層とベースの第１の主表面との間に配置された第１のベース接着促進層であって、プラズマ処理、ポリマープライマー、シランカップリング剤、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される第１のベース接着促進層を更に備える、ラッピングキャリアが提供される。

第５の実施形態では、本開示によって、第１〜第４の実施形態のいずれか１つによるラッピングキャリアであって、第１の接着剤層と第１の外部ポリマー層との間に配置された第１のポリマー接着促進層であって、プラズマ処理、ポリマープライマー、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される第１のポリマー接着促進層を更に備える、ラッピングキャリアが提供される。

第６の実施形態では、本開示によって、第１の接着剤層が感圧性接着剤を含む、第１〜第５の実施形態のいずれか１つによるラッピングキャリアが提供される。

第７の実施形態では、本開示によって、
ベースの第２の主表面上に配置された第２の摩耗層であって、
ベースに固定された第２の外部ポリマー層であって、第２の露出した主表面を有し、ポリエーテルエーテルケトン又は超高分子量ポリエチレンのうちの少なくとも１つを含む第２の外部ポリマー層と、
第１の外部ポリマー層とベースとの間に配置された第２の接着剤層と、を備える第２の摩耗層を更に備える、第１〜第６の実施形態のいずれか１つによるラッピングキャリアが提供される。

第８の実施形態では、本開示によって、第２の外部ポリマー層がポリエーテルエーテルケトンを含む、第７の実施形態によるラッピングキャリアが提供される。

第９の実施形態では、本開示によって、第２の外部ポリマー層が超高分子量ポリエチレンを含む、第７の実施形態によるラッピングキャリアが提供される。

第１０の実施形態では、本開示によって、第７〜第９の実施形態のいずれか１つによるラッピングキャリアであって、第２の接着剤層とベースの第２の主表面との間に配置された第２のベース接着促進層であって、プラズマ処理、ポリマープライマー、シランカップリング剤、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される第２のベース接着促進層を備える、ラッピングキャリアが提供される。

第１１の実施形態では、本開示によって、第７〜第１０の実施形態のいずれか１つによるラッピングキャリアであって、第２の接着剤層と第２の外部ポリマー層との間に配置された第２のポリマー接着促進層であって、プラズマ処理、ポリマープライマー、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される第２のポリマー接着促進層を備える、ラッピングキャリアが提供される。

第１２の実施形態では、本開示によって、第２の接着剤層が感圧性接着剤を含む、第７〜第１１の実施形態のいずれか１つによるラッピングキャリアが提供される。

第１３の実施形態では、本開示によって、ベースが鋼鉄を含む、第７〜第１２の実施形態のいずれか１つによるラッピングキャリアが提供される。

第１４の実施形態では、本開示によって、第１〜第１３の実施形態のいずれか１つによるラッピングキャリアであって、最大厚さが９７５マイクロメートル未満であるラッピングキャリアが提供される。

第１５の実施形態では、本開示によって、
ワークピースを、第１〜第１４の実施形態のいずれか１つによるラッピングキャリアの少なくとも１つの開口部内に配置することと、
ラッピングキャリアを、少なくとも１つのラッピング表面を有するラッピング機械内に配置することと、
ワークピースと少なくとも１つのラッピング表面との間の相対運動を与えることによって、ワークピースを摩耗させることと、を含む、ラッピング方法が提供される。

第１６の実施形態では、本開示によって、第１５の実施形態による方法であって、作動流体をワークピースと少なくとも１つのラッピング表面との間の界面に与えることを更に含む、方法が提供される。

第１７の実施形態では、本開示によって、作動流体が水を含む、第１５又は第１６の実施形態による方法が提供される。

第１８の実施形態では、本開示によって、少なくとも１つのラッピング表面が三次元のテクスチャード加工された固定研磨物品を備える、第１５〜第１７の実施形態のいずれか１つによる方法が提供される。

以下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、これらの実施例に記載する特定の材料及びその量、並びに他の条件及び詳細は、本開示を不当に限定するものとして解釈されるべきではない。

特に断らない限り、実施例及び本明細書の残りの部分におけるすべての部、比率（％）及び比等は、重量基準である。表中で、「ＮＡ」は、適用せずを意味する。

比較例１（ＣＥ１）
ステンレス鋼ベースとポリウレタン外部コーティングとを一方の側に有する４インチ（１０ｃｍ）ディスクと、ステンレス鋼ベースとポリウレタン外部コーティングとを両側に有する４５歯７インチ（１８ｃｍ）直径ラッピングキャリア。これらは、ＰＣＴ国際出願公開第ＷＯ ２０１０／０７８３１２ Ａ１号（フレッチャー（Fletcher）ら）における開示に従って概ね調製され、ＰＲホッフマンから市販される。

