(57)【要約】      （修正有）【課題】集積回路ウェーハを研磨するのに適した研磨パッドであって、コンディショニングにより磨耗した量を検知できる研磨パッドを提供する。【解決手段】研磨パッド１０において、ポリウレタン研磨層は、最上表面および少なくとも１つの溝３をに有する。ポリウレタン研磨層内に位置する少なくとも１つのパッド摩耗インジケータ１２は、少なくとも１つの溝に隣接する研磨層の摩耗を検出する。少なくとも１つのパッド摩耗インジケータは、ＵＶ硬化性連結基で連結された蛍光アクリレート／ウレタンコポリマーである第一の領域５と第二の非蛍光領域６の２つの領域を含む。パッド摩耗インジケータは、研磨層の摩耗を検出する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
集積回路ウェーハを研磨するのに適した研磨パッドであって、
研磨されるべき物品と接触するポリウレタン研磨層であって、研磨表面を有するポリウレタン研磨層と；
ポリウレタン研磨層中の少なくとも１つの溝であって、前記ポリウレタン研磨層の研磨表面から下方に延在している少なくとも１つの溝であって、ある深さを有する少なくとも１つの溝と、
少なくとも１つの溝に隣接する研磨層の摩耗を検出するためのポリウレタン研磨層内に位置する少なくとも１つのコポリマー摩耗検出器であって、ダイヤモンドコンディショニング中のポリウレタン研磨層の摩耗率と類似の摩耗率を有する少なくとも１つの摩耗検出器であって、ＵＶ硬化性連結基で連結された蛍光アクリレート／ウレタンコポリマーである第一の領域と第二の非蛍光領域の２つの領域を含む、少なくとも１つの摩耗検出器と
を含み、
少なくとも１つの摩耗検出器が、蛍光透過性ポリマーを励起するのに十分な波長の活性化源で蛍光アクリレート／ウレタンコポリマー内の蛍光基を活性化することによって、少なくとも１つの溝に隣接する研磨層の摩耗を検出することを可能する、研磨パッド。
【請求項２】
界面インターフェースが、非蛍光透過性ポリマーと蛍光透過性ポリマーとを分離する、請求項１に記載の研磨パッド。
【請求項３】
界面インターフェースが、研磨パッドの研磨表面と平行である、請求項２に記載の研磨パッド。
【請求項４】
界面インターフェースが、パッド摩耗の持続的な決定のために研磨パッドの研磨表面に対してある角度をなす、請求項２に記載の研磨パッド。
【請求項５】
界面インターフェースが、少なくとも１つの溝の深さ未満であるかまたは同等な終了位置を有する、請求項２に記載の研磨パッド。
【請求項６】
蛍光アクリレート／ウレタンコポリマーが、アクリレート連結基を含有する、請求項１に記載の研磨パッド。
【請求項７】
蛍光アクリレート／ウレタンコポリマーが、メタクリレート連結基を含有する、請求項１に記載の研磨パッド。
【請求項８】
蛍光アクリレート／ウレタンコポリマーが、アクリルアミド連結基を含有する、請求項１に記載の研磨パッド。
【請求項９】
蛍光アクリレート／ウレタンコポリマーが、非蛍光透過性ポリマーと類似の速度で摩耗し、そして、蛍光アクリレート／ウレタンコポリマーが、２−ナフチルアクリレート；９−アントラセニルメチルメタクリレート；および１−ピレニルメチルメタクリレートから選択される少なくとも１つの蛍光部分を含む、請求項１に記載の研磨パッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、現在出願中の２０１７年１１月１６日に出願された米国特許出願第１５／８１５，１２１号の一部継続出願である。
【０００２】
背景
ケミカルメカニカルプラナリゼーション（ＣＭＰ）は、多層３次元電気回路を正確に構築するために、集積回路の構成の層を平らにするかまたは平坦化するのに広く使用されている研磨プロセスの一種である。研磨されるべき層は、典型的には、基礎となる基板上に堆積されている薄いフィルム（１０，０００オングストローム未満）である。ＣＭＰの目的は、ウェーハ表面上の過剰の材料を取り除いて、均一の厚さの極めて平坦な層を生産することであり、前記均一性は、ウェーハ全域にわたって延在する。除去速度および除去の均一性の制御が最も重要である。
【０００３】
