(57)【要約】対向する第１及び第２の主表面を有する可撓性の裏材を含む研磨物品が提供される。第１の主表面は、その上に配置された少なくとも１つのバインダー中に複数の研磨粒子を含む。第２の主表面は、陥凹部を有する複製されたミクロ構造を含む。研磨物品は、複製されたミクロ構造の実質的に陥凹部内に収容される接着剤も含む。剛性の基材は、複製されたミクロ構造の少なくとも一部に接触することができる。提供される物品を使用して被加工物を研磨方法も提供する。【選択図】図３
2014508650.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する第１及び第２の主表面を有する可撓性裏材であって、前記可撓性裏材の前記第２の主表面の少なくとも一部が陥凹部を有する複製されたミクロ構造を含む、可撓性裏材と、
少なくとも１つのバインダー中に保持される複数の研磨粒子を備える研磨材層であって、前記可撓性裏材の前記第１の主表面上に配置される、研磨材層と、
接着剤と、を備え、
前記接着剤が、実質的に前記複製されたミクロ構造の前記陥凹部内に収容される、研磨物品。
【請求項２】
前記複製されたミクロ構造の少なくとも一部と接触する剛性の基材を更に備える、請求項１に記載の研磨物品。
【請求項３】
前記接着剤の少なくとも一部に接触する剥離ライナーを更に含む、請求項１に記載の研磨物品。
【請求項４】
前記可撓性裏材が、高密度クラフト紙、ポリコート紙、金属箔、及びポリマー基材からなる群から選択される、請求項１に記載の研磨物品。
【請求項５】
前記金属箔がアルミニウム、銅、スズ、及び青銅から選択される、請求項４に記載の研磨物品。
【請求項６】
前記ポリマー基材が、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、セルロース、ポリアミド、ポリイミド、ポリシリコーン、及びポリテトラフルオロエチレンからなる群から選択される、請求項４に記載の研磨物品。
【請求項７】
前記研磨粒子が、溶融酸化アルミニウム、熱処理酸化アルミニウム、白色溶融酸化アルミニウム、黒色炭化ケイ素、緑色炭化ケイ素、二ホウ化チタン、炭化ホウ素、炭化タングステン、炭化チタン、ダイヤモンド、シリカ、酸化鉄、クロミア、セリア、ジルコニア、チタニア、ケイ酸塩、酸化スズ、立方晶窒化ホウ素、ガーネット、溶融アルミナジルコニア、ゾルゲル研磨粒子、研磨凝塊、金属系微粒子、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載の研磨物品。
【請求項８】
前記可撓性裏材が、約０．５ＧＰａより大きいヤング率を有する、請求項１に記載の研磨物品。
【請求項９】
前記可撓性裏材が、約２．０ＧＰａより大きいヤング率を有する、請求項８に記載の研磨物品。
【請求項１０】
前記複製されたミクロ構造が、ロッド、三角形、角錐、切頭角錐、円錐、切頭円錐、キューブコーナー、直方体、球、又は楕円体を含む形状を有する、請求項１に記載の研磨物品。
【請求項１１】
前記複製されたミクロ構造が、隆線を含む形状を有する、請求項１に記載の研磨物品。
【請求項１２】
前記接着剤が、感圧性接着剤、ホットメルト接着剤、及び硬化性液体接着剤からなる群から選択される、請求項１に記載の研磨物品。
【請求項１３】
前記接着剤が、前記複製されたミクロ構造の前記陥凹部の体積の約２５体積パーセント超約１２０体積パーセント未満を占める、請求項１に記載の研磨物品。
【請求項１４】
研磨される被加工物を提供することと、
前記被加工物を研磨物品と接触させることであって、前記研磨物品が、
対向する第１及び第２の主表面を有し、前記第２の主表面の少なくとも一部が陥凹部を有する複製されたミクロ構造を含む、可撓性裏材と、
少なくとも１つのバインダー中に保持される複数の研磨粒子を備え、前記可撓性裏材の前記第１の主表面上に配置されている、研磨材層と、
接着剤と、
前記複製されたミクロ構造の少なくとも一部と接触する剛性の基材と、を備え、
前記接着剤が前記複製されたミクロ構造の前記陥凹部内に実質的に収容される、接触させることと、
前記研磨物品を前記被加工物に対して移動することと、を含む、研磨方法。
【請求項１５】
前記研磨粒子が、溶融酸化アルミニウム、熱処理酸化アルミニウム、白色溶融酸化アルミニウム、黒色炭化ケイ素、緑色炭化ケイ素、二ホウ化チタン、炭化ホウ素、炭化タングステン、炭化チタン、ダイヤモンド、シリカ、酸化鉄、クロミア、セリア、ジルコニア、チタニア、ケイ酸塩、酸化スズ、立方晶窒化ホウ素、ガーネット、溶融アルミナジルコニア、ゾルゲル研磨粒子、研磨凝塊、金属系微粒子、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１４に記載の研磨方法。
【請求項１６】
前記複製されたミクロ構造が、ロッド、三角形、角錐、切頭角錐、円錐、切頭円錐、キューブコーナー、直方体、球、又は楕円体を含む形状を有する、請求項１４に記載の研磨方法。
【請求項１７】
前記複製されたミクロ構造が、隆線を含む形状を有する、請求項１４に記載の研磨方法。
【請求項１８】
前記接着剤が、感圧性接着剤、ホットメルト接着剤、及び硬化性液体接着剤からなる群から選択される、請求項１４に記載の研磨方法。
【請求項１９】
前記接着剤が、前記複製されたミクロ構造の陥凹部の体積の約２５体積パーセント超約１２０体積パーセント未満を占める、請求項１４に記載の研磨方法。
【請求項２０】
前記接着剤上に配置された剥離ライナーを更に備える、請求項１４に記載の研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［分野］
本開示は、複合材料を研磨するために有用な研磨物品に関する。
【０００２】
［背景］
ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）産業用の読み書きヘッドなどの被加工物は非常に硬い複合材料と非常に軟らかい複合材料とを有し、典型的には研磨物品でラッピング及び研磨（polishing）により同時に仕上げられる。読み書きトランスデューサを構成する非常に軟らかい材料は、アルミナチタニアカーバイド（ＡｌＴｉＣ）などの非常に硬い材料の縁部に位置する。硬いＡｌＴｉＣ材料を除去するために高い圧力が要求されるので、最高１平方インチ当たり４０ポンド（ｐｓｉ）（２７６ｋＰａ）までの圧力が印加される。被加工物上への高い負荷は、研磨マトリクスが十分に低弾性率（low modulus）である場合、研磨表面の変位を生じさせる可能性がある。これは、被加工物の縁部における研磨材料の蓄積をもたらす可能性がある。被加工物の縁部における過度の研磨は、一般に「クラウン」又は「エッジロールオフ」と呼ばれる縁部の除去を加速させる可能性がある。このクラウニング効果は、被加工物の縁部にあるトランスデューサを損傷させる可能性がある。従順な感圧接着剤を有する多層の研磨物品は、読み書きヘッドのクラウニングを悪化させる可能性がある。
【０００３】
図１は、可撓性裏材１８の第１の主表面１８ａ上にバインダー１３中に分散した研磨粒子１２（研磨層を形成する）を有し、研磨物品の第２の主表面１８ｂ上にコーティングされた接着剤層１４を有する、典型的な先行技術の研磨物品１０のシステムの例示である。例えば、感圧接着剤層などの接着剤層は、研磨物品を剛性支持体２２に固定する。研磨物品１０の様々な構成要素を比較すると、接着剤層は、可撓性裏材及び研磨粒子よりも軟らかい（すなわち、より低いヤング率を有する）。
【０００４】
