JP5450622B2 - Polishing pad with a floating element, method for producing and using the same - Google Patents

Polishing pad with a floating element, method for producing and using the same Download PDF

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Description

(関連出願の相互参照)
本願は、2008年7月18日に出願された米国仮特許出願第61/081,891号の利益を主張し、その開示全体を参照により本願明細書に組み入れる。
(Cross-reference of related applications)
This application claims the benefit of US Provisional Patent Application No. 61 / 081,891, filed July 18, 2008, the entire disclosure of which is incorporated herein by reference.

本開示は、浮遊研磨要素を有する研磨パッド、及び、そのような研磨パッドの製造方法に関すると共に、研磨プロセス、例えば、化学的機械的平坦化プロセスにおける、そのような研磨パッドの使用方法に関する。   The present disclosure relates to a polishing pad having a floating polishing element, a method for manufacturing such a polishing pad, and a method for using such a polishing pad in a polishing process, such as a chemical mechanical planarization process.

シリコンウェーハは、上を覆う材料層および素子構造を形成するために、半導体素子および集積回路の製造中に、一連の成膜工程およびエッチング工程によって繰返し処理される。化学的機械的平坦化(chemical mechanical planarization:CMP)として公知の研磨技術は、(ディッシングとして知られている)スクラッチや窪みのない、そのウェーハ全面で高い均一性を有する滑らかなウェーハ表面を得る目的で、成膜工程およびエッチング工程の後で残っている(バンプ、不均一な隆起の領域、溝およびトレンチ等の)表面の凹凸を除去するのに用いることができる。   Silicon wafers are iteratively processed through a series of deposition and etching steps during the fabrication of semiconductor devices and integrated circuits to form overlying material layers and device structures. A polishing technique known as chemical mechanical planarization (CMP) is the goal of obtaining a smooth wafer surface with high uniformity across the wafer without scratches or depressions (known as dishing). Thus, it can be used to remove surface irregularities (such as bumps, non-uniform raised regions, grooves and trenches) remaining after the film formation and etching steps.

典型的なCMP研磨プロセスにおいて、ウェーハ等の基板は、典型的には、水中の砥粒からなるスラリーである加工液および/またはエッチング作用の存在下で、研磨パッドに対して押付けられ、および相対的に動かされる。研磨スラリーとの使用のための様々なCMP研磨パッド、例えば、米国特許第5,257,478号明細書、第5,921,855号明細書、第6,126,532号明細書、第6,899,598(B2)号明細書および第7,267,610号明細書が開示されている。米国特許第6,908,366(B2)号明細書によって例示されているような固定されている研磨剤ポリシングパッドが公知であり、この場合、研磨砥粒は、多くの場合、そのパッド表面から伸びる細密に成形された複合研磨剤の形態をとって、そのパッドの表面に、概して、固定されている。最近では、圧縮性の下地層から伸び、およびガイドプレートによってその下地層に取付けられている非常に多くの研磨要素を有する研磨パッドが、国際公開第WO/2006057714号パンフレットに記載されていた。幅広い種類の研磨パッドが公知であり、および使用されているが、当業界は、特に、より大きなダイ口径が使用される、または、より高いレベルのウェーハ表面平坦性および研磨均一性が要求されるCMPプロセスにおけるCMPのための新規のおよび改良された研磨パッドを得ようと努力し続けている。   In a typical CMP polishing process, a substrate, such as a wafer, is typically pressed against and relative to a polishing pad in the presence of a working fluid that is a slurry of abrasive grains in water and / or an etching action. Moved. Various CMP polishing pads for use with polishing slurries, such as US Pat. Nos. 5,257,478, 5,921,855, 6,126,532, 6 , 899, 598 (B2) specification and 7,267,610 specification are disclosed. A fixed abrasive polishing pad, as illustrated by US Pat. No. 6,908,366 (B2), is known, in which case abrasive grains often come from the pad surface. It is generally fixed to the surface of the pad in the form of a stretched finely shaped composite abrasive. Recently, a polishing pad having a very large number of polishing elements extending from a compressible underlayer and attached to the underlayer by a guide plate has been described in WO / 2006605714. Although a wide variety of polishing pads are known and used, the industry in particular requires a larger die aperture or requires a higher level of wafer surface flatness and polishing uniformity. There is a continuing effort to obtain new and improved polishing pads for CMP in the CMP process.

米国特許第5,257,478号明細書US Pat. No. 5,257,478 米国特許第5,921,855号明細書US Pat. No. 5,921,855 米国特許第6,126,532号明細書US Pat. No. 6,126,532 米国特許第6,899,598(B2)号明細書US Pat. No. 6,899,598 (B2) specification 米国特許第7,267,610号明細書US Pat. No. 7,267,610 米国特許第6,908,366(B2)号明細書US Pat. No. 6,908,366 (B2) 国際公開第WO/2006/057714号パンフレットInternational Publication No. WO / 2006/057714 Pamphlet 国際公開第WO/2006/055720号パンフレットInternational Publication No. WO / 2006/055720 Pamphlet 米国特許第6,238,592(B1)号明細書US Pat. No. 6,238,592 (B1) specification 米国特許第6,491,843(B1)号明細書US Pat. No. 6,491,843 (B1) 国際公開第WO/2002/33736号パンフレットInternational Publication No. WO / 2002/33736 Pamphlet

一つの例示的な実施形態において、本開示は、複数の研磨要素を具備する研磨パッドであって、その各研磨要素は、他の1つ以上の研磨要素に対する、その研磨要素の横方向の動きを制限するように支持層に結合されているが、その研磨要素の研磨面に垂直な軸には移動可能なままである研磨パッドについて説明する。いくつかの例示的な実施形態において、その研磨パッドは、その支持層に熱結合される。いくつかの例示的な実施形態において、その研磨要素の少なくとも一部は、多孔質研磨要素を具備し、および追加的な実施形態においては、各多孔質研磨要素の少なくとも表面は、複数の細孔を具備する。   In one exemplary embodiment, the present disclosure is a polishing pad comprising a plurality of polishing elements, each polishing element having lateral movement of the polishing element relative to one or more other polishing elements. A polishing pad is described that is bonded to the support layer to limit the movement but remains movable on an axis perpendicular to the polishing surface of the polishing element. In some exemplary embodiments, the polishing pad is thermally bonded to the support layer. In some exemplary embodiments, at least a portion of the polishing element comprises a porous polishing element, and in additional embodiments, at least the surface of each porous polishing element has a plurality of pores. It comprises.

多孔質研磨要素のいくつかの具体的な実施形態において、その細孔は、その多孔質研磨要素全体の実質的に全面に分布させることができる。多孔質研磨要素の他の具体的な実施形態において、その細孔は、実質的にその要素の研磨面に分布させることができる。いくつかの例示的な実施形態において、実質的に、その要素の研磨面に分布された細孔は、円筒形、三角形、矩形、台形、半球およびこれらの組合せからなる群から選択された断面形状を有する複数の溝を具備する。   In some specific embodiments of the porous abrasive element, the pores can be distributed substantially throughout the entire porous abrasive element. In other specific embodiments of the porous polishing element, the pores can be distributed substantially on the polishing surface of the element. In some exemplary embodiments, the pores substantially distributed on the polishing surface of the element have a cross-sectional shape selected from the group consisting of cylindrical, triangular, rectangular, trapezoidal, hemispherical and combinations thereof. A plurality of grooves having

別の例示的な実施形態において、本開示は、第1の主面と、その第1の主面とは反対側の第2の主面とを有する支持層と、その支持層の第1の主面に取付けられた複数の研磨要素とを具備する研磨パッドであって、その研磨要素は、その第1の主面に実質的に垂直な第1の方向に沿って、その支持層の第1の主面から伸びる研磨パッドについて説明する。いくつかの例示的な実施形態において、その研磨要素は、その支持層に熱結合される。いくつかの例示的な実施形態において、その研磨要素の少なくとも一部は、多孔質研磨要素を具備し、および追加的な実施形態においては、各多孔質研磨要素の少なくとも表面は、複数の細孔を具備する。   In another exemplary embodiment, the present disclosure provides a support layer having a first major surface and a second major surface opposite to the first major surface, and a first of the support layers. A polishing pad comprising a plurality of polishing elements attached to the major surface, wherein the polishing element has a first direction of the support layer along a first direction substantially perpendicular to the first major surface. A polishing pad extending from the main surface of 1 will be described. In some exemplary embodiments, the polishing element is thermally bonded to the support layer. In some exemplary embodiments, at least a portion of the polishing element comprises a porous polishing element, and in additional embodiments, at least the surface of each porous polishing element has a plurality of pores. It comprises.

多孔質研磨要素のいくつかの具体的な実施形態において、その細孔は、多孔質研磨要素全体の実質的に全面に分布させることができる。他の具体的な実施形態において、その細孔は、その要素の研磨面に実質的に分布させることができる。いくつかの例示的な実施形態において、実質的に、その要素の研磨面に分布されたその細孔は、円筒形、三角形、矩形、台形、半球およびこれらの組合せからなる群から選択された断面形状を有する複数の溝を具備する。   In some specific embodiments of the porous abrasive element, the pores can be distributed substantially throughout the entire porous abrasive element. In other specific embodiments, the pores can be substantially distributed on the polishing surface of the element. In some exemplary embodiments, the pores substantially distributed on the polishing surface of the element are cross-sections selected from the group consisting of cylindrical, triangular, rectangular, trapezoidal, hemispherical, and combinations thereof. A plurality of grooves having a shape are provided.

さらに例示的な実施形態においては、研磨パッドを製造する方法が提供され、その方法は、複数の研磨要素を形成することと、その研磨要素を支持層に結合することとを具備する。その研磨要素をその支持層に結合することは、熱結合、化学線放射結合、接着結合およびこれらの組合せを含む。   In a further exemplary embodiment, a method of manufacturing a polishing pad is provided, the method comprising forming a plurality of polishing elements and bonding the polishing elements to a support layer. Bonding the abrasive element to the support layer includes thermal bonding, actinic radiation bonding, adhesive bonding, and combinations thereof.

いくつかの例示的な実施形態において、その方法は、その研磨要素をその支持層に結合する前に、その複数の研磨要素をパターン状に配列することをさらに具備する。いくつかの例示的な実施形態において、その複数の研磨要素をパターン状に配列することは、その研磨要素をテンプレート状に配列すること、その研磨要素をその支持層上に配列すること、およびこれらの組合せを含む。いくつかの実施形態において、その研磨要素の少なくとも一部は、多孔質研磨要素を具備する。いくつかの追加的な実施形態においては、その研磨要素の少なくとも一部は、実質的に非多孔質の研磨要素を具備する。   In some exemplary embodiments, the method further comprises arranging the plurality of polishing elements in a pattern prior to bonding the polishing elements to the support layer. In some exemplary embodiments, arranging the plurality of polishing elements in a pattern includes arranging the polishing elements in a template, arranging the polishing elements on the support layer, and Including a combination of In some embodiments, at least a portion of the polishing element comprises a porous polishing element. In some additional embodiments, at least a portion of the polishing element comprises a substantially non-porous polishing element.

いくつかの具体的な例示的実施形態において、その方法は、ガス飽和ポリマー溶解物の射出成形、反応時にガスを放出してポリマーを生成する反応混合物の射出成形、超臨界ガス中にポリマーを溶解させた混合物の射出成形、溶媒中に相溶不可能なポリマーの混合物の射出成形、熱可塑性ポリマー中に分散された多孔質の熱硬化性微粒子の射出成形およびこれらの組合せによって、多孔質研磨要素を形成することを含む。   In some specific exemplary embodiments, the method includes injection molding of a gas saturated polymer melt, injection molding of a reaction mixture that releases gas during the reaction to produce a polymer, and dissolving the polymer in a supercritical gas. Porous abrasive elements by injection molding of the resulting mixture, injection molding of a mixture of polymers incompatible in the solvent, injection molding of porous thermosetting microparticles dispersed in the thermoplastic polymer, and combinations thereof Forming.

追加的な例示的実施形態において、本開示は、上述したような研磨パッドを研磨プロセスで用いる方法に注力し、その方法は、基板の表面を、支持層に熱結合された複数の研磨要素を具備する研磨パッドの研磨面に接触させることと、その研磨パッドをその基板に対して相対移動させて、その基板の表面を摩耗させることとを具備する。いくつかの例示的な実施形態において、その研磨要素の少なくとも一部は、多孔質研磨要素を具備し、およびいくつかの実施形態においては、各多孔質研磨要素の少なくとも表面は、複数の細孔を具備する。他の例示的な実施形態において、加工液は、その研磨パッド面と、その基板表面との間の境界に供給することができる。   In additional exemplary embodiments, the present disclosure focuses on a method of using a polishing pad as described above in a polishing process that includes a plurality of polishing elements thermally bonded to a surface of a substrate and a support layer. Contacting the polishing surface of the polishing pad provided, and moving the polishing pad relative to the substrate to wear the surface of the substrate. In some exemplary embodiments, at least a portion of the polishing element comprises a porous polishing element, and in some embodiments, at least the surface of each porous polishing element has a plurality of pores. It comprises. In other exemplary embodiments, the working fluid can be supplied to the boundary between the polishing pad surface and the substrate surface.

本開示による多孔質研磨要素を有する研磨パッドの例示的な実施形態は、様々な研磨用途での使用を可能にする様々な特徴および特性を有する。現時点で好適ないくつかの実施形態において、本開示の研磨パッドは、集積回路および半導体素子を製造する際に使用されるウェーハの化学的機械的平坦化(CMP)に特に良好に適している可能性がある。いくつかの例示的な実施形態において、本開示に記載されている研磨パッドは、以下の効果のうちのいくつかまたは全てを実現できる。   Exemplary embodiments of a polishing pad having a porous polishing element according to the present disclosure have various features and characteristics that allow for use in various polishing applications. In some currently preferred embodiments, the polishing pads of the present disclosure may be particularly well suited for chemical mechanical planarization (CMP) of wafers used in the manufacture of integrated circuits and semiconductor devices. There is sex. In some exemplary embodiments, the polishing pad described in this disclosure can achieve some or all of the following effects.

例えば、いくつかの例示的な実施形態において、本開示による研磨パッドは、CMPプロセスで使用される加工液を、そのパッドの研磨面と、研磨されるその基板の表面との間の境界で良好に保持するように機能し、それにより、増大するポリシングにおける加工液の有効性を向上することができる。他の例示的な実施形態において、本開示による研磨パッドは、研磨中に、ウェーハ表面のディッシングおよび/またはエッジエロージョンを低減するかまたはなくすことができる。   For example, in some exemplary embodiments, a polishing pad according to the present disclosure provides a working fluid used in a CMP process at the boundary between the polishing surface of the pad and the surface of the substrate being polished. It is possible to improve the effectiveness of the working fluid in increasing polishing. In other exemplary embodiments, a polishing pad according to the present disclosure can reduce or eliminate dishing and / or edge erosion of the wafer surface during polishing.

本開示による多孔質要素を有する研磨パッドの使用は、高いチップ歩留まりを維持するための所要程度の表面均一性を維持しながらの、より大きな口径のウェーハを処理すること、そのウェーハ表面の研磨均一性を維持するために、そのパッド面の調整が必要になる前に、より多くのウェーハを処理すること、または、プロセス時間およびパッドコンディショナの摩耗を低減することを可能にすることができる。いくつかの実施形態において、多孔質研磨要素を有するCMPパッドは、溝等の表面性状を有する従来のCMPパッドの利益および効果を提供することもできるが、より低コストでより再生可能な方法で製造することができる。追加的な実施形態においては、その研磨要素の、その支持層への結合は、ガイドプレートを用いて、その要素をその支持層に取付ける必要性をなくすことができる。   The use of a polishing pad with a porous element according to the present disclosure allows the processing of larger diameter wafers while maintaining the required degree of surface uniformity to maintain a high chip yield, and a uniform polishing of the wafer surface. In order to maintain performance, it may be possible to process more wafers or reduce process time and pad conditioner wear before the pad surface needs to be adjusted. In some embodiments, a CMP pad with a porous polishing element can provide the benefits and effects of a conventional CMP pad with surface features such as grooves, but in a less costly and more reproducible manner. Can be manufactured. In additional embodiments, the bonding of the polishing element to the support layer can eliminate the need to use a guide plate to attach the element to the support layer.

ここまで、本開示の例示的な実施形態の様々な観点および効果を要約してきた。上記の概要は、例示した各実施形態、または、本発明の例示的ないくつかの実施形態の全ての実施を説明しようとするものではない。以下に続く図面および詳細な説明は、本願明細書に開示されている原理を用いて、いくつかの好適な実施形態をより具体的に例示する。   Thus far, various aspects and advantages of exemplary embodiments of the present disclosure have been summarized. The above summary is not intended to describe each illustrated embodiment or every implementation of some exemplary embodiments of the invention. The following drawings and detailed description illustrate some preferred embodiments more specifically using the principles disclosed herein.

本開示の例示的な実施形態を、添付図面を参照してさらに説明する。   Exemplary embodiments of the present disclosure will be further described with reference to the accompanying drawings.

本開示の一つの例示的な実施形態による、支持層に結合された浮遊研磨要素を有する研磨パッドの側面図である。1 is a side view of a polishing pad having a floating polishing element coupled to a support layer, according to one exemplary embodiment of the present disclosure. FIG. 本開示の別々の例示的な実施形態による、支持層に結合された浮遊研磨要素を有し、およびガイドプレートを含む研磨パッドの側面図である。FIG. 3 is a side view of a polishing pad having a floating polishing element coupled to a support layer and including a guide plate, according to another exemplary embodiment of the present disclosure. 本開示の一つの例示的な実施形態による、研磨パッドを製造する際に有用なパターンで配列された研磨要素を有するテンプレートの斜視図である。1 is a perspective view of a template having polishing elements arranged in a pattern useful in manufacturing a polishing pad, according to one exemplary embodiment of the present disclosure. FIG. 本開示の一つの例示的な実施形態による、研磨パッドを製造する際に有用なパターンで配列された研磨要素を有するテンプレートの平面図である。1 is a plan view of a template having polishing elements arranged in a pattern useful in manufacturing a polishing pad, according to one exemplary embodiment of the present disclosure. FIG. 本開示の別の例示的な実施形態による、多孔質の研磨面を有する多孔質研磨要素の斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of a porous polishing element having a porous polishing surface according to another exemplary embodiment of the present disclosure. 本開示の例示的な実施形態による、非常に多くの研磨要素を支持層に結合するための方法において有用な例示的な結合装置の側面図である。1 is a side view of an exemplary coupling device useful in a method for bonding a large number of abrasive elements to a support layer, according to an exemplary embodiment of the present disclosure. FIG. 本開示の追加的な例示的実施形態による、研磨要素を支持層に結合する前に、非常に多くの研磨要素をパターン状に配列するのに有用なテンプレートと、パターン状に配列された非常に多くの結合済み研磨要素を有する、結果として生じる支持層とを示す画像である。In accordance with additional exemplary embodiments of the present disclosure, a template useful for arranging a large number of polishing elements in a pattern prior to bonding the polishing elements to a support layer and a highly arranged pattern FIG. 2 is an image showing a resulting support layer having a number of bonded abrasive elements. 図6の実施形態による、パターンで配列された非常に多くの結合済み研磨要素を有する、結果として生じる支持層の画像である。FIG. 7 is an image of the resulting support layer having a large number of bonded abrasive elements arranged in a pattern according to the embodiment of FIG. 本開示のまた別の例示的な実施形態による研磨パッドであって、図7の実施形態による、その支持層に結合された非常に多くの浮遊研磨要素を具備し、その支持層は、可撓性の下地層に付着されている、研磨パッド、の画像である。A polishing pad according to yet another exemplary embodiment of the present disclosure, comprising a large number of floating abrasive elements coupled to the support layer according to the embodiment of FIG. It is the image of the polishing pad adhering to the property base layer.