ＣＭＰは、ナノサイズの粒子を含有する液体（しばしば、スラリーと呼ばれる）を利用する。これは、回転するプラテン上に搭載される回転する多層ポリマーシートまたはパッドの表面上に供給される。ウェーハが、独立した回転手段を有する独立したフィクスチャまたはキャリアに搭載されて、制御された負荷下でパッドの表面に押し付けられる。これは、ウェーハと研磨パッドとの間で高速の相対運動を導く。パッド／ウェーハ接合部で捕捉されたスラリー粒子は、ウェーハ表面を摩耗させ、除去を導く。速度を制御し、ハイドロプレーニングを防止し、かつ、ウェーハ下にスラリーを効率良く輸送するために、種々のタイプのテクスチャが研磨パッドの上部表面に組み込まれる。各種の微細ダイヤモンドでパッドを摩耗することによって、微細スケールのテクスチャが生成される。これは、除去速度を制御および増加させるために行われ、一般的に、コンディショニングと称される。また、種々のパターンおよび寸法（例えば、ＸＹ、円形、放射状）のより大きなスケールの溝が流体力学およびスラリー移送調節のために組み込まれる。
【０００４】
研磨パッドの寿命は、デバイス製造業者によって設定されている一定レベルの性能を維持できるかによって決定される。パッド寿命を制限する最も一般的な要因は、除去速度のドリフトと、ウェーハ全域にわたる除去の均一性の永続的変化である。パッド摩耗は、両方の問題の主な根本的原因である。速度ドリフトを補正するために使用されるダイヤモンドコンディショニングは、厚さの持続的な低下を伴って、上部パッド表面上の摩耗を引き起こす。これが進行するにつれて、溝深さは持続的に減少する。最終的に、溝は、必要な流体力学状態を維持できなくなり、パッド寿命の終わりに達する。実際には、パッド寿命の推定は困難である。溝深さの機械的測定には、研磨機の停止が必要であるが、そのことは、処理能力および稼働率を低下させる。パッド摩耗および溝深さの変化を測定するために使用される最も一般的な技術は、非接触表面測定である。これらのタイプのアプローチの例は、米国特許第６，０４０，２４４号（超音波干渉法）、および米国特許第９，１３８，８６０号（レーザーまたは渦電流式変位センサー）に見いだされる。そのような技術は、その表面全体にわたるパッドの厚さおよび形状の変化を測定してパッド摩耗率を決定することができるが、市販のシステムは、非常に高価で、かつ、旧来の研磨機に容易に組み込むことができない。
【０００５】
したがって、あらゆる研磨機で使用できる、パッドそれ自体に内蔵されるパッド摩耗インジケータを提供する種々の手段が開発されてきた。
【０００６】
米国特許第５，９１３，７１３号は、上部パッド層の裏側に一連の溝またはキャビティを生産することによってパッド摩耗インジケータを提供するための方法を開示した。これらは、不透明または高コントラストな材料で充填できる。パッドが摩耗するにつれて、これらの埋められた溝は視認できるようになり、オペレーターがコントラストの程度に基づいてパッド寿命の終わりを判定することが可能になる。様々な高さの一連のキャビティを使用することによって、各層に達する時間を記録することによってパッド摩耗を推定することができる。この技術は、労働集約型であり、かつ、比較的主観による。
【０００７】
米国特許第６，０９０，４７５号は、測色パッド摩耗インジケータを提供する代替手段を開示した。有色色素を製造中に上部パッド層の底部表面に適用し、これはパッド内に所定の部分深さまで拡散した。コンディショニング摩耗は、色素を露出させ、これによってパッド交換を必要とする程度までパッド摩耗が進行したことを示した。この方法は、制御が極めて困難であり、そして、さらに、寿命が尽きる前にパッド摩耗率を測定する手段を提供しない。
【０００８】
米国特許第６，１０６，６６１号は、上部パッド層上にパッド摩耗インジケータを生産するための方法を開示した。パッド表面にわたる様々な深さおよび位置の一連の陥凹を、最上パッド層の前面または後面のいずれかに生産し、場合により対比色の材料を充填した。コンディショニングプロセスによるパッド摩耗は、異なった色のスポットの出現によって明らかになる埋め込みインジケータを露出させた。また、パッドが陥凹の深さまで摩滅されたときに消失する未充填の陥凹型の形状またはトレンチの、上部パッド層の最上面への採用も開示した。該特許では、先行技術についても発明の実施例についても、流体力学および輸送制御のための溝の組み込みへの言及はなかったし、どの図面にも溝が示されていなかった。摩耗データは、コンプライアンスの制御のための上部パッド層の全体的な薄層化を測定することに向けられた。該特許は、その技術が米国特許第５，９１３，７１３号と同様にして全体的なパッド摩耗率を提供できたことを開示した。