図１及び図２に示されるように、使用時、典型的には被加工物２０は、負荷Ｐで（研磨粒子１８ａ及びバインダー１３を含む）研磨材層に暴露される。かかる状況下で、被加工物及びその上に印加される負荷は、比較的軟らかい接着剤層１４を変形させる。可撓性基材１８及び研磨材層１３の輪郭は接着剤層の変形に追従する傾向があり、被加工物の縁部の丸み又はクラウニングを生じさせる。更に、被加工物２０の縁部における高い応力も、被加工物の縁部の丸みを生じさせる。
【０００５】
［概要］
研磨される被加工物、特にハードディスクドライブ用の読み書きヘッド又は薄いハードディスクドライブ自体などの繊細な電子産業で有用な被加工物のクラウニングの問題の解決に対する必要性がある。本明細書に提示される研磨物品及び方法は、長い耐用期間、被加工物からの材料の容易な除去、微細な仕上げのための研磨の可能性、及び高い除去速度の利益を有する。更に、被加工物の縁部のクラウニングに抵抗し、より望ましい製品を製造する。
【０００６】
一態様では、対向する第１及び第２の主表面を有する可撓性裏材と、少なくとも１つのバインダー中に保持される複数の研磨粒子を備える研磨材層であって、可撓性裏材の第１の主表面上に配置される、研磨材層と、接着剤と、を含み、可撓性裏材の第２の主表面の少なくとも一部が陥凹部を有する複製されたミクロ構造を含み、接着剤が実質的に複製されたミクロ構造の陥凹部内に収容される、研磨物品が提供される。物品は、複製されたミクロ構造の少なくとも一部と接触する剛性の基材、又は接着剤の少なくとも一部と接触する剥離ライナーを更に含むことができる。可撓性裏材は、約０．５ギガパスカル（ＧＰａ）より大きい、又は更に２ＧＰａより大きいヤング率を有することができ、数ある他の可能な形状の中でも、ロッド、三角形、角錐、切頭角錐、円錐、切頭円錐、球、又は楕円体を含むことができる。
【０００７】
別の態様では、被加工物を提供することと、被加工物を研磨物品と接触させることであって、研磨物品は、対向する第１及び第２の主表面を有する可撓性裏材と、少なくとも１つのバインダー中に保持される複数の研磨粒子を備える研磨材層であって、この研磨材層が可撓性裏材の第１の主表面上に配置されている、研磨材層と、接着剤と、複製されたミクロ構造の少なくとも一部と接触する剛性の基材と、を含み、可撓性裏材の第２の主表面の少なくとも一部が陥凹部を有する複製されたミクロ構造を含み、接着剤が複製されたミクロ構造の陥凹部内に実質的に収容される、接触することと、研磨物品を被加工物に対して移動することと、を含む、研磨方法が提供される。研磨物品は被加工物に対して移動し、それによって被加工物の表面を研磨する。典型的には、被加工物に負荷が印加される。
【０００８】
提供される研磨物品及び方法は、非常に滑らかで、その寸法にわたって平坦である必要がある、被加工物を研磨するために有用である。複製されたミクロ構造を含む可撓性裏材は、研磨の間、剛性の基材によって支持される被加工物に印加することができる負荷を許容する。複製されたミクロ構造は、この負荷の部分に耐え、この負荷の少なくとも一部分を剛性の基材に伝達し、それによって接着剤の変形を減少又は除去する。接着剤は、複製されたミクロ構造の陥凹部内に実質的に収容され、複製されたミクロ構造が剛性の基材と直接的に接触することを可能にする。提供される研磨物品及び方法は、完成した被加工物が、優れた平坦度を有することを可能にし、これは今度は研磨物品に、クラウニング減少技術を超える向上をともなう、長い耐用期間、容易な適用、容易な除去、微細な仕上げ、及び高い除去速度の利益を提供する。
【０００９】
上記の概要は、本発明の全ての実施のそれぞれの開示される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。
【００１０】
本開示は、図を参照して更に定義することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】先行技術の研磨システムの概略断面図。
【図２】荷重が被加工物に印加された図１の先行技術の研磨システムの概略断面図。
【図３】提供される研磨物品の一実施形態の概略断面図。複製されたミクロ構造は、可撓性裏材の第２の表面の一部であり、角錐又は角錐の隆線を含む。
【図４】提供される研磨物品の一実施形態の概略断面図。複製されたミクロ構造は、構造的に可撓性裏材の第２の表面に取り付けられ、角錐又は角錐の隆線を含む。
【図５】提供される研磨物品の別の実施形態の概略断面図。複製されたミクロ構造は、切頭角錐又は角錘の隆線を含む。
【図６】提供される研磨物品の更に別の実施形態の概略断面図。複製されたミクロ構造は正方形の隆線を含む。
【図７】提供される研磨物品の例示的な実施形態で使用される、ミクロ構造化されたロール表面の断面図。
【図８】図７のミクロ構造化されたロール表面を使用して製造された、例示的な裏材のミクロ構造の断面図又はウェブを横切った図。
【００１２】
［詳細な説明］
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示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を逸脱せずに、その他の実施形態が考えられ、実施され得ることを理解すべきである。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】
他の指示がない限り、明細書及び特許請求の範囲において使用される特徴のサイズ、量、及び物理的特性を表す全ての数字は、全ての場合に「約」という用語によって修飾されるものと理解すべきである。それ故に、そうでないことが示されない限り、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、目標対象とする所望の特性に応じて、変化し得る近似値である。終点による数の範囲の使用は、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】
（可撓性裏材）
提供される研磨物品及び方法は、対向する第１及び第２の主表面を有する可撓性裏材を含む。提供される研磨物品で使用することができる適切な可撓性裏材は、典型的には研磨材技術において既知のものである。可撓性裏材としては、例えば、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、セルロース、ポリアミド、ポリイミド、ポリシリコーン、及びポリテトラフルオロエチレンなどの高分子基板、アルミニウム、銅、錫、及び青銅を含む金属箔、並びに高密度クラフト紙及びポリコート紙を含む紙が挙げられる。
【００１５】
可撓性裏材の材料は、少なくともその第２の主表面の一部の上に、複製されたミクロ構造を含む。いくつかの実施形態では、被加工物にわたって均一な材料除去、すなわち平坦であることを含む良好な均一性及び平面性を呈する研磨剤構造を提供するために複製されたミクロ構造を含む分離された裏材を選択することができる。可撓性裏材の材料特性及びその上に収容される複製されたミクロ構造の特徴が、被加工物の表面がその全寸法にわたって、特に被加工物の縁部において、滑らかになるようにすることを可能にする材料特性を有することは重要である。
【００１６】
（研磨材層）
提供される研磨物品は、少なくとも１つのバインダー中に保持される複数の研磨粒子を備える研磨材層を含み、この研磨材層は、可撓性裏材の第１の主表面上に配置され、可撓性裏材の第２の主表面の少なくとも一部は、陥凹部を有する複製されたミクロ構造を含む。提供される物品及び方法に使用することができる適切な研磨粒子としては、溶融酸化アルミニウム、熱処理酸化アルミニウム、白色溶融酸化アルミニウム、黒色炭化ケイ素、緑色炭化ケイ素、二ホウ化チタン、炭化ホウ素、炭化タングステン、炭化チタン、ダイヤモンド（天然及び合成の両方、多結晶ダイヤモンドを含む）、シリカ、酸化鉄、クロミア、セリア、ジルコニア、チタニア、ケイ酸塩類、酸化スズ、立方晶窒化ホウ素、ガーネット、溶融アルミナジルコニア、ゾルゲル研磨粒子等が挙げられる。ゾルゲル研磨粒子の例は、米国特許第４，３１４，８２７号（Ｌｅｉｔｈｅｉｓｅｒら）、同第４，６２３，３６４号（Ｃｏｔｔｒｉｎｇｅｒら）、同第４，７４４，８０２号（Ｓｃｈｗａｂｅｌ）、同第４，７７０，６７１号（Ｍｏｎｒｏｅら）及び同第４，８８１，９５１号（Ｗｏｏｄら）に見出すことができる。
