KR20090021173A - 압축성 연마 용품 - Google Patents

압축성 연마 용품 Download PDF

Info

Publication number
KR20090021173A
KR20090021173A KR1020087030934A KR20087030934A KR20090021173A KR 20090021173 A KR20090021173 A KR 20090021173A KR 1020087030934 A KR1020087030934 A KR 1020087030934A KR 20087030934 A KR20087030934 A KR 20087030934A KR 20090021173 A KR20090021173 A KR 20090021173A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
composite layer
abrasive
abrasive article
compressive
workpiece
Prior art date
Application number
KR1020087030934A
Other languages
English (en)
Inventor
페벤 티. 고베나
윌리엄 디. 조세프
Original Assignee
쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 filed Critical 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
Publication of KR20090021173A publication Critical patent/KR20090021173A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D13/00—Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor
    • B24D13/02—Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor acting by their periphery
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D13/00—Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor
    • B24D13/02—Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor acting by their periphery
    • B24D13/12—Wheels having flexibly-acting working parts, e.g. buffing wheels; Mountings therefor acting by their periphery comprising assemblies of felted or spongy material, e.g. felt, steel wool, foamed latex
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B9/00—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor
    • B24B9/02—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground
    • B24B9/06—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain
    • B24B9/065—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor characterised by a special design with respect to properties of materials specific to articles to be ground of non-metallic inorganic material, e.g. stone, ceramics, porcelain of thin, brittle parts, e.g. semiconductors, wafers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D5/00—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting only by their periphery; Bushings or mountings therefor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/13—Hollow or container type article [e.g., tube, vase, etc.]
    • Y10T428/1352—Polymer or resin containing [i.e., natural or synthetic]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/25—Web or sheet containing structurally defined element or component and including a second component containing structurally defined particles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31511—Of epoxy ether
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31551—Of polyamidoester [polyurethane, polyisocyanate, polycarbamate, etc.]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31786—Of polyester [e.g., alkyd, etc.]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

Abstract

압축성 복합체 층을 구비한 연마 용품이 기술된다. 압축성 복합체 층은 압축성 결합제 및 연마 응집체를 포함한다. 공작물의 에지를 가공하기 위해 그러한 연마 용품을 사용하는 방법이 또한 기술된다.
연마 용품, 압축성 복합체, 압축성 결합제, 연마 응집체, 압축률