【０００９】
最近、米国特許公開第２０１７／０１５７７３３号が、さらに別のパッド摩耗モニタリング技術を開示した。上部パッド層の最上面から底部まである間隔でデザインが異なる様々なパターンの配列からなるパッド上の位置に、複数のマーカーパターンが積層される。パッドが摩耗するにつれて、異なるマーカーが露出される。これを機械視覚システムと組み合わせて、パッドにおける摩耗の進行状況を提供することができる。
【００１０】
上に引用されたパッドに基づくアプローチの全ては、それらの広範な用途を妨げている重大な欠陥を有する。これらの欠陥は、以下の通りである：（１）欠陥を含むことによる研磨パッド製造プロセスへの大幅な追加費用；（２）結果の解釈は、ほとんど主観的である；（３）該アプローチは、物理的に干渉性であり、パッドの研磨特性を変える潜在性を有する；（４）研磨ツールに複数のマーカーまたは高価な追加の計測学を加えることなしに、いつパッドが限界の摩耗深さに到達するかをマーカーの露出の前に決定するための使用者にとって簡単な手段はない；そして、（５）これらのアプローチのどれも、インジケータ材料のコンディショニング摩耗を研磨パッドの最上層のコンディショニング摩耗に合わせることができるかを開示していない。
【００１１】
上の考察から、追加の計測学なしに持続的な摩耗データを提供できる、効果的なパッド摩耗インジケータが開発される必要があることが明らかであり、それは当技術分野の水準の大幅な改善となるだろう。
【００１２】
発明の声明
本発明のある態様は、集積回路ウェーハを研磨するのに適した研磨パッドであって、研磨されるべき物品と接触するポリウレタン研磨層であって、最上表面を有するポリウレタン研磨層と；ポリウレタン研磨層中の少なくとも１つの溝であって、前記ポリウレタン研磨層の最上表面から下方に延在している少なくとも１つの溝であって、ある深さを有する少なくとも１つの溝と、少なくとも１つの溝に隣接する研磨層の摩耗を検出するためのポリウレタン研磨層内に位置する少なくとも１つのコポリマー摩耗検出器であって、ダイヤモンドコンディショニング中のポリウレタン研磨層の摩耗率と類似の摩耗率を有する少なくとも１つの摩耗検出器であって、第一の領域が、ＵＶ硬化性連結基で連結された蛍光アクリレート／ウレタンコポリマーである、２つの領域を含む少なくとも１つの摩耗検出器とを含み、少なくとも１つの摩耗検出器が、蛍光透過性ポリマーを励起するのに十分な波長の活性化源で蛍光アクリレート／ウレタンコポリマー内の蛍光基を活性化することによって、少なくとも１つの溝に隣接する研磨層の摩耗を検出することを可能する、研磨パッドを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】半導体ウェーハを研磨する際に使用するための従来の溝付きのＣＭＰ研磨パッドの略図である。
【図２】研磨パッド摩耗検出で使用するためのＣＭＰ研磨パッド中のコポリマー摩耗検出器の略図である。
【図３】角度がついた界面インターフェースを有する、研磨パッド摩耗検出で使用するためのＣＭＰ研磨パッド中のコポリマー摩耗検出器の略図である。
【図３ａ】溝深さの半分が残っている図３の略図である。
【図３ｂ】溝深さが全く残っていない図３の略図である。
【図４】紫外線放射で照射したときの図３のパッドの上から見た蛍光画像の変化を例示しており、クロスハッチングは、蛍光の存在を示している。
【図５】センサー材料合成プロセスの略図である。
【図６】実施例１に記載される蛍光コポリマーの透過スペクトルをプロットする。
【図７】実施例１に記載される蛍光コポリマーの蛍光スペクトルをプロットする。
【００１４】
発明の詳細な説明