【００１７】
本明細書で使用するとき、研磨粒子という用語はまた、ポリマー、セラミック、金属又はガラスと一緒に結合され研磨粒塊を形成する単一研磨粒子も包含する。研磨粒塊という用語は、高温でのアニーリング工程により高密度酸化ケイ素を有しても又は有しなくてもよい研磨／酸化ケイ素粒塊を含むが、これらに限定されない。研磨粒塊は更に、米国特許第４，３１１，４８９号（Ｋｒｅｓｓｎｅｒ）、同第４，６５２，２７５号（Ｂｌｏｅｃｈｅｒら）、同第４，７９９，９３９号（Ｂｌｏｅｃｈｅｒら）、同第５，５００，２７３号（Ｈｏｌｍｅｓら）、同第６，６４５，６２４号（Ａｄｅｆｒｉｓら）、同第７，０４４，８３５号（Ｍｕｊｕｍｄａｒら）に記載される。代替的に、研磨粒子は、米国特許第５，２０１，９１６号（Ｂｅｒｇら）に記載されるように、粒子間引力によりともに結合されてもよい。典型的な研磨粒塊としては、研磨粒子としてダイヤモンドを有し、結合構成成分として酸化ケイ素を有する、粒塊が挙げられる。粒塊が使用される場合、粒塊に含まれる単一研磨粒子のサイズは、０．１〜５０マイクロメートル（μｍ）（０．００３９〜２．０ミル）、好ましくは０．２〜２０μｍ（０．００７９〜０．７９ミル）、最も好ましくは０．５〜５μｍ（０．０２０〜０．２０ミル）の範囲とすることができる。
【００１８】
研磨粒子の平均粒径は１５０μｍ（５．９ミル）未満、典型的には１００μｍ（３．９ミル）未満、又は更には５０μｍ（２．０ミル）未満とすることができる。研磨粒子のサイズは、典型的には、その最長寸法として特定される。典型的には、粒径には所定の範囲分布が存在するであろう。場合によっては、得られる研磨粒子が研磨される被加工物上に一貫した表面仕上げを提供するように、粒径分布を厳密に管理することができる。
【００１９】
有用な更に別の種類の研磨粒子は、円周を有する実質的に楕円体の金属含有のマトリクスと、金属含有のマトリクスの周囲に少なくとも部分的に埋め込まれる平均直径が５０μｍ未満、好ましくは８μｍ未満の超研磨材料と、を有する、金属系研磨粒子である。そのような研磨粒子は、金属含有マトリクス（大部分は楕円体）、超研磨粒子、及び粉砕媒体を容器に充填することにより作製することができる。次いで、容器は、ある時間の間、典型的には室温でロール（roll）することができる。理論に束縛されるものではないが、粉砕プロセスは、超研磨材料を金属含有マトリクスの中に入り込ませ、このマトリクスに取り付け、このマトリクスから突き出させると考えられている。金属含有マトリクスの周囲は、純金属又は金属合金から超研磨材と金属又は金属合金との複合材に変化する。金属含有マトリクスの周囲近傍の下部表面も超研磨材料を含むが、これは金属含有マトリクスに埋め込まれているとみなされる。この金属系研磨粒子は、譲受人の同時係属米国特許出願公開第２０１０／００００１６０号（Ｌｕｇｇら）に開示される。
【００２０】
研磨粒子は、粒子に所望の特性を与える材料でコーティングすることができる。例えば、研磨粒子の表面に塗布される材料が研磨粒子とバインダーとの間の接着力を高めることが示されている。更に、研磨粒子の表面に塗布される材料は、軟化した微粒子の硬化性バインダー材料がバインダーとして使用される場合、研磨粒子の接着力を高める場合がある。あるいは、表面コーティングは、得られる研磨粒子の切削特性を変化及び向上させることができる。このような表面コーティングは、例えば、米国特許第５，０１１，５０８号（Ｗａｌｄら）、同第３，０４１，１５６号（Ｒｏｗｓｅら）、同第５，００９，６７５号（Ｋｕｎｚら）、同第４，９９７，４６１号（Ｍａｒｋｈｏｆｆ−Ｍａｔｈｅｎｙら）、同第５，２１３，５９１号（Ｃｅｌｉｋｋａｙａら）、同第５，０８５，６７１号（Ｍａｒｔｉｎら）及び同第５，０４２，９９１号（Ｋｕｎｚら）に記載されている。
【００２１】
提供される研磨物品及び方法としては、従来のコーティングされた研磨物品、コーティング（メイクコート、コートサイズ及びスーパーサイズコート）、及び材料を挙げることができる。例示的なコーティングされた研磨物品は、米国特許第５，３７８，２５２号（Ｆｏｌｌｅｎｓｂｅｅ）、米国特許第５，８３４，１０９号（Ｆｏｌｌｅｔｔら）、及び米国特許第６，９７９，７１３号（Ｂａｒｂｅｒ）に記載されている。提供される研磨物品及び方法は、形成された、又は構造化された研磨材コーティングを含むことができる。形成される又は構造化されることによって、研磨材コーティングが隆起した部分と陥凹した部分とを有するようにするためである。形成された又は構造化された研磨材コーティングを含む例示的な研磨物品は、ＴＲＩＺＡＣＴの商品名で３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）から入手可能である。これらは概して米国特許第５，１５２，９１７号（Ｐｉｅｐｅｒら）に記載されている。提供される研磨物品及び方法で、研磨物品として有用な他のラッピング材料はまた、米国特許第５，４８９，２３５号（Ｇａｇｌｉａｒｄｉら）にも記載されている。
【００２２】
研磨粒子は、可撓性裏材の第１の対向する表面内に部分的に埋め込むことができ、可撓性裏材によって適所に保持することができる。研磨物品は、熱的な結合、超音波溶接、又はマイクロ波活性結合によって可撓性裏材に結合することもできる。あるいは、バインダーは研磨粒子を可撓性裏材の第１の表面上に保持するために使用することができる。研磨粒子を可撓性裏材の第１の表面上に保持するために有用なバインダーは、当該技術及び接着剤の分野において周知である。
【００２３】
適切なバインダー前駆体は、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。次いで、バインダー前駆体は、典型的には、少なくとも部分的にバインダー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、それにより分散した研磨粒子を保持することができるバインダーに変換される。例示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。
【００２４】
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。例示的なポリ（メタクリレート）としては、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が挙げられる。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）等の販売業者から広く入手可能である。
【００２５】
バインダー前駆体は、有効量、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つの光反応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。例示的な光反応開始剤としては、ベンゾイン及びその誘導体、例えば、α−メチルベンゾイン；α−フェニルベンゾイン；α−アリルベンゾイン；α−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ＩＲＧＡＣＵＲＥ１８４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。