積層に対するキャリア表面調製
以下の表面処理方法を用いた。ここでは、キャリアブランク及び４インチ（１０ｃｍ）ディスク表面を積層用に調製することが示されている。

表面処理１（ＳＴ１）
ステンレス鋼キャリアブランクを１０分間、音波処理槽にさらしながら、４５グラムのアルコノックス粉末を約４リットルの蒸留水に入れた石鹸液中に浸漬した。部品を短時間で洗浄することを、アルコノックス溶液から除去する前に行なった。音波処理後に、鋼鉄ブランクを蒸留水槽内に配置することを、ブランクを更にすすぐ前に行なった。ブランクを短時間で洗浄して、蒸留水ですすぎ、水をブランクから吹き飛ばして、サンプルを乾燥させた。キャリア歯、ワークホール、及びスラリー孔を、４４２ＤＬ接着剤でマスキングして、キャリアブランクを、示したように積層するか又は示したように更に処理した。

表面処理２（ＳＴ２）
キャリアブランクをＳＴ１（前述）の場合と同様に浄化した。キャリアブランクを清浄な表面上に配置した。３Ｍテーププライマー９４の薄層を一方の側に塗って乾燥させた。サンプルをひっくり返して、３Ｍテーププライマー９４の薄層を他方の側に塗って乾燥させた。キャリア歯、ワークホール、及びスラリー孔を、４４２ＤＬ接着剤でマスキングして、キャリアブランクを、示したように積層した。

表面処理３（ＳＴ３）
キャリアブランクをＳＴ１（前述）の場合と同様に浄化した。ブランクを次に、エポキシシラン溶液を用いて処理した。エポキシシラン表面処理溶液の調製を、５０グラムの無水エタノールを５０グラムのエポキシシラン及び１１．５グラムの脱イオン水で攪拌することによって行なった。溶液を１５〜２０分間平衡させ、３８８グラムの無水エタノールを添加することによって溶液１０重量パーセント溶液のエポキシシランまで希釈した。希釈後、キャリアブランクを、エポキシシラン溶液中にディップコーティングし、電気オーブン内で３０〜４５分間、１１０〜１２０℃で乾燥することによって処理した。部品を冷却させた。キャリア歯、ワークホール、及びスラリー孔を４４２ＤＬ接着剤でマスキングして、キャリアブランクを、示したように積層した。

表面処理４（ＳＴ４）
キャリアブランクをＳＴ１（前述）の場合と同様に浄化した。ブランクを次に、メタケイ酸ナトリウム（ＳＭＳ）溶液を用いて処理し、メタケイ酸ナトリウム（ＳＭＳ）溶液は、９５０重量部（ｐｂｗ）の脱イオン水、２５ｐｂｗのメタケイ酸ナトリウム、１１ｐｂｗのピロリン酸四ナトリウム、１１ｐｂｗの水酸化ナトリウム、及び３ｐｂｗのドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを攪拌することによって調製した。溶液を温度７１〜８２℃にして、固体材料を完全に溶解した。キャリアブランクを１０分間、ＳＭＳ溶液で処理し、脱イオン水ですすぎ、乾燥させた。キャリア歯、ワークホール、及びスラリー孔を４４２ＤＬ接着剤でマスキングした。キャリアブランクを、示したように積層した。

表面処理５（ＳＴ５）
キャリアブランクをＳＴ１（前述）の場合と同様に浄化した。ブランクを清浄な表面上に配置した。接着促進剤１１１の薄層を一方の側に塗って乾燥させた。サンプルをひっくり返して、３つの接着促進剤１１１の薄層を他方の側に塗って乾燥させた。キャリア歯、ワークホール、及びスラリー孔を４４２ＤＬ接着剤でマスキングした。キャリアブランクを、示したように積層した。

接着剤を用いずにフィルムに感圧性接着剤を塗布
以下の表面処理方法のうちの１つを用いた。ここでは、キャリアブランク及び４インチ（１０ｃｍ）ディスク表面を積層用に調製することが示されている。

フィルムに対する感圧性接着剤塗布方法１（ＡＡ１）
感圧性接着剤をポリマーフィルムに、受け取ったときに、以下の方法用いて塗布した。好適なサイズのフィルム片及び接着剤を積層に対して選択した。接着剤ライナーを取り除いて、接着剤を注意深くフィルムに塗布することを、気泡が接着剤とフィルムとの間に積層されるのを回避しながら行なった。フィルムを次に、ライナー付き接着剤に対して、小さいハンドローラーを用いて転がした。積層は室温で行なった。

