(57)【要約】  裏材（１１０）上に配置される構造化研磨層（１２０）を有する構造化研磨物品の形態で固定研磨パッド（１００）が提供される。構造化研磨層（１２０）には、ポリマー結合剤、結合剤中に分散している研磨粒子、及び結合剤中に分散しているポリエーテル型非イオン性界面活性剤が含まれる。研磨粒子は約２００ｎｍ未満の平均粒径を有し、界面活性剤は、構造化研磨層の全重量を基準として、０．７５〜２．２重量パーセントの量で結合剤中に存在する。提供される固定研磨パッドを使用する工作物の研磨方法も提供される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造化研磨物品であって：
第１及び第２の対向する主表面を有する裏材、及び
前記第１の主表面上に配置され、固定される構造化研磨層、を含み、前記構造化研磨層が、以下；
ポリマー結合剤；
前記結合剤中に分散している研磨粒子；及び
前記結合剤中に分散しているポリエーテル型非イオン性界面活性剤、を含み、
前記研磨粒子が約２００ｎｍ未満の平均粒径を有し、
前記ポリエーテル型非イオン性界面活性剤が架橋ポリマー結合剤と共有結合しておらず、
前記ポリエーテル型非イオン性界面活性剤が、構造化接着層の全重量を基準として、０．７５〜２．２重量％の量で存在する、構造化研磨物品。
【請求項２】
前記ポリエーテル型非イオン性界面活性剤が、前記構造化接着層の全重量を基準として、１．０重量％〜２．２重量％の量で存在する、請求項１に記載の構造化研磨物品。
【請求項３】
前記成形研磨複合材が精密に成形される、請求項１に記載の構造化研磨物品。
【請求項４】
前記架橋ポリマー結合剤がアクリルポリマーを含む、請求項１に記載の構造化研磨物品。
【請求項５】
前記界面活性剤がポリエチレンオキシドセグメントを含む、請求項１に記載の構造化研磨物品。
【請求項６】
前記界面活性剤がポリプロピレンオキシドセグメントを含む、請求項１に記載の構造化研磨物品。
【請求項７】
前記成形研磨複合材が非イオン性リン酸ポリエーテルエステルを更に含み、
前記非イオン性リン酸ポリエーテルエステルがポリエーテル型非イオン性界面活性剤よりも少量で存在する、請求項１に記載の構造化研磨物品。
【請求項８】
前記裏材がポリマーフィルムを含む、請求項１に記載の構造化研磨物品。
【請求項９】
前記ポリマーフィルムがエラストマーポリウレタンを含む、請求項８に記載の構造化研磨物品。
【請求項１０】
前記裏材がポリマー発泡体を含む、請求項１に記載の構造化研磨物品。
【請求項１１】
前記第２の主表面に直接結合する取り付け界面層を更に含む、請求項１に記載の構造化研磨物品。
【請求項１２】
前記取り付け界面層が、前記第２の主表面上に配置された感圧性接着剤を含む、請求項１１に記載の構造化研磨物品。
【請求項１３】
前記取り付け界面層がループ状生地を含む、請求項１１に記載の構造化研磨物品。
【請求項１４】
工作物の研磨方法であって、
水性流体の存在下で、構造化研磨物品の少なくとも一部分と工作物の表面とを摩擦接触させる工程、及び
前記工作物又は構造化研磨層のうちの少なくとも一方を他方に対して移動させて、前記工作物の表面の少なくとも一部分を研磨する工程、を含み、
前記構造化研磨物品が、
第１及び第２の対向する主表面を有する裏材、及び
前記第１の主表面上に配置され、固定される構造化研磨層を含み、前記構造化研磨層が、
ポリマー結合剤；
前記結合剤中に分散している研磨粒子；及び
前記結合剤中に分散しているポリエーテル型非イオン性界面活性剤、を含み、
前記研磨粒子が約２００ｎｍ未満の平均粒径を有し、
前記ポリエーテル型非イオン性界面活性剤が架橋ポリマー結合剤と共有結合しておらず、及び
前記ポリエーテル型非イオン性界面活性剤が、構造化接着層の全重量を基準として、０．７５〜２．２重量％の量で存在する、方法。
【請求項１５】
前記工作物がオキシドウエハである、請求項１４に記載の工作物の研磨方法。
【請求項１６】
前記工作物がシリコンを含む、請求項１４に記載の工作物の研磨方法。
【請求項１７】
前記水性流体には水道水が含まれる、請求項１４に記載の工作物の研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広く研磨物品、その製造方法、及びウエハの平坦化における使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
研磨物品は、しばしば半導体ウエハのポリシング、超小型電気機械（ＭＥＭＳ）デバイス製作、ハードデイスクドライブ用基材の仕上げ、光学繊維及びコネクタのポリシングなどの微細仕上げ用途で使用される。例えば、半導体ウエハは、集積回路の製造時に、典型的には金属層及び誘電体層の成膜、層のパターニング、及びエッチングを含む数々の加工工程に供される。各加工工程では、続く製作又は製造工程に備えウエハの露出面を改質又は改良する必要がある場合又は改質又は改良することが望ましい場合がある。表面改質プロセスは、成膜された導体（例えば、金属、半導体及び／又は誘電体材料）を改質するために使用されることが多い。表面改質プロセスは、典型的には、導体材料、誘電体材料又は組み合わせ構成体が露出されている領域を有するウエハ上に、平坦な外部露出面を作るため使用される。
【０００３】
構造化ウエハの露出面を改質又は改良する１つの方法としては、ウエハ表面を固定研磨物品で処理することが挙げられる使用時に、固定研磨物品は、典型的には、ウエハ上の材料の層を改質するのに適した動作で、多くの場合、作動液の存在下で半導体ウエハ表面と接触し、平坦で均一なウエハ表面をもたらす。ウエハ表面は、作動液を塗布することで化学的に改質でき、又はさもなければ作動液を塗布することで研磨物品の作用下でウエハの表面から材料が容易に除去されるようにすることもできる。
【０００４】
固定研磨物品は、一般的に、結合剤により結合され、裏材に固定された研磨粒子の研磨層を有する。ある種の固定研磨物品では、研磨層は、成形研磨複合材と呼ばれる、別個の隆起構造型（例えば、柱状、畝状、錐体状、又は切頭型錐体状）のエレメントから構成される。この種の固定研磨物品は、用語「非平坦固定研磨物品」又は「構造化研磨物品」（以下後者の用語を用いるものとする）により当該技術分野において幅広く知られている。この研磨物品には、米国特許出願第１２／５６０，７９７号（Ｗｏｏら）に開示されるように、架橋ポリマー結合剤中に研磨粒子及び少なくとも１種のポリエーテル型非イオン性界面活性剤を分散させて含有させることができる。
【０００５】
平坦化プロセス時の進行状況を評価する目的で、様々な検出法が一般的に実施されている。中でも光学的検出方法（例えば、レーザー干渉法）が最も広く用いられている。かかる技術では、レーザーは、典型的には、構造化研磨物品と接触している圧盤及びサブパッドのウィンドウを介して方向付けられる。構造化研磨物品の孔の部分又は透明（研磨層で覆われていない）の部分をビームに合わせて整列させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
化学機械平坦化（ＣＭＰ）プロセスでは、均一でないポリッシュト・ウエハが生じる恐れがある。非常に均一なウエハを提供し、かつ研磨速度が高速である固定研磨物品が必要とされている。非常に小さなノードを有する電子部品を製作するのに有用な固定研磨物品が必要とされている。例えば、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）及びフラッシュメモリ装置は３２ｎｍ、更には２８ｎｍのノードを有する場合がある。チャネル間を短絡させ得るという欠陥を生じさせずに、小さなノードを有する半導体ウエハを迅速に研磨することができる固定研磨物品が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
非常に小さな研磨粒子及び界面活性剤を構造化接着層中に含有させて使用することで、ウエハの均一性を優れたものにし、かつウエハの研磨速度を高速にすることができることが分かっている。１つの態様では、第１及び第２の対向する主表面を有する裏材、及び第１の主表面に配置され、固定される構造化研磨層を含む構造化研磨物品が提供され、この構造化研磨層は、ポリマー結合剤、結合剤中に分散している研磨粒子、及び結合剤中に分散しているポリエーテル型非イオン性界面活性剤を含み、研磨粒子の平均粒径は約２００ｎｍ未満であり、ポリエーテル型非イオン性界面活性剤は架橋ポリマー結合剤に共有結合せず、ポリエーテル型非イオン性界面活性剤は、構造化接着層の全重量を基準として、０．７５〜２．２重量パーセントの量で存在する。成形研磨複合材は、精密に成形され得る。結合剤には、アクリルポリマーが含まれ得る。界面活性剤には、ポリエチレンオキシド又はポリプロピレンオキシドセグメントが含まれ得る。裏材は、ポリウレタンエラストマーフィルム又はポリマー発泡体であり得る。
【０００８】
他の態様では、水性流体の存在下で、構造化研磨物品の少なくとも一部分と工作物の表面とを摩擦接触させる工程、及び工作物又は構造化研磨層のうちの少なくとも一方を他方に対して移動させて工作物の表面の少なくとも一部分を磨く工程、を含む工作物を研磨する方法が提供され、ここで、構造化研磨物品は、第１及び第２の対向する主表面を有する裏材、及び第１の主表面に配置され、固定される構造化研磨層を含み、構造化研磨層は、ポリマー結合剤、結合剤中に分散している研磨粒子、及び結合剤中に分散しているポリエーテル型非イオン性界面活性剤を含み、研磨粒子の平均粒径は約２００ｎｍ未満であり、ポリエーテル型非イオン性界面活性剤は架橋ポリマー結合剤に共有結合せず、ポリエーテル型非イオン性界面活性剤は、構造化接着層の全重量を基準として、０．７５〜２．２重量パーセントの量で存在する。水性流体には、水道水が含まれ得る。
【０００９】
本明細書で使用する場合、
用語「研磨粒子」とは、セリアの硬度以上の硬度を有する任意の粒子を指す。
用語「固定研磨パッド」及び「構造化研磨物品」は、互換的に用いられる。