Description

압축성 연마 용품{COMPRESSIBLE ABRASIVE ARTICLE}
본 발명은 압축성 결합제 및 연마 응집체를 포함하는 압축성 복합체 층(compressible composite layer)을 구비한 연마 용품에 관한 것이다. 공작물의 에지를 가공(modify)하기 위해 그러한 연마 용품을 사용하는 방법이 또한 개시된다.
강성 원통형 디스크는 다양한 영리 기업에서 통상적인 중간체(intermediate)이다. 예를 들어, 반도체 소자의 제조에서, 규소 웨이퍼(silicon wafer)는 중실 원통형 잉곳(ingot)을 슬라이싱(slicing)함으로써 얻어진다.
일반적으로, 원통형 디스크의 주연부 에지는 표면 하부의(sub-surface) 작은 균열 또는 칩(chip)을 포함하는 결함을 가질 수 있다. 이들 결함은 후속 처리 단계에서 문제를 일으킬 수 있는데, 예를 들어 일부 결함은 주연부 에지로부터 디스크의 내부로 전파될 수 있다. 또한, 초기에 생성된 상태에서, 원통형 디스크는 칩핑(chipping)되기 쉬우며 취급하기에 위험할 수 있는 날카로운 에지를 가질 수 있다. 또한, 하나 이상의 처리 단계 후에, 바람직하지 못한 파편(debris)이 디스크의 에지에 또는 그 부근에 존재할 수 있다.
다양한 유형의 연삭기(grinding machine)가 결함을 최소화하거나 제거하기 위해 그리고 날카로운 에지를 둥글게 하거나(round), 베벨 형성하거나(bevel), 또는 달리 윤곽 형성하기(contour) 위해 그러한 주연부 에지를 가공하는 데 사용되어 왔다. 금속 또는 수지 매트릭스 내에 고정된 연마 입자들을 포함하는 연삭 휘일(grinding wheel), 및 매트릭스 내에 고정되어 가요성 배킹(backing)에 부착된 연마 입자들을 포함하는 고정형 연마 웨브 둘 모두를 사용하여 연삭이 수행되어 왔다. 또한, 폴리싱 슬러리(polishing slurry)가 사용되어 왔는데, 이 경우 디스크의 에지는 액체 매질 내의 연마 입자들의 슬러리(slurry)의 존재 하에서 폴리싱 패드와 접촉한다.
발명의 개요
일 태양에서, 본 발명은 압축성 결합제 및 연마 응집체를 포함하는 압축성 복합체 층을 포함하는 연마 용품을 제공한다. 몇몇 실시 형태에서, 압축성 복합체 층은 약 2 부피％ 내지 약 10 부피％의 연마 응집체를 포함한다. 몇몇 실시 형태에서, 압축성 복합체 층은 압축률(compression modulus)이 약 7 내지 약 70 ㎬이다.
몇몇 실시 형태에서, 압축성 복합체 층은 50 부피％ 이상의 압축성 결합제를 포함한다. 몇몇 실시 형태에서, 압축성 결합제는 우레탄, 폴리에테르 우레탄, 폴리에스테르 우레탄, 에폭시, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 재료를 포함한다.
몇몇 실시 형태에서, 복합체 층은 무기질 충전제를 추가로 포함한다.몇몇 실시 형태에서, 연마 응집체는 밀도가 입방 센티미터당 약 2.45 내지 약 2.75 그 램(g/cc)이다. 몇몇 실시 형태에서, 연마 응집체는 밀도가 약 2.15 내지 약 2.35 g/cc이다. 몇몇 실시 형태에서, 다이아몬드 연마 입자의 평균 최대 단면 치수는 약 2 마이크로미터 미만이다.
몇몇 실시 형태에서, 연마 응집체는 무기질 매트릭스 내에 분산된 연마 입자를 포함한다. 몇몇 실시 형태에서, 무기질 매트릭스는 유리, 세라믹, 및 유리 세라믹으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 몇몇 실시 형태에서, 무기질 매트릭스는 실리카를 포함한다.
몇몇 실시 형태에서, 연마 응집체는 다이아몬드 연마 입자를 포함한다. 몇몇 실시 형태에서, 응집체는 25 중량％ 내지 50 중량％의 다이아몬드 연마 입자를 포함한다. 몇몇 실시 형태에서, 연마 응집체는 약 0.1 중량％ 내지 약 50 중량％의 알루미나 연마 입자를 포함한다. 몇몇 실시 형태, 예를 들어 용품이 세척을 위해 사용되는 실시 형태에서, 연마 응집체는 약 95 중량％, 99 중량％ 이상, 또는 심지어 100 중량％의 무기질 매트릭스, 예컨대 실리카를 포함한다.
다른 태양에서, 연마 용품은 복합체 층에 인접한 지지체를 추가로 포함한다. 몇몇 실시 형태에서, 복합체 층은 지지체에 직접 접합된다. 몇몇 실시 형태에서, 접합 층이 복합체 층과 지지체 사이에 분산 배치된다. 몇몇 실시 형태에서, 지지체는 강성 실린더, 강성 링, 및 가요성 웨브로 이루어진 군으로부터 선택된다. 몇몇 실시 형태에서, 가요성 웨브는 연속 벨트이다. 몇몇 실시 형태에서, 지지체는 강성 평면형 본체이다.
다른 태양에서, 본 발명은 디스크의 에지를 가공하는 방법을 제공한다. 몇 몇 실시 형태에서, 이 방법은 압축성 결합제 및 연마 응집체를 포함하는 압축성 복합체 층을 포함하는 연마 용품을 제공하는 단계; 디스크의 에지를 압축성 복합체 층의 주 표면과 접촉시키는 단계; 및 디스크의 에지와 압축성 복합체 층의 주 표면 사이의 상대 운동을 제공하는 단계를 포함한다. 몇몇 실시 형태에서, 디스크의 에지를 압축성 복합체 층의 주 표면과 접촉시키는 단계는 압축성 복합체 층을 약 2.5％ 내지 약 5.5％로 압축하기에 충분한 접촉력을 인가하는 단계를 포함한다. 몇몇 실시 형태에서, 접촉력은 디스크 두께의 밀리미터당 약 1.5 내지 약 8 킬로그램의 범위이다. 몇몇 실시 형태에서, 디스크의 에지에 대한 복합체 층의 주 표면의 속도는 초당 약 8 미터 내지 약 16 미터이다.
몇몇 실시 형태에서, 디스크의 에지와 복합체 층의 주 표면 사이의 상대 운동을 생성하는 단계는 디스크를 제1 회전축을 중심으로 회전시키고 연마 용품을 제2 회전축을 중심으로 회전시키는 단계를 포함한다. 몇몇 실시 형태에서, 제1 회전축은 제2 회전축과 약 5도 내지 약 75도의 각도를 형성한다.
몇몇 실시 형태에서, 디스크의 에지를 가공하는 방법은 복합체 층의 주 표면에 작업 유체(working fluid)를 가하는 단계를 추가로 포함한다.
본 발명의 하나 이상의 실시 형태의 상세 사항이 이하의 상세한 설명에 기재되어 있다. 다른 특징, 목적 및 이점들은 상세한 설명 및 청구의 범위로부터 명확하게 될 것이다.
도 1은 본 발명의 몇몇 실시 형태에 따른 예시적인 연마 용품을 도시하는 도 면.
도 2는 본 발명의 몇몇 실시 형태에 따른 예시적인 연마 응집체를 도시하는 도면.
도 3a는 본 발명에 따른 디스크의 에지의 가공의 일 실시 형태를 도시하는 도면.
도 3b는 도 3a에 도시된 바와 같은 디스크의 에지의 가공 동안의 연마 용품의 압축을 도시하는 도면.
도 4a는 본 발명에 따른 디스크의 에지의 가공의 다른 실시 형태를 도시하는 도면.
도 4b는 도 4a에 도시된 바와 같은 디스크의 에지의 가공 동안의 연마 용품의 압축을 도시하는 도면.
도 5는 시험 방법 A에서 시용되는 에지 가공 장치를 도시하는 도면.
몇몇 실시 형태에서, 본 발명의 연마 용품은 공작물(예를 들어, 디스크, 예컨대 강성 원통형 디스크)의 주연부 에지를 가공하는 데 유용할 수 있다. 몇몇 실시 형태에서, 가공은, 예를 들어 결함을 최소화하거나 제거하고 그리고/또는 날카로운 에지를 둥글게 하거나, 베벨 형성하거나, 또는 달리 윤곽 형성하기 위해, 공작물의 에지의 프로파일을 변경하는 것을 포함한다. 몇몇 실시 형태에서, 가공은 공작물의 에지를 세척(예를 들어, 에지로부터 파편을 제거)하는 것을 포함한다. 몇몇 실시 형태에서, 공작물은, 예를 들어 중실 원통형 잉곳을 슬라이싱함으로써 얻어지는 규소 웨이퍼일 수 있다. 다른 유용한 공작물 재료는 유리, 유리 세라믹, 세라믹, 비화갈륨, 사파이어, 및 화합물 반도체(compound semiconductor) 기판을 포함한다.
본 발명의 몇몇 실시 형태에 따른 예시적인 연마 용품(100)이 도 1에 도시되어 있다. 연마 용품(100)은 결합제(140) 내에 분산된 연마 응집체(130)를 포함하는 복합체 층(120)을 포함한다. 전형적인 연마 용품과 관련된 복합체 층과 대조적으로, 본 발명의 복합체 층은 전형적인 작업 조건(예를 들어, 인가된 하중) 하에서 용이하게 압축될 수 있다. 재료의 압축성은 압축률(compression modulus) 및 압축 영구변형률(compression set)과 같은 파라미터를 사용하여 설명될 수 있다.