フィルムに対する感圧性接着剤塗布方法２（ＡＡ２）
ポリマーフィルムをＳＴ２で処理することを、ＳＴ２の薄層をニスブラシを用いて処理対象のポリマーフィルムの全表面上に施すことによって行なった。プライマーを、接着剤の積層前に、少なくとも５分間乾燥させた。接着剤ライナーを取り除いて、ＳＴ２処理したポリマーフィルムを伴う接着剤をフィルムに注意深くあてがうことを、気泡が接着剤とフィルムとの間に積層されるのを回避しながら行なった。フィルムを次に、ライナー付き接着剤に対して、小さいハンドローラーを用いて転がした。積層は室温で行なった。

フィルムに対する感圧性接着剤塗布方法３（ＡＡ３）
ポリマーフィルムをコロナ処理することを、３０ワットの入力パワーで動作する手持ち型コロナ処理機を用いて行なった。手持ち型コロナ処理機（モデルＢＤ−２０ＡＣ）は、エレクトロテクニックプロダクツ社（Electro Technic Products Inc.）、イリノイ州、シカゴからであった、コロナ処理したポリマーフィルムとライナー除去した接着剤とを注意深く積層することを、気泡が接着剤とフィルムとの間に積層されるのを回避しながら行なった。フィルムを次に、ライナー付き接着剤に対して、小さいハンドローラーを用いて回転させた。積層は室温で行なった。

キャリア積層
積層方法１（Ｍ１）
キャリアブランクの両側をイソプロパノールで拭いた。示した裏面粘着式テープの好適なサイズ片を、積層対象のマスキングされた各ブランクに対して選択した。接着剤ライナーを取り除いて、示した裏面粘着式テープの接着剤側を鋼鉄ブランクに注意深くあてがうことを、鋼鉄とフィルムとの間に気泡が積層することを回避しながら行なった。フィルムを次に、鋼鉄ブランクに対して、ハンドローラーを用いて転がした。積層後、フィルムを、金属が存在しなかった鋼鉄部分領域から取り除くことを、かみそり刃又はエグザクトナイフを用いて行なった。キャリアを次に、金属シート上に配置して、両側をゆっくりと積層器を通して進ませることを、ロール圧力を１００ｐｓｉ（６９０ｋＰａ）に設定して、熱ロールを２００°Ｆ（９３℃）に設定して行なった。

積層方法２（Ｍ２）
キャリアブランクの両側をイソプロパノールで拭いた。示したプライマーの薄層を、ブラシを用いて、積層対象のキャリアの全表面上に塗布した。プライマーを少なくとも５分間乾燥させることを、た４４２ＤＬ接着剤マスクをキャリア歯、ワークホール、及びスラリー孔に施す前に行なった。裏面粘着式テープを適切な大きさに切断して、３Ｍブルーペインターテープ（Blue Painters Tape）（３Ｍ社より）で共につなぎ合わせた。マスキングされたキャリアを、平坦プラスチックシート又は金属プレート上に置いた。約２インチ（５．１ｃｍ）の剥離ライナーを、裏面粘着式テープの１つのエッジから取り除いた。裏面粘着式テープのエッジを、キャリアエッジの前方約１インチ（２．５ｃｍ）に置いた。プレート又はプラスチックシートを、ロール積層器（ショア５５Ａジュロメーター）上に配置した。ロール圧力は約１００ｐｓｉ（６９０ｋＰａ）であった。ロールドライブをゆっくりと回転させて、フィルムをプライム処理されたキャリアに積層した。マスクを、かみそり刃を用いて取り除いて、テープマスクのエッジに沿って切断した。キャリアをひっくり返して、手順を繰り返した。トップロールを２００°Ｆ（９３℃）まで加熱した。キャリアを金属シート上に配置して、キャリアを、両側で積層器を通してゆっくりと走らせた。

実施例２〜３０の調製
積層表面処理（ＳＴ１〜ＳＴ５）に対するキャリア表面調製、フィルムに対する感圧性接着剤塗布方法（ＡＡ１〜ＡＡ３）、及び積層方法（Ｍ１〜Ｍ２）を用いて、実施例２〜３０を調製した。これを表１（以下）に示す。

表１で用いた表面処理、コーティング、及びラミネート材の略語を表２（以下）に示す。

試験方法
９０°剥離接着試験
手順は概ね、ＡＳＴＭ Ｄ６８６２−０４「接着剤の９０度剥離耐性の標準試験法」に従った。違いは後述の通りである。

試料調製は以下のステップからなっていた。４インチ×６．５インチ（１０ｃｍ×１７ｃｍ）４３１ ＳＳ金属プレートをイソプロパノールで浄化した。３Ｍテーププライマー９４をＳＳ表面にニスブラシを用いて塗布して、５分間乾燥させた。試験対象の４インチ×４インチ（１０ｃｍ×１０ｃｍ）フィルム試料の感圧性接着剤側を、プライム処理された金属表面に積層した。フィルムの位置付けを、金属プレートの長さ上で金属表面（４インチ×４インチ（１０ｃｍ×１０ｃｍ）領域）の約半分を覆うように行なった。サンプルは、２インチ（５．１ｃｍ）だけ金属プレートの長さのエッジから突出していた。サンプルを０．２８０インチ（７．１１ｍｍ）ストリップとして調製した。