図面における類似の参照数字は、同様の要素を示す。本願明細書における図面は、寸法通りには描かれてはおらず、および図面において、その研磨パッドの構成要素は、選択された形状構成を強調するようなサイズになっている。   Like reference numerals in the drawings indicate like elements. The drawings herein are not drawn to scale, and in the drawings, the components of the polishing pad are sized to emphasize selected features.

ウェーハポリシングのための典型的なCMPスラリープロセスにおいて、特有のトポグラフィーを処理するウェーハは、研磨パッドと、砥粒および研磨剤を含有する研磨液とに接触せしめられる。その研磨パッドが可撓性である場合、ディッシングおよびエロージョンという現象が、そのウェーハの下方領域を研磨するその柔軟なパッドにより、隆起した領域と同じ速度で生じる可能性がある。しかし、その研磨パッドが堅い場合には、ディッシングおよびエロージョンを大幅に低減することができ、堅い研磨パッドは、良好なダイの平坦化均一性を有利にもたらす可能性があるが、そのようなパッドは、ウェーハ周辺で生じるリバウンド効果により、不十分なウェーハ均一性を不利にもたらす可能性がある。このリバウンド効果は、不十分なエッジ歩留まりと、狭いCMP研磨プロセスウィンドウとを生じる。加えて、堅い研磨パッドを用いて、安定的な研磨プロセスを展開することは、そのようなパッドが、異なるウェーハトポグラフィーに敏感であり、およびその研磨液を保持し、かつそのウェーハに適合する最適な研磨特性を生み出すパッドコンディショナの使用に完全に依存しているため、困難である可能性がある。   In a typical CMP slurry process for wafer polishing, a wafer to be processed with a specific topography is contacted with a polishing pad and a polishing liquid containing abrasive grains and an abrasive. If the polishing pad is flexible, the phenomenon of dishing and erosion can occur at the same rate as the raised area due to the soft pad polishing the lower area of the wafer. However, if the polishing pad is stiff, dishing and erosion can be greatly reduced, and a stiff polishing pad can advantageously provide good die planarization uniformity, but such a pad Can adversely effect poor wafer uniformity due to rebound effects that occur around the wafer. This rebound effect results in insufficient edge yield and a narrow CMP polishing process window. In addition, using a rigid polishing pad to develop a stable polishing process makes such a pad sensitive to different wafer topographies and retains its polishing liquid and is compatible with the wafer This can be difficult because it depends entirely on the use of a pad conditioner that produces optimal polishing characteristics.

本開示は、支持層に結合された多数の浮遊研磨要素を有する改良された研磨パッドに注力し、その研磨パッドは、様々な実施形態において、可撓性の研磨パッドおよび堅い研磨パッドの両方の有利な特性のうちのいくつかを組み合わせると共に、それぞれのパッドの不利な特性のうちのいくつかをなくすかまたは低減する。その研磨要素を、支持層に結合された「浮遊(floating)」研磨要素と表現することにより、本出願人は、その研磨要素の各々が、他の研磨要素のうちの1つ以上に対する、その研磨要素の横方向の動きを制限するように支持層に結合されているが、その研磨要素の研磨面に、概して、垂直な軸には移動可能のままであることを意図している。   The present disclosure focuses on an improved polishing pad having a number of floating polishing elements coupled to a support layer, which, in various embodiments, is both a flexible polishing pad and a rigid polishing pad. Combining some of the advantageous properties and eliminating or reducing some of the disadvantageous properties of each pad. By expressing the abrasive element as a “floating” abrasive element coupled to a support layer, Applicants have determined that each of the abrasive elements has its own relative to one or more of the other abrasive elements. Although coupled to the support layer to limit the lateral movement of the polishing element, it is intended to remain movable on an axis that is generally perpendicular to the polishing surface of the polishing element.

次に、図面を参照して、本開示の様々の例示的実施形態を説明する。本開示の例示的な実施形態は、本開示の趣旨および範囲から逸脱することなく、様々な変更および代替を採用することができる。従って、本発明の実施形態は、以下に記載されている例示的な実施形態に限定されるべきではなく、クレームに記載された限定および本発明の何らかの等価物によって制御されるべきであることを理解すべきである。   Various exemplary embodiments of the present disclosure will now be described with reference to the drawings. The exemplary embodiments of the present disclosure may employ various changes and substitutions without departing from the spirit and scope of the present disclosure. Accordingly, the embodiments of the present invention should not be limited to the exemplary embodiments described below, but should be controlled by the limitations set forth in the claims and any equivalents of the present invention. Should be understood.

図1を参照すると、複数の研磨要素4〜4’を具備する研磨パッド2の例示的な実施形態が図示されており、研磨要素4〜4’の各々は、他の研磨要素4〜4’のうちの1つ以上に対する、研磨要素4〜4’の横方向の動きを制限するように支持層10に結合されているが、各研磨要素4〜4’の研磨面14に垂直な軸には移動可能のままである。図1によって図示されている具体的な実施形態において、研磨要素4〜4’は、例えば、支持層10への直接的な熱結合により、または、接着剤を用いて、支持層10の第1の主面に取付けられた状態で図示されている。   Referring to FIG. 1, an exemplary embodiment of a polishing pad 2 comprising a plurality of polishing elements 4-4 ′ is illustrated, each of the polishing elements 4-4 ′ including another polishing element 4-4 ′. Are coupled to the support layer 10 to limit the lateral movement of the polishing elements 4-4 ′ relative to one or more of the same, but in an axis perpendicular to the polishing surface 14 of each polishing element 4-4 ′. Remains movable. In the specific embodiment illustrated by FIG. 1, the polishing elements 4-4 ′ have a first support layer 10 first, for example, by direct thermal bonding to the support layer 10 or using an adhesive. It is shown in a state of being attached to the main surface.

図1によって図示されている具体的な例示的実施形態において、支持層10は、複数の研磨要素4〜4’とは反対側の面に配置された可撓性層16に取付けられている。さらに、任意の接着層12が、可撓性層16と支持層10との間の境界に図示されている。任意の接着層12は、支持層10の第2の主面を可撓性層16に取付けるのに用いることができる。加えて、複数の研磨要素4〜4’とは反対側の可撓性層16に取付けられた任意の感圧接着層18は、研磨パッド2を、CMP研磨装置(図1には図示せず)の研磨プラテン(図1には図示せず)に一時的に(例えば、取外し可能に)固定するのに用いることができる。   In the specific exemplary embodiment illustrated by FIG. 1, the support layer 10 is attached to a flexible layer 16 disposed on the opposite side of the plurality of polishing elements 4-4 '. In addition, an optional adhesive layer 12 is illustrated at the boundary between the flexible layer 16 and the support layer 10. Optional adhesive layer 12 can be used to attach the second major surface of support layer 10 to flexible layer 16. In addition, an optional pressure sensitive adhesive layer 18 attached to the flexible layer 16 opposite the plurality of polishing elements 4-4 'attaches the polishing pad 2 to the CMP polishing apparatus (not shown in FIG. 1). ) To a polishing platen (not shown in FIG. 1) for temporary (eg, detachable) use.

また、研磨要素4〜4’のためのガイドプレートとしても機能する任意の研磨組成物分布層8も図1に示されている。研磨プロセスの間、任意の研磨組成物分布層8は、個々の研磨要素4〜4’への加工液および/または研磨スラリーの分布を補助する。ガイドプレートとして用いた場合、研磨組成物分布層8(ガイドプレート)を、支持層10の第1の主面に配置して、複数の研磨要素4〜4’の配列を容易にすることができ、その結果、研磨組成物分布層8(ガイドプレート)の第1の主面は、支持層10から遠位になり、および研磨組成物分布層8(ガイドプレート)の第2の主面は、研磨組成物分布層8(ガイドプレート)の第1の主面とは反対側になる。   Also shown in FIG. 1 is an optional polishing composition distribution layer 8 that also functions as a guide plate for polishing elements 4-4 '. During the polishing process, the optional polishing composition distribution layer 8 assists in the distribution of the working fluid and / or polishing slurry to the individual polishing elements 4-4 '. When used as a guide plate, the polishing composition distribution layer 8 (guide plate) can be arranged on the first main surface of the support layer 10 to facilitate the arrangement of a plurality of polishing elements 4-4 ′. As a result, the first major surface of the polishing composition distribution layer 8 (guide plate) is distal from the support layer 10, and the second major surface of the polishing composition distribution layer 8 (guide plate) is The polishing composition distribution layer 8 (guide plate) is opposite to the first main surface.

研磨要素4〜4’は、研磨組成物分布層8(ガイドプレート)の第1の主面から、支持層10の第1の主面に実質的に垂直な第1の方向に沿って伸びている。研磨組成物分布層8をガイドプレートとしても使用する場合には、好ましくは、研磨組成物分布層8(ガイドプレート)を貫通して伸びる複数の開口6が設けられる。各研磨要素4の一部は、対応する開口6内に伸びている。従って、複数の開口6は、支持層10上に研磨要素4の配列を案内するように作用することが可能である。   The polishing elements 4 to 4 ′ extend from the first main surface of the polishing composition distribution layer 8 (guide plate) along a first direction substantially perpendicular to the first main surface of the support layer 10. Yes. When the polishing composition distribution layer 8 is also used as a guide plate, a plurality of openings 6 extending through the polishing composition distribution layer 8 (guide plate) are preferably provided. A part of each polishing element 4 extends into a corresponding opening 6. Thus, the plurality of openings 6 can act to guide the array of polishing elements 4 on the support layer 10.

図1によって図示されている一つの例示的な実施形態において、研磨要素4〜4’のうちの少なくとも一部は、多孔質の研磨要素4であり、およびいくつかの研磨要素4〜4’は、実質的に非多孔質の研磨要素4’である。しかし、図1に図示されていない他の例示的な実施形態においては、全ての研磨要素4〜4’を、多孔質の研磨要素4であるように選択することができ、または、全ての研磨要素4〜4’を、実質的に非多孔質の研磨要素4’であるように選択することができることは理解されるであろう。   In one exemplary embodiment illustrated by FIG. 1, at least some of the polishing elements 4-4 ′ are porous polishing elements 4, and some polishing elements 4-4 ′ A substantially non-porous abrasive element 4 ′. However, in other exemplary embodiments not shown in FIG. 1, all polishing elements 4-4 ′ can be selected to be porous polishing elements 4, or all polishing elements It will be appreciated that elements 4-4 'can be selected to be substantially non-porous abrasive elements 4'.

図1によって図示されている具体的な実施形態においては、2つの多孔質研磨要素4が、1つの実質的に非多孔質の研磨要素4’と共に図示されている。さらに、多孔質の研磨要素4は、多孔質の研磨面14と、研磨要素4全体に実質的にわたって分散されている細孔15の両方を含むように図示されている。しかし、研磨要素4〜4’は、いくつでも用いることができること、および研磨要素4〜4’は、いくつでも多孔質の研磨要素4または実質的に非多孔質の研磨要素4’であるように選択することができることは理解されるであろう。   In the specific embodiment illustrated by FIG. 1, two porous polishing elements 4 are illustrated with one substantially non-porous polishing element 4 '. Further, the porous polishing element 4 is shown to include both a porous polishing surface 14 and pores 15 that are substantially dispersed throughout the polishing element 4. However, any number of polishing elements 4-4 ′ can be used, and so that any number of polishing elements 4-4 ′ are porous polishing elements 4 or substantially non-porous polishing elements 4 ′. It will be understood that it can be selected.

また、図1には図示されていないいくつかの例示的な実施形態においては、多数の研磨要素4〜4’を、例えば、支持層10上にパターン状に、または、その支持層に取付ける前に、その研磨要素を配列するのに用いられるテンプレートまたは治具に配列することができる。例えば、図3Aおよび図3Bは、テンプレート30に、概して円形の2次元配列パターン32で配列された複数の研磨要素4〜4’の一つの例示的な配列を示す。複数の研磨要素4〜4’をテンプレート30にパターン32で配列した後、支持層10の第1の主面を、例えば、支持層10に直接的に熱結合することにより、または、接着剤を用いて、あるいは、他の結合材料により、複数の研磨要素4〜4’に接触させて結合することができる。   Also, in some exemplary embodiments not shown in FIG. 1, a number of abrasive elements 4-4 ′ may be patterned, for example, on the support layer 10 or prior to attaching to the support layer. In addition, it can be arranged in a template or jig used to arrange the polishing elements. For example, FIGS. 3A and 3B show one exemplary arrangement of a plurality of polishing elements 4-4 ′ arranged in a template 30 with a generally circular two-dimensional arrangement pattern 32. After arranging the plurality of polishing elements 4 to 4 ′ in the pattern 30 on the template 30, the first main surface of the support layer 10 is thermally bonded directly to the support layer 10, for example, or an adhesive is used. It can be used or bonded with other bonding materials in contact with the polishing elements 4-4 ′.

さらに、研磨パッド2は、実質的に同一の研磨要素4のみを具備する必要はないことは理解されるであろう。従って、例えば、多孔質の研磨要素と非多孔質の研磨要素との何らかの組合せまたは配列は、複数の多孔質研磨要素4を構成することができる。支持層10に結合された浮遊研磨要素4〜4’を有する研磨パッドを形成するために、任意の数、組合せまたは配列の多孔質の研磨要素4および実質的に非多孔質の研磨要素4’を、いくつかの実施形態において有利に用いることができることも理解されるであろう。   Furthermore, it will be appreciated that the polishing pad 2 need not comprise only substantially the same polishing element 4. Thus, for example, any combination or arrangement of porous and non-porous polishing elements can constitute a plurality of porous polishing elements 4. Any number, combination or arrangement of porous polishing elements 4 and substantially non-porous polishing elements 4 ′ may be formed to form a polishing pad having floating polishing elements 4-4 ′ coupled to the support layer 10. It will also be appreciated that can be advantageously used in some embodiments.

図1によって図示されているいくつかの追加的な例示的実施形態においては、多孔質の研磨要素4の少なくとも表面は、この場合、少なくとも研磨面14は、複数の細孔(図1には図示されていないが、図4には図示されている)を具備する。また、他の例示的な実施形態において、多孔質の研磨要素4の各々は、実質的に研磨要素4全体にわたって分布されている複数の細孔15を有するように図示されている。他の例示的な実施形態(図1には図示されていないが、図4によって図示されている)において、それらの細孔は、多孔質の研磨要素4の研磨面14のみに、またはその研磨面のみの近傍に実質的に分布されている。しかし、研磨要素4全体にわたって実質的に分布されている細孔を有する研磨要素4、研磨要素4の研磨面のみに、またはその研磨面のみの近傍に実質的に分布されている細孔を有する研磨要素4、および細孔が実質的にない研磨要素4からなる組合せまたは構成を有する研磨パッド2が、本開示の範囲内で意図され、また、その研磨パッドを有利に製造することもできることを理解すべきである。   In some additional exemplary embodiments illustrated by FIG. 1, at least the surface of the porous polishing element 4, in this case at least the polishing surface 14, has a plurality of pores (shown in FIG. 1). (Not shown, but shown in FIG. 4). In another exemplary embodiment, each of the porous polishing elements 4 is illustrated as having a plurality of pores 15 that are substantially distributed throughout the polishing element 4. In another exemplary embodiment (not illustrated in FIG. 1 but illustrated by FIG. 4), the pores are only on the polishing surface 14 of the porous polishing element 4 or the polishing thereof. It is substantially distributed in the vicinity of only the surface. However, the polishing element 4 having pores substantially distributed throughout the polishing element 4, having the pores substantially distributed only on the polishing surface of the polishing element 4 or in the vicinity of only the polishing surface. A polishing pad 2 having a combination or configuration consisting of the polishing element 4 and the polishing element 4 substantially free of pores is contemplated within the scope of this disclosure, and that the polishing pad can also be advantageously manufactured. Should be understood.

図2を参照すると、研磨パッド2’の別の例示的な実施形態が図示されており、研磨パッド2’は、第1の主面と、第1の主面とは反対側の第2の主面とを有する支持層10と、支持層10の第1の主面に結合された複数の研磨要素4〜4’と、第1の主面と、第1の主面とは反対側の第2の主面とを有する任意のガイドプレート28とを具備し、ガイドプレート28は、任意のガイドプレート28の第1の主面が、支持層10から遠位にある状態で、支持層10の第1の主面上に、複数の研磨要素4〜4’を配列するように配置されている。図1によって図示されている具体的な実施形態において、研磨要素4〜4’は、例えば、支持層10に直接的に熱結合することにより、または、接着剤を用いて、支持層10の第1の主面に取付けられた状態で図示されている。   Referring to FIG. 2, another exemplary embodiment of a polishing pad 2 ′ is illustrated, wherein the polishing pad 2 ′ includes a first major surface and a second opposite the first major surface. A support layer 10 having a main surface, a plurality of polishing elements 4-4 ′ coupled to the first main surface of the support layer 10, a first main surface, and a first main surface opposite to the first main surface And an optional guide plate 28 having a second major surface, the guide plate 28 having the first major surface of the optional guide plate 28 distal to the support layer 10. A plurality of polishing elements 4 to 4 ′ are arranged on the first main surface. In the specific embodiment illustrated by FIG. 1, the polishing elements 4-4 ′ have a first thickness of the support layer 10, for example by direct thermal bonding to the support layer 10 or using an adhesive. 1 is shown attached to one main surface.

図2によって図示されている具体的な例示的実施形態において、支持層10は、支持層10の第1の主面に取付けられた複数の研磨要素4〜4’とは反対側の支持層10の第2の主面に位置する可撓性層16に取付けられている。さらに、任意の接着層12は、可撓性層16と支持層10との間の境界に図示されている。任意の接着層12は、支持層10の第2の主面を可撓性層16に取付けるのに用いることができる。加えて、複数の研磨要素4〜4’とは反対側の可撓性層16に取付けられた任意の感圧接着層18は、研磨パッド2’を、CMP研磨装置(図2には図示せず)の研磨プラテン(図2には図示せず)に一時的に(例えば、取外し可能に)固定するのに用いることができる。   In the specific exemplary embodiment illustrated by FIG. 2, the support layer 10 is opposite to the plurality of abrasive elements 4-4 ′ attached to the first major surface of the support layer 10. Is attached to the flexible layer 16 located on the second major surface of the first layer. Furthermore, an optional adhesive layer 12 is illustrated at the boundary between the flexible layer 16 and the support layer 10. Optional adhesive layer 12 can be used to attach the second major surface of support layer 10 to flexible layer 16. In addition, an optional pressure-sensitive adhesive layer 18 attached to the flexible layer 16 opposite the plurality of polishing elements 4-4 'attaches the polishing pad 2' to the CMP polishing apparatus (not shown in FIG. 2). Can be used to temporarily (eg, detachably) fix to a polishing platen (not shown in FIG. 2).

