TW201402275A - 用於離心鑄造聚合物拋光墊之方法及系統及由該方法製得之拋光墊 - Google Patents

Abstract

用於製造拋光墊之方法包含繞中心軸旋轉圓筒。該圓筒將聚合物前體封閉於內部空間中。該方法亦包含自該聚合物前體固化後所形成之至少一些聚合物形成該拋光墊。可持續旋轉該圓筒直至該聚合物固化為止。該方法可包含藉由依次鑄造且固化至少兩種不同聚合物前體在該拋光墊中形成至少兩個不同層。用於製造拋光墊之系統包含適於旋轉之離心鑄造器。本發明提供藉由方法製得之拋光墊。

Description

用於離心鑄造聚合物拋光墊之方法及系統及由該方法製得之拋光墊

本發明概言之係關於用於在寬範圍之基板(例如玻璃、半導體晶圓、金屬、電介質、磁性材料及光學元件)上產生平滑平坦表面之拋光墊。更特定而言，本發明係關於使用離心鑄造器鑄造聚合物拋光墊之方法及系統。本發明亦係關於使用離心鑄造器形成之聚合物拋光墊之特性。

拋光係常用於製造半導體、硬磁碟機及光學產品之製程步驟。拋光製程通常係由抵靠聚合物墊摩擦基板(或反之亦然)組成。通常含有精細顆粒之化學溶液(漿液)存在於基板與聚合物墊之間之界面處。聚合物墊可係由單層或彼此堆疊之多層組成。該等層係使用黏合劑彼此結合。拋光之層稱為拋光層、頂部墊或墊表面。頂部墊材料自身通常係基於聚胺基甲酸酯，但寬範圍之其他拋光墊材料亦可行。開口及閉合微孔墊二者、無孔墊(固體墊)、編織及非編織構造之纖維墊二者、採用嵌入磨料之填充墊皆已用於拋光基板。可在聚合物拋光墊之拋光表面上提供流動通道。該等流動通道具有許多功能，但主要用於改良漿液流動以確保漿液存在於聚合物拋光墊之所有區域上。流動通 道亦在拋光製程期間產生較高接觸壓力，此可增加基板上之拋光速率。而且，流動通道可用於在拋光步驟結束後加速墊清洗。該等流動通道可視為拋光墊上之宏觀紋理。宏觀紋理通常係在使用聚合物拋光墊之前施加。

微觀紋理係在拋光製程期間或在基板拋光之間在聚合物拋光墊之表面上形成。形成該微觀紋理之製程最通常稱為修整。藉由以高頻率修整墊表面可在聚合物墊表面上維持一致的微觀紋理。由於微觀紋理在聚合物墊表面與基板之間產生漿液之微流動通道，故此對於維持一致的拋光性能至關重要。在拋光期間，前述流動通道及微觀紋理形成共生關係以確保拋光期間之良好流體動力學。

最常見使用鑽石修整器執行聚合物拋光墊之修整。改變鑽石大小、形狀、密度及突出程度以產生不同鑽石修整器能力。當研發拋光製程時重要的係使用正確的鑽石修整器組態以自所採用聚合物拋光墊之類型獲得最佳拋光性能。

用於製造拋光墊之方法包含繞中心軸旋轉圓筒。圓筒將聚合物前體封閉於內部空間中。該方法亦包含自聚合物前體固化後所形成之至少一些聚合物形成拋光墊。

可持續旋轉圓筒直至聚合物固化為止。該方法可包含藉由依次鑄造且固化至少兩種不同聚合物層在拋光墊中形成兩個或更多個不同層。在一些或所有層中，該等層可自固化相同聚合物前體或不同聚合物前體形成。