ＭＴＳ Ｑ １００引張試験装置（ＭＴＳシステムズ社（Systems Corp.）、ミネソタ州、エデンプレイリーより）を用いた。モデルＳＭＴ１−２５０Ｎ−１９２ロードセルを用いた（引張り１インチ（２．５ｃｍ）、速度２インチ（５．１ｃｍ）／分）。

サンプルを、１インチ（２．５ｃｍ）に対して９０度の角度で引き出して、結果を記録した。

剪断強度試験
せん断強度試験手順を用いて、積層フィルムサンプルに対する引張り強さデータを得る。手順は概ね、ＡＳＴＭ Ｄ６３８−１０「プラスチックの引張特性の標準試験方法」に従い、違いは後述の通りである。

試料調製は以下のステップからなっていた。４インチ×４インチ（１０ｃｍ×１０ｃｍ）４３１ ＳＳ金属プレートをイソプロパノールで浄化した。３Ｍテーププライマー９４を、ＳＳ表面にニスブラシを用いて塗布して、５分間乾燥させた。試験対象の４インチ×４インチ（１０ｃｍ×１０ｃｍ）フィルム試料の感圧性接着剤側を、プライム処理された金属表面に積層した。フィルムの位置付けを、金属プレートの長さ上で金属表面（４インチ×４インチ（１０ｃｍ×１０ｃｍ）領域）の０．５インチ（１．３ｃｍ）を覆うように行なった。サンプルは、３．５インチ（８．９ｃｍ）だけ、金属プレートの長さのエッジから突き出ていた。サンプルを０．５インチ（１．３ｃｍ）ストリップとして調製した。

ＭＴＳ Ｑ １００引張試験装置（ＭＴＳシステムズ社、ミネソタ州、エデンプレイリーより）を用いた。モデルＳＭＴ１−２５０Ｎ−１９２ロードセルを用いた（引張り１インチ（２．５ｃｍ）、速度２インチ／分（５．１ｃｍ／分））。サンプルを１８０度の対向角度で、破損するまで引き出して、結果を記録した。

テーバー摩耗試験
テーバー摩耗試験機（テーバーインダストリーズ、ニューヨーク州、バッファロー）を、６０℃において浸漬させた各積層又はスプレーされたサンプルに対して４インチ（１０ｃｍ）の円形ブランクを用いて動作させた。表面処理、コーティング、及びラミネート材の略語のリストを、試験前の２４時間リン酸緩衝液における表２（前述）に、見出すことができる。リン酸緩衝液は０．３４８ｐｂｗ Ｋ_２ＨＰＯ_４、０．０８７ｐｂｗ ＫＨ_２ＰＯ_４、及び９９．５６５ｐｂｗの脱イオン水（重量で）であった。。リン酸緩衝液のｐＨは７．３〜７．５であった。テーバー摩耗試験を、特に断りのない限り脱イオン水を用いて濡らした状態で動作させることを、炭化タングステンホイールＳ−３５を用いて、１ｋｇ重りの負荷をかけながら、１０分間又は示した時間、行なった。比較例１を、テーバー摩耗試験機試験に対する対照基準点として用いた。テーバー摩耗試験機の試験結果は、厚さ損失（マイクロメートル）又は重量損失（グラム）で示された。積層物フィルムが炭化タングステンホイールによって粗くされる状態から上がった場合、厚さ損失（マイクロメートル）は示されなかった。なぜならば、測定値は重量損失（グラム）ほど正確ではなかったからである。

アグレッシブキャリア接着試験
試験を４５歯キャリア（ＰＲホッフマン、ペンシルベニア州、カーライルより）を用いて実行した。スプレーコーティングされたか又は積層されたキャリアを、６０℃でリン酸緩衝液中に２４時間浸漬することを、試験前に行なった。リン酸緩衝液は０．３４８ｐｂｗ Ｋ_２ＨＰＯ_４、０．０８７ｐｂｗ ＫＨ_２ＰＯ_４、及び９９．５６５ｐｂｗの脱イオン水であった。リン酸緩衝液のｐＨは７．３〜７．５であった。

試験を、ピーターウォルターズ（Peter-Wolters）ＡＣ５００（ピーターウォルターズオブアメリカ（Peter-Woltersof America）、イリノイ州、デスプレーンズより）両面ラッピング機械を用いて実行した。ＴＤＴ６ＥＬを両面研磨機の底板上に取り付けることを、研磨剤が良好に接着されることを保証するゴムローラーを用いて行なった。