【００２６】
バインダー前駆体は、有効量、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。例示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、及び過酸化ジラウリル；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。
【００２７】
いくつかの実施形態では、例えば、得られるバインダー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、バインダー前駆体中に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がある。例示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。
【００２８】
いくつかの実施形態では、研磨材層は、１つ以上の添加剤も含んでもよい。添加剤は、酸化防止剤、着色剤、熱及び／若しくは光安定剤、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、バインダーは、研磨粒子、界面活性剤、及び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）添加剤を含むバインダー前駆体から調製されてもよい。
【００２９】
（ミクロ構造）
提供される研磨物品は、対向する第１及び第２の主表面を有する可撓性裏材を含む。少なくとも可撓性裏材の第２の主表面の一部は、陥凹部を有する複製されたミクロ構造を含む。複製されたミクロ構造は可撓性裏材と一体化される。一体化によって、複製されたミクロ構造が可撓性裏材の一部（例えば、可撓性裏材の第２の表面）となることが意味される。複製されたミクロ構造は、共通ベース（すなわち、可撓性裏材）から延在することができ、分離された裏材上に配置することができ、及びこれらの組み合わせとすることができ、これにより突出部（複製されたミクロ構造の遠位端）及び陥凹部を形成する。いくつかの実施形態では、複製されたミクロ構造は、例えば、複製されたミクロ構造が可撓性基材と同時に形成され、成型され、又はエンボス加工されるとき、又は可撓性基材上に直接成長するときなどのように、可撓性裏材材料の延長部とすることができる。
【００３０】
いくつかの実施形態では、複製されたミクロ構造は可撓性裏材の第２の表面に陥凹部を形成する、すなわち複製されたミクロ構造は、テクスチュア付けプロセス、例えばエンボス加工の結果、可撓性裏材上にテクスチュア付きの表面を形成する。有用な可撓性基板が上記に呈示されるが、有用な可撓性基板としては、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、セルロース、ポリアミド、ポリイミド、ポリシリコーン、及びポリテトラフルオロエチレン；アルミニウム、銅、錫、及び青銅を含む金属箔、並びに高密度クラフト紙及びポリコート紙を含む紙が挙げられる。
【００３１】
あるいは、複製されたミクロ構造は、分離された裏材の上に配置すること又は形成することができる。分離された裏材は、可撓性又は剛性とすることができる。次いで、分離された裏材は、可撓性裏材の第２の側に構造的に取り付けることができる。任意の分離された裏材を使用することができるが、分離された裏材は、特に研磨材構成要素を形成する可能性がある上面付近で、可撓性裏材の全体的な弾性率を著しく変化させない必要がある。分離された裏材が使用されるとき、例えば、接着剤組成物（構造用接着剤などの）、音波溶接、熱溶接、機械的な留め金具、及びこれらの組み合わせを含む多様な機構を使用して、第２の裏材上の複製されたミクロ構造を可撓性裏材に構造的に取り付けることができる。
【００３２】
複製されたミクロ構造は、形状を有してもよい。かかる形状の例としては、ロッド、三角形、角錐、切頭角錐、円錐、切頭円錐、キューブコーナー（cube corner）、直方体、球、又は楕円体が挙げられる。複製されたミクロ構造は、隆線を形成する細長い形状を有することができる。いくつかの実施形態では、隆線は、三角形又は切頭三角形（平らな頂部を有する三角形）の断面を有する。他の実施形態では、隆線は、長方形、正方形、又は台形の断面を有することができる。あるいは、複製されたミクロ構造は、無作為な形状にされてもよい。複製されたミクロ構造は複製物なので、典型的には、複製されたミクロ構造の三次元の形状、又は複製されたミクロ構造の二次元の断面は、可撓性裏材の第２の主表面に対して約９０°以上の角度を有する側壁を有する。換言すれば、複製されたミクロ構造の形状は、典型的に、複製されたミクロ構造の特徴を保持する一方で、型から容易に抜くことができないアンダカット部分を含まない。
【００３３】
本明細書で定義される場合、「複製されたミクロ構造」は、複製された又は繰り返されるプロセスによって生成することができるミクロ構造である。これらのプロセスは、例えば、エンボス加工、射出成形、鋳造及び硬化、熱成形、又はスクリーン印刷などのミクロ構造の複製における当業者に周知の複製プロセスを含む。
【００３４】
複製されたミクロ構造は、例えば、鋳造、押し出し成型、エンボス加工、及びこれらの組み合わせを含む多様な方法によって形成することができる。ミクロ構造を成形する有用な方法が、例えば、米国特許第５，８９７，９３０号（Ｃａｌｈｏｕｎら）、同第５，１８３，５９７号（Ｌｕ）、同第４，５８８，２５８号（Ｈｏｏｐｍａｎ）、同第４，５７６，８５０号（Ｍａｒｔｅｎｓ）、及び同第４，３７４，０７７号（Ｋｅｒｆｅｌｄ）に記載されている。複製されたミクロ構造を作成するための他の有用な方法は、米国特許第５，９５８，７９４号（Ｂｒｕｘｖｏｏｒｔら）に開示される、三次元研磨物品を作成する一般的な方法を含む。複製されたミクロ構造は、他の様々な方法によっても作製することができる。例えば、複製されたミクロ構造は、マスター金型から生産金型を形成するために成型及び硬化プロセスによって、マスター金型からベルト、又はポリマー材料のウェブなどの他の媒体へと移すことができる。次いで、この生産金型は、上記の複製方法のいずれかを使用して、複製されたミクロ構造を含むミクロ複製された構造物を作成するために使用される。マスター金型を複写するために、電鋳法のような他の方法を使用することができる。
【００３５】
複製されたミクロ構造を作成する別の更なる方法は、複製されたミクロ構造を形成するために可撓性裏材材料の第２の主表面を直接切削又は機械加工することである。化学エッチング、レーザー切除、ビードブラスティング、又は他の確率的表面改質（stochastic surface modification）技法などの技法を、この目的で使用することができる。ミクロ構造が可撓性裏材の第２の主表面内に直接切削されるときに、プロセスが、複製されたミクロ構造を有する複数の可撓性裏材を製造するために、いずれかの種類のコンピューターシステムの制御下で切除レーザーなどの切削工具を繰り返し向けるように自動化される場合、それらのミクロ構造は「複製されたミクロ構造」であると考えられることが意図される。複製されたミクロ構造を有する可撓性裏材を作成するための更なる開示を、例えば、米国特許出願公開第２０１０／０２７７８０２号（Ｇａｒｄｉｎｅｒら）に見出すことができる。
【００３６】
（接着剤）
