(57)【要約】  本開示は、対向する主面と、作業面と、外部取付表面と、を有し、約７．０を超えるモース硬度を有する無機材料を含む、研磨部材と、対向する第１の主面及び第２の主面と、対応する磁力とを有する磁気部材と、を含み、磁気部材の第１の主面は外部取付表面に面している、研磨物品に関する。本開示の研磨物品は第３の部材を含んでもよい。第３の部材は磁力によって磁気部材に取り付けられている。磁気部材が取り付けられた研磨部材は、第３の部材から容易に取り外されるように設計されている。研磨部材を研磨物品から分離する方法及び研磨物品の研磨部材を交換する方法も提供される。【選択図】図１Ａ
2018501119.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業面と、前記作業面とは反対側に配置された外部取付表面と、を有し、マトリックス材料と、約７．０を超えるモース硬度を有する無機材料と、を含む、研磨部材と、
対向する第１の主面と第２の主面とを有する磁気部材と、
を備える研磨物品であって、
前記磁気部材の前記第１の主面は前記外部取付表面に面しており、
前記研磨部材の前記作業面と前記磁気部材の第１の主面との間の前記研磨物品の領域に、磁力によって前記研磨部材を前記磁気部材に結合するカップリング構造がない、
研磨物品。
【請求項２】
前記無機材料は、前記作業面に近接する前記マトリックス材料の一部分に少なくとも部分的に含まれている研磨粒子を含む、請求項１に記載の研磨物品。
【請求項３】
前記無機材料は、前記作業面に近接する前記マトリックス材料の少なくとも一部分に配置された無機コーティングを含む、請求項１に記載の研磨物品。
【請求項４】
前記無機材料は、ガーネット、ジルコニア、スピネル、ケイ酸ジルコニウム、クロム、窒化ケイ素、炭化タンタル、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、炭化タングステン、炭化チタン、ホウ素、窒化ホウ素、炭化ホウ素、二ホウ化レニウム、二ホウ化チタン、ダイヤモンド、ダイヤモンド状炭素、超硬フラライト、二ホウ化レニウム、及びダイヤモンドナノロッド凝集体を含むナノ結晶ダイヤモンドの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の研磨物品。
【請求項５】
前記無機材料は、ダイヤモンド又はダイヤモンド状炭素の少なくとも１つを含む、請求項１に記載の研磨物品。
【請求項６】
前記マトリックス材料は金属を含む、請求項１に記載の研磨物品。
【請求項７】
前記マトリックス材料はポリマーを含む、請求項１に記載の研磨物品。
【請求項８】
前記マトリックス材料はセラミックを含む、請求項１に記載の研磨物品。
【請求項９】
前記セラミックは、セラミックグリーン体及び焼結セラミックの少なくとも１つを含む、請求項８に記載の研磨物品。
【請求項１０】
前記作業面は、複数の精密な形状のフィーチャを含む、請求項１に記載の研磨物品。
【請求項１１】
前記研磨部材の前記外部取付表面と前記磁気部材の前記第１の主面との間に介在し、かつ前記研磨部材の前記外部取付表面と前記磁気部材の前記第１の主面とに接触している接着部材を更に備えており、前記接着部材は、前記研磨部材を前記磁気部材に結合している、請求項１に記載の研磨物品。
【請求項１２】
前記接着部材は、感圧接着剤、熱硬化性接着剤及び熱活性接着剤の少なくとも１つを含む、請求項１１に記載の研磨物品。
【請求項１３】
前記接着部材は感圧接着剤を含む、請求項１２に記載の研磨物品。
【請求項１４】
前記接着部材は熱硬化性接着剤を含む、請求項１１に記載の研磨物品。
【請求項１５】
前記磁気部材は、前記磁気部材内に延びる少なくとも１つのアライメントキャビティを含む、請求項１に記載の研磨物品。
【請求項１６】
少なくとも１つのアライメントピンを更に備えており、前記少なくとも１つのアライメントピンは前記磁気部材の前記第２の主面の平面から延出する、請求項１に記載の研磨物品。
【請求項１７】
第１の主面と第２の主面とを有する第３の部材を更に備えており、前記第３の部材の前記第１の主面は前記磁気部材の前記第２の主面に面しており、前記第３の部材は強磁性物質を含み、磁力によって前記磁気部材に取り付けられている、請求項１に記載の研磨物品。
【請求項１８】
前記強磁性物質は、強磁性鋼及び強磁性ステンレス鋼の少なくとも１つを含む、請求項１７に記載の研磨物品。
【請求項１９】
前記磁気部材は、前記磁気部材内に延びる少なくとも１つのアライメントキャビティを含む、請求項１７に記載の研磨物品。
【請求項２０】
前記第３の部材は少なくとも１つのアライメントピンを更に備え、前記少なくとも１つのアライメントピンのそれぞれが前記少なくとも１つのアライメントキャビティの１つと位置合わせされ、かつ前記少なくとも１つのアライメントキャビティのうちの１つ内に延びる、請求項１９に記載の研磨物品。
【請求項２１】
少なくとも１つのアライメントピンを更に備えており、前記少なくとも１つのアライメントピンは前記磁気部材の前記第２の主面の平面から延出する、請求項１７に記載の研磨物品。
【請求項２２】
前記第３の部材は少なくとも１つのアライメントキャビティを備え、前記少なくとも１つのアライメントピンのそれぞれは前記少なくとも１つのアライメントキャビティの１つ内に延びる、請求項２１に記載の研磨物品。
【請求項２３】
前記研磨物品は解放機構を含む、請求項１又は１７に記載の研磨物品。
【請求項２４】
前記解放機構は、少なくとも１つの解放タブ、少なくとも１つの解放キャビティ及び少なくとも１つの解放縁グローブのうちの１つ以上を含む、請求項２３に記載の研磨物品。
【請求項２５】
研磨部材を研磨物品から分離する方法であって、
請求項１７に記載の研磨物品を用意することと、
前記研磨部材と、前記磁気部材と、前記第３の部材と、のうちの少なくとも１つに分離力を加えることを含み、
前記分離力が前記磁気部材と第３の部材との間の磁力を超えると、前記研磨部材及び取り付けられた磁気部材が前記第３の部材から分離する、方法。
【請求項２６】
研磨物品の前記研磨部材を交換する方法であって、
請求項１７に記載の研磨物品を用意することと、
前記研磨部材と、前記磁気部材と、前記第３の部材と、のうちの少なくとも１つに分離力を加えることであって、前記分離力が前記磁気部材と第３の部材との間の磁力を超えると、前記研磨部材及び取り付けられた磁気部材が前記第３の部材から分離する、ことと、
請求項１に記載の第２の研磨物品を用意することと、
前記第２の研磨物品の前記磁気部材の前記第２の主面が前記第３の部材の前記第１の主面に近接し、かつ面するように前記第２の研磨物品を位置決めすることと、
前記第２の研磨物品の前記磁気部材を磁力によって前記第３の部材に取り付けることと、を含む、方法。
【請求項２７】
作業面と、前記作業面とは反対側に配置された外部取付表面と、を有し、マトリックス材料と、約７．０を超えるモース硬度を有する無機材料と、を含む、研磨部材と、
対向する第１の主面と第２の主面とを有し、前記第１の主面は前記外部取付表面に面している、磁気部材と、
前記研磨部材の前記外部取付表面と前記磁気部材の前記第１の主面との間に介在し、かつ前記研磨部材の前記外部取付表面と前記磁気部材の前記第１の主面とに接触し、前記研磨部材を前記磁気部材に結合している、接着部材と、
を備える、研磨物品。
【請求項２８】
第１の主面と第２の主面とを有する第３の部材を更に備えており、前記第３の部材の前記第１の主面は前記磁気部材の前記第２の主面に面しており、前記第３の部材は強磁性物質を含み、磁力によって前記磁気部材に取り付けられている、請求項２７に記載の研磨物品。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（分野）
本開示は、全般的に、研磨物品に関する。特に、本開示は、支持基材が回収されかつ再利用され得るように、研磨物品の部品の簡単な分離を可能にする研磨物品に関する。本開示は、研磨部材を研磨物品から分離する方法並びに研磨物品の研磨部材を交換する方法を更に提供する。
【０００２】
（背景）
分離可能な部品を有する種々の研磨物品が投入されている。このような研磨物品は、例えば、英国特許第１，０５８，５０２号及び米国特許第４，２２２，２０４号に記載されている。
【０００３】
（概要）
研磨物品は、例えば、セラミック及び金属の仕上げに有用なラッピングフィルム、焼結研磨物品、例えば、化学機械平坦化（Chemical Mechanical Planarization、ＣＭＰ）用途で使用される研磨パッドの調整に有用なパッドコンディショナー、並びにガラス及びサファイアの研削及び研磨に有用な構造化研磨材（structured abrasives）を含む種々の用途において有用性が見出されている。典型的には、研磨物品は研磨部材を有し、研磨部材は作業面を含み、作業面は、研磨粒子及び研磨コーティングの少なくとも１つを含んでもよい。作業面は、また、研磨粒子及び研磨コーティングの少なくとも１つを含む構造化研磨材を含んでもよい。いくつかの用途において、研磨物品は、本明細書中において第３の部材とも呼ばれる支持基材によって支持されている。支持基材は高分子材料又は金属材料から作製してもよい。多くの場合、使用により研磨物品の作業面の切れ味が悪くなるか摩耗し、求めるように機能しなくなると、研磨物品は廃棄され、新たな作業面を有する新たな研磨物品と交換される。研磨物品を廃棄する場合、支持基材もまた、用途の求めに応じてまだ機能することができたとしても、廃棄される。製造コスト及び材料コストの少なくとも１つが理由で支持基材が高価である場合（例えば、パッドコンディショナーの焼結研磨プレートを支持するために使用される機械加工ステンレス鋼キャリア）、このことにより、研磨物品のコスト増加に至る可能性がある。したがって、作業面を含む研磨部材を支持基材から容易に分離することができることにより、支持基材上で、新たな作業面を有する新たな研磨部材に交換することができる研磨物品を提供することが望まれる。そうすることにより、支持基材は回収及び再利用され、大幅なコスト削減となる。本開示は、支持基材を回収し、再利用することができるように、磁性アタッチメントの使用により、研磨部材を支持基材から簡単に分離することを可能にする研磨物品を提供する。本開示の研磨物品は、多様な材料、特に、磁場に応答しない材料、例えば、非強磁性（non-ferromagentic）材料から作製した多種多様な研磨部材を、第３の部材、例えば、支持基材に磁気的に結合することを可能にする。本開示の研磨物品は、例えば、ＣＭＰ用途において有用なパッドコンディショナーとして特に有用性が見出され得る。本開示は、更に、研磨部材を研磨物品から分離する方法及び研磨物品の研磨部材を交換する方法を提供する。
【０００４】
一態様において本開示は、
作業面と、作業面とは反対側に配置された外部取付表面と、を有し、マトリックス材料と、約７．０を超えるモース硬度を有する無機材料と、を含む、研磨部材と、
対向する第１の主面と第２の主面とを有する磁気部材と、