本発明の本質的な特徴は、パッド摩耗インジケータにおける蛍光機能性を提供するための、研磨パッドにおけるコポリマー摩耗インジケータの使用である。これは、蛍光アクリレートをウレタンポリマーに組み込んで蛍光ウレタンアクリレートコポリマーを形成することによって達成される。本明細書の目的のために、ウレタンポリマーは、ウレタン、尿素およびウレタンと尿素のブレンドを含む。１つの領域は、多孔性もしくは非多孔性のポリウレタンまたは非多孔性のウレタン−アクリレートコポリマーなどの非蛍光材料である。第二の領域は、ポリマー構造それ自体の一部である蛍光部分を含有する。界面インターフェースがパッドにおける所望の最終溝深さの基準となるように２つの層の相対厚さを調整することによって、パッドの使用中の上部層の摩損を、溝摩耗インジケータとして採用することができる。
【００１５】
図１は、従来の先行技術の研磨パッド（１０）の略図である。この先行技術のＣＭＰ研磨パッド（１０）は、上部パッド層（１）および場合により下部パッド層または副層（２）を含む、多層複合材料からなる。上部パッド層（１）は、研磨されるべき基板と接触する研磨表面（１ａ）を含む。研磨層は、ある深さ（４）を有する一連の溝（３）を含む。この溝深さ（４）は、上部パッド層（１）の全体の厚さ未満である。図１〜４は、同じ成分の識別表示を含む。
【００１６】
図２を参照すると、研磨パッド（１０）は、２つの領域（５）および（６）から形成されるパッド摩耗インジケータ（１２）を含む。最上インジケータ領域（５）は、蛍光特性を有し、すなわち、それは、波長が蛍光種の励起波長に相当する放射線で照射されると発光する。コポリマー摩耗インジケータ（１２）の全体の厚さは、上部パッド層の厚さと同等である。上部領域（５）は、上部パッド層溝深さ（４）と同等かまたはそれ未満の厚さを有する。下部領域（６）は、蛍光ポリマーが存在しないこと以外は蛍光層（５）と同一の組成の非蛍光ポリマーである。場合により、下部領域（６）は、上部パッド層（１）と同じ材料であってよい。２つのコポリマー摩耗インジケータ層間の界面インターフェース（７）は、元の溝深さ（４）よりもわずかに高い面上に位置する。
【００１７】
摩耗インジケータ（１２）は、上部パッド層（１）と同じ面にある２つの領域（５）および（６）を含む。場合により、領域（５）は、研磨表面（１ａ）の表面のすぐ下の高さを有してよい。これは、研磨表面（１ａ）が領域（５）と同一平面上になるまで、領域（５）の摩耗を遅らせる。上部インジケータ領域（５）と下部インジケータ領域（６）との間の界面インターフェース（７）は、最上パッド層（１）の研磨表面（１ａ）と平行な面上に位置し、その上部パッド領域（５）の上部表面からの距離は、パッド溝（３）の陥凹の深さ（４）よりわずかに小さい。図では、最上インジケータ領域（５）は、蛍光特性を有し、すなわち、それは、紫外線放射で照射されると発光する。下部領域（６）は、蛍光ポリマーが存在しないこと以外は蛍光領域（５）と同一の組成の非蛍光ポリマーである。パッドが研磨機に搭載されると、パッドの上部表面の照射は、インジケータの領域から生じる蛍光の放射をもたらす。パッドが、集積回路ウェーハを研磨するために使用され、コンディショニングされるにつれて、パッド摩耗が、上部インジケータ領域（５）を含む上部形状の全てにわたって起こる。経時的に、上部パッド領域（１）ならびに上部インジケータ領域（５）の持続的な低下がある。最終的に、その摩耗の深さだけで十分、上部インジケータ領域（５）が完全に除去される。この点で、パッド（１０）の紫外線放射への曝露は、蛍光を生成しない。この蛍光応答の喪失は、パッドがその耐用年数の終わりに達して交換すべきであることを示唆する。コポリマー摩耗ポリマーインジケータ界面インターフェース（７）を、任意の摩耗深さに相対的に望ましく調整することができることが認識される。有利なことには、界面インターフェースは、少なくとも１つの溝の深さ未満であるかまたは同等な終了位置を有する。例えば、使用者が、溝深さ（４）の８０%除去でパッド寿命の終わりを判定することを望む場合、それに沿ってコポリマー摩耗インジケータの界面インターフェース（７）を設定することができる。有利なことには、上部層（１）および上部インジケータ領域（５）は、ダイヤモンドコンディショニング中、同じ速度で摩耗する。本発明のこの態様は、パッド摩耗の進行を示す精密な手段を提供しない。上部インジケータ領域（５）がより薄くなるにつれて、総蛍光は、比例して減少するものとは期待されず、とりわけＵＶ照射波長が層の最小透過波長より低い場合にそうである。