압축률은 재료의 압축 응력 대 압축 변형의 비로서 정의된다. 압축률은 고정된 압축 응력(즉, 단위면적당 하중)을 재료에 인가하고 재료의 두께 감소를 측정함으로써 측정될 수 있다. 이어서, 단위면적당 하중을 증분식으로 증가시켜서, 각각의 하중 증분에 대해 두께 감소를 측정한다.
두께 감소를 초기 두께(즉, 하중이 인가되지 않은 상태의 두께)로 나눈 것으로 정의되는 재료의 변형이 각각의 인가된 하중에 대해 계산될 수 있는데, 즉
Figure 112008087330205-PCT00001
이며, 여기서, SL은 인가된 하중(L)에서의 변형이고, TL은 인가된 하중(L)에서의 두께이며, Ti는 초기 또는 하중이 인가되지 않은 상태의 두께이다. 하중(L)에서의 퍼센트 압축(percent compression, PC)은 하중(L)에서의 변형에 단순히 100을 곱한 것인데, 즉
Figure 112008087330205-PCT00002
이다.
그러면, 인가된 하중이 변형에 대해 곡선으로 그려질 수 있다. 압축률은 이러한 곡선의 기울기인데, 즉 관심 대상의 변형 범위에 걸쳐 인가된 하중의 변화를 변형의 변화로 나눈 것이다.
일반적으로, 압축성 층의 원하는 압축의 정도(즉, 관심 대상의 변형 범위)는 가공되는 공작물의 조성, 두께 및 강도에 좌우될 것이다. 또한, 원하는 가공(예를 들어, 둥글게 하거나 베벨 형성)과, 공작물의 에지와 압축성 층의 표면 사이의 각도 관계가 또한 원하는 압축의 정도에 영향을 미칠 수 있다.
몇몇 실시 형태에서, 본 발명의 복합체 층은 약 2.5％ 내지 약 5.5％ 압축된다. 몇몇 실시 형태에서, 복합체 층의 압축은 약 3％ 이상이다. 몇몇 실시 형태에서, 복합체 층의 압축은 약 4％ 이하이다.
몇몇 실시 형태에서, 복합체 층의 압축률은 약 2.5％ 내지 약 5.5％의 압축 범위에 걸쳐 약 7 ㎬ 내지 약 70 ㎬이다. 몇몇 실시 형태에서, 약 7 ㎬ 미만의 압축률은 제거 속도(removal rate)의 감소를 초래할 수 있다. 몇몇 실시 형태에서, 압축률이 약 70 ㎬을 초과한다면, 복합체 층에 대해 가압되는 공작물은 파쇄(shatter)될 수 있으며, 그리고/또는 균일한 에지 가공 작용이 달성되지 못할 수 있다. 몇몇 실시 형태에서, 압축률은 약 2.5％ 내지 약 5.5％의 압축 범위에 걸쳐 약 20 ㎬ 이상, 또는 심지어 약 30 ㎬ 이상이다. 몇몇 실시 형태에서, 압축률은 약 2.5％ 내지 약 5.5％의 압축 범위에 걸쳐 약 55 ㎬ 이하이다.
몇몇 실시 형태에서, 본 발명의 복합체 층은 탄성적으로 압축될 수 있고, 그에 따라 낮은 압축 영구변형률을 갖는다. 압축 영구변형률(compression set, CS)은 하기와 같이 정의되는데,
Figure 112008087330205-PCT00003
여기서, Tf는 압축 하중이 제거된 후의 재료의 두께이다. 몇몇 실시 형태에서, 본 발명의 압축성 층은 압축 영구변형률이 약 50％ 미만, 몇몇 실시 형태에서는 약 25％ 미만, 몇몇 실시 형태에서는 약 10％ 미만, 또는 심지어 약 5％ 미만이다. 일반적으로, 압축 영구변형률이 너무 높다면, 압축성 층은 제2 및 후속 압축 사이클 동안 원하는 압축 범위에 걸쳐 원하는 압축률 수준을 나타내지 못할 것이다.
일반적으로, 복합체 층의 압축 특성은 복합체 층에 포함된 결합제의 압축 특성 및 응집체의 유형과 양에 의해 영향을 받는다. 충전제의 존재가 또한 압축 특성에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 몇몇 실시 형태에서, 복합체 층의 결합제 내에 존재하는 연마 응집체 및/또는 충전제의 부피 또는 중량 퍼센트의 증가는 충전되지 않은 결합제의 압축률에 비해 복합체 층의 압축률을 증가시킬 것이다.
몇몇 실시 형태에서, 복합체 층은 약 50 부피％ 이상의 결합제를 포함한다. 몇몇 실시 형태에서, 복합체 층은 약 60 부피％ 이상, 몇몇 실시 형태에서는 약 75 부피％ 이상, 그리고 심지어 약 90 부피％ 이상의 결합제를 포함한다.
예시적인 결합제는 폴리우레탄(예를 들어, 폴리에테르 폴리우레탄 및 폴리에스테르 우레탄) 및 에폭시를 포함한다. 몇몇 실시 형태에서, 결합제의 압축률은 약 2.5％ 내지 약 5.5％의 압축 범위에 걸쳐 약 5 ㎬ 이상, 몇몇 실시 형태에서는 약 10 ㎬ 이상, 또는 심지어 약 20 ㎬ 이상이다. 몇몇 실시 형태에서, 결합제의 압축률은 약 2.5％ 내지 약 5.5％의 압축 범위에 걸쳐 약 40 ㎬ 이하, 몇몇 실시 형태에서는 약 30 ㎬ 이하, 또는 심지어 약 25 ㎬ 이하이다. 몇몇 실시 형태에서, 결합제는 압축률이 약 2.5％ 내지 약 5.5％의 압축 범위에 걸쳐 약 10 내지 약 30 ㎬이다.
일반적으로, 연마 용품에서 연마 응집체를 사용함으로써, 연마 입자만을 사용하는 유사한 연마 용품에 비해, 절삭 속도(cut-rate)가 더 높고 더 일정하게 될 뿐만 아니라 유효 수명이 더 길어지게 된다. 이들 이점은 전형적으로 표면 마감 품질의 정교함(fineness)의 손상이 거의 또는 전혀 없이 관찰된다.
몇몇 실시 형태에서, 복합체 층은 약 2 부피％ 내지 약 10 부피％의 연마 응집체를 포함한다. 연마 응집체가 약 2 부피％ 미만인 몇몇 실시 형태에서 에지 가공, 예컨대 에지 폴리싱의 속도의 감소가 발생할 수 있으며, 반면 연마 응집체가 약 10 부피％ 초과인 몇몇 실시 형태에서 생성된 복합체 층이 너무 강성일 수 있어서 공작물에 대한 손상(예를 들어, 파쇄(shattering)) 및/또는 불균일한 에지 가공 작용을 초래할 수 있다. 몇몇 실시 형태에서, 복합체 층은 6 부피％ 이하, 몇몇 실시 형태에서는 4 부피％ 이하, 또는 심지어 약 3 부피％ 이하의 연마 응집체를 포함한다. 몇몇 실시 형태에서, 복합체 층은 약 2.5 부피％ 이상의 연마 응집체를 포함한다.
몇몇 실시 형태에서, 복합체 층은 결합제 및 연마 응집체 외의 재료를 포함한다. 몇몇 실시 형태에서, 복합체 층은 하나 이상의 무기질 충전제를 포함한다. 예시적인 무기질 충전제는 실리카, 점토, 유리 비드(glass bead)(예를 들어, 중공(hollow) 유리 비드), 및 이들의 조합을 포함한다.
몇몇 실시 형태에서, 연마 응집체는 무기질 매트릭스 내에 분산된 연마 입자를 포함한다. 무기질 매트릭스는 결정질, 반-결정질, 또는 비결정질일 수 있다. 예시적인 무기질 매트릭스는 유리, 세라믹, 및 유리-세라믹 재료를 포함한다. 몇몇 실시 형태에서, 무기질 매트릭스는 실리카를 포함한다.
도 2를 참조하면, 예시적인 연마 응집체(130)는 매트릭스(160) 내에 분산된 연마 입자(150)를 포함한다. 연마 응집체는 불규칙적인 형상일 수 있으며, 또는 미리결정된 형상을 가질 수 있는데, 예컨대 구형 연마 응집체일 수 있다. 예시적인 연마 응집체는 미국 특허 제4,652,275호, 제4,799,939호, 및 제5,500,273호에 상세하게 설명되어 있다.
일반적으로, 임의의 공지된 연마 입자가 사용될 수 있다. 예시적인 연마 입자는 다이아몬드, 탄화규소, 알루미나, 및 질화붕소 입자들을 포함한다. 또한, 브룩스부르트(Bruxvoort) 등의 미국 특허 제5,958,794호(18컬럼 16행 내지 21컬럼 25행)는 유용한 연마 입자를 설명한다. 몇몇 실시 형태에서, 다이아몬드 연마 입자가 바람직하다.
몇몇 실시 형태에서, 응집체는 약 25 중량％ 내지 약 50 중량％의 연마 입자, 예를 들어 다이아몬드 연마 입자를 포함한다. 연마 입자가 약 25 중량％ 미만인 몇몇 실시 형태에서, 응집체는 낮은 수준의 에지 가공 작용을 초래할 수 있다. 응집체가 약 50 중량％ 초과의 연마 입자를 포함하는 몇몇 실시 형태에서, 응집체가 사용 중에 연마 입자를 방출하는 경향이 있을 수 있으며, 이는 불안정한 가공 속도를 초래할 수 있다. 몇몇 실시 형태에서, 응집체는 약 30 중량％ 이상, 그리고 몇몇 실시 형태에서는 약 35 중량％ 이상의 연마 입자를 포함한다. 몇몇 실시 형태에서, 응집체는 약 45 중량％ 이하, 그리고 몇몇 실시 형태에서는 약 40 중량％ 이하의 연마 입자를 포함한다.