提供される研磨物品及び方法は、可撓性裏材と剛性の基材との間に粘着を提供する接着剤を含む。いくつかの実施形態では、接着剤は、剥離ライナーに接触することができる。粘着を提供することができる任意の接着剤は、本開示の使用に適切である。接着剤は、実質的に複製されたミクロ構造の陥凹部内に収容される。「実質的に収容される」ことによって、接着剤が可撓性裏材の対向する第２の主表面上の複製されたミクロ構造内の陥凹部の実質的な体積を占めることが意味される。剛性の基材が存在するとき、陥凹部の体積は、陥凹部の壁面と剛性の基材とによって定義される体積である。剛性の基材が存在しないとき、陥凹部の体積は、陥凹部の壁面と複製されたミクロ構造の遠位端にわたる平面とによって定義される体積である。提供される物品及び方法では、接着剤は、陥凹部の体積の約１５体積パーセントより大きい、約２５体積パーセントより大きい、又は更には約３５体積パーセントより大きい体積を占めることができる。いくつかの実施形態では、接着剤の体積は、陥凹部の体積、陥凹部の体積の１１０％、１２０％又は更には１３０％より大きくてもよく、典型的には陥凹部の体積の１５０％を超えない。更に、接着剤は陥凹部の体積をちょうど占める程度とすることができ、又は陥凹部の体積の約８５体積パーセント未満、約７５体積パーセント未満、又は更には約６５体積パーセント未満を占めることができる。
【００３７】
更に、「実質的に収容される」とは、接着剤が可撓性裏材の第２の主表面を形成する複製されたミクロ構造の遠位端又は突出部上に実質的に存在しないことを意味する。典型的には、剛性の基材が存在する時、剛性の基材は、少なくとも複製されたミクロ構造の一部に直接接触する。提供される研磨物品の操作及び方法のためには、研磨又はラッピングの間の負荷を受けるときに、被加工物の負荷を支えるために可撓性裏材と剛性の支持体との間に何らかの直接接触があることが重要である。この重要な特徴は、提供される研磨物品及び方法を使用して被加工物が研磨されるときに、クラウニング又は縁部の丸みが生じることに抵抗すること又はこれを避けることができる。典型的には、接着剤は、可撓性裏材の第２の主表面を形成する、複製されたミクロ構造の遠位端又は突出部上には実質的に存在しない。いくつかの実施形態では、実質上複製されたミクロ構造の遠位端又は突出部上には接着剤は無い。他の実施形態では、ミクロ構造の遠位端又は突出部上に存在することができる平均的な接着剤の量は、厚さで、約１０μｍ未満、約５μｍ未満、又は更には約３μｍ未満である。全体的な機械的特性を変更するであろう接着剤の量よりも少量の接着剤が存在し、研磨物品の全体的な弾性率を保つ。研磨物品上の被加工物からの負荷は、クラウニングを避けるために、研磨の間、剛性の支持体まで通して支持される必要がある。
【００３８】
研磨物品を剛性の基材に固定するために有用な接着剤は、当業者に周知である。適切な接着剤としては、感圧接着剤（ＰＳＡ）、ホットメルト接着剤、並びに放射線硬化性（例えば、光硬化性、ＵＶ硬化性、電子ビーム硬化性、ガンマ硬化性）、熱硬化性、湿気硬化性等を含む通常の手段で硬化及び／又はガラス化することができる液状接着剤が挙げられる。ホットメルト接着剤は、接着剤のガラス転移温度及び／又は融解転移温度を超える温度に加熱することで流れることができる接着剤である。転移温度以下に冷却することで、ホットメルト接着剤は凝固する。ホットメルト接着剤の中には加熱によって流れ、次いで接着剤の更なる硬化によって凝固する場合がある。
【００３９】
有用な接着剤は、例えば、感圧接着剤、ホットメルト接着剤、及び糊である。適切な感圧接着剤としては、例えば、天然ゴム系接着剤、（メタ）アクリレートポリマー類及びコポリマー類、ＡＢ又はＡＢＡブロックコポリマー類、熱可塑性樹脂ゴム類、例えば、ＫＲＡＴＯＮ（Ｓｈｅｌｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．（Ｈｏｕｓｔｏｎ，Ｔｅｘ．））の商品名で入手可能なスチレン／ブタジエン、又はスチレン／イソプレンブロックコポリマー類若しくはポリオレフィン類を含む、多種多様な感圧接着剤が挙げられる。適切なホットメルト接着剤としては、例えば、ポリエステル、エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）、ポリアミド類、エポキシ類、及びこれらの組み合わせが挙げられる。接着剤は、典型的に、研磨物品の構成要素を、使用の間相互に固定された関係に維持するために十分な凝集強さ及び耐剥離性を有し、使用条件下で化学的な劣化に抵抗するべきである。例示的な接着剤は、３Ｍ  ＳＣＯＴＣＨ−ＷＥＬＤエポキシ接着剤１８３８、２１５８、２２１６、及び３５０１など、ＳＣＯＴＣＨ−ＷＥＬＤの商品名で３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）から、入手可能なエポキシ樹脂を含む。
【００４０】
（剛性基材）
用語「剛性」は、少なくとも自己支持性である基材を言い表し、即ち、基材はそれ自体の重量により実質的に変形しない。剛性によって、基材が全く可撓性を有さないことを意味するわけではない。剛性基材は、印加された荷重下で変形又は屈曲される場合があるが、非常に低い圧縮性を提供する。一実施形態では、剛性基材は、１×１０６ポンド／平方インチ（ｐｓｉ）（７×１０４ｋｇ／ｃｍ２（６．９ＧＰａ））以上の剛性率を有する材料を含む。別の実施形態では、剛性基材は、１０×１０６ｐｓｉ（７×１０５ｋｇ／ｃｍ２（６８．９ＧＰａ））以上の剛性率を有する材料を含む。
【００４１】
剛性基材として機能することができる適切な材料としては、金属、金属合金、金属−マトリックス複合材料、金属化プラスチック、無機ガラス及びガラス化した有機樹脂、成形セラミック、並びにポリマーマトリックス補強複合材料（polymer matrix reinforced composites）が挙げられる。剛性の基材は、提供される研磨物品を基材を研磨する間その上に載置することができるプラテンとすることができる。
【００４２】
適切な剛性材料としては、例えば、有機ポリマー、無機ポリマー、セラミック、金属、有機ポリマーの複合材料、及びこれらの組合せが挙げられる。適切な有機ポリマーは、熱可塑性又は熱硬化性とすることができる。適切な熱可塑性材料としては、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリオレフィン、ポリペルフルオロオレフィン、ポリ塩化ビニル、及びこれらのコポリマーが挙げられる。適切な熱硬化性重合体としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド、ポリエステル、及びこれらの共重合体（すなわち、例えば、ターポリマー及びテトラポリマーを含む少なくとも２つの異なる単量体を含む重合体）が挙げられる。
【００４３】
剛性の基材のポリマーは、強化されていてもよい。この強化は、繊維又は微粒子材料の形態とすることができる。強化として使用するために適切な材料としては、例えば、有機繊維若しくは無機繊維（例えば、連続線維若しくは短繊維）、ケイ酸塩類、例えば、雲母若しくはタルク、ケイ素系材料、例えば、砂及び石英、金属微粒子、ガラス、金属酸化物、並びに炭酸カルシウム、又はこれらの組み合わせが挙げられる。
【００４４】
特に有用な剛性の基材としては、ポリ（エチレンテレフタレート）、ポリカーボネート、ガラス繊維強化エポキシボード、アルミニウム、鋼、ステンレス鋼も挙げることができる。金属シート又はプレートも剛性の基材として使用することができる。適切な金属としては、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼、銅、ニッケル、及びクロムが挙げられる。多層金属プレート、例えば、鋼の上にスズ、又はアルミニウムの上にスズ、も使用することができる。