ＴＤＴ６ＥＬは以下のように調製した。片２６８ＸＡを４分の１ずつに切断した。２６８ＸＡウェッジを、重量が４００グラムのエポキシキャリアブランク上にあてがった。セグメントを、歯の方に向かう大曲率のエッジを伴って、キャリアの周りに均等間隔に配置した。ポンプを、１００ｍＬ／分の脱イオン水を内部開口部付近のＴＤＴ６ＥＬパッドまで送出するようにセットアップした。底部圧盤を６９ｒｐｍ（時計回り）で動作するように設定した。リング速度を１３ｒｐｍ（時計回り）に設定した。キャリアブランクを、ＴＤＴ６ＥＬ上に、２６８ＸＡウェッジ積層側を下に向けて配置して、ダイヤモンド研磨剤に接触させた。重り（７．３９７ｋｇ）をキャリアブランクの最上部に配置した。脱イオン水を出して、６０秒の調製サイクルを動作させた。重り及びキャリアブランクを次に、取り外した。ＴＤＴ６ＥＬパッドを水で洗い流して、脱水機にかけた。

サイドＡの試験を３分間及びサイドＢを１０分間
キャリアをチェックして、マスキングされた領域付近でのウレタンフラッシュの有無を調べ、フラッシュを取り除いた。キャリアのサイドＡをＴＤＴ６ＥＬ研磨剤上に配置した。重量２０．３６ｋｇ（４４．７８ポンド）を、キャリアの最上部で一様に分散させた。キャリアと直接接触している重りは、キャリアと同じ寸法であった。第１の重りをチェックして表面上の高スポット及びゴミの有無を調べ、試験中にキャリア上に高圧力の領域が生じるのを回避した。重量及び厚さ測定値をキャリアから取ることを、試験を開始する前に行なった。ポンプを、１００ｍｌ／分のｐＨ ７．４緩衝液（前述の浸漬液と同じ）を内部開口部の付近のＴＤＴ６ＥＬパッドまで送出するように設定した。底部圧盤を６９ｒｐｍ（時計回り）で動作するように設定した。リング速度を１３ｒｐｍ（時計回り）に設定した。ｐＨ ７．４の緩衝剤を出して、底部圧盤及びリングを作動させた。緩衝液は一度だけ使用し、再利用はしなかった。試験を３分間行なった。重り及びキャリアを取り外して、キャリアを脱イオン水ですすいだ。キャリアを乾燥させて、重量及び厚さ測定値をキャリアから、試験後に取った。

重量及び厚さ測定値をキャリアから、試験サイドＢを試験する前に取った。キャリアのサイドＢをＴＤＴ６ＥＬ研磨剤上に配置した。２０．３５５ｇ（４４．７８ポンド）の重量をキャリアの最上部で一様に分散させた。キャリアと直接接触する重りはキャリアと同じ寸法であった。第１の重りをチェックして表面上の高スポット及びゴミの有無を調べ、試験中にキャリア上に高圧力の領域が生じるのを回避した。ポンプを、１００ｍｌ／分のｐＨ ７．４緩衝液（前述の浸漬液と同じ）を内部開口部の付近のＴＤＴ６ＥＬパッドまで送出するように設定した。底部圧盤を６９ｒｐｍ（時計回り）で動作するように設定した。リング速度を１３ｒｐｍ（時計回り）に設定した。ｐＨ ７．４緩衝剤を出して、底部圧盤及びリングを動作させた。緩衝液を一度だけ用いて、再利用しなかった。試験を１０分間行なった。重り及びキャリアを取り外して、キャリアを脱イオン水ですすいだ。キャリアを乾燥させて、重量及び厚さ測定値をキャリアから、試験後に取った。

試験後、試験ブランクを観察して層間剥離の有無を調べ、キャリアサイド当たり等級０〜５で定格化した。これを表３（以下）に示す。

結果
表４（以下）にテーバー摩耗試験厚さ損失結果を示す。表５に、積層されたキャリアブランクに対する９０°剥離接着試験の結果を示す。表６に、積層されたキャリアブランクのせん断接着強度試験の結果を示す。

またアグレッシブキャリア接着試験手順も、ｐＨ ７．４のリン酸緩衝液中に２４時間浸漬した後に行なった。Ａ４３１ＳＳキャリアブランクをすべてのサンプルに対して用いた。表７及び８（以下）に結果を示す。