任意のガイドプレート28は、図2の例示的な実施形態にも図示されている。支持層10の第1の主面に、複数の研磨要素4〜4’を配列するための位置合わせテンプレートとしても役に立つ任意のガイドプレート28は、本開示による研磨パッド2’を製造するためには、一般的には必要ではない。いくつかの例示的な実施形態において、任意のガイドプレート28は、図1の研磨パッド2によって図示されているように、その研磨パッドから完全に取除くことができる。このような実施形態は、多数の研磨要素を具備する他の公知の研磨パッドよりも容易かつより低コストで有利に製造することができる。   Optional guide plate 28 is also illustrated in the exemplary embodiment of FIG. An optional guide plate 28 that also serves as an alignment template for aligning the plurality of polishing elements 4-4 ′ on the first major surface of the support layer 10 is suitable for manufacturing the polishing pad 2 ′ according to the present disclosure. In general, not necessary. In some exemplary embodiments, the optional guide plate 28 can be completely removed from the polishing pad, as illustrated by the polishing pad 2 of FIG. Such an embodiment can be advantageously manufactured more easily and at a lower cost than other known polishing pads with multiple polishing elements.

また、研磨要素4〜4’のためのガイドプレートとしても役に立つ任意の研磨組成物分布層8’も図2に図示されている。研磨プロセスの間、任意の研磨組成物分布層8’は、個々の研磨要素4〜4’への加工液および/または研磨スラリーの分布を補助する。ガイドプレートとして用いた場合、研磨組成物分布層8を、支持層10の第1の主面に配置して、複数の研磨要素4〜4’の配列を容易にすることができ、その結果、研磨組成物分布層8’の第1の主面は、支持層10から遠位になり、および研磨組成物分布層8’の第2の主面は、研磨組成物分布層8’の第1の主面とは反対側になる。また、図2に示すように、少なくとも任意のガイドプレート28(存在する場合)および/または任意の研磨組成物分布層8’(存在する場合)を貫通して伸びる複数の開口6を設けてもよい。   An optional polishing composition distribution layer 8 'that also serves as a guide plate for the polishing elements 4-4' is also illustrated in FIG. During the polishing process, the optional polishing composition distribution layer 8 'assists in the distribution of the working fluid and / or polishing slurry to the individual polishing elements 4-4'. When used as a guide plate, the polishing composition distribution layer 8 can be disposed on the first major surface of the support layer 10 to facilitate the arrangement of the plurality of polishing elements 4-4 ′, and as a result, The first major surface of the polishing composition distribution layer 8 ′ is distal from the support layer 10, and the second major surface of the polishing composition distribution layer 8 ′ is the first surface of the polishing composition distribution layer 8 ′. It is on the opposite side of the main surface. Also, as shown in FIG. 2, a plurality of openings 6 extending through at least an arbitrary guide plate 28 (if present) and / or an optional polishing composition distribution layer 8 ′ (if present) may be provided. Good.

図2に図示されているように、各研磨要素4〜4’は、任意のガイドプレート28の第1の主面から、支持層10の第1の主面に実質的に垂直な第1の方向に沿って伸びている。図2に示すいくつかの実施形態において、各研磨要素4〜4’は、取付けフランジを有し、および各研磨要素4〜4’は、支持層10の第1の主面と、および必要に応じて、任意の研磨組成物分布層8’の第2の主面とへの対応するフランジの係合により、支持層10の第1の主面に結合される。その結果として、研磨プロセス中に、研磨要素4〜4’は、支持層10の第1の主面に実質的に垂直な方向に、独立して自由に変位できるが、支持層10に結合されたままであり、また必要に応じて、任意の研磨組成物分布層8’によって、さらに支持層10に取付けられたままである。   As shown in FIG. 2, each polishing element 4-4 ′ has a first main surface substantially perpendicular to the first main surface of the support layer 10 from the first main surface of any guide plate 28. It extends along the direction. In some embodiments shown in FIG. 2, each polishing element 4-4 ′ has a mounting flange, and each polishing element 4-4 ′ is, and optionally, the first major surface of the support layer 10. Accordingly, it is bonded to the first major surface of the support layer 10 by engagement of a corresponding flange with the second major surface of any polishing composition distribution layer 8 ′. As a result, during the polishing process, the polishing elements 4-4 ′ can be freely and independently displaced in a direction substantially perpendicular to the first major surface of the support layer 10, but are bonded to the support layer 10. And optionally attached to the support layer 10 by an optional polishing composition distribution layer 8 '.

このような実施形態において、各研磨要素4〜4’の少なくとも一部は、対応する開口6内へ伸びており、また、各研磨要素4〜4’は、対応する開口6を通過して、任意のガイドプレート28の第1の主面から外部へ伸びている。従って、任意のガイドプレート28の複数の開口6および/または任意の研磨組成物分布層8’は、支持層10の第1の主面での研磨要素4〜4’の横方向の配列を案内するテンプレートとしても役に立つことができる。換言すれば、任意のガイドプレート28および/または任意の研磨組成物分布層8’は、研磨パッド製造プロセス中に、支持層10の第1の主面に複数の研磨要素4〜4’を配列するテンプレートまたはガイドとして用いることができる。   In such an embodiment, at least a portion of each polishing element 4-4 ′ extends into the corresponding opening 6, and each polishing element 4-4 ′ passes through the corresponding opening 6, An arbitrary guide plate 28 extends from the first main surface to the outside. Accordingly, the plurality of openings 6 and / or the optional polishing composition distribution layer 8 ′ of any guide plate 28 guide the lateral arrangement of the polishing elements 4-4 ′ on the first major surface of the support layer 10. It can also be useful as a template to do. In other words, the optional guide plate 28 and / or the optional polishing composition distribution layer 8 ′ arranges a plurality of polishing elements 4-4 ′ on the first major surface of the support layer 10 during the polishing pad manufacturing process. Can be used as a template or guide.

図2によって図示されている具体的な実施形態において、任意のガイドプレート28は、支持層10と、研磨組成物分布層8’との間の境界に設けられた接着剤(図示せず)を具備してもよい。従って、任意のガイドプレート28は、任意の研磨組成物分布層8’を支持層10に取付けるのに用いることができ、それにより、複数の研磨要素4〜4’が、支持層10の第1の主面に確実に取付けられる。しかし、例えば、熱や圧力を用いた、支持層10への研磨要素4〜4’の直接的結合を含む他の結合方法を用いてもよい。   In the specific embodiment illustrated by FIG. 2, the optional guide plate 28 has an adhesive (not shown) provided at the interface between the support layer 10 and the polishing composition distribution layer 8 ′. You may have. Thus, the optional guide plate 28 can be used to attach the optional polishing composition distribution layer 8 ′ to the support layer 10, whereby a plurality of polishing elements 4-4 ′ can be attached to the first of the support layer 10. It is securely attached to the main surface of the. However, other bonding methods may be used including, for example, direct bonding of the polishing elements 4-4 'to the support layer 10 using heat or pressure.

図2に示す関連のある例示的な実施形態においては、複数の開口を、開口からなるアレイとして配列することができ、この場合、開口6の少なくとも一部は、任意の研磨組成物分布層8’によって形成された主穴と、任意のガイドプレート28によって形成されたアンダーカット領域とを具備し、およびそのアンダーカット領域は、対応する研磨要素フランジに係合する肩部を形成し、それにより、研磨要素4〜4’の支持層10への直接的結合を要することなく、研磨要素4〜4’が支持層10へ確実に取付けられる。加えて、図2によって図示されていない、いくつかの例示的な実施形態においては、多数の研磨要素4〜4’を、例えば、支持層10の主面に配列された要素からなる2次元配列のようなパターン状で、または、その支持層に結合する前に、その研磨要素を配列するのに用いられるテンプレートまたは治具に配列することができる。   In the related exemplary embodiment shown in FIG. 2, a plurality of openings can be arranged as an array of openings, in which case at least a portion of the openings 6 are provided with any polishing composition distribution layer 8. And an undercut region formed by an optional guide plate 28, and the undercut region forms a shoulder that engages a corresponding abrasive element flange, thereby The polishing elements 4-4 ′ are securely attached to the support layer 10 without the need for direct bonding of the polishing elements 4-4 ′ to the support layer 10. In addition, in some exemplary embodiments not illustrated by FIG. 2, a number of polishing elements 4-4 ′ are arranged in a two-dimensional array, for example consisting of elements arranged on the major surface of the support layer 10. Or in a template or jig used to align the polishing elements prior to bonding to the support layer.

図2によって図示されている追加的な例示的実施形態において、多孔質の研磨要素4の少なくとも表面、この場合、少なくとも研磨面14は、複数の細孔(図2には図示されていないが、図4には図示されている)を具備する。他の例示的な実施形態において、多孔質の研磨要素4の各々は、複数の細孔15が、実質的に研磨要素4全体にわたって分布しているように、図示されている。他の例示的な実施形態において(図2には図示されていないが、図4によって図示されている)、その細孔は、実質的に、多孔質の研磨要素4の研磨面14のみに、またはその研磨面のみの近傍に分散されている。しかし、研磨要素4全体にわたって実質的に分布されている細孔を有する研磨要素4、研磨要素4の研磨面のみに、またはその研磨面のみの近傍に実質的に分布されている細孔を有する研磨要素4、および細孔が実質的にない研磨要素4からなる組合せまたは構成を有する研磨パッド2’が、本開示の範囲内で意図され、また、その研磨パッドを有利に製造することもできることを理解すべきである。   In an additional exemplary embodiment illustrated by FIG. 2, at least the surface of the porous polishing element 4, in this case at least the polishing surface 14, has a plurality of pores (not shown in FIG. 4). In another exemplary embodiment, each of the porous polishing elements 4 is illustrated such that a plurality of pores 15 are distributed substantially throughout the polishing element 4. In another exemplary embodiment (not illustrated in FIG. 2 but illustrated by FIG. 4), the pores are substantially only on the polishing surface 14 of the porous polishing element 4, Alternatively, it is dispersed only in the vicinity of the polished surface. However, the polishing element 4 having pores substantially distributed throughout the polishing element 4, having the pores substantially distributed only on the polishing surface of the polishing element 4 or in the vicinity of only the polishing surface. A polishing pad 2 ′ having a combination or configuration consisting of the polishing element 4 and the polishing element 4 substantially free of pores is contemplated within the scope of this disclosure, and the polishing pad can also be advantageously manufactured. Should be understood.

次に、図4を参照すると、複数の細孔15を具備する多孔質の研磨面14を有する多孔質研磨要素4は、本開示の別の例示的な実施形態による研磨パッドに用いることができる。また、図4の多孔質研磨要素4は、例えば、図2に示すような支持層(図4には図示せず)への結合を容易にするのに用いることのできるフランジ25と共に図示されている。図4に示す多孔質研磨要素は、実質的に研磨面14に設けられた複数の細孔15を具備する。しかし、他の実施形態、例えば、図1、図2に示す実施形態においては、複数の細孔15を、多孔質研磨要素4全体に、かつ研磨面14に分布させることができることは理解されるであろう。さらに、他の実施形態においては、複数の細孔15を、多孔質研磨要素4全体に分布させることができるが、研磨面には分布させなくてもよいことは理解されるであろう。   Referring now to FIG. 4, a porous polishing element 4 having a porous polishing surface 14 with a plurality of pores 15 can be used in a polishing pad according to another exemplary embodiment of the present disclosure. . Also, the porous abrasive element 4 of FIG. 4 is illustrated with a flange 25 that can be used, for example, to facilitate bonding to a support layer (not shown in FIG. 4) as shown in FIG. Yes. The porous polishing element shown in FIG. 4 comprises a plurality of pores 15 provided substantially in the polishing surface 14. However, it is understood that in other embodiments, such as the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, a plurality of pores 15 can be distributed throughout the porous polishing element 4 and on the polishing surface 14. Will. Furthermore, it will be appreciated that in other embodiments, the plurality of pores 15 can be distributed throughout the porous polishing element 4 but not necessarily on the polishing surface.

図4は、多孔質研磨要素4の一つの具体的な形状を示す。実質的に多孔質ではない研磨要素4’を作るのに、その同じ形状を用いてもよいことは理解されるであろう。さらに、研磨要素4〜4’を、実質的にはどのような形状でも形成することができること、および2つ以上の異なる形状を有する複数の研磨要素4〜4’を有利に用いることができ、および必要に応じて、研磨パッド(図4には図示せず)を形成するのに用いられる支持層(図4には図示せず)への結合前に、パターン状に配列することができることは、理解されるであろう。   FIG. 4 shows one specific shape of the porous polishing element 4. It will be appreciated that the same shape may be used to make a polishing element 4 'that is not substantially porous. Furthermore, the polishing elements 4-4 ′ can be formed in virtually any shape, and a plurality of polishing elements 4-4 ′ having two or more different shapes can be advantageously used, And if necessary, can be arranged in a pattern prior to bonding to a support layer (not shown in FIG. 4) used to form a polishing pad (not shown in FIG. 4) Will be understood.

いくつかの例示的な実施形態において、研磨要素4〜4’は、図4に示すように、高さ(H)および幅(W)によって特徴付けることができる。加えて、研磨面14に概して平行な方向に研磨要素4〜4’を通り抜けて描かれている研磨要素4〜4’の断面形状は、意図する用途により、幅広く変えることができる。図4は、概して円形断面を有する概して円筒形の研磨要素4を示すが、いくつかの実施形態においては、他の断面形状が可能であり、および好ましい可能性がある。例えば、円形、楕円形、三角形、正方形、矩形及び台形の断面形状は、有用である可能性がある。   In some exemplary embodiments, the polishing elements 4-4 'can be characterized by height (H) and width (W), as shown in FIG. In addition, the cross-sectional shape of the polishing elements 4-4 'depicted through the polishing elements 4-4' in a direction generally parallel to the polishing surface 14 can vary widely depending on the intended application. Although FIG. 4 shows a generally cylindrical abrasive element 4 having a generally circular cross section, in some embodiments other cross-sectional shapes are possible and may be preferred. For example, circular, elliptical, triangular, square, rectangular and trapezoidal cross-sectional shapes may be useful.

図4に示すような円形断面を有する概して円筒形の研磨要素4の場合、研磨面14に概して平行な方向における研磨要素4の断面直径は、いくつかの実施形態において、少なくとも約50マイクロメータ(μm)、より好ましくは、少なくとも約1mm、さらに好ましくは、少なくとも約5mmである。研磨面14に概して平行な方向における研磨要素4の断面直径は、最大で約20mm、より好ましくは、最大で約15mm、さらに好ましくは、最大で約12mmである。研磨面14で描かれている、および図4に示すように幅(W)に対応する、その研磨要素の直径は、約50μm〜約20μmとすることができ、いくつかの実施形態において、その直径は、約1mm〜約15mmであり、および他の実施形態においては、その断面直径は、約5mm〜約12mmである。   For a generally cylindrical polishing element 4 having a circular cross-section as shown in FIG. 4, the cross-sectional diameter of the polishing element 4 in a direction generally parallel to the polishing surface 14 is, in some embodiments, at least about 50 micrometers ( μm), more preferably at least about 1 mm, and even more preferably at least about 5 mm. The cross-sectional diameter of the polishing element 4 in a direction generally parallel to the polishing surface 14 is at most about 20 mm, more preferably at most about 15 mm, and even more preferably at most about 12 mm. The diameter of the polishing element depicted by the polishing surface 14 and corresponding to the width (W) as shown in FIG. 4 can be from about 50 μm to about 20 μm, in some embodiments, The diameter is from about 1 mm to about 15 mm, and in other embodiments, the cross-sectional diameter is from about 5 mm to about 12 mm.

非円形断面を有する非円筒形研磨要素の場合、特有の寸法は、高さ、幅および/または長さに関して、その研磨要素のサイズを特徴付けるのに用いることができる。いくつかの例示的な実施形態において、その特有の寸法は、少なくとも約50μm、より好ましくは、少なくとも約1mm、さらに好ましくは、少なくとも約5mmになるように選定することができる。いくつかの実施形態において、研磨面14に概して平行な方向における研磨要素4の断面直径は、最大で約20mm、より好ましくは、最大で約15mm、さらに好ましくは、最大で約12mmである。   In the case of a non-cylindrical abrasive element having a non-circular cross section, the unique dimensions can be used to characterize the size of the abrasive element with respect to height, width and / or length. In some exemplary embodiments, the characteristic dimension can be selected to be at least about 50 μm, more preferably at least about 1 mm, and even more preferably at least about 5 mm. In some embodiments, the cross-sectional diameter of the polishing element 4 in a direction generally parallel to the polishing surface 14 is at most about 20 mm, more preferably at most about 15 mm, and even more preferably at most about 12 mm.

他の例示的な実施形態において、研磨面14に概して平行な方向における各研磨要素4の断面積は、少なくとも約1mm、他の実施形態においては、少なくとも約10mm、およびさらに他の実施形態においては、少なくとも約20mmとすることができる。他の例示的な実施形態において、研磨面14に概して平行な方向における各研磨要素4の断面積は、最大で約1,000mm、他の実施形態においては、最大で約500mm、およびさらに他の実施形態においては、最大で約250mmとすることができる。 In other exemplary embodiments, the cross-sectional area of each polishing element 4 in a direction generally parallel to the polishing surface 14 is at least about 1 mm 2 , in other embodiments at least about 10 mm 2 , and still other embodiments. Can be at least about 20 mm 2 . In other exemplary embodiments, the cross-sectional area of each polishing element 4 in a direction generally parallel to the polishing surface 14 is at most about 1,000 mm 2 , in other embodiments at most about 500 mm 2 , and further In other embodiments, it can be up to about 250 mm 2 .

その研磨要素(図1、図2における符号4〜4’)は、その意図する用途により、幅広い種類のパターンで、その支持層(図1、図2における符号10)の主面に分布させることができ、およびそのパターンは、規則的でも不規則でもよい。その研磨要素は、その支持層の実質的に全面に存在することが可能であり、または、研磨要素を含まない支持層の領域があってもよい。いくつかの実施形態において、その研磨要素は、少なくとも30%、少なくとも40%、または少なくとも50%の、その支持層の平均表面被覆率を有する。追加的な実施形態においては、その研磨要素は、その研磨要素の数、各研磨要素の断面積、およびその研磨パッドの断面積によって決まる、その支持層の主面の総面積の最大で約80%、最大で約70%、または最大で約60%の、その支持層の平均表面被覆率を有する。   The polishing element (reference numerals 4 to 4 ′ in FIGS. 1 and 2) is distributed on the main surface of the support layer (reference numeral 10 in FIGS. 1 and 2) in a wide variety of patterns depending on the intended use. And the pattern may be regular or irregular. The abrasive element can be on substantially the entire surface of the support layer, or there can be regions of the support layer that do not include the abrasive element. In some embodiments, the abrasive element has an average surface coverage of the support layer of at least 30%, at least 40%, or at least 50%. In an additional embodiment, the polishing element has a maximum total area of about 80 of the major surface of the support layer, as determined by the number of polishing elements, the cross-sectional area of each polishing element, and the cross-sectional area of the polishing pad. %, Up to about 70%, or up to about 60% of the average surface coverage of the support layer.