【００４５】
提供される物品及び方法は、本開示に添付する図及び図面によって更に例示することができる。図３は、提供される研磨物品の実施形態の概略断面図であり、ミクロ構造は、可撓性裏材の第２の表面の一部であり、角錐又は角錘の隆線を含む。図３は、可撓性裏材３０８を含む研磨物品３００の実施形態である。研磨材層３０２（バインダー中に保持される研磨粒子を含む）は、可撓性裏材３０８の第１の主表面上に配置される。その第２の主表面の少なくとも一部の上に可撓性裏材３０８は、陥凹部を有するミクロ構造３０６を含む。接着剤３０５は、実質的に陥凹部内に位置する。この実施形態では、ミクロ構造の断面は、陥凹部によって画定されるように、Ｖ字型である。研磨される表面を含む被加工物３２０は、研磨材層３０２に接触し、被加工物３２０を研磨するために研磨物品３００に対して移動する。負荷Ｐは、図２に示すように被加工物３２０に印加される。負荷Ｐは、剛性の基材３１２によるミクロ構造３０６の少なくとも一部の直接接触によって支持され、それにより、接着剤層の変形を、除去できないとしても最低限に抑え、被加工物３２０の縁部のクラウニング又は丸みを除去できないとしても最低限に抑える。
【００４６】
図４は、提供される研磨物品の別の実施形態の概略断面図である。研磨物品４００は、可撓性裏材４０８を含む。研磨材層４０２（バインダー中に保持される研磨粒子を含む）は、可撓性裏材４０８の第１の主表面の上に配置される。その第２の主表面の少なくとも一部の上に、可撓性裏材４０８は、陥凹部を有する複製されたミクロ構造４０６を含む。接着剤４０５は、実質的に陥凹部内に位置する。ミクロ構造の形状は、図３に示す実施形態のものと同じである。しかしながら、図４に示す実施形態では、複製されたミクロ構造４０６は分離された裏材（図示せず）の上に形成され、次いで可撓性裏材４０８に一体的に結合される。研磨される表面を含む被加工物４２０は、被加工物４２０を研磨するために研磨物品４００に対して移動する研磨材層４０２に接触する。負荷Ｐは、図２に示すように、被加工物４２０に印加される。負荷Ｐは、剛性の基材４１２による複製されたミクロ構造４０６の少なくとも一部の直接接触によって支持され、それにより、接着剤層の変形を、除去できないとしても最低限に抑え、被加工物４２０の縁部のクラウニング又は丸みを、除去できないとしても最低限に抑える。
【００４７】
図５は、提供される研磨物品の別の実施形態の概略断面図であって、複製されたミクロ構造は、切頭角錐又は角錘の隆線を含む。図５は、可撓性裏材５０８を含む研磨物品５００の実施形態である。研磨材層５０２（バインダー中に保持される研磨粒子を含む、図示せず）は、可撓性裏材５０８の第１の主表面上に配置される。その第２の主表面の少なくとも一部の上に、可撓性裏材５０８は、陥凹部を有する複製されたミクロ構造５０６を含む。接着剤５０５は、実質的に陥凹部内に位置する。この実施形態では、複製されたミクロ構造の断面は、陥凹部によって画定されるように、切頭されたＶ字型である。切頭されたミクロ構造は、可撓性裏材５０８と剛性の基材５１２との間の接触面積を増やす平坦部を有する。これは、研磨の間、より負荷に耐える支持を提供する。研磨される表面を含む被加工物５２０は、被加工物５２０を研磨するために研磨物品５００に対して移動する研磨材層５０２に接触する。負荷Ｐは、図２に示すように、被加工物５２０に印加される。負荷Ｐは、剛性の基材５１２による複製されたミクロ構造５０６の少なくとも一部の直接接触によって支持され、それにより、接着剤層の変形を、除去できないとしても最低限に抑え、被加工物５２０の縁部のクラウニング又は丸みを除去できないとしても最低限に抑える。
【００４８】
図６は、提供される研磨物品の更に別の実施形態の概略断面図であり、複製されたミクロ構造は直方体又は直方体の隆線である。複製されたミクロ構造の断面は、陥凹部によって画定されるように、長方形の形状である。図６は、可撓性裏材６０８を含む研磨物品６００の実施形態である。研磨材層６０２（バインダー中に保持される研磨粒子を含む）は、可撓性裏材６０８の第１の主表面上に配置される。その第２の主表面の少なくとも一部の上に、可撓性裏材６０８は、陥凹部を有する複製されたミクロ構造６０６を含む。接着剤６０５は、実質的に陥凹部内に位置する。直方体のミクロ構造は、可撓性裏材６０８と剛性の基材６１２との間の接触面積を増やす平坦部を有する。これは、研磨の間、より負荷に耐える支持を提供する。研磨される表面を含む被加工物６２０は、被加工物６２０を研磨するために研磨物品６００に対して移動する研磨材層６０２に接触する。負荷Ｐは、図２に示すように被加工物６２０に印加される。負荷Ｐは、剛性の基材６１２による複製されたミクロ構造６０６の少なくとも一部の直接接触によって支持され、それにより、接着剤層の変形を、除去できないとしても最低限に抑え、被加工物６２０の縁部のクラウニング又は丸みを除去できないとしても最低限に抑える。
【００４９】
本発明の目的及び利点は、以下の実施例によって更に例示されるが、これらの実施例において列挙された特定の材料及びその量は、他の諸条件及び詳細と同様に、本発明を過度に制限するものと解釈されるべきではない。
【実施例】
【００５０】
（試験方法）
（ラッピング手順）
３つのＡｌＴｉＣクーポン（２．４０ｃｍ×０．２０ｃｍ×０．５ｃｍ）を、Ｌａｐｍａｓｔｅｒモデル１５（Ｌａｐｍａｓｔｅｒ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  ＬＬＣ（Ｍｏｕｎｔ  Ｐｒｏｓｐｅｃｔ，Ｉｌｌｉｎｏｉｓ）から入手可能）のラッピング工具を使用して同時にラッピングした。研磨物品を備えたプラテンをこの工具の基部に取り付けた。直径１５ｃｍ×１ｍｍのＡｌＴｉＣウェーハを、２液式エポキシ系接着剤、ＳＣＯＴＣＨＷＥＬＤ  ＤＰ１００（３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）から入手可能）接着剤を使用して、Ｌａｐｍａｓｔｅｒモデル１５の直径１４．０ｃｍ（５．５インチ）のリングの上面に載置した。同じエポキシ系接着剤を使用して、３つのＡｌＴｉＣクーポンをＡｌＴｉＣウェーハ表面に載置した。クーポンを、ウェーハの半径４．５ｍｍに沿って均等に間隔を置いて、すなわち、長さが半径に垂直である状態で互いに約１２０°離して載置した。２．４０ｃｍ×０．２０ｃｍの表面がウェーハに載置されるようにクーポンを載置した。ラッピング条件は、ヘッドの回転２０ｒｐｍ、プラテンの回転４０ｒｐｍ及び３時間のラッピング時間であった。最初の１時間の間、ヘッドに２ｋｇの荷重を加え、２番目の１時間の間４ｋｇの荷重を加え、３番目の１時間の間６ｋｇの荷重を加えた。ＡｌＴｉＣクーポンを、研磨で覆われたプラテンの外径及び内径の範囲内である経路で回転させた。ラップ液を使用し、３時間のプロセス全体を通して０．３６ｇ／分の速度で無水エチレングリコールをプラテン上に滴下した。
【００５１】
（クラウン測定の手順）
ＡｌＴｉＣクーポンの平坦度の測定を、表面形状測定装置、モデルＰ１６（ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｍｉｌｐｉｔａｓ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）から入手可能）を使用してラッピング後に行った。それぞれのクーポンの０．２ｃｍ幅を横切って、表面形状測定装置を４回走査させた。４回の走査は、クーポンの長さに沿って約０．５ｃｍのインクリメントで取られた。クラウンは、所与の表面形状測定装置の走査の最大高さと最小高さとの間の差として定義される。次いで、３つのクーポンから得た１２の測定値を平均して、クラウンの平均値を得た。