몇몇 실시 형태에서, 연마 입자는 알루미나 연마 입자를 포함한다. 몇몇 실시 형태에서, 연마 응집체는 약 0.1 중량％ 이상, 몇몇 실시 형태에서는 약 1 중량％ 이상, 또는 심지어 약 5 중량％ 이상의 알루미나 연마 입자를 포함한다. 몇몇 실시 형태에서, 연마 응집체는 약 50 중량％ 이하, 몇몇 실시 형태에서는 약 40 중량％ 이하, 또는 심지어 약 30 중량％ 이하의 알루미나 연마 입자를 포함한다.
몇몇 실시 형태에서, 예를 들어 에지 가공보다는 공작물 세척이 요구될 때, 연마 응집체는 연마 입자를 포함하는 경우에도 소량만을 포함할 수도 있다. 몇몇 실시 형태에서, 연마 응집체는 본질적으로 무기질 매트릭스 재료, 예를 들어 실리카로 이루어질 수 있다. 몇몇 실시 형태에서, 응집체는 약 95％ 이상의 실리카, 예를 들어 약 98％ 이상의 실리카, 또는 심지어 100％의 실리카를 포함한다.
일반적으로, 연마 입자의 최대 단면 치수는 입자 크기의 통상적인 기준이며, 한편 평균 최대 단면 치수는 연마 입자들의 수집물(collection)을 설명하는 데 사용되는 통상적인 파라미터이다. 본 발명의 몇몇 실시 형태에서, 연마 입자들의 평균 최대 단면 치수는 약 2 마이크로미터 미만이고, 몇몇 실시 형태에서는 약 1 마이크로미터 미만이며, 또는 심지어 약 0.5 마이크로미터 미만이다. 일반적으로, 연마 입자들의 평균 최대 단면 치수가 작을수록, 생성된 표면 마감이 더 정교해진다.
몇몇 실시 형태에서, 연마 응집체는 밀도가 입방 센티미터당 약 2.45 내지 약 2.75 그램(g/cc)이다. 몇몇 실시 형태에서, 밀도는 약 2.65 g/cc 이하, 또는 심지어 약 2.55 g/cc 이하이다. 몇몇 실시 형태에서, 연마 응집체는 밀도가 약 2.15 내지 약 2.35 g/cc이다. 몇몇 실시 형태에서, 밀도는 약 2.20 g/cc 이상이다. 몇몇 실시 형태에서, 밀도는 약 2.30 g/cc 이하이다.
몇몇 실시 형태에서, 본 발명의 연마 용품은 복합체 층에 인접한 지지체를 포함한다. 지지체는 강성이거나 가요성일 수 있다. 몇몇 실시 형태에서, 지지체는 압축성 층, 예컨대 폼(foam)을 포함할 수 있다. 그러나, 압축성 복합체 층을 포함하는 본 발명의 연마 용품은 압축 불가능한 복합체 층 및 압축성 지지체를 갖는 연마 용품과 구별될 수 있다. 예를 들어, 몇몇 실시 형태에서, 복합체 층 자체가 가공 공정 동안 공작물 에지의 에지 형상에 맞춰진다.
지지체를 구성하는 데 유용한 예시적인 재료는 금속(예를 들어, 스테인레스강, 니켈, 황동, 구리 및 철), 중합체(예를 들어, 폴리에스테르, 폴리올레핀, 폴리이미드, 나일론 및 폴리우레탄), 중합체 필름, 및 직조 또는 부직 웨브(woven or non-woven web)를 포함한다. 또한, 브룩스부르트 등의 미국 특허 제5,958,794호(17컬럼 12행 내지 18컬럼 15행)는 유용한 지지체를 설명한다. 특정한 선택이 당업자에 의해 이루어진다.
지지체는 임의의 공지된 형상을 취할 수 있다. 몇몇 실시 형태에서, 지지체는 강성 실린더이다. 몇몇 실시 형태에서, 지지체는 강성 링이다. 몇몇 실시 형태에서, 지지체는 가요성 웨브이다. 몇몇 실시 형태에서, 가요성 웨브는 연속 벨트이다. 몇몇 실시 형태에서, 지지체는 강성 평면형 본체, 예를 들어 편평한 디스크이다.
몇몇 실시 형태에서, 복합체 층은 지지체의 주 표면에 직접 접합된다. 몇몇 실시 형태에서, 접합 층, 예를 들어 프라이머(primer) 층 및/또는 접착제 층이 복합체 층과 지지체의 주 표면 사이에 삽입될 수 있다. 보강 스크림(reinforcing scrim)과 같은 추가의 층이 또한 존재할 수 있다. 일반적으로, 적절한 프라이머 및/또는 접착제의 선택은 당업자의 능력 내에 있다. 예시적인 접착제는 감압 접착제 및 열 활성화 가능한 접착제를 포함한다.
일반적으로, 본 발명의 연마 용품은 지지체와 함께 또는 지지체 없이, 임의의 공지된 폴리싱 작업에 사용될 수 있다. 예를 들어, 몇몇 실시 형태에서, 연마 용품은 공작물의 에지의 폴리싱, 윤곽 형성, 및/또는 세척에 사용될 수 있다. 공작물은 강성 디스크, 예를 들어 웨이퍼일 수 있다. 공작물은, 예를 들어 유리, 세라믹, 규소, 비화갈륨, 사파이어, 금속, 예컨대 구리, 또는 이들의 조합을 비롯한 임의의 공지된 재료로 제조될 수 있다. 몇몇 실시 형태에서, 공작물은 동일한 또는 상이한 재료들로 구성된 2개 이상의 층을 포함한다.
일반적으로, 공작물의 주연부 에지는 복합체 층의 주 표면과 접촉하게 된다. 몇몇 실시 형태에서, 에지는 복합체 층을 압축하도록 충분한 힘을 사용하여 복합체 층과 접촉하게 된다.
본 발명의 일 실시 형태에 따른 디스크(200)의 에지(210)의 가공이 도 3a 및 도 3b에 도시되어 있다. 도 3a를 참조하면, 에지(210)는 연마 용품 지지체(340) 상에 장착된 연마 용품(300)의 복합체 층(310)과 접촉한다. 디스크의 에지와 복합체 층 사이에 상대 회전 운동이 생성된다. 디스크(200)가 복합체 층(310)의 표면에 실질적으로 수직하게 되도록, 디스크(200)의 에지(210)가 복합체 층(310)과 접촉한다. 이러한 배향에서, 디스크 회전축(230)은 연마 용품 회전축(330)과 실질적으로 평행하다. 일반적으로, 접촉력(F)이 인가되어 플레이트의 에지를 압축성 복합체 층 내로 가압한다(도 3b 참조).
본 발명의 다른 실시 형태에 따른 디스크(200)의 에지(210)의 가공이 도 4a에 도시되어 있다. 도 4a를 참조하면, 디스크 회전축(230)이 연마 용품 회전축(330)에 대해 각도(X)를 형성하도록, 디스크(200)의 에지(210)가 복합체 층(310)과 접촉한다. 일반적으로, 회전축들 사이의 각도는 0도(즉, 평행)로부터 89도까지 변화될 수 있다. 몇몇 실시 형태에서, 각도는 약 5도 내지 75도이다. 몇몇 실시 형태에서, 각도는 약 5도 이상이고, 몇몇 실시 형태에서는 약 30도 이상, 또는 심지어 약 40도 이상이다. 몇몇 실시 형태에서, 각도는 약 75도 이하이고, 몇몇 실시 형태에서는 약 60도 이하, 또는 심지어 약 50도 이하이다. 일반적으로, 접촉력(G)이 인가되어 플레이트의 에지를 압축성 복합체 층 내로 가압한다(도 4b 참조).
도 3b 및 도 4b를 참조하면, 일반적으로, 접촉력은 복합체 층(310)을 압축하기에 충분하여, 복합체 층이 디스크(200)의 에지(210)의 프로파일에 적어도 부분적으로 맞춰지게 된다. 몇몇 실시 형태에서, 복합체 층은 디스크 두께의 약 5％ 이상으로, 몇몇 실시 형태에서는 약 15％ 이상으로, 또는 심지어 약 25％ 이상으로 압축된다. 몇몇 실시 형태에서, 복합체 층은 디스크 두께의 약 100％ 이하로, 몇몇 실시 형태에서는 약 60％ 이하로, 또는 심지어 약 50％ 이하로 압축된다. 몇몇 실시 형태에서, 복합체 층은 디스크 두께의 약 20％ 내지 약 30％로 압축된다. 몇몇 실시 형태에서, 복합체 층은 디스크 두께의 약 40％ 내지 약 50％로 압축된다.
일반적으로, 원하는 정도의 복합체 층의 압축을 달성하기 위해 요구되는 접촉력은 원하는 정도의 균일한 에지 가공을 달성하기에 충분하게 커야 한다. 그러나, 원하는 정도의 복합체 층의 압축을 달성하기 위해 요구되는 접촉력은 복합체 층 및/또는 공작물에 대한 손상을 최소화하거나 방지하기에 충분하게 작아야 한다. 요구되는 접촉력은 압축성 층의 압축률, 가공되는 공작물의 두께 및 재료, 공정 시간, 및 공작물의 에지가 압축성 층의 표면과 접촉하는 각도에 의존할 것이다.
몇몇 실시 형태에서, 인가되는 접촉력은 공작물 두께의 밀리미터당 1.5 내지 8 킬로그램(㎏/㎜)의 범위이지만, 압축성 층 및 공작물의 적절한 선택에 따라 상기 범위를 벗어난 값들이 또한 적합할 수도 있다. 몇몇 실시 형태에서, 접촉력은 약 2 ㎏/㎜ 이상이고, 몇몇 실시 형태에서는 약 3 ㎏/㎜ 이상이다. 몇몇 실시 형태에서, 접촉력은 약 6 ㎏/㎜ 이하이고, 몇몇 실시 형태에서는 약 4 ㎏/㎜ 이하이다.
몇몇 실시 형태에서, 1.5 ㎏/㎜ 미만의 인가된 힘은 공작물 에지의 불균일한 및/또는 불충분한 가공을 초래할 수 있다. 몇몇 실시 형태에서, 8 ㎏/㎜ 초과의 인가된 힘은 공작물을 파손되게 할 수 있다. 몇몇 실시 형태에서, 6 ㎏/㎜ 초과의 인가된 힘은 공작물 에지가 복합체 층을 절개하게 할 수 있다.