を備える研磨物品であって、
磁気部材の第１の主面は外部取付表面に面しており、
研磨部材の作業面と磁気部材の第１の主面との間の研磨物品の領域に、磁力によって研磨部材を磁気部材に結合するカップリング構造がない、
研磨物品を提供する。
【０００５】
別の態様において本開示は、
作業面と、作業面とは反対側に配置された外部取付表面と、を有し、マトリックス材料と、約７．０を超えるモース硬度を有する無機材料と、を含む、研磨部材と、
対向する第１の主面と第２の主面とを有する磁気部材と、
を備える研磨物品であって、
磁気部材の第１の主面は外部取付表面に面しており、
研磨部材の作業面と磁気部材の第１の主面との間の研磨物品の領域に、磁力によって研磨部材を磁気部材に結合するカップリング構造がなく、
第１の主面と第２の主面とを有する第３の部材であって、第３の部材の第１の主面は磁気部材の第２の主面に面しており、第３の部材は強磁性物質を含み、磁力によって磁気部材に取り付けられている、第３の部材と、
を備える、研磨物品を提供する。
【０００６】
別の態様においては、本開示は、
作業面と、作業面とは反対側に配置された外部取付表面と、を有し、マトリックス材料と、約７．０を超えるモース硬度を有する無機材料と、を含む、研磨部材と、対向する第１の主面と第２の主面とを有する磁気部材と、
を備える、研磨物品であって、
磁気部材の第１の主面は外部取付表面に面しており、
研磨部材の作業面と磁気部材の第１の主面との間の研磨物品の領域に、磁力によって研磨部材を磁気部材に結合するカップリング構造がなく、
第１の主面と第２の主面とを有する第３の部材であって、第３の部材の第１の主面は磁気部材の第２の主面に面しており、第３の部材は強磁性物質を含み、磁力によって磁気部材に取り付けられている、第３の部材と、
を備える、研磨物品を用意することと、
研磨部材と、磁気部材と、第３の部材と、の少なくとも１つに分離力を加えることであって、分離力が磁気部材と第３の部材との間の磁力を超えると、研磨部材と取り付けられた磁気部材とを第３の部材から分離する、ことと、
を含む、研磨部材を研磨物品から分離する方法を提供する。
【０００７】
別の態様においては、本開示は、
作業面と、作業面とは反対側に配置された外部取付表面と、を有し、マトリックス材料と、約７．０を超えるモース硬度を有する無機材料と、を含む、研磨部材と、対向する第１の主面と第２の主面とを有する磁気部材と、
を備える、研磨物品であって、
磁気部材の第１の主面は外部取付表面に面しており、
研磨部材の作業面と磁気部材の第１の主面との間の研磨物品の領域に、磁力によって研磨部材を磁気部材に結合するカップリング構造がなく、
第１の主面と第２の主面とを有する第３の部材であって、第３の部材の第１の主面は磁気部材の第２の主面に面しており、第３の部材は強磁性物質を含み、磁力によって磁気部材に取り付けられている、第３の部材と、
を備える、研磨物品を用意することと、
研磨部材と、磁気部材と、第３の部材と、の少なくとも１つに分離力を加えることであって、分離力が磁気部材と第３の部材との間の磁力を超えると、研磨部材と取り付けられた磁気部材とを第３の部材から分離する、ことと、
作業面と、作業面とは反対側に配置された外部取付表面と、を有し、マトリックス材料と、約７．０を超えるモース硬度を有する無機材料と、を含む、研磨部材と、対向する第１の主面と第２の主面とを有する磁気部材と、
を備える、第２の研磨物品であって、
磁気部材の第１の主面は外部取付表面に面しており、
研磨部材の作業面と磁気部材の第１の主面との間の研磨物品の領域に、磁力によって研磨部材を磁気部材に結合するカップリング構造がない、
第２の研磨物品を用意することと、
第２の研磨物品の磁気部材の第２の主面が第３の部材の第１の主面に近接し、かつ面するように第２の研磨物品を位置決めすることと、
第２の研磨物品の磁気部材を磁力によって第３の部材に取り付けることと、
を含む、研磨物品の研磨部材を交換する方法を提供する。
【０００８】
本開示の研磨物品は接着部材を更に含んでもよく、接着部材は、研磨部材の外部取付表面と磁気部材の第１の主面との間に介在し、研磨部材の外部取付表面と磁気部材の第１の主面とに接触している。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】本開示の１つの例示的実施形態による例示的な研磨物品の概略側断面図である。
【図１Ｂ】本開示の図１Ａの研磨物品の例示的実施形態の切取部１９０の概略側断面図である。
【図１Ｃ】本開示の図１Ａの研磨物品の例示的実施形態の切取部１９０の概略側断面図である。
【図１Ｄ】本開示の図１Ａの研磨物品の例示的実施形態の切取部１９０の概略側断面図である。
【図１Ｅ】本開示の図１Ａの研磨物品の例示的実施形態の概略頂面図である。
【図１Ｆ】本開示の図１Ａの研磨物品の例示的実施形態の概略頂面図である。
【図１Ｇ】本開示の図１Ａの研磨物品の例示的実施形態の切取部１９０の概略側断面図である。
【図１Ｈ】本開示の図１Ａの研磨物品の例示的実施形態の切取部１９０の概略側断面図である。
【図１Ｉ】本開示の図１Ａの研磨物品の例示的実施形態の切取部１９０の概略側断面図である。
【図１Ｊ】本開示の図１Ａの研磨物品の例示的実施形態の切取部１９０の概略側断面図である。
【図２】本開示の１つの例示的実施形態による例示的な研磨物品の概略側断面図である。
【図３Ａ】本開示の１つの例示的実施形態による例示的な研磨物品の概略側断面図である。
【図３Ｂ】本開示の１つの例示的実施形態による例示的な研磨物品の概略側断面図である。
【図４Ａ】本開示の１つの例示的実施形態による例示的な研磨物品の概略側断面図である。
【図４Ｂ】本開示の１つの例示的実施形態による例示的な研磨物品の概略側断面図である。
【図４Ｃ】本開示の１つの例示的実施形態による例示的な研磨物品の概略側断面図である。
【図４Ｄ】本開示の１つの例示的実施形態による例示的な研磨物品の概略側断面図である。
【図４Ｅ】本開示の１つの例示的実施形態による例示的な研磨物品の概略側断面図である。
【図４Ｆ】本開示の１つの例示的実施形態による例示的な研磨物品の概略側断面図である。
【図５Ａ】本開示の１つの例示的実施形態による例示的な研磨物品の概略側断面図である。
【図５Ｂ】本開示の１つの例示的実施形態による例示的な研磨物品の概略側断面図である。
【図６Ａ】本開示の例示的な研磨物品の概略側断面図で見た、本開示の１つの例示的実施形態による研磨部材を分離する及び交換する例示的な方法である。
【図６Ｂ】本開示の例示的な研磨物品の概略側断面図で見た、本開示の１つの例示的実施形態による研磨部材を分離する及び交換する例示的な方法である。
【図６Ｃ】本開示の例示的な研磨物品の概略側断面図で見た、本開示の１つの例示的実施形態による研磨部材を分離する及び交換する例示的な方法である。
【図６Ｄ】本開示の例示的な研磨物品の概略側断面図で見た、本開示の１つの例示的実施形態による研磨部材を分離する及び交換する例示的な方法である。
【図７】本開示の１つの例示的実施形態による例示的な研磨物品の概略側断面図である。
【図８】本開示の１つの例示的実施形態による例示的な研磨物品の概略側断面図である。
【図９Ａ】本開示の１つの例示的実施形態による例示的な研磨物品の概略側断面図である。
【図９Ｂ】本開示の１つの例示的実施形態による例示的な研磨物品の概略側断面図である。
【００１０】
本明細書及び図中で繰り返し使用される参照符合は、本開示の同じ又は類似の特徴又は要素を表すことが意図される。図面は縮尺通りに描かれていない場合がある。明細書中で使用する場合、数値範囲に適用される「間（between）」という語は、特に指示がない限り、範囲の終点を含む。終点による数の範囲の記述は、その範囲内のすべての数を含む（例えば、１〜５は、１、１．５、２、２．７５、３、３．８０、４、及び５を含む）とともに、その範囲内の任意の範囲を含む。別途記載のない限り、本明細書及び特許請求の範囲で使用される特徴部の寸法、量、及び物理的特性を表すすべての数字は、いずれの場合においても「約」なる語によって修飾されているものとして理解されたい。したがって、そうでない旨が示されない限り、上記の明細書及び添付の「特許請求の範囲」において示される数値パラメータは、本明細書に開示される教示を利用して当業者が得ようとする所望の特性に応じて変わり得る近似値である。
【００１１】
本開示の原理の範囲及び趣旨に含まれる他の多くの改変形態及び実施形態が当業者によって考案されうることが理解されるべきである。本明細書において使用されるすべての科学的用語及び技術的用語は、別段の指定がない限り、当分野において一般的に使用されている意味を有する。本明細書において与えられる定義は、本明細書中で頻繁に使用される特定の用語の理解を助けるためのものであり、本開示の範囲を限定するためのものではない。本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用されるとき、単数形「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、その文脈が特に明確に指示しない限り、複数の指示対象を有する実施形態を包含する。本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用されるとき、用語「又は」は、その文脈が特に明確に指示しない限り、一般的に「及び／又は」を包含する意味で用いられる。
【００１２】
本開示の全体を通して、１つの表面が別の表面に接触している場合、２つの表面は、本質的に、互いに面している。
【００１３】
「作業面（working surface）」は、被研磨基材の表面に隣接し、少なくとも一部接触する研磨部材又は研磨物品の表面を意味する。
【００１４】
（詳細な説明）
本開示による研磨物品は、作業面と、作業面とは反対側に配置された外部取付表面と、を有し、マトリックス材料と、約７．０を超えるモース硬度を有する無機材料と、を含む、研磨部材と、対向する第１の主面と第２の主面とを有し、磁気部材の第１の主面は外部取付表面に面している、磁気部材と、を含む。いくつかの実施形態では、研磨部材の作業面と磁気部材の第１の主面との間の研磨物品の領域に、磁力によって研磨部材を磁気部材に結合するカップリング構造がない。いくつかの実施形態では、磁気部材は非磁力によって研磨部材に結合されている。いくつかの実施形態では、研磨部材の作業面と磁気部材の第１の主面との間の研磨物品の領域に、磁力によって研磨部材を磁気部材に結合するカップリング構造がなく、磁気部材は非磁力によって研磨部材に結合されている。「結合する」とは、研磨部材の作業面が下方に又は地面に垂直に面する状態で研磨部材が配置されているとき、結合力、例えば磁力又は非磁力が研磨部材に作用している重力よりも大きく、研磨部材が磁気部材から離れたり研磨部材の位置が磁気部材に対して変化したりしないように、研磨部材が磁気部材に取り付けられることを意味する。研磨部材は、その対向する主面の１つのみが作業面（すなわち、特に基材を研磨するように設計された表面）であり、もう１つの表面が、磁気部材が取り付けられてもよい表面を提供するように適合された外部取付表面であるという点で限定されている。研磨部材の外部取付表面は実質的に平坦であってもよい。