【００５２】
（陥凹部を備えるミクロ構造を有する裏材の製作）
幅２５．２５インチ（６４．１ｃｍ）、直径１２インチ（３０．５ｃｍ）の銅表面のスチールロールは、ミクロ構造の間に陥凹部を備える一連のミクロ構造を有する表面を作製するために、ダイヤモンドの旋盤で切削された。ミクロ構造ロール表面７００の、ロールの小さい区域７４０の断面図を、図７に示す。陥凹部７１０は、ロールの円周に沿って、破線の両頭矢印７３０で例示されるロール軸方向７３０に垂直に延びるように切削される。これは、円周に沿っても延びる一連のミクロ構造の特徴７２０を製造する。陥凹部７１０の平均深さは、１．３ミル（３３．０μｍ）であった。ミクロ構造付きの特徴７２０の基部の平均幅は、１．０ミル（１５．４μｍ）であった。ミクロ構造付きの特徴７２０のベース間の平均距離は、０．４８ミル（１２．１μｍ）であった。ミクロ構造付きの特徴７２０は、特徴の頂部で測定した平均内角が約１１０°の台形の形状であった。ダイヤモンドの旋盤で切削した後、ロールはイソプロピルアルコールで油を除去され、表面を清浄にするためにアルカリ性溶液が使用された。無電解ニッケルめっきプロセスを使用して、スチールロールの銅表面は、表面を酸化から保護するためにニッケルめっきされた。
【００５３】
このロールは、陥凹部を有するミクロ構造表面、隆線を裏材上に作成するための、連続的な成型及び硬化プロセスの金型として使用された。この成型及び硬化プロセスでは、幅２３インチ（５８．４ｃｍ）×厚さ０．００５インチ（１２７マイクロメートル）のポリエステルフィルムが裏材として使用された。光重合可能なアクリレート樹脂が、金型に塗布され、幅約２０インチ（５０．８ｃｍ）で、ロールの長さに沿ってコーティングされた。このアクリレート樹脂は、７５重量％脂肪族ウレタンジアクリレート（ＰＨＯＴＯＭＥＲ  ６２１０の商品名でＣｏｇｎｉｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｃｉｎｃｉｎｎａｔｉ，ＯＨ）から入手可能）、２４重量％１，６ヘキサンジオールジアクリレート（ＳＲ２３８の商品名でＳａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．（Ｅｘｔｏｎ，ＰＡ）から入手可能）、及び１重量％光開始剤（ＬＵＣＩＲＩＮ  ＴＰＯの商品名でＢＡＳＦ  Ｃｏｒｐ．（Ｃｈａｒｌｏｔｔｅ，ＮＣ）から入手可能）である。裏材は、金型のアクリレートがコーティングされた区域に引き続いて適用された。アクリレート樹脂は、ロールのミクロ構造の陥凹部の中にある間に、裏材を通してＵＶ硬化された。次いで、裏材は、金型から剥がされた。硬化したアクリル樹脂を、裏材に付着させ、金型から抜いて、ミクロ構造表面を製造した。裏材のミクロ構造のウェブを横切る図に対応する断面図が図８に示される。図８は、裏材８４０の表面上に陥凹部８１０及びミクロ構造の特徴８２０を備えるミクロ構造の裏材表面８００を示す。ウェブを横切る方向８３０を示す。裏材の複製されたミクロ構造の表面は、金型のものと逆のミクロ構造を有する。陥凹部８１０の平均深さは、１．３ミル（３３．０μｍ）であった。ミクロ構造付きの特徴基部８２０の平均幅は、１．０ミル（１５．４μｍ）であった。ミクロ構造付きの特徴７２０のベース間の平均距離は、０．４８ミル（１２．１μｍ）であった。ミクロ構造付きの特徴７２０は、特徴の底部で測定した平均外角が約１００°の台形の形状であった。これらの間のミクロ構造及び対応する陥凹部は、ウェブのダウンウェブ方向（down-web direction）に続く。
【００５４】
（実施例）
２０インチ（５０．８ｃｍ）×２０インチ（５０．８ｃｍ）シートのミクロ構造の表面を備える上記の裏材が、１８インチ（４５．７ｃｍ）×２１インチ（５３．３ｃｍ）×０．６２５インチ（０．１５９ｃｍ）のアルミニウムプレートの上に、ミクロ構造の表面がアルミニウムプレートと向き合うようにテープ止めされた。供給元の仕様に従って混合された１ｇの３Ｍ  ＳＣＯＴＣＨ−Ｗｅｌ  Ｅｐｏｘｙ  Ｂ／Ａ接着剤（３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ  Ｐａｕｌ，ＭＮ）から入手可能）と３ｇのメチルエチルケトン（ＭＥＫ）との溶液が調製された。溶液は、ポリエステル裏材上に注がれ、ゴムローラーを使用して裏材の表面にわたって広げられた。溶媒が蒸発し、エポキシ接着剤が表面を均一な様式で覆うように、表面は繰り返しロールされた。米国特許第６，６４５，６２４号（Ａｄｅｆｒｉｓら）に従って調製され、３８マイクロメートル未満に篩分けされた、１マイクロメートルのダイヤモンド／シリカを５０／５０重量％含む１０グラムの研磨複合材粒子が、縁部に沿って線状にエポキシ接着剤上に注がれた。アルミニウムプレート及びコーティングされた裏材は、４５°の角度に保持され、粒子が転がって粘着性のある樹脂をコーティングするように緩やかに軽く叩かれた。この手順は、裏材が完全なコーティングを収容するまで繰り返された。次いで、シートは、垂直に保持され、緩い粒子を取り除くために激しく叩かれた。次いで、拘束された研磨剤は、シリコーン剥離ライナーのシートで覆われ、粒子をエポキシ接着剤の中に単一平面内で押し込むようにゴムのハンドローラーでロールされた。コーティングは、室温で１２時間の間硬化され、その後７０℃で更に２時間硬化された。
【００５５】
次いで研磨材層は、固定するサイズ樹脂コーティングによってスプレーコーティングされた。サイズコーティング樹脂溶液は、４ｇの２−ブタノン中３０重量％のフェノキシ樹脂溶液（ＹＰ−５０Ｓの商品名でＴｏｈｔｏ  Ｋａｓｅｉ  Ｃｏ．Ｌｔ．Ｉｎａｂａｔａ  Ａｍｅｒｉｃａ  Ｃｏｒｐ（Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ，ＮＹ）から入手可能）と、２．３ｇのＭＥＫ中３５重量％のポリエステルポリウレタン樹脂溶液（ネオペンチルグリコール２１重量％、ポリカプロラクトン２９重量％、及びメチレンジイソシアネート５０重量％内部で合成）と、１．１ｇの高分子イソシアネート（Ｍｏｎｄｕｒ  ＭＲＳの商品名でＢａｙｅｒ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ（Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ，ＰＡ）から入手可能）と、４０ｇのＭＥＫと、１０ｇのシクロヘキサノンと、からなっていた。サイズコーティング樹脂溶液は、エアゾール容器内に入れられた。研磨剤表面は、良好に換気されたフード内で、約６０秒間、又は表面が濡れているように見えるまでサイズコーティング溶液でスプレーされた。次いで、アルミニウムプレート及び研磨物品は、炉内で７０℃で１７時間加熱された。冷却後、ミクロ構造を備えるフィルムは反転され、これにより研磨剤表面はアルミニウムプレートに接触し、ミクロ構造表面は露出した。次いで、架橋されていない、アクリレート系の、０．０００９インチ（２２．９マイクロメートル）の公称厚さを有する、シリコン処理されたクラフト紙の剥離ライナー上にコーティングされた感圧接着剤の層が、ゴムローラーを使用して裏材のミクロ構造表面に手で積層された。研磨物品の剥離ライナーを取り外し、研磨物品は、ゴムローラーを使用して、標準ＣＮＣ切断技法を用いて作製された、外径１６インチ（４０．６ｃｍ）、内径８インチ（２０．３ｃｍ）及び厚さ１．５インチ（３．８ｃｍ）の平らで環状形状のアルミニウムプラテンに、手で積層された。