공작물의 에지를 가공하기 위해, 공작물의 에지와 복합체 층 사이에 상대 회전 운동이 생성된다. 도 3a 및 도 4a를 참조하면, 몇몇 실시 형태에서, 디스크는 화살표(A)로 도시된 바와 같이 복합체 층에 대해 회전될 수 있다. 몇몇 실시 형태에서, 연마 용품은 디스크의 에지에 대해 회전될 수 있다. 예를 들어, 몇몇 실시 형태에서, 복합체 층은 지지체, 예를 들어 원통형 지지체(350)에 인접하며, 지지체 및 연마 용품은 화살표(B)로 도시된 바와 같이 디스크의 에지에 대해 회전된다. 도 3a 및 도 3b에서, 디스크와 복합체 층은 반대방향으로 회전한다. 몇몇 실시 형태에서, 디스크와 복합체 층은 동일방향으로 회전할 수도 있다.
연마 용품이 이동하는지, 디스크가 이동하는지, 또는 양자가 모두 이동하는지의 여부와 관계 없이, 연마 용품과 디스크의 에지 사이의 상대 속도를 제어하는 것이 흔히 바람직하다. 몇몇 실시 형태에서, 상대 속도는 초당 약 8 내지 약 16 미터(m/s)이다. 몇몇 실시 형태에서, 상대 속도는 약 10 m/s 이상이고, 몇몇 실시 형태에서는 약 12 m/s 이상이다. 몇몇 실시 형태에서, 상대 속도는 약 15 m/s 이하이다.
몇몇 실시 형태에서, 디스크의 에지와 복합체 층이 강제로 접촉된 상태에서의 이들 사이의 상대 회전 운동은 복합체 층 내의 바람직하지 않은 마모 패턴을 초래할 수 있다. 예를 들어, 디스크 에지의 치수에 상응하는 홈이 마모에 의해 복합체 층 내에 형성될 수 있다.
몇몇 실시 형태에서, 연마 용품 및/또는 공작물은 가공 공정 동안 연마 용품 회전축에 평행하게 이동될 수 있다. 예를 들어, 몇몇 실시 형태에서, 연마 용품은 선형 진동 속도 성분이 디스크의 에지에 수직하게 되도록 진동될 수 있다. 몇몇 실시 형태에서, 디스크의 에지가 연마 용품의 표면에 대해 진동될 수도 있다. 몇몇 실시 형태에서, 선형 진동은 연마 용품과 디스크의 에지 사이의 상대 선형 운동이 실질적으로 일정한 속도로 이루어지도록 제어될 수 있다.
몇몇 실시 형태에서, 공작물 에지의 가공은 공작물 및 연마 용품과 접촉하는 작업 유체의 존재 하에서 수행될 수 있다. 몇몇 실시 형태에서, 작업 유체는 공작물에의 부정적인 영향 또는 손상 없이 원하는 가공을 제공하기 위해 공작물의 특성(예를 들어, 조성 등)에 기초하여 선택된다. 몇몇 실시 형태에서, 작업 유체는 고정된 연마 용품과 조합되어, 화학적 기계적 폴리싱 공정을 통한 처리에 기여할 수 있다.
몇몇 공작물의 처리 동안, 작업 유체는 산화 물질 또는 산화제와 같은 화학적 에칭제(etchant)를 함유하는 수성 용액인 것이 바람직하다. 몇몇 실시 형태에서, 작업 유체는 하나 이상의 착화제(complexing agents), 예를 들어 한자리(monodentate) 착화제 및/또는 여러자리(multidentate) 착화제를 함유한다. 몇몇 실시 형태에서, 예를 들어, 알파-아미노산(예컨대, L-프롤린, 글리신, 알라닌, 아르기닌, 및 라이신)을 비롯한 아미노산이 사용될 수 있다. 몇몇 실시 형태에서, 액체 매질의 pH가 성능에 영향을 미칠 수 있으며, 가공되는 기판의 성질에 기초하여 선택된다. 몇몇 실시 형태에서, 완충제가 작업 유체에 첨가되어, pH를 조절하고, 그에 따라 헹굼수(rinse water)로부터의 미소의 희석(minor dilution)으로 인한 pH 변화 및/또는 공급원(source)에 따른 탈이온수의 pH 편차를 완화시킬 수 있다. 몇몇 실시 형태에서, 작업 유체는 첨가제, 예컨대 계면활성제, 습윤제, 방청제, 윤활제, 비누 등을 함유할 수 있다. 예를 들어, 윤활제는 처리 동안 연마 용품과 공작물 사이의 마찰을 감소시킬 목적으로 작업 유체에 포함될 수 있다.
공작물 에지의 가공이 완료된 후에, 공작물은 필요에 따라 당업계에 공지된 절차를 사용하여 추가로 처리될 수 있다.
하기의 구체적인, 하지만 비제한적인 실시예는 본 발명을 예시하는 데 도움이 될 것이다. 이들 실시예에서, 모든 백분율은 달리 지시되지 않는 한 중량부(parts by weight)이다.
시험 방법
시험 방법 A - 에지 폴리싱
도 5에 도시된 에지 가공 장치에 대해 시험을 수행하였다. 도 5를 참조하면, 에지 가공 장치(400)는 디스크 보유 유닛(500), 및 디스크 에지 가공 유닛(600)을 포함한다.
디스크 보유 유닛(500)은 디스크 장착 표면(515)을 구비한 진공 디스크 척(chuck)(510)을 포함한다. 에지 가공 작업 동안 디스크를 정위치에서 보유시키기에 충분한 진공을 디스크 장착 표면에 생성함으로써, 디스크(550)가 디스크 장착 표면에 대해 해제가능하게 보유된다. 디스크 보유 유닛(500)은 위치설정 조립체(520)를 포함한다. 위치설정 조립체는 디스크(550)의 에지(555)를 연마 용품(620)과 접촉되게 하고 디스크의 에지와 연마 용품의 표면 사이에 요구되는 접촉력을 인가하기 위해 사용된다.
디스크 보유 유닛(500)은 또한 모터(530)에 기계식으로 결합된 구동 샤프트(525)를 포함한다. 모터(530)는 구동 샤프트(525)를, 그리고 궁극적으로는 디스크 척(510) 및 디스크(550)를 화살표(D)로 도시된 바와 같이 디스크 척 회전축(505)을 중심으로 회전시킨다. 에지 가공 유닛(600)은 구동 샤프트(615)에 기계식으로 결합된 연마 용품 지지체(610)를 포함하며, 이 구동 샤프트는 모터(630)에 기계식으로 결합된다. 모터(630)는 구동 샤프트(615)를, 그리고 궁극적으로는 연마 용품 지지체(610)를 화살표(E)로 도시된 바와 같이 지지체 회전축(605)을 중심으로 회전시킨다.
연마 용품 지지체와 디스크는 반대방향으로 회전한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 동일 평면 상에 있는 디스크 척 회전축(505)과 지지체 회전축(605)은 교차하여 각도(Y)를 형성한다. 각각의 실시예에서, 각도(Y)는 45도였다.
도 5를 참조하면, 모터(630)는 트랙(635) 상에서 프레임(633)에 장착된 것으로 도시되어 있다. 모터(630)는 캠 종동자(640)에 기계식으로 결합되며, 이 캠 종동자는 캠(645)의 주연부 에지(646)에 기계식으로 결합된다. 캠 샤프트(647)는 캠(645)을 모터(649)에 기계식으로 결합한다. 모터(649)가 캠 샤프트(647)를 통해 캠(645)을 회전시킴에 따라, 캠 종동자(640)가 캠(645)의 주연부 에지(646)를 따르게 된다. 캠 종동자(640)는 캠(645)의 회전 운동을 선형 운동으로 변환하며, 이는 궁극적으로 디스크(550)에 대한 연마 용품 지지체(610)와 연마 용품(620)의 선형 진동으로 이어진다(화살표(C)로 도시된 바와 같음).
연마 용품에 걸쳐 실질적으로 일정한 진동 속도를 전달하도록 캠을 생성하였다. 그러한 캠을 설계하기 위해, 캠 구동자 및 캠 종동자의 기계적 구성요소와 양립가능한 캠의 횡방향 거리와 최소 반경을 결정하였다. 이어서, 6.4 밀리미터(㎜) (0.25 인치)의 최소 반경 및 57.2 ㎜ (2.25 인치)의 최대 반경을 갖는 캠에 대해 표 1에 나타낸 바와 같이, 각도의 함수로서 요구되는 반경을 산출하였고, 극좌표를 x-y 좌표로 변환하였다.
표 1에 제공된 x-y 좌표를 오토캐드(AutoCad) LT 드로잉 프로그램으로 입력하였으며, 이 프로그램은 스플라인 함수(spline function)를 사용하여 캠의 형상을 생성하였다. 스플라인 피트(spline fit)에 의해 0 및 180도에서 캠 형상을 둥글게 하였다(rounded). 오토캐드 LT 프로그램에 의해 생성된 최종적인 실물 크기 도면을 출력하여, 한 장의 시트 금속에 부착하였으며, 도면의 선을 따라 띠톱(band saw)으로 절단하여 하트 형상(heart-shaped)의 캠을 생성하였다.
Figure 112008087330205-PCT00004
감압 접착제를 사용하여, 7.62 ㎝ (3.0 인치) 폭의 가요성 연마 용품을 35.6 ㎝ (14 인치) 직경 및 8.9 ㎝ (3.5 인치) 폭의 드럼(즉, 연마 용품 지지체(610))에 장착하였다. 제1 컨디셔닝(conditioning) 단계에서, 가요성 연마 용품을 탈이온수로 습윤시켰고, 5 ㎝ (2 인치) 직경 및 15.25 ㎝ (6 인치) 길이의 금속 봉에 장착된 268XA A35 연마재(미국 미네소타주 메이플우드 소재의 쓰리엠 컴퍼니(3M Company)로부터 입수함)를 가요성 연마 용품과 접촉한 상태로 유지하면서 드럼을 700 rpm으로 1분 동안 회전시켰다. 이러한 제1 컨디셔닝 단계 후에, 가요성 연마 용품을 아이소프로필 알코올로 와이핑하였다(wiped). 268XA A10 연마재로 덮인 봉을 사용하여 1분 동안 제2 컨디셔닝 단계를 수행하였고, 이어서 아이소프로필 알코올로 와이핑하였다. 268XA A10 연마재는 미국 미네소타주 메이플우드 소재의 쓰리엠 컴퍼니로부터 입수하였다.