【００１５】
本開示の研磨部材は、約７．０を超えるモース硬度を有する無機材料を含む。無機材料は無機粒子又は無機コーティングの形態であってもよい。いくつかの実施形態では、無機材料は、約７．０を超える、約７．５を超える、約８．０を超える、約８．５を超える、約９．０を超える又は更には約９．５を超えるモース硬度を有してもよい。いくつかの実施形態では、無機材料は、約１０以下のモース硬度を有してもよい。無機材料は、約７．０〜約１０、約７．５〜約１０、約８．０〜約１０、約８．５〜約１０、又は更には約９．０〜約１０のモース硬度を有してもよい。モース硬度は相対尺度であり、１０が最大値で、一般にダイヤモンドに関連づけられるため、ダイヤモンドを超える硬度を有する任意の材料、例えば、超硬フラライト、二ホウ化レニウム、及びダイヤモンドナノロッド凝集体を含むナノ結晶ダイヤモンドは、モース硬度１０を有するものとして示される。いくつかの実施形態では、無機材料としては、ガーネット、ジルコニア、スピネル、ケイ酸ジルコニウム、クロム、窒化ケイ素、炭化タンタル、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、炭化タングステン、炭化チタン、ホウ素、窒化ホウ素、炭化ホウ素、二ホウ化レニウム、二ホウ化チタン、ダイヤモンド、ダイヤモンド状炭素、超硬フラライト、二ホウ化レニウム、及びダイヤモンドナノロッド凝集体を含むナノ結晶ダイヤモンドの少なくとも１つが挙げられるが、これらに限定されない。２種以上の無機粒子、例えば、研磨粒子の組み合わせを含む２種以上の無機材料の組み合わせを用いてもよい。無機材料は、磁力によって研磨部材を磁気部材に結合するカップリング構造として機能しない。無機材料は、磁力によって研磨部材を磁気部材に結合するカップリング構造として機能しないものの、いくつかの実施形態では、無機材料は少量、すなわち、２０重量％未満、１０重量％未満、５重量％未満、３重量％未満、１重量％未満の強磁性物質を不純物若しくは添加物として含有してもよく、又は更には強磁性物質を含有しなくてもよい。いくつかの実施形態では、無機材料は非強磁性である。
【００１６】
マトリックス材料は、金属、ポリマー、セラミック、例えば、セラミックグリーン体又は焼結セラミック又はこれらの組み合わせであってもよい。マトリックス材料は、当該技術分野で知られる種々の添加剤及び充填剤を含んでもよい。いくつかの実施形態では、マトリックス材料は強磁性物質を含まなくてもよい。いくつかの実施形態では、マトリックス材料は強磁性物質を含んでもよい。これら実施形態において、強磁性物質の種類及び量は、マトリックス材料が、磁力によって研磨部材を磁気部材に結合するカップリング構造として機能しないように選択される。いくつかの実施形態では、マトリックス材料は、約５０重量％未満、約４０重量％未満、約３０重量％未満、約２０重量％未満、約１０重量％未満、約５重量％未満、３重量％未満の強磁性物質を含有する、又は更には強磁性物質を含有しない。
【００１７】
本開示の研磨物品は接着部材を含んでもよく、接着部材は、研磨部材の外部取付表面と磁気部材の第１の主面との間に介在し、研磨部材の外部取付表面と磁気部材の第１の主面とに接触している。接着部材は研磨部材を磁気部材に接着している。磁気部材は、任意選択的に、研磨部材に永久に固定されていてもよい。
【００１８】
本開示の研磨物品は第３の部材を含んでもよい。いくつかの実施形態では、第３の部材は、使用時に研磨物品を駆動する又は回転させるのに好適なシャフト、例えば、駆動シャフトを有しない。
【００１９】
本開示の研磨物品は、１つ以上の任意のアライメントキャビティ及び／又は１つ以上の任意のアライメントピンを含んでもよい。
【００２０】
本開示の研磨物品は１つ以上の任意の解放機構を含んでもよい。解放機構は、１つ以上の解放キャビティ、１つ以上の解放縁溝及び／又は１つ以上の解放タブを含んでもよい。いくつかの実施形態では、研磨物品の研磨部材は、研磨部材を駆動するための手段としての、及び研磨部材をソケット部材にロックするための手段としてのハブ構造を有しない。
【００２１】
いくつかの特定の、しかし非限定的な実施形態を、図１Ａ〜図１Ｊ、図２、図３Ａ及び図３Ｂ、図４Ａ〜図４Ｆ、図５Ａ及び図５Ｂ、図７、図８並びに図９Ａ及び図９Ｂに示す。
【００２２】
ここで図１Ａを参照すると、研磨物品１００は、作業面１１１と外部取付表面１１２とを含む対向する主面を有する研磨部材１１０と、対向する第１の主面１２１と第２の主面１２２とを有する磁気部材１２０と、を含み、磁気部材１２０の第１の主面１２１は外部取付表面１１２に面している。研磨部材１１０は、約７．０を超えるモース硬度を有する無機材料を含む（図示せず）。研磨部材１１０の作業面１１１と磁気部材１２０の第１の主面１２１との間の領域に、磁力によって研磨部材を磁気部材に結合するカップリング構造はない。「カップリング構造」とは、作製された物品を意味する。カップリング構造は、プレート、ハブ、磁石、例えば永久磁石等、より具体的には、金属プレート、金属ハブ又は永久磁石を含んでもよい。カップリング構造は、それ自体は永久磁石ではないが、磁場に応答する強磁性物質を含んでもよい。研磨部材が１つの主面、つまり作業面のみを有するという制約を除いては、研磨部材は、被覆研磨材、不織布研磨材、結合研磨材、精密な形状の研磨材、すなわち、精密な形状のフィーチャ又は構造を有する研磨材、及び焼結研磨材を含むが、これらに限定されない当該技術分野で知られる種々の研磨材を含み得る。
【００２３】
図１Ｂは、図１Ａの切取部１９０の一実施形態をより詳細に示す。図１Ｂは、作業面１１１と外部取付表面１１２とを含む対向する主面を有する研磨部材１１０と、対向する第１の主面１２１と第２の主面１２２とを有する磁気部材１２０と、を含む。研磨部材１１０は、マトリックス材料１４０と、研磨粒子１５０’の形態の無機材料１５０と、を更に含む。例えば、従来の被覆研磨物品又は金属結合研磨物品に見られるように、研磨粒子１５０’は作業面１１１の近傍に集中している。研磨部材１１０は、作業面１１１を含み、研磨粒子１５０’は作業面１１１においてマトリックス材料１４０から突出している。マトリックス材料は研磨粒子を研磨部材に固定している。いくつかの実施形態では、無機材料は、作業面に近接するマトリックス材料の一部分に少なくとも部分的に含まれている研磨粒子を含む。使用前に従来のドレッシングプロセスを用いて作業面１１１に研磨粒子をまず露出させてもよく、又は使用開始時に研磨プロセス自体によって研磨粒子をまず露出させてもよい。使用時、研磨部材の摩耗により作業面１１１に新たな研磨粒子を露出させて作業面１１１の研磨性能を回復してもよい。加えて、作業面１１１を、使用時、定期的にドレッシングし、新たな研磨粒子を露出させてもよい。研磨部材１１０は、また、１つ以上の任意の裏材１４１を含んでもよい。いくつかの実施形態では、裏材は外部取付表面１１２を含む。裏材１４１は非強磁性であってもよい。
【００２４】
従来の被覆研磨物品では、マトリックス材料１４０は、１つ以上のメークコートと、１つ以上のサイズコートと、を含んでもよい。メークコート及びサイズコートは典型的には本質的に高分子であり、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリアクリレート及びこれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない熱可塑性樹脂、並びにフェノール樹脂、アミノプラスト樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、アクリル化イソシアヌレート樹脂、シアネート樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂、イソシアヌレート樹脂、アクリル化ウレタン樹脂、アクリル化エポキシ樹脂、グルー及びこれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない熱硬化性樹脂であってもよい。マトリックス材料１４０は、作業面１１１に位置する研磨粒子１５０’の外部表面を被覆してもよい。裏材１４１は、紙裏材、織布及び不織布裏材、プラスチック裏材、金属裏材等を含んでもよいが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、任意の裏材は非強磁性であってもよい。
【００２５】
金属結合研磨物品において、マトリックス材料１４０は、ニッケル、銅、銀、黄銅、青銅、鋼及びこれらの合金を含むが、これらに限定されない金属を含んでもよい。金属結合研磨物品用の裏材１４１は、金属、金属合金、金属マトリックス複合材、金属化プラスチック又はポリマーマトリックス強化複合材を含んでもよいが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、任意の裏材は非強磁性であってもよい。
【００２６】
マトリックス材料１４０は研磨粒子１５０を含む領域よりも大幅に厚く図示されているが、マトリックス材料１４０の厚さは研磨物品の所望の設計に応じて異なっていてもよい。いくつかの実施形態では、マトリックス材料１４０の厚さは、研磨粒子１５０’の平均粒子径の約５％超、約１０％超、約２０％超、約５０％超、約１００％超、約２００％超、又は更には３００％超であってもよい。いくつかの実施形態では、マトリックス材料１４０の厚さは、研磨粒子１５０’の平均粒子径の約１，０００％未満、約８００％未満、約６００％未満、約４００％未満、又は更には１００％未満であってもよい。研磨粒子径は、平均粒子径を粒子体積に基づいて得ることができる光散乱法を含む当該技術分野で知られる技術によって測定することができる。
【００２７】
図１Ｃは、図１Ａの切取部１９０の別の実施形態をより詳細に示す。図１Ｃの要素の記載は図１Ｂの要素の記載と同一であり、同一の符号が使用される。図１Ｃは、マトリックス材料１４０の全体に実質的に均一に分散させた研磨粒子１５０’の形態の無機材料１５０を含む。任意の裏材がないため、外部取付表面１１２は、マトリックス材料１４０からなる表面を含む。この実施形態は、例えば、当該技術分野で知られる結合研磨材又は成形研磨物品によって例証され得る。図１Ｂの記載と同様に、使用前及び／又は使用中のドレッシングプロセスを用いて作業面１１１に研磨粒子を露出させてもよい。また、使用時、研磨物品の摩耗により作業面１１１に新たな研磨粒子を露出させて作業面１１１の研磨性能を回復してもよい。マトリックス材料１４０は、前述のメークコート及びサイズコートに関して記載したものと同じ材料を含んでもよい。
【００２８】