該方法可包含在至少一部分旋轉操作時間期間將圓筒加熱至介於50華氏度與500華氏度之間之溫度。溫度可介於約140華氏度與212華氏度之間。

聚合物前體可包含聚胺基甲酸酯、聚脲-胺基甲酸酯、聚碳酸 酯、聚醯胺、聚丙烯酸酯及/或聚酯。

該方法可包含混合二異氰酸酯、二官能基異氰酸酯及/或多官能基異氰酸酯與第一多元醇以形成聚合物前體。該方法亦可包含將聚合物前體分配至圓筒之內部空間中。

該方法可包含將填充劑、微量元素、磨料、纖維、表面活性劑及/或增塑劑添加至聚合物前體中。

該方法可包含在將聚合物前體分配至內部空間中之前用脫模劑處理圓筒之內部空間之表面。該方法可包含在聚合物固化後自圓筒之內部空間移除至少一些聚合物。

用於製造拋光墊之系統包含適於旋轉之離心鑄造器。離心鑄造器界定圓柱形內部空間。該系統亦包含適於將聚合物前體引入至離心鑄造器中之分配器。可自聚合物前體固化後所形成之至少一些聚合物形成拋光墊。

該系統可包含適於混合至少第一二異氰酸酯與第一多元醇以形成聚合物前體之混合器。

離心鑄造器可適於加熱聚合物前體。圓柱形內部空間之表面可包含適於賦予聚合物至拋光墊之工作表面之凹槽紋理及/或勾畫拋光墊外邊緣之穿孔之紋理。此外或另一選擇為，該紋理可適於賦予聚合物至與工作表面相對之拋光墊背側之粗糙紋理以改良拋光墊與黏合劑之間之黏著。

本發明提供藉由方法製得之拋光墊。該方法包含繞中心軸旋轉圓筒。該方法可包含在拋光墊之表面中形成凹槽。該方法可包含混合至少兩種組份以形成聚合物前體，及將聚合物前體引入至圓筒內部中。

拋光墊實質上可係平坦的，實質上均質及/或透明。拋光墊實質上在橫截切面之大部分中可不存在孔且大於20密耳厚。拋光墊之硬度 可介於20蕭氏(Shore)A至90蕭氏D之間，可係不透明的及/或可係各向異性的。該方法可包含在完全固化之前將纖維網路置於聚合物前體上，及隨後在網路之頂部上形成額外層。

100‧‧‧旋轉鑄造系統

110‧‧‧聚合物前體容器

120‧‧‧夾套

130‧‧‧聚合物前體

140‧‧‧離心鑄造器

150‧‧‧桶

160‧‧‧旋轉方向

170‧‧‧軸

180‧‧‧聚合物片

200‧‧‧容器

210‧‧‧加熱元件

220‧‧‧熱分佈器

300‧‧‧脫模劑

400‧‧‧電腦

410‧‧‧處理器

420‧‧‧儲存器

430‧‧‧記憶體

440‧‧‧網路介面

450‧‧‧輸入/輸出

圖1係圖解說明本發明技術之實例性離心鑄造器系統之示意圖。

圖2係圖解說明根據本發明技術之圖1中所顯示之實例性離心鑄造器之示意圖。

圖3係圖解說明圖2中所顯示之實例性離心鑄造器之橫截面且顯示本發明技術之實例性脫模劑及聚胺基甲酸酯鑄造之示意圖。

圖4圖解說明實例性實施例之電腦系統。

圖5係圖解說明用於根據本發明技術製造拋光墊之實例性方法之流程圖。

儘管本發明容許許多不同形式之實施例，但本發明已於圖式中顯示若干特定實施例且本文將詳細闡述，且應理解，本發明應視為本發明原理之範例且並不意欲將本發明限定於所說明之實施例。根據實例性實施例，本發明技術概言之係關於拋光墊。更特定而言，本發明提供用於製造固體均質聚合物拋光墊之系統及方法。

半導體工業內之拋光稱為化學機械平坦化(CMP)。許多年以來，現用於CMP之聚合物拋光墊主要係閉孔聚胺基甲酸酯材料。CMP所使用之較小百分比之拋光墊採用開孔、經聚合物浸漬之纖維或磨料填充型聚合物拋光墊。該等墊之表面含有微觀紋理。此固有微觀紋理補充修整製程且最終補充墊之拋光性能。此固有微觀紋理中之不一致性引起墊之拋光性能之偏差。為此，墊製造商已致力於完善墊製造製程以減少其產品中之變化。與此相比，固體均質聚合物拋光墊不含固有微觀紋理。相反，其依賴於使用期間之修整製程以在墊表面上賦予微觀 紋理。