１００ｍｍシリコンウェハー研磨レート／ＴＤＴ６ＥＬパッド摩耗レート／積層された４５Ｔキャリア摩耗レート評価
５つのキャリアを、ＳＴ２及びＬ１を用いて、実施例３に記載したように調製した。５つのキャリアを用いて、積層したＬ１フィルムが研磨レートに悪影響を与えたか否かを判定することを、シリコンウェハーの研磨を、モデルＰＷ ＡＣ ５００両面ラッピング機械（ピーターウォルターズ）、ドイツ、レンツブルクより）上で、ＴＤＴ６ＥＬ研磨剤を用いて行なう間に実施した。シリコンウェハーからの材料研磨レートを試験中にモニタして、摩耗レートの安定性及び平均摩耗レートを評価した。各セットの最後の測定値からの全体的なＴＤＴ６ＥＬ磨損レート、及び全体的なキャリア摩耗レートを、各セットの終わりに示した。表９（以下）に結果を示す。ここで、「ｃｗ」は時計回りを意味し、「ｃｃｗ」は反時計回りを意味する。

結果によれば、セット１に対する平均のシリコンウェハー研磨レートは、新しい粗くラッピングされたウェハーを用いた場合に５．９±０．５μｍ／分、使用済みウェハーを用いた場合に４．９±０．４μｍ／分で、どちらも、１４ｐｓｉ（９６ｋＰａ）、５０ｒｐｍ、２００ｍＬ／分脱イオン水であり、またセット２に対する平均のシリコンウェハー研磨レートは、新しい粗くラッピングされたウェハーを用いた場合に１３．０±１．０μｍ／分、使用済みウェハーを用いた場合に１０．０±０．６μｍ／分で、どちらも、１４ｐｓｉ（９６ｋＰａ）、９６ｒｐｍ、５００ｍＬ／分脱イオン水である。これらの値は、使用した研磨条件の下での各ウェハーセットに対する安定した摩耗レートを示す。

セット１に対する平均のＴＤＴ６ＥＬ ６マイクロメートルＥＬパッド摩耗レートは、０．０６７μｍ／分であった。１２０分間間隔に渡るセット１に対する平均のキャリア摩耗レートは、０．０５９μｍ／分であった。セット２に対する平均のＴＤＴ６ＥＬ ６マイクロメートルＥＬパッド摩耗レートは、０．１７４μｍ／分であった。１１５分間間隔に渡るセット２に対する平均のキャリア摩耗レートは、０．０６０μｍ／分であった。キャリア摩耗レートは、セット１及びセット２の研磨条件の下で安定していた。

平均のシリコンウェハー研磨レート及び平均のＴＤＴ６ＥＬ ６マイクロメートルＥＬパッド摩耗レートがセット１からセット２へと増加する原因は、セット１における５０ｒｐｍからセット２における９６ｒｐｍへと増加したことである。

種々のキャリア処理に対する摩擦係数
摩擦係数（ＣｏＦｓ）を水平面方法を用いて測定した。この方法では、単一材料のスレッドをサンプルに渡って一定速度で引き出す。７つのサンプルを試験し、ＣｏＦｓの計算を、耐摩耗性の決定を助けるために行なった。試験を、１５．８５ｍｍ直径の円形の鋼鉄スレッド、研磨した２２０グリット、８０ｇの重りを用いて行なった。静的なＣｏＦｓによって、静止摩擦力（スティックスリップ）を最小にする材料の能力が評価される場合があり、一方で、動力学的なＣｏＦｓによって、２つのボディ間でのせん断運動との動的な接触における摩耗を予測することが助けられる場合がある。

スプレーコーティングされたサンプルＣＥ１が示すＣｏＦｓ（静的０．４９、動力学的０．３３）は、サンプル３（ポリエーテルエーテルケトン、静的０．３６、動力学的０．２４）よりも高い。これを表１０（以下）に示す。表１０（以下）に摩擦係数測定の結果を示す。

実施例３１〜５８の調製
積層表面処理（ＳＴ１〜ＳＴ５）に対するキャリア表面調製、フィルムに対する感圧性接着剤塗布方法（ＡＡ１〜ＡＡ３）、及び積層方法（Ｍ１〜Ｍ２）を用いて実施例３１〜５８を調製した。これを表１１（以下）に示す。

結果
表１２（以下）に、テーバー摩耗試験厚さ損失結果を示す。実施例４６、４８、及び５５はすべて、ＣＥ１よりも小さい表面摩耗を示している。

表１３に、積層されたＡ４３１ＳＳキャリアブランクの９０°剥離接着試験の結果を示す。表１４に、積層されたＡ４３１ＳＳキャリアブランクのせん断強度試験の結果を示す。

アグレッシブキャリア接着試験を、ｐＨ ７．４のリン酸緩衝液中に２４時間浸漬した後に行なった。Ａ４３１ＳＳキャリアブランクをすべてのサンプルに対して用いた。表１５及び１６に結果を示す。