用語「少なくとも半透明な」とは、半透明又は透明であることを意味する。
用語「カルボン酸（メタ）アクリレート」とは、カルボキシル（−ＣＯ２Ｈ）基又はカルボキシレート（−ＣＯ２−）基に共有結合している（メタ）アクリレート基を有する化合物を意味する。
用語「可視光」とは、４００ナノメートル〜７００ナノメートル（両端含む）の範囲の波長を有する光を指す。
用語「（メタ）アクリル」は、アクリル及び／又はメタクリルを含む。
用語「光透過率」とは、入射光が物体を透過する割合を意味する。
用語「ポリ（メタ）アクリレート」とは、少なくとも２つの（メタ）アクリレート基を有する化合物を意味する。
用語「透明な」とは、介在する物質が実質的に存在しないかのように物体又は画像が見えるよう、可視光を透過させることができることを意味する。
用語「酸化セリウム」及び「セリア」とは、Ｃｅ（ＩＶ）Ｏ２を指す。
【００１０】
上記の概要は、本発明の実施毎に開示される各実施形態を説明することを目的としたものではない。「図面の簡単な説明」及びこれに続く「発明を実施するための形態」において、実例となる実施形態をより詳しく例示する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本開示の一実施形態に従う代表的な構造化研磨物品の斜視図。
【図２】本開示従う、代表的な、ウエハ表面のコンディショニング方法の概略側面図。
【図３】提供される物品及び方法を用いるウエハ断面の直径の関数としてのオキシドの除去速度のグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下の説明において、本明細書の説明の一部を構成しいくつかの特定の実施形態が例として示される添付の一連の図面を参照する。本発明の範囲又は趣旨から逸脱することのない、その他の実施形態が考えられ、実施され得ることは理解すべきである。したがって、以下の詳細な説明は、限定的な意味で解釈されるべきではない。
【００１３】
他に指示がない限り、本明細書及び特許請求の範囲で使用される特徴の大きさ、量、及び物理特性を表わす数字は全ての例において用語「約」によって修飾されているものとして理解されるべきである。したがって、別途記載のない限り、前述の明細書及び添付の特許請求の範囲で示される数値パラメータは、当業者が本明細書で開示される教示内容を用いて得ようとする所望の特性に応じて変化し得る近似値である。端点を用いての数値範囲の引用は、その範囲内（例えば、１〜５は、１、１．５、２、２．７５、３、３．８０、４、及び５を含む）の全ての数及びその範囲内の任意の範囲を含む。
【００１４】
図１を参照すると、構造化研磨物品１００は、少なくとも半透明なフィルム裏材１１０を備える。研磨層１２０は、少なくとも半透明なフィルム裏材１１０上に配置されており、複数の成形研磨複合材１３０を含む。成形研磨複合材１３０は、結合剤（図示せず）中に分散している研磨粒子（図示せず）を含有する。研磨粒子は、一次粒径の平均が１００ナノメートル未満のセリア粒子から本質的になる。結合剤は、ポリエーテル酸と、カルボン酸（メタ）アクリレート及びポリ（メタ）アクリレートを含む成分の反応生成物とを含み、研磨粒子は、研磨層の全重量を基準として少なくとも７０重量％の量で存在する。
【００１５】
半透明なフィルム裏材は、可撓性、剛性、又はその間の性質であってもよい。可撓性裏材及びより剛性な裏材の双方を含む様々な裏材材料が、この目的のために好適である。有用な半透明なフィルム裏材としては、ポリマーフィルム、それを処理したもの、及びこれらの組み合わせから選択される裏材フィルムが挙げられる。代表的な半透明な裏材フィルムとしては、ポリエステル（例えば、ポリエチレンテレフタレート又はポリカプロラクトン）、コポリエステル、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリエチレン、セルロース性ポリマー、並びにこれらのブレンド及び組み合わせから作成されるフィルムが挙げられる。一部の実施形態では、裏材としては、ウレタンエラストマー又は発泡体が挙げられる。
【００１６】
半透明なフィルム裏材の厚さは、典型的には、約２０〜約１０００マイクロメートル、より典型的には、約５０マイクロメートル〜約５００マイクロメートル、より典型的には、約６０マイクロメートル〜約２００マイクロメートルの範囲である。裏材の少なくとも１つの表面は、研磨層でコーティングされてもよい。一般的に、裏材は、実質的に均一な厚さである。裏材の厚さが十分に均一でない場合、ウエハ平坦化中に、ウエハポリシング均一性のばらつきがより大きくなる場合がある。
【００１７】
研磨層には、複数の成形研磨複合材が含まれる。本明細書で使用するとき、用語「成形研磨複合材」とは、結合剤に分散している研磨粒子を含む複数の成形体を指し、この成形体は、集合的に、非平坦な三次元研磨層を形成する。一部の実施形態では、成形研磨複合材は「精密に成形されている」。用語「精密に成形された研磨複合材」とは、成形された形状が、それを作成するために用いられる成形型キャビティを実質的に反転させた形状である、研磨複合材を指す。典型的には、精密に成形された研磨複合材は、構造化研磨物品が用いられる前に、研磨複合材の露出面から突出している研磨粒子を実質的に含まない。
【００１８】
提供される構造化研磨物品は、研磨層において成形研磨粒子を高重量で含有し得る。例えば、成形研磨複合材は、研磨層の少なくとも７０重量％、少なくとも７５重量％、８０重量％、更には９０重量％を占め、又はそれ以上を占めてもよい。典型的には、成形研磨複合材中の研磨粒子の割合（重量％）が上がると、切削量が増加する。
【００１９】
研磨粒子には、体積を基準として、２５０ナノメートル未満、１５０ナノメートル未満、１００ナノメートル未満、更には５０ナノメートル未満の平均粒径を有するセリア（すなわち、酸化セリウム）粒子が含まれ得る。研磨粒子は、実質的にセリア粒子から構成させることができる。本文中で使用される語句「実質的になる」は、シリコン含有ウエハのウエハ平坦化において使用する場合、構造化研磨物品の研磨特性に著しく影響を及ぼす量の他の（すなわち、非セリア）研磨粒子が除外されることを意図する。セリア粒子は、より小さな一次セリア粒子の粒塊及び／又は粒子団を含んでもよいことが認められる。例えば、セリア粒子（一次粒子、粒塊、粒子団、又はこれらの組み合わせのいずれとして存在していようと）は、体積基準で、１、５、１０、２０、３０、又は４０ナノメートルから５０、６０、７０、８０、９０、９５ナノメートル、又はそれ以上の範囲の平均粒径を有してもよい。
【００２０】
セリア粒子は、例えば、粉末、分散液、又はゾルの形態で供給される場合があり、典型的には、分散液又はゾルとして供給される。２５０ナノメートル未満の平均粒径を有するセリアゾルを得るための方法及び供給源は、当該技術分野において周知である。本開示で用いるのに好適なセリア分散液及びゾルとしては、例えば、Ｅｖｏｎｉｋ  Ｄｅｇｕｓｓａ  Ｃｏｒｐ．（Ｐａｒｓｉｐｐａｎｙ，ＮＪ）、Ｒｈｏｄｉａ，Ｉｎｃ．（Ｃｒａｎｂｅｒｒｙ，ＮＪ）、Ｆｅｒｒｏ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅ，ＯＨ）、及びＵｍｉｃｏｒｅ  ＳＡ（Ｂｒｕｓｓｅｌｓ，Ｂｅｌｇｉｕｍ）などの供給元から市販されているセリアゾル及び分散液が挙げられる。
【００２１】
研磨粒子は、ポリマー結合剤中に均一に又は不均一に分散され得る。用語「分散している」は、研磨粒子がポリマー結合剤全体にわたって分布していることを指す。結合剤中にセリア粒子を実質的に均一に分散させると、典型的には、構造化研磨物品の性能が向上する。したがって、カルボン酸（メタ）アクリレートでセリア粒子を処理して、分散を促進及び／又は粒塊化を抑制し、その後の結合剤への結合を強化することが、典型的には有用である。代表的なカルボン酸（メタ）アクリレートとしては、（メタ）アクリル酸、マレイン酸のモノアルキルエステル、フマル酸、フマル酸のモノアルキルエステル、マレイン酸、イタコン酸、イソクロトン酸、クロトン酸、シトラコン酸、及びβ−カルボキシエチル（メタ）アクリレートが挙げられる。
【００２２】
セリア粒子をカルボン酸（メタ）アクリレートで処理する１つの代表的な方法では、セリア粒子の水性媒体（例えば、水）中分散液（例えば、ゾル）を、ポリエーテル酸及びカルボン酸（メタ）アクリレート（それぞれ表面を処理してセリア粒子を安定化させるのに十分な量）、並びに水より高い沸点を有する水混和性有機溶媒と組み合わせる。典型的には、ポリエーテル酸とカルボン酸（メタ）アクリレートとの比率は、約３：５〜５：３の範囲であるが、他の比率を用いてもよい。有用な溶媒の例としては、１−メトキシ−２−プロパノール、ジメチルホルムアミド、及びジグリムが挙げられる。これらを組み合わせ、減圧下で蒸発させ、水を実質的に除去することでセリア分散液が得られ、この分散液中では、セリア粒子はカルボン酸（メタ）アクリレート分子と会合することにより、粒塊化に対して安定である。得られたセリア分散液は、典型的には、ポリ（メタ）アクリレート及び任意のモノ（メタ）アクリレートモノマー、並びに結合剤前駆体中に含有させ得る任意の更なるカルボン酸（メタ）アクリレートと容易に組み合わせることができる。
【００２３】
カルボン酸（メタ）アクリレートは、典型的には、結合剤へのセリア粒子の接着を促進する機能を有するが、ポリエーテル酸は、主に、結合剤（又はその前駆体成分）及び／又は溶媒中のセリア粒子の分散安定性を増加させるために含まれる。本明細書で使用するとき、用語「ポリエーテル酸」は、酸性基又はその塩に共有結合しているポリエーテルセグメントを有する化合物を指す。代表的なポリエーテルセグメントとしては、ポリエチレングリコールセグメント、ポリエチレングリコールセグメント、及び混合ポリ（エチレングリコール／プロピレングリコール）セグメントが挙げられる。代表的な酸性基としては、−ＣＯ２Ｈ、−ＰＯ２Ｈ、−ＰＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｈ、及びこれらの塩が挙げられる。特定の実施形態では、ポリエーテル酸は、最大で１２個までの炭素原子を有し、以下の式により表される。