800 마이크로미터의 최종 두께로 폴리싱된 200 ㎜ 직경의 규소 웨이퍼(미국 미주리주 세인트 피터스 소재의 엠이엠씨 코포레이션(MEMC Corporation)으로부터 입수함)를 진공 디스크 척에 보유시켰고, 드럼을 900 rpm으로 회전시키면서 2 rpm으로 회전시켰다. 달리 언급되지 않는 한, 탈이온수는 30 ㎖/분으로 분배하였고 공압 실린더(pneumatic cylinder)를 통해 인가되는 힘은 3.63 ㎏ (8 lb)로 설정하였다. 15분 후에 웨이퍼로부터 제거된 총 질량을 기록하여 절삭 속도를 측정하였다.
시험 방법 B - 압축 및 압축 영구변형률
2.54 ㎝ 직경의 가요성 연마재 조각을 편평한 화강암(granite) 조각 상에 배치함으로써 퍼센트 압축 및 퍼센트 압축 영구변형률을 측정하였다. 면적이 1.27 평방 센티미터인 원형 고정구를 통해 30초 동안 4.35 ㎏의 하중을 인가하였다. 퍼센트 압축은 30초의 말기에 기록하였다. 압축 영구변형률은 인가된 하중을 제거한 30초 후 회복된 초기 캘리퍼(caliper)의 백분율을 100％에서 차감한 것을 기록하여 계산하였다.
시험 방법 C - 압축률
하기와 같이 수정한 ASTM 시험 방법 D695에 따라 압축률을 측정하였다. 직경이 20 ㎜이고 두께가 1.0 ㎜인 샘플을 압축 고정구(테스트웍스(TESTWORKS) 4 소프트웨어와 접속된 MTS Q-테스트(TEST) 전기기계식 시험 프레임)의 상부 및 하부 표면들 사이에 배치하였다. 하부 표면은 정지 상태로 유지한 반면, 상부 표면은 0.25 ㎜/분의 속도로 하강시켰다. 200 킬로그램의 최고 하중을 인가하였다. 하중은 500 킬로그램 압축 로드셀(load cell)을 사용하여 측정하였다. 변위 데이터는 데이터 획득 소프트웨어(MTS 테스트웍스 4)로부터 직접 획득하였다. 각각의 시험에 대한 하중-변위 곡선을 응력-변형 곡선으로 변환하였으며, 여기서 응력은 하중을 시편의 최초 면적으로 나눈 것이었고 변형은 변위를 시편의 최초 높이로 나눈 것이었다. 압축률은 응력-변형 곡선으로부터 추출하였다.
압축성 연마 용품을 제조하는 방법
하기 실시예에서 사용된 재료를 표 2에 요약하였다.
Figure 112008087330205-PCT00005
0.25 마이크로미터 및 0.5 마이크로미터 다이아몬드가 사용되었다는 것을 제외하고는 미국 특허 제6,645,624호의 실시예 1에 약술된 방법을 이용하여, 0.25 및 0.5 마이크로미터 다이아몬드 입자를 포함하는 연마 응집체를 생성하였다. 실시예 5의 경우에는 다이아몬드가 없는 연마 응집체를 제조하였다. 하기에 약술된 바와 같이 추가의 처리를 수행하였다.
마이크로메리틱스(Micromeritics)로부터 입수가능한 아큐피크(AccuPyc) 1330 비중병(Pycnometer)을 사용하여 10 밀리미터 용기 내에서 밀도 측정을 수행하였다. 샘플 크기는 다이아몬드를 포함하는 응집체의 경우 8.5 그램이었고, 실리카 응집체의 경우 6.5 그램이었다. 측정 방법은 샘플 챔버를 헬륨 기체로 충전하고 이어서 그 기체를 제2 챔버로 배출시킬 때 관찰되는 압력차를 사용하여, 샘플의 고체 상 부피를 계산한다. 장비가 자동적으로 샘플로부터 물 및 임의의 휘발성 물질을 제거하며(purged), 연속적인 측정들이 일정한 결과로 수렴할 때까지 분석을 반복한다.
보고된 밀도 값은 중량을 측정된 부피로 나눔으로써 얻었다. 0.5 마이크로미터 다이아몬드를 포함하는 연마 응집체의 밀도는 2.555 g/cc였다. 0.25 마이크로미터 다이아몬드를 포함하는 연마 응집체의 밀도는 2.567 g/cc였다. 다이아몬드가 없는 연마 응집체의 밀도는 2.252 g/cc였다.
48 그램의 탈이온수와 혼합한 150 그램의 아이소프로판올의 용액을 제조하였다. 10분의 기간에 걸쳐, 2 그램의 Z-6020을 이 용액에 교반시키면서 첨가하였다. 아세트산을 사용하여 용액의 pH를 4.0으로 조정하였다. 교반시키면서, 100 그램의 원하는 연마 응집체를 실란 용액에 첨가하였고, 생성된 현탁액을 15분 동안 정치시켰다. 왓트만(Whatman) 54 여과지를 사용하여, 실란 처리된 연마 응집체를 포집하여, 탈이온수로 헹구고, 오븐 내에서 115℃에서 24시간 동안 건조시켰다.
연마 응집체를 포함하는 프리믹스(premix)들을 표 3에 기술된 조성에 따라 제조하였다.
Figure 112008087330205-PCT00006
대략 33 중량 퍼센트(wt％)의 아르콜(ARCOL) PPG-2025, 27 wt％의 LHT-112, 39 wt％의 카올린 하이-화이트(KAOLIN Hi-White), 및 각각 1 wt％ 미만의 에폭시 수지, 칼슘 알카노에이트 용액, 자외선 흡수제, 및 용매를 혼합하여 분산 용액을 생성하였다. 더블 플래너터리 믹서(double planetary mixer)가 장착된 PL5-5 모델 진공 믹서(프리미어 밀 코포레이션(Premier Mill Corporation)(미국 펜실베이니아주 레딩))를 사용하여 진공을 가하지 않고서 분산 용액을 톤(TONE) 0301과 혼합하여, 수지 프리믹스를 생성하였다. 원하는 연마 응집체를 수지 프리믹스에 첨가하고 10분 동안 혼합하였다. 혼합을 중단하고 용기 베셀의 측면을 긁어 내어, 혼합물 내로 혼합되지 않은 모든 재료를 혼입시켰다. 균질한 혼합물을 생성하기 위해 추가의 10분 동안의 혼합이 필요하였다. OX-50을 첨가하여 10분 동안 혼합시켰다. 혼합물이 균질해진 때, 진공을 가하여 진공 하에서 10분 동안 계속 혼합하였다.
코팅에 앞서, 폴리올 예비중합체와, 폴리올 상의 2％ SnCl2 수준에서 PG425 중의 SnCl2의 20％ 용액을 혼합물에 첨가하고 충분하게 혼합하여, 최종 코팅 슬러리를 생성하였다. 1 밀리미터의 건조된 캘리퍼를 생성하기 위해 기계화된 나이프 코터(mechanized knife coater)를 사용하여 상기 설명한 슬러리를 50 마이크로미터 (2 밀(mil)) 두께의 프라이밍된(primed) 폴리에틸렌 필름 상으로 코팅함으로써 연마 용품을 형성하였다. 라인 속도를 0.61 미터/분 (2 피트/분)으로 설정하여, 관련 오븐 내에서 95℃에의 연마 용품의 총 9분의 노출을 제공하였다. 80℃에서의 24시간 동안의 저장을 수반하는 후 경화 단계에 의해 연마 용품의 추가의 경화를 수행하였다.
실시예 1-4
상기 설명한 방법에 따라 가요성 고정형 연마 용품을 생성하였다. 실시예 1에서, 폴리올 예비중합체는 루프라네이트(LUPRANATE) MM103이었다. 실시예 2-4에서, 폴리올 예비중합체는 프로판다이올 및 프로판트라이올의 프로필렌 옥사이드 부가물과 톨루엔 다이아이소시아네이트(TDI)의 TDI 종결된 예비중합체였다. 절삭 속도는 시험 방법 A에 따라 측정하였고, 표 4에 보고되어 있다.
Figure 112008087330205-PCT00007
퍼센트 압축(PC) 및 압축 영구변형률(CS)은 시험 방법 B에 따라 측정하였다. 평균 값 및 표준 편차가 표 5에 보고되어 있다.
Figure 112008087330205-PCT00008
실시예 5
0.5 마이크로미터 다이아몬드 연마 응집체 대신에 다이아몬드가 없는 연마 응집체를 사용한 것을 제외하고는 실시예 2에서와 같이 가요성 연마 용품을 제조하였다. 시간을 30초로 단축시킨 것을 제외하고는 시험 방법 A에서 약술한 방법을 사용하여, 에지 세척 실험을 위해 실시예 4로부터의 200 ㎜ 웨이퍼를 사용하였다. 현미경 하에서의 웨이퍼의 시각적 검사를 세척 전후에 수행하였다. 세척 후, 웨이퍼 에지들은 더욱 광택이 있었고, 파편들은 거의 관찰되지 않았다.
실시예 1-5의 경우, 시험 방법 C에 따라 압축률을 측정하였고, 표 6에 보고되어 있다.
Figure 112008087330205-PCT00009
본 발명의 범주 및 사상으로부터 벗어남이 없는 본 발명에 대한 다양한 수정 및 변경은 당업자에게는 명백할 것이다.