１００ｍｍシリコンウェハー研磨レート／ＴＤＴ６ＥＬ ６マイクロメートルＥＬパッド摩耗レート／積層された４５Ｔキャリア摩耗レート評価
５つのキャリアを、ＳＴ２及びＸ１を用いて、実施例４２に記載したように調製した。５つのキャリアを用いて、積層したＸ１フィルムが研磨レートに悪影響を与えたか否かを判定することを、シリコンウェハーの研磨を、ＰＷ ＡＣ ５００両面ラッピング機械（ピーターウォルターズ、ドイツ、レンツブルクより）上で、ＴＤＴ６ＥＬ研磨剤を用いて行なう間に実施した。シリコンウェハーからの材料研磨レートを試験中にモニタして、摩耗レートの安定性及び平均摩耗レートを評価した。各セットの最後の測定値からの全体的なＴＤＴ６ＥＬ摩耗レート、及び全体的なキャリア摩耗レートを各セットの終わりに示した。表１７（以下）に結果を示す。ここで、「ｃｗ」は時計回りを意味し、「ｃｃｗ」は反時計回りを意味する。

結果によれば、セット１に対する平均のシリコンウェハー研磨レートは、１４ｐｓｉ（９６ｋＰａ）、９６ｒｐｍ、５００ｍＬ／分脱イオン水において実行したときに７．９±０．６μｍ／分であり、またセット２に対する平均のシリコンウェハー研磨レートは、１４ｐｓｉ（９６ｋＰａ）、６０ｒｐｍ、５００ｍＬ／分脱イオン水において実行したときに５．４±０．７μｍ／分である。これらの値は、使用した研磨条件の下で各ウェハーセットに対する安定した摩耗レートを示している。

セット１の場合、平均のＴＤＴ６ＥＬ摩耗レートは０．０７５マイクロメートル／分であり、平均のキャリア摩耗レートは０．０８３マイクロメートル／分であった。セット２に対する平均のＴＤＴ６ＥＬ ６マイクロメートルＥＬパッド摩耗レートは、０．１８０マイクロメートル／分であった。１１５分間間隔に渡るセット２に対する平均のキャリア摩耗レートは、０．０１８０マイクロメートル／分であった。平均のシリコンウェハー研磨レートがセット１からセット２へと減少した原因は、セット１における９６ｒｐｍからセット２における６０ｒｐｍへと減少したことによる。

アグレッシブキャリア接着試験結果を表１８に、例えば、実施例４２に対して示す。試験結果は、試験キャリア表面上にないときの継ぎ目及び除去フィルムの存在に対するＸ１積層体の安定性を実証している。両方の実施例ともパッシングレーティングは５であった。

アグレッシブキャリア接着試験結果を、表１９（以下）に示す。試験結果によって、６０℃における緩衝剤浸漬液、６０℃における乾燥オーブン、及び後処理なしの処理条件下での実施例４２の安定性が実証されている。

表１９は、実施例４２（３つのキャリアから６サイド）の評価、すべて等級５を示した。

種々のキャリア処理に対する摩擦係数
摩擦係数（ＣｏＦｓ）を水平面方法を用いて測定した。この方法では、単一材料のスレッドをサンプルに渡って一定速度で引き出す。７つのサンプルを試験して、ＣｏＦｓの計算を、耐摩耗性の決定を助けるために行なった。試験を、１５．８５ｍｍ直径の円形の鋼鉄スレッド、研磨した２２０グリット、及び８０ｇの重りを用いて行なった。静的なＣｏＦｓによって、静止摩擦力（スティックスリップ）を最小にする材料の能力が評価される場合があり、一方で、動力学的なＣｏＦｓによって、２つのボディ間でのせん断運動との動的な接触における摩耗を予測することが助けられる場合がある。

スプレーコーティングされたサンプルＣＥ１は、表２２における他の実施例よりも高いＣｏＦｓ（静的０．４９、動力学的０．３３）を示した。実施例３１、３２、及び３３は、最も低いＣｏＦｓである静的０．２８、０．２７、及び０．２８と動力学的０．２１、０．２１、及び０．２１とを示した。

表２０（以下）に静的及び動力学的ＣｏＦｓを、実施例３１〜３３及びＣＥ１に対して示す。

ポリマーフィルムに対する破損までの仕事エネルギー
破損までの仕事エネルギーを、種々のポリマーフィルムを伴うキャリアに対して測定することを、概ね、ＡＳＴＭ Ｄ６３８−１０「プラスチックの引張特性の標準試験方法」に前述の変更を加えたものを用いることに従って、行なった。サンプル標点距離として１インチ（２５ｍｍ）、試料幅として１インチ（２５ｍｍ）を用いた。クロスヘッドスピードは、４０インチ／分（１００ｃｍ／分、及び２００Ｎ ＭＴＳロードセルであった。結果を表２１（下記）に記録する。