その研磨パッドの主面に概して平行な方向におけるその研磨パッドの断面積は、いくつかの例示的な実施形態において、約100cm〜約300,000cm、他の実施形態においては、約1,000cm〜約100,000cm、およびさらに他の実施形態においては、約2,000cm〜約50,000cmである。 Sectional area of the polishing pad in a direction generally parallel to the main surface of the polishing pad, in some exemplary embodiments, from about 100 cm 2 ~ about 300,000 2, in another embodiment, about 1, 000cm 2 ~ about 100,000 2, and in yet another embodiment is from about 2,000 cm 2 ~ about 50,000 cm 2.

研磨工程におけるその研磨パッド(図1の符号2、図2の符号2’)の最初の使用の前の時点では、いくつかの例示的な実施形態において、各研磨要素(図1、図2における符号4〜4’)は、その支持層(図1、図2の符号10)の第1の主面に実質的に垂直な第1の方向に沿って伸びている。いくつかの例示的な実施形態において、その研磨要素は、その第1の方向に沿って、任意の研磨組成物分布層(図1の符号8、図2の符号8’)および/または任意のガイドプレート(図2の符号28)を含む平面の上の少なくとも約0mm、0.25mm、少なくとも約0.3mm、または少なくとも約0.5mmに伸びている。   Prior to the first use of the polishing pad (reference numeral 2 in FIG. 1, reference numeral 2 ′ in FIG. 2) in the polishing process, in some exemplary embodiments, each polishing element (in FIGS. 1 and 2) 4-4 ') extends along a first direction substantially perpendicular to the first major surface of the support layer (10 in FIGS. 1 and 2). In some exemplary embodiments, the polishing element comprises, along its first direction, any polishing composition distribution layer (8 in FIG. 1, 8 ′ in FIG. 2) and / or any It extends at least about 0 mm, 0.25 mm, at least about 0.3 mm, or at least about 0.5 mm above the plane containing the guide plate (28 in FIG. 2).

他の例示的な実施形態において、その研磨要素の研磨面は、その任意の研磨組成物分布層の露出している主面と同一平面に形成することができる。他の例示的な実施形態において、その研磨要素の研磨面は、その任意の研磨組成物分布層の露出している主面よりも凹ませて形成し、その後、例えば、その任意の研磨組成物分布層の一部の除去によって、その任意の研磨組成物分布層の露出している主面と同一平面に、または、その露出している主面を越えて伸びるように形成することができる。このような実施形態は、研磨プロセス中に、または、被加工物との接触の前、間または後に、その研磨パッドに適用される任意の調整プロセスにおいて、摩耗または浸食されるように選択されている研磨組成物分布層と共に有利に用いることができる。   In other exemplary embodiments, the polishing surface of the polishing element can be coplanar with the exposed major surface of the optional polishing composition distribution layer. In another exemplary embodiment, the polishing surface of the polishing element is formed to be recessed from the exposed major surface of the optional polishing composition distribution layer, and then, for example, the optional polishing composition By removing a part of the distribution layer, the polishing composition can be formed so as to extend in the same plane as the exposed main surface of the optional polishing composition distribution layer or to extend beyond the exposed main surface. Such embodiments are selected to be worn or eroded during the polishing process or in any conditioning process applied to the polishing pad before, during or after contact with the workpiece. It can be advantageously used with a polishing composition distribution layer.

追加的な例示的実施形態において、各研磨要素4〜4’は、その第1の方向に沿って、その支持層(図1、図2の符号10)を含む平面の上の少なくとも約0.25mm、少なくとも約0.3mm、または少なくとも約0.5mmに伸びている。追加的な例示的実施形態において、その研磨要素のベースまたは底部の上の研磨面(図1、図2の符号14)の高さ、すなわち、図4に示すようなその研磨要素の高さ(H)は、使用する研磨組成物およびその研磨要素のために選択された材料により、0.25mm、0.5mm、1.0mm、1.5mm、2.0mm、2.5mm、3.0mm、5.0mm、10mmまたはそれ以上とすることができる。   In an additional exemplary embodiment, each polishing element 4-4 ′ has, along its first direction, at least about 0. 0 above the plane containing its support layer (reference numeral 10 in FIGS. 1 and 2). It extends to 25 mm, at least about 0.3 mm, or at least about 0.5 mm. In an additional exemplary embodiment, the height of the polishing surface (14 in FIGS. 1 and 2) above the base or bottom of the polishing element, ie the height of the polishing element as shown in FIG. H) is 0.25 mm, 0.5 mm, 1.0 mm, 1.5 mm, 2.0 mm, 2.5 mm, 3.0 mm, depending on the polishing composition used and the material selected for the polishing element It can be 5.0 mm, 10 mm or more.

再び、図1、図2を参照すると、任意の研磨組成物分布層(図1の符号8、図2の符号8’)および/または任意のガイドプレート28の全面にわたる開口(図1、図2の符号6)の深さおよび間隔は、必要に応じて、特定のCMPプロセスのために変えてもよい。いくつかの実施形態において、その研磨要素(図1、図2の符号4〜4’)は、それぞれ、互いに、およびその研磨組成物分布層(図1の符号8、図2の符号28)およびガイドプレート31に対して、実質的に平面方向に維持されており、および任意の研磨組成物分布層(図1の符号8、図2の符号8’)および/またはガイドプレート28の表面の上に突出している。   Referring again to FIGS. 1 and 2, any polishing composition distribution layer (8 in FIG. 1, 8 ′ in FIG. 2) and / or an opening over the entire surface of any guide plate 28 (FIGS. 1 and 2). The depth and spacing of 6) may be varied for a particular CMP process, if desired. In some embodiments, the polishing elements (reference numerals 4-4 ′ of FIGS. 1 and 2) are respectively in contact with each other and its polishing composition distribution layer (reference numeral 8 of FIG. 1, reference numeral 28 of FIG. 2) and Maintained in a substantially planar direction relative to the guide plate 31 and on the surface of the optional polishing composition distribution layer (reference numeral 8 in FIG. 1, reference numeral 8 ′ in FIG. 2) and / or the guide plate 28 Protruding.

いくつかの例示的な実施形態において、何らかの任意のガイドプレート(図2の符号28)および何らかの任意の研磨組成物分布層(図1の符号8、図2の符号8’)の上の研磨要素4〜4’の伸長部によって形成された空隙容量は、任意の研磨組成物分布層(図1の符号8、図2の符号8’)の表面への研磨組成物の分布のための空間を提供することができる。研磨要素4〜4’は、その研磨要素の材料特性、およびその研磨組成物分布層(図1の符号8、図2の符号8’)の表面を覆っている研磨組成物(加工液および/または研磨スラリー)の所望の流れに少なくとも部分的に依存する量だけ、その研磨組成物分布層(図1の符号8、図2の符号8’)の上に突き出ている。   In some exemplary embodiments, the polishing element on any arbitrary guide plate (reference numeral 28 in FIG. 2) and any arbitrary polishing composition distribution layer (reference numeral 8 in FIG. 1, reference numeral 8 ′ in FIG. 2). The void volume formed by the 4-4 ′ elongated portions provides a space for the distribution of the polishing composition on the surface of an arbitrary polishing composition distribution layer (reference numeral 8 in FIG. 1, reference numeral 8 ′ in FIG. 2). Can be provided. The polishing elements 4 to 4 ′ are made of the polishing composition (working fluid and / or coating material) covering the material properties of the polishing element and the surface of the polishing composition distribution layer (reference numeral 8 in FIG. 1, reference numeral 8 ′ in FIG. 2). Or over the polishing composition distribution layer (8 in FIG. 1, 8 ′ in FIG. 2) by an amount that depends at least in part on the desired flow of the polishing slurry.

図1、図2によって図示されているように、いくつかの例示的な実施形態において、研磨要素4〜4’の少なくとも一部は、いくつかの実施形態において、少なくとも多孔質の研磨面(図1、図2の符号14)を有する多孔質研磨要素4であり、このことは、研磨すべき基板(図1には図示せず)との滑り接触または回転接触を行うことができる。他の実施形態においては、その多孔質研磨要素は、多孔質の研磨面14を有していなくてもよいが、多孔質研磨要素4全体の実質的に全面に分布された細孔15を有することができる。このような多孔質研磨要素は、可撓性の研磨パッドの有利な特徴のうちのいくつかを呈する可撓性研磨要素として有用である可能性がある。適当な多孔質研磨要素は、2008年6月26日に出願された、「多孔質エレメントを備えた研磨パッド、その製造方法及び使用方法」("POLISHING PAD WITH POROUS ELEMENTS AND METHOD OF MAKING AND USING THE SAME")というタイトルの、同時係属の米国仮特許出願番号61/075970号に開示されている。   As illustrated by FIGS. 1 and 2, in some exemplary embodiments, at least a portion of the polishing elements 4-4 ′, in some embodiments, is at least a porous polishing surface (FIG. 1, a porous polishing element 4 having the reference numeral 14) in FIG. 2, which can make sliding or rotating contact with a substrate to be polished (not shown in FIG. 1). In other embodiments, the porous polishing element may not have a porous polishing surface 14, but has pores 15 distributed over substantially the entire porous polishing element 4. be able to. Such porous polishing elements may be useful as flexible polishing elements that exhibit some of the advantageous features of flexible polishing pads. A suitable porous polishing element is “POLISHING PAD WITH POROUS ELEMENTS AND METHOD OF MAKING AND USING THE”, filed on June 26, 2008, “Polishing Pad with POROUS ELEMENTS AND METHOD OF MAKING AND USING THE”. SAME ") is disclosed in co-pending US Provisional Patent Application No. 61/075970.

多孔質研磨要素4のうちの1つ以上は、多孔質発泡体の形態で、実質的にその研磨要素全体にわたって分布されている複数の細孔15を具備することができる。その発泡体は、独立気泡発泡体または連続気泡発泡体とすることができる。独立気泡発泡体は、いくつかの実施形態において、好適である可能性がある。好ましくは、その発泡体中の複数の細孔15は、単峰型分布の細孔サイズ、例えば、細孔直径を呈する。いくつかの例示的な実施形態において、その複数の細孔は、少なくとも約1ナノメータ(nm)、少なくとも約100nm、少なくとも約500nmまたは少なくとも約1μmの平均細孔サイズを呈する。他の例示的な実施形態において、その複数の細孔は、最大で約100μm、最大で約50μm、最大で約10μm、または最大で約1μmの平均細孔サイズを呈する。いくつかの現時点で好適な実施形態において、その複数の細孔は、約1μm〜約50μmの平均細孔サイズを呈する。   One or more of the porous abrasive elements 4 can comprise a plurality of pores 15 distributed in the form of a porous foam and substantially throughout the abrasive element. The foam can be a closed cell foam or an open cell foam. Closed cell foam may be suitable in some embodiments. Preferably, the plurality of pores 15 in the foam exhibits a unimodal distribution of pore sizes, eg, pore diameter. In some exemplary embodiments, the plurality of pores exhibits an average pore size of at least about 1 nanometer (nm), at least about 100 nm, at least about 500 nm, or at least about 1 μm. In other exemplary embodiments, the plurality of pores exhibits an average pore size of up to about 100 μm, up to about 50 μm, up to about 10 μm, or up to about 1 μm. In some currently preferred embodiments, the plurality of pores exhibits an average pore size of about 1 μm to about 50 μm.

次に、図1、図2を参照すると、研磨要素4〜4’の研磨面14は、実質的に平坦な面とすることができ、または、粗面であってもよい。いくつかの現時点で好適な実施形態において、各多孔質研磨要素の少なくとも研磨面は、オリフィス、通路、溝、流路等の形態をとることができる、例えば、微細な表面開口部または細孔15によって多孔質に形成される。その研磨面におけるこのような細孔15は、基板(図示せず)と、対応する多孔質研磨要素との間の境界に、研磨組成物(例えば、図示されていない加工液および/または研磨スラリー)を分布させて維持することを容易にするように作用することができる。   1 and 2, the polishing surface 14 of the polishing elements 4-4 'can be a substantially flat surface or can be a rough surface. In some currently preferred embodiments, at least the polishing surface of each porous polishing element can take the form of an orifice, a passage, a groove, a channel, etc., for example, a fine surface opening or pore 15. Is formed to be porous. Such pores 15 in the polishing surface are present at the interface between the substrate (not shown) and the corresponding porous polishing element at the polishing composition (e.g., not shown, working fluid and / or polishing slurry). ) To be distributed and maintained.

図4によって図示されているいくつかの例示的な実施形態において、研磨面14は、概して円筒形の毛細管である細孔を具備する。細孔15は、研磨面14から研磨要素4内へ伸びることができる。関連する実施形態において、その研磨面は、研磨面14から多孔質研磨要素4内へ伸びている概して円筒形の毛細管である細孔15を具備する。その細孔は、円筒形である必要はなく、他の形状、例えば、円錐形、矩形、ピラミッド形等が可能である。その細孔の特徴的寸法は、一般に、幅(または直径)および長さと共に深さとして特定することができる。その特徴的な細孔寸法は、深さが約25μm〜約6,500μm、幅(または直径)が約5μm〜約1000μm、および長さが約10μm〜約2,000μmの範囲とすることができる。   In some exemplary embodiments illustrated by FIG. 4, the polishing surface 14 comprises pores that are generally cylindrical capillaries. The pores 15 can extend from the polishing surface 14 into the polishing element 4. In a related embodiment, the polishing surface comprises pores 15 that are generally cylindrical capillaries extending from the polishing surface 14 into the porous polishing element 4. The pores need not be cylindrical, but can be other shapes such as conical, rectangular, pyramidal, and the like. The characteristic dimensions of the pores can generally be specified as depth along with width (or diameter) and length. Its characteristic pore dimensions can range from about 25 μm to about 6,500 μm in depth, from about 5 μm to about 1000 μm in width (or diameter), and from about 10 μm to about 2,000 μm in length. .

(図示されていない)他の例示的な実施形態において、その研磨面は、複数の溝の形態をとる細孔を具備し、各流路は、好ましくは、その研磨面に概して平行な方向において、対応する研磨要素の研磨面の少なくとも一部にわたって伸びている。好ましくは、各溝は、その研磨面に概して平行な方向において、対応する研磨要素の研磨面全体にわたって伸びている。(図示されていない)他の例示的な実施形態において、その細孔は、各溝が、その研磨面の一部ののみにわたって伸びている、溝からなる2次元配列の形態をとることができる。   In another exemplary embodiment (not shown), the polishing surface comprises pores in the form of a plurality of grooves, and each channel is preferably in a direction generally parallel to the polishing surface. , Extending over at least a portion of the polishing surface of the corresponding polishing element. Preferably, each groove extends across the entire polishing surface of the corresponding polishing element in a direction generally parallel to the polishing surface. In other exemplary embodiments (not shown), the pores can take the form of a two-dimensional array of grooves, each groove extending only over a portion of the polishing surface. .

(図示されていない)追加的な例示的実施形態において、その溝は、実質的にはどのような形状も、例えば、円筒形、三角形、矩形、台形、半球およびこれらの組合せを有することが可能である。いくつかの例示的な実施形態において、その研磨要素の研磨面に実質的に直角な方向における各溝の深さは、少なくとも約100μm〜約7500μmの範囲になるように選択される。他の例示的な実施形態において、その研磨要素の研磨面に実質的に直角な方向における各溝の断面積は、約75平方マイクロメータ(μm)〜約3×10μmの範囲になるように選択される。 In additional exemplary embodiments (not shown), the grooves can have virtually any shape, for example, cylindrical, triangular, rectangular, trapezoidal, hemispherical, and combinations thereof. It is. In some exemplary embodiments, the depth of each groove in a direction substantially perpendicular to the polishing surface of the polishing element is selected to be at least in the range of about 100 μm to about 7500 μm. In other exemplary embodiments, the cross-sectional area of each groove in a direction substantially perpendicular to the polishing surface of the polishing element ranges from about 75 square micrometers (μm 2 ) to about 3 × 10 6 μm 2 . Selected to be.

追加的な例示的実施形態において、その支持層は、硬質膜または他の硬い基板等のように実質的に非圧縮性であってもよいが、好ましくは、その研磨面に向けられる陽圧を与える圧縮性である。いくつかの例示的な実施形態において、その支持層は、可撓性のゴムまたはポリマー等の柔軟かつ可撓性の材料を含む。他の例示的な実施形態において、その支持層は、好ましくは、圧縮性の高分子材料で形成され、発泡高分子材料が好適である。いくつかの実施形態においては、独立気泡発泡体が好適である可能性があるが、他の実施形態においては、連続気泡発泡体を用いることができる。追加的な例示的実施形態において、その研磨要素には、圧縮性または可撓性の支持層とすることができる支持層に取付けられた研磨要素からなる単一のシートとして、その支持層を設けることができる。   In additional exemplary embodiments, the support layer may be substantially incompressible, such as a hard film or other hard substrate, but preferably has a positive pressure directed toward its polishing surface. Give compressibility. In some exemplary embodiments, the support layer comprises a soft and flexible material such as a flexible rubber or polymer. In other exemplary embodiments, the support layer is preferably formed of a compressible polymeric material, with a foamed polymeric material being preferred. In some embodiments, closed cell foam may be suitable, but in other embodiments, open cell foam may be used. In additional exemplary embodiments, the abrasive element is provided with its support layer as a single sheet of abrasive elements attached to a support layer that can be a compressible or flexible support layer. be able to.

その支持層は、加工液の、その支持層内へのまたは支持層を通る浸透または透過を防ぐために、好ましくは、液体不浸透性である。しかし、いくつかの実施形態において、その支持層は、単独で、または、その支持層に対する液体の浸透または透過を防ぐかまたは抑えるように作用する任意のバリアと共に、液体浸透性材料を含むことができる。さらに、例えば、その研磨パッドと、研磨中の被加工物との間の境界に加工液(例えば、研磨スラリー)を保持するために、多孔質の支持層を有利に用いることができる。   The support layer is preferably liquid impervious to prevent penetration or permeation of the processing fluid into or through the support layer. However, in some embodiments, the support layer may comprise a liquid permeable material, alone or with any barrier that acts to prevent or inhibit liquid penetration or permeation through the support layer. it can. Further, for example, a porous support layer can be advantageously used to hold a working fluid (eg, polishing slurry) at the interface between the polishing pad and the workpiece being polished.

いくつかの例示的な実施形態において、その支持層は、シリコーン、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、ネオプレン、ポリウレタン、ポリエステル、ポリエチレンおよびこれらの組合せから選択された高分子材料を含むことができる。その支持層は、充填剤、微粒子、繊維、補強材等の幅広い種類の追加的な材料をさらに含むことが可能である。   In some exemplary embodiments, the support layer can include a polymeric material selected from silicone, natural rubber, styrene butadiene rubber, neoprene, polyurethane, polyester, polyethylene, and combinations thereof. The support layer can further include a wide variety of additional materials such as fillers, particulates, fibers, reinforcements and the like.