【００５６】
次いで研磨物品を備えるプラテンは、２３インチ（５８．４ｃｍ）×１８インチ（４５．７ｃｍ）×３／８インチ（０．９５ｃｍ）の石英シートの上に研磨面を下にして置かれた。１０．７ｋｇの重量の同一のプラテンが、取り付けられた研磨剤を備える第１のプラテンの上に置かれ、この積み重ね全体が炉内で７０℃で４８時間加熱された。この積み重ねは、炉から取り出され、第２のプラテンは、この積み重ねから除去され、取り付けられた研磨物品を備えるプラテンは、研磨剤がまだ石英プレートに接触している間に冷却された。研磨物品は、プラテンの寸法に合うようにカミソリの刃でトリミングされた上記のラッピング手順及びクラウン測定値手順に従うと、３つのＡｌＴｉＣクーポンの平均クラウンは、０．９マイクロインチ（０．０２２９μｍ）であった。
【００５７】
本発明の範囲及び趣旨から逸脱しない本発明の様々な変更や改変は、当業者には明らかとなるであろう。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当に限定されるものではないこと、また、こうした実施例及び実施形態は、本明細書において以下に記述する特許請求の範囲によってのみ限定されると意図する本発明の範囲に関する例示のためにのみ提示されることを理解すべきである。本開示に引用される参照文献はすべて、その全体が本明細書に組み込まれる。
【００５８】
以下は、本発明の態様による、複製されたミクロ構造付きの裏材を備える研磨物品及びこれを使用する方法の例示的な実施形態である。
【００５９】
実施形態１は、対向する第１及び第２の主表面を有する可撓性裏材であって、可撓性裏材の第２の主表面の少なくとも一部が陥凹部を有する複製されたミクロ構造を含む、可撓性裏材と、少なくとも１つのバインダー中に保持される複数の研磨粒子を備える研磨材層であって、可撓性裏材の第１の主表面上に配置される、研磨材層と、接着剤と、を備え、接着剤が、実質的に複製されたミクロ構造の陥凹部内に収容される、研磨物品である。
【００６０】
実施形態２は、複製されたミクロ構造の少なくとも一部と接触する剛性の基材を更に備える、実施形態１による研磨物品である。
【００６１】
実施形態３は、接着剤の少なくとも一部に接触する剥離ライナーを更に含む、実施形態１による研磨物品である。
【００６２】
実施形態４は、可撓性裏材が、高密度クラフト紙、ポリコート紙、金属箔、及びポリマー基材からなる群から選択される、実施形態１による研磨物品である。
【００６３】
実施形態５は、金属箔がアルミニウム、銅、スズ、及び青銅から選択される、実施形態４による研磨物品である。
【００６４】
実施形態６は、ポリマー基材が、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、セルロース、ポリアミド、ポリイミド、ポリシリコーン、及びポリテトラフルオロエチレンからなる群から選択される、実施形態４による研磨物品である。
【００６５】
実施形態７は、研磨粒子が、溶融酸化アルミニウム、熱処理酸化アルミニウム、白色溶融酸化アルミニウム、黒色炭化ケイ素、緑色炭化ケイ素、二ホウ化チタン、炭化ホウ素、炭化タングステン、炭化チタン、ダイヤモンド、シリカ、酸化鉄、クロミア、セリア、ジルコニア、チタニア、ケイ酸塩、酸化スズ、立方晶窒化ホウ素、ガーネット、溶融アルミナジルコニア、ゾルゲル研磨粒子、研磨凝塊、金属系微粒子、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、実施形態１による研磨物品である。
【００６６】
実施形態８は、可撓性裏材が、約０．５ＧＰａより大きいヤング率を有する、実施形態１による研磨物品である。
【００６７】
実施形態９は、可撓性裏材が、約２．０ＧＰａより大きいヤング率を有する、実施形態８による研磨物品である。
【００６８】
実施形態１０は、複製されたミクロ構造が、ロッド、三角形、角錐、切頭角錐、円錐、切頭円錐、キューブコーナー、直方体、球、又は楕円体を含む形状を有する、実施形態１による研磨物品である。
【００６９】
実施形態１１は、複製されたミクロ構造が、隆線を含む形状を有する実施形態１による、研磨物品である。
【００７０】
実施形態１２は、接着剤が、感圧性接着剤、ホットメルト接着剤、及び硬化性液体接着剤からなる群から選択される、実施形態１による研磨物品である。
【００７１】
実施形態１３は、接着剤が、複製されたミクロ構造の陥凹部の体積の約２５体積パーセント超約１２０体積パーセント未満を占める、実施形態１による研磨物品である。
【００７２】
実施形態１４は、研磨される被加工物を提供することと、被加工物を研磨物品と接触させることであって、研磨物品が、対向する第１及び第２の主表面を有し、第２の主表面の少なくとも一部が陥凹部を有する複製されたミクロ構造を含む、可撓性裏材と、少なくとも１つのバインダー中に保持される複数の研磨粒子を備え、可撓性裏材の第１の主表面上に配置されている、研磨材層と、接着剤と、複製されたミクロ構造の少なくとも一部と接触する剛性の基材と、を備え、接着剤が複製されたミクロ構造の陥凹部内に実質的に収容される、接触させることと、研磨物品を被加工物に対して移動することと、を含む、研磨方法である。
【００７３】
実施形態１５は、研磨粒子が、溶融酸化アルミニウム、熱処理酸化アルミニウム、白色溶融酸化アルミニウム、黒色炭化ケイ素、緑色炭化ケイ素、二ホウ化チタン、炭化ホウ素、炭化タングステン、炭化チタン、ダイヤモンド、シリカ、酸化鉄、クロミア、セリア、ジルコニア、チタニア、ケイ酸塩、酸化スズ、立方晶窒化ホウ素、ガーネット、溶融アルミナジルコニア、ゾルゲル研磨粒子、研磨凝塊、金属系微粒子、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、実施形態１４による研磨方法である。
【００７４】
実施形態１６は、複製されたミクロ構造が、ロッド、三角形、角錐、切頭角錐、円錐、切頭円錐、キューブコーナー、直方体、球、又は楕円体を含む形状を有する、実施形態１４による研磨方法である。
【００７５】
実施形態１７は、複製されたミクロ構造が、隆線を含む形状を有する、実施形態１４による研磨方法である。
【００７６】
実施形態１８は、接着剤が、感圧性接着剤、ホットメルト接着剤、及び硬化性液体接着剤からなる群から選択される、実施形態１４による研磨方法である。
【００７７】
実施形態１９は、接着剤が、複製されたミクロ構造の陥凹部の体積の約２５体積パーセント超約１２０体積パーセント未満を占める、実施形態１４による研磨方法である。
【００７８】
実施形態２０は、接着剤上に配置された剥離ライナーを更に備える、実施形態１４による研磨方法である。
【００７９】
以上、好適な実施形態の説明を目的として具体的な実施形態を本明細書に例示、及び説明したが、同様の目的を達成することが予想される広範な代替的かつ／又は同等の実施の態様を、本発明の範囲を逸脱することなく、図示及び説明された特定の実施形態に置き換えることができる点は当業者には認識されるであろう。機械的、電気機械的、及び電気的分野における当業者であれば、本発明が広範な実施形態で実施し得る点は直ちに認識されるであろう。本願は、本明細書で論じた好ましい実施形態のいかなる採用又は変型をも包含することを意図したものである。したがって、本発明が特許請求の範囲及びその均等物によってのみ限定される点を明示するものである。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
2014508650.tif 000011
2014508650.tif 000012