【００１８】
場合により、蛍光領域（５）と非蛍光領域（６）を入れ替えることも可能である。この態様では、蛍光の到達は、有用な溝深さおよび研磨パッド寿命の終わりを示す。
【００１９】
図３は、上部層（１）の摩耗を持続的に決定するための態様である。このコポリマー摩耗インジケータ（１２）は、傾斜した界面インターフェース（７）を上部インジケータ領域および下部インジケータ領域の下に採用する。その傾斜は、上部パッド層（１）および研磨表面（１ａ）の最上面に対してある角度をなす。この態様では、上部インジケータ領域（５）の最も厚い部分が溝深さ（４）と同等である上部パッド領域（１）表面以下の深さになるように、界面インターフェースの角度が調整される。コポリマー摩耗インジケータ（１２）の反対側では、界面インターフェース（７）は、パッド（１０）の上部表面にある。紫外線照射下で上から見たとき、図４ａに示す通り、コポリマー摩耗インジケータの全域が蛍光を発する。有利なことには、上部層（１）および上部インジケータ領域（５）は、同じ速度で摩耗する。
【００２０】
パッドが使用され、そして、摩耗が始まると（図３ａを参照のこと）、上部表面におけるコポリマー界面インターフェース（７）の位置は、下部インジケータ領域（６）の一部が曝露されるにつれて、コポリマーインジケータの端部から離れてシフトする。この点で、溝（３）は、深さ（８）まで５０%摩耗する。同様に、上部インジケータ領域（６）の幅は、幅（９）まで５０%低減する。上部摩耗インジケータ領域（５）のより小さい面積が存在するので、紫外線照射下で観察される蛍光の量はそれに沿って低減する。摩耗が継続するにつれて（図３ｂを参照のこと）、曝露される下部摩耗インジケータ領域（６）の百分率は、摩耗の量に正比例して増加し、そして、インジケータの蛍光面積は、パッド摩耗の深さが溝深さ（８）と同等となるまで正比例して減少する。この点で、溝（３）は、その残りの深さ（８）まで摩滅され、そして、上部摩耗インジケータ領域（５）は、もはや存在しない。したがって、パッドが紫外線放射で照射されたときに蛍光は生成されない。インジケータの蛍光部分の幅は、溝深さに対するパッド摩耗の量と相関があるので、そのようなパッドの使用者は、図４ａ〜ｄに図示する通り、パッドを紫外線照射下で観察することによって簡単に、溝摩耗の範囲を即座にかつ定量的に決定することができる。さらに、経時的な蛍光画像の幅の変化を、パッドの摩耗率を正確に算出するために使用することができる。
【００２１】
最も有利なことには、上部層（１）および上部摩耗インジケータ領域（５）は、同じ速度で摩耗し；そして、上部摩耗インジケータ領域（５）および下部インジケータ領域（６）もまた同じ速度で摩耗する。界面インターフェース（７）は、最も有利なことには、少なくとも１つの溝の深さより大きいかまたは同等な厚さを有する。場合により、２つの摩耗領域（５）および（６）は、研磨表面（１ａ）の表面のすぐ下の高さを有してよい。その高さがパッド最上層表面（１ａ）の高さよりも低いとき、パッド摩耗と共に蛍光信号が変化し始める前に研磨時間のずれがある。
【００２２】
図４ａ〜４ｄは、図３の研磨パッド（１０）の摩耗に伴う蛍光の変化を例示する。図４ａは、生産されたそのままのパッドの蛍光画像を表す。複合窓の全域が蛍光を発する。図４ｂは、溝深さの５０%が摩耗によって除去された点での複合窓の蛍光画像を表す。複合窓の面積の５０%だけが蛍光を発する。図４ｃは、溝深さの７５%が除去されたときの複合窓の蛍光画像を表す。複合窓の面積の２５%だけが蛍光を発する。図４ｄは、摩耗の深さが所望の溝の仕上げ深さと同等かまたはより大きいときの複合窓の蛍光画像を表す。蛍光は観察されない。有利なことには、界面インターフェースは、少なくとも１つの溝の深さ未満であるかまたは同等の最終位置を有する。最終位置は、４ａから４ｄに続く任意の位置であることができる。最も有利なことには、最終位置は、蛍光信号が存在しない位置４ｄである。