ポリウレタンは、特に有用な支持層材料になることが分かってきており、熱可塑性ポリウレタン(thermoplastic polyurethane:TPUs)が特に好適である。現時点で好適ないくつかの実施形態において、その支持層は、1つ以上のTPU、例えば、(ルブリゾル・アドバンスド・マテリアル・インコーポレイテッド、クリーブランド、オハイオ(Lubrizol Advanced Materials, INC., Cleveland, OH)から入手可能な)エステイン・ティー・ピー・ユー(ESTANE TPU)、(ベイヤー・マテリアル・サイエンス、ピッツバーグ、ペンシルベニア(Bayer Materials Science, Pittsburgh, PA)から入手可能な)テクシン又はデスモパン・ティー・ピー・ユー(TEXINまたはDESMOPAN TPU)、(ダウ・ケミカル・カンパニー、ミッドランド、ミシンガン(Dow Chemical Company, Midland, MI)から入手可能な)ペレセイン・ティー・ピー・ユー(PELLETHANE TPU)等を含む膜である。   Polyurethanes have been found to be particularly useful support layer materials, and thermoplastic polyurethanes (TPUs) are particularly suitable. In some presently preferred embodiments, the support layer is from one or more TPUs, such as (Lubrizol Advanced Materials, Inc., Cleveland, OH). Texin or Desmopan Tee (available from ESTANE TPU), Bayer Materials Science, Pittsburgh, PA (available) (TEXIN or DESMOPAN TPU), PELLETHANE TPU (available from Dow Chemical Company, Midland, MI) and the like.

その研磨要素は、幅広い種類の材料を含むことができ、高分子材料が好適である。適当な高分子材料は、例えば、ポリウレタン、ポリアクリル酸塩、ポリビニルアルコールポリエステル、ポリカーボネート、および(イー・アイ・デュポン・ドゥ・ネムール・インコーポレイテッド、ウィルミングトン、ディー・イー(E.I.DuPont de Nemours, Inc., Wilmington, DE)から入手可能な)商品名デルリン(DELRIN)として入手可能なアセタールを含む。いくつかの例示的な実施形態において、その研磨要素のうちの少なくともいくつかは、熱可塑性ポリウレタン、ポリアクリル酸塩、ポリビニルアルコールまたはこれらの組合せを含む。   The abrasive element can include a wide variety of materials, with polymeric materials being preferred. Suitable polymeric materials are, for example, polyurethane, polyacrylate, polyvinyl alcohol polyester, polycarbonate, and (EIDuPont de Nemours, EIDuPont de Nemours, Inc., Wilmington, DE), including acetals available under the trade name DELRIN. In some exemplary embodiments, at least some of the abrasive elements include thermoplastic polyurethane, polyacrylate, polyvinyl alcohol, or combinations thereof.

その研磨要素は、例えば、金属微粒子、セラミック微粒子、高分子微粒子、繊維およびこれらの組合せ等を含む補強高分子または他の複合材料を含むことも可能である。いくつかの実施形態において、研磨要素は、その中に、炭素、グラファイト、金属またはこれらの組合せ等の充填材を含有することにより、導電性および/または熱伝導性に形成することができる。他の実施形態においては、例えば、(オルメコン・ケミエ・アンメルスベク、ジャーマニー(Ormecon Chemie, Ammersbek, Germany)から入手可能な)商品名オルメコン(ORMECOM)として販売されたポリアニリン(パニ(PANI))等の導電性ポリマーは、上述した導電性または熱伝導性の充填材と共に、またはそれらを要することなく用いることができる。   The abrasive element can also include a reinforced polymer or other composite material including, for example, metal particulates, ceramic particulates, polymeric particulates, fibers and combinations thereof. In some embodiments, the polishing element can be made conductive and / or thermally conductive by including therein a filler such as carbon, graphite, metal, or combinations thereof. In other embodiments, for example, polyaniline (PANI) sold under the trade name ORMECOM (available from Ormecon Chemie, Ammersbek, Germany), etc. The conductive polymer can be used with or without the conductive or thermal conductive fillers described above.

いくつかの例示的な実施形態において、その研磨パッドは、その研磨要素の反対側の支持層に取付けられた可撓性層をさらに具備する。その可撓性層は、何らかの結合面を用いてその支持層に取付けることができるが、好ましくは、その可撓性層と支持層との間の境界に配置された接着層が、その研磨要素とは反対側の可撓性層にその支持層を取付けるのに用いられる。   In some exemplary embodiments, the polishing pad further comprises a flexible layer attached to a support layer opposite the polishing element. The flexible layer can be attached to the support layer using any bonding surface, but preferably an adhesive layer located at the interface between the flexible layer and the support layer is provided on the abrasive element. Used to attach the support layer to the opposite flexible layer.

いくつかの実施形態において、その可撓性層は、好ましくは、その研磨要素の研磨面を、研磨中の被加工物へ向ける陽圧を与えるために圧縮性である。いくつかの例示的な実施形態において、その支持層は、可撓性ゴムまたはポリマー等の柔軟で可撓性の材料を含むことができる。他の例示的な実施形態において、その支持層は、好ましくは、圧縮性の高分子材料で形成され、発泡高分子材料が好適である。いくつかの実施形態においては、独立気泡発泡体が好適である可能性があるが、他の実施形態においては、連続気泡発泡体を用いることができる。   In some embodiments, the flexible layer is preferably compressible to provide a positive pressure that directs the polishing surface of the polishing element toward the workpiece being polished. In some exemplary embodiments, the support layer can include a soft and flexible material such as a flexible rubber or polymer. In other exemplary embodiments, the support layer is preferably formed of a compressible polymeric material, with a foamed polymeric material being preferred. In some embodiments, closed cell foam may be suitable, but in other embodiments, open cell foam may be used.

いくつかの具体的な実施形態において、その可撓性層は、シリコーン、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、ネオプレン、ポリウレタン、ポリエチレンおよびこれらの組合せから選択された高分子材料を含むことができる。その可撓性層は、充填材、微粒子、繊維、補強材等の幅広い種類の追加的な材料をさらに含むことができる。その可撓性層は、(浸透性材料を、その可撓性層への液浸透を防ぐかまたは抑制する任意のバリアと共に用いることができるが)好ましくは、液不浸透性である。   In some specific embodiments, the flexible layer can include a polymeric material selected from silicone, natural rubber, styrene butadiene rubber, neoprene, polyurethane, polyethylene, and combinations thereof. The flexible layer can further include a wide variety of additional materials such as fillers, particulates, fibers, reinforcements and the like. The flexible layer is preferably liquid impervious (although permeable material can be used with any barrier that prevents or inhibits liquid penetration into the flexible layer).

その可撓性層での使用のための好適な高分子材料はポリウレタンであり、ティー・ピー・ユー(TPU)が特に好適である。適当なポリウレタンは、例えば、ロジャーズ・コーポレーション、ロジャーズ、コネティカット(Rogers, Corp., Rogers, CT)の商品名ポロン(PORON)として入手可能なポリウレタン、ならびにダウ・ケミカル、ミッドランド、ミシンガン(Dow Chemical, Midland, MI)の商品名ペレセイン(PELLETHANE)、特に、ペレセイン2102-65デー(PELLETHANE 2102-65D)として入手可能なポリウレタンを含む。他の適当な材料は、例えば、商品名マイラー(MYLAR)として幅広く入手可能な二軸延伸PET等のポリエチレンテレフタレート(polyethylene terepthalate)(ピー・イー・ティー(PET)、ならびに接着されたゴムシート(例えば、ルベリテ・サイプラス・スポンジ・ラバー・プロダクツ・インコーポレイテッド、サンタ・アナ、カリフォルニア(Rubberite Cypress Sponge Rubber Products,Inc.,Santa Ana,CA)から入手可能な、商品名ボンドテックス(BONDTEX))を含む。   A preferred polymeric material for use in the flexible layer is polyurethane, with T.P.U (TPU) being particularly preferred. Suitable polyurethanes include, for example, polyurethanes available under the trade name PORON of Rogers Corporation, Rogers, Connecticut, and Dow Chemical, Midland, Michigan. , MI) under the trade name PELLETHANE, in particular polyurethanes available as PELLETHANE 2102-65D. Other suitable materials are, for example, polyethylene terepthalate (PET), such as biaxially oriented PET, widely available under the trade name MYLAR, and bonded rubber sheets (eg, , Revelte Cypress Sponge Rubber Products, Inc., Santa Ana, Calif. (BONDTEX), available from Rubberite Cypress Sponge Rubber Products, Inc., Santa Ana, Calif.).

いくつかの例示的な実施形態において、本開示による研磨パッドは、CMPプロセスで使用した場合に、いくつかの効果、例えば、改善されたウェーハ面内研磨均一性、より平坦に研磨されたウェーハ表面、ウェーハからのエッジダイ歩留まりの増加、および改善されたCMPプロセスの作動許容度および一貫性を有することができる。いかなる特定の理論にも縛られることは望まないが、これらの効果は、その研磨要素の研磨面を、その支持層の下にある可撓性層から分離し、それによって、研磨プロセス中に、その研磨パッドを被加工物に接触させたときに、その研磨要素が、その要素の研磨面に実質的に垂直な方向に「浮遊」できるようにすることによってもたらされる。   In some exemplary embodiments, a polishing pad according to the present disclosure has several advantages when used in a CMP process, such as improved in-plane polishing uniformity, a more evenly polished wafer surface. Increased edge die yield from the wafer, and improved CMP process operating tolerance and consistency. While not wishing to be bound by any particular theory, these effects separate the polishing surface of the polishing element from the flexible layer underneath the support layer, so that during the polishing process, This is provided by allowing the polishing element to “float” in a direction substantially perpendicular to the polishing surface of the element when the polishing pad is brought into contact with the workpiece.

いくつかの実施形態において、その可撓性の下地層からの、その研磨要素の研磨面の分離は、第1の主面から、そのガイドプレートを通って第2の主面へ伸びる複数の開口を含む任意のガイドプレートに研磨物を組込むことによって増強することができ、この場合、各研磨要素の少なくとも一部は、対応する開口内へ伸び、また、各研磨要素は、そのガイドプレートの第2の主面から外部へ伸びている。固いまたは非可撓性の材料を好ましくは含む任意のガイドプレートは、研磨面の空間的適応を維持し、およびその研磨パッド上のその要素の横方向の動きを維持するのに用いることができる。しかし、他の実施形態においては、その要素をその支持層に結合することにより、好ましくは、その研磨要素を直接、その支持層に結合することにより、その研磨要素の空間的適応が維持され、かつ横方向の動きが防止されるため、その任意のガイドプレートは必要ない。   In some embodiments, separation of the polishing surface of the polishing element from the flexible underlayer includes a plurality of apertures extending from the first major surface, through the guide plate, to the second major surface. Can be augmented by incorporating the abrasive into any guide plate, including at least a portion of each polishing element extending into the corresponding opening, and each polishing element including the first of the guide plates. 2 extends from the main surface to the outside. Any guide plate that preferably comprises a hard or inflexible material can be used to maintain the spatial adaptation of the polishing surface and to maintain lateral movement of the element on the polishing pad. . However, in other embodiments, the spatial adaptation of the polishing element is maintained by bonding the element to the support layer, preferably by directly bonding the polishing element to the support layer, And since the lateral movement is prevented, the optional guide plate is not necessary.

その任意のガイドプレートは、ポリマー、共重合体、ポリマーブレンド、高分子複合材料またはこれらの組合せ等の幅広い種類の材料で形成することができる。硬く、非可撓性、非導電性および液不浸透性の高分子材料が一般に好適であり、およびポリカーボネートが特に有用であることが分かってきている。   The optional guide plate can be formed of a wide variety of materials such as polymers, copolymers, polymer blends, polymer composites, or combinations thereof. Hard, non-flexible, non-conductive and liquid-impermeable polymeric materials are generally suitable and polycarbonate has been found to be particularly useful.

追加的な実施形態において、本開示の研磨パッドは、その支持層の第1の主面の少なくとも一部と、その任意のガイドプレート(存在する場合)の第1の主面とを被覆する任意の研磨組成物分布層をさらに具備することができる。その任意の研磨組成物分布層は、幅広い種類の高分子材料で形成することができる。その任意の研磨組成物分布層は、いくつかの実施形態において、少なくとも1つの親水性ポリマーを含むことができる。好適な親水性ポリマーは、ポリウレタン、ポリアクリル酸塩、ポリビニルアルコール、ポリオキシメチレンおよびこれらの組合せを含む。一つの具体的な実施形態において、その研磨組成物層は、研磨工程中に滑らかな表面を提供するために、好ましくは、約5〜約60重量%の水分を吸収することのできるヒドロゲル物質、例えば、親水性ポリウレタンまたはポリアクリル酸塩等を含むことができる。   In additional embodiments, the polishing pad of the present disclosure optionally covers at least a portion of the first major surface of the support layer and the first major surface of the optional guide plate (if present). The polishing composition distribution layer may be further provided. The arbitrary polishing composition distribution layer can be formed of a wide variety of polymer materials. The optional polishing composition distribution layer may include at least one hydrophilic polymer in some embodiments. Suitable hydrophilic polymers include polyurethanes, polyacrylates, polyvinyl alcohol, polyoxymethylene and combinations thereof. In one specific embodiment, the polishing composition layer preferably has a hydrogel material capable of absorbing from about 5 to about 60% by weight moisture to provide a smooth surface during the polishing process. For example, hydrophilic polyurethane or polyacrylate can be included.

追加的な例示的実施形態において、その任意の研磨組成物分布層は、その研磨組成物分布層が圧迫された場合に、研磨工程中の基板へ向けられた陽圧を与えるために、可撓性材料、例えば、多孔質ポリマーまたは発泡体を含む。いくつかの例示的な実施形態において、その研磨組成物分布層の可撓性は、その任意の可撓性層の可撓性よりも小さくなるように選定される。連続気泡または独立気泡を有する多孔質材料または発泡材料は、いくつかの実施形態において、任意の研磨組成物分布層に用いられる好適な可撓性材料である可能性がある。いくつかの具体的な実施形態において、その任意の研磨組成物分布層は、約10〜約90%の気孔率を有する。   In additional exemplary embodiments, the optional polishing composition distribution layer is flexible to provide a positive pressure directed to the substrate during the polishing process when the polishing composition distribution layer is pressed. Material, such as porous polymers or foams. In some exemplary embodiments, the flexibility of the polishing composition distribution layer is selected to be less than the flexibility of the optional flexible layer. A porous or foam material having open or closed cells may be a suitable flexible material for use in any polishing composition distribution layer in some embodiments. In some specific embodiments, the optional polishing composition distribution layer has a porosity of about 10 to about 90%.

いくつかの例示的な実施形態において、その研磨要素の研磨面は、その任意の研磨組成物分布層の露出された主面と同一平面に、または、その主面よりも凹ませて形成することができる。そのような実施形態は、その研磨要素の露出された研磨面と、被加工物との間の境界に、加工液、例えば、研磨スラリーを保持するのに有利に用いることができる。このような実施形態において、その研磨組成物分布は、研磨プロセス中に、または、被加工物との接触の前、間または後に、その研磨パッドの研磨面に適用される任意の調整プロセスにおいて、摩耗または浸食される材料を含むように有利に選定することができる。   In some exemplary embodiments, the polishing surface of the polishing element is formed flush with or indented from the exposed major surface of the optional polishing composition distribution layer. Can do. Such an embodiment can be advantageously used to hold a working fluid, such as an abrasive slurry, at the interface between the exposed abrasive surface of the abrasive element and the workpiece. In such embodiments, the polishing composition distribution is determined during any polishing process or in any conditioning process applied to the polishing surface of the polishing pad before, during or after contact with the workpiece. It can be advantageously chosen to include materials that are worn or eroded.

追加的な例示的実施形態において、その研磨組成物分布層は、研磨中の基板の表面全体に、研磨組成物を実質的に均一に分布させるように作用することができ、これにより、より均一な研磨を実現することができる。その研磨組成物分布層は、研磨中のその研磨組成物の流量を調節するために、バッフル、溝(図示せず)、細孔等の耐フロー要素を必要に応じて含むことができる。追加的な例示的実施形態において、その研磨組成物分布層は、その研磨面からの様々な深さにおいて、所望の研磨組成物流量を実現するために、異なる材料からなる様々な層を含むことができる。   In additional exemplary embodiments, the polishing composition distribution layer can act to distribute the polishing composition substantially uniformly across the surface of the substrate being polished, thereby making it more uniform. Polishing can be realized. The polishing composition distribution layer can optionally include anti-flow elements such as baffles, grooves (not shown), pores, etc. to adjust the flow rate of the polishing composition during polishing. In additional exemplary embodiments, the polishing composition distribution layer includes various layers of different materials to achieve a desired polishing composition flow rate at various depths from the polishing surface. Can do.

いくつかの例示的な実施形態において、その研磨要素のうちの1つ以上は、その研磨要素内に画成された開コア領域またはキャビティを含んでもよいが、このような構成は、必ずしも必要ではない。いくつかの実施形態においては、国際公開第WO/2006/055720号パンフレットに記載されているように、その研磨要素のコアは、圧力、伝導率、静電容量、渦電流等を検出するセンサを含むことができる。また,別の実施形態において、その研磨パッドは、そのパッドを通って、その研磨面に垂直な方向に伸びるウィンドウを含むことができ、または、2008年5月15日に出願された「エンドポイントウインドを備えた研磨パッド、システム、及び、その使用方法」("POLISHING PAD WITH ENDPOINT WINDOW AND SYSTEM AND METHOD OF USING THE SAME")というタイトルの、同時係属の米国仮特許出願番号61/053,429号に記載されているような研磨プロセスの光学的終点検出を可能にするために、透明層および/または透明な研磨要素を用いることができる。   In some exemplary embodiments, one or more of the polishing elements may include an open core region or cavity defined within the polishing element, although such a configuration is not necessary. Absent. In some embodiments, the core of the polishing element includes a sensor that detects pressure, conductivity, capacitance, eddy currents, etc., as described in WO / 2006/055720. Can be included. In another embodiment, the polishing pad may include a window extending through the pad in a direction perpendicular to the polishing surface, or an “endpoint” filed on May 15, 2008. POLISHING PAD WITH ENDPOINT WINDOW AND SYSTEM AND METHOD OF USING THE SAME ", co-pending US Provisional Patent Application No. 61 / 053,429 A transparent layer and / or a transparent polishing element can be used to enable optical endpoint detection of the polishing process as described in.

上述されている「透明層」という用語は、その層の残りの部分と同じかまたは異なる材料で形成することのできる透明な領域を具備する層を含むことを意図している。いくつかの例示的な実施形態において、その要素、層または領域は、透明にすることができ、または、その材料に熱および/または圧力を加えることによって、透明に形成することができ、あるいは、透明な材料を、層内に適切に位置決めされた開口内に投入して、透明な領域を形成することができる。代替的な実施形態においては、その支持層全体は、終点検出装置によって用いられる関心のある波長範囲のエネルギに対して透明であるか、または、そのエネルギに対して透明に形成することのできる材料で形成することができる。透明な要素、層または領域のための好適な透明材料は、例えば、透明なポリウレタンを含む。   The term “transparent layer” described above is intended to include a layer with a transparent region that can be formed of the same or different material as the rest of the layer. In some exemplary embodiments, the element, layer or region can be transparent, or formed transparent by applying heat and / or pressure to the material, or A transparent material can be introduced into the openings properly positioned in the layer to form a transparent region. In an alternative embodiment, the entire support layer is transparent to, or can be formed transparent to, the energy of the wavelength range of interest used by the endpoint detector. Can be formed. Suitable transparent materials for the transparent elements, layers or regions include, for example, transparent polyurethane.