図１Ｄは、図１Ａの切取部１９０の更に別の実施形態をより詳細に示す。図１Ｄの要素の記載は図１Ｂの要素の記載と同一であり、同一の符号が使用される。図１Ｄは、単一層の研磨粒子１５０’の形態の無機材料１５０を作業面１１１に有する研磨部材１１０を含む。研磨粒子１５０’はマトリックス材料１４０内に部分的に埋め込まれており、研磨粒子１５０’は作業面１１１においてマトリックス材料１４０から突出している。この実施形態は、例えば、当該技術分野で知られる焼結研磨材によって例証される。いくつかの実施形態では、ダイヤモンド研磨粒子が好適である。マトリックス材料１４０は前述のマトリックス材料のいずれかを含んでもよい。マトリックス材料１４０は、また、金属、金属合金又は金属混合物、例えば、金属粉末混合物、易焼結性金属又は金属ろう、金属合金、又は金属混合物、例えば、易焼結性金属粉末混合物を含んでもよい。研磨部材において研磨粒子１５０’を取り付けるために使用されるマトリックス材料は、例えば、スズ、青銅、銀、鉄及びこれらの合金、チタン、チタン合金、ジルコニウム、ジルコニウム合金、ニッケル、ニッケル合金、クロム及びクロム合金、ステンレス鋼並びにこれらの組み合わせなどの金属を含み得る。１つの特に有用な合金は、ニッケル−クロム合金である。研磨粒子は、設計された空間的分布、例えば設計されたパターン若しくは繰り返しパターンを有してもよく、又はランダムな空間的分布を有してもよい。
【００２９】
図１Ｅは、図１Ａの研磨物品の別の実施形態の概略頂面図を示す。図１Ｅは、作業面１１１と、研磨粒子１５０’と、マトリックス１４０と、を有する研磨部材１１０を含む研磨物品１００を示す。作業面における研磨粒子の空間的分布、すなわち、研磨粒子の配置はランダムであってもよい。
【００３０】
図１Ｆは、図１Ａの研磨物品の更に別の実施形態の概略頂面図を示す。図１Ｆは、作業面１１１と、研磨粒子１５０’と、マトリックス１４０と、有する研磨部材１１０を含む研磨物品１００を示す。作業面における研磨粒子の空間的分布、すなわち、研磨粒子の配置は特定のパターンである。六方格子、方形格子、矩形格子、斜方格子、同心円、正方形、三角形等を含むが、これらに限定されない当該技術分野で知られるパターンを使用してもよい。パターンは繰り返しパターンであってもよい。
【００３１】
いくつかの実施形態では、作業面１１１内の研磨粒子密度は、約１００粒子／ｃｍ２超、約２００粒子／ｃｍ２超、約４００粒子／ｃｍ２超、約１００００粒子／ｃｍ２未満、約５０００粒子／ｃｍ２未満、又は更には約１０００粒子／ｃｍ２未満であってもよい。
【００３２】
いくつかの実施形態では、本開示の研磨部材の無機材料は研磨粒子であってもよい。研磨粒子としては、ガーネット、ジルコニア、スピネル、ケイ酸ジルコニウム、クロム、窒化ケイ素、炭化タンタル、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、炭化タングステン、炭化チタン、ホウ素、窒化ホウ素、炭化ホウ素、二ホウ化レニウム、二ホウ化チタン、ダイヤモンド、ダイヤモンド状炭素、超硬フラライト、二ホウ化レニウム、及びダイヤモンドナノロッド凝集体を含むナノ結晶ダイヤモンドの少なくとも１つが挙げられるが、これらに限定されない。２つ以上の研磨物品の組み合わせを使用してもよい。研磨粒子径は特に限定されず、当該技術分野で一般に知られる粒子径を含む。
【００３３】
一実施形態において、マトリックス材料は１つ以上の金属材料であり、無機材料はダイヤモンド粒子である。
【００３４】
図１Ｇは、図１Ａの切取部１９０の別の実施形態をより詳細に示す。図１Ｇの要素の多くは図１Ｂの要素と同一であり、これら場合においては、同一の符号が使用される。図１Ｇの研磨部材１１０は、複数の精密な形状のフィーチャ１６０を含むマトリックス材料１４０と、任意のマトリックス材料支持物１４２と、を含む。研磨部材１１０は、マトリックス材料１４０内に含まれる研磨粒子（図示せず）を含む。作業面１１１は、複数の精密な形状のフィーチャ１６０の遠位端及び側表面を含む。精密な形状のフィーチャが、部品ごとに及び１つの部品内で作製されかつ再現可能であり、設計の複製能力を反映するように、精密な形状のフィーチャは、機械加工、超微細加工、マイクロレプリケーション、成形、押出し、射出成形等を含むが、これらに限定されない任意の当該技術分野において既知の方法によって作製してもよい。精密な形状のフィーチャ、すなわち、トポグラフィカルフィーチャ（topographical feature）は、マトリックス材料１４０を製造ツール、例えば、型又はエンボス加工ツール内で鋳造又は成形することによって作製してもよい。製造ツールは、複数のミクロンサイズからミリメートルサイズのトポグラフィカルフィーチャを有する。マトリックス材料を製造ツールから取り外すと、マトリックス材料の表面に一連のミクロンサイズからミリメートルサイズのトポグラフィカルフィーチャがある。マトリックス材料のトポグラフィカルフィーチャは元の製造ツールのフィーチャの反転形状を有する。このプロセスは、マイクロレプリケーション製造技術と呼ぶことができ、微細複製された研磨材、例えば、精密な形状の研磨材をもたらす。マトリックス材料１４０は、ポリマーであっても、後に硬化されてポリマーを形成するポリマー前駆体であってもよい。マトリックス材料１４０は、上述のメークコート及びサイズコートに関して記載したものと同じ材料を含んでもよい。ポリマー前駆体を用いてマトリックス材料１４０を形成する実施形態では、カチオン、アニオン又はフリーラジカル硬化機構によって硬化させるポリマー前駆体システムが特に有用である。精密な形状のフィーチャを形成するために用いられるポリマー又はポリマー前駆体は、研磨部材１１０をもたらす研磨粒子の形態の無機材料（図示せず）を含む。研磨粒子は上で記載したものであってもよい。マトリックス材料１４０は任意のマトリックス材料支持物１４２上に作製してもよい。任意のマトリックス材料支持物１４２は上で記載した裏材のいずれかであってもよい。マトリックス材料支持物１４２は非強磁性であってもよい。いくつかの実施形態では、マトリックス材料支持物は外部取付表面１１２を含む。
【００３５】
前の実施形態に類似する別の実施形態では、マトリックス材料１４０は、マトリックス材料支持物１４２と一体形成された、精密な形状のフィーチャ１６０を含む（図１Ｈ）。マトリックス材料１４０とマトリックス材料支持物１４２とは、したがって、同じ材料であってもよく、単一層として示され得る。研磨部材１１０は、マトリックス材料１４０内に含まれる研磨粒子（図示せず）を含む。作業面１１１は、複数の精密な形状のフィーチャ１６０の遠位端及び側表面を含む。
【００３６】
図１Ｉは、図１Ａの切取部１９０の別の実施形態をより詳細に示す。図１Ｉの要素の多くは図１Ｂの要素と同一であり、これら場合においては、同一の符号が使用される。研磨部材１１０は、マトリックス材料１４０と、無機コーティング１５０”の形態の無機材料１５０と、を含む。無機コーティング１５０”は、化学気相成長（chemical vapor deposition、ＣＶＤ）及び物理気相成長（physical vapor deposition、ＰＶＤ）を含むが、これらに限定されない当該技術分野で知られる任意の技術によって形成してもよい。マトリックス材料１４０は高分子であっても金属であってもセラミックであってもよい。マトリックス材料は前述の高分子材料を含んでもよい。マトリックス材料はセラミック材料であってもよい。特に有用なセラミック材料は国際公開第２０１４／０２２４５３号、国際公開第２０１４／０２２４６２号及び国際公開第２０１４／０２２４６５号（これらすべては参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）に開示されている。セラミック材料としては、炭化物、例えば、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化ジルコニウム、炭化チタン、炭化タングステン又はこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、セラミックは、少なくとも約５０重量パーセント、少なくとも約７０重量パーセント、及び更には少なくとも約９０重量パーセントが炭化物である。いくつかの実施形態では、セラミックは約７０％〜約９９．９重量％、又は更には約９０％〜約９９．９重量％である。
【００３７】
図１Ｊは、図１Ａの切取部１９０の更に別の実施形態をより詳細に示す。図１Ｊの要素の多くは図１Ｉの要素と同一であり、これら場合においては、同一の符号が使用される。研磨部材１１０は、マトリックス材料１４０と、無機コーティング１５０”の形態の無機材料１５０と、を含む。無機コーティング１５０”は、化学気相成長（chemical vapor deposition、ＣＶＤ）及び物理気相成長（physical vapor deposition、ＰＶＤ）を含むが、これらに限定されない当該技術分野で知られる任意の技術によって形成してもよい。研磨部材１１０は、マトリックス材料１４０から作製した複数の精密な形状のフィーチャ１６０を更に含む。無機コーティング１５０”の形態の無機材料１５０は精密な形状のフィーチャ１６０を被覆している。作業面１１１は、被覆先端部を含む複数の精密な形状のフィーチャ１６０の被覆表面を含む。精密な形状のフィーチャが、部品ごとに及び１つの部品内で作製されかつ再現可能であり、設計の複製能力を反映するように、精密な形状のフィーチャ１６０は機械加工、超微細加工、マイクロレプリケーション、成形、押出し、射出成形及びセラミックプレス成形等により形成され得る。マトリックス材料１４０は高分子であっても金属であってもセラミックであってもよく、セラミックが特に有用である。一実施形態において、セラミックダイプレス成形プロセスを用いて、精密な形状のフィーチャを形成する。セラミック材料は上で記載したものであってもよい。セラミック材料はセラミックグリーン体であっても焼結セラミックであってもよい。当業者が通常称するように、セラミックグリーン体は非焼結の圧密化セラミック要素である。セラミックグリーン体は焼結されて、高密度、高剛性、高破壊靭性及び良好なフィーチャの忠実度を得、焼結セラミックを形成してもよい。
【００３８】
無機コーティングは、化学気相成長（ＣＶＤ）及び物理気相成長（ＰＶＤ）を含むが、これらに限定されない当該技術分野で知られる任意の技術によって形成してもよい。特に有用なセラミック材料及び無機コーティング並びにこれらの製造方法は、国際公開第２０１４／０２２４５３号、国際公開第２０１４／０２２４６２号及び国際公開第２０１４／０２２４６５号（これらすべては参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）に開示されている。いくつかの実施形態では、研磨部材の無機コーティングとしては、ガーネット、ジルコニア、スピネル、ケイ酸ジルコニウム、クロム、窒化ケイ素、炭化タンタル、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、炭化タングステン、炭化チタン、ホウ素、窒化ホウ素、炭化ホウ素、二ホウ化レニウム、二ホウ化チタン、ダイヤモンド、ダイヤモンド状炭素、超硬フラライト、二ホウ化レニウム、及びダイヤモンドナノロッド凝集体を含むナノ結晶ダイヤモンドの少なくとも１つが挙げられるが、これらに限定されない。２つ以上の無機コーティングを組み合わせたものを層又は別個の不連続な領域の形態で用いてもよい。いくつかの実施形態では、無機材料は、作業面に近接するマトリックス材料の少なくとも一部分に配置された無機コーティングを含む。無機コーティングは耐摩耗性コーティングであってもよい。