本明細書において引用した特許及び刊行物はすべて、それらの全容を本明細書に援用するものである。本明細書に示すすべての実施例は、特に断らない限りは非限定的なものとみなされるべきものである。当業者であれば、本開示の範囲及び趣旨から逸脱することなく本開示の様々な改変及び変更を行うことが可能であり、また、本開示は上記に記載した例示的な実施形態に不要に限定されるべきではない点は理解されるべきである。

Claims (18)

1. 第１及び第２の対向する主表面と、第１の主表面から第２の主表面まで延びる少なくとも１つの開口部と、を有するベースと、
   前記ベースの前記第１の主表面上に配置された第１の摩耗層であって、
   前記ベースに固定された第１の外部ポリマー層であって、第１の露出した主表面を有し、ポリエーテルエーテルケトン又は超高分子量ポリエチレンのうちの少なくとも１つを含む第１の外部ポリマー層と、
   第１の外部ポリマー層とベースとの間に配置された第１の接着剤層と、を備える第１の摩耗層と、を備える、ラッピングキャリア。
2. 前記第１の外部ポリマー層はポリエーテルエーテルケトンを含む、請求項１に記載のラッピングキャリア。
3. 前記第１の外部ポリマー層は超高分子量ポリエチレンを含む、請求項１に記載のラッピングキャリア。
4. 前記第１の接着剤層と前記ベースの前記第１の主表面との間に配置された第１のベース接着促進層であって、プラズマ処理、ポリマープライマー、シランカップリング剤、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される第１のベース接着促進層を更に備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載のラッピングキャリア。
5. 前記第１の接着剤層と前記第１の外部ポリマー層との間に配置された第１のポリマー接着促進層であって、プラズマ処理、ポリマープライマー、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される第１のポリマー接着促進層を更に備える、請求項１〜４のいずれか一項に記載のラッピングキャリア。
6. 前記第１の接着剤層は感圧性接着剤を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載のラッピングキャリア。
7. 前記ベースの前記第２の主表面上に配置された第２の摩耗層であって、
   前記ベースに固定された第２の外部ポリマー層であって、第２の露出した主表面を有し、ポリエーテルエーテルケトン又は超高分子量ポリエチレンのうちの少なくとも１つを含む第２の外部ポリマー層と、
   前記第１の外部ポリマー層と前記ベースとの間に配置された第２の接着剤層と、を備える第２の摩耗層を更に備える、請求項１〜６のいずれか一項に記載のラッピングキャリア。
8. 前記第２の外部ポリマー層はポリエーテルエーテルケトンを含む、請求項７に記載のラッピングキャリア。
9. 前記第２の外部ポリマー層は超高分子量ポリエチレンを含む、請求項７に記載のラッピングキャリア。
10. 前記第２の接着剤層と前記ベースの前記第２の主表面との間に配置された第２のベース接着促進層であって、プラズマ処理、ポリマープライマー、シランカップリング剤、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される第２のベース接着促進層を更に備える、請求項７〜９のいずれか一項に記載のラッピングキャリア。
11. 前記第２の接着剤層と前記第２の外部ポリマー層との間に配置された第２のポリマー接着促進層であって、プラズマ処理、ポリマープライマー、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される第２のポリマー接着促進層を更に備える、請求項７〜１０のいずれか一項に記載のラッピングキャリア。
12. 前記第２の接着剤層は感圧性接着剤を含む、請求項７〜１１のいずれか一項に記載のラッピングキャリア。
13. 前記ベースは鋼鉄を含む、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のラッピングキャリア。
14. 前記ラッピングキャリアは最大厚さが９７５マイクロメートル未満である、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のラッピングキャリア。
15. ワークピースを、請求項１〜１４のいずれかに記載のラッピングキャリアの前記少なくとも１つの開口部内に配置することと、
    前記ラッピングキャリアを、少なくとも１つのラッピング表面を有するラッピング機械内に配置することと、
    前記ワークピースと前記少なくとも１つのラッピング表面との間で相対運動を与えることによって、前記ワークピースを摩耗させることと、を含む、ラッピング方法。
16. 作動流体を、
    前記ワークピースと前記少なくとも１つのラッピング表面との間の界面に設けることを更に含む、請求項１５に記載の方法。
17. 前記作動流体は水を含む、請求項１６に記載の方法。
18. 前記少なくとも１つのラッピング表面は、
    三次元の、テクスチャード加工された、固定研磨物品を備える、請求項１５〜１７のいずれか一項に記載の方法。

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