習用頂部墊閉孔材料製造製程採用以下製程中之一者之使用：1.熱塑性射出模製，2.熱固性射出模製(通常稱為「反應射出模製」或「RIM」)，3.熱塑性或熱固性射出吹塑模製，4.壓縮模製，5.使材料定位且凝固之相似製程。該等方法可闡述為使用閉合鑄造系統。

離心鑄造涉及將液體傾倒至繞其對稱軸旋轉之圓柱形模具中。使模具保持旋轉直至材料凝固為止。本發明技術提供使用所採用之離心鑄造器來製造聚合物拋光墊。離心鑄造器可闡述為開口鑄造方法。

使用離心鑄造技術來製造鐵管、套管、輪及具有軸對稱性之其他部件。在金屬之離心鑄造中，在傾倒熔融金屬的同時，永久模具繞其軸高速(300RPM至3000RPM)旋轉。熔融金屬以離心方式拋向內部模具壁，其在此處冷卻後凝固。可利用此製程鑄造之典型金屬材料係鐵、鋼、不銹鋼，及鋁、銅及鎳之合金。

亦可採用離心鑄造來製造聚合物部件。例如，可使用離心鑄造製造用於特定應用之聚胺基甲酸酯時限皮帶。該等皮帶具有特殊塗層及增強材料以適應特殊傳輸應用。該等皮帶係整體模製且係使用離心鑄造製程及高性能聚胺基甲酸酯形成。該等皮帶可具有埋置鋼、Kevlar®、聚酯、不銹鋼或玻璃纖維增強材料。該等皮帶在如封裝、分選及裝配機等應用中可與線性驅動一起使用。

製造聚合物拋光墊所需要之原材料之準備需要有效控制以確保輸入混合物之原材料比率一致。該等原材料在混合之前可能需要單獨加熱。此外，較佳可充分混合原材料以在混合物內產生均勻分散。材料可在混合時發泡，且因此可能需要通過系統以消除泡沫。此外，則需要將材料轉移至模具以供固化。當混合物之「適用期」較短時，此製程可進一步複雜化。若超過「適用期」，則混合物將開始固化且無法再使用。

為形成固體均質聚合物拋光墊，此製程額外關注防止在固體層中形成孔。此在「適用期」較短時尤其麻煩。此通常意味著，使用習用閉合鑄造系統來製造固體均質聚合物拋光墊伴隨許多限制且在一些情形下不能使用該等閉合鑄造系統。例如，材料厚度通常需要遠大於容許拋光墊以確保混合物可填充鑄件。此因增加廢料而增加墊製造製程之經濟負擔。模製製程之產率可受密封窗之製造的影響，且產率之損失亦增加墊製造製程之經濟負擔。由於密封窗之製造，在材料中亦可產生不一致性。

根據本發明技術，使用離心鑄造製造固體均質聚合物拋光墊。此製程涉及將可為液體之聚合物前體引入至大轉桶中。離心力驅使聚合物前體抵靠桶之內表面，且當聚合物前體固化且變成固體時，可獲得固體均質聚合物之矩形皮帶。當將聚合物前體引入至離心鑄造器之轉桶時，聚合物前體材料扇出且附著至桶壁。當聚合物前體固化且凝固時，在材料橫截面之大部分上實質上沒有孔。所存在之任何孔皆將分離至與桶之內壁相對或距其最遠之片之表面，且因此可容易地在形成、製備及/或修整期間消除。

製造固體均質聚合物片之離心鑄造能夠製造不含空孔洞之拋光墊。此外，可調節該製程以確保材料之總厚度變化(TTV)將極小。用於製造拋光墊之離心鑄造器之溫度及速度(RPM)可端視期望墊特徵及所使用聚合物前體之類型而變化。