Claims (31)

  1. 압축성 복합체 층(compressible composite layer)을 포함하며, 상기 압축성 복합체 층은 압축성 결합제 및 약 2 부피％ 내지 약 10 부피％의 연마 응집체를 포함하고, 상기 압축성 복합체 층은 압축률(compression modulus)이 약 2.5％ 내지 약 5.5％의 압축 범위에 걸쳐 약 7 내지 약 70 ㎬인 연마 용품.
  2. 제1항에 있어서, 압축성 복합체 층은 약 2.5 부피％ 내지 약 3 부피％의 연마 응집체를 포함하는 연마 용품.
  3. 제1항에 있어서, 압축성 복합체 층은 압축률이 약 2.5％ 내지 약 5.5％의 압축 범위에 걸쳐 약 35 내지 약 50 ㎬인 연마 용품.
  4. 제1항에 있어서, 연마 응집체는 밀도가 입방 센티미터당 약 2.45 내지 약 2.75 그램인 연마 용품.
  5. 제1항에 있어서, 연마 응집체는 밀도가 입방 센티미터당 약 2.15 내지 약 2.35 그램인 연마 용품.
  6. 제1항에 있어서, 압축성 결합제는 압축률이 약 2.5％ 내지 약 5.5％의 압축 범위에 걸쳐 약 10 내지 약 30 ㎬인 연마 용품.
  7. 제1항에 있어서, 압축성 복합체 층은 50 부피％ 이상의 압축성 결합제를 포함하는 연마 용품.
  8. 제1항에 있어서, 압축성 결합제는 우레탄, 폴리에테르 우레탄, 폴리에스테르 우레탄, 에폭시, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 재료를 포함하는 연마 용품.
  9. 제1항에 있어서, 압축성 복합체 층은 무기질 충전제를 추가로 포함하는 연마 용품.
  10. 제1항에 있어서, 연마 응집체는 무기질 매트릭스 내에 분산된 다이아몬드 연마 입자를 포함하는 연마 용품.
  11. 제10항에 있어서, 무기질 매트릭스는 유리, 세라믹, 및 유리 세라믹으로 이루어진 군으로부터 선택되는 연마 용품.
  12. 제10항에 있어서, 무기질 매트릭스는 실리카를 포함하는 연마 용품.
  13. 제10항에 있어서, 다이아몬드 연마 입자의 평균 최대 단면 치수는 약 2 마이크로미터 미만인 연마 용품.
  14. 제13항에 있어서, 다이아몬드 연마 입자의 평균 최대 단면 치수는 약 0.5 마이크로미터 미만인 연마 용품.
  15. 제10항에 있어서, 연마 응집체는 약 25 중량％ 내지 50 중량％의 다이아몬드 연마 입자를 포함하는 연마 용품.
  16. 제1항에 있어서, 연마 응집체는 실리카 응집체를 포함하는 연마 용품.
  17. 제16항에 있어서, 실리카 응집체는 약 95 중량％ 이상의 실리카를 포함하는 연마 용품.
  18. 제16항에 있어서, 연마 응집체는 약 0.1 중량％ 내지 약 50 중량％의 알루미나 연마 입자를 추가로 포함하는 연마 용품.
  19. 제1항에 있어서, 압축성 복합체 층에 인접한 지지체를 추가로 포함하는 연마 용품.
  20. 제19항에 있어서, 압축성 복합체 층은 제1 주 표면 및 제2 주 표면을 포함하며, 압축성 복합체 층의 제1 주 표면은 지지체에 직접 접합되는 연마 용품.
  21. 제19항에 있어서, 복합체 층은 제1 주 표면 및 제2 주 표면을 포함하며, 접합 층이 압축성 복합체 층의 제1 주 표면과 지지체 사이에 삽입되는 연마 용품.
  22. 제19항에 있어서, 지지체는 강성 실린더, 강성 링, 강성 평면형 본체, 연속 벨트 또는 가요성 웨브인 연마 용품.
  23. 제1항에 있어서, 압축성 복합체 층은 약 2.5％ 내지 약 5.5％의 압축을 생성하기에 충분한 인가된 압축 하중을 제거한 30초 후 측정할 때 압축 영구변형률(compression set)이 약 50％ 미만인 연마 용품.
  24. 제1 주 표면 및 제2 주 표면을 갖는 압축성 복합체 층 - 여기서, 상기 압축성 복합체 층은 압축성 결합제 및 약 2 부피％ 내지 약 10 부피％의 연마 응집체를 포함하고, 상기 압축성 복합체 층은 압축률이 약 2.5％ 내지 약 5.5％의 압축 범위에 걸쳐 약 7 내지 약 70 ㎬임 - 을 포함하는 연마 용품을 제공하는 단계;
    공작물의 에지를 압축성 복합체 층의 제2 주 표면과 접촉시키는 단계; 및
    공작물의 에지와 압축성 복합체 층의 제2 주 표면 사이의 상대 운동을 제공하는 단계
    를 포함하는, 공작물의 에지를 가공하는 방법.
  25. 제24항에 있어서, 공작물의 에지를 압축성 복합체 층의 제2 주 표면과 접촉시키는 단계는 압축성 복합체 층을 약 2.5％ 내지 약 5.5％로 압축하기에 충분한 접촉력을 인가하는 단계를 포함하는, 공작물의 에지를 가공하는 방법.
  26. 제25항에 있어서, 접촉력은 공작물 두께의 밀리미터당 약 1.5 내지 약 8 킬로그램의 범위인, 공작물의 에지를 가공하는 방법.
  27. 제24항에 있어서, 공작물의 에지에 대한 압축성 복합체 층의 제2 주 표면의 속도는 초당 약 8 미터 내지 약 16 미터인, 공작물의 에지를 가공하는 방법.
  28. 제24항에 있어서, 공작물의 에지와 압축성 복합체 층의 제2 주 표면 사이의 상대 운동을 생성하는 단계는 공작물을 제1 회전축을 중심으로 회전시키고 연마 용품을 제2 회전축을 중심으로 회전시키는 단계를 포함하는, 공작물의 에지를 가공하는 방법.
  29. 제28항에 있어서, 제1 회전축은 제2 회전축과 약 5도 내지 약 75도의 각도를 형성하는, 공작물의 에지를 가공하는 방법.
  30. 제24항에 있어서, 복합체 층의 제2 주 표면에 작업 유체를 가하는 단계를 추가로 포함하는, 공작물의 에지를 가공하는 방법.
  31. 제24항에 있어서, 공작물의 에지의 프로파일을 변경하는 단계를 추가로 포함하는, 공작물의 에지를 가공하는 방법.
KR1020087030934A 2006-06-22 2007-06-07 압축성 연마 용품 KR20090021173A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/425,963 US20070298240A1 (en) 2006-06-22 2006-06-22 Compressible abrasive article
US11/425,963 2006-06-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20090021173A true KR20090021173A (ko) 2009-02-27