【００２４】
Ｒ１−（Ｒ２−Ｏ）ｎ−Ｘ−Ａ
式中、Ｒ１はＨ、１〜６個の炭素原子を有するアルキル基（例えば、メチル、エチル、又はプロピル）、又は１〜６個の炭素原子を有するアルコキシ基（例えば、メトキシ、エトキシ、又はプロポキシ）を表し、各Ｒ２は、独立して、１〜６個の炭素原子を有する二価アルキレン基（例えば、エチレン、プロピレン、又はブチレン）を表し、ｎは、正の整数（例えば、１、２、又は３）を表わし、Ｘは、二価有機連結基又は共有結合を表し、Ａは、酸性基（例えば、上記の記載）を表す。かかるポリエーテル酸の代表例としては、２’−（２”−メトキシエトキシ）コハク酸エチル（モノエステル）、メトキシエトキシエトキシ酢酸、及びメトキシエトキシ酢酸が挙げられる。結合剤は、カルボン酸（メタ）アクリレート及びポリ（メタ）アクリレートを含む要素の反応生成物を更に含み得る。上述のように、カルボン酸（メタ）アクリレートの少なくとも一部は、典型的には、研磨粒子と組み合わせられ、次いで得られた分散液が残りの結合剤成分と組み合わられるが、これは必須ではない。
【００２５】
ポリエーテル型非イオン性界面活性剤は、結合剤中に分散している。典型的には、界面活性剤と結合剤との間には共有結合は存在しない。結合剤は、更に記載されるように、界面活性剤を含有させ、その放出を調節するのを補助するために架橋することができる。成形研磨複合材中に存在するポリエーテル型非イオン性界面活性剤の量は、成形研磨複合材の全重量を基準として、０．７５〜２．２重量％、１．０〜２．２重量％、１．３〜２．２重量％であって、典型的には１．５〜２．０重量％の範囲であり得る。本明細書中で使用するとき、用語「ポリエーテル型非イオン性界面活性剤」とは、典型的には界面活性剤の主鎖の少なくとも一部分を形成する（しかしながらこの特性は必須ではない）ポリエーテルセグメントを有する、１種以上の非イオン性（すなわち、持続性の荷電を有さない）界面活性剤を指す。一般的な界面活性剤の場合と同様、ポリエーテル型非イオン性界面活性剤は、架橋ポリマー型結合剤に対し共有結合すべきではない。水性流体への溶解を容易にするためには、ポリエーテル型非イオン性界面活性剤は、典型的に、１モル当たり３００〜１２００グラムの範囲の分子量を有することになるが、より高い分子量及びより低い分子量のポリエーテル型非イオン性界面活性剤を用いてもよい。
【００２６】
ポリエーテル型非イオン性界面活性剤の例としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキル−フェニルエーテル、ポリオキシエチレンアシルエステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールラウレート、ポリエチレングリコールステアレート、ポリエチレングリコールジステアレート、ポリエチレングリコールオレエート、オキシエチレン−オキシプロピレンブロックコポリマー、ポリオキシエチレンソルビタンラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンオレエート、及びポリオキシエチレンラウリルアミドが挙げられる。
【００２７】
また、有用なポリエーテル型非イオン性界面活性剤としては、例えば、高級脂肪族アルコールと約３当量〜約１００当量のエチレンオキシドとの縮合産物（例えば、Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．から商品名ＴＥＲＧＩＴＯＬ  １５−Ｓとして販売されているもの、例えば、ＴＥＲＧＩＴＯＬ  １５−Ｓ−２０；及びＩＣＩ  Ａｍｅｒｉｃａｓ（Ｂｒｉｄｇｅｗａｔｅｒ，ＮＪ）から商品名ＢＲＩＪとして販売されているもの、例えば、ＢＲＩＪ  ５８、ＢＲＩＪ  ７６、及びＢＲＩＪ  ９７）も挙げられる。界面活性剤ＢＲＩＪ  ９７は、ポリオキシエチレン（１０）オレイルエーテルであり、界面活性剤ＢＲＩＪ  ５８は、ポリオキシエチレン（２０）セチルエーテルであり、界面活性剤ＢＲＩＪ  ７６は、ポリオキシエチレン（１０）ステアリルエーテルである。
【００２８】
また、有用なポリエーテル型非イオン性界面活性剤としては、例えば、アルキルフェノールと約３当量〜約１００当量のエチレンオキシドとのポリエチレンオキシド縮合産物（例えば、Ｒｈｏｄｉａ（Ｃｒａｎｂｕｒｙ，ＮＪ）から商品名ＩＧＥＰＡＬ  ＣＯ及びＩＧＥＰＡＬ  ＣＡとして販売されているもの）も挙げられる。ＩＧＥＰＡＬ  ＣＯ界面活性剤は、ノニルフェノキシポリ（エチレンオキシ）エタノールを含む。ＩＧＥＰＡＬ  ＣＡ界面活性剤は、オクチルフェノキシポリ（エチレンオキシ）エタノールを含む。また、有用なポリエーテル型非イオン性界面活性剤としては、例えば、エチレンオキシドとプロピレンオキシド又はブチレンオキシドとのブロックコポリマー（例えば、ＢＡＳＦ  Ｃｏｒｐ（Ｍｏｕｎｔ  Ｏｌｉｖｅ，ＮＪ）から商品名ＰＬＵＲＯＮＩＣ（例えば、ＰＬＵＲＯＮＩＣ  Ｌ１０）及びＴＥＴＲＯＮＩＣとして販売されているもの）が挙げられる。ＰＬＵＲＯＮＩＣ界面活性剤は、プロピレンオキシドポリマー、エチレンオキシドポリマー、及びエチレンオキシド−プロピレンオキシドブロックコポリマーを含んでもよい。ＴＥＴＲＯＮＩＣ界面活性剤は、エチレンオキシド−プロピレンオキシドブロックコポリマーを含む。
【００２９】
一部の実施形態では、ポリエーテル型非イオン性界面活性剤としては、例えば、１分子当たり２０個のエチレンオキシド単位（例えば、ＴＷＥＥＮ  ６０として販売）又は１分子当たり２０個のエチレンオキシド単位（例えば、ＴＷＥＥＮ  ８０として販売）などの様々なエトキシル化度を有し得るポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル（例えば、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート）、及びポリオキシエチレンステアレート（例えば、Ｕｎｉｑｅｍａ（Ｎｅｗ  Ｃａｓｔｌｅ，ＤＥ）によって商品名ＴＷＥＥＮ及びＭＹＲＪとして販売されているもの）も挙げられる。界面活性剤ＴＷＥＥＮは、ポリ（エチレンオキシド）Ｃ１２〜Ｃ１８ソルビタンモノエステルを含む。界面活性剤ＭＹＲＪは、ポリ（エチレンオキシド）ステアレートを含む。
【００３０】
一部の実施形態では、ポリエーテル型非イオン性界面活性剤は、成形研磨複合材中、又は研磨時の水性流体中に存在する唯一の界面活性剤である。場合によっては、Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．からＴＲＩＴＯＮ  Ｈ５５として入手可能なアニオン性リン酸ポリエーテルエステルなどのアニオン性界面活性剤をより少量添加することが望ましい場合もある。
【００３１】
研磨層は、結合剤中に分散している研磨粒子を含む。好適な結合剤前駆体は、典型的には、周囲条件又は周囲条件に近い条件で、非硬化状態又は非架橋状態であり、流動可能である。次に、結合剤前駆体は、典型的には、少なくとも部分的に結合剤前駆体を硬化又は架橋（すなわち、フリーラジカル重合）させる条件（典型的には、エネルギー源）に曝露されて、分散した研磨粒子を保持することができる結合剤に転化される。代表的なエネルギー源としては、電子線、紫外線、可視光線、赤外線、ガンマ線、熱、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【００３２】
有用なポリ（メタ）アクリレートとしては、少なくとも２つの（メタ）アクリレート基を有するモノマー及び／又はオリゴマーが挙げられ、例えば、トリ（メタ）アクリレート及びテトラ（メタクリレート）である。代表的なポリ（メタクリレート）には、次のものが挙げられる：ジ（メタ）アクリレート、例えば１，３−ブチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールモノ（メタ）アクリレートモノ（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、アルコキシル化脂肪族ジ（メタ）アクリレート、アルコキシル化シクロヘキサンジメタノールジ（メタ）アクリレート、アルコキシル化ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、アルコキシル化ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、カプロラクトン修飾ネオペンチルグリコールヒドロキシピバル酸ジ（メタ）アクリレート、カプロラクトン修飾ネオペンチルグリコールヒドロキシピバル酸ジ（メタ）アクリレート、シクロヘキサンジメタノールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、エトキシル化（１０）ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、エトキシル化（３）ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、エトキシル化（３０）ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、エトキシル化（４）ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、ヒドロキシピバルアルデヒド修飾トリメチロールプロパンジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール（２００）ジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール（４００）ジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール（６００）ジ（メタ）アクリレート、プロポキシル化ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート；トリ（メタ）（メタ）アクリレート、例えばグリセロールトリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エトキシル化トリ（メタ）アクリレート（例えばエトキシル化（３）トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エトキシル化（６）トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エトキシル化（９）トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エトキシル化（２０）トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート）、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、プロポキシル化トリ（メタ）アクリレート（例えばプロポキシル化（３）グリセリルトリ（メタ）アクリレート、プロポキシル化（５．