【００３９】
一実施形態において、マトリックス材料はセラミック材料、例えば、セラミックグリーン体又は焼結セラミックであり、無機コーティングは、ダイヤモンド及びダイヤモンド状炭素の少なくとも１つから選択される。
【００４０】
いくつかの実施形態では、無機材料、マトリックス材料及び裏材の少なくとも１つは、研磨材料、マトリックス材料及び裏材の少なくとも１つが磁力による磁気部材への研磨部材の結合を可能としないように選択される。いくつかの実施形態では、無機材料、マトリックス材料及び裏材の少なくとも１つの量は、研磨材料、マトリックス材料及び裏材の少なくとも１つが磁力による磁気部材への研磨部材の結合を可能としないように選択される。
【００４１】
本開示の研磨物品は、研磨部材１１０を含み、研磨部材１１０は、作業面１１１と、外部取付表面１１２とを、無機材料１５０とともに含む。外部取付表面１１２は作業面となるようには設計されておらず、例えば、従来の研磨除去速度試験によって測定した場合、作業面１１１よりも大幅に低い研磨性能を呈してもよい。いくつかの実施形態では、除去速度を同じ被研磨基材を使用して同じ試験条件下で測定した場合、作業面から得た除去速度に対する、外部取付表面から得た除去速度の比率は、約０．５未満、約０．３未満、約０．１未満、約０．０５未満又は更には約０．０２未満である。特定の試験は定義しないが、当業者であれば、試験方法及び対応する試験条件を研磨物品及び被研磨基材の構造に基づき選択することができ、研磨部材の作業面及び外部取付表面に対し試験を行うことができ、除去速度比率を決定することができる。
【００４２】
本開示の別の実施形態では、研磨物品は、上で開示した研磨部材のいずれかによる研磨部材であって、研磨部材は、作業面と、作業面とは反対側に配置された外部取付表面と、を有し、マトリックス材料と、約７．０を超えるモース硬度を有する無機材料と、を含む、研磨部材と、対向する第１の主面と第２の主面とを有し、磁気部材の第１の主面は外部取付表面に面している、磁気部材と、外部取付表面と磁気部材の第１の主面との間に介在し、外部取付表面と磁気部材の第１の主面とに接触している接着部材と、を備える。接着部材は研磨部材を磁気部材に接着している。いくつかの実施形態では、接着部材は、研磨部材の外部取付表面を磁気部材の第１の主面に接着している。いくつかの実施形態では、研磨部材の作業面と磁気部材の第１の主面との間の領域に、磁力によって研磨部材を磁気部材に結合するカップリング構造がない。いくつかの実施形態では、磁気部材は非磁力によって研磨部材に結合されている。磁気部材は研磨部材に永久に固定されていてもよい。研磨物品は、第３の部材を含んでもよい。いくつかの実施形態では、第３の部材は、使用時に研磨物品を駆動する又は回転させるのに好適なシャフト、例えば、駆動シャフトを含まない。
【００４３】
図２は、作業面１１１と外部取付表面１１２とを含む対向する主面を有する研磨部材１１０と、対向する第１の主面１２１と第２の主面１２２とを有する磁気部材１２０と、を含み、磁気部材１２０の第１の主面１２１は外部取付表面１１２に面している、研磨物品２００を示す。研磨部材１１０は、上で記載した研磨部材のいずれかであってもよい。接着部材２７０は、研磨部材１１０の外部取付表面１１２と磁気部材１２０の第１の主面１２１との間に介在し、研磨部材１１０の外部取付表面１１２と磁気部材１２０の第１の主面１２１とに接触している。接着部材２７０は１つの接着層であってもよく、又は２つ以上の接着層（図示せず）を含んでもよい。接着部材２７０は裏材、支持物等（図示せず）のような他の層を含んでもよい。例えば、接着部材２７０は高分子裏材を含んでもよく、高分子裏材は２つの対向する主面を有し、それぞれの主面には接着剤、例えば、両面テープが配置されている。接着部材２７０を形成するために用いられる接着剤は特に限定されない。接着部材２７０は、感圧接着剤、熱硬化性接着剤及び熱活性接着剤（例えば、ホットメルト接着剤）の少なくとも１つを含んでもよいが、これらに限定されない。接着部材が複数の接着層を含む場合、接着層は同じ接着剤であっても異なる接着剤であってもよい。有用な接着剤としては、エポキシ、ポリエステル、ポリウレタン、レソルシノール、ポリイミド、シリコーン及びアクリレートが挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、熱硬化性接着剤、例えば、熱硬化性エポキシが特に有用であってもよい。いくつかの実施形態では、感圧接着剤、例えば、アクリル系感圧接着剤が特に有用であってもよい。いくつかの実施形態では、接着部材は非強磁性である。いくつかの実施形態では、接着部材は、接着部材が、磁力による磁気部材への研磨部材の結合を可能としないように選択される。
【００４４】
接着部材は、研磨部材の外部取付表面及び磁気部材の第１の主面の１つ又は両方への接着を向上させる１つ以上の接着促進剤を含んでもよい。加えて、研磨部材の外部取付表面及び磁気部材の第１の主面の１つ又は両方は、その上に、接着部材への接着を促進する接着促進剤、例えば、プライマーを含んでもよい。接着部材は、感圧接着剤転写テープ又は両面感圧接着剤テープのラミネーション、ホットメルト接着剤のダイコーティング、ホットメルト接着剤フィルムのメルトプレス接着（melt press bonding）、液体「キュアインプレイス（cure in place）」接着剤のコーティング後、硬化を含むが、これらに限定されない当該技術分野で知られる従来技術によって研磨部材の外部取付表面と磁気部材の第１の主面とに接着させてもよい。いくつかの実施形態では、研磨部材は実質的に平坦であってもよい。
【００４５】
本開示の研磨物品は、第３の部材を含んでもよい。本開示の研磨物品のいくつかの実施形態では、磁気部材は、研磨物品内における、研磨物品を第３の部材に取り付けるための主要手段である。他の実施形態では、磁気部材は、研磨物品内における、研磨物品を第３の部材に取り付けるための唯一の手段である。
【００４６】
本開示の別の実施形態では、研磨物品は、上で開示した研磨物品のいずれかによる研磨物品を含み、研磨物品は、第１の主面と第２の主面とを有する第３の部材を更に備え、第３の部材の第１の主面は磁気部材の第２の主面に面しており、第３の部材は強磁性物質を含み、磁力によって磁気部材に取り付けられている。いくつかの実施形態では、（取り付けの）磁力は、重力による加速によって磁気部材及び研磨部材に作用する対応する力よりも大きい。いくつかの実施形態では、（取り付けの）磁力は、重力による加速によって磁気部材及び研磨部材に作用する対応する力の２倍よりも大きい。重力による加速が作用する研磨部材及び磁気部材の質量を定義する場合、研磨部材と磁気部材との間にある任意の材料、例えば、接着部材が質量に含まれる。いくつかの実施形態では、第３の部材は永久磁石ではない、及び／又は第３の部材は、第３の部材内にあるキャビティ内に全体的に若しくは部分的に収容される１つ以上の作製された永久磁石を有しない。
【００４７】
図３Ａは、上で記載した研磨物品２００を含む研磨物品３００を示す。研磨物品３００は、第１の主面３８１と第２の主面３８２とを有する第３の部材３８０を更に含む。第３の部材３８０は強磁性物質を含み、磁力によって磁気部材１２０に取り付けられている。いくつかの実施形態では、第３の部材３８０は強磁性物質、例えば、強磁性板から実質的になる。他の実施形態では、第３の部材は複合材であっても積層構造であってもよい。第３の部材は、高分子材料と、複数の強磁性粒子、少なくとも１つの強磁性板及びこれらの組み合わせの少なくとも１つから選択される強磁性物質と、を含んでもよい。任意選択的に、強磁性物質は、高分子材料中に少なくとも一部に含まれてもよい。強磁性物質は、鉄、ニッケル、バルト及びガドリニウムの少なくとも１つを含んでもよいが、これらに限定されない。特に有用な強磁性物質としては、強磁性鋼及び強磁性ステンレス鋼の少なくとも１つが挙げられる。いくつかの実施形態では、第３の部材は強磁性ステンレス鋼を含む。図３Ａの研磨物品は第３の部材３８０と同じ幅の研磨物品２００を示すものの、いくつかの実施形態では、研磨部材２００は第３の部材３８０よりも小さな幅又は研磨第３の部材３８０よりも大きな幅を有してもよい。図３Ａでは、研磨物品の幅は作業面１１１に平行に延びていることに留意されたい。第３の部材は、任意選択的に、上昇した縁を含んでもよい。
【００４８】
いくつかの実施形態では、第３の部材は上昇した縁を含み、凹部を形成してもよい。凹部は、研磨物品、例えば、少なくとも研磨部材及び磁気部材を含む研磨物品２００を受け入れるように構成されている。図３Ｂは、上で記載した研磨物品２００を含む研磨物品３０１を示す。研磨物品３００は、第１の主面３８１ａ及び３８１ｂと、第２の主面３８２と、上昇した縁３８５と、を有する第３の部材３８０を更に含む。上昇した縁３８５は、研磨部材１１０の作業面１１１が第１の主面３８１ｂの上方にあり、作業面１１１を被研磨基材に接触させるように、研磨物品２００を受け入れるように構成されている。上昇した縁の外縁部には傾斜が付けられていてもよい。
【００４９】
磁力によって第３の部材を磁気部材に取り付ける能力を付加した材料が妨げないことを条件として、他の材料、例えば、研磨物品を減衰するため又は研磨物品の平坦度を向上させるために用いられる薄膜を、第３の層と磁気部材との間に配置してもよい。
【００５０】
いくつかの実施形態では、研磨物品２００は第３の部材３８０よりも小さな幅を有してもよく、研磨物品２００は、したがって、研磨セグメントと呼ぶことができる。これら実施形態において、第３の部材の第１の主面は各研磨セグメントの磁気部材の第２の主面に面しており、第３の部材は強磁性物質を含み、研磨セグメントは磁力によって第３の部材に取り付けられている。
【００５１】
磁力によって第３の部材に取り付けられる研磨セグメントの数は特に限定されない。いくつかの実施形態では、少なくとも１つ、少なくとも２つ、少なくとも３つ、少なくとも４つ、少なくとも５つ、少なくとも６つ、又は更には少なくとも１０個の研磨セグメントを磁力によって第３の部材３８０に取り付けてもよい。いくつかの実施形態では、２０個以下、３０個以下、４０個以下、及び更には１００個以下の研磨セグメントを第３の部材に磁力によって取り付けてもよい。いくつかの実施形態では、１〜１００個、１〜４０個、１〜３０個、１〜２０個、１〜１０個、２〜１００個、２〜４０個、２〜２０個、又は更には２〜１０個の研磨セグメントを磁力によって第３の部材に取り付けてもよい。
【００５２】