本文所提供之離心鑄造系統及方法允許形成具有低TTV之固體均質聚合物薄片。聚合物(例如聚胺基甲酸酯)之薄片可易於轉換成不存在空孔洞或孔之固體聚合物拋光墊。

本文所提供之離心鑄造系統及方法確保形成固體拋光墊而不存在由前體製備、甚至快速固化或較短「適用期」前體引起之孔或空孔洞。更特定而言，本發明技術允許用短「適用期」前體非限制性的形 成固體均質聚合物墊，且可消除使聚合物前體穿過系統來移除可在前體混合期間形成之泡沫之需要。

本發明技術能夠利用不同聚合物調配物形成多層拋光墊。此外，本發明技術可用於在聚合物片中誘導預定或合意各向異性鏈結構。

鑄造器之內表面可係平滑的，或另一選擇可使用紋理以將凹槽或通道添加至拋光墊之工作表面，以改良拋光墊構造中所使用之黏合劑之性能。

在離心鑄造期間之加熱可藉由圍繞或毗鄰鑄造桶且加熱桶及桶中之空氣之加熱元件實施。通常，在引入聚合物前體之前預加熱桶。可將其他製程添加至鑄造操作以改良產品性能。

墊材料中固有微觀紋理之存在可增強拋光墊之拋光性能。該微觀紋理可需要在墊材料內一致以防止拋光性能不一致。固體均質墊僅僅依賴於在修整期間引入之微觀紋理。若墊材料中存在一或多個孔，則此可能增加拋光速率之位準。此拋光速率之增加位準將不可持續，此乃因孔在層中之存在並不一致。為此，固體均質拋光墊含有較少或不含孔至關重要。製造不含孔之固體均質聚合物墊之努力在很大程度上係無效的。與之相比，使用離心鑄造器克服了聚合物前體之問題，同時即使用短「適用期」聚合物前體亦確保無孔洞之聚合物片。離心鑄造器減少或消除聚合物片中之孔或空孔洞，此乃因離心力驅使前體材料至鑄造器之內壁，同時任何孔或空孔洞將遷移至相對表面。此可能係由於孔或空孔洞比聚合物混合物輕。

氣泡在聚合物硬化期間遷移至表面，且可在硬化後保留在該表面上。該等氣泡可藉由機械加工可用作拋光墊之工作表面之條帶內表面來機械加工去掉。此機械加工通常可介於1/1000與4/1000英吋之間，或另一選擇為15/1000英吋。

固體均質聚合物片之離心鑄造提供產生格外平坦聚合物片之出人意料之益處。極端平坦度降低機械加工之需要，且因此避免坯料之損失及機械加工之時間及費用。其次，該技術減少或消除聚合物鑄件中之孔，此乃因聚合物前體因離心力而遷移至桶表面，同時孔不遷移且因此被壓出聚合物前體。實質上不存在孔提供自使用開始至使用結束一致之拋光墊(亦稱為CMP墊，但本發明涵蓋替代拋光應用)。拋光墊可係80/1000英吋厚或更薄，且隨著該墊使用其會變得更薄。

藉由離心鑄造所形成之聚合物拋光墊可實質上或完全不含孔或空孔洞，且可實質上呈均勻厚度。可使用短「適用期」前體形成聚合物片，但該片亦可實質上或完全不含孔。由於聚合物不需要在鑄造器中持續長時間，因此可利用本發明技術達成極高製造通量。

習用CMP墊製造可包含形成經切割之固體聚合物之塊狀物或鑄錠，此需要自頂部至底部實質上均勻，此係困難的。與此相比，在使用離心鑄造之本發明技術之實例性方法中，所製造之固體均質聚合物極平坦且僅絕對最小值厚於墊之最終厚度。可用於藉由切割或衝壓製造許多頂部墊之極大條帶係藉由任一適當方法製造，此能夠獲得高通量以及極一致之產品且實質上不存在孔隙度。

本文所揭示之實例性方法可用於藉由依次鑄造且固化兩種或更多種不同聚合物前體來形成兩個或更多個單獨且不同之層。此實施例不能用於閉合鑄造系統中。

可使用本發明技術藉由將纖維網路置於部分固化的起始聚合物片上且隨後在網路頂部上形成額外層來形成加強墊。最佳化與聚合物前體調配物相關之離心鑄造器設置允許形成各向異性聚合物片。當使用固體均質聚合物拋光墊時，此提供較一致之鏈結構之益處。此可使得利用墊修整器形成較一致之微觀紋理。此較規則結構可有助於聚合物片之傳輸特性。

本發明技術之實例性變化形式係藉由使桶內部稍微粗糙利用在黏合劑(壓力敏感黏合劑或熱熔融黏合劑)與聚合物墊之間之經改良黏著。較差黏著可引起墊在拋光期間脫層。此將導致損害拋光器，使正拋光之基板廢棄且拋光器之重大停工時間，此將影響效率。

圖1係圖解說明包含聚合物前體容器110及離心鑄造器140之旋轉鑄造系統100之示意圖。前體容器110含有聚合物前體130。聚合物前體容器110可包含混合裝置且包含夾套120，該夾套可係具有用於使經加熱流體流過之導管之經加熱元件及/或電加熱元件。聚合物前體130可自聚合物前體容器110傾倒至離心鑄造器140之桶150中，同時桶150以旋轉方向160圍繞軸170旋轉。聚合物前體130可因離心力而散佈開，在桶150之內表面上形成聚合物片180。在桶150之情形下，聚合物片180之形狀可為圓柱形。桶150可旋轉，且其直徑可使得無論桶150轉動之旋轉速度如何，聚合物前體130在引入至桶150中後所經受之離心力足以產生均勻厚度之聚合物片180，且此外在聚合物片180固化之前迫使聚合物前體130中之任何孔到達與桶150內部介接之聚合物片180之表面。可加熱桶150。

桶150可具有平滑內部桶面，或另一選擇可具有以下特性之紋理化桶面：改良拋光墊中所使用黏合劑之性能，為根據該方法製得之拋光墊之表面提供凹槽及/或促進拋光墊與藉由該方法所形成之經固化且鑄造之聚合物片分離及/或形成。

在實例性實施例中，離心鑄造器140可包含桶150，且在替代實例性實施例中而是可包含藉由線或軸與配置在軸170附近之旋轉內部元件連接之模具。離心鑄造器140之模具可係單一模具或複數個模具，其可固定或可移除且可與軸170相距固定或可變距離以改變聚合物在鑄造製程期間所經受之離心力之量。離心鑄造器140之一或多個模具可形成CMP墊之輪廓，且可具有如上文關於桶150所論述之紋理 化表面。

圖2係圖解說明離心鑄造器140之示意圖。桶150係位於容器200內，該容器可係絕緣容器或另一選擇而是可為能夠使桶150圍繞軸170以旋轉方向160旋轉之框架。離心鑄造器140可包含加熱元件210，該加熱元件可配置在桶150下方之區域中，可配置在桶150周圍及/或可納入至桶150之主體中。加熱元件210可係熱流體導管、電加熱元件或任何其他適當加熱元件(包含熱風鼓風機)。熱分佈器220可位於加熱元件210與桶150之間以促進熱均勻分佈至桶150。加熱元件210可用於在將前體傾倒至桶150中之前加熱桶150以加速固化製程來製造聚合物片180。聚合物片180形成後，可在聚合物片180之頂部鑄造相同或不同聚合物前體或另一材料之第二層以製造多層聚合物墊。後續層可如所闡述藉由添加相同或不同聚合物前體層來形成。

在又一實施例中，在將前體130傾倒至桶140中之前，可在桶140之內表面上安裝或形成纖維層。在此替代方法中，多層聚合物墊可以單一或多次鑄造形成。當前體130包含具有不同密度之微粒或不溶解元素時，多層聚合物墊亦可自單一前體130以單一鑄造操作形成。

聚合物片180形成後，可使桶150停止且可自桶150移除聚合物片180。移除聚合物片180可包含沿與軸170平行之線切割聚合物片180、使聚合物片180自圓柱形條帶形狀變成矩形形狀。可自聚合物片180切割或衝壓出聚合物墊。在形成聚合物墊輪廓之前或之後，可機械加工聚合物片180之表面以產生較均勻厚度及/或移除任何缺陷。此外，可在形成聚合物墊輪廓之前或之後機械加工聚合物片180以在聚合物片180之表面上製造凹槽圖案，且相似地可休整表面以在聚合物墊上形成劃痕圖案。

圖3係圖解說明離心鑄造器140之橫截面且顯示脫模劑300及聚合物片180之示意圖。桶150圍繞軸170以旋轉方向160旋轉。脫模劑300 在離心鑄造器中可係永久(例如Teflon®)、半永久(例如Teflon®噴霧)或暫時性塗料以促進固體聚合物在鑄造後釋放。具體而言，可在若干次鑄造(例如20次鑄造)後用Teflon®塗料噴射桶150之內表面。在離心鑄造器中鑄造聚合物片所涉及之其他考慮因素包含脫模。

在該方法中，圓筒可以大於300轉/分鐘旋轉至少一部分旋轉操作時間。本發明提供自極快速固化預聚合物/固化混合物形成聚胺基甲酸酯片(或其他聚合物片)之方法。以此方式可以較高製造通量獲得硬墊，此乃因聚胺基甲酸酯(或其他聚合物)無需在鑄造器中持續長時間。使用離心鑄造器可實現快速混合。

圖4圖解說明實例性實施例之電腦系統。電腦400可(例如)控制離心鑄造系統100之元件及/或加熱元件210。此外，電腦400可實施本文所闡述之步驟(例如參見圖5)。電腦400含有處理器410，其藉由執行電腦程式指令來控制電腦400之操作，該電腦程式指令定義該操作且可儲存在電腦可讀記錄媒體上。該等電腦程式指令可儲存在儲存器420(例如磁碟、資料庫)中，且在需要執行該等電腦程式指令時載入至記憶體430中。因此，電腦操作將藉由記憶體430及/或儲存器420中所儲存之電腦程式指令來界定，且電腦400將由執行電腦程式指令之處理器410控制。電腦400亦包含一或多個網路介面440用於與其他器件(例如其他電腦、服務器或網站)通信。網路介面440可係(例如)區域網路、無線網路、內部網路或互聯網。電腦400亦包含輸入/輸出450，其表示允許使用者與電腦400互動之器件(例如顯示器、鍵盤、滑鼠、揚聲器、按鈕、網路攝影機等)。熟習此項技術者將認識到，實際電腦之實施方案亦將含有其他組件，且圖4係該電腦之某些組件出於說明目的之高位凖表示。

一些上文所闡述之功能可係由儲存在儲存媒體(例如電腦可讀媒體)上之指令組成。該等指令可由處理器擷取且執行。儲存媒體之一 些實例為記憶體器件、磁帶、磁碟及諸如此類。當藉由處理器執行時，該等指令係可操作的以引導處理器根據本發明操作。

值得注意的係，任何適於實施本文所闡述之處理之硬體平臺適於與本發明一起使用。如本文所使用之術語「電腦可讀儲存媒體(computer-readable storage medium及computer-readable storage media)」係指任何參與向CPU提供指令以供執行之媒體。該等介質可採取許多形式，包含(但不限於)非揮發性媒體、揮發性媒體及傳輸媒體。非揮發性媒體包含(例如)光碟或磁碟(例如固定磁碟)。揮發性媒體包含動態記憶體，例如系統RAM。傳輸媒體包含同軸電纜、銅線及光纖，其中尤其包含包括匯流排之一實施例之線。傳輸媒體亦可採取聲波或光波形式，例如彼等在射頻(RF)及紅外(IR)資料通信期間所產生者。常見電腦可讀媒體之形式包含(例如)軟磁碟、軟性磁碟、硬碟、磁帶、任何其他磁性媒體、CD-ROM碟、數位影音光碟(DVD)、任何其他光學媒體、任何其他具有標記或孔圖案之實體媒體、RAM、PROM、EPROM、EEPROM、FLASHEPROM、任何其他記憶體晶片或盒式磁碟、載波或自電腦可讀取之任何其他媒體。

多種形式之電腦可讀媒體可涉及將一或多個指令之一或多個序列攜載至CPU以供執行。匯流排將資料攜載至系統RAM，CPU自系統RAM擷取且執行指令。由系統RAM所接收之指令可視情況在由CPU執行之前或之後儲存在固定磁碟上。

圖5圖解說明使用聚胺基甲酸酯之本發明技術之方法500。然而，如本文所論述，該方法亦可適用於其他聚合物。方法500在開始橢圓510處開始且進行至操作520，該操作指示混合第一二異氰酸酯與第一多元醇以形成聚胺基甲酸酯預聚合物混合物。自操作520，流程進行至操作530，該操作指示將聚胺基甲酸酯預聚合物混合物分配至圓筒之內部空間中。自操作530，流程進行至操作540，該操作指示使 圓筒繞中心軸旋轉，圓筒將聚胺基甲酸酯預聚合物混物封閉於內部空間中。自操作540，流程進行至操作550，該操作指示在至少一部分旋轉操作時間期間將圓筒加熱至140華氏度與212華氏度之間之溫度。自操作550，流程進行至操作560，該操作指示自聚胺基甲酸酯預聚合物混物固化後所形成之至少一些聚胺基甲酸酯形成拋光墊。自操作560，流程進行至結束橢圓570。

聚合物(例如聚胺基甲酸酯，亦稱為PU)鑄造系統可涉及混合PU預聚合物(亦稱為前體)與擴鏈劑及增塑劑。預聚合物可係TDI(二異氰酸酯)及PGMEA(多元醇)，但可使用其他二異氰酸酯或其他多異氰酸酯，且同樣可使用其他多元醇。TDI與PGMEA之比率可在2：1莫耳比之比率左右變化，以使得游離或未反應之異氰酸酯百分比在2.5%至9.5%內變化。可將擴鏈劑(例如MOCA)以與未反應之異氰酸酯約1：1之莫耳比添加至預聚合物。現MOCA對未反應之異氰酸酯之混合比率為0.95：1。

在本發明之實例性實施例中，可將固化劑以與未反應之聚異氰酸酯約0.7至1.25：1之莫耳比添加至聚胺基甲酸酯預聚合物以形成聚胺基甲酸酯前體。例如，可將MOCA以與未反應之二異氰酸酯0.95：1之比率與聚胺基甲酸酯預聚合物混合。可基於聚胺基甲酸酯預聚合物及擴鏈劑之重量添加增塑劑。基於聚胺基甲酸酯預聚合物及固化劑之重量，增塑劑之比率可介於0%至30%範圍內。

多種增塑劑包含癸二酸酯、己二酸酯、戊二酸酯、鄰苯二甲酸酯、壬二酸酯、馬來酸酯及苯甲酸酯。例如，可在本發明實施例中使用苯甲酸酯(例如Benzoflex^TM)。可基於以上材料之重量添加增塑劑，且比率可係在0%至30%、且較佳在5%至20%範圍內。

以上描述係說明性的且並非限制性的。閱讀本發明後，彼等熟習此項技術者將明瞭本發明之許多變化形式。因此，本發明範圍不應 參照以上描述來確定，而是應參照隨附申請專利範圍及其全部等效內容之範圍來確定。

100‧‧‧旋轉鑄造系統

110‧‧‧聚合物前體容器

120‧‧‧夾套

130‧‧‧聚合物前體

140‧‧‧離心鑄造器

150‧‧‧桶

160‧‧‧旋轉方向

170‧‧‧軸

180‧‧‧聚合物片

Claims (24)

1. 一種用於製造拋光墊之方法，其包括：繞中心軸旋轉圓筒，該圓筒將聚合物前體封閉於內部空間中；及自該聚合物前體固化後所形成之至少一些聚合物形成該拋光墊。
2. 如請求項1之方法，其中持續該圓筒之該旋轉直至該聚合物固化為止。
3. 如請求項1之方法，其進一步包括藉由依次鑄造且固化至少兩個聚合物層在該拋光墊中形成至少兩個不同層。
4. 如請求項1之方法，其中該至少兩個不同層包括該聚合物前體及至少一種其他聚合物前體。
5. 如請求項1之方法，其進一步包括在至少一部分旋轉操作時間期間將該圓筒加熱至介於50華氏度與500華氏度之間之溫度。
6. 如請求項5之方法，其中該溫度係介於約140華氏度與212華氏度之間。
7. 如請求項1之方法，其中該聚合物前體包括聚胺基甲酸酯、聚脲-胺基甲酸酯、聚碳酸酯、聚醯胺、聚丙烯酸酯及聚酯中之至少一者。
8. 如請求項1之方法，其進一步包括：混合二異氰酸酯、二官能基異氰酸酯及多官能基異氰酸酯中之至少一者與第一多元醇以形成該聚合物前體；及將該聚合物前體分配至該圓筒之該內部空間中。
9. 如請求項8之方法，其進一步包括將填充劑、微量元素、磨料、纖維、表面活性劑及增塑劑中之至少一者添加至該聚合物前體 中。
10. 如請求項8之方法，其進一步包括在將該聚合物前體分配至該內部空間中之前用脫模劑處理該圓筒之該內部空間之表面。
11. 如請求項1之方法，其進一步包括在該聚合物固化後自該圓筒之該內部空間移除至少一些該聚合物。
12. 一種用於製造拋光墊之系統，其包括：適於旋轉之離心鑄造器，該離心鑄造器界定圓柱形內部空間；及適於將聚合物前體引入至該離心鑄造器中之分配器；其中可自該聚合物前體固化後所形成之至少一些聚合物形成該拋光墊。
13. 如請求項12之系統，其進一步包括適於混合至少第一二異氰酸酯與第一多元醇以形成該聚合物前體之混合器。
14. 如請求項12之系統，其中該離心鑄造器適於加熱該聚合物前體。
15. 如請求項12之系統，其中該圓柱形內部空間之表面包含適於賦予該聚合物以下中之至少一者之紋理：至該拋光墊之工作表面之凹槽紋理；勾畫該拋光墊之外邊緣之穿孔；及至與該工作表面相對之該拋光墊背側之粗糙紋理以改良該拋光墊與黏合劑之間之黏著。
16. 一種藉由方法製得之拋光墊，該方法包括：繞中心軸旋轉圓筒，該圓筒將聚合物前體封閉於內部空間中；及自該聚合物前體固化後所形成之至少一些聚合物形成該拋光墊。
17. 如請求項16之拋光墊，其中該方法進一步包括在該拋光墊之表面中形成凹槽。
18. 如請求項16之拋光墊，其中該方法進一步包括：混合至少兩種組份以形成該聚合物前體；及將該聚合物前體引入至該圓筒之內部中。
19. 如請求項16之拋光墊，其中該拋光墊具有以下各項中之至少一者：實質上平坦；實質上均質；及硬度介於20蕭氏(Shore)A與90蕭氏D之間。
20. 如請求項16之拋光墊，其中該拋光墊具有以下各項中之至少一者：在橫截切面之大部分中不存在孔；及大於20密耳厚。
21. 如請求項16之拋光墊，其中該拋光墊係透明的。
22. 如請求項16之拋光墊，其中該拋光墊係不透明的。
23. 如請求項16之拋光墊，其中該方法進一步包括：在完全固化之前將纖維網路置於該聚合物前體上；及隨後在該網路之頂部上形成額外層。
24. 如請求項16之拋光墊，其中該拋光墊係各向異性的。