５）グリセリルトリ（メタ）アクリレート、プロポキシル化（３）トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、プロポキシル化（６）トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート）、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリ（メタ）アクリレート；及び高官能性（メタ）アクリル含有化合物、例えばジトリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、エトキシル化（４）ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、カプロラクトン修飾ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート；オリゴマー（メタ）アクリル化合物、例えばポリエステル（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート；並びにこれらの組み合わせ。かかる化合物は、例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏ．（Ｅｘｔｏｎ，ＰＡ）；ＵＣＢ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｓｍｙｒｎａ，ＧＡ）；及びＡｌｄｒｉｃｈ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）などの販売業者から広く入手可能である。
【００３３】
結合剤前駆体は、有効な量、例えば、０．１、１、若しくは３重量％から、最高５、７、若しくは更には１０重量％、又はそれ以上の少なくとも１つの光開始剤を含んでもよい。有用な光開始剤としては、（メタ）アクリレートをフリーラジカルにより光硬化させるのに有用であることが既知であるものが挙げられる。代表的な光開始剤としては、ベンゾイン及びその誘導体、例えば、アルファ−メチルベンゾイン；アルファ−フェニルベンゾイン；アルファ−アリルベンゾイン；アルファ−ベンジルベンゾイン；ベンゾインエーテル、例えば、ベンジルジメチルケタール（Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ，ＮＹからＩＲＧＡＣＵＲＥ  ６５１として入手可能）、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインｎ−ブチルエーテル；アセトフェノン及びその誘導体、例えば、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−１−プロパノン（Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  ＣｈｅｍｉｃａｌｓからＤＡＲＯＣＵＲ  １１７３として入手可能）及び１−ヒドロキシシクロへキシルフェニルケトン（Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  ＣｈｅｍｉｃａｌｓからＩＲＧＡＣＵＲＥ  １８４として入手可能）；２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−（４−モルホリニル）−１−プロパノン（Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  ＣｈｅｍｉｃａｌｓからＩＲＧＡＣＵＲＥ  ９０７として入手可能）；２−ベンジル−２−（ジメチルアミノ）−１−［４−（４−モルホリニル）フェニル］−１−ブタノン（Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  ＣｈｅｍｉｃａｌｓからＩＲＧＡＣＵＲＥ  ３６９として入手可能）；並びに（フェニルビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシド（Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，ＮＹからＩＲＧＡＣＵＲＥ  ８１９として入手可能）が挙げられる。他の有用な光開始剤としては、モノ−及びビス−アシルホスフィン（例えば、Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  ＣｈｅｍｉｃａｌｓからＩＲＧＡＣＵＲＥ  １７００、ＩＲＧＡＣＵＲＥ  １８００、ＩＲＧＡＣＵＲＥ  １８５０、及びＤＡＲＯＣＵＲ  ４２６５として入手可能）が挙げられる。
【００３４】
結合剤前駆体は、有効な量、例えば、０．１、１、若しくは３重量％から、最高５、７、若しくは更には１０重量％、又はそれ以上の少なくとも１つの熱反応開始剤を含んでもよい。代表的な熱フリーラジカル反応開始剤としては、アゾ化合物、例えば、２，２−アゾ−ビスイソブチロニトリル、ジメチル２，２’−アゾビス（イソブチラート）、アゾビス（ジフェニルメタン）、４，４’−アゾビス−（４−シアノペンタン酸）、（２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル（Ｅ．Ｉ．ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏ．（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）からＶＡＺＯ  ５２として入手可能）；過酸化物、例えば、過酸化ベンゾイル、過酸化クミル、過酸化ｔ−ブチル、過酸化シクロヘキサノン、過酸化グルタル酸、及び過酸化ジラウロイル；過酸化水素；ヒドロペルオキシド、例えば、ｔ−ブチルヒドロペルオキシド及びクメンヒドロペルオキシド；過酸、例えば、過酢酸、及び過安息香酸；過硫酸カリウム；並びに過酸エステル、例えば、過炭酸ジイソプロピルが挙げられる。
【００３５】
一部の実施形態では、例えば、得られる結合剤の粘度を低下させるため及び／又は架橋密度を低下させるために、結合剤前駆体中に１つ以上のモノエチレン性不飽和フリーラジカル重合性化合物を含むことが望ましい場合もある。代表的なモノエチレン性不飽和フリーラジカル重合性化合物としては、ヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、イソノニル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレート、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｎ−オクチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、シクロへキシル（メタ）アクリレート、又はオクタデシル（メタ）アクリレートを含むモノ（メタ）アクリレート；Ｎ−ビニル化合物、例えば、Ｎ−ビニルホルムアミド、Ｎ−ビニルピロリジノン、又はＮ−ビニルカプロラクタム；及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【００３６】
一部の実施形態では、研磨層は１つの添加剤を含んでもよい。添加剤は、酸化防止剤、着色剤、熱及び光安定剤、又は充填剤（研磨性能に実質的に影響を与えない充填剤）のうちの１つ以上を含むことができる。したがって、結合剤は、典型的には、研磨粒子、界面活性剤、及び添加剤を含む結合剤前駆体から調製され、その中に研磨粒子が分散している（例えば、スラリーとして）。
【００３７】
成形研磨複合材を含む提供される構造化研磨物品は、当該技術分野において既知の一般的な方法から作成することができる。例えば、１つの具体化された方法では、スラリー形態の結合剤前駆体及び研磨粒子を、所望の成形研磨複合材の寸法を有する生産工具の相補的なキャビティに入れることができる。次に、半透明なフィルム裏材を生産工具に接触させ、少なくとも生産工具から成形研磨複合材を取り外すのに十分な程度にスラリー前駆体及び結合剤前駆体を硬化させることができる。あるいは、生産工具、少なくとも半透明なフィルム裏材、及びスラリーを、同時にニップを通して供給することができる。所望により、更なる硬化（例えば、熱後硬化）をこの段階で実施して、硬化の程度を更に進行させ、結合剤の特性を改善することができる。成形研磨複合材を形成する方法に関する更なる詳細は、例えば、米国特許第５，１５２，９１７号（Ｐｉｅｐｅｒら）に見出すことができる。
【００３８】
個々の成形研磨複合材は、種々の幾何学的固体又は不規則な形状のいずれの形態であることができる。典型的には、成形研磨複合材は、精密に成形されている（上記定義の通り）。典型的には、成形研磨複合材は、成形研磨複合材の基部、例えば、成形研磨複合材の一部が、少なくとも半透明なフィルム裏材に接触し、かつ固定されるように形成される。成形研磨複合材の近位部は、典型的には、基部又は裏材の遠位の成形研磨複合材の部分と同じ又はより大きな表面積を有する。精密に成形された研磨複合材は、立方体、円筒、角柱（例えば、六角柱）、長方形角錘、切頭角錘、円錘、半球形、切頭円錘、十字状、又は遠位端を有する柱様横断面などの多くの幾何学的固体の中から選択されてもよい。角錐複合材料は、４つ、５つ、又は６つの側面を有してもよい。成形研磨複合材はまた、様々な形状の混合でもよい。成形研磨複合材は、１列に並んで、同心円に、らせん状に、若しくは格子型に配置されてもよく、又はランダムに定置されてもよい。
【００３９】
成形研磨複合材を形成する側部は、裏材に対して垂直であっても、裏材に対して傾斜していても、遠位端に向かって幅が漸減するよう先細になっていてもよい。しかし、側部が先細になっている場合、成形型又は生産工具のキャビティから成形研磨複合材をより容易に取り外すことができる。実質的に垂直な角度であると、複合材が摩耗しても一貫して公称接触面積が得られることから、実質的に垂直な角度が好ましい。
【００４０】
各成形研磨複合材の高さは、典型的には実質的に同じであるが、単一の構造化研磨物品において高さの変動する複合材を有することも想定される。裏材又は複合材間のランドに関する複合材の高さは、一般に約２，０００マイクロメートル未満、例えば、約１０マイクロメートル〜約２５０マイクロメートルの範囲であってもよい。個々の成形研磨複合材の基部寸法は、約５，０００マイクロメートル以下、典型的には、約１，０００マイクロメートル以下、より典型的には、５００マイクロメートル未満であってもよい。個々の成形研磨複合材の基部寸法は、典型的には、約５０マイクロメートル超、より典型的には、約１００マイクロメートル超である。成形研磨複合材の基部は、互いに接していてもよいし、又はいくらかの特定の距離だけ互いから離れていてもよい。
【００４１】
隣接する成形複合材は、共通の成形研磨複合材ランド又は橋状構造を共有してもよく、それらは接触し、複合材の向かい合う側壁間に延在する。典型的には、ランド構造は、各隣接した複合材の垂直高さ寸法の約３３％以下の高さを有する。成形研磨複合材ランドは、成形研磨複合材を形成するために用いられるのと同じスラリーから形成されてもよい。複合材の中心間に引かれた真っ直ぐな想像線上に位置し得る複合材を介在するものが存在していないという意味で、複合材は「隣接」している。成形研磨複合材の少なくとも一部が、複合材の隆起部分間に凹部領域をもたらすように互いから分離されていてもよい。
【００４２】
成形研磨複合材の直線間隔は、直線１ｃｍ当たり約１個の成形研磨複合材が存在するものから直線１ｃｍ当たり約２００個の成形研磨複合材が存在するものまでの範囲であってよい。直線間隔は、一箇所で複合材の濃度が他の箇所での濃度より大きくなるように変更させてもよい。例えば、濃度は、研磨物品の中心で最大になり得る。複合材の面密度は、一部の実施形態では、１平方センチメートル当たり約１〜約４０，０００個の複合材の範囲であってもよい。裏材の１つ以上の領域が露出していてもよく、すなわち、その領域は少なくとも半透明なフィルム裏材に接触している研磨コーティングを有さない。
【００４３】
成形研磨複合材は、典型的には、所定のパターンで裏材上に並べられ、又は裏材上の所定の位置に並べられている。例えば、裏材とその中にキャビティを有する生産工具との間にスラリーを供給することにより作製される研磨物品では、複合材料の所定のパターンは、生産工具のキャビティのパターンに対応する。したがって、パターンは、物品から物品に再現可能であり得る。１つの実施形態では、成形研磨複合材は、ある配列又は配置を形成してもよく、この配列又は配置は、複合材が、整列した横列及び縦列又は交互に片寄っている横列及び縦列などの規則的な配列であることを意味する場合がある。必要に応じて、成形研磨複合材の第１列が、成形研磨複合材の第２列の前に直接整列されてもよい。典型的には、成形研磨複合材の第１列が、成形研磨複合材の第２列から片寄っていてもよい。
【００４４】
別の実施形態では、成形研磨複合材が「ランダム」な配列又はパターンに並べられてもよい。これは、複合材料が、前述のような横及び縦列の規則的な配列ではないことを意味し得る。例えば、成形研磨複合材は、米国特許第５，６７２，０９７号及び同第５，６８１，２１７号（いずれもＨｏｏｐｍａｎら）に開示されるような方法によって並べられ得る。しかし、研磨物品上の複合材の位置が予め定められ、研磨物品を作成するために使用される生産工具内のキャビティの位置に対応し得るという点で、この「ランダム」な配列は所定のパターンでもあり得ることが理解される。
【００４５】
代表的な生産工具としては、ロール、エンドレスベルト、及びウェブが挙げられ、例えば、金属（例えば、ロールの場合）又はポリマーフィルム（例えば、エンドレスベルト及びウェブの場合）などの好適な材料で作成され得る。
【００４６】
提供される構造化研磨物品は、一般的に、例えば研磨ディスクの形態において、丸い形状であり得る。研磨ディスクの外縁部は、典型的には、平滑であり、又は波打っていてもよい。構造化研磨物品は、楕円形又は三角形、正方形、長方形などなどの任意の多角形形状の形態であってもよい。あるいは、研磨物品は、ベルトの形態であってもよい。研磨物品は、研磨技術分野で一般的に研磨テープロールと呼ばれるロールの形態でもたらされてもよい。広くは、研磨テープロールは、ウエハ平坦化プロセス時に割送りされ又は連続的に移動されてもよい。研磨物品には、穿孔して研磨コーティング及び／又は裏材を貫く開口部を作製し、使用前、使用中、及び／又は使用後に作動液を通過させることができるが、有利な実施形態では、構造化研磨物品は、かかる穿孔を実質的に又は更には全く有しない。
【００４７】
精密に成形された研磨複合材は、研磨層の露出面に凸部又は凹部の少なくとも一方が形成されるものであれば任意の三次元形状を有してよい。有用な形状としては、例えば、立方体、角柱、角錘（例えば、四角錘又は六角錘）、切頭角錐、円錘、円錐台形が挙げられる。異なる形状及び／又は大きさの研磨複合材の組み合わせを使用してもよい。構造化研磨材の研磨層は、連続的なものであっても不連続的なものであってもよい。精密に成形された研磨複合材を有する構造化研磨物品及びその製造方法に関する更なる詳細は、例えば、米国特許第５，４３５，８１６号（Ｓｐｕｒｇｅｏｎら）、同第５，４５４，８４４号（Ｈｉｂｂａｒｄら）、同第５，８５１，２４７号（Ｓｔｏｅｔｚｅｌら）、及び同第６，１３９，５９４号（Ｋｉｎｃａｉｄら）に見出され得る。
【００４８】
典型的には、成形研磨複合材は、所定のパターン又は配列に従って裏材の上に配置されるが、これは必須ではない。成形研磨複合材は、研磨層の表面をポリシングすることで工作物の一部が窪むように配置されてもよい。
【００４９】
構造化研磨物品の半透明なフィルム裏材は、典型的には、使用時にサブパッドに接触させることができる。場合によっては、構造化研磨物品は、サブパッドに固定することができる。研磨層は、少なくとも半透明なフィルム裏材の前表面に適用されてもよく、接着剤、例えば感圧性接着剤（又は機械的締結装置）を、少なくとも半透明なフィルム裏材の対向する表面に適用することができる。好適なサブパッドは、例えば、米国特許第５，６９２，９５０号及び同第６，００７，４０７号（双方共にＲｕｔｈｅｒｆｏｒｄら）に開示されている。光学的検出方法を用いる場合、サブパッド、及びそれを載せる任意の圧盤には、少なくとも１つの適切な大きさのウィンドウ（例えば、開口部又は透明な挿入物）を備えさせ、光源（例えば、レーザー）から圧盤及びサブパッドを通る連続的な光路が得られるようにすべきである。
【００５０】
提供される構造化研磨物品は、例えば、レーザー干渉法などの光学的検出方法に用いるのに好適である十分な光透過率を有するように、製作することができる。例えば、構造化研磨物品は、任意の波長範囲、例えば、レーザーの出力波長に相当する範囲にわたって、少なくとも１．５、２．０、２．５、３．０、３．５、４．０、４．５、更には５．０パーセント、又はそれ以上の光透過率を有してもよい。代表的なレーザー波長としては、６９４ｎｍ（ルビー）、６７６．４ｎｍ（Ｋｒ−イオン）、６４７．１ｎｍ（Ｋｒ−イオン）、６３５〜６６０ｎｍ（ＩｎＧａＡｌＰ半導体）、６３３ｎｍ（ＨｅＮｅ）、６２８ｎｍ（ルビー）、６１２ｎｍ（ＨｅＮｅ）、５７８（Ｃｕ蒸気）、５６８．２ｎｍ（Ｋｒ−イオン）、５４３ｎｍ（ＨｅＮｅ）、５３２ｎｍ（ＤＰＳＳ半導体）、５３０．９ｎｍ（Ｋｒ−イオン）、５１４．５ｎｍ（Ａｒ−イオン）、５１１ｎｍ（Ｃｕ蒸気）、５０１．７ｎｍ（Ａｒ）、４９６．５ｎｍ（Ａｒ）、４８８．０ｎｍ（Ａｒ）、４７６．５ｎｍ（Ａｒ）、４５７．９ｎｍ（Ａｒ）、４４２ｎｍ（ＨｅＣｄ）、又は４２８ｎｍ（Ｎ２＋）が挙げられる。
【００５１】
提供される構造化研磨物品は、シリコンを含有するウエハ（例えば、シリコンウエハ、ガラスウエハなど）、又は他の金属を含有するウエハ、及びその外表面上にオキシド層を有するウエハなどの工作物を研磨及び／又はポリシングするために用いることができる。例えば、構造化研磨物品は、ウエハ上及び／又はウエハ自体に蒸着した誘電体材料を研磨及び／又はポリシングするのに有用なものであってもよい。更には、提供される研磨物品は、サファイヤ又は他の鉱物などの他の物質を研磨又はポリシングするのに有用であり得る。ウエハポリシング速度及び特性に影響を及ぼす変数としては、例えば、ウエハ表面と研磨物品との間の適切な接触圧の選択、作動液の種類、ウエハ表面と研磨物品との間の相対速度及び相対運動、並びに作動液の流速が挙げられる。これらの変数は独立しており、典型的には、処理される個々のウエハ表面に基づき選択される。
【００５２】
本開示に従う構造化研磨物品は、ウエハ平坦化プロセス前に、及び／又はウエハ平坦化プロセス時に断続的に、パッドコンディショナー（例えば、金属マトリクス中に保持されているダイヤモンド粗粒を含む）を用いて表面を研磨することにより、コンディショニングすることができる。１つの有用なコンディショナーは、ＣＭＰパッドコンディショナー（典型的には、剛性裏材板に実装される）、型番ＣＭＰ−２００００ＴＳ（Ｍｏｒｇａｎ  Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｃｅｒａｍｉｃｓ（Ｈａｙｗａｒｄ，ＣＡ）から入手可能）である。
【００５３】
一般に、１枚の半導体ウエハに対して多数のプロセス工程が存在し得るため、半導体製造産業では、材料除去速度が比較的高速であるプロセスが期待される。特定の研磨物品で得られる材料除去速度は、典型的には、機械の条件及び加工されるウエハ表面の種類により変化する。しかしながた、典型的には、伝導体又は誘電体材料の除去速度が高速であることが望ましいものの、伝導体又は誘電体材料除去速度は、所望の表面仕上げ及び／又はウエハ表面のトポグラフィーを損なわないよう選択することができる。
【００５４】
図２を参照すると、ウエハの表面をコンディショニングする代表的な方法では、構造化研磨物品１００は、サブパッド２１０に接触かつ固定され、次いで圧盤２２０に固定されている。発泡体（例えば、ポリウレタン発泡体）又は他の圧縮可能な材料を含み得るサブパッド２１０は、その中に第１のウィンドウ２１２を有し、圧盤２２０は、その中に第２のウィンドウ２２２を有する。ウエハホルダ２３３は、モータ（図示せず）に接続されているヘッドユニット２３１に実装されている。ジンバルチャック２３２は、ヘッドユニット２３１からウエハホルダ２３３に延在する。ウエハホルダ２３３は、ウエハ２４０をヘッドユニット２３１に固定するのを補助し、また半導体ウエハが平坦化中に外れるのを防ぐ。ウエハホルダ２３３は、環状部２３３ａにおいてウエハ２４０と平行に延在している。環状部２３３ａ（任意である）は、別個の部品であってもよく、又はウエハホルダ２３３と一体化していてもよい。ウエハ２４０は、構造化研磨物品１００の研磨層１２０と接触させられ、ウエハ２４０及び研磨層１２０は、互いに対して移動し合う。ポリシング／研磨の進行は、第２のウィンドウ２２２、第１のウィンドウ２１２、及び構造化研磨物品１００を通過し、オキシド表面２４２ウエハ２４０から反射され、次いでその経路を引き返すレーザービーム２５０を用いてモニタされる。任意の作動液２６０を用いて、研磨プロセスを促進してもよい。リザーバ２３７は、半導体ウエハと研磨層との間の界面に管２３８を通して汲み上げられる任意の作動液２６０を保持する。有用な作動液としては、例えば、米国特許第５，９５８，７９４号（Ｂｒｕｘｖｏｏｒｔら）に列挙されているものが挙げられる。
【００５５】
一般的に、ウエハ表面の仕上がりには、引っ掻き傷及び欠陥が実質的に存在ないことが望ましい。ウエハ表面の仕上がりは、既知の方法によって評価され得る。１つの方法は、粗さの尺度を提供し、引っ掻き傷又は他の表面欠陥を示すことのできるＲｔ値を測定することである。ウエハ表面は、典型的には、約０．４ナノメートル以下、より典型的には、約０．２ナノメートル以下、更により典型的には、約０．０５ナノメートル以下のＲｔ値が得られるように改質される。Ｒｔは、典型的には、Ｗｙｋｏ  ＲＳＴ  ＰＬＵＳ干渉計（Ｗｙｋｏ  Ｃｏｒｐ．，Ｔｕｃｓｏｎ，ＡＺ）などのレーザー干渉計又はＴｅｎｃｏｒ表面計（ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ  Ｃｏｒｐ．，Ｓａｎ  Ｊｏｓｅ，ＣＡ）を用いて測定される。引っ掻き傷検出は、暗視野顕微鏡により測定され得る。引っ掻き深さは、原子間力顕微鏡により測定され得る。
【００５６】
ウエハ表面加工は、ウエハ表面の組成に基づき選択することのできる作動液の存在下で行われてもよい。いくつかの用途では、作動液は、典型的には水を含む。作動液を、研磨物品と組み合わせて化学的機械的ポリシングプロセスによる加工を補助してもよい。ポリシングの化学的工程の間、作動液は、ウエハの外表面又は露出面と反応してもよい。そして、加工の機械的工程の間、研磨物品は、この反応生成物を除去することができる。
【００５７】
現在、メモリ記憶装置及び他の電子機器は、小型化される傾向にある。非常に小さなノードを有するウエハを、欠陥を生じさせずに研磨できる研磨物品が必要とされている。いくつかの代表的なデバイスは、３２ｎｍ、更には２８ｎｍほどの大きさしかない。これらのウエハを研磨するために、研磨物品が、ほとんど欠陥のない滑らかな表面を比較的高速で作ることができることは重要である。（更には、ウエハは、）非常に小さなノードを有するウエハを、欠陥を生じさせずに研磨できる研磨物品が必要とされている。いくつかの代表的なデバイスは、３２ｎｍ、更には２８ｎｍほどの大きさしかない。これらのウエハを研磨するために、研磨物品が、ほとんど欠陥のない滑らかな表面を比較的高速で作ることができることは重要である。更に、ポリシング後に、１００ｍｍ以上の直径であり得るウエハは、段差（中央部より縁部がより磨耗している）が最小である均一なプロファイルを有する必要がある。驚くべきことに、研磨粒子及び非イオン性界面活性剤が分散しているポリマー結合剤を含む構造化研磨物品は、研磨粒子の平均粒径が約２００ｎｍ未満、約１５０ｎｍ未満、１４０ｎｍ未満、更には１３０ｎｍ未満であって、ポリエーテル型非イオン性界面活性剤が構造化接着剤の０．７５重量％〜２．２重量％、１．０重量％〜２．２重量％、１．３重量％〜２．２重量％、更には１．５重量％〜２．０重量％の量で存在する際、１５００Å／分を超える速度で熱酸化物ウエハから物質を取り除くことが分かっている。実施例の節にある表１は、この結果を示している。提供される研磨物品は、研磨粒径、ポリエーテル型非イオン性界面活性剤の量、及び適切な量で界面活性剤が架橋結合剤中に分散し、欠陥が少なく、クロスウエハの均一性が良好であり、ウエハ除去速度が速くなるような構造、を特別な組み合わせで有している。
【００５８】
以降の非限定的な実施例によって本開示の目的及び利点を更に例示するが、これら実施例で引用される特定の材料及びそれらの量、並びに他の条件及び詳細は、本開示を不当に制限するものと解釈されるべきではない。
【実施例】
【００５９】
（実施例１）−１％界面活性剤を含む固定研磨ウェブ
セリア分散液１の調製
セリア分散液（１１．４０４５ｋｇ、水中固形分５１．０６％、平均粒径１３２ｎｍ、Ｆｅｒｒｏ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅ，ＯＨ）から入手可能）を混合槽に注入し、次に、ポリテトラフルオロエチレンでコーティングされたブレードを用いて混合しながら、７０３グラムの２−（２−メトキシエトキシ）エトキシ酢酸、５６８グラムのβ−カルボキシエチルアクリレート（酸＃５．９〜６．０）、及び２．７９０７ｋｇの１−メトキシ−２−プロパノールをゆっくりと加えた。混合物を５０℃まで加熱し、一晩混合した。次いで、混合物をロータリーエバポレータに移し、減圧下で過剰の水を除去した。生じた分散液は、４９．３２パーセントの固形分を有していた。
【００６０】
スラリー１の調製
４５．０００ｋｇのセリア分散液１，６６５．８グラムのＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１１１湿潤及び分散添加剤（ＢＹＫ−Ｃｈｅｍｉｅ  ＵＳＡ，Ｉｎｃ．（Ｗａｌｌｉｎｇｆｏｒｄ，ＣＴ）から入手可能）を混合槽で混合した。この混合物に、１２５．９グラムの２−ヒドロキシエチルメタクリレート（Ｒｏｈｍ  ａｎｄ  Ｈａａｓ  Ｃｏ．（Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ，ＰＡ）から入手可能）、３１８．７グラムの２−フェノキシエチルアクリレート（Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏ．（Ｅｘｔｏｎ，ＰＡ）からＳＲ  ３３９として入手可能）、２．４４５ｋｇのトリメチロールプロパントリアクリレート（Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏ．からＳＲ  ３５１として入手可能）、１３７．１グラムのβ−カルボキシエチルアクリレート（Ｂｉｍａｘ  Ｉｎｃ．（Ｃｏｃｋｅｙｓｖｉｌｌｅ，ＭＤ）から入手可能）、２５２．２グラムのＴＥＲＧＩＴＡＬ  １５−７−Ｓ（Ｓｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｉｎｃ．から入手可能）及び１５．１３グラムのフェノキシアジンが溶解している４６６．１グラムの１−メトキシ−２−プロパノールを加えた。混合物を、ポリテトラフルオロエチレンでコーティングされたブレードを用いて３０分間混合し、次いでロータリーエバポレータに移して、１−メトキシ−２−プロパノールを除去した。スラリーを室温まで冷却し、次に、２６．１６グラムのフリーラジカル光開始剤（フェニルビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシド（Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ，ＮＹ）からＩＲＧＡＣＵＲＥ  ８１９として入手可能）、２６．１６グラムの熱フリーラジカル開始剤（２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）（Ｅ．Ｉ．ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏ．（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）からＶＡＺＯ  ５２として入手可能）及び６．５４グラムのヒドロキノンモノメチルエーテルを加えて、更に２時間混合した。
【００６１】
（実施例１）
３０インチ（７６ｃｍ）幅のポリプロピレン生産工具のロールを提供した。ポリプロピレン生産工具は、キャビテーション面積の１０パーセントに相当する、六角柱状キャビティ（幅１２５μｍ、深さ３０μｍ）の六角形の配列（中心間３５０マイクロメートル）を有するポリプロピレンフィルムであった。生産工具は、本質的に、最終的な構造化研磨物品の研磨複合材に所望される形状、寸法、及び配置を反転させたものであった。米国特許第７，４９７，８８５号（Ｋｏｌｌｏｄｇｅ）に開示される方法４は、工具及びその使用について更に詳しく記載している。キャスティングロール及びニップロール（１３００ポンド（５．７８ｋＮ）のニップ力）を用いて、生産工具のキャビティと半透明のポリカーボネート／ＰＢＴ系のフィルム裏材材料のロール（７ミル（０．１８ｍｍ）厚であり、ＢＡＹＦＯＬ  ＣＲ６−２としてＢａｙｅｒ  Ｃｏｒｐ．（Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，ＰＡ）から入手可能）との間にスラリー１をコーティングし、次に、１０フィート／分（３．０ｍ／分）のライン速度及び６．０キロワット／インチ（２．３６ｋＪ／時／ｃｍ）の総曝露量で紫外線源（Ｖバルブ、Ｆｕｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓから入手可能なＥＰＩＱモデル）を通過させた。紫外線硬化後、得られた構造化研磨物品（ＳＡ１）を生産工具から取り外した。
【００６２】
ウエハ圧を３．０ｌｂ／ｉｎ２（２０．７ｋＰａ）、圧盤速度を３０回転／分、及びウェブインデックス速度を１分間で８ミリメートルにして、Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃ．（Ｓａｎｔａ  Ｃｌａｒａ，ＣＡ）から商品名Ｒｅｆｌｅｘｉｏｎ  ｐｏｌｉｓｈｅｒで入手可能なＣＭＰポリッシャーを用いて、熱酸化物ブランケットウエハ（表面にマイクロメートルフィルム厚のシリコンオキシドを有し、直径２００ｍｍ）を研磨するのにＳＡ１を使用した。上記グラフに示されるように、熱酸化物ウエハにおいて測定された平均除去速度は１６２５Å／分であり、予想外に中央部が速いプロファイルを有しており、これは、ウエハにかかる圧力を調節することで、ウエハのプロファイルを良好な状態にし、最適な均一性を得る選択肢を提供する。
【００６３】
（実施例２）−２％界面活性剤を含む固定研磨ウェブ
セリア分散液２の調製
セリア分散液（１０２．１９５ｋｇ、水中固形分５１．５６％、平均粒径１３５ｎｍ、Ｆｅｒｒｏ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅ，ＯＨ）から入手可能）を混合槽に注入し、次に、ポリテトラフルオロエチレンでコーティングされたブレードを用いて混合しながら、６２２グラムの２−（２−メトキシエトキシ）エトキシ酢酸、５０３グラムのβ−カルボキシエチルアクリレート酸、及び２．４７５２ｋｇの１−メトキシ−２−プロパノールをゆっくりと加えた。混合物を５０℃まで加熱し、一晩混合した。次いで、混合物をロータリーエバポレータに移し、減圧下で過剰の水を除去した。生じた分散液は、４９．１３パーセントの固形分を有していた。
【００６４】
スラリー２の調製
４５．０００ｋｇのセリア分散液、２，７３３．８グラムのＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１１１湿潤及び分散添加剤（ＢＹＫ−Ｃｈｅｍｉｅ  ＵＳＡ，Ｉｎｃ．（Ｗａｌｌｉｎｇｆｏｒｄ，ＣＴ）から入手可能）を混合槽で混合した。この混合物に、１２５．４グラムの２−ヒドロキシエチルメタクリレート（Ｒｏｈｍ  ａｎｄ  Ｈａａｓ  Ｃｏ．（Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ，ＰＡ）から入手可能）、３１７．５グラムの２−フェノキシエチルアクリレート（Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏ．（Ｅｘｔｏｎ，ＰＡ）からＳＲ  ３３９として入手可能）、２．４３５ｋｇのトリメチロールプロパントリアクリレート（Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏ．からＳＲ  ３５１として入手可能）、１３６．６グラムのβ−カルボキシエチルアクリレート（Ｂｉｍａｘ  Ｉｎｃ．（Ｃｏｃｋｅｙｓｖｉｌｌｅ，ＭＤ）から入手可能）、５０２．５グラムのＴＥＲＧＩＴＯＬ  １５−７−Ｓ（Ｓｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｉｎｃ．から入手可能）及び１５．０７グラムのフェノキシアジンが溶解している４６４．３グラムの１−メトキシ−２−プロパノールを加えた。混合物を、ポリテトラフルオロエチレンでコーティングされたブレードを用いて３０分間混合し、次いでロータリーエバポレータに移して、１−メトキシ−２−プロパノールを除去した。スラリーを室温まで冷却し、次に、２７．０グラムのフリーラジカル光開始剤（フェニルビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシド（Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ，ＮＹ）からＣｉｂａ  ＩＲＧＡＣＵＲＥ  ８１９として入手可能））、２７．０グラムの熱フリーラジカル開始剤（２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）（Ｅ．Ｉ．ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏ．（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）からＶＡＺＯ  ５２として入手可能）及び６．７５グラムのヒドロキノンモノメチルエーテルを加えて、更に２時間混合した。
【００６５】
（実施例２）
３０インチ（７６ｃｍ）幅のポリプロピレン生産工具のロールを提供した。ポリプロピレン生産工具は、キャビテーション面積の１０パーセントに相当する、六角柱状キャビティ（幅１２５マイクロメートル、深さ３０マイクロメートル）の六角形の配列（中心間３５０マイクロメートル）を有するポリプロピレンフィルムであった。生産工具は、本質的に、最終的な構造化研磨物品の研磨複合材に所望される形状、寸法、及び配置を反転させたものであった。キャスティングロール及びニップロール（１３００ポンド（５．７８ｋＮ）のニップ力）を用いて、生産工具のキャビティと半透明のポリカーボネート／ＰＢＴ系のフィルム裏材材料のロール（７ミル（０．１８ｍｍ）厚であり、ＢＡＹＦＯＬ  ＣＲ６−２としてＢａｙｅｒ  Ｃｏｒｐ．（Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，ＰＡ）から入手可能）との間にスラリー２をコーティングし、次に、１０フィート／分（３．０ｍ／分）のライン速度及び６０００ワット／インチ（２．３６ｋＪ／時／ｃｍ）の総曝露量で紫外線源（Ｖバルブ、Ｆｕｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓから入手可能なＥＰＩＱモデル）を通過させた。紫外線硬化後、得られた構造化研磨物品（ＳＡ２）を生産工具から取り外した。
【００６６】
ウエハ圧を３．０ｌｂ／ｉｎ２（２０．７ｋＰａ）、圧盤速度を３０回転／分、及びウェブインデックス速度を１分間で８ミリメートルにして、Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃ．（Ｓａｎｔａ  Ｃｌａｒａ，ＣＡ）から商品名ＲＥＦＬＥＸＩＯＮ  ｐｏｌｉｓｈｅｒで入手可能なＣＭＰポリッシャーを用いて、熱酸化物ブランケットウエハ（表面にマイクロメートルフィルム厚のシリコンオキシドを有し、直径２００ｍｍ）を研磨するのにＳＡ２を使用した。上記グラフに示されるように、熱酸化物ウエハにおいて測定された平均除去速度は２０１１Å／分であり、予想外に中央部が速いプロファイルを有しており、これは、ウエハにかかる圧力を調節することで、ウエハのプロファイルを良好な状態にし、最適な均一性を得る選択肢を提供する。
【００６７】
比較例１−界面活性剤を含まない固定研磨ウェブ
スラリー３の調製
４５．０００ｋｇのセリア分散液２，６６３．３グラムのＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１１１湿潤及び分散添加剤（ＢＹＫ−Ｃｈｅｍｉｅ  ＵＳＡ，Ｉｎｃ．（Ｗａｌｌｉｎｇｆｏｒｄ，ＣＴ）から入手可能）を混合槽で混合した。この混合物に、１２５．４グラムの２−ヒドロキシエチルメタクリレート（Ｒｏｈｍ  ａｎｄ  Ｈａａｓ  Ｃｏ．（Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ，ＰＡ）から入手可能）、３１７．５グラムの２−フェノキシエチルアクリレート（Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏ．（Ｅｘｔｏｎ，ＰＡ）からＳＲ  ３３９として入手可能）、２．４３５４ｋｇのトリメチロールプロパントリアクリレート（Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏ．からＳＲ  ３５１として入手可能）、１３６．６グラムのβ−カルボキシエチルアクリレート（Ｂｉｍａｘ  Ｉｎｃ．（Ｃｏｃｋｅｙｓｖｉｌｌｅ，ＭＤ）から入手可能）、及び１５．０７グラムのフェノチアジンが溶解している４６４．３グラムのを１−メトキシ−２−プロパノールを添加した。混合物を、ポリテトラフルオロエチレンでコーティングされたブレードを用いて３０分間混合し、次いでロータリーエバポレータに移して、１−メトキシ−２−プロパノールを除去した。スラリーを室温まで冷却し、次に、２０．０４グラムのフリーラジカル光開始剤（フェニルビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシド（Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ，ＮＹ）からＣｉｂａ  ＩＲＧＡＣＵＲＥ  ８１９として入手可能））、２０．０４グラムの熱フリーラジカル開始剤（２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）（Ｅ．Ｉ．ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏ．（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）からＶＡＺＯ  ５２として入手可能）及び５．０１グラムのヒドロキノンモノメチルエーテルを加えて、更に２時間混合した。
【００６８】
比較例１
３０インチ（７６ｃｍ）幅のポリプロピレン生産工具のロールを提供した。ポリプロピレン生産工具は、キャビテーション面積の１０パーセントに相当する、六角柱状キャビティ（幅１２５μｍ、深さ３０μｍ）の六角形の配列（中心間３５０μｍ）を有するポリプロピレンフィルムであった。生産工具は、本質的に、最終的な構造化研磨物品の研磨複合材に所望される形状、寸法、及び配置を反転させたものであった。キャスティングロール及びニップロール（１３００ポンド（５．７８ｋＮ）のニップ力）を用いて、生産工具のキャビティと半透明のポリカーボネート／ＰＢＴ系のフィルム裏材材料のロール（７ミル（０．１８ｍｍ）厚であり、ＢＡＹＦＯＬ  ＣＲ６−２としてＢａｙｅｒ  Ｃｏｒｐ．（Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，ＰＡ）から入手可能）との間にスラリー３をコーティングし、次に、１０フィート／分（３．０ｍ／分）のライン速度及び６０００ワット／インチ（２．３６ｋＪ／時／ｃｍ）の総曝露量で紫外線源（Ｖバルブ、Ｆｕｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓから入手可能なＥＰＩＱモデル）を通過させた。紫外線硬化後、得られた構造化研磨物品（ＳＡ３）を生産工具から取り外した。
【００６９】
ウエハ圧を３．０ｌｂ／ｉｎ２（２０．７ｋＰａ）、圧盤速度を３０回転／分、及びウェブインデックス速度を１分間で５ミリメートルにして、Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃ．（Ｓａｎｔａ  Ｃｌａｒａ，ＣＡ）から商品名ＲＥＦＬＥＸＩＯＮ  ｐｏｌｉｓｈｅｒで入手可能なＣＭＰポリッシャーを用いて、熱酸化物ブランケットウエハ（表面にマイクロメートルフィルム厚のシリコンオキシドを有し、直径２００ｍｍ）を研磨するのにＳＡ３を使用した。上記グラフに示されるように、熱酸化物ウエハにおいて測定された平均除去速度は７４２Å／分であり、典型的に中央部が遅く、縁部が速いクロスウエハプロファイルを有しており、これは、克服し難い。
【００７０】
比較例２−３％界面活性剤を含む固定研磨ウェブ
スラリー４の調製
１．０７４７ｋｇのセリア分散液２、１５．８グラムのＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１１１湿潤及び分散添加剤（ＢＹＫ−Ｃｈｅｍｉｅ  ＵＳＡ，Ｉｎｃ．（Ｗａｌｌｉｎｇｆｏｒｄ，ＣＴ）から入手可能）を混合槽で混合した。この混合物に、３．００グラムの２−ヒドロキシエチルメタクリレート（Ｒｏｈｍ  ａｎｄ  Ｈａａｓ  Ｃｏ．（Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ，ＰＡ）から入手可能）、７．５８グラムの２−フェノキシエチルアクリレート（Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏ．（Ｅｘｔｏｎ，ＰＡ）からＳＲ  ３３９として入手可能）、５８．１６グラムのトリメチロールプロパントリアクリレート（Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏ．からＳＲ  ３５１として入手可能）、３．２６グラムのβ−カルボキシエチルアクリレート（Ｂｉｍａｘ  Ｉｎｃ．（Ｃｏｃｋｅｙｓｖｉｌｌｅ，ＭＤ）から入手可能）、１８．０グラムのＴＥＲＧＩＴＡＬ  １５−７−Ｓ（Ｓｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｉｎｃ．から入手可能）及び０．３６グラムのフェノキシアジンが溶解している２０グラムの１−メトキシ−２−プロパノールを加えた。混合物を、ポリテトラフルオロエチレンでコーティングされたブレードを用いて３０分間混合し、次いでロータリーエバポレータに移して、１−メトキシ−２−プロパノールを除去した。スラリーを室温まで冷却し、次に、０．６５グラムのフリーラジカル光開始剤（フェニルビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシド（Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｔａｒｒｙｔｏｗｎ，ＮＹ）からＩＲＧＡＣＵＲＥ  ８１９として入手可能））、０．６５グラムの熱フリーラジカル開始剤（２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）（Ｅ．Ｉ．ｄｕ  Ｐｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏ．（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥ）からＶＡＺＯ  ５２として入手可能）及び０．１６グラムのヒドロキノンモノメチルエーテルを加えて、更に２時間混合した。
【００７１】
３０インチ（７６ｃｍ）幅のポリプロピレン生産工具のロールを提供した。ポリプロピレン生産工具は、キャビテーション面積の１０パーセントに相当する、六角柱状キャビティ（幅１２５マイクロメートル、深さ３０マイクロメートル）の六角形の配列（中心間３５０マイクロメートル）を有するポリプロピレンフィルムであった。生産工具は、本質的に、最終的な構造化研磨物品の研磨複合材に所望される形状、寸法、及び配置を反転させたものであった。キャスティングロール及びニップロール（１３００ポンド（５．７８ｋＮ）のニップ力）を用いて、生産工具のキャビティと半透明のポリカーボネート／ＰＢＴ系のフィルム裏材材料のロール（７ミル（０．１８ｍｍ）厚であり、ＢＡＹＦＯＬ  ＣＲ６−２としてＢａｙｅｒ  Ｃｏｒｐ．（Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，ＰＡ）から入手可能）との間にスラリー４をコーティングし、次に、１０フィート／分（３．０ｍ／分）のライン速度及び６０００ワット／インチ（２．３６ｋＪ／時／ｃｍ）の総曝露量で紫外線源（Ｖバルブ、Ｆｕｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓから入手可能なＥＰＩＱモデル）を通過させた。紫外線硬化後、得られた構造化研磨物品（ＳＡ４）を生産工具から取り外した。
【００７２】
ウエハ圧を３．０ｌｂ／ｉｎ２（２０．７ｋＰａ）、圧盤速度を３０回転／分、及びウェブインデックス速度を１分間で８ミリメートルにして、Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃ．（Ｓａｎｔａ  Ｃｌａｒａ，ＣＡ）から商品名ＲＥＦＬＥＸＩＯＮ  ｐｏｌｉｓｈｅｒで入手可能なＣＭＰポリッシャーを用いて、熱酸化物ブランケットウエハ（表面にマイクロメートルフィルム厚のシリコンオキシドを有し、直径２００ｍｍ）を研磨するのにＳＡ４を使用した。研磨中にフィルムに破損が見られ、ウエハを研磨することが不可能となった。
【００７３】
比較例３−研磨液に加えられる界面活性剤
ウエハ圧を３．０ｌｂ／ｉｎ２（２０．７ｋＰａ）、圧盤速度を３０回転／分、及びウェブインデックス速度を１分間で５ミリメートルにして、Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃ．（Ｓａｎｔａ  Ｃｌａｒａ，ＣＡ）から商品名ＲＥＦＬＥＸＩＯＮ  ｐｏｌｉｓｈｅｒで入手可能なＣＭＰポリッシャーを用いて、熱酸化物ブランケットウエハ（表面にマイクロメートルフィルム厚のシリコンオキシドを有し、直径２００ｍｍ）を研磨するのにＳＡ３を使用した。計算に基づいて、実施例２におけるＦＡウェブと同等量のＴＥＲＧＩＴＯＬを研磨液に加えた。図３に示されるように、熱酸化物ウエハにおいて測定された平均除去速度は７９３Å／分であり、典型的に中央部が遅く、縁部が速いクロスウエハプロファイルを有していた。
【００７４】
実施例及び比較例における除去速度は、表１に表示している。
【００７５】
【表１】
2013526777.tif 000003
【００７６】
本発明の範囲及び趣旨から逸脱させることなく本発明に様々な変更及び改変を行いうる点は、当業者には明らかであろう。本発明は、本明細書で述べる例示的な実施形態及び実施例によって不要に制限されることを意図するものではなく、また、こうした実施例及び実施形態はあくまで例として与えられるものであり、本発明の範囲は、本明細書において以下に記載される「特許請求の範囲」によってのみ制限されるものである点は理解すべきである。本開示に引用される参照文献は全て、その全体を本明細書に援用するものである。
【図１】
2013526777.tif 000004
【図２】
2013526777.tif 000005
【図３】
2013526777.tif 000006
【国際調査報告】
2013526777.tif 000007
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2013526777.tif 000009