本開示の研磨物品において、磁気部材は当該技術分野で知られる任意の磁気部材であってもよい。磁気部材は、磁性材料、例えば、ポリマーマトリックス中に分散させた強磁性材料を含むポリマーマトリックスから作製した複合材料であってもよい。強磁性物質は強磁性粉末であってもよい。ポリマーマトリックスは剛性のある、例えば、少なくともほぼ室温を上回る、典型的には、室温を少なくとも摂氏約２０度、少なくとも摂氏約４０度、少なくとも摂氏約１００度、又は更には室温を少なくとも摂氏約１５０度上回り、かつ室温を摂氏約３５０度以下上回るガラス転移温度を有する熱硬化性樹脂又は熱可塑性プラスチック材料であってもよい。ポリマーマトリックスは、可撓性のある、例えば、少なくともほぼ室温以下、典型的には室温を少なくとも摂氏約１０度、少なくとも摂氏約２０度、少なくとも摂氏約４０度、又は更には少なくとも摂氏約１００度下回り、かつ室温を摂氏約１７０度以上下回るガラス転移温度を有する熱硬化性樹脂又は熱可塑性プラスチックであってもよい。剛性ポリマーマトリックスを使用することで剛性磁気部材が生じる。可撓性ポリマーマトリックスを使用することで可撓性磁気部材が生じる。いくつかの実施形態では、磁気部材は、約０．１ｍｍ超、約０．２ｍｍ超、約０．５ｍｍ超、及び更には約１ｍｍ超、約１０ｍｍ未満、約５ｍｍ未満、約４ｍｍ未満、約３ｍｍ未満、又は更には約２ｍｍ未満の厚さを有してもよい。いくつかの実施形態では、磁気部材は、約０．１ｍｍ〜１０ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約５ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約３ｍｍ、又は更には約０．５ｍｍ〜約３ｍｍであってもよい。いくつかの実施形態では、磁気部材は、Ｎｉｈｏｎ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  Ｐｔｅ  Ｌｔｄ（Ｍｉｄｖｉｅｗ  Ｃｉｔｙ、Ｓｉｎｇａｐｏｒｅ）から入手可能なＦｌｅｘｉｂｌｅ  Ｒｕｂｂｅｒ  Ｍａｇｎｅｔ、製品番号ＮＰ１２などの磁気シートであってもよい。いくつかの実施形態では、磁気部材は実質的に平坦である。
【００５３】
本開示の別の実施形態では、研磨物品は、上で開示した研磨物品のいずれかによる研磨物品を含み、磁気部材は、磁気部材内に延びる少なくとも１つのアライメントキャビティを含む。図４Ａは、上で記載した研磨物品２００を含む研磨物品４００を示す。研磨物品４００は、磁気部材１２０内に延びるアライメントキャビティ４９０を更に含む。アライメントキャビティ４９０は接着部材２７０まで延びているが、アライメントキャビティ４９０は磁気部材１２０内の一部のみに延びても、接着部材２７０内に延びてもよい。いくつかの実施形態では、アライメントキャビティは研磨部材内に延びてもよい。図４Ｂは、磁気部材１２０、接着部材２７０の両方を通り、研磨部材１１０内に延びるアライメントキャビティ４９０を有する研磨物品４１０を示す。
【００５４】
更に別の実施形態では、研磨物品は、少なくとも１つのアライメントピンを含む第３の部材を含んでもよい。アライメントピンは、研磨物品のアライメントキャビティに適合するように設計されている、すなわち、大きさに作られ、配置されている。これにより、磁気部材が取り付けられた研磨部材を第３の部材に対し所望の空間的位置に配置することが可能になる。図４Ｃは、上で記載した研磨物品４００を含むとともに、アライメントピン４９５を有する第３の部材３８０を更に含む研磨物品４２０を示す。アライメントピン４９５は、研磨物品４００を第３の部材３８０と位置合わせするのを容易にするために、アライメントキャビティ４９０内に配置されている。同様に、図４Ｄは、上で記載した研磨物品４１０を含むとともに、アライメントピン４９５を有する第３の部材３８０を更に含む研磨物品４３０を示す。アライメントピン４９５は、研磨物品４１０を第３の部材３８０と位置合わせするのを容易にするために、アライメントキャビティ４９０内に配置されている。アライメントピンは、例えば、機械加工により、第３の部材３８０と一体形成されていても、別個の部品であってもよい。
【００５５】
別の実施形態では、研磨物品は、上で開示した研磨物品のいずれかによる研磨物品を含み、磁気部材は、磁気部材内に延びる少なくとも２つのアライメントキャビティを含む。図４Ｅは、上で記載した研磨物品２００を含む研磨物品４４０を示す。研磨物品４４０は、磁気部材１２０内に延びるアライメントキャビティ４９０を更に含む。図４Ｅでは、アライメントキャビティ４９０は接着部材２７０まで延びているが、アライメントキャビティ４９０は磁気部材１２０内の一部のみに延びても、接着部材２７０内に延びても、研磨部材１１０内に延びてもよい。更に別の実施形態では、上記研磨物品は、少なくとも２つのアライメントピンを有する第３の部材を更に含んでもよい。図４Ｆは、上で記載した研磨物品４４０を含むとともに、アライメントピン４９５を有する第３の部材３８０を更に含む研磨物品４５０を示す。アライメントピン４９５のそれぞれは、研磨物品４４０を第３の部材３８０と位置合わせするのを容易にするために、アライメントキャビティ４９０の１つに配置されている。アライメントピンは、例えば、機械加工により、第３の部材３８０と一体形成されていても、別個の部品であってもよい。
【００５６】
図４Ｅ及び図４Ｆにおいて、アライメントピンは同じ長さであるように示されており、アライメントキャビティは同じ深さであるように示されている。しかしながら、対応するアライメントキャビティの深さがアライメントピンの長さに適応するように調整される限りは、アライメントピンの長さは異なってもよい。アライメントピン及びキャビティは、第３の部材３８０の第１の主面３８１が磁気部材１２０の第２の主面１２２に近接する及び／又は接することを可能にするように、すなわち、第３の部材３８０が磁気部材１２０に磁力によって取り付けられることを可能にするように設計されるべきである。図４Ｅ及び図４Ｆでは、アライメントピンは同じ幅であるように示されており、アライメントキャビティは同じ幅であるように示されている。しかしながら、本明細書中に記載される公差に従い、対応するアライメントキャビティの幅がアライメントピンの幅に適応するように調整される限りは、アライメントピンの幅は異なってもよい。
【００５７】
本開示の別の実施形態では、研磨物品は、上で開示した研磨部材のいずれかによる研磨部材を含み、研磨部材は、磁気部材の第２の主面の平面から延びる少なくとも１つのアライメントピンを含む。図５Ａは、作業面１１１と外部取付表面１１２とを含む対向する主面を有する研磨部材１１０と、対向する第１の主面１２１と第２の主面１２２とを有する磁気部材１２０と、を含み、磁気部材１２０の第１の主面１２１は外部取付表面１１２に面している、研磨物品５００を示す。研磨物品５００は、アライメントピン５９５を更に含み、アライメントピン５９５は、磁気部材１２０の第２の主面１２２の平面から延びるアライメントピン５９５ａ、５９５ｂ及び５９５ｃとして更に画定される。アライメントピン５９５ａは研磨部材１１０の取付表面１１２から開始し、磁気部材１２０の第２の主面１２２の平面から延出する。アライメントピン５９５ｂは接着部材２７０の表面において開始し、磁気部材１２０の第２の主面１２２の平面から延出する。アライメントピン５９５ｃは磁気部材１２０の第２の主面１２２において開始し、磁気部材１２０の第２の主面１２２の平面から延出する。３つの異なるアライメントピンを示しているが、アライメントピンはすべて同じであってもよい。すなわち、アライメントピンは、研磨物品の厚さに対し同じ長さ、幅及び開始深さを有してもよく、又はアライメントピンは異なっていてもよい。更に別の実施形態では、上記研磨物品は、少なくとも１つのアライメントキャビティを含む第３の部材を含んでもよい。少なくとも１つのアライメントキャビティは、研磨物品の少なくとも１つのアライメントピンに適合するように設計されている、すなわち、大きさに作られ、配置されている。これにより、磁気部材が取り付けられた研磨部材を第３の部材に対し所望の空間的位置に配置することが可能になる。図５Ｂは、上で記載した研磨物品５００を含むとともに、アライメントキャビティ５９０ａ、５９０ｂ及び５９０ｃを有する第３の部材３８０を更に含む研磨物品５１０を示す。アライメントピン５９５ａ、５９５ｂ及び５９５ｃのそれぞれは、研磨物品５００を第３の部材３８０と位置合わせするのを容易にするために、アライメントキャビティ５９０ａ、５９０ｂ及び５９０ｃの１つに配置されている。
【００５８】
アライメントピン及びアライメントキャビティの数は特に限定されず、１つ、２つ、３つ、４つ、５つ又は更にはこれを超える数を含んでもよい。いくつかの実施形態では、アライメントピン及びアライメントキャビティの数は、約１〜約４０個、約１〜約３０個、約１〜約２０個、約１〜約１０個、又は更には約２〜約１０個である。アライメントピンの数はアライメントキャビティの数と同じであっても、アライメントキャビティの数よりも少なくてもよい。いくつかの実施形態では、アライメントピンの数はアライメントキャビティの数と同じである。１つより多いアライメントキャビティ及びアライメントピンが使用される場合、アライメントピンは、研磨物品のアライメントキャビティに適合するように設計される、すなわち、大きさに作られ、配置される。概して、ピンがキャビティ内に滑らかに摺動できるように、アライメントピンは、幅及び高さがアライメントキャビティの幅及び深さよりもわずかに小さくなるような大きさに作られる。アライメントピン及びキャビティは第３の部材を研磨物品、磁気部材及び／又は研磨部材に取り付けるためには設計されていない。アライメントピンの壁とキャビティの壁との間の公差は、約０．０１ｍｍ超、約０．０５ｍｍ超、又は更には約０．１ｍｍ超、約２．０ｍｍ未満、約１．０ｍｍ未満、約０．５未満ｍｍ、約０．３ｍｍ未満、約０．２ｍｍ未満、又は更には約０．１８ｍｍ未満であってもよい。アライメントピンの長さは、アライメントキャビティの深さよりも短くなるように選択され、第３の部材３８０の第１の主面３８１が磁気部材１２０の第２の主面１２２に近接する及び／又は接触することを可能にする。いくつかの実施形態では、アライメントピンの長さは、アライメントキャビティの深さよりも、少なくとも約１０ミクロン短い、少なくとも約２５ミクロン短い、少なくとも約５０ミクロン短い、少なくとも約１００ミクロン短い、少なくとも約２５０ミクロン短い、少なくとも約５００ミクロン短い、少なくとも約１ｍｍ短い、少なくとも約２ｍｍ短い、又は更には少なくとも約５ｍｍ短い。いくつかの実施形態では、アライメントピンの長さは、アライメントキャビティの深さよりも約１０ｍｍ以下短い。１つより多いアライメントピン及び１つより多いアライメントキャビティを含む実施形態では、対応するアライメントキャビティの深さ及び幅がアライメントピンの高さ及び幅に適応するように調整され、第３の部材の第１の主面が磁気部材の第２の主面に近接する及び／又は接触することを可能にする、すなわち、第３の部材を磁気部材に磁力によって取り付けることを可能にする限りは、アライメントピンはすべて同じ高さであっても異なる高さであってもよく、ピンは同じ幅のものであっても異なる幅のものであってもよい。
