(57)【要約】窓を有する研磨パッドが記載される。この研磨パッドは、第１層および第２層を備える。開口部を有する第１層は、パッドの作業表面または研磨層として機能し得る。この第２層の少なくとも一部分は、少なくとも部分的に透明な窓を含む。特定の実施形態では、研磨パッドは、ａ．開口部を有する第１層；およびｂ．第２層であって、該第２層の少なくとも一部分は、少なくとも部分的に透明な窓を備える、第２層を備え、ここで、該第１層は、該第２層に少なくとも部分的に接続しており、該第１層は、該第１層の重量の合計を基準にして少なくとも２重量パーセントの研磨スラリーを吸収する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨パッドであって、以下：
ａ．開口部を有する第１層；および
ｂ．第２層であって、該第２層の少なくとも一部分は、少なくとも部分的に透明な窓を備える、第２層
を備え、ここで、該第１層は、該第２層に少なくとも部分的に接続しており、該第１層は、該第１層の重量の合計を基準にして少なくとも２重量パーセントの研磨スラリーを吸収する、研磨パッド。
【請求項２】
前記第１層が、該第１層の重量の合計を基準にして５０重量％以下の研磨スラリーを吸収する、請求項１に記載の研磨パッド。
【請求項３】
前記第１層が、粒子状ポリマーおよび架橋ポリマーバインダー；粒子状ポリマーおよび有機ポリマーバインダー；熱可塑性樹脂の焼結粒子；熱可塑性ポリマーの圧力焼結粉末圧縮物；複数のポリマー微量要素を含浸させたポリマーマトリクスであって、各ポリマー微量要素がその中に空隙空間を有し得る、ポリマーマトリクス、またはそれらの組み合わせから選択される、請求項１に記載の研磨パッド。
【請求項４】
前記第１層が、少なくとも０．０２０インチの厚さを有する、請求項１に記載の研磨パッド。
【請求項５】
前記第１層が、０．１５０インチ以下の厚さを有する、請求項４に記載の研磨パッド。
【請求項６】
前記第２層が、実質的に非体積圧縮性のポリマーならびに金属フィルムおよび金属箔から選択される、請求項１に記載の研磨パッド。
【請求項７】
前記第２層が、ポリオレフィン；セルロースベースのポリマー；アクリル；ポリエステルおよびコポリエステル；ポリカーボネート；ポリアミド；高性能プラスチック；またはそれらの混合物から選択される、請求項１に記載の研磨パッド。
【請求項８】
前記第２層が、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレンまたはポリプロピレン；酢酸セルロースまたは酪酸セルロース；ＰＥＴまたはＰＥＴＧ；ナイロン６／６またはナイロン６／１２；ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、ポリイミドまたはポリエーテルイミド；あるいはそれらの混合物から選択される、請求項１に記載の研磨パッド。
【請求項９】
前記第２層が、少なくとも０．０００５インチの厚さを有する、請求項１に記載の研磨パッド。
【請求項１０】
前記第２層が、０．０６５０インチ以下の厚さを有する、請求項９に記載の研磨パッド。
【請求項１１】
前記第１層および第２層が、接着物質によって少なくとも部分的に接続されている、請求項１に記載の研磨パッド。
【請求項１２】
前記接着物質が、接触接着剤、感圧性接着剤、構造用接着剤、ホットメルト接着剤、熱可塑性接着剤、硬化性接着剤および熱硬化性接着剤；ならびにそれらの組合せから選択される、請求項１１に記載の研磨パッド。
【請求項１３】
前記第１層における前記開口部が、前記第２層における前記窓と少なくとも部分的に整列している、請求項１に記載の研磨パッド。
【請求項１４】
前記第２層に少なくとも部分的に接続している第３層をさらに含み、該第３層が開口部を有する、請求項１に記載の研磨パッド。
【請求項１５】
前記第３層が、天然ゴム、合成ゴム、熱可塑性エラストマー、発泡体シートおよびそれらの組合せから選択される、請求項１４に記載の研磨パッド。
【請求項１６】
前記第３層が、少なくとも０．０４インチの厚さを有する、請求項１４に記載の研磨パッド。
【請求項１７】
前記第３層が、０．１００インチ以下の厚さを有する、請求項１６に記載の研磨パッド。
【請求項１８】
前記第１層、第２層および第３層が、接着物質によって少なくとも部分的に接続されている、請求項１４に記載の研磨パッド。
【請求項１９】
前記第１層における前記開口部、前記第２層における前記窓、および前記第３層における前記開口部が、少なくとも部分的に整列している、請求項１４に記載の研磨パッド。
【請求項２０】
研磨パッドであって、以下：
ａ．開口部を有する第１層；および
ｂ．第２層であって、該第２層の少なくとも一部分は、少なくとも部分的に透明な窓を備える、第２層
を備え、ここで、該第１層は、該第２層に少なくとも部分的に接続しており、該第１層は、該第１層の体積の合計を基準にして少なくとも２体積パーセントの間隙率を有する、研磨パッド。
【請求項２１】
前記第１層が、該第１層の体積の合計を基準にして５０体積％以下の間隙率を有する、請求項２０に記載の研磨パッド。
【請求項２２】
前記第１層が、粒子状ポリマーおよび架橋ポリマーバインダー；粒子状ポリマーおよび有機ポリマーバインダー；熱可塑性樹脂の焼結粒子；熱可塑性ポリマーの圧力焼結粉末圧縮物；複数のポリマー微量要素を含浸させたポリマーマトリクスであって、各ポリマー微量要素がその中に空隙空間を有し得る、ポリマーマトリクス、またはそれらの組み合わせから選択される、請求項２０に記載の研磨パッド。
【請求項２３】
前記第１層が、少なくとも０．０２０インチの厚さを有する、請求項２０に記載の研磨パッド。
【請求項２４】
前記第１層が、０．１５０インチ以下の厚さを有する、請求項２３に記載の研磨パッド。
【請求項２５】
前記第２層が、実質的に非体積圧縮性のポリマーならびに金属フィルムおよび金属箔から選択される、請求項２０に記載の研磨パッド。
【請求項２６】
前記第２層が、ポリオレフィン；セルロースベースのポリマー；アクリル；ポリエステルおよびコポリエステル；ポリカーボネート；ポリアミド；高性能プラスチック；またはそれらの混合物から選択される、請求項２０に記載の研磨パッド。
【請求項２７】
前記第２層が、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレンまたはポリプロピレン；酢酸セルロースまたは酪酸セルロース；ＰＥＴまたはＰＥＴＧ；ナイロン６／６またはナイロン６／１２；ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、ポリイミドまたはポリエーテルイミド；あるいはそれらの混合物から選択される、請求項２０に記載の研磨パッド。
【請求項２８】
前記第２層が、少なくとも０．０００５インチの厚さを有する、請求項２０に記載の研磨パッド。
【請求項２９】
前記第２層が、０．０６５０インチ以下の厚さを有する、請求項２８に記載の研磨パッド。
【請求項３０】
前記第１層および第２層が、接着物質によって少なくとも部分的に接続されている、請求項２０に記載の研磨パッド。
【請求項３１】
前記接着物質が、接触接着剤、感圧性接着剤、構造用接着剤、ホットメルト接着剤、熱可塑性接着剤、硬化性接着剤、熱硬化性接着剤およびそれらの組合せから選択される、請求項３０に記載の研磨パッド。
【請求項３２】
前記第１層における前記開口部が、前記第２層における前記窓と少なくとも部分的に整列している、請求項２０に記載の研磨パッド。
【請求項３３】
前記第２層に少なくとも部分的に接続している第３層をさらに含み、該第３層が開口部を有する、請求項２０に記載の研磨パッド。
【請求項３４】
前記第３層が、天然ゴム、合成ゴム、熱可塑性エラストマー、発泡体シートおよびそれらの組合せから選択される、請求項３３に記載の研磨パッド。
【請求項３５】
前記第３層が、少なくとも０．０４インチの厚さを有する、請求項３３に記載の研磨パッド。
【請求項３６】
前記第３層が、０．１００インチ以下の厚さを有する、請求項３５に記載の研磨パッド。
【請求項３７】
前記第１層、第２層および第３層が、接着物質によって少なくとも部分的に接続されている、請求項３０に記載の研磨パッド。
【請求項３８】
前記第１層における前記開口部、前記第２層における前記窓、および前記第３層における前記開口部が、少なくとも部分的に整列している、請求項３０に記載の研磨パッド。
【請求項３９】
研磨パッドであって、以下：
ａ．開口部を有する第１層；および
ｂ．第２層であって、該第２層の少なくとも一部分は、少なくとも部分的に透明な窓を備える、第２層
を備え、ここで、該第１層は、該第２層に少なくとも部分的に接続しており、該第１層は、該第２層よりも大きな体積圧縮率パーセントを有する、研磨パッド。
【請求項４０】
前記第１層が、２０ｐｓｉの荷重を付与した場合に少なくとも０．３％の体積圧縮率パーセントを有する、請求項３９に記載の研磨パッド。
【請求項４１】
前記第１層が、２０ｐｓｉの荷重を付与した場合に３％以下の体積圧縮率パーセントを有する、請求項４０に記載の研磨パッド。
【請求項４２】
前記第２層が、実質的に非体積圧縮性である、請求項３９に記載の研磨パッド。
【請求項４３】
前記第１層が、粒子状ポリマーおよび架橋ポリマーバインダー；粒子状ポリマーおよび有機ポリマーバインダー；熱可塑性樹脂の焼結粒子；熱可塑性ポリマーの圧力焼結粉末圧縮物；複数のポリマー微量要素を含浸させたポリマーマトリクスであって、各ポリマー微量要素がその中に空隙空間を有し得る、ポリマーマトリクス、またはそれらの組み合わせから選択される、請求項３９に記載の研磨パッド。
【請求項４４】
前記第２層が、実質的に非体積圧縮性のポリマーならびに金属フィルムおよび金属箔から選択される、請求項３９に記載の研磨パッド。
【請求項４５】
前記第２層が、ポリオレフィン；セルロースベースのポリマー；アクリル；ポリエステルおよびコポリエステル；ポリカーボネート；ポリアミド；高性能プラスチック；またはそれらの混合物から選択される、請求項３９に記載の研磨パッド。
【請求項４６】
前記第２層が、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレンまたはポリプロピレン；酢酸セルロースまたは酪酸セルロース；ＰＥＴまたはＰＥＴＧ；ナイロン６／６またはナイロン６／１２；ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、ポリイミドまたはポリエーテルイミド；あるいはそれらの混合物から選択される、請求項３９に記載の研磨パッド。
【請求項４７】
前記第１層および第２層が、接着物質によって少なくとも部分的に接続されている、請求項３９に記載の研磨パッド。
【請求項４８】
前記接着物質が、接触接着剤、感圧性接着剤、構造用接着剤、ホットメルト接着剤、熱可塑性接着剤、硬化性接着剤、熱硬化性接着剤およびそれらの組合せから選択される、請求項４７に記載の研磨パッド。
【請求項４９】
前記第１層における前記開口部が、前記第２層における前記窓と少なくとも部分的に整列している、請求項３９に記載の研磨パッド。
【請求項５０】
前記第２層に少なくとも部分的に接続している第３層をさらに含み、該第３層が開口部を有する、請求項３９に記載の研磨パッド。
【請求項５１】
前記第３層が、天然ゴム、合成ゴム、熱可塑性エラストマー、発泡体シートおよびそれらの組合せから選択される、請求項５０に記載の研磨パッド。
【請求項５２】
前記第１層、第２層および第３層が、接着物質によって少なくとも部分的に接続されている、請求項５０に記載の研磨パッド。
【請求項５３】
前記第１層における前記開口部、前記第２層における前記窓、および前記第３層における前記開口部が、少なくとも部分的に整列している、請求項５０に記載の研磨パッド。
【請求項５４】
前記窓の少なくとも一部分が、コーティングを含む、請求項３９に記載の研磨パッド。
【請求項５５】
前記コーティングが、樹脂コーティングを含む、請求項５４に記載の研磨パッド。
【請求項５６】
前記樹脂コーティングが、熱可塑性アクリル樹脂、熱硬化性アクリル樹脂、ウレタンシステム、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂またはそれらの混合物から選択される、請求項５５に記載の研磨パッド。
【請求項５７】
前記第１層が、研磨表面上に溝を備える、請求項３９に記載の研磨パッド。
【請求項５８】
前記第１層が、研磨表面上にパターンを備える、請求項３９に記載の研磨パッド。
【請求項５９】
研磨パッドを調製する方法であって、開口部を有する第１層を第２層に少なくとも部分的に接続する工程を包含し、ここで、該第２層の少なくとも一部分が、少なくとも部分的に透明な窓を含み、そして該第１層は、該第１層の重量の合計を基準にして少なくとも２重量パーセントの研磨スラリーを吸収する、方法。
【請求項６０】
開口部を有する第３層を前記第２層に少なくとも部分的に接続する工程をさらに含む、請求項５９に記載の方法。
【請求項６１】
前記第１層および第２層が、接着物質によって少なくとも部分的に接続されている、請求項５９に記載の方法。
【請求項６２】
研磨パッドを調製する方法であって、開口部を有する第１層を第２層に少なくとも部分的に接続する工程を包含し、ここで、該第２層の少なくとも一部分が、少なくとも部分的に透明な窓を含み、そして該第１層は、該第１層の体積の合計を基準にして少なくとも２体積パーセントの間隙率を有する、方法。
【請求項６３】
開口部を有する第３層を前記第２層に少なくとも部分的に接続する工程をさらに包含する、請求項６２に記載の方法。
【請求項６４】
前記第１層および第２層が、接着物質によって少なくとも部分的に接続されている、請求項６２に記載の方法。
【請求項６５】
研磨パッドを調製する方法であって、開口部を有する第１層を第２層に少なくとも部分的に接続する工程を包含し、ここで、該第２層の少なくとも一部分が、少なくとも部分的に透明な窓を含み、そして該第１層は、該第２層よりも大きな体積圧縮率パーセントを有する、方法。
【請求項６６】
開口部を有する第３層を前記第２層に少なくとも部分的に接続する工程をさらに含む、請求項６５に記載の方法。
【請求項６７】
前記第１層および第２層が、接着物質によって少なくとも部分的に接続されている、請求項６５に記載の方法。
【請求項６８】
研磨パッドであって、以下：
ａ．開口部を有する第１層；
ｂ．第２層であって、該第２層の少なくとも一部分は、少なくとも部分的に透明な窓を備える、第２層；および
ｃ．開口部を有する第３層
を備え、ここで、該第１層は、該第２層に少なくとも部分的に接続しており、該第２層は、該第３層に少なくとも部分的に接続しており、該第３層は、該第１層よりも柔らかい、研磨パッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研磨パッドに関する。特に、本発明の研磨パッドは、窓を含み得る。本発明の研磨パッドは、研磨品に有用であり得、特にマイクロエレクトロニクスデバイス（例えば、半導体ウェーハ）の化学機械的研磨または平坦化に有用であり得る。研磨パッドの窓は、少なくとも部分的に透明であり、従って、プラテン貫通型（ｔｈｒｏｕｇｈ−ｔｈｅ−ｐｌａｔｅｎ）ウェーハ計測学に備えられるツールの研磨または平坦化に特に有用であり得る。
【背景技術】
【０００２】
一般に、マイクロエレクトロニクスデバイスの非平坦表面を研磨または平坦化して本質的に平坦な表面にすることは、非平坦表面を、制御された反復運動を使用して、研磨パッドの作業表面で研ぐことを含む。研磨スラリーは、研磨されるべき物品の粗い表面と、研磨パッドの作業表面との間に挟まれ得る。
【０００３】
マイクロエレクトロニクスデバイス（例えば、半導体ウェーハ）の製造は一般に、例えば、ケイ素またはヒ化ガリウムを含むウェーハ上の複数の集積回路の形成を含む。この集積回路は、材料（例えば、導電性材料、絶縁材料、および半導性材料）のパターン化された層が基板の上に形成される一連のプロセス工程によって形成され得る。１ウェーハあたりの集積回路密度を最大にするために、半導体ウェーハ生産プロセスの全体にわたって様々な段階で本質的に平坦な研磨基板を有することが望ましい。従って、半導体ウェーハ生産は、少なくとも１つの、より代表的には複数の研磨工程を含み得、この研磨工程は、１以上の研磨パッドを用い得る。
【０００４】
化学機械的研磨（ＣＭＰ）プロセスは、マイクロエレクトロニクス基板を研磨パッドと接触して配置する工程；このマイクロエレクトロニクスデバイスの裏面に力を付与しながら、このパッドを回転させる工程；および一般に「スラリー」といわれる、研磨剤を含有する化学的に反応性の溶液を、研磨の間にこのパッドに適用する工程を包含し得る。ＣＭＰ研磨スラリーは、研磨剤材料（例えば、シリカ、アルミナ、セリアまたはそれらの混合物）を含み得る。スラリーがデバイス／パッド界面に提供されているので、この基板に対する、パッドの回転した動きは、研磨プロセスを容易にし得る。一般に、研磨は、所望のフィルム厚さが除去されるまでこのような様式で継続され得る。
【０００５】
研磨パッドおよび研磨剤ならびに他の添加物の選択に依存して、このＣＭＰプロセスは、所望の研磨速度において、表面の不完全さ、欠陥、腐食および侵食を減らすかまたは最小にしながらも、効果的な研磨を提供し得る。
【０００６】
研磨または平坦化の特徴は、パッド毎に、そして、所定のパッドの作動寿命の全体にわたって変動し得る。パッドの研磨特徴におけるバリエーションは、役に立たない、不十分に研磨されたかまたは平坦化された基板をもたらし得る。従って、研磨または平坦化の特徴におけるパッド毎のバリエーションが低下した研磨パッドを開発することが当該分野で望ましい。パッドの作動寿命の全体にわたって研磨または平坦化の特徴におけるバリエーションが低下した研磨パッドを開発することがさらに望ましい。
【０００７】
ウェーハをツール内にこのパッドと接触した状態で保持しながらも、平坦化プロセスの進捗を測定する能力を有する平坦化ツールは、当該分野で公知である。平坦化プロセスの間、マイクロエレクトロニクスデバイスを平坦化することの進捗を測定することは、当該分野において、「インサイチュ計測学」と呼ばれ得る。米国特許第５，９６４，６４３号および同第６，１５９，０７３号；および欧州特許第１，１０８，５０１号は、研磨ツールまたは平坦化ツール、およびインサイチュ計測学システムを記載する。一般に、インサイチュ計測学は、ツールのプラテンに位置する少なくとも部分的に透明な窓を通して光のビームを導く工程を含み得、光のビームは、ウェーハの表面から反射されて、プラテンの窓を通って検出器に戻され得る。この研磨パッドは、計測学システムで使用する波長に対して少なくとも部分的に透明な窓を含み得、そしてプラテンの窓と本質的に整列され得る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、インサイチュ計測学に有用な窓領域を含む研磨パッドを開発することが望ましい。パッドの作動寿命全体にわたって窓が適切な透明度を提供することがさらに望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
研磨表面と同一平面上にある窓を有する公知のパッドに関する１つの欠点は、パッド表面より遅い速度での窓部分の摩耗を含み得る。同一平面上にある窓を有する公知のパッドに関するさらなる欠点は、研磨プロセスまたは平坦化プロセスの間のスラリー中の研磨剤粒子とのその接触の結果として、窓を引っ掻くことを含み得る。引っ掻かれた窓によって、通常、窓の透明度が低下し得、そして計測信号の減衰が引き起こされ得る。
【００１０】
本発明は、窓を有する研磨パッドを含む。非限定的な実施形態では、この研磨パッドは、第１層および第２層を含み得る。この第１層は、パッドの作業表面または研磨層として機能し得る。この第２層の少なくとも一部分は、研磨ツールの計測学機器によって使われる波長に対して少なくとも部分的に透明な窓を含み得る。さらに、この第１層は、第１層の重量の合計を基準として少なくとも２重量パーセントの研磨スラリーを吸収し得る。
【００１１】
本発明の研磨パッドは、第１層および第２層を含み得る。この第１層は、パッドの研磨表面または作業表面として機能し得、その結果、第１層は、研磨されるべき基板および研磨スラリーと少なくとも部分的に相互作用し得る。非限定的な実施形態では、この第１層は、多孔性であり得、そして研磨スラリーを浸透させ得る。非限定的な実施形態では、この第２層は、実質的に非多孔性であり、研磨スラリーを実質的に浸透させえない。
【００１２】
本明細書および特許請求の範囲において用いられる場合、用語「実質的に非多孔性」とは、液体、気体および細菌の通過に対してほぼ不浸透性であることを意味する。巨視的なスケールでは、実質的に非多孔性の材料は、孔を、あったとしてもほとんど示さない。本明細書および特許請求の範囲において用いられる場合、用語「多孔性」とは、孔を有することを意味し、用語「孔」とは、物質が通過する微細な開口部をいう。
【００１３】
本明細書において用いられる場合、単数形の「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、１つへの言及に明らかにかつはっきりと限定されない限り、複数形の言及を包含することが留意される。
【００１４】
本明細書の目的のために、他に示されない限り、明細書および特許請求の範囲において用いられる成分、反応条件などの量を表す全ての数字は、全ての例において用語「約」によって修飾されるべきであると理解されるべきである。従って、そうではないと示されない限り、以下の明細書および添付の特許請求の範囲において示す数字のパラメーターは、本発明によって得られることが求められる所望の特性に依存して変動し得る近似値である。少なくとも、そして本発明の範囲への均等論の適用を制限する試みではなく、各数字のパラメーターは、報告された有効数字の数を考慮し、そして通常の概算技術を適用して、少なくとも解釈されるべきである。
【００１５】
本発明の広範な範囲を示す数字の範囲およびパラメーターは近似値であるにもかかわらず、具体的実施例に示される数字の値は、できる限り正確に報告される。しかし、任意の数字の値は、それらのそれぞれの試験測定値に見出される標準偏差から必ず生じる特定の誤差を固有に含む。
【００１６】
この第１層は、当該分野で公知の種々の材料を含み得る。この第１層を構成する適切な材料の非限定的な例としては、以下が挙げられ得るが、これらに限定されない：米国特許第６，４７７，９２６Ｂ１号に記載される通りの粒子状ポリマーおよび架橋ポリマーバインダー；米国特許出願第１０／３１７，９８２号に記載される通りの粒子状ポリマーおよび有機ポリマーバインダー；米国特許第６，０６２，９６８号、同第６，１１７，０００号および同第６，１２６，５３２号に記載される通りの熱可塑性樹脂の焼結粒子；ならびに米国特許第６，２３１，４３４Ｂ１号、同第６，３２５，７０３Ｂ２号、同第６，１０６，７５４号および同第６，０１７，２６５号に記載される通りの熱可塑性ポリマーの圧力焼結粉末圧縮物。この第１層を構成する適切な材料のさらなる非限定的な例としては、米国特許第５，９００，１６４号および同第５，５７８，３６２号に記載された通りの、複数のポリマー微量要素を含浸させたポリマーマトリクスであって、各ポリマー微量要素がその中に空隙空間を有し得る、ポリマーマトリクスが挙げられ得る。
【００１７】
この第１層の厚さは、変動し得る。代替の非限定的な実施形態において、この第１層は、少なくとも０．０２０インチまたは少なくとも０．０４０インチ；あるいは０．１５０インチ以下または０．０８０インチ以下の厚さを有し得る。
【００１８】
別の非限定的な実施形態において、研磨スラリーがこの第１層によって少なくとも部分的に吸収され得るように、この第１層は、孔を含み得る。孔の数は、変動し得る。代替の非限定的な実施形態において、この第１層は、この第１層の体積の合計を基準として少なくとも２体積パーセントの、またはこの第１層の体積の合計を基準として５０体積パーセント以下の、またはこの第１層の体積の合計を基準として２〜５０体積パーセントの間隙率（これは、孔体積パーセントとして表される）を有し得る。
【００１９】
研磨パッド層の孔体積パーセントは、当該分野で公知の種々の技術を使用して決定され得る。非限定的な実施形態では、以下の表現は、孔体積パーセントを算出するために用いられ得る：
１００×（パッド層の密度）×（パッド層の孔体積）。
【００２０】
密度は、１立方センチメートルあたりのグラムという単位で表現され得、そして当該分野で公知の種々の従来法によって決定され得る。非限定的な実施形態では、密度は、ＡＳＴＭ  Ｄ１６２２−８８に従って決定され得る。孔体積は、１グラムあたりの立方センチメートルという単位で表現され得、そして当該分野で公知の種々の従来法および器具によって決定され得る。非限定的な実施形態では、孔体積は、ＭｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓからのＡｕｔｏｐｏｒｅ  ＩＩＩ水銀多孔度測定器を用いてＡＳＴＭ  Ｄ  ４２８４−８８における水銀多孔度測定法に従って測定され得る。さらなる非限定的な実施形態では、孔体積測定は、以下の条件下でなされ得る：１４０°の接触角；４８０ダイン／ｃｍの水銀表面張力；および５０マイクロメートル水銀真空下での研磨パッド層サンプルの脱気。
【００２１】
非限定的な実施形態では、この第１層がスラリーを吸収し得るように、この第１層は、少なくとも部分的に開いた構造を有し得る。代替の非限定的な実施形態では、この第１層は、この第１層の重量の合計を基準として、少なくとも２重量パーセントの、または５０重量パーセント以下の、または２重量パーセント〜５０重量パーセントの研磨スラリーを吸収し得る。
【００２２】
本発明の別の非限定的な実施形態では、この研磨パッドの第１層は、第２層より大きい圧縮率を有し得る。本明細書中で用いられる場合、用語「圧縮率」とは、体積圧縮率パーセントの測定値をいう。さらなる非限定的な実施形態では、第１層の体積圧縮率パーセントは、２０ｐｓｉの荷重が付与された場合、少なくとも０．３パーセント；または３パーセント以下；または０．３〜３パーセントであり得る
パッド層の体積圧縮率パーセントは、当該分野で公知の種々の方法を使用して決定され得る。非限定的な実施形態では、パッド層の体積圧縮率パーセントは、以下の表現を使用して決定され得る。
【００２３】
【数１】
2005538571.tif 000002
【００２４】
非限定的な実施形態では、パッド層の面積は、パッド層に荷重が加えられた場合に変化しない；従って、体積圧縮率についての上記の式は、以下の式により、パッド層の厚さに関して表現され得る。
【００２５】
【数２】
2005538571.tif 000003
【００２６】
パッド層の厚さは、種々の公知の方法を使用して決定され得る。非限定的な実施形態では、パッド層の厚さは、荷重（例えば、較正されたおもりであるがこれに限定されない）をパッドサンプル上に配置し、そして荷重の結果として、パッド層の厚さの変化を測定することによって決定され得る。さらなる非限定的な実施形態では、Ｍｉｔｕｔｏｙｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ，Ｍｏｄｅｌ  ＩＤ−Ｃ  １１２ＥＢが用いられ得る。このインジケータは、その下にパッド層が配置されている平坦な接触部と一端ではまり得る、スピンドルまたはねじ切りされたロッドを備えている。このスピンドルは、指定された荷重を接触領域に付与するためのデバイス（例えば、較正されたおもりを受ける天秤皿であるがこれに限定されない）と他端ではまり得る。このインジケータは、荷重を付与することから生じているパッド層の変位を示す。このインジケータの表示は、代表的に、インチまたはミリメートルを表す。このＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒは、スタンド（例えば、Ｍｉｔｕｔｏｙｏ  Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ  Ｇｒａｎｉｔｅ  Ｓｔａｎｄ）に載置されて、測定値をとりながらの安定性が提供され得る。このパッド層の側面寸法は、任意の端からの少なくとも０．５インチの測定を許容するに充分であり得る。このパッド層の表面は、試験パッド層と平坦な接触部との間の均一な接触を許容するために充分な領域を通じて平坦かつ平行であり得る。試験されるべきパッド層は、平坦な接触部の下に配置され得る。パッド層の厚さは、荷重を付与する前に測定され得る。較正された分銅は、特定の得られる荷重のために天秤皿に加えられ得る。次いで、このパッド層は、指定された荷重の下で圧縮され得る。このインジケータは、この指定された荷重の下でのパッド層の厚さ／高さを示し得る。この荷重を付与する前のパッド層の厚さから、この指定された荷重の下でのパッド層の厚さを差し引いたものは、パッド層の変位を決定するために用いられ得る。非限定的な実施形態では、２０ｐｓｉの荷重が、このパッド層に付与され得る。測定は、標準化された温度（例えば、室温）においてなされ得る。非限定的な実施形態では、測定は、２２℃＋／−２℃の温度で行われ得る。
【００２７】
代替の非限定的な実施形態では、パッド層の厚さを測定する上記の方法は、積層されたパッドアセンブリ、または積層されたパッドアセンブリを構成する層に付与され得る。
【００２８】
非限定的な実施形態では、体積圧縮率パーセントを測定するための手順は、接触部を花崗岩ベース上に配置し、そしてゼロと読み取るようにインジケータを調整することを包含し得る。次いで、この接触部を上昇させ得、そして標本を、標本の任意の縁部から少なくとも０．５インチ離れたところで接触部の縁部と接触させながら、花崗岩スタンド上に配置し得る。この接触部は、標本上に下げられ得、そして標本の厚さの測定が、５＋／−１秒後にされ得る。標本も接触部も移動させることなく、充分な重量がこの皿に加えられて、接触部によって標本へと付与される２０ｐｓｉの値からを引き起こし得る。荷重下での標本の厚さの測定値の読み取りは、１５＋／−１秒後になされ得る。この測定手順は、２０ｐｓｉの圧縮力を用いて、標本上の少なくとも０．２５インチ離れた異なる位置で５回の測定を行って、繰り返され得る。
【００２９】
非限定的な実施形態では、第１層の柔らかさが決定され得る。本明細書および特許請求の範囲において用いられる場合、用語「柔らかさ」とは、材料のＳｈｏｒｅ  Ａ  Ｈａｒｄｎｅｓｓをいう。一般に、材料が柔らかければ柔らかいほど、Ｓｈｏｒｅ  Ａ  Ｈａｒｄｎｅｓｓ値は低下する。代替の非限定的な実施形態では、この第１層は、少なくとも８５、または９９以下、または８５〜９９のＳｈｏｒｅ  Ａ  Ｈａｒｄｎｅｓｓを有し得る。このＳｈｏｒｅ  Ａ  Ｈａｒｄｎｅｓｓ値は、当該分野で公知の種々の方法および機器を用いて決定され得る。非限定的な実施形態では、Ｓｈｏｒｅ  Ａ  Ｈａｒｄｎｅｓｓは、最大インジケータを有するＳｈｏｒｅ「Ｔｙｐｅ  Ａ」Ｄｕｒｏｍｅｔｅｒ（ＰＣＴ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ｌｏｓ  Ａｎｇｅｌｅｓ，ＣＡから入手可能）を用いて、ＡＳＴＭ  Ｄ  ２２４０に記載される手順に従って決定され得る。非限定的な実施形態では、Ｓｈｏｒｅ  Ａ  Ｈａｒｄｎｅｓｓについての試験方法は、指定された条件下での試験材料へと実質的に押し込められる特定の型の圧子の貫入を含み得る。この実施形態では、Ｓｈｏｒｅ  Ａ  Ｈａｒｄｎｅｓｓは、貫入深さと逆に関連し得、そして試験材料の弾性率および粘弾性挙動に依存し得る。
【００３０】
非限定的な実施形態では、この第１層は、作業表面または研磨表面に溝またはパターンを含み得る。溝および／またはパターンの種類は、変動し得、そして当該分野で公知の様々な種類の溝および／またはパターンを含み得る。溝およびパターンを作製するためのプロセスはまた、変動し得、そして当該分野で公知の様々な従来法を含み得る。
【００３１】
本発明の研磨パッドは、第２層をさらに含む。非限定的な実施形態では、この第２層は、第１層の少なくとも一部分に接続され得る。さらなる非限定的な実施形態では、この第１層は、この第２層の少なくとも一部分に接続され得、そしてこの第２層は、必要に応じた第３層の少なくとも一部分に接続され得る。
【００３２】
第２層は、当該分野で公知の種々の材料を含み得る。この第２層は、実質的に非体積圧縮性のポリマーならびに金属フィルムおよび金属箔から選択され得る。本明細書および特許請求の範囲において用いられる場合、「実質的に非体積圧縮性の」とは、２０ｐｓｉの荷重を付与した場合に体積が１％未満減少し得ることを意味する。非限定的な実施形態では、荷重を付与するための方法および体積の減少を測定するための方法は、本明細書中に以前に記載されており、これを用いることができる。
【００３３】
実質的に非体積圧縮性のポリマーの非限定的な例としては、以下が挙げられ得る：ポリオレフィン（例えば、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレンおよびポリプロピレンであるがこれらに限定されない）；ポリ塩化ビニル；セルロースベースのポリマー（例えば、酢酸セルロースおよび酪酸セルロースであるがこれらに限定されない）；アクリル；ポリエステルおよびコポリエステル（例えば、ＰＥＴおよびＰＥＴＧであるがこれらに限定されない）；ポリカーボネート；ポリアミド（例えば、ナイロン６／６およびナイロン６／１２であるがこれらに限定されない）；および高性能プラスチック（例えば、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、ポリイミドおよびポリエーテルイミドであるがこれらに限定されない）；ならびにそれらの混合物。
【００３４】
金属フィルムの非限定的な例としては、アルミニウム、銅、黄銅、ニッケル、ステンレス鋼およびこれらの組合せが挙げられ得るが、これらに限定されない。
【００３５】
この第２層の厚さは、変動し得る。代替の非限定的な実施形態では、この第２層は、少なくとも０．０００５または少なくとも０．００１０；あるい０．０６５０インチ以下または０．００３０インチ以下の厚さを有し得る。
【００３６】
非限定的な実施形態では、この第２層は、研磨パッドと研磨されるべき基板の表面との間の接触部の均質性を上昇または増大させるために可撓性であり得る。第２層についての材料を選択する際の考慮すべき事項は、研磨されるべきデバイスの巨視的な輪郭または長期の表面に第１層が実質的に適合するように、研磨パッドの作業表面に対して適合した支持を材料が提供し得る能力であり得る。この能力を有する材料は、本発明において第２層として使用されることが所望され得る。
【００３７】
第２層の可撓性は、変動し得る。可撓性は、当該分野で公知の種々の従来技術を使用して決定され得る。本明細書および特許請求の範囲において用いられる場合、用語「可撓性」（Ｆ）とは、第２層の厚さの三乗（ｔ３）と第２層材料の曲げ率（Ｅ）との逆の関係、すなわち、Ｆ＝１／ｔ３Ｅをいう。代替の非限定的な実施形態では、この第２層の可撓性は、少なくとも０．５ｉｎ−１ｌｂ−１；または少なくとも１００ｉｎ−１ｌｂ−１；あるいは１ｉｎ−１ｌｂ−１〜１００ｉｎ−１ｌｂ−１であり得る。
【００３８】
非限定的な実施形態では、この第２層は、研磨パッドが、研磨されるべき物品の表面に実質的に適合するのを可能にする圧縮性を有し得る。マイクロエレクトロニクス基板（例えば、半導体ウェーハ）の表面は、製造プロセスの結果として、「波状の」輪郭を有し得る。研磨パッドが基板表面の「波状」輪郭に適切に適合することができない場合、研磨性能の均一性が崩壊し得ることが意図される。例えば、パッドが「波状の」の端部に実質的に適合するが、「波状」部分と実質的に適合できず、「波状」部分の中間部分と接触する場合、「波状」部分の末端のみが研磨され得るかまたは平坦化され得、そしてこの中間部分は、実質的に未研磨または未平坦化のままになり得る。
【００３９】
第２層の圧縮性は、変動し得る。上記で記載した通り、用語「圧縮率」とは、体積圧縮率パーセントの測定値をいう。代替の非限定的な実施形態では、この第２層の体積圧縮率パーセントは、少なくとも１パーセント；または３パーセント以下；あるいは１〜３パーセントであり得る。この体積圧縮率パーセントは、当該分野で公知の種々の従来法を使用して決定され得る。非限定的な実施形態では、この体積圧縮率パーセントは、本明細書中で上記にて記載した通りに決定される。
【００４０】
別の非限定的な実施形態では、この第２層は、第１層によって経験される圧縮力を、より大きな面積の必要に応じた第３層上に分散させ得る。非限定的な実施形態では、この第２層は、実質的に非体積圧縮性である。
【００４１】
別の非限定的な実施形態では、この第２層は、第２層に少なくとも部分的に接続している、第１層と必要に応じた第３層との間の流体輸送に対する実質的な障壁として機能し得る。従って、第２層を構成する材料を選択する際の考慮すべき事項は、第１層から必要に応じた第３層への研磨スラリーの輸送をこの材料が実質的に減少させるか、最小化するか、または本質的に妨げる能力であり得る。非限定的な実施形態では、必要に応じた第３層が研磨スラリーで飽和されないように、この第２層は、研磨スラリーに対して実質的に不浸透性であり得る。
【００４２】
代替の非限定的な実施形態では、研磨スラリーが第１層および第２層を透過して必要に応じた第３層を湿らせるように、この第２層は、穿孔が開けられ得る。さらなる非限定的な実施形態では、この必要に応じた第３層は、研磨スラリーで実質的に飽和され得る。第２層における穿孔は、当業者に公知の種々の技術（例えば、パンチング、打ち抜き、レーザー切断または水ジェット切断であるがこれらに限定されない）によって形成され得る。穴のサイズ、数および穿孔の配置は、変動し得る。非限定的な実施形態では、穿孔穴直径は、千鳥型の穴パターンで１平方インチ当り少なくとも２６穴について少なくとも１／１６インチであり得る。
【００４３】
非限定的な実施形態では、この第１層は、積層されたパッドアセンブリを生産するために、第２層の少なくとも一部分に接続され得る。本明細書および特許請求の範囲において用いられる場合、用語「に接続される」とは、１以上の介在材料を一緒に連結するかまたは直接的もしくは間接的に関連を持って配置することを意味する。非限定的な実施形態では、この第１層の開口部がこの第２層の少なくとも部分的に透明な窓と少なくとも部分的に整列され得るように、この第１層および第２層は、少なくとも部分的に接続される。
【００４４】
非限定的な実施形態では、この研磨パッドの第１層は、接着剤を使用して、第２層の少なくとも一部分に接続され得る。パッド層が使用の間、本質的に適所にあり続けるように、本発明において使用するための適切な接着剤は、充分な耐剥離性を提供し得る。さらに、この接着剤は、研磨プロセスまたは平坦化プロセスの間に存在する変位応力に十分に耐えるように、さらに、使用の間の化学分解および水分分解（ｍｏｉｓｔｕｒｅ  ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ）に十分に耐え得るように、選択され得る。この接着剤は、当業者に公知の従来技術を使用して適用され得る。非限定的な実施形態では、この接着剤は、互いを向いて平行である、第１層の下側表面および／または第２層の上側表面に適用され得る。
【００４５】
この接着剤は、当該分野で公知の多種多様な接着物質（例えば、接触接着剤、感圧性接着剤、構造用接着剤、ホットメルト接着剤、熱可塑性接着剤、および硬化性接着剤（例えば、熱硬化性接着剤）であるがこれらに限定されない）から選択され得る。構造用接着剤の非限定的な例は、ポリウレタン接着剤およびエポキシ樹脂接着剤（例えば、ビスフェノールＡのジグリシジルエーテルに基づく接着剤）から選択され得る。感圧性接着剤の非限定的な例としては、エラストマーポリマーおよび粘着性付与性樹脂が挙げられ得る。
【００４６】
このエラストマーポリマーは、天然ゴム、ブチルゴム、塩化ゴム、ポリイソブチレン、ポリ（ビニルアルキルエーテル）、アルキド接着剤、アクリル（例えば、２‐エチルヘキシルアクリレートおよびアクリル酸のコポリマーに基づくアクリル）、ブロックコポリマー（例えば、スチレン−ブタジエン−スチレン）およびそれらの混合物から選択され得る。非限定的な実施形態では、感圧性接着剤は、有機溶媒（例えば、トルエンまたはヘキサン）を使用して、または水に基づくエマルジョンもしくは溶融物から、基板に適用され得る。本明細書中で用いられる場合、「ホットメルト接着剤」とは、加熱されて溶融し得、次いで基板に液体として適用され得る、不揮発性熱可塑性材料から構成される接着剤をいう。ホットメルト接着剤の非限定的な例は、エチレン−ビニル酢酸コポリマー、スチレン−ブタジエンコポリマー、エチレン−アクリル酸エチルコポリマー、ポリエステル、ポリアミド（例えば、ジアミンとダイマー酸（ｄｉｍｅｒ  ａｃｉｄ）との反応から形成されたポリアミド）およびポリウレタンから選択され得る。
【００４７】
本発明の非限定的な実施形態では、この第１層は、開口部を含み得る。さらなる非限定的な実施形態では、第２層の少なくとも一部分は、平坦化機器の計測器によって用いられる波長に対して少なくとも部分的に透明である窓を含み得る。この第１層における開口部および／または第２層における窓の、サイズ、形状および配置は、計測器ならびにこのパッドを研磨および／または平坦化するために用いられる研磨装置に依存し得る。この開口部は、当該分野で公知の種々の従来法によって生成され得る。代替の非限定的な実施形態では、この開口部は、パンチング、打ち抜き、レーザー切断または水ジェット切断によって作製され得る。さらなる非限定的な実施形態では、この開口部は、この第１層を成形することにより形成され得る。代替の非限定的な実施形態では、この開口部は、適切なサイズおよび形状のダイを取り付けたＮＡＥＦ  Ｍｏｄｅｌ  Ｂダイプレス（これは、ＭＳ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔｏｎｙ  Ｂｒｏｏｋ，ＮＹから市販される）を使用して、第１層中にダイ切断され得る。
【００４８】
非限定的な実施形態では、この第１層における開口部は、第１層と第２層とを一緒に積層する前および／またはこれらを少なくとも部分的に接続する前に生成され得る。
【００４９】
この第２層の少なくとも一部分は、少なくとも部分的に透明な窓を含み得る。非限定的な実施形態では、この第２層は、少なくとも部分的に透明な材料を含み得る。別の非限定的な実施形態では、この第２層は、実質的に不透明な材料を含み得る；開口部は、この第２層の一部分を取り除くために、第２層中に切断され得る；少なくとも部分的に透明な材料は、この第２層における開口部に挿入され得る。この開口部は、本明細書中で上記に記載されている種々の方法を使用して作製され得る。非限定的な例では、この第２層は、金属箔を含み得る；開口部は、金属箔一部分を取り除くために、金属箔中に切断され得る；ポリエステル片は、開口部に実質的に対応するサイズおよび形状に切断され得る；このポリエステルは、少なくとも部分的に透明な窓を形成するために、金属箔における開口部に取り付けられ得る。
【００５０】
非限定的な実施形態では、この第２層は、接着剤アセンブリを含み得る。この接着剤アセンブリは、第２層を上側の接着剤層と下側の接着剤層との間に配置することを包含し得る。非限定的な実施形態では、接着剤アセンブリの上側の接着剤層は、第１層の下側表面と少なくとも部分的に接続し得る。接着剤アセンブリの下側の接着剤層は、必要に応じた第３層の上側表面に少なくとも部分的に接続し得る。接着剤アセンブリの第２層は、研磨パッドの第２層に関する上記の適切な材料から選択され得る。接着剤アセンブリの上側接着剤層および下側接着剤層は、本明細書において上記で言及した接着剤の非限定的な例から選択され得る。非限定的な実施形態では、上側接着剤層および下側接着剤層は、各々、接触接着剤であり得る。接着剤アセンブリは、当該分野において両面テープまたは二重被覆テープと称され得る。市販の接着剤アセンブリの非限定的な例としては、３Ｍ，Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｔａｐｅ  ａｎｄ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎからの接着剤アセンブリが挙げられる。
【００５１】
さらなる非限定的な実施形態では、接着剤層の少なくとも一部分は、少なくとも部分的に透明な中間層の少なくとも一部分を露出させ、それにより、第２層において少なくとも部分的に透明な窓が形成されるように、接着剤アセンブリの第２層から取り除かれ得る。代替の非限定的な実施形態では、接着剤の除去は、層を積層する前に、または層を積層した後に、実行され得る。この除去プロセスは、溶媒もしくは界面活性剤溶液中での接着剤の溶解、またはこの第２層からの接着剤の物理的剥離が挙げられるがこれらに限定されない、当業者に公知の種々の方法を包含し得る。非限定的な実施形態では、接着剤を物理的に剥離することは、この接着剤を、この接着剤が実質的に接着する材料に接着させ、次いでこの材料をこの第２層から引っ張り、それにより接着剤がこの材料とともに除去されることを含み得る。
【００５２】
さらなる非限定的な実施形態では、この第２層の窓は、パッドの第１層の厚さと等しい距離で、パッドの研磨表面の下に凹み得る。
【００５３】
別の非限定的な実施形態では、このパッドアセンブリは、第２層の窓の上側および／または底側の少なくとも一部分の上にコーティングを含み得る。このコーティングには、接着剤の代わりに、または接着剤の除去後に、接着剤とともに少なくとも部分的に適用され得る。このコーティングは、層を積層する前に、または層が積層された後に、少なくとも部分的に適用され得る。このコーティングは、例えば、以下の特性のうちのいずれか１つを提供し得る：窓領域の改善された透明度、改善された耐摩耗性、改善された穿孔耐性。非限定的な実施形態では、このコーティングは、樹脂フィルム、またはキャスト内（ｃａｓｔ−ｉｎ−ｐｌａｃｅ）樹脂コーティングを含み得る。
【００５４】
本発明において使用するために適切な樹脂フィルムの非限定的な例としては、第２層についての上記の材料が挙げられ得る。代替の非限定的な実施形態では、コーティングについて選択される樹脂フィルムは、第２のパッド層を構成する材料と同一材料または異なる材料であり得る。この樹脂フィルムは、当業者に公知の任意の手段（例えば、パッド積層体接着剤について上記に列挙した接着方法および接着材料）によって、第２層の窓領域に少なくとも部分的に接着され得る。非限定的な実施形態では、このコーティングは、第２層について使用する材料と同一であり得る樹脂フィルムの層であり得る。このコーティングは、パッド積層体のアセンブリの後、少なくとも部分的に適用され得る。このコーティングは、第２層の窓領域の上側表面および下側表面の両方に少なくとも部分的に適用され得、そして接着剤は、積層体接着剤として用いられる接触接着剤を用いて少なくとも部分的に接着され得る。
【００５５】
非限定的な実施形態では、このコーティングは、キャスト内樹脂コーティングであり得、このコーティングは、液体として、溶媒溶液、溶媒分散物もしくは水性ラテックスとして；溶融物として、または反応してコーティングを形成し得る樹脂前駆体のブレンドとして、適用され得る。この液体の適用は、噴霧、詰め込みおよび流し込みを含め、種々の公知の方法によって達成され得る。コーティングについて適切な材料の非限定的な例としては、以下が挙げられる：熱可塑性アクリル樹脂、熱硬化性アクリル樹脂（例えば、尿素−ホルムアルデヒドで架橋したヒドロキシル官能化アクリルラテックスまたはメラミン−ホルムアルデヒド樹脂、エポキシ樹脂で架橋したヒドロキシル官能性アクリル樹脂、またはカルボジイミドもしくはポリイミンもしくはエポキシ樹脂で架橋したカルボキシ官能性アクリルラテックス）；ウレタンシステム（例えば、ポリイソシアネートで架橋されたヒドロキシ官能性アクリル樹脂、水分硬化したイソシアネート末端樹脂）；メラミン−ホルムアルデヒド樹脂で架橋したカルバメート官能性アクリル樹脂；エポキシ樹脂（例えば、ビスフェノールＡエポキシ樹脂で架橋したポリアミド樹脂、ビスフェノールＡエポキシ樹脂で架橋したフェノール樹脂）；ポリエステル樹脂（例えば、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂またはポリイソシアネートまたはエポキシ架橋剤で架橋したヒドロキシル末端ポリエステル）。
【００５６】
非限定的な実施形態では、このコーティングは、水性アクリルラテックスであり得、これは、パッドアセンブリの積層の後に適用され得る。このコーティングは、第２層の窓領域の上側表面および下側表面に少なくとも部分的に適用され得る。このコーティングの適用は、窓領域からの接着剤の除去後に実施され得る。
【００５７】
本発明の窓パッドは、当該分野で公知の種々の研磨機器とともに用いられ得る。非限定的な実施形態では、Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｉｎｃ，Ｓａｎｔａ  Ｃｌａｒａ  ＣＡにて製造されるＭｉｒｒａ研磨機が用いられ得、ここで、開口部の形状は矩形であり、０．５インチ×２インチのサイズを有し、半径方向に配向された長軸に沿って配置され、そしてこのパッドの中心から４インチ離れて集中する。Ｍｉｒｒａ研磨機用のプラテンは、直径が２０インチである。この研磨機について使用するためのパッドは、上記の領域に位置する窓を有する直系２０インチの円を含み得る。
【００５８】
さらなる非限定的な実施形態では、Ｌａｍ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｆｒｅｍｏｎｔ，ＣＡから市販されるＴｅｒｅｓ研磨機が用いられ得る。この研磨機は、円形のプラテンの代わりに連続ベルトを使用する。この研磨機用のパッドは、１２インチ幅で９３．２５インチの円周の連続ベルトであり得、これは、適切にサイズ合わせされた、Ｔｅｒｅｓ研磨機の計測窓と整列して配置される窓領域を有し、これは、その結果、第２層における少なくとも部分的に透明な窓と少なくとも部分的に整列され得る。
【００５９】
本明細書中で上記にて同定した通り、本発明の研磨パッドは、さらなる必要に応じた層を含み得る。このさらなる層は、第１層における開口部および第２層における少なくとも部分的に透明な窓と実質的に整列された開口部を含み得る。
【００６０】
非限定的な実施形態では、本発明の研磨パッドは、第３層を含み得る。この第３層は、研磨草地のプラテンに取り付けられ得るパッドの底側層として機能し得る。
【００６１】
非限定的な実施形態では、この第３層は、第１層よりも柔らかい材料を含み得る。本明細書中で用いられる場合、用語「柔らかさ」とは、材料のＳｈｏｒｅ  Ａ  Ｈａｒｄｎｅｓｓをいう。この材料が柔らかければ柔らかいほど、Ｓｈｏｒｅ  Ａ  Ｈａｒｄｎｅｓｓ値は低下する。従って、本発明においては、第３層のＳｈｏｒｅ  Ａ  Ｈａｒｄｎｅｓｓ値は、第１層のＳｈｏｒｅ  Ａ  Ｈａｒｄｎｅｓｓ値より下であり得る。非限定的な実施形態では、この第３層は、少なくとも１５のＳｈｏｒｅ  Ａ  Ｈａｒｄｎｅｓｓを有し得る。代替の非限定的な実施形態では、この第３層のＳｈｏｒｅ  Ａ  Ｈａｒｄｎｅｓｓは、少なくとも４５、または７５以下、あるいは４５〜７５であり得る。Ｓｈｏｒｅ  Ａ  Ｈａｒｄｎｅｓｓは、当該分野で公知の種々の従来法を用いて決定され得る。非限定的な実施形態では、Ｓｈｏｒｅ  Ａ  Ｈａｒｄｎｅｓｓは、本明細書中の上記の通りに決定され得る。
【００６２】
非限定的な実施形態では、この第３層は、研磨パッドと研磨を受けている基板の表面との間の接触の均一性を増大させるために用いられ得る。
【００６３】
本発明の非限定的な実施形態では、研磨パッドの第３層を構成する材料は、第１層を構成する材料よりも大きな圧縮率を有し得る。上記で記載した通り、用語「圧縮率」とは、体積圧縮率パーセントの測定値をいう。従って、この第３層の体積圧縮率パーセントは、第１層の体積圧縮率パーセントよりも大きい。非限定的な実施形態では、この第３層の体積圧縮率パーセントは、２０ｐｓｉの荷重が付与された場合に、２０パーセント未満であり得る。代替の非限定的な実施形態では、この第３層の体積圧縮率パーセントは、２０ｐｓｉの荷重が付与された場合に、１０パーセント未満であり得るか、または２０ｐｓｉの荷重が付与された場合に、５パーセント未満であり得る。上記で同定された通り、体積圧縮率パーセントは、当該分野で公知の種々の従来法によって決定され得る。非限定的な実施形態では、体積圧縮率パーセントは、本明細書中で上記にて記載した通りに決定され得る。
【００６４】
この第３層の厚さは、変動し得る。一般に、この第３層の厚さは、このパッドが厚すぎないようにすべきである。厚すぎるパッドは、平坦化機器に配置することおよびそこから取り外すことが困難であり得る。従って、代替の非限定的な実施形態では、この第１層の厚さは、少なくとも０．０４０インチ、もしくは少なくとも０．０４５インチ；または０．１００以下、もしくは０．０８０インチ以下、あるいは０．０６５インチ以下であり得る。
【００６５】
この部分層（ｓｕｂｌａｙｅｒ）は、当該分野で公知の多種多様な材料を含み得る。適切な材料としては、天然ゴム、合成ゴム、熱可塑性エラストマー、発泡体シートおよびそれらの組み合わせが挙げられ得る。この部分層の材料は、発泡または吹き込みされて、多孔性構造体が生成され得る。この多孔性構造体は、開放セル、閉鎖セル、またはそれらの組み合わせであり得る。合成ゴムの非限定的な例としては、ネオプレンゴム、シリコーンゴム、クロロプレンゴム、エチレン‐プロピレンゴム、ブチルゴム、ポリブタジエンゴム、ポリイソプレンゴム、ＥＰＤＭポリマー、スチレン−ブタジエンコポリマー、エチレンおよびエチル酢酸ビニルのコポリマー、ネオプレン／ビニルニトリルゴム、ネオプレン／ＥＰＤＭ／ＳＢＲゴム、およびこれらの組合せが挙げられ得る。熱可塑性エラストマーの非限定的な例としては、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン（例えば、ポリエーテルおよびポリエステルをベースとしたポリウレタン）およびそれらのコポリマーが挙げられ得る。発泡体シートの非限定的な例としては、エチレン酢酸ビニルシートおよびポリエチレン発泡体シート（例えば、Ｓｅｎｔｉｎｅｌ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｈｙａｎｎｉｓ，ＮＪから市販される発泡体シートであるがこれに限定されない）；ポリウレタン発泡体シート（例えば、Ｉｌｌｂｒｕｃｋ，Ｉｎｃ．，Ｍｉｎｎｅａｐｏｌｉｓ，ＭＮから市販される発泡体シートであるがこれに限定されない）；ならびにポリウレタン発泡体シートおよびポリオレフィン発泡体シート（例えば、Ｒｏｇｅｒｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｗｏｏｄｓｔｏｃｋ，ＣＴから入手可能である発泡体シートであるがこれらに限定されない）が挙げられ得る。
【００６６】
さらなる非限定的な実施形態では、この部分層は、樹脂を含浸させた、不織繊維マットまたは網目のある繊維マット、ならびにこれらの組み合わせ（例えば、ポリオレフィン繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維またはアクリル繊維であるがこれらに限定されない）を含み得る。この繊維は、繊維マットにおいて、短繊維であっても、実質的に連続していてもよい。非限定的な例としては、米国特許第４，７２８，５５２号に記載される通りの、ポリウレタンを含浸させた不織布（例えば、ポリウレタン含浸フェルト）が挙げられ得るがこれに限定されない。市販の不織サブパッドの非限定的な例は、Ｒｏｄｅｌ，Ｉｎｃ．Ｎｅｗａｒｋ  ＤＥからのＳｕｂａＴＭ  ＩＶであり得る。
【００６７】
本発明では、この必要に応じた第３層は、開口部を含み得る。代替の非限定的な実施形態では、この開口部は、当該分野で公知の任意の適切な手段（例えば、第１層における開口部に関して上記で同定した手段）によって生成され得る。さらに、上記で同定した通り、この開口部のサイズ、形状および位置は、用いられる計測機器および研磨装置に依存し得る。
【００６８】
非限定的な実施形態では、この第３層は、この第２層に少なくとも部分的に接続し得、そして平坦化機械の基部に接触し得る。この第３層は、この第１層の開口部およびこの第２層の少なくとも部分的に透明な領域または窓領域と少なくとも部分的に整列される開口部を含み得る。
【００６９】
代替の非限定的な実施形態では、この研磨パッドの第１層は、接着剤を用いて、この第２層の少なくとも一部分に接続され得、そしてこの第２層は第３層の少なくとも一部分に接続され得る。適切な接着剤としては、本明細書中で上記に記載した接着剤が挙げられ得る。
【００７０】
さらなる非限定的な実施形態では、本発明の研磨パッドは、第１層、第２層および第３層を含み得る。この第１層および第３層は、各々、開口部を含む。この第１層および第３層の開口部は、互いに少なくとも部分的に整列され得る。この第２層の少なくとも一部分は、少なくとも部分的に透明な窓を含み得る。この窓は、接触接着剤を用いて両側で少なくとも部分的にコーティングされ得、そしてこれらの層は、一緒に圧力がかけられて、積層されたパッドアセンブリが形成され得る。次いで、この接着剤は、接着剤が実質的に接着する材料を用いて、この第２層の窓領域の上側表面および下側表面から物理的に剥離され得る。接着剤が実質的に接着する材料の非限定的な例は、Ｔｅｓｌｉｎ（登録商標）ＳＰ−１００  ０（ＰＰＧ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃ，Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，ＰＡから市販される合成シート材料）である。
【００７１】
本発明の研磨パッドは、当該分野で公知の研磨スラリー（例えば、研磨スラリー）と組み合わせて用いられ得る。本発明のパッドについて使用するための適切なスラリーの非限定的な例としては、両方とも２００１年６月１４日に出願されて係属中の、出願番号第０９／８８２，５４８号および同第０９／８８２，５４９号を有する米国特許出願に開示されるスラリーが挙げられるがこれらに限定されない。非限定的な実施形態では、この研磨スラリーは、パッドの第１層と研磨されるべき基板との間に配置され得る。研磨プロセスまたは平坦化プロセスは、この研磨パッドを、研磨されるべき基板に対して動かす工程を包含し得る。種々の研磨スラリーは、当該分野で公知である。本発明における使用のための適切なスラリーの非限定的な例としては、研磨剤粒子を含むスラリーが挙げられる。このスラリーにおいて用いられ得る研磨剤としては、粒子状酸化セリウム、粒子状アルミナ、粒子状シリカなどが挙げられる。半導体基板の研磨において使用するための市販のスラリーの例としては、Ｒｏｄｅｌ，Ｉｎｃ．Ｎｅｗａｒｋ  ＤＥから入手可能なＩＬＤ１２００およびＩＬＤ１３００、ならびにＣａｂｏｔ  Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ，Ａｕｒｏｒａ，ＩＬから入手可能なＳｅｍｉ−Ｓｐｅｒｓｅ  ＡＭ１００およびＳｅｍｉ−Ｓｐｅｒｓｅ  １２が挙げられるがこれらに限定されない。
【００７２】
非限定的な実施形態では、本発明の研磨パッドは、非平坦表面を有する物品を平坦化するための装置について利用され得る。この平坦化装置は、この物品を支持するための保持手段；パッドを移動させるための動力手段；ならびにこのパッドおよび保持手段の移動が、スラリーとパッドの平坦化表面とを接触させてこの物品の非平坦表面を平坦化させるための、他のものに関する保持手段を備え得る。さらなる非限定的な実施形態では、この平坦化装置は、このパッドの表面を研磨または平坦化するための、更新手段を備え得る。適切な更新手段の非限定的な例としては、このパッドの作業表面を研磨する研磨ディスクを備えた機械的アームを備える。
【００７３】
代替の非限定的な実施形態では、この平坦化装置は、研磨または平坦化される物品のインサイチュ計測学を行うための装置を備え得る。商業的な研磨装置または平坦化装置は、装置製造業者（例えば、Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，ＬＡＭ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ，ＳｐｅｅｄＦａｍ−ＩＰＥＣ、およびＥｂａｒａ  Ｃｏｒｐ．）から利用される。
【００７４】
非限定的な実施形態では、本発明のパッドは、円筒形の金属ベース上に配置され得；そして接着剤の層を用いてベースの少なくとも一部分に接続され得る。適切な接着剤は、多種多様な公知の接着剤を含み得る。さらなる非限定的な例では、このパッドは、研磨されるべき物品のインサイチュ計測を実施する手段を備える研磨装置または平坦化装置の、円筒形の金属ベースまたはプラテン上に配置され得る。このパッドは、その窓がこのプラテンの計測窓と整列され得るように配置され得る。
【実施例】
【００７５】
（実施例１）
窓を有する研磨パッドを、以下の通りに調製した：
１．第１層を、以下に記載される配合表Ａに従って調製した。
【００７６】
２．１／２インチ×２インチの矩形穴を、直定規およびメス型万能ナイフを用いて第１層中で切りとった。
【００７７】
３．第２層を、Ｈｉｇｈ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｄｏｕｂｌｅ  Ｃｏａｔｅｄ  Ｔａｐｅ  ９５００ＰＣ（３Ｍ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｔａｐｅ  ａｎｄ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎから市販される）を用いて形成した。このテープの接着剤層を、第１層の下側に接着させ、その結果、この第１層における矩形開口部が、このテープによって実質的に覆われた。
【００７８】
４．第３層を、Ｒｏｇｅｒｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販される、ＰＯＲＯＮ  ４７０１−５０の商標名を有するポリウレタン発泡体の０．０６０インチの厚さのシートを用いて形成した。１／２インチ×２インチの矩形の穴を、直定規およびメス型万能ナイフを用いて第３層中に切りとった。
【００７９】
５．剥離紙を第２層から取り除いて、これにより露出した接着フィルムにこの第３層を適用することにより、この第３層を第２層に接着させた。この第３層を、この第１層および第３層における矩形開口部が実質的に整列されるように配置した。
【００８０】
６．次いで、３層積層体アセンブリを、カレンダーロールセットを通して一緒に押さえつけ、そして通過させた。
【００８１】
７．この第２層の上側および下側における接着剤の一部分を除去することにより、窓を形成した。この接着剤を、Ｔｅｓｌｉｎ  ＳＰ−１０００（ＰＰＧ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄから市販される）の１／２インチ×２インチの矩形片と接触させ、この片を手で押し付けて、この接着剤とＴｅｓｌｉｎ  ＳＰ−１０００との間の良好な接触を確実にし、次いでＴｅｓｌｉｎ  ＳＰ−１０００を剥がすことにより除去した。この接着剤は、Ｔｅｓｌｉｎ  ＳＰ−１０００に選択的に接着し、窓の実質的に透明なフィルムは接着剤なしのままにした。
【００８２】
得られたパッド積層体は、１／２インチ×２インチのサイズを有する矩形の窓を有した。
【００８３】
パッドの第１層についての配合表Ａ：
（工程１）
粒子状架橋ポリウレタンを、表Ａに列挙した成分を用いて調製した。
【００８４】
【表１】
2005538571.tif 000004
【００８５】
（ａ）メチレンビス（クロロジエチルアナリン）（ｍｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｂｉｓ（ｃｈｌｏｒｏｄｉｅｔｈｙｌａｎａｌｉｎｅ））と記載するＡｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．から得たＬＯＮＺＡＣＵＲＥ  ＭＣＤＥＡジアミン硬化剤。
【００８６】
（ｂ）ＢＡＳＦ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから得た、ＰＬＵＲＯＮＩＣ  Ｆ１０８界面活性剤。
【００８７】
（ｃ）トルエンジイソシアネートとポリ（テトラメチレングリコール）とのイソシアネート官能性反応産物と記載するＡｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．から得た、ＡＲＩＴＨＡＮＥ  ＰＨＰ−７５Ｄプレポリマー。
【００８８】
充填物１を、開いた容器に添加し、そして容器の内容物が３５℃の温度に到達するまで、攪拌しながらホットプレート上で温めた。これらの成分が実質的に均質な溶液を形成するまで、攪拌をこの温度で続けた。次いで、この容器をホットプレートから取り外した。充填物２を、水浴を用いて５５℃の温度まで温め、次いで充填物１に添加した。内容物を、モーター駆動式インペラーを用いて均質になるまで、３分間にわたって混合した。次いで、容器の内容物を、脱イオン水を同時に激しく攪拌しながら、４０℃の温度の１０キログラムの脱イオン水中に迅速に注いだ。容器の内容物の添加が完了したら、脱イオン水の激しい混合を、さらに６０分間続けた。湿った粒子状架橋ポリウレタンを、２つの篩の積層体を用いて分類した。上の篩は、５０メッシュ（３００ミクロンの篩開口部）のメッシュサイズを有し、そして下の篩は、１４０メッシュ（１０５ミクロンの篩開口部）のメッシュサイズを有した。１４０メッシュからの単離された粒子状架橋ポリウレタンを、８０℃の温度のオーブン中で一晩乾燥させた。
【００８９】
（工程２）
粒子状架橋ポリウレタンおよび架橋ポリウレタンバインダーを含む研磨パッドを、以下の表Ｂにまとめた成分を用いて調製した。
【００９０】
【表２】
2005538571.tif 000005
【００９１】
（ｄ）ヘキサメチレンジイソシアネートに基づく多官能性脂肪族イソシアネート樹脂と記載する、Ｂａｙｅｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｃｏａｔｉｎｇｓ  ａｎｄ  Ｃｏｌｏｒａｎｔｓ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎから得たＤＥＳＭＯＤＵＲ  Ｎ  ３３００脂肪族ポリイソシアネート。
【００９２】
（ｅ）Ｔｈｅ  Ｌｕｂｒｉｚｏｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから得た、Ｌａｎｃｏ  ＰＰ１３６２Ｄ微粉化された修飾ポリプロピレンワックス。
【００９３】
充填物２を、モーター駆動式ステンレス鋼製インペラーを用いて、実質的に均質になるまで混合した。次いで、この充填物２の実質的に均質な混合物を、適切な容器中で充填物１と合わせ、そしてモーター駆動式ミキサーによって一緒に混合した。次いで、充填物１と充填物２との組み合わせの１０４０グラム部を、２６インチ×２６インチの平らな型に導入した。この型を室温の一対のローラーに通して、０．１００インチの厚さのシートを形成した。このシートを２５℃の温度および８０％の相対湿度にて１８時間、続いて１３０℃の温度にて１時間硬化させた。２２．５インチの直径を有する円形のパッドをこのシートから切り取り、次いでフライス盤を用いてこのパッドの上側表面と下側表面とを並行にした。
【００９４】
得られたパッドを、実施例１において第１層として用いた。
【国際調査報告】
2005538571.tif 000006
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