さらに、上述されている「透明な」という用語は、終点検出装置によって用いられる関心のある波長範囲のエネルギに対して実質的に透明である要素、層および/または領域を含むことが意図されている。いくつかの例示的な実施形態において、その終点検出装置は、1つ以上の電磁エネルギ源を用いて、紫外光、可視光、赤外光、マイクロ波、電波、これらの組合せ等の形態をとる放射を放つ。いくつかの実施形態において、「透明な」という用語は、その透明な要素、層または領域に当る関心のある波長のエネルギの少なくとも約25%(例えば、少なくとも約35%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、少なくとも約95%)が、その要素、層または領域を通って伝達されることを意味する。   Furthermore, the term “transparent” as described above is intended to include elements, layers and / or regions that are substantially transparent to the energy of the wavelength range of interest used by the endpoint detector. Yes. In some exemplary embodiments, the endpoint detector takes the form of ultraviolet light, visible light, infrared light, microwaves, radio waves, combinations thereof, etc., using one or more electromagnetic energy sources. Give off radiation. In some embodiments, the term “transparent” means at least about 25% (eg, at least about 35%, at least about 50%, at least about at least about 25% of the energy of the wavelength of interest that hits the transparent element, layer or region. About 60%, at least about 70%, at least about 80%, at least about 90%, at least about 95%) is transmitted through the element, layer or region.

いくつかの例示的な実施形態において、その支持層は透明である。いくつかの例示的な実施形態において、少なくとも1つの研磨要素は透明である。追加的な例示的実施形態において、少なくとも1つの研磨要素は透明であり、およびその接着層および支持層も透明である。さらに例示的な実施形態において、その支持層、ガイドプレート、研磨組成物分布層、少なくとも1つの研磨要素、またはこれらの組合せは透明である。   In some exemplary embodiments, the support layer is transparent. In some exemplary embodiments, at least one polishing element is transparent. In additional exemplary embodiments, the at least one abrasive element is transparent, and its adhesive layer and support layer are also transparent. In a further exemplary embodiment, the support layer, guide plate, polishing composition distribution layer, at least one polishing element, or a combination thereof is transparent.

本開示はさらに、研磨プロセスで、上述した研磨パッドを用いる方法に注力し、その方法は、複数の研磨要素を具備する研磨パッドの研磨面に、基板の表面を接触させることであって、少なくともいくつかの研磨要素が多孔質であることと、その研磨パッドをその基板に対して相対移動させて、その基板の表面を摩耗させることとを含む。いくつかの例示的な実施形態においては、加工液を、その研磨パッドの表面と、その基板の表面との間の境界に供給することができる。適当な加工液は公知であり、例えば、米国特許第6,238,592(B1)号明細書、第6,491,843(B1)号明細書、及び、国際公開第WO/2002/33736号パンフレットに見出すことができる。   The present disclosure further focuses on a method of using a polishing pad as described above in a polishing process, the method comprising contacting a surface of a substrate with a polishing surface of a polishing pad comprising a plurality of polishing elements, the method comprising: Some polishing elements include being porous and moving the polishing pad relative to the substrate to wear the surface of the substrate. In some exemplary embodiments, a working fluid can be supplied to the boundary between the surface of the polishing pad and the surface of the substrate. Suitable working fluids are known, for example, US Pat. No. 6,238,592 (B1), 6,491,843 (B1), and International Publication No. WO / 2002/33736. Can be found in brochures.

本願明細書に記載されている研磨パッドは、いくつかの実施形態において、製造するのが比較的容易であり、かつ費用がかからない可能性がある。以下、本開示による研磨パッドを形成するためのいくつかの例示的な方法について簡潔に論じるが、その論議は、網羅的であることを意図せず、または、逆に限定しようとするものでもない。従って、追加的な例示的実施形態において、研磨パッドを形成する方法が提供され、その方法は、複数の研磨要素を形成することと、その研磨要素を支持層に取付けて、研磨パッドを形成することとを具備する。その研磨要素をその支持層に取付けることは、いくつかの実施形態において、熱結合、または、接着結合、化学線放射結合またはこれらの組合せを実行する結合材料の使用を含むことができる。   The polishing pads described herein may be relatively easy and inexpensive to manufacture in some embodiments. The following briefly discusses some exemplary methods for forming a polishing pad according to the present disclosure, but the discussion is not intended to be exhaustive or vice versa. . Accordingly, in an additional exemplary embodiment, a method is provided for forming a polishing pad, the method comprising forming a plurality of polishing elements and attaching the polishing elements to a support layer to form a polishing pad. It comprises. Attaching the abrasive element to the support layer may include, in some embodiments, the use of a bonding material that performs thermal bonding or adhesive bonding, actinic radiation bonding, or combinations thereof.

いくつかの実施形態において、その研磨要素は、その支持層に熱結合される。熱結合は、例えば、その支持層の主面を、各研磨要素の表面に接触させて結合界面を形成し、その研磨要素および支持層を、その研磨要素および支持層が軟化し、溶融し、または一緒に流れて、その結合界面に接着状態を形成する温度まで加熱することによって、実現することができる。超音波溶接も、その研磨要素の支持層への熱結合を実行するのに用いることができる。現時点で好適ないくつかの実施形態においては、圧力がその結合界面に加えられると共に、その研磨要素および支持層が加熱される。現時点で好適な追加的実施形態において、その支持層は、その研磨要素が加熱される温度以上の温度まで加熱される。   In some embodiments, the abrasive element is thermally bonded to the support layer. Thermal bonding, for example, brings the major surface of the support layer into contact with the surface of each abrasive element to form a bonded interface, and the abrasive element and support layer are softened and melted by the abrasive element and support layer, Alternatively, it can be realized by heating together to a temperature that flows together and forms an adhesive state at the bonding interface. Ultrasonic welding can also be used to perform thermal bonding of the abrasive element to the support layer. In some presently preferred embodiments, pressure is applied to the bonding interface and the polishing element and support layer are heated. In an additional presently preferred embodiment, the support layer is heated to a temperature above that at which the polishing element is heated.

他の例示的な実施形態において、その研磨要素を支持層に結合することは、その研磨要素と、その支持層の主面との間の境界に物理的および/または化学的結合を形成する結合材料を使用することを含む。そのような物理的および/または化学的結合は、いくつかの実施形態において、各研磨要素と、その支持層の主面との間の結合界面に配置された接着剤を用いて形成することができる。他の実施形態においては、その結合材料は、硬化により、例えば、熱硬化、放射線硬化(例えば、紫外光、可視光、赤外光、電子ビームまたは他の放射源等の化学線放射を用いた硬化)により、結合状態を形成する材料とすることができる。   In another exemplary embodiment, bonding the polishing element to the support layer is a bond that forms a physical and / or chemical bond at the boundary between the polishing element and the major surface of the support layer. Including using the material. Such physical and / or chemical bonds may be formed in some embodiments using an adhesive disposed at the bonding interface between each abrasive element and the major surface of its support layer. it can. In other embodiments, the binding material is cured, for example, using thermal radiation, radiation curing (eg, actinic radiation such as ultraviolet light, visible light, infrared light, electron beam or other radiation source). By curing), a material that forms a bonded state can be obtained.

いくつかの実施形態において、その研磨要素のうちの少なくともいくつかは、実質的に非多孔質の研磨要素である。現時点で好適ないくつかの実施形態において、その研磨要素の少なくとも一部は、多孔質の研磨要素とすることができる。従って、いくつかの例示的な実施形態において、その方法は、ガス飽和ポリマー溶解物の射出成形、反応時にガスを放出してポリマーを生成する反応混合物の射出成形、超臨界ガス中にポリマーを溶解させた混合物の射出成形、溶媒中に相溶不可能なポリマーの混合物の射出成形、熱可塑性ポリマー中に分散された多孔質の熱硬化性微粒子の射出成形およびこれらの組合せによって、多孔質研磨要素を形成することを含む。   In some embodiments, at least some of the abrasive elements are substantially non-porous abrasive elements. In some presently preferred embodiments, at least a portion of the polishing element can be a porous polishing element. Thus, in some exemplary embodiments, the method includes injection molding of a gas saturated polymer melt, injection molding of a reaction mixture that releases gas during the reaction to produce a polymer, and dissolving the polymer in a supercritical gas. Porous abrasive elements by injection molding of the resulting mixture, injection molding of a mixture of polymers incompatible in the solvent, injection molding of porous thermosetting microparticles dispersed in the thermoplastic polymer, and combinations thereof Forming.

いくつかの例示的な実施形態において、その多孔質研磨要素は、実質的に、その研磨要素全体にわたって分散された細孔を有する。他の実施形態においては、その細孔は、実質的に、その多孔質研磨要素の研磨面に分布させることができる。いくつかの追加的な実施形態において、多孔質研磨要素の研磨面に与えられる気孔率は、例えば、射出成形、圧着、機械的穿孔、レーザ穿孔、ニードルパンチ、ガス分散発泡、化学処理およびこれらの組合せによって与えることができる。   In some exemplary embodiments, the porous polishing element has pores distributed substantially throughout the polishing element. In other embodiments, the pores can be distributed substantially on the polishing surface of the porous polishing element. In some additional embodiments, the porosity imparted to the polishing surface of the porous abrasive element may be, for example, injection molding, crimping, mechanical drilling, laser drilling, needle punching, gas dispersion foaming, chemical processing and these Can be given by combination.

その研磨パッドは、実質的に同一の研磨要素のみを具備する必要はないことは理解されるであろう。従って、例えば、多孔質研磨要素と、非多孔質研磨要素とのいかなる組合せまたは配列も、複数の多孔質研磨要素を作り上げることができる。また、どのような数、組合せまたは配列の多孔質研磨要素および実質的に非多孔質の研磨要素も、いくつかの実施形態において、支持層に結合された浮遊研磨要素を有する研磨パッドを形成するのに、有利に用いることができることも理解されるであろう。   It will be appreciated that the polishing pad need not comprise only substantially identical polishing elements. Thus, for example, any combination or arrangement of porous and non-porous abrasive elements can create a plurality of porous abrasive elements. Also, any number, combination or arrangement of porous polishing elements and substantially non-porous polishing elements, in some embodiments, form a polishing pad having a floating polishing element coupled to a support layer. However, it will also be understood that it can be used advantageously.

追加的な例示的実施形態において、その研磨要素は、パターンを形成するように配列することができる。どのようなパターンも、有利に採用することができる。例えば、その研磨要素は、2次元配列、例えば、研磨要素からなる矩形、三角形または円形配列を形成するように配列することができる。追加的な例示的実施形態において、その研磨要素は、その支持層上にパターン状に配列された多孔質研磨要素および実質的に非多孔質の研磨要素の両方を含むことができる。いくつかの例示的な実施形態において、その多孔質研磨要素は、いくつかの実質的に非多孔質の研磨要素に対して有利に配列して、その支持層の主面に、多孔質研磨要素と非多孔質研磨要素とからなる配列を形成することができる。そのような実施形態において、実質的に非多孔質の研磨要素に対する多孔質研磨要素の数および配列は、所望の研磨能力を得られるように、有利に選択することができる。   In additional exemplary embodiments, the polishing elements can be arranged to form a pattern. Any pattern can be advantageously employed. For example, the polishing elements can be arranged to form a two-dimensional array, eg, a rectangular, triangular or circular array of polishing elements. In additional exemplary embodiments, the polishing element can include both a porous polishing element and a substantially non-porous polishing element arranged in a pattern on the support layer. In some exemplary embodiments, the porous polishing element is advantageously arranged with respect to several substantially non-porous polishing elements so that the major surface of the support layer has a porous polishing element. And an array of non-porous abrasive elements can be formed. In such embodiments, the number and arrangement of porous abrasive elements relative to the substantially non-porous abrasive element can be advantageously selected to obtain the desired polishing capability.

例えば、いくつかの例示的な実施形態において、その多孔質研磨要素は、実質的に、その研磨パッドの主面の中心近くに配列することができ、および実質的に非多孔質の研磨要素は、実質的に、その研磨パッドの主面の周縁部近くに配列することができる。このような例示的な実施形態は、その研磨パッドとウェーハ表面との間の接触ゾーンに、加工液、例えば、研磨スラリーを望ましくより効率的に保持し、それによって、ウェーハ表面研磨均一性を改善し(例えば、そのウェーハ表面における低減されたディッシング)、およびそのCMPプロセスによって生成された廃棄スラリーの量を低減することができる。また、そのような例示的実施形態は、そのダイのエッジで、より積極的なポリシングを望ましく実行することができ、それにより、エッジ隆起の形成を低減するかまたはなくすことができ、および歩留まりおよびダイ研磨均一性を改善することができる。   For example, in some exemplary embodiments, the porous polishing element can be arranged substantially near the center of the major surface of the polishing pad, and the substantially non-porous polishing element is , Substantially can be arranged near the periphery of the main surface of the polishing pad. Such exemplary embodiments desirably and more effectively hold a working fluid, such as a polishing slurry, in the contact zone between the polishing pad and the wafer surface, thereby improving wafer surface polishing uniformity. (E.g., reduced dishing at the wafer surface) and the amount of waste slurry generated by the CMP process can be reduced. Such exemplary embodiments can also desirably perform more aggressive polishing at the edge of the die, thereby reducing or eliminating the formation of edge ridges, and yield and Die polishing uniformity can be improved.

他の例示的な実施形態において、その多孔質研磨要素は、その研磨パッドの主面の実質的に縁部近傍に配列することができ、および実質的に非多孔質の研磨要素は、その研磨パッドの主面の実質的に中心付近に配列することができる。研磨要素の他の配列および/またはパターンも、本開示の範囲内で意図されている。   In other exemplary embodiments, the porous polishing elements can be arranged substantially near the edges of the major surface of the polishing pad, and the substantially non-porous polishing elements are The main surface of the pad can be arranged substantially near the center. Other arrangements and / or patterns of abrasive elements are also contemplated within the scope of this disclosure.

特定の実施形態において、その研磨要素は、その支持層の主面への配置によって、パターン状に配列することができる。他の例示的な実施形態において、その研磨要素は、所望のパターンのテンプレートを用いて、パターン状に配列することができ、また、その支持層は、結合界面において、その支持層の主面が、各研磨要素に接触している状態で、結合前に、その研磨要素およびテンプレートの上または下に配置することができる。   In certain embodiments, the abrasive elements can be arranged in a pattern by placement on the major surface of the support layer. In other exemplary embodiments, the polishing elements can be arranged in a pattern using a template of the desired pattern, and the support layer is at the bonding interface such that the major surface of the support layer is , In contact with each abrasive element, and can be placed on or under the abrasive element and template prior to bonding.

本開示による研磨要素を有する研磨パッドの例示的実施形態は、幅広い研磨用途でのそれらの使用を可能にする様々な形状構成および特徴を有することができる。現時点で好適ないくつかの実施形態において、本開示の研磨パッドは、集積回路および半導体素子を製造する際に用いられるウェーハの化学的機械的平坦化(CMP)に特によく適している可能性がある。いくつかの例示的な実施形態において、本開示で説明された研磨パッドは、公知の研磨パッドに優る効果をもたらすことができる。   Exemplary embodiments of polishing pads having polishing elements according to the present disclosure can have a variety of configurations and features that allow their use in a wide range of polishing applications. In some presently preferred embodiments, the disclosed polishing pads may be particularly well suited for chemical mechanical planarization (CMP) of wafers used in the manufacture of integrated circuits and semiconductor devices. is there. In some exemplary embodiments, the polishing pads described in this disclosure can provide an advantage over known polishing pads.

例えば、いくつかの例示的な実施形態において、本開示による研磨パッドは、そのパッドの研磨面と、研磨される基板表面との間の境界に、CMPプロセスで使用される加工液を良好に維持するように作用して、それにより、増大するポリシングにおけるその加工液の有効性を向上させることができる。他の例示的な実施形態において、本開示による研磨パッドは、研磨中のウェーハ表面でのディッシングおよび/またはエッジ浸食を低減するかまたはなくすことができる。いくつかの例示的な実施形態において、CMPプロセスにおける本開示による研磨パッドの使用は、改善されたウェーハ面内研磨均一性、より平坦に研磨されたウェーハ表面、ウェーハからのエッジダイ歩留まりの増加、および改善されたCMPプロセスの作動許容度および一貫性をもたらすことができる。   For example, in some exemplary embodiments, a polishing pad according to the present disclosure maintains a good working fluid used in the CMP process at the boundary between the polishing surface of the pad and the substrate surface being polished. Acting thereby, it can improve the effectiveness of the working fluid in increasing polishing. In other exemplary embodiments, a polishing pad according to the present disclosure can reduce or eliminate dishing and / or edge erosion on the wafer surface during polishing. In some exemplary embodiments, the use of a polishing pad according to the present disclosure in a CMP process improves wafer in-plane polishing uniformity, a more evenly polished wafer surface, increased edge die yield from the wafer, and Improved CMP process operating latitude and consistency can be provided.

追加的な例示的実施形態において、本開示による多孔質要素を有する研磨パッドの使用は、所要程度の表面均一性を維持して、高いチップ歩留まりを得ながらの、より大口径のウェーハの処理、ウェーハ表面の研磨均一性を維持するためのそのパッド表面の調整が必要になる前の、より多くのウェーハの処理、または、プロセス時間およびそのパッドコンディショナの摩耗の低減を可能にすることができる。   In additional exemplary embodiments, the use of a polishing pad having a porous element according to the present disclosure can process larger diameter wafers while maintaining the required degree of surface uniformity and obtaining high chip yields. Can process more wafers or reduce process time and wear of the pad conditioner before the pad surface needs to be adjusted to maintain polishing uniformity on the wafer surface .

次に、以下の非限定的実施例を参照して、本開示による例示的な研磨パッドについて説明する。
(実施例)
An exemplary polishing pad according to the present disclosure will now be described with reference to the following non-limiting examples.
(Example)

以下の非限定的実施例は、支持層に取付けられた複数の研磨要素を具備する研磨パッドを作製するのに用いることのできる、多孔質研磨要素および非多孔質研磨要素の両方を作製するための様々な方法について説明する。
(実施例1)
The following non-limiting examples are for making both porous and non-porous polishing elements that can be used to make a polishing pad comprising a plurality of polishing elements attached to a support layer. Various methods will be described.
Example 1

この実施例は、細孔が、実質的に研磨要素全体にわたって分布されている非多孔質研磨要素(実施例1A)および多孔質研磨要素(実施例1B)の両方の作製について説明する。その多孔質研磨要素は、超臨界ガス中にポリマーを溶解させた混合物の射出成形によって作製した。   This example describes the fabrication of both a non-porous abrasive element (Example 1A) and a porous abrasive element (Example 1B) in which pores are distributed substantially throughout the abrasive element. The porous abrasive element was made by injection molding a mixture of polymer dissolved in supercritical gas.