Family

ID=38833751

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020087030934A KR20090021173A (ko) 2006-06-22 2007-06-07 압축성 연마 용품

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20070298240A1 (ko)
EP (1) EP2035190A1 (ko)
JP (1) JP2009541077A (ko)
KR (1) KR20090021173A (ko)
CN (1) CN101472709A (ko)
TW (1) TW200817136A (ko)
WO (1) WO2007149704A1 (ko)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102149784B (zh) * 2008-07-22 2014-03-05 圣戈班磨料磨具有限公司 包含聚集体的涂覆的磨料产品
US8888878B2 (en) 2010-12-30 2014-11-18 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Coated abrasive aggregates and products containg same
EP2697416B1 (en) * 2011-04-14 2017-05-10 3M Innovative Properties Company Nonwoven abrasive article containing elastomer bound agglomerates of shaped abrasive grain
US9168638B2 (en) 2011-09-29 2015-10-27 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Abrasive products and methods for finishing hard surfaces
WO2013106575A1 (en) 2012-01-10 2013-07-18 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Abrasive products and methods for finishing coated surfaces
MX353248B (es) 2012-03-16 2018-01-05 Saint Gobain Abrasives Inc Productos abrasivos y metodos para el acabado de superficies.
US8968435B2 (en) 2012-03-30 2015-03-03 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Abrasive products and methods for fine polishing of ophthalmic lenses
KR101990947B1 (ko) * 2015-06-19 2019-06-19 반도 카가쿠 가부시키가이샤 연마재 및 연마재의 제조방법
US11040429B2 (en) 2015-09-08 2021-06-22 3M Innovative Properties Company Abrasive rotary tool with abrasive agglomerates
JP6719125B2 (ja) * 2016-05-10 2020-07-08 株式会社テクニカルフィット 研磨部材、及び、研磨方法
CN110802502A (zh) * 2019-11-12 2020-02-18 西安奕斯伟硅片技术有限公司 一种边缘研磨设备

Family Cites Families (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2218728A (en) * 1940-04-05 1940-10-22 Hughes Tool Co Cementing hook
US3982359A (en) * 1968-06-21 1976-09-28 Roc A.G. Abrasive member of bonded aggregates in an elastomeric matrix
GB1287900A (ko) * 1969-08-29 1972-09-06
US3986433A (en) * 1974-10-29 1976-10-19 R. Howard Strasbaugh, Inc. Lap milling machine
US4067701A (en) * 1975-12-03 1978-01-10 Neway Manufacturing, Inc. Grinding machine for carbide cutting elements
US4541842A (en) * 1980-12-29 1985-09-17 Norton Company Glass bonded abrasive agglomerates
US4652275A (en) * 1985-08-07 1987-03-24 Minnesota Mining And Manufacturing Company Erodable agglomerates and abrasive products containing the same
US4799939A (en) * 1987-02-26 1989-01-24 Minnesota Mining And Manufacturing Company Erodable agglomerates and abrasive products containing the same
US4933373A (en) * 1989-04-06 1990-06-12 Minnesota Mining And Manufacturing Company Abrasive wheels
AT394964B (de) * 1990-07-23 1992-08-10 Swarovski Tyrolit Schleif Schleifkoerper
US5274959A (en) * 1991-06-05 1994-01-04 Texas Instruments Incorporated Method for polishing semiconductor wafer edges
IT1252328B (it) * 1991-07-18 1995-06-08 Rollwasch Italiana Spa Dispositivo abradente agglomerato particolarmente per burattatura e simili nonche' procedimento realizzativo.
US5273558A (en) * 1991-08-30 1993-12-28 Minnesota Mining And Manufacturing Company Abrasive composition and articles incorporating same
US5538463A (en) * 1992-11-26 1996-07-23 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. Apparatus for bevelling wafer-edge
US5289661A (en) * 1992-12-23 1994-03-01 Texas Instruments Incorporated Notch beveling on semiconductor wafer edges
US5549962A (en) * 1993-06-30 1996-08-27 Minnesota Mining And Manufacturing Company Precisely shaped particles and method of making the same
CH686787A5 (de) * 1993-10-15 1996-06-28 Diametal Ag Schleifbelag fuer Schleifwerkzeuge und Verfahren zur Herstellung des Schleifbelages.
US5591239A (en) * 1994-08-30 1997-01-07 Minnesota Mining And Manufacturing Company Nonwoven abrasive article and method of making same
US5868605A (en) * 1995-06-02 1999-02-09 Speedfam Corporation In-situ polishing pad flatness control
TW308561B (ko) * 1995-08-24 1997-06-21 Mutsubishi Gum Kk
US5958794A (en) * 1995-09-22 1999-09-28 Minnesota Mining And Manufacturing Company Method of modifying an exposed surface of a semiconductor wafer
DE19636055A1 (de) * 1996-09-05 1998-03-12 Wacker Siltronic Halbleitermat Verfahren zur materialabtragenden Bearbeitung der Kante einer Halbleiterscheibe
US5816897A (en) * 1996-09-16 1998-10-06 Corning Incorporated Method and apparatus for edge finishing glass
US6159081A (en) * 1997-09-09 2000-12-12 Hakomori; Shunji Method and apparatus for mirror-polishing of workpiece edges
CN1138612C (zh) * 1998-06-25 2004-02-18 尤诺瓦英国有限公司 抛光晶片边缘的方法和设备
DE19837858A1 (de) * 1998-08-20 2000-03-02 Wacker Siltronic Halbleitermat Schleifmaschine
JP2000114216A (ja) * 1998-10-01 2000-04-21 Sumitomo Metal Ind Ltd 半導体ウェーハの製造方法
US6419573B1 (en) * 1999-12-09 2002-07-16 3M Innovative Properties Company Sanding sponge with high tear strength backing layer
US6629875B2 (en) * 2000-01-28 2003-10-07 Accretech Usa, Inc. Machine for grinding-polishing of a water edge
JP2001259978A (ja) * 2000-03-07 2001-09-25 Three M Innovative Properties Co ガラス板の端部を面取りする方法
DE60022099T2 (de) * 2000-04-28 2006-06-01 3M Innovative Properties Co., Saint Paul Schleifmittel und verfahren zum schleifen von glas
WO2002028802A2 (en) * 2000-10-06 2002-04-11 3M Innovative Properties Company Ceramic aggregate particles
US6645624B2 (en) * 2000-11-10 2003-11-11 3M Innovative Properties Company Composite abrasive particles and method of manufacture
US6551366B1 (en) * 2000-11-10 2003-04-22 3M Innovative Properties Company Spray drying methods of making agglomerate abrasive grains and abrasive articles
US7520800B2 (en) * 2003-04-16 2009-04-21 Duescher Wayne O Raised island abrasive, lapping apparatus and method of use
US6645263B2 (en) * 2001-05-22 2003-11-11 3M Innovative Properties Company Cellular abrasive article
US6860795B2 (en) * 2001-09-17 2005-03-01 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Edge finishing process for glass or ceramic disks used in disk drive data storage devices
US6641464B1 (en) * 2003-02-21 2003-11-04 Accretech Usa, Inc. Method and apparatus for polishing the edge of a bonded wafer

Also Published As

Publication number Publication date
TW200817136A (en) 2008-04-16
EP2035190A1 (en) 2009-03-18
US20070298240A1 (en) 2007-12-27
JP2009541077A (ja) 2009-11-26
WO2007149704A1 (en) 2007-12-27
CN101472709A (zh) 2009-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20090021173A (ko) 압축성 연마 용품
KR101503545B1 (ko) 합성지석
US6325709B1 (en) Rounded surface for the pad conditioner using high temperature brazing
JP4965071B2 (ja) 電子部品を研削するための研摩工具
KR101494034B1 (ko) 반도체 제작에 적합한 표면 개질용 조성물 및 방법
JP2009512566A (ja) 研磨材物品及び加工物の表面の修正方法
KR20010031790A (ko) 연마 폴리싱 시스템을 사용한 메모리 디스크 또는 반도체소자의 제조 방법, 및 폴리싱 패드
KR20040111463A (ko) 반도체웨이퍼의 제조방법 및 웨이퍼
KR101783406B1 (ko) 연마 패드 및 이의 제조방법
CN1803399A (zh) 表面抛光方法及其设备
KR100413371B1 (ko) 다이아몬드 그리드 화학 기계적 연마 패드 드레서
WO2019146336A1 (ja) 単結晶４Ｈ－ＳｉＣ成長用種結晶及びその加工方法
KR100615691B1 (ko) 연마용 부재, 그것을 이용한 연마용 정반 및 연마방법
CN110405543B (zh) 一种采用酸性抛光液和金属基抛光盘的铁氧体基片抛光方法
CN109913133B (zh) 一种钇铝石榴石晶体的高效高质量化学机械抛光液
JP2002355763A (ja) 合成砥石
JPH0671708B2 (ja) 半導体ウエハ−研磨用砥石
JP4190219B2 (ja) 化学的機械的研磨パッド及びその製造方法
JP2020029472A (ja) 多結晶ｙａｇ研磨用スラリー組成物
JPH02232173A (ja) 研磨パッド
US6866560B1 (en) Method for thinning specimen
JP3040441B2 (ja) セラミックスの精密研磨方法
JP2004261942A (ja) 研磨砥石
JP3578975B2 (ja) シリコンウエハの高速鏡面研磨方法
JP2002292556A (ja) シリコンウエハ鏡面研磨用スラリー、砥石、パッド及び研磨液、並びにこれらを用いたシリコンウエハの鏡面研磨方法

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid