(57)【要約】      （修正有）【課題】磁性基材、光学基材及び半導体基材の少なくとも一つから選択される基材を研磨するための研磨層を製造する方法が提供される。【解決手段】液状プレポリマー材料を提供する工程、複数の中空微小球を提供する工程、複数の中空微小球を、一定の暴露期間、二酸化炭素雰囲気に暴露して、複数の処理された中空微小球を形成する工程、液状プレポリマー材料を複数の処理された中空微小球と合わせて硬化性混合物を形成する工程、硬化性混合物が、硬化材料を形成するための反応を受けることを許す工程（反応は、複数の処理された中空微小球の形成後≦２４時間に開始することを許される）、及び硬化材料から少なくとも一つの研磨層を得る工程を含み、少なくとも一つの研磨層が、基材を研磨するように適合された研磨面を有するものである方法が提供される。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性基材、光学基材及び半導体基材の少なくとも一つから選択される基材を研磨するための研磨層を製造する方法であって、
液状プレポリマー材料を提供する工程、
複数の中空微小球を提供する工程、
＞３時間の暴露期間、前記複数の中空微小球を二酸化炭素雰囲気に暴露して、複数の処理された中空微小球を形成する工程、
前記液状プレポリマー材料を前記複数の処理された中空微小球と合わせて硬化性混合物を形成する工程、
前記硬化性混合物が、硬化材料を形成するための反応を受けることを許す工程（前記反応は、前記複数の処理された中空微小球の形成後≦２４時間に開始することを許される）、及び
前記硬化材料から少なくとも一つの研磨層を得る工程
を含み、前記少なくとも一つの研磨層が、前記基材を研磨するように適合された研磨面を有するものである方法。
【請求項２】
前記液状プレポリマー材料が、反応すると、ポリ（ウレタン）、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ナイロン、ポリエーテル、ポリエステル、ポリスチレン、アクリルポリマー、ポリウレア、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、ポリエチレンイミン、ポリアクリロニトリル、ポリエチレンオキシド、ポリオレフィン、ポリ（アルキル）アクリレート、ポリ（アルキル）メタクリレート、ポリアミド、ポリエーテルイミド、ポリケトン、エポキシ、シリコーン、エチレンプロピレンジエンモノマーから形成されるポリマー、タンパク質、多糖、ポリアセテート及び前記の少なくとも二つの組み合わせからなる群より選択される材料を形成する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記液状プレポリマー材料が、反応すると、ポリ（ウレタン）を含む材料を形成する、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記複数の中空微小球中の各中空微小球がアクリロニトリルポリマーシェルを有する、請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記液状プレポリマー材料が、反応すると、ポリ（ウレタン）を形成し、
前記複数の中空微小球中の各中空微小球がポリ（二塩化ビニリデン）／ポリアクリロニトリルコポリマーシェルを有し、
前記ポリ（二塩化ビニリデン）／ポリアクリロニトリルコポリマーシェルがイソブタンを封入し、
≧５時間の暴露期間、≧３０容量％ＣＯ2であるガスを使用する前記複数の中空微小球の流動化により、前記複数の中空微小球が前記二酸化炭素雰囲気に暴露されて、前記複数の処理された中空微小球を形成する、請求項１記載の方法。
【請求項６】
型を提供する工程、及び
前記硬化性混合物を前記型の中に移す工程
をさらに含み、前記硬化性混合物が、前記型の中で前記硬化材料を形成するための反応を受ける、請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記硬化材料をスカイビングして前記少なくとも一つの研磨層を形成する工程
をさらに含む、請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記少なくとも一つの研磨層が複数の研磨層である、請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記液状プレポリマー材料が、反応すると、ポリ（ウレタン）を形成し、
前記複数の中空微小球中の各中空微小球がポリ（二塩化ビニリデン）／ポリアクリロニトリルコポリマーシェルを有し、
前記ポリ（二塩化ビニリデン）／ポリアクリロニトリルコポリマーシェルがイソブタンを封入し、
≧５時間の暴露期間、≧３０容量％ＣＯ2であるガスを使用する前記複数の中空微小球の流動化により、前記複数の中空微小球が前記二酸化炭素雰囲気に暴露されて、前記複数の処理された中空微小球を形成する、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記反応が、前記複数の処理された中空微小球の形成後≦１時間に開始することを許される、請求項９記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に、研磨層の製造の分野に関する。特に、本発明は、化学機械研磨パッドにおいて使用するための研磨層の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
集積回路及び他の電子装置の作製においては、導体、半導体及び絶縁体の各材料からなる複数の層を半導体ウェーハの表面に堆積させたり、半導体ウェーハの表面から除去したりする。導体、半導体及び絶縁体の各材料からなる薄層は、いくつかの堆積技術を使用して堆積させることができる。最新の加工において一般的な堆積技術としては、スパッタリングとしても知られる物理蒸着法（ＰＶＤ）、化学蒸着法（ＣＶＤ）、プラズマ増強化学蒸着法（ＰＥＣＶＤ）及び電気化学的めっき法（ＥＣＰ）がある。
【０００３】
材料層が順次に堆積され、除去されるにつれ、ウェーハの最上面が非平坦になる。後続の半導体加工（例えばメタライゼーション）はウェーハが平坦面を有することを要するため、ウェーハは平坦化されなければならない。平坦化は、望ましくない表面トポグラフィー並びに表面欠陥、例えば粗面、凝集した材料、結晶格子の損傷、スクラッチ及び汚染された層又は材料を除去するのに有用である。
【０００４】
化学機械平坦化又は化学機械研磨（ＣＭＰ）は、半導体ウェーハのような基材を平坦化するために使用される一般的な技術である。従来のＣＭＰにおいては、ＣＭＰ装置中、ウェーハがキャリアアセンブリに取り付けられ、研磨パッドと接する状態に配置される。キャリアアセンブリが制御可能な圧をウェーハに提供して、ウェーハを研磨パッドに押し当てる。パッドは、外部駆動力によってウェーハに対して動かされる（例えば回転される）。それと同時に、化学組成物（「スラリー」）又は他の研磨溶液がウェーハと研磨パッドとの間に供給される。このように、ウェーハ表面は、パッド表面及びスラリーの化学的かつ機械的作用によって研磨され、平坦化される。
【０００５】
Reinhardtらの米国特許第５，５７８，３６２号は、当技術分野において公知である例示的な研磨層を開示している。Reinhardtの研磨層は、熱可塑性シェルを有する中空微小球が全体に分散したポリマーマトリックスを含む。一般に、中空微小球は液状ポリマー材料とブレンド及び混合され、硬化のための型に移される。従来、バッチ間、製造日間及び季節間で一貫した研磨層の製造を容易にするために、厳格なプロセス制御が求められる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
厳重なプロセス制御の実施にもかかわらず、従来の加工技術は、バッチ間、製造日間及び季節間で製造される研磨層における望ましくないばらつき（例えば孔径及び孔分布）を生む。したがって、製品の一貫性、特に孔を改善するための改善された研磨層製造技術の必要性が絶えずある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、磁性基材、光学基材及び半導体基材の少なくとも一つから選択される基材を研磨するための研磨層を製造する方法であって、液状プレポリマー材料を提供する工程、複数の中空微小球を提供する工程、＞３時間の暴露期間、複数の中空微小球を二酸化炭素雰囲気に暴露して、複数の処理された中空微小球を形成する工程、液状プレポリマー材料を複数の処理された中空微小球と合わせて硬化性混合物を形成する工程、硬化性混合物が、硬化材料を形成するための反応を受けることを許す工程（反応は、複数の処理された中空微小球の形成後≦２４時間に開始することを許される）、及び硬化材料から少なくとも一つの研磨層を得る工程を含み、少なくとも一つの研磨層が、基材を研磨するように適合された研磨面を有するものである方法を提供する。
【０００８】
本発明は、磁性基材、光学基材及び半導体基材の少なくとも一つから選択される基材を研磨するための研磨層を製造する方法であって、液状プレポリマー材料を提供する工程、複数の中空微小球を提供する工程（複数の中空微小球中の各中空微小球はアクリロニトリルポリマーシェルを有する）、＞３時間の暴露期間、複数の中空微小球を二酸化炭素雰囲気に暴露して、複数の処理された中空微小球を形成する工程、液状プレポリマー材料を複数の処理された中空微小球と合わせて硬化性混合物を形成する工程、硬化性混合物が、硬化材料を形成するための反応を受けることを許す工程（反応は、複数の処理された中空微小球の形成後≦２４時間に開始することを許される）、及び硬化材料から少なくとも一つの研磨層を得る工程を含み、少なくとも一つの研磨層が、基材を研磨するように適合された研磨面を有するものである方法を提供する。
【０００９】
本発明は、磁性基材、光学基材及び半導体基材の少なくとも一つから選択される基材を研磨するための研磨層を製造する方法であって、反応すると、ポリ（ウレタン）を形成する液状プレポリマー材料を提供する工程、複数の中空微小球を提供する工程（複数の中空微小球中の各中空微小球はポリ（二塩化ビニリデン）／ポリアクリロニトリルコポリマーシェルを有し、ポリ（二塩化ビニリデン）／ポリアクリロニトリルコポリマーシェルはイソブタンを封入する）、≧５時間の暴露期間、＞３０容量％ＣＯ2であるガスを使用する複数の中空微小球の流動化により、複数の中空微小球を二酸化炭素雰囲気に暴露して、複数の処理された中空微小球を形成する工程、液状プレポリマー材料を複数の処理された中空微小球と合わせて硬化性混合物を形成する工程、硬化性混合物が、硬化材料を形成するための反応を受けることを許す工程（反応は、複数の処理された中空微小球の形成後≦２４時間に開始することを許される）、及び硬化材料から少なくとも一つの研磨層を得る工程を含み、少なくとも一つの研磨層が、基材を研磨するように適合された研磨面を有するものである方法を提供する。
【００１０】
本発明は、磁性基材、光学基材及び半導体基材の少なくとも一つから選択される基材を研磨するための研磨層を製造する方法であって、型を提供する工程、液状プレポリマー材料を提供する工程、複数の中空微小球を提供する工程、＞３時間の暴露期間、複数の中空微小球を二酸化炭素雰囲気に暴露して、複数の処理された中空微小球を形成する工程、液状プレポリマー材料を複数の処理された中空微小球と合わせて硬化性混合物を形成する工程、硬化性混合物を型の中に移す工程、硬化性混合物が、硬化材料を形成するための反応を受けることを許す工程（反応は、複数の処理された中空微小球の形成後≦２４時間に開始することを許され、硬化性混合物は、反応を受けると、型の中で硬化材料を形成する）、及び硬化材料から少なくとも一つの研磨層を得る工程を含み、少なくとも一つの研磨層が、基材を研磨するように適合された研磨面を有するものである方法を提供する。
【００１１】
本発明は、磁性基材、光学基材及び半導体基材の少なくとも一つから選択される基材を研磨するための研磨層を製造する方法であって、型を提供する工程、反応すると、ポリ（ウレタン）を形成する液状プレポリマー材料を提供する工程、複数の中空微小球を提供する工程（複数の中空微小球中の各中空微小球はポリ（二塩化ビニリデン）／ポリアクリロニトリルコポリマーシェルを有し、ポリ（二塩化ビニリデン）／ポリアクリロニトリルコポリマーシェルはイソブタンを封入する）、≧５時間の暴露期間、≧９８容量％ＣＯ2であるガスを使用する複数の中空微小球の流動化により、複数の中空微小球を二酸化炭素雰囲気に暴露して、複数の処理された中空微小球を形成する工程、液状プレポリマー材料を複数の処理された中空微小球と合わせて硬化性混合物を形成する工程、硬化性混合物を型の中に移す工程、硬化性混合物が、硬化材料を形成するための反応を受けることを許す工程（反応は、複数の処理された中空微小球の形成後≦２４時間に開始することを許され、硬化性混合物は、反応を受けると、型の中で硬化材料を形成する）、及び硬化材料をスカイビングして少なくとも一つの研磨層を形成することにより、硬化材料から少なくとも一つの研磨層を得る工程を含み、少なくとも一つの研磨層が、基材を研磨するように適合された研磨面を有するものである方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】複数の中空微小球を８時間の暴露期間、窒素によって処理した場合のＣ９０ｖｓ温度ウォームアップ曲線のグラフである。
【図２】複数の中空微小球を３時間の暴露期間、ＣＯ2によって処理した場合のＣ９０ｖｓ温度ウォームアップ曲線のグラフである。
【図３】複数の中空微小球を８時間の暴露期間、窒素によって処理した場合のＣ９０ｖｓ温度クールダウン曲線のグラフである。
【図４】複数の中空微小球を３時間の暴露期間、ＣＯ2によって処理した場合のＣ９０ｖｓ温度クールダウン曲線のグラフである。
【図５】複数の中空微小球を５時間の暴露期間、ＣＯ2によって処理した場合のＣ９０ｖｓ温度ウォームアップ曲線のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
詳細な説明
驚くことに、研磨層が形成される元の硬化性混合物を形成するために複数の中空微小球を液状プレポリマー材料と合わせる前に複数の中空微小球を処理することにより、加工条件に対する研磨層の孔径の感受性を有意に低下させることができることがわかった。具体的には、本明細書に記載される複数の中空微小球を処理することにより、一貫した孔径、孔数及び比重を有する研磨層を製造し続けながらも、バッチ内（例えば型内）、バッチ間、製造日間及び季節間で、より幅広い加工温度ばらつきを許容することができることがわかった。複数の中空微小球を配合し、複数の中空微小球の中空微小球それぞれが熱膨張性ポリマーシェルを有する研磨層においては、孔径及び孔数の一貫性が特に重要である。すなわち、硬化性材料に含まれる同じ配合量（すなわち重量％又は数）の中空微小球を使用して製造された研磨層の比重は、硬化性材料が硬化したときの中空微小球の実寸法（すなわち直径）に依存して変化する。
【００１４】
本明細書及び添付された特許請求の範囲の中で使用される「ポリ（ウレタン）」とは、（ａ）（ｉ）イソシアネートと（ii）ポリオール（ジオールを含む）との反応から形成されるポリウレタン、及び（ｂ）（ｉ）イソシアネートと（ii）ポリオール（ジオールを含む）及び（iii）水、アミン又は水とアミンとの組み合わせとの反応から形成されるポリ（ウレタン）を包含する。
【００１５】
本明細書及び添付された特許請求の範囲の中で硬化性混合物を参照して使用される「ゲル化点」とは、硬化過程中、硬化性混合物が無限定常せん断粘度及びゼロ平衡弾性率を示す瞬間をいう。
【００１６】
本明細書及び添付された特許請求の範囲の中で使用される「型硬化温度」とは、硬化材料を形成するための反応中に硬化性混合物が示す温度をいう。
【００１７】
本明細書及び添付された特許請求の範囲の中で使用される「最高型硬化温度」とは、硬化材料を形成するための反応中に硬化性混合物が示す最高温度をいう。
【００１８】
本明細書及び添付された特許請求の範囲の中で硬化性混合物を参照して使用される「ゲル化時間」とは、ＡＳＴＭ  Ｄ３７９５−００ａ（２００６年再承認）（トルクレオメータによる注入可能な熱硬化性材料の熱流、硬化及び挙動特性のための標準試験方法（Standard Test Method for Thermal Flow, Cure, and Behavior Properties of Pourable Thermosetting Materials by Torque Rheometer））に従う標準試験法を使用して測定される、その混合物の合計硬化時間をいう。
【００１９】
液状プレポリマー材料は、好ましくは、反応（すなわち硬化）すると、ポリ（ウレタン）、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ナイロン、ポリエーテル、ポリエステル、ポリスチレン、アクリルポリマー、ポリウレア、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、ポリエチレンイミン、ポリアクリロニトリル、ポリエチレンオキシド、ポリオレフィン、ポリ（アルキル）アクリレート、ポリ（アルキル）メタクリレート、ポリアミド、ポリエーテルイミド、ポリケトン、エポキシ、シリコーン、エチレンプロピレンジエンモノマーから形成されるポリマー、タンパク質、多糖、ポリアセテート及び前記の少なくとも二つの組み合わせからなる群より選択される材料を形成する。好ましくは、液状プレポリマー材料は、反応すると、ポリ（ウレタン）を含む材料を形成する。より好ましくは、液状プレポリマー材料は、反応すると、ポリウレタンを含む材料を形成する。最も好ましくは、液状プレポリマー材料は、反応（硬化）すると、ポリウレタンを形成する。
【００２０】
好ましくは、液状プレポリマー材料はポリイソシアネート含有材料を含む。より好ましくは、液状プレポリマー材料は、ポリイソシアネート（例えばジイソシアネート）とヒドロキシル含有材料との反応生成物を含む。
【００２１】
好ましくは、ポリイソシアネートは、メチレンビス４，４′−シクロヘキシル−イソシアネート、シクロヘキシルジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、プロピレン−１，２−ジイソシアネート、テトラメチレン−１，４−ジイソシアネート、１，６−ヘキサメチレン−ジイソシアネート、ドデカン−１，１２−ジイソシアネート、シクロブタン−１，３−ジイソシアネート、シクロヘキサン−１，３−ジイソシアネート、シクロヘキサン−１，４−ジイソシアネート、１−イソシアナト−３，３，５−トリメチル−５−イソシアナトメチルシクロヘキサン、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートのトリイソシアネート、２，４，４−トリメチル−１，６−ヘキサンジイソシアネートのトリイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートのウレトジオン、エチレンジイソシアネート、２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、２，４，４−トリ−メチルヘキサメチレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート及びそれらの組み合わせから選択される。最も好ましくは、ポリイソシアネートは脂肪族であり、１４％未満の未反応のイソシアネート基を有する。
【００２２】
好ましくは、本発明とともに使用されるヒドロキシル含有材料はポリオールである。例示的なポリオールは、例えば、ポリエーテルポリオール、ヒドロキシ末端ポリブタジエン（部分的及び完全に水素化された誘導体を含む）、ポリエステルポリオール、ポリカプロラクトンポリオール、ポリカーボネートポリオール及びそれらの混合物を含む。
【００２３】
好ましいポリオールはポリエーテルポリオールを含む。ポリエーテルポリオールの例は、ポリテトラメチレンエーテルグリコール（「ＰＴＭＥＧ」）、ポリエチレンプロピレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール及びそれらの混合物を含む。炭化水素鎖は、飽和又は不飽和結合を有することもできるし、置換又は非置換の芳香族及び環式基を有することもできる。好ましくは、本発明のポリオールはＰＴＭＥＧを含む。適当なポリエステルポリオールは、ポリエチレンアジペートグリコール、ポリブチレンアジペートグリコール、ポリエチレンプロピレンアジペートグリコール、ｏ−フタレート−１，６−ヘキサンジオール、ポリ（ヘキサメチレンアジペート）グリコール及びそれらの混合物を含むが、それらに限定されない。炭化水素鎖は、飽和又は不飽和結合を有することもできるし、置換又は非置換の芳香族及び環式基を有することもできる。適当なポリカプロラクトンポリオールは、１，６−ヘキサンジオール誘導ポリカプロラクトン、ジエチレングリコール誘導ポリカプロラクトン、トリメチロールプロパン誘導ポリカプロラクトン、ネオペンチルグリコール誘導ポリカプロラクトン、１，４−ブタンジオール誘導ポリカプロラクトン、ＰＴＭＥＧ誘導ポリカプロラクトン及びそれらの混合物を含むが、それらに限定されない。炭化水素鎖は、飽和又は不飽和結合を有することもできるし、置換又は非置換の芳香族及び環式基を有することもできる。適当なポリカーボネートは、ポリフタレートカーボネート及びポリ（ヘキサメチレンカーボネート）グリコールを含むが、それらに限定されない。
【００２４】
好ましくは、複数の中空微小球は、気体充填中空コアポリマー材料及び液体充填中空コアポリマー材料から選択され、複数の中空微小球中の中空微小球それぞれは熱膨張性ポリマーシェルを有する。好ましくは、熱膨張性ポリマーシェルは、ポリビニルアルコール、ペクチン、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、ポリエチレングリコール、ポリヒドロキシエーテルアクリライト、デンプン、マレイン酸コポリマー、ポリエチレンオキシド、ポリウレタン、シクロデキストリン及びそれらの組み合わせからなる群より選択される材料で構成される。より好ましくは、熱膨張性ポリマーシェルはアクリロニトリルポリマーを含む（好ましくは、アクリロニトリルポリマーはアクリロニトリルコポリマーであり、より好ましくは、アクリロニトリルポリマーは、ポリ（二塩化ビニリデン）／ポリアクリロニトリルコポリマー及びポリアクリロニトリル／アルキルアクリロニトリルコポリマーからなる群より選択されるアクリロニトリルコポリマーであり、最も好ましくは、アクリロニトリルポリマーはポリ（二塩化ビニリデン）／ポリアクリロニトリルコポリマーである）。好ましくは、複数の中空微小球中の中空微小球は、熱膨張性ポリマーシェルが炭化水素ガスを封入する気体充填中空コアポリマー材料である。好ましくは、炭化水素ガスは、メタン、エタン、プロパン、イソブタン、ｎ−ブタン及びイソペンタン、ｎ−ペンタン、ネオペンタン、シクロペンタン、ヘキサン、イソヘキサン、ネオヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、イソヘプタン、オクタン及びイソオクタンの少なくとも一つからなる群より選択される。より好ましくは、炭化水素ガスは、メタン、エタン、プロパン、イソブタン、ｎ−ブタン及びイソペンタンの少なくとも一つからなる群より選択される。さらに好ましくは、炭化水素ガスは、イソブタン及びイソペンタンの少なくとも一つからなる群より選択される。最も好ましくは、炭化水素ガスはイソブタンである。複数の中空微小球の中空微小球は、最も好ましくは、イソブタンを封入するアクリロニトリル／塩化ビニリデンコポリマーのシェルを有する気体充填中空コアポリマー材料（例えば、Akzo Nobelから市販されているExpancel（登録商標）微小球）である。
【００２５】
硬化性混合物は、液状プレポリマー材料及び複数の処理された中空微小球を含む。好ましくは、硬化性混合物は、液状プレポリマー材料及び複数の処理された中空微小球を含み、複数の処理された中空微小球が液状プレポリマー材料中に均一に分散されている。好ましくは、硬化性混合物は、７２〜９０℃（より好ましくは７５〜８５℃）の最高型硬化温度を示す。
【００２６】
硬化性混合物は、場合によっては、硬化剤をさらに含む。好ましい硬化剤はジアミンを含む。適当なポリジアミンは、第一級アミン及び第二級アミンを含む。好ましいポリジアミンは、ジエチルトルエンジアミン（「ＤＥＴＤＡ」）、３，５−ジメチルチオ−２，４−トルエンジアミン及びその異性体、３，５−ジエチルトルエン−２，４−ジアミン及びその異性体（例えば３，５−ジエチルトルエン−２，６−ジアミン）、４，４′−ビス−（sec−ブチルアミノ）−ジフェニルメタン、１，４−ビス−（sec−ブチルアミノ）−ベンゼン、４，４′−メチレン−ビス−（２−クロロアニリン）、４，４′−メチレン−ビス−（３−クロロ−２，６−ジエチルアニリン）（「ＭＣＤＥＡ」）、ポリテトラメチレンオキシド−ジ−ｐ−アミノベンゾエート、Ｎ，Ｎ′−ジアルキルジアミノジフェニルメタン、ｐ，ｐ′−メチレンジアニリン（「ＭＤＡ」）、ｍ−フェニレンジアミン（「ＭＰＤＡ」）、メチレン−ビス−２−クロロアニリン（「ＭＢＯＣＡ」）、４，４′−メチレン−ビス−（２−クロロアニリン）（「ＭＯＣＡ」）、４，４′−メチレン−ビス−（２，６−ジエチルアニリン）（「ＭＤＥＡ」）、４，４′−メチレン−ビス−（２，３−ジクロロアニリン）（「ＭＤＣＡ」）、４，４′−ジアミノ−３，３′−ジエチル−５，５′−ジメチルジフェニルメタン、２，２′，３，３′−テトラクロロジアミノジフェニルメタン、トリメチレングリコールジ−ｐ−アミノベンゾエート及びそれらの混合物を含むが、それらに限定されない。好ましくは、ジアミン硬化剤は、３，５−ジメチルチオ−２，４−トルエンジアミン及びその異性体から選択される。
【００２７】
また、硬化剤は、ジオール、トリオール、テトラオール及びヒドロキシ末端硬化剤を含むことができる。適当なジオール、トリオール及びテトラオール群は、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、低分子量ポリテトラメチレンエーテルグリコール、１，３−ビス（２−ヒドロキシエトキシ）ベンゼン、１，３−ビス−［２−（２−ヒドロキシエトキシ）エトキシ］ベンゼン、１，３−ビス−｛２−［２−（２−ヒドロキシエトキシ）エトキシ］エトキシ｝ベンゼン、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、レソルシノール−ジ−（β−ヒドロキシエチル）エーテル、ヒドロキノン−ジ−（β−ヒドロキシエチル）エーテル及びそれらの混合物を含む。好ましいヒドロキシ末端硬化剤は、１，３−ビス（２−ヒドロキシエトキシ）ベンゼン、１，３−ビス−［２−（２−ヒドロキシエトキシ）エトキシ］ベンゼン、１，３−ビス−｛２−［２−（２−ヒドロキシエトキシ）エトキシ］エトキシ｝ベンゼン、１，４−ブタンジオール及びそれらの混合物を含む。ヒドロキシ末端硬化剤及びジアミン硬化剤は、一つ以上の飽和、不飽和、芳香族及び環式基を含むことができる。
【００２８】
＞３時間（好ましくは≧４．５時間、より好ましくは≧４．７５時間、最も好ましくは≧５時間）の暴露期間、複数の中空微小球は二酸化炭素雰囲気に暴露されて、複数の処理された中空微小球を形成する。
【００２９】
好ましくは、複数の処理された中空微小球を形成するために複数の中空微小球が暴露される二酸化炭素雰囲気は、≧３０容量％ＣＯ2（好ましくは≧３３容量％ＣＯ2、より好ましくは≧９０容量％ＣＯ2、最も好ましくは≧９８容量％ＣＯ2）を含む。好ましくは、二酸化炭素雰囲気は不活性雰囲気である。好ましくは、二酸化炭素雰囲気は＜１容量％Ｏ2及び＜１容量％Ｈ2Ｏを含有する。より好ましくは、二酸化炭素雰囲気は＜０．１容量％Ｏ2及び＜０．１容量％Ｈ2Ｏを含有する。
【００３０】
好ましくは、ガスを使用する複数の中空微小球の流動化により、複数の中空微小球は二酸化炭素雰囲気に暴露されて、複数の処理された中空微小球を形成する。より好ましくは、＞３時間（好ましくは≧４．５時間、より好ましくは≧４．７５時間、最も好ましくは≧５時間）の暴露期間、≧３０容量％ＣＯ2（好ましくは≧３３容量％ＣＯ2、より好ましくは≧９０容量％ＣＯ2、最も好ましくは≧９８容量％ＣＯ2）を含み、＜１容量％Ｏ2及び＜１容量％Ｈ2Ｏを含有するガスを使用する複数の中空微小球の流動化により、複数の中空微小球は二酸化炭素雰囲気に暴露されて、複数の処理された中空微小球を形成する。最も好ましくは、≧５時間の暴露期間、≧３０容量％ＣＯ2を含み、＜０．１容量％ＣＯ2及び＜０．１容量％Ｈ2Ｏを含有するガスを使用する複数の中空微小球の流動化により、複数の中空微小球は二酸化炭素雰囲気に暴露されて、複数の処理された中空微小球を形成する。
【００３１】
複数の処理された中空微小球は液状プレポリマーと合わされて硬化性混合物を形成する。そして、硬化性混合物は、硬化材料を形成するための反応を受けることを許される。硬化材料を形成するための反応は、複数の処理された中空微小球の形成後≦２４時間（好ましくは≦１２時間、より好ましくは≦８時間、最も好ましくは≦１時間）に開始することを許される。
【００３２】
好ましくは、硬化性材料は型の中に移され、硬化性混合物は、型の中で硬化材料を形成するための反応を受ける。好ましくは、型は、開放型及び密閉型からなる群より選択することができる。好ましくは、硬化性混合物は、流し込み又は注入によって型の中に移すことができる。好ましくは、型は温度制御システムを備える。
【００３３】
少なくとも一つの研磨層が硬化材料から得られる。好ましくは、硬化材料はケーキであり、そのケーキから複数の研磨層が得られる。好ましくは、ケーキは、所望の厚さの複数の研磨層へとスカイビング又は同様なやり方で薄片に切断される。より好ましくは、複数の研磨層は、スカイバーブレードを使用してケーキを複数の研磨層へとスカイビングすることにより、ケーキから得られる。好ましくは、スカイビングを容易にするために、ケーキは加熱される。より好ましくは、ケーキは、複数の研磨層を形成するためのケーキのスカイビング中、赤外線加熱源を使用して加熱される。少なくとも一つの研磨層は、基材を研磨するように適合された研磨面を有する。好ましくは、研磨面は、穿孔及び溝の少なくとも一つから選択されるマクロテキスチャの組み込みによって基材を研磨するように適合されている。好ましくは、穿孔は、研磨面から研磨層の厚さの途中まで又は全部に伸びることができる。好ましくは、溝は、研磨中に研磨層が回転すると、少なくとも一つの溝が基材の表面を掃くように研磨面上に配設される。好ましくは、溝は、カーブした溝、直線状の溝及びそれらの組み合わせから選択される。溝は、≧１０ミル（好ましくは１０〜１５０ミル）の深さを示す。好ましくは、溝は、≧１０ミル、≧１５ミル及び１５〜１５０ミルから選択される深さ、≧１０ミル及び１０〜１００ミルから選択される幅並びに≧３０ミル、≧５０ミル、５０〜２００ミル、７０〜２００ミル及び９０〜２００ミルから選択されるピッチの組み合わせを有する少なくとも二つの溝を含む溝パターンを形成する。
【００３４】
好ましくは、本発明の研磨層を製造する方法はさらに、型を提供する工程、及び硬化性混合物を型の中に移す工程を含み、硬化性混合物は、型の中で硬化材料を形成するための反応を受ける。
【００３５】
好ましくは、本発明の研磨層を製造する方法はさらに、型を提供する工程、温度制御システムを提供する工程、硬化性混合物を型の中に移す工程を含み、硬化性混合物は、型の中で硬化材料を形成するための反応を受け、温度制御システムは、硬化性混合物が硬化材料を形成するための反応を受ける間、硬化性混合物の温度を維持する。より好ましくは、温度制御システムは、硬化性混合物が硬化材料を形成するための反応を受ける間、硬化材料を形成するための反応中に硬化性混合物が示す最高型硬化温度が７２〜９０℃になるよう、硬化性混合物の温度を維持する。
【００３６】
基材研磨作業におけるある重要な工程が研磨の終点の決定である。終点検出のための一つの一般的なインサイチュー法は、光ビームを基材表面に当て、基材表面から反射して戻る光に基づいて基材表面の性質（例えば、その上の膜の厚さ）を分析して研磨終点を決定することを含む。そのような光ベースの終点検出法を容易にするために、本発明の方法を使用して製造される研磨層は、場合によっては、終点検出ウィンドウをさらに含む。好ましくは、終点検出ウィンドウは、研磨層に組み込まれた一体型ウィンドウである。
【００３７】
好ましくは、本発明の研磨層を製造する方法はさらに、型を提供する工程、ウィンドウブロックを提供する工程、ウィンドウブロックを型の中に配置する工程、及び硬化性混合物を型の中に移す工程を含み、硬化性混合物は、型の中で硬化材料を形成するための反応を受ける。ウィンドウブロックは、硬化性混合物を型の中に移す前又は移した後、型の中に配置されることができる。好ましくは、ウィンドウブロックは、硬化性混合物を型の中に移す前に型の中に配置される。
【００３８】
好ましくは、本発明の研磨層を製造する方法はさらに、型を提供する工程、ウィンドウブロックを提供する工程、ウィンドウブロック接着剤を提供する工程、ウィンドウブロックを型の中に固定する工程、及びその後、硬化性混合物を型の中に移す工程を含み、硬化性混合物は、型の中で硬化材料を形成するための反応を受ける。型ベースへのウィンドウブロックの固定は、ケーキを複数の研磨層へと薄片に切断（例えばスカイビング）するときのウィンドウの歪み（例えば、ウィンドウが研磨層から外に膨らむ）の形成を軽減すると考えられる。
【００３９】
次に、本発明のいくつかの実施態様を以下の実施例において詳細に説明する。
【００４０】
以下の実施例においては、温度制御装置と、１Ｌジャケット付きガラス反応器と、撹拌機と、ガス入口と、ガス出口と、Lasentecプローブと、Lasentecプローブの末端を反応器の中に延ばすための、反応器の側壁のポートとを備えたMettler RC1ジャケット付き熱量計（を使用した）。Lasentecプローブを使用して、例示される処理された微小球の動的膨張を温度の関数として観測した。特に、撹拌機を作動させた状態で、熱量計の設定値温度を２５℃から７２℃まで上昇させ、次いで７２℃から２５℃まで下降させ（実施例に記載されるように）、その間、Lasentecプローブを使用して、例示される処理された微小球の粒径を温度の関数として連続的に計測し、記録した（集束ビーム反射率計測技術によって）。実施例に報告される直径計測値はＣ９０弦長である。Ｃ９０弦長は、実弦長計測値の９０％がより小さいところの弦長と定義される。
【００４１】
比較例Ｃ１〜Ｃ２及び実施例１
比較例Ｃ１〜Ｃ２及び実施例１それぞれにおいて、イソブタンを封入するアクリロニトリル／塩化ビニリデンコポリマーのシェルを有する複数の中空微小球（AkzoNobelから市販されているExpancel（登録商標）DE微小球）をRC1熱量計反応器の底に配置した。反応器を密閉した後、表１に記すガスのスイープ流を、表記の暴露期間、反応器に連続的に通し、複数の処理された中空微小球を形成した。その後、スイープ流を停止した。次いで、撹拌機を作動させて、複数の処理された中空微小球を反応器中で流動化した。次いで、RC1反応器ジャケット温度制御装置の設定値温度を１時間かけて２５℃から８２℃まで線形に上昇させ、その間、Lasentecプローブを使用して、処理された微小球の粒径を温度の関数として連続的に計測し、記録した（集束ビーム反射率計測技術によって）。その後３０分間、RC1反応器ジャケット温度制御装置の設定値温度を８２℃に維持し、次の３０分で８２℃から２５℃まで線形に下降させ、その間、Lasentecプローブを使用して、処理された微小球の粒径を温度の関数として連続的に計測し、記録した（集束ビーム反射率計測技術によって）。次いで、次の３０分間、RC1反応器ジャケット温度制御装置の設定値温度を２５℃に維持し、その間、Lasentecプローブを使用して、処理された微小球の粒径を温度の関数として連続的に計測し、記録した（集束ビーム反射率計測技術によって）。
【００４２】
【表１】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【外国語明細書】
2015157353000001.pdf