210℃および3800gの力でメルトインデックス5を有する熱可塑性ポリウレタン(エステイン・イー・ティー・イー・60・ディー・ティー・3・エヌ・エー・ティー・022・ピー、ルブリゾル・アドバンスド・マテリアル・インコーポレイテッド、クリーブランド、オハイオ(ESTANE ETE 60DT3 NAT 022P、Lubrizol Advanced Materials, INC., Cleveland, OH))を選択した。ポリマー溶解物を生成するための高い温度および圧力で、直径30mmの単一のスクリュー(L/D=24:1)を備えた80トンのエム・ティー・アルバーグ(MT Arburg)射出成形機(アルバーグ・ゲー・エム・ベー・ハー、ロスバーク、ジャーマニー(Arburg GmbH、Lossburg,Germany))に、熱可塑性ポリウレタンのペレットを送給した。   Thermoplastic polyurethane with a melt index of 5 at 210 ° C and a force of 3800 g (Esthein ET 60 DT 3 NA 002 B, Lubrisol Advanced Materials Inc. , Cleveland, Ohio (ESTANE ETE 60DT3 NAT 022P, Lubrizol Advanced Materials, INC., Cleveland, OH)). 80 ton MT Arburg injection molding machine (Alberg, equipped with a single screw 30 mm in diameter (L / D = 24: 1) at high temperature and pressure to produce polymer melt • Thermoplastic polyurethane pellets were fed to GM B. Her, Rossburg, Germany (Arburg GmbH, Lossburg, Germany).

実施例1Aにおいて、ポリマー溶解物を、32キャビティのコールドランナー金型(固体射出重量9.2グラム)で射出成形して、中空内部円筒形キャビティと、計量0.15グラム/要素とを有する実質的に非多孔質の研磨要素を形成した。   In Example 1A, the polymer melt was injection molded in a 32 cavity cold runner mold (solid injection weight 9.2 grams), having a hollow internal cylindrical cavity and a metering of 0.15 grams / element. A non-porous abrasive element was formed.

実施例1Bにおいて、(トレクセル・インコーポレイテッド、ウォバーン、マサチューセッツ(Trexel,INC., Woburn, MA)から入手可能な)マス・パルス・ドーシング(Mass Pulse Dosing)デリバリーシステムが装備されたトレクセル・エス・アイ・アイ・ティー・アール・10(Trexel SII-TR10)を用いて、高温および高圧下で、窒素ガスをポリマー溶解物中に注入し、0.6%w/wの超臨界窒素とポリマー溶解物のブレンドの生成を生じさせた。その超臨界窒素とポリマー溶解物のブレンドを、32キャビティのコールドランナー金型(固体射出重量9.2グラム)で射出成形して、中空内部円筒形キャビティと、計量0.135グラムとを有する多孔質研磨要素を形成し、この場合、細孔は、実質的に、その研磨要素全体にわたって分散されていた。   In Example 1B, a Trexel S.I. equipped with a Mass Pulse Dosing delivery system (available from Trexel, INC., Woburn, MA).・ Nitrogen gas was injected into the polymer melt under high temperature and high pressure using Trexel SII-TR10, 0.6% w / w supercritical nitrogen and polymer melt Resulted in the production of a blend of The blend of supercritical nitrogen and polymer melt was injection molded in a 32 cavity cold runner mold (solid injection weight 9.2 grams), and had a hollow internal cylindrical cavity and a weigh of 0.135 grams A fine abrasive element, in which the pores were distributed substantially throughout the abrasive element.

押出成形機の各ゾーンの温度、金型温度、スクリュー、射出、パック圧力、成形時間およびクランプトン数を、比較の実施例1Aと実施例1Bの表1にまとめた。   The temperature, mold temperature, screw, injection, pack pressure, molding time and clamp tonnage of each zone of the extruder are summarized in Table 1 of Comparative Example 1A and Example 1B.

Figure 0005450622

(実施例2)
Figure 0005450622

(Example 2)

この実施例は、実質的に、その研磨要素の研磨面のみに細孔が分布されている多孔質研磨要素の作製について示す。   This example demonstrates the creation of a porous abrasive element having pores distributed substantially only on the abrasive surface of the abrasive element.

まず、210℃および3800gの力でメルトインデックス5を有する熱可塑性ポリウレタン(エステイン・イー・ティー・イー・60・ディー・ティー・3・エヌ・エー・ティー・022・ピー、ルブリゾル・アドバンスド・マテリアル・インコーポレイテッド、クリーブランド、オハイオ(ESTANE ETE 60DT3 NAT 022P、Lubrizol Advanced Materials,INC.,Cleveland,OH))を射出成形して、非多孔質の研磨要素、すなわち、実施例1Aで説明したような、直径約15mmの概して円筒形の研磨要素を作製した。   First, a thermoplastic polyurethane with a melt index of 5 at 210 ° C and a force of 3800g (Esthein ET 60 DT 3 NA 002 P, Lubrizol Advanced Material Incorporated, Cleveland, Ohio (ESTANE ETE 60DT3 NAT 022P, Lubrizol Advanced Materials, INC., Cleveland, OH)) is injection molded to form a non-porous abrasive element, ie as described in Example 1A, A generally cylindrical abrasive element having a diameter of about 15 mm was made.

次いで、ナノ秒パルスレート、15kHzの繰返し率、60〜80%の出力設定(0.8〜1.1ワット)、および100mm/秒〜300mm/秒(実行時間総計29.8秒〜13.2秒)の走査速度で作動するAVIA 355nm紫外線レーザ(Coherent,Inc.,Santa Clara,CA)を用いて、射出成形された研磨要素の研磨面をレーザ穿孔して、多孔質研磨要素を形成した。
(実施例3)
Then, nanosecond pulse rate, 15 kHz repetition rate, 60-80% power setting (0.8-1.1 watts), and 100 mm / second to 300 mm / second (total run time 29.8 seconds to 13.2 The abrasive surface of the injection molded abrasive element was laser drilled to form a porous abrasive element using an AVIA 355 nm ultraviolet laser (Coherent, Inc., Santa Clara, Calif.) Operating at a scan rate of seconds.
(Example 3)

この実施例は、その研磨面に形成された複数の溝の形態をとる細孔が、実質的にその研磨要素の研磨面のみに分散されている、非多孔質の研磨要素(実施例3A)および多孔質研磨要素(実施例3B)の両方の作製について示す。   This example shows a non-porous polishing element in which pores in the form of a plurality of grooves formed on the polishing surface are substantially dispersed only on the polishing surface of the polishing element (Example 3A). And the preparation of both porous abrasive elements (Example 3B).

210℃および3800gの力でメルトインデックス5を有する熱可塑性ポリウレタン(ルブリゾル・アドバンスド・マテリアル・インコーポレイテッド、クリーブランド、オハイオ(Lubrizol Advanced Materials, INC., Cleveland, OH)から入手可能なエステイン・イー・ティー・イー・60・ディー・ティー・3・エヌ・エー・ティー・022・ピー(ESTANE ETE 60DT3 NAT 022P))を射出成形して、多孔質研磨要素を作製した。その熱可塑性ポリウレタンからなるペレットを、高温高圧で、直径25mmの単一スクリュー(L/D=24.6:1)を備えたEngel 100トンの射出成形機(エンジェル・マシーナリ・インコーポレイテッド、ヨーク、ペンシルベニア(Engel Machinery, Inc., York, PA))に送給して、ポリマー溶解物を生成した。   A thermoplastic polyurethane having a melt index of 5 at 210 ° C. and a force of 3800 g (available from Lubrizol Advanced Materials, Inc., Cleveland, Ohio) A porous abrasive element was produced by injection molding of E60, DTE3, NTA2, 022, P (ESTANE ETE 60DT3 NAT 022P). The pellets made of the thermoplastic polyurethane were heated at a high temperature and a high pressure at an Engel 100 ton injection molding machine (Angel Machinery Inc., York, equipped with a single screw 25 mm in diameter (L / D = 24.6: 1), York, It was fed to Pennsylvania (Engel Machinery, Inc., York, PA) to produce a polymer melt.

その熱可塑性ポリウレタン溶解物を、一方のキャビティ内にリブ付き金型インサートを、他方のキャビティ内にブランク金型インサートを備える2キャビティのコールドランナー金型(射出重量34.01グラム)で射出成形した。その射出成形条件を、表2にまとめた。   The thermoplastic polyurethane melt was injection molded in a two-cavity cold runner mold (injection weight 34.01 grams) with a ribbed mold insert in one cavity and a blank mold insert in the other cavity. . The injection molding conditions are summarized in Table 2.

Figure 0005450622
Figure 0005450622

図5は、研磨要素の支持層への熱結合のための方法に有用な1つの例示的な装置を示す。多数の非多孔質研磨要素4’は、剥離層34上に配置されたテンプレート30(図3Aを参照)に、2次元配列パターンで配列することができる。支持層10は、研磨要素4’の露出している面を覆って配置することができる。剥離層34’は、支持層10の露出している面を覆って配置することができ、およびそのアセンブリ全体は、加熱プレスの上方プラテン36と、下方プラテン38との間に配置することができる。   FIG. 5 illustrates one exemplary apparatus useful in a method for thermal bonding of an abrasive element to a support layer. A number of non-porous polishing elements 4 ′ can be arranged in a two-dimensional arrangement pattern on a template 30 (see FIG. 3A) disposed on the release layer 34. The support layer 10 can be placed over the exposed surface of the polishing element 4 '. The release layer 34 ′ can be placed over the exposed surface of the support layer 10, and the entire assembly can be placed between the upper platen 36 and the lower platen 38 of the hot press. .

この例示的な装置における要素の相対的順番および配置は、本開示の範囲から逸脱することなく変えることができることは理解されるであろう。従って、例えば、支持層10は、非多孔質の研磨要素を、そのテンプレートに2次元配列パターンで配列し、およびその配列された要素を剥離層34’で覆う前に、剥離層34上に配置して、テンプレート30で覆うことができる。さらに、多孔質研磨要素4は、どのような数、配列または組合せでも、非多孔質の研磨要素に置換えることができる。
(実施例4)
It will be understood that the relative order and arrangement of elements in this exemplary apparatus can be varied without departing from the scope of the present disclosure. Thus, for example, the support layer 10 is arranged on the release layer 34 before non-porous abrasive elements are arranged in a two-dimensional array pattern on the template, and the arrayed elements are covered with the release layer 34 '. Then, it can be covered with the template 30. Furthermore, the porous polishing element 4 can be replaced by a non-porous polishing element in any number, arrangement or combination.
Example 4

実施例4は、実施例1に従って作製された射出成形された熱可塑性ポリウレタン研磨要素を、熱可塑性ポリウレタンを含む支持層膜に熱結合する方法について示す。   Example 4 shows a method for thermally bonding an injection molded thermoplastic polyurethane abrasive element made according to Example 1 to a support layer membrane comprising a thermoplastic polyurethane.

研磨要素(直径15mm)を、実施例1による熱可塑性ポリウレタン(TPU)、すなわち、(ルブリゾル・アドバンスド・マテリアル・インコーポレイテッド、クリーブランド、オハイオ(Lubrizol Advanced Materials, INC., Cleveland, OH)から入手可能な)エステイン58144(ESTANE 58144)を射出成形することによって形成した。その研磨要素を、図6に示すようなテンプレートを用いて、概して円形の2次元配列パターンで配列し、182℃で、熱可塑性ポリウレタン(TPU)、すなわち、(ルブリゾル・アドバンスド・マテリアル・インコーポレイテッド、クリーブランド、オハイオ(Lubrizol Advanced Materials, INC., Cleveland, OH)から入手可能な)エステイン・58887 ・エヌ・エー・ティー・02(ESTANE 58887-NAT02)の押出し成形によって形成された26μm厚の支持層に結合して、膜構造にした。   Abrasive elements (15 mm diameter) are available from Thermoplastic Polyurethane (TPU) according to Example 1, ie, (Lubrizol Advanced Materials, Inc., Cleveland, OH) ) Estane 58144 was formed by injection molding. The abrasive elements are arranged in a generally circular two-dimensional array pattern using a template as shown in FIG. 6, and at 182 ° C., thermoplastic polyurethane (TPU), ie (Lubrisol Advanced Material Incorporated, 26 μm thick support layer formed by extrusion of CESTBRAN, Ohio (available from Lubrizol Advanced Materials, INC., Cleveland, OH) Estein 58887 NTA 02 (ESTANE 58887-NAT02) To form a membrane structure.

熱結合は、実質的に図5に示すような加熱プラテンプレス(パサディナ・ハイドロリクス・プレス・カンパニー、イー・アイ・モンテ、カリフォルニア (Pasadena Hydraulics Press Company, EI Monte, CA))で実行した。その上方プラテンは、約143.3℃に維持し、その下方プラテンは、約26.7℃に維持した。図5に示すような紙剥離ライナーの間に配置された、そのTPU研磨要素と、そのTPU支持層との接触を実行するために、十分な圧力を加えた。結合は、30秒後に実質的に完了して一様になった。そのTPU支持層をそのTPU研磨要素に熱結合した後、その紙ライナーを除去して、図7に示すような、熱結合されたTPU研磨要素とTPU支持層からなる透明な一体型シートを得た。
(実施例5)
Thermal bonding was performed on a heated platen press (Pasadena Hydraulics Press Company, EI Monte, Calif.) Substantially as shown in FIG. The upper platen was maintained at about 143.3 ° C and the lower platen was maintained at about 26.7 ° C. Sufficient pressure was applied to effect contact between the TPU abrasive element and the TPU support layer positioned between the paper release liners as shown in FIG. Bonding was substantially complete and uniform after 30 seconds. After the TPU support layer is thermally bonded to the TPU abrasive element, the paper liner is removed to obtain a transparent integrated sheet of thermally bonded TPU abrasive element and TPU support layer as shown in FIG. It was.
(Example 5)

実施例5は、実施例1に従って作製された、射出成形された熱可塑性ポリウレタン研磨要素を、異なる熱可塑性ポリウレタンを含む支持層膜に熱結合する方法を示す。   Example 5 illustrates a method of thermally bonding an injection molded thermoplastic polyurethane abrasive element made according to Example 1 to a support layer membrane comprising a different thermoplastic polyurethane.

研磨要素(直径6mm)を、ティー・ピー・ユー(TPU)(ルブリゾル・アドバンスド・マテリアル・インコーポレイテッド、クリーブランド、オハイオ(Lubrizol Advanced Materials, INC., Cleveland, OH)から入手可能なエステイン58212(ESTANE 58212))を射出成形することによって形成した。その研磨要素を、ポリカーボネートテンプレート(図6)を用いて、概して円形の2次元配列パターンで配列した後、122μm厚のTPU膜支持層(スティーブンス・ウレセイン・エス・ティー・1522・シー・エル、イーストハンプトン、マサチューセッツ(Stevens Urethane ST-1522CL, Easthampton, MA))に熱結合した。   Abrasive elements (6mm diameter), Estein 58212 (ESTANE) available from TPU (Lubricol Advanced Materials, Inc., Cleveland, Ohio) 58212)) by injection molding. After the polishing elements were arranged in a generally circular two-dimensional array pattern using a polycarbonate template (FIG. 6), a 122 μm thick TPU membrane support layer (Stevens Ulsein ST 1522 CEL, Heat-bonded to Easthampton, Mass. (Stevens Urethane ST-1522CL, Easthampton, MA).

熱結合は、実質的に図5に示すような加熱プラテンプレス(エイッチ・アイ・エスク・エヌ・800(HIX N-800) 単一プラテンプレス、ピッツバーグ、カンザス(Pittsburgh,KS))で実行した。その上方プラテンは、約149℃に維持し、その下方プラテンは、約26.7℃に維持した。図5に示すような紙剥離ライナーの間に配置されたTPU研磨要素とTPU支持層とに、40psi(約275,790Pa)の圧力を加えた。結合は、15秒後に実質的に完了して一様になった。そのTPU支持層を、そのTPU研磨要素に熱結合した後、その紙ライナーを除去して、TPU支持層と、熱結合されたTPU研磨要素とからなる透明な一体型シートを得た。
(実施例6)
Thermal bonding was performed on a heated platen press (HIX N-800 single platen press, Pittsburgh, KS) substantially as shown in FIG. The upper platen was maintained at about 149 ° C and the lower platen was maintained at about 26.7 ° C. A pressure of 40 psi (about 275,790 Pa) was applied to the TPU abrasive element and the TPU support layer disposed between the paper release liners as shown in FIG. Bonding was substantially complete and uniform after 15 seconds. After the TPU support layer was thermally bonded to the TPU abrasive element, the paper liner was removed to obtain a transparent integral sheet comprising the TPU support layer and the thermally bonded TPU abrasive element.
(Example 6)

実施例6は、実施例1に従って作製した射出成形された熱可塑性ポリウレタン研磨要素を、ポリエステルを含む支持層膜に熱結合する代替的方法を示す。   Example 6 shows an alternative method of thermally bonding an injection molded thermoplastic polyurethane abrasive element made according to Example 1 to a support layer membrane comprising polyester.

実施例1によるティー・ピー・ユー(TPU)(ルブリゾル・アドバンスド・マテリアル・インコーポレイテッド、クリーブランド、オハイオ(Lubrizol Advanced Materials, INC., Cleveland, OH)から入手可能なESTANE 58144)を射出成形することによって、研磨要素(直径15mm)を形成した。その研磨要素を、支持層、すなわち、102μm厚のポリエステル膜(スリー・エム・サーモ・ボンド・615・フィムル、スリー・エム・カンパニー、セントポール、ミネソタ(3M Thermo-Bond 615 Film,3M Company, St. Paul, MN))の主面に直接配列して、その支持層に熱結合した。   By injection molding a TP U (TPU) according to Example 1 (ESTANE 58144 available from Lubrizol Advanced Materials, Inc., Cleveland, Ohio). A polishing element (diameter 15 mm) was formed. The abrasive element is divided into a support layer, ie, a 102 μm thick polyester film (3M Thermo-Bond 615 Film, 3M Company, St Paul, MN)) directly arranged on the main surface and thermally bonded to the support layer.

熱結合は、加熱プラテンプレス(パサディナ・ハイドロリクス・プレス・カンパニー、イー・アイ・モンテ、カリフォルニア(Pasadena Hydraulics Press, EI Monte, CA))で実行した。その上方プラテンは、約121℃に維持し、その下方プラテンは、約26.7℃に維持した。紙剥離ライナーの間に配置されたTPU研磨要素と、その支持層との間の接触を実行するために、十分な圧力を加えた。結合は、20秒後に実質的に完了して一様になった。その支持層をそのTPU研磨要素に熱結合した後、その紙ライナーを除去して、支持層と、熱結合されたTPU研磨要素とからなる透明な一体型シートを得た。
(実施例7)
Thermal bonding was performed on a heated platen press (Pasadena Hydraulics Press, EI Monte, Calif.). The upper platen was maintained at about 121 ° C and the lower platen was maintained at about 26.7 ° C. Sufficient pressure was applied to effect contact between the TPU abrasive element positioned between the paper release liner and its support layer. Bonding was substantially complete and uniform after 20 seconds. After the support layer was thermally bonded to the TPU abrasive element, the paper liner was removed to obtain a transparent monolithic sheet consisting of the support layer and the thermally bonded TPU abrasive element.
(Example 7)

実施例7は、実施例1に従って作製した熱可塑性ポリウレタン研磨要素を、異なるポリエステル膜を含む支持層に熱結合する方法を示す。   Example 7 shows a method for thermally bonding a thermoplastic polyurethane abrasive element made according to Example 1 to a support layer comprising a different polyester membrane.

実施例1によるティー・ピー・ユー(TPU)(ルブリゾル・アドバンスド・マテリアル・インコーポレイテッド、クリーブランド、オハイオ(Lubrizol Advanced Materials, INC., Cleveland, OH)から入手可能なエステイン・58144(ESTANE 58144))を射出成形することによって、研磨要素(直径15mm)を形成した。その研磨要素を、その支持層、すなわち、102μm厚のポリエステル膜(3M Thermo-Bond 668 Film,3M Company,St.Paul,MN)の主面に直接配列して、その支持層に熱結合した。   T.P.U (TPU) according to Example 1 (ESTANE 58144 available from Lubrizol Advanced Materials, INC., Cleveland, OH) A polishing element (15 mm in diameter) was formed by injection molding. The abrasive element was directly aligned to the main surface of the support layer, ie, a 102 μm thick polyester film (3M Thermo-Bond 668 Film, 3M Company, St. Paul, Minn.) And thermally bonded to the support layer.

熱結合は、加熱プラテンプレス(エイッチ・アイ・エスク・エヌ・800(HIX N-800)単一プラテンプレス、ピッツバーグ、カンザス(Pittsburgh, KS))で実行した。その上方プラテンは、約149℃に維持し、その下方プラテンは、約26.7℃に維持した。紙剥離ライナーの間に配置されたTPU研磨要素とTPU支持層とに、40psi(約275,790Pa)の圧力を加えた。結合は、15秒後に実質的に完了して一様になった。
(実施例8)
Thermal bonding was performed on a heated platen press (HIX N-800 single platen press, Pittsburgh, KS). The upper platen was maintained at about 149 ° C and the lower platen was maintained at about 26.7 ° C. A pressure of 40 psi (about 275,790 Pa) was applied to the TPU polishing element and the TPU support layer disposed between the paper release liners. Bonding was substantially complete and uniform after 15 seconds.
(Example 8)

実施例8は、支持層に結合された研磨要素を具備する一体型膜を、可撓性層に熱結合して、浮遊要素を有する研磨パッドを形成する方法を示す。   Example 8 illustrates a method of thermally bonding an integral membrane comprising an abrasive element bonded to a support layer to a flexible layer to form a polishing pad having a floating element.

実施例4で説明したように、そのTPU支持層を、そのTPU研磨要素に熱結合した後、その研磨要素と反対側の支持層の主面を、127μm厚の接着層(スリー・エム・9672・ トランスファー・アドヒーシブ、スリー・エム・カンパニー、セントポール、ミネソタ(3M 9672 Transfer Adhesive,3M Company, St. Paul, MN))への手動積層により、1.59mm厚のポリウレタン発泡体可撓性層(アメリカン・フレキシブル、チャスカ、ミネソタ(American Flexible, Chaska, MN)から入手した、ロジャーズ・ポロン(Rogers PORON) ウレタンフォーム、部材番号4701-50-20062-04)に取付けた。その研磨パッドは、感圧接着剤(スリー・エム・442・ディー・エル・トランスファ・テープ、スリー・エム・カンパニー、セントポール、ミネソタ(3M 442DL Transfer Tape,3M Company, St. Paul, MN))を、その研磨要素の反対側の面のポリウレタン発泡体可撓性層に手で積層することによって完成させた。   As described in Example 4, after the TPU support layer was thermally bonded to the TPU polishing element, the main surface of the support layer opposite the polishing element was bonded to a 127 μm thick adhesive layer (Three M.9672). • 1.59mm thick polyurethane foam flexible layer (3M 9672 Transfer Adhesive, 3M Company, St. Paul, Minn.) By manual lamination to Transfer Adhesive, 3M Company, St. Paul, MN Attached to Rogers PORON urethane foam, part number 4701-50-20062-04, obtained from American Flexible, Chaska, Minn. The polishing pad is a pressure-sensitive adhesive (3M 442DL Transfer Tape, 3M Company, St. Paul, MN), 3M Company, St. Paul, MN Was completed by manually laminating the polyurethane foam flexible layer on the opposite side of the abrasive element.

図8は、支持層に結合された浮遊研磨要素を具備する研磨パッドの写真であり、本開示のまた別の例示的な実施形態に従って、その支持層は、接着剤によって可撓性副層に付着され、および感圧接着剤が、その研磨要素の反対側の主面のその可撓性副層に付着されている。
(実施例9)
FIG. 8 is a photograph of a polishing pad comprising a floating polishing element bonded to a support layer, which according to yet another exemplary embodiment of the present disclosure, the support layer is bonded to a flexible sublayer by an adhesive. A pressure sensitive adhesive is applied to the flexible sublayer on the major surface opposite the abrasive element.
Example 9

実施例8の研磨パッドを、その可撓性発泡体副層の底面の転写テープ感圧接着剤を用いて、アルミニウム研磨プラテンに取付けた。そして、その研磨パッドを伴う研磨プラテンを、ダイアモンドパッドドレッサー(スリー・エム・ジンタード・アブレーシブ・コンディショナー・エー・3800(3M Sintered Abrasive Conditioner A3800))と接触して配置されたシー・イー・ティー・アール(CETR)ポリッシャー(シー・ピー・4・センター・フォー・トリボロジー・インコーポレイテッド、キャンベル、カリフォルニア(CP-4,Center for Tribology, Inc., Cambell, CA))内に載置し、様々な条件下で(表1参照)、5分間、脱イオン水中でストレスをかけた。   The polishing pad of Example 8 was attached to an aluminum polishing platen using a transfer tape pressure sensitive adhesive on the bottom surface of the flexible foam sublayer. The polishing platen with the polishing pad is placed in contact with a diamond pad dresser (3M Sintered Abrasive Conditioner A3800). (CETR) Placed in Polisher (CP-4, Center for Tribology, Inc., Cambell, CA) under various conditions (See Table 1) and stressed in deionized water for 5 minutes.

各テスト条件の後、そのパッドを、要素剥離に対して検査した。そのパッドが、連続的なコンディショニングまたは摩耗に耐えることができるか否かを判断するために、そのパッドの上部が、8lbf(約3,632gf)、60rpmのテーブルおよびプラテン速度、および10mm振動(4サイクル/分)で摩耗するまで作動させた。そのテストの間に、そのパッドを、研磨要素の剥離に対して定期的にチェックしたが、何も検出されなかった。そのテスト条件は表3にまとめてある。   After each test condition, the pad was inspected for element debonding. To determine whether the pad can withstand continuous conditioning or wear, the top of the pad is 8 lbf (about 3,632 gf), a 60 rpm table and platen speed, and 10 mm vibration (4 Cycle / min) until wear. During the test, the pad was periodically checked for delamination of the polishing element, but nothing was detected. The test conditions are summarized in Table 3.

Figure 0005450622
Figure 0005450622

個々の多孔質研磨要素および必要に応じて非多孔質の研磨要素は、上述した詳細な説明および実施例に記載されている教示を用いて、支持層に取付けて、本発明の様々な追加的な実施形態による研磨パッドを形成することができる。本発明の例示的な実施形態による研磨パッドは、実質的に同一の研磨要素のみを具備する必要はないことは理解されるであろう。従って、例えば、多孔質研磨要素と、非多孔質研磨要素とのいかなる組合せまたは配列も、複数の多孔質研磨要素を形成することができる。また、多孔質研磨要素と、実質的に非多孔質の研磨要素とのどのような数、組合せまたは配列も、いくつかの実施形態において、支持層に結合された浮遊研磨要素を有する研磨パッドを形成するのに有利に用いることができる。   Individual porous abrasive elements, and optionally non-porous abrasive elements, can be attached to the support layer using the teachings set forth in the detailed description and examples above, to provide various additional features of the invention. A polishing pad according to any of the embodiments can be formed. It will be appreciated that a polishing pad according to an exemplary embodiment of the present invention need not comprise only substantially identical polishing elements. Thus, for example, any combination or arrangement of porous and non-porous abrasive elements can form a plurality of porous abrasive elements. Also, any number, combination or arrangement of porous polishing elements and substantially non-porous polishing elements, in some embodiments, includes a polishing pad having a floating polishing element coupled to a support layer. It can be advantageously used to form.

単一の研磨パッドを説明する一つの具体的に有利な実施形態においては、マルチキャビティ金型に、埋め戻しチャンバを設けてもよく、この場合、各キャビティは、1つの研磨要素に対応する。多孔質研磨要素および非多孔質研磨要素を含むことができる複数の研磨要素は、適当なポリマー溶解物をそのマルチキャビティ金型内に射出成形し、その埋め戻しチャンバを、同じポリマー溶解物または別のポリマー溶解物で埋め戻して、支持層を形成することによって形成することができる。その研磨要素は、その金型の冷却時には、その支持層に取付けられたままであり、それにより、複数の研磨要素を、研磨要素と、その支持層とからなる単一のシートとして形成する。   In one particularly advantageous embodiment describing a single polishing pad, the multicavity mold may be provided with a backfill chamber, where each cavity corresponds to one polishing element. A plurality of polishing elements, which can include a porous polishing element and a non-porous polishing element, can be formed by injection molding a suitable polymer melt into the multi-cavity mold and the backfill chamber can be the same polymer melt or separate It can be formed by backfilling with a polymer melt of to form a support layer. The abrasive element remains attached to the support layer when the mold is cooled, thereby forming a plurality of abrasive elements as a single sheet comprising the abrasive element and the support layer.

本願明細書全体を通して、「一実施形態」、「いくつかの実施形態」、「1つ以上の実施形態」または「実施形態」という言い方は、「実施形態」という用語に先行して「例示的な」という用語を含むか否かに関わらず、その実施形態に関連して記載されている具体的な形状構成、構造、材料または特徴が、本発明のいくつかの例示的な実施形態のうちの少なくとも1つの実施形態に含まれていることを意味する。従って、本願明細書の様々な箇所における「1つ以上の実施形態において」、「いくつかの実施形態において」、「一実施形態において」または「実施形態において」等の言い回しの登場は、必ずしも本発明のいくつかの例示的な実施形態のうちの同じ実施形態を指しているわけではない。さらに、具体的な形状構成、構造、材料または特徴は、1つ以上の実施形態において、何らかの適当な方法で組合せることができる。   Throughout this specification the phrase “one embodiment”, “some embodiments”, “one or more embodiments” or “embodiments” precedes the term “embodiments” and “examples”. The specific configuration, structure, material, or feature described in connection with that embodiment, regardless of whether or not it includes the term “a”, is out of the several exemplary embodiments of the present invention. In at least one embodiment. Thus, the appearances of phrases such as “in one or more embodiments”, “in some embodiments”, “in one embodiment”, or “in an embodiment” in various places in the specification are not necessarily It is not intended to refer to the same of several exemplary embodiments of the invention. Furthermore, the particular shapes, structures, materials, or characteristics may be combined in any suitable manner in one or more embodiments.

本願明細書をいくつかの例示的な実施形態において詳細に説明してきたが、当業者が、上記の内容の理解を実現する際に、これらの実施形態に対する代替例、変形例および等価物を容易に思い付くことができることは、正しく認識されるであろう。従って、この開示は、必要以上に、上述されている例示的な実施形態に限定すべきではないことを理解すべきである。具体的には、終点による数字の範囲に関する記述は、本願明細書において用いる場合、当該範囲に包含されている全ての数字を含む(例えば、1〜5は、1、1.5、2、2.75、3、3.80、4および5を含む)ように意図されている。加えて、本願明細書で用いられている全ての数字は、「約」という用語によって変更されるように想定されている。さらに、本願明細書で参照される全ての出版物および特許は、個々の出版物または特許が、参照によって組込まれることを具体的かつ個別に示されているかのように、同じ程度に、それらの全体を参照によって本願明細書に組込まれる。   Although the present specification has been described in detail in several exemplary embodiments, those skilled in the art may readily make alternatives, modifications and equivalents to these embodiments in order to realize an understanding of the above. It will be recognized correctly that we can come up with. Accordingly, it is to be understood that this disclosure should not be unnecessarily limited to the exemplary embodiments described above. Specifically, a description relating to a range of numbers by endpoint includes all numbers included in the range as used herein (eg, 1 to 5 is 1, 1.5, 2, 2 .75, 3, 3.80, 4 and 5). In addition, all numbers used herein are intended to be modified by the term “about”. Further, all publications and patents referred to herein are to the same extent as if each individual publication or patent was specifically and individually indicated to be incorporated by reference. Which is incorporated herein by reference in its entirety.

様々な例示的実施形態を説明してきた。それらおよび他の実施形態も、以下のクレームの範囲内にある。   Various exemplary embodiments have been described. These and other embodiments are also within the scope of the following claims.

Claims (19)

第1の主面と、該第1の主面とは反対側の第2の主面とを有する支持層と、
前記支持層の第1の主面の上に第2の主面を有すると共に、複数の開口を備える研磨組成物分布層と、
支持層の第1の主面に接着剤を用いることなく結合された複数の研磨要素
を備え、
前記研磨要素は、前記支持層の第1、第2の主面を含む平面に実質的に垂直な第1の方向に沿って延在する延在部と、前記支持層の第1の主面に取り付けられた取付けフランジとを備え、
前記研磨要素の延在部は、前記研磨組成物分布層の開口を貫通して第1の方向に沿って延在し、
各研磨要素は露出した研磨面を有する、研磨パッド。
A support layer having a first main surface and a second main surface opposite to the first main surface;
A polishing composition distribution layer having a second main surface on the first main surface of the support layer and comprising a plurality of openings;
A plurality of abrasive elements bonded to the first major surface of the support layer without using an adhesive ;
With
The polishing element includes an extending portion extending along a first direction substantially perpendicular to a plane including the first and second main surfaces of the support layer, and the first main surface of the support layer. And a mounting flange attached to the
The extending portion of the polishing element extends along the first direction through the opening of the polishing composition distribution layer,
Each polishing element having a polishing surface exposed, Migaku Ken pad.
前記支持層の第2の面に取付けられた可撓性層をさらに備える、請求項1に記載の研磨パッド。 Further comprising a flexible layer attached to the second major surface of the support layer, the polishing pad of claim 1. 各研磨要素は、前記支持層を含む平面の上を、少なくとも約0.25mm、前記第1の方向に沿って延在する、請求項1に記載の研磨パッド。   The polishing pad of claim 1, wherein each polishing element extends along the first direction at least about 0.25 mm above a plane that includes the support layer. 前記研磨要素のうちの少なくとも1つは、多孔質の研磨要素を備え、
各多孔質研磨要素は、複数の細孔を備える、請求項1に記載の研磨パッド。
At least one of the polishing elements comprises a porous polishing element;
The polishing pad of claim 1, wherein each porous polishing element comprises a plurality of pores.
各研磨要素は、前記支持層に、熱と圧力のみを用いて、結合される、請求項1に記載の研磨パッド。   The polishing pad of claim 1, wherein each polishing element is bonded to the support layer using only heat and pressure. 前記研磨要素の少なくともいくつかは、円形、楕円形、三角形、正方形、矩形および台形から選択される、前記第1の方向にとられた、断面積を有するように選択される、請求項1に記載の研磨パッド。   The at least some of the polishing elements are selected to have a cross-sectional area taken in the first direction, selected from circular, elliptical, triangular, square, rectangular and trapezoidal. The polishing pad as described. 前記複数の研磨要素は、前記研磨要素と支持層とからなる単一のシートとして、形成される、請求項1に記載の研磨パッド。   The polishing pad according to claim 1, wherein the plurality of polishing elements are formed as a single sheet comprising the polishing element and a support layer. 前記研磨要素のうちの少なくとも一部は、熱可塑性ポリウレタン、ポリアクリル酸塩、ポリビニルアルコール、または、これらの組合せ、を含む、請求項1に記載の研磨パッド。   The polishing pad of claim 1, wherein at least a portion of the polishing element comprises thermoplastic polyurethane, polyacrylate, polyvinyl alcohol, or a combination thereof. 前記研磨要素は、約0.1mm〜約30mmの少なくとも1つの寸法を有する、請求項1に記載の研磨パッド。   The polishing pad of claim 1, wherein the polishing element has at least one dimension of about 0.1 mm to about 30 mm. 前記支持層は、熱可塑性ポリウレタンからなる、請求項1に記載の研磨パッド。   The polishing pad according to claim 1, wherein the support layer is made of thermoplastic polyurethane. 前記研磨要素のうちの少なくとも一部は、研磨微粒子を備える、請求項1に記載の研磨パッド。   The polishing pad of claim 1, wherein at least a portion of the polishing element comprises abrasive particulates. 前記研磨要素は、前記支持層の主面上に、2次元配列パターンで配列される、請求項1に記載の研磨パッド。   The polishing pad according to claim 1, wherein the polishing elements are arranged in a two-dimensional arrangement pattern on a main surface of the support layer. 少なくとも1つの研磨要素は透明である、請求項1に記載の研磨パッド。   The polishing pad of claim 1, wherein at least one polishing element is transparent. 前記支持層は透明である、請求項1に記載の研磨パッド。   The polishing pad according to claim 1, wherein the support layer is transparent. 研磨パッドを使用する方法であって、
基板の表面を、請求項1に記載の研磨パッドの研磨面に接触させるステップと、
前記研磨パッドを前記基板に対して相対的に移動させ、基板の表面を摩耗させるステップと、を含む方法。
A method of using a polishing pad,
Contacting the surface of the substrate with the polishing surface of the polishing pad of claim 1;
Moving the polishing pad relative to the substrate to wear the surface of the substrate.
研磨パッドを作る方法であって、
複数の研磨要素を形成するステップと、
前記研磨要素を支持層に結合して、請求項1に記載の研磨パッドを形成するステップと、を含む方法。
A method of making a polishing pad,
Forming a plurality of abrasive elements;
Bonding the polishing element to a support layer to form a polishing pad according to claim 1.
さらに、前記研磨要素を前記支持層に熱結合する前に、前記複数の研磨要素を所定のパターンに配列するステップを含む、請求項16に記載の方法。 The method of claim 16 , further comprising arranging the plurality of polishing elements in a predetermined pattern prior to thermally bonding the polishing elements to the support layer. 前記研磨要素を前記支持層に結合するステップは、熱結合、化学線放射結合、接着結合、および、これらの組合せ、を含む、請求項16に記載の方法。 The method of claim 16 , wherein bonding the polishing element to the support layer includes thermal bonding, actinic radiation bonding, adhesive bonding, and combinations thereof. 前記支持層の第1の主面と前記研磨組成物分布層の第2の主面との間に、ガイドプレートをさらに備える、請求項1に記載の研磨パッド。The polishing pad according to claim 1, further comprising a guide plate between the first main surface of the support layer and the second main surface of the polishing composition distribution layer.
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