【００２３】
場合により、蛍光領域（５）と非蛍光領域（６）を入れ替えることも可能である。この態様では、蛍光の増加は、摩耗、最終的には溝寿命の終わりを示す。摩耗インジケータの幾何学を、パッドの寿命の終わりを判断するあらゆる所望の溝深さ、または所望のパッド摩耗の深さにフィットするよう、容易に改良することができる。さらに、それを、上から見たときに所望の通りのあらゆる断面積の変動下で採用することができる。また、蛍光応答を検出および定量するために目視観測以外の方法を採用できることも認識される。これらは、機械視覚システム、分光光度検出および解析システム、ならびに既存の光学的終点決定システムの改良を含む。
【００２４】
本発明の全ての態様の他の極めて重要な特徴は、コポリマー摩耗インジケータが、コポリマー摩耗インジケータが共に使用される上部パッド層（１）と合致する機械的特性およびコンディショニング摩耗率を有することである。当業者に認識される通り、多種多様なポリマーを本発明のコポリマー摩耗インジケータの構成に使用してよく、そして、ここに示される特定の実例は、最終材料特性が要件を満たす限りは、いかようにも限定を意味するものではない。
【００２５】
本発明の物品における蛍光種の使用についての追加の考慮事項は、これらが、使用中にインジケータから浸出すべきではないこと、または、これらが、スラリー成分と反応性であるべきではないことである。したがって、理想的なアプローチは、ポリマー構造に蛍光種を組み込むことである。これを達成する最も好適な手段は、基礎インジケータ組成物としてＵＶ硬化性連結基を含有するウレタン／アクリレートコポリマーを利用することである。ＵＶ硬化性連結基部分の有利な例は、アクリレート、メタクリレートおよびアクリルアミド連結基を含む。有利なことには、蛍光部分は、ＵＶ硬化性ポリマーに化学的に連結される。重合プロセスに蛍光アクリレートモノマーを添加することによって、広範囲の濃度の所望の蛍光種を含有する構造的に結合したポリマーを生成することができる。より重要なことには、蛍光モノマーの添加を、合成において使用される他のアクリレートモノマーの部分的代用として行うことができる。これは、未ドープの親と同じ物理的および機械的特性を有する蛍光ポリマーの生産を可能にし、これは、研磨パッドと同様に摩耗するコポリマー摩耗インジケータを生産するのに好ましい。実施例に使用されるものに対応するこの合成プロセスのフローチャートを図５に示す。合成プロセスでは、２−ナフチルアクリレートは、アクリル酸でキャップされたコポリマーを形成するためにＵＶ曝露を必要とするが、ヒドロキシルメチルメタクリレートはそうではない。
【００２６】
蛍光モノマーは、多種多様なフルオロフォアで市販されている。特定の用途をもつ蛍光モノマーは、以下を含む：９−アントラセニルメチルメタクリレート（励起波長３６２nm、発光波長４０７nm）、１−ピレニルメチルメタクリレート（励起波長３３９nm、発光波長３９４nm）、２−ナフチルアクリレート（励起波長２８５nm、発光波長３４５nm）、２−ナフチルメタクリレート（励起波長２８５nm、発光波長３４５nm）、フルオレセインジメタクリレート（励起波長４７０nm、発光波長５１１nm）、プロパルギルアクリレート（励起波長２８１nm、発光波長４２５nm）、およびダンシルアクリレート（励起波長３６５nm、発光波長５５０nm）。本発明の物品を生産するために、アクリレート、またはメタクリレートとして生産できる任意の蛍光部分を使用できることが認識される。最も有利なことには、蛍光アクリレート／ウレタンコポリマーは、２−ナフチルアクリレート；９−アントラセニルメチルメタクリレート；および１−ピレニルメチルメタクリレートから選択される少なくとも１つの蛍光部分を含む。
【００２７】
本発明のコポリマー摩耗インジケータの生産を、２つの別個の層を鋳造、調製、および接合すること、好ましくは、硬化した非蛍光ポリマーの硬化したシートの最上部に未硬化の蛍光ポリマーの層を鋳造して、鋳造複合物を硬化して２つの層体を生産することを非限定的に含む多数の技術を介して調製することができる。これは、欠陥を含まない非常に高い界面強度を有するコポリマーシートを生産する。インターフェース面とコポリマー摩耗インジケータ全体の物理面との間に可変の角度差を有する最終コポリマー摩耗インジケータを調製する簡単かつ費用効率の高い手段は、まず平面のコポリマーシートを生産し、該シートをブランク材にカットし、そして、図３に示すような所望のインターフェース角度および最終インジケータ寸法を達成するように最上表面および底部表面を機械加工することである。
【００２８】
仕上げコポリマー摩耗インジケータの生産に続いて、それを最終研磨パッドに組み込んでよい。最上パッド層の間隙にインジケータを挿入してそれを適当な位置に固定すること、最上パッド層をインジケータの周辺に射出成形または圧縮成形などの技術を介して超音波溶接、または鋳造して、コポリマー摩耗インジケータが適当な位置に鋳造された単一の網形状の最上パッド層を生産することを非限定的に含む、多数の手段によって最終アセンブリを達成することができる。
【実施例】
【００２９】
３つの試料を作製して、特性および性能に対する基礎ポリマーの効果および蛍光種濃度の効果を評価した。試料１ａおよび１ｂについて、Voranol（商標）220-110多官能性ポリオール５５．８ｇを、４，４’−メチレンジシクロヘキシルジイソシアネート（Ｈ１２ＭＤＩ）と混合し、８０℃に加熱し、４時間保持して基礎プレポリマーを作製した。試料２について、Adiprene（商標）L325ポリウレタンプレポリマーを入手したままで使用した。上の合成したおよび市販のプレポリマーに、ヒドロキシエチルメタクリレート３７ｇを加え、混合し、８０℃で１２時間保持した。これは、アクリレートで末端キャップされたポリウレタン試料を生産した。これらを蛍光性にするために、２−ナフチルアクリレートモノマー０．０１３７ｇ（１００ppm）を１ａおよび２に加え、そして、０．１３７ｇ（１０００ppm）をＭＴＬ５ＵＶ−Ｆ２に加えた。これらの配合物の各々に、０．１wt%のカンファーキノンＵＶ開始剤および０．２wt%のＮ−メチルジエタノールアミンを共開始剤として加えて溶解した。次いで、これらの混合物を別個に２つのガラスプレート間に注いで挟み込み、ハロゲンバルブを介して５分間ＵＶ光に曝露させた。
【００３０】
インジケータが使用されるパッド（VP5000）と比較した試料の機械的特性を表１に示す。試料１の特性は、伸び率以外は充填ハードパッドの特性に厳密に合致したことが見いだされた。これらの特性から、摩耗率は、同等なままのはずである。
【００３１】
【表１】
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【００３２】
未ドープの親ポリマーの透過スペクトルを図６に示す。試料１（蛍光モノマーなし）は、３００nmまで高い透過を実証する。試料２は、そうではなく、その配合物に組み込まれると限定された蛍光を示すはずであり、それは本発明におけるその使用を望ましくないものにする。
【００３３】
ドープされたポリマーの蛍光スペクトルを図７に示す。予想通り、ＵＶ光が材料を通って伝達できず、ポリマー構造に連結された２−ナフチルアクリレートを励起できないので、試料１ａは限定された蛍光を示す。２−ナフチルアクリレートドーピングが同じレベルである試料１ａは、２−ナフチルアクリレートの報告された発光波長である３４５nmで顕著なピークを示す。蛍光モノマー含量が一桁大きい試料１ｂは、蛍光モノマードーピングを増加させることによって蛍光を増加させることができることを示す。その一次蛍光強度は、ヒトの視覚の限度（３８０nm）よりも低いが、その広い発光スペクトルによってヒトが蛍光を紫色として観察できることに留意すべきである。
【００３４】
まとめると、本発明は、ツールを高価なハードウェアソリューションで改造する必要性を伴わない、研磨パッドの摩耗および寿命の組み合わせを提供する。加えて、角度がついた界面インターフェースの使用は、研磨パッドの摩耗率および溝寿命をモニタリングするためのガス計器と同様に機能することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【外国語明細書】
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