【００５９】
他の実施形態では、本開示は、研磨部材を研磨物品から分離する方法及び研磨物品の研磨部材を交換する方法を提供する。研磨部材を研磨物品から分離する方法は、先行する実施形態のいずれかによる研磨部材と、磁気部材と、第３の部材と、を有する研磨物品を用意することと、研磨部材と、磁気部材と、第３の部材と、の少なくとも１つに分離力を加えることであって、分離力が磁気部材と第３の部材との間の磁力を超えると、研磨部材と取り付けられた磁気部材とを第３の部材から分離する、ことと、を含む。図６Ａ〜図６Ｃは、研磨部材を研磨物品から分離する方法の一例を示す。研磨部材を研磨物品から分離する方法は、作業面１１１ａと取付表面１１２ａとを有する研磨部材１１０ａと、第１の主面１２１ａと第２の主面１２２ａとを有する磁気部材１２０ａと、接着部材２７０ａと、第１の主面３８１と第２の主面３８２とを有する第３の部材３８０（図６Ａ）と、を含む、上で記載した研磨物品４４０ａ（図４Ｅの研磨物品４４０）を含む、上で記載した研磨物品４５０ａ（図４Ｆの研磨物品４５０）を用意することと、研磨部材１１０ａと、磁気部材１２０ａと、第３の部材３８０と、の少なくとも１つに少なくとも１つの分離力Ｆを加えることであって（図６Ｂ）、分離力Ｆは、磁気部材１２０ａと第３の部材３８０との間の磁力を超え、研磨部材１１０ａ及び取り付けられた磁気部材１２０ａを第３の部材３８０から分離する（図６Ｃ）、すなわち、研磨物品４４０ａを第３の部材３８０から分離する、ことと、を含む。
【００６０】
研磨物品の研磨部材を交換する方法は、研磨部材を研磨物品から分離するための上述の方法を含むとともに、研磨部材と磁気部材とを有する第２の研磨物品を用意することと、第２の研磨物品の磁気部材の第２の主面が第３の部材の第１の主面に近接し、かつ面するように第２の研磨物品を位置決めすることと、第２の研磨物品の磁気部材の第２の主面を磁力によって第３の部材の第１の主面に取り付けることと、を更に含む。
【００６１】
図６Ａ〜図６Ｄは、研磨物品の研磨部材を交換する方法を示す。図６Ａ〜図６Ｃは、上で記載したとおりである。図６Ｄは、作業面１１１ｂと取付表面１１２ｂとを有する研磨部材１１０ｂと、第１の主面１２１ｂと第２の主面１２２ｂとを有する磁気部材１２０ｂと、接着部材２７０ｂと、を含む、上で記載した第２の研磨物品４４０ｂ（図４Ｅの研磨物品４４０）を用意することと、第２の研磨物品４４０ｂの磁気部材１２０ｂの第２の主面１２２ｂが第３の部材３８０の第１の主面３８１に近接し、かつ面するように第２の研磨物品４４０ｂを位置決めすることと、第２の研磨物品４４０ｂの磁気部材１２０ｂの第２の主面１２２ｂを磁力によって第３の部材３８０の第１の主面３８１に取り付けることと、を含む。この方法の結果は、研磨物品４４０ａの第１の又は元の研磨部材１１０ａが研磨物品４４０ｂの第２の研磨部材１１０ｂに交換されたというものである。研磨部材１１０ａの作業面１１１ａが交換を要する場合、例えば、研磨部材１１０ａの作業面１１１ａが使用により摩耗したか切れ味が悪くなった場合、記載した方法により、研磨部材１１０ａの作業面１１１ａを、新たな作業面１１１ｂを有する新たな研磨部材１１０ｂに容易に交換することができ、研磨物品４５０ｂを形成する。第３の部材３８０は研磨物品４５０ｂの形成において再利用される。
【００６２】
いくつかの実施形態では、本開示の研磨物品は、解放機構を更に含んでもよい。解放機構は、研磨部材及び取り付けられた磁気部材を第３の部材から取り外すのを容易にするように構成されている。いくつかの実施形態では、解放機構は、磁気部材、研磨部材及び第３の部材の少なくとも１つにおける少なくとも１つの解放タブ、少なくとも１つの解放キャビティ及び少なくとも１つの解放縁グローブ（grove）の１つ以上を含むが、これらに限定されない。解放キャビティを含む解放機構は、対応する解放ピンを含んでもよい。解放縁グローブ（grove）を含む解放機構は、対応する解放レバーを含んでもよい。これらの機構の組み合わせを使用してもよい。いくつかの実施形態では、第３の部材は解放機構を含む。いくつかの実施形態では、研磨部材は解放機構を含む。いくつかの実施形態では、磁気部材は解放機構を含む。
【００６３】
図７に示すような１つの例示的実施形態では、研磨物品７００は、上で記載した研磨物品３００を含むとともに、解放キャビティ７０５を更に含む。解放キャビティ７０５は、解放キャビティ７０５内に解放ピン７０７を挿入できるように設計されている。したがって、力Ｆを、解放ピン７０７に、続いて、磁気部材１２０の第２の主面１２２に加えてもよい。力Ｆは、磁気部材１２０を、取り付けられた研磨部材１１０とともに第３の部材３８０から分離することを可能にする。解放キャビティの数は特に限定されない。いくつかの実施形態では、解放キャビティの数は、１〜１０個、１〜６個、又は更には１〜４個であってもよい。解放ピンは研磨物品７００と一体であってもよく、解放キャビティ７０５内に収容されていてもよい。解放ピンは、例えば、ロック及びばね機構（図示せず）と一体化させてもよい。
【００６４】
図８に示すような別の例示的実施形態では、研磨物品８００は、上で記載した研磨物品５１０を含むとともに、解放縁グローブ（grove）８０５を更に含む。解放レバー８０７は解放縁溝８０５内に挿入されてもよい。力Ｆを解放レバー８０７に加えることによって、第３の部材３８０と、研磨部材１１０が取り付けられた磁気部材１２０との１つ又は両方に力が加えられてもよい。力Ｆは、磁気部材１２０を、取り付けられた研磨部材１１０とともに、第３の部材３８０から分離することを可能にする。図８では、解放縁溝は磁気部材及び第３の部材の両方にあるように示されている。いくつかの実施形態では、縁グローブ（grove）は、磁気部材及び第３の部材の少なくとも１つにある。解放縁グローブ（grove）の数は特に限定されない。いくつかの実施形態では、解放縁溝の数は、１〜１０個、１〜６個、又は更には１〜４個であってもよい。解放レバーは研磨物品８００と一体であってもよく、第３の部材３８０に形成されたキャビティ（図示せず）内に収容されていてもよい。
【００６５】
図９に示すような別の例示的実施形態では、研磨物品９００は、上で記載した研磨物品２００と、それぞれ第１の主面及び第２の主面３８１及び３８２を有する第３の部材３８０と、を含む。第３の部材３８０は、解放タブ９１０と対応するねじ９３０とを含む解放機構を有する。解放タブ９１０は解放キャビティ９２０内に収容されており、解放キャビティ９２０は、例えば、第３の部材３８０内に機械加工されても、一体成形されてもよい。図９Ａに示すような非解放位置において、解放タブ９１０は磁気部材１２０の第２の主面１２２の平面の下にある。この構成では、研磨物品９１０は、対応する研磨用途、例えば、化学機械平坦化研磨パッドの調整、すなわち、研磨に使用してもよい。適切なときに、例えば、作業面１１１の研磨部材１１０が摩耗したか切れ味が悪くなったとき、研磨部材１１０と磁気部材１２０とを含む研磨物品２００は、ねじ９３０を回転させ、タブ９１０を磁気部材１２０の第２の主面１２２に対し押し動かし、これにより、磁気部材１２０の第２の主面１２２に対し分離力を生成することによって第３の部材３８０から外すことができる。タブ９１０の回転によって生成された分離力が磁気部材１２０と第３の部材３８０との間の磁力を超えると、研磨部材１１０と取り付けられた磁気部材１２０とを含む研磨物品２００が第３の部材３８０から分離される（図３Ｂ）。研磨物品２００が第３の部材３８０から取り外されると、ねじ９３０はその本来の位置に戻ることができ、タブ９１０を回転させて解放キャビティ９２０内に戻す。新たな研磨物品を、その後、磁力によって第３の部材３８０に取り付けることができる。解放タブ及び対応する解放キャビティの数は特に限定されない。いくつかの実施形態では、解放タブの数は、１つ、２つ、３つ、４つ、又は更には５つの解放タブを含んでもよい。いくつかの実施形態では、解放タブの数は１〜１０個であってもよい。
【００６６】
図７、図８及び図９は限定ではなく、第３の部材３８０と磁気部材１２０及び／又は研磨部材１１０との間の分離を容易にするための力を提供する他の修正形態は、当業者には既知である。
【００６７】
研磨物品は、高い実在価値を有する第３の部材を回収及び再利用するのに特に適している。例えば、本開示の研磨物品は、化学機械平坦化法で用いられるパッドコンディショナーであってもよい。パッドコンディショナーは、研磨部材の支持を提供するステンレス鋼プレートであってもよい第３の部材を含む。第３の部材は、特定の厳しい公差に設計されてもよく、平面表面を有する第１の主面を含んでもよく、磁気部材により、平面表面に研磨部材を取り付けることを可能にするとともに、研磨部材が対応する平坦度、すなわち、平面表面又は平面さを有することを可能にする。そうすることにより、同様に平坦な磁気部材及び接着部材を要する場合がある。研磨部材が摩耗し、もはや使用できない場合、研磨部材及び取り付けられた磁気部材は、上で開示した、研磨部材を研磨物品から分離する方法及び研磨物品の研磨部材を交換する方法を用いて、磁気部材が取り付けられた新たな研磨部材と容易に交換してもよい。
【００６８】
本開示の選択実施形態は、以下を含むがそれらに限定されない。
第１の実施形態において、本開示は、
作業面と、作業面とは反対側に配置された外部取付表面と、を有し、マトリックス材料と、約７．０を超えるモース硬度を有する無機材料と、を含む、研磨部材と、対向する第１の主面と第２の主面とを有する磁気部材と、を備えており、
磁気部材の第１の主面は外部取付表面に面している、研磨物品を提供する。
【００６９】
第２の実施形態において、本開示は、研磨部材が約７．５を超えるモース硬度を有する無機材料を含む、第１の実施形態に記載の研磨物品を提供する。
【００７０】
第３の実施形態において、本開示は、研磨部材が約８．０を超えるモース硬度を有する無機材料を含む、第１又は第２の実施形態に記載の研磨物品を提供する。
【００７１】
第４の実施形態において、本開示は、研磨部材が約９．０を超えるモース硬度を有する無機材料を含む、第１の実施形態から第３の実施形態のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【００７２】
第５の実施形態において、本開示は、無機材料が、作業面に近接するマトリックス材料の一部分に少なくとも部分的に収容されている研磨粒子を含む、第１の実施形態から第４の実施形態のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【００７３】
第６の実施形態において、本開示は、無機材料が、作業面に近接するマトリックス材料の少なくとも一部分に配置された無機コーティングを含む、第１の実施形態から第４の実施形態のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【００７４】
第７の実施形態において、本開示は、無機材料が、ガーネット、ジルコニア、スピネル、ケイ酸ジルコニウム、クロム、窒化ケイ素、炭化タンタル、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、炭化タングステン、炭化チタン、ホウ素、窒化ホウ素、炭化ホウ素、二ホウ化レニウム、二ホウ化チタン、ダイヤモンド、ダイヤモンド状炭素、超硬フラライト、二ホウ化レニウム、及びダイヤモンドナノロッド凝集体を含むナノ結晶ダイヤモンドの少なくとも１つを含む、第１の実施形態から第６の実施形態のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【００７５】
第８の実施形態において、本開示は、無機材料が、酸化アルミニウム、炭化ケイ素、炭化タングステン、炭化チタン、ホウ素、窒化ホウ素、二ホウ化レニウム、二ホウ化チタン、ダイヤモンド、ダイヤモンド状炭素、超硬フラライト、二ホウ化レニウム、及びダイヤモンドナノロッド凝集体を含むナノ結晶ダイヤモンドの少なくとも１つを含む、第１の実施形態から第６の実施形態のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【００７６】
第９の実施形態において、本開示は、無機材料が、ダイヤモンド、ダイヤモンド状炭素、超硬フラライト、二ホウ化レニウム、及びダイヤモンドナノロッド凝集体を含むナノ結晶ダイヤモンドの少なくとも１つを含む、第１の実施形態から第６の実施形態のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【００７７】
第１０の実施形態において、本開示は、マトリックス材料が金属を含む、第１の実施形態から第９の実施形態のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【００７８】
第１１の実施形態において、本開示は、マトリックス材料がポリマーを含む、第１の実施形態から第９の実施形態のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【００７９】
第１２の実施形態において、本開示は、マトリックス材料がセラミックを含む、第１の実施形態から第９の実施形態のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【００８０】
第１３の実施形態において、本開示は、マトリックス材料がセラミックグリーン体及び焼結セラミックの少なくとも１つを含む、第１の実施形態から第９の実施形態のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【００８１】
第１４の実施形態において、本開示は、作業面が、複数の精密な形状のフィーチャを含む、第１の実施形態から第１３の実施形態のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【００８２】
第１５の実施形態において、本開示は、研磨部材の外部取付表面と磁気部材の第１の主面との間に介在し、研磨部材の外部取付表面と磁気部材の第１の主面とに接触している接着部材を更に備えており、接着部材は研磨部材を磁気部材に結合している、第１の実施形態から第１４の実施形態のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【００８３】
第１６の実施形態において、本開示は、接着部材が、感圧接着剤、熱硬化性接着剤及び熱活性接着剤の少なくとも１つを含む、第１５の実施形態に記載の研磨物品を提供する。
【００８４】
第１７の実施形態において、本開示は、接着部材が感圧接着剤を含む、第１６の実施形態に記載の研磨物品を提供する。
【００８５】
第１８の実施形態において、本開示は、磁力が、研磨物品内における、研磨物品を第３の部材に取り付けるための主要手段である、第１の実施形態から第１７の実施形態のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【００８６】
第１９の実施形態において、本開示は、磁気ｆが、研磨物品内における、研磨物品を第３の部材に取り付けるための唯一の手段である、第１の実施形態から第１８の実施形態のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【００８７】
第２０の実施形態において、本開示は、磁気部材が、磁気部材内に延びる少なくとも１つのアライメントキャビティを含む、第１の実施形態から第１９の実施形態のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【００８８】
第２１の実施形態において、本開示は、磁気部材が、磁気部材内に延びる少なくとも２つのアライメントキャビティを含む、第１の実施形態から第１９の実施形態のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【００８９】
第２２の実施形態において、本開示は、少なくとも１つのアライメントピンを更に備えており、少なくとも１つのアライメントピンは磁気部材の第２の主面の平面から延出する、第１の実施形態から第１９の実施形態のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【００９０】
第２３の実施形態において、本開示は、少なくとも２つのアライメントピンを更に備えており、少なくとも２つのアライメントピンが磁気部材の第２の主面の平面から延出する、第１の実施形態から第１９の実施形態のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【００９１】
第２４の実施形態において、本開示は、第１の主面と第２の主面とを有する第３の部材を更に備えており、第３の部材の第１の主面は磁気部材の第２の主面に面しており、第３の部材は強磁性物質を含み、磁力によって磁気部材に取り付けられている、第１の実施形態から第１９の実施形態のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【００９２】
第２５の実施形態において、本開示は、第３の部材が本質的に強磁性物質からなる、第２４の実施形態に記載の研磨物品を提供する。
【００９３】
第２６の実施形態において、本開示は、第３の部材が、高分子材料と、複数の強磁性粒子の少なくとも１つ、少なくとも１つの強磁性板及びこれらの組み合わせから選択される強磁性物質と、を含み、任意選択的に、強磁性物質は高分子材料中に少なくとも一部含まれている、第２４の実施形態に記載の研磨物品を提供する。
【００９４】
第２７の実施形態において、本開示は、強磁性物質が、鉄、ニッケル、コバルト及びガドリニウムの少なくとも１つを含む、第２４の実施形態から第２６の実施形態のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【００９５】
第２８の実施形態において、本開示は、強磁性物質が、強磁性鋼及び強磁性ステンレス鋼の少なくとも１つを含む、第２４の実施形態から第２７の実施形態のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【００９６】
第２９の実施形態において、本開示は、磁気部材が、磁気部材内に延びる少なくとも１つのアライメントキャビティを含む、第２４の実施形態から第２８の実施形態のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【００９７】
第３０の実施形態において、本開示は、第３の部材が、少なくとも１つのアライメントピンを更に備え、少なくとも１つのアライメントピンのそれぞれが少なくとも１つのアライメントキャビティの１つと位置合わせされ、かつ少なくとも１つのアライメントキャビティの１つ内に延びる、第２９の実施形態に記載の研磨物品を提供する。
【００９８】
第３１の実施形態において、本開示は、磁気部材が、磁気部材内に延びる少なくとも２つのアライメントキャビティを含む、第２４の実施形態から第２８の実施形態のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【００９９】
第３２の実施形態において、本開示は、第３の部材が少なくとも２つのアライメントピンを更に備え、少なくとも２つのアライメントピンのそれぞれが少なくとも２つのアライメントキャビティの１つと位置合わせされ、かつ少なくとも２つのアライメントキャビティの１つ内に延びる、第３１の実施形態に記載の研磨物品を提供する。
【０１００】
第３３の実施形態において、本開示は、少なくとも１つのアライメントピンを更に備えており、少なくとも１つのアライメントピンは磁気部材の第２の主面の平面から延出する、第２４の実施形態から第２８の実施形態のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０１０１】
第３４の実施形態において、本開示は、第３の部材が少なくとも１つのアライメントキャビティを備え、少なくとも１つのアライメントピンのそれぞれが少なくとも１つのアライメントキャビティの１つ内に延びる、第３３の実施形態に記載の研磨物品を提供する。
【０１０２】
第３５の実施形態において、本開示は、少なくとも２つのアライメントピンを更に備えており、少なくとも２つのアライメントピンが磁気部材の第２の主面の平面から延出する、第２４の実施形態から第２８の実施形態のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０１０３】
第３６の実施形態において、本開示は、第３の部材が少なくとも２つのアライメントキャビティを備え、少なくとも２つのアライメントピンのそれぞれが少なくとも２つのアライメントキャビティの１つ内に延びる、第３５の実施形態に記載の研磨物品を提供する。
【０１０４】
第３７の実施形態において、本開示は、研磨物品が解放機構を含む、第２４の実施形態から第３６の実施形態実施形態のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０１０５】
第３８の実施形態において、本開示は、解放機構が、少なくとも１つの解放タブ、少なくとも１つの解放キャビティ及び少なくとも１つの解放縁グローブ（grove）の１つ以上を含む、第３７の実施形態に記載の研磨物品を提供する。
【０１０６】
第３９の実施形態において、本開示は、研磨部材の作業面と磁気部材の第１の主面との間の領域に、磁力によって研磨部材を磁気部材に結合するカップリング構造がない、第２４の実施形態から第３８の実施形態のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０１０７】
第４０の実施形態において、本開示は、磁気部材が非磁力によって研磨部材に結合されている、第２４の実施形態から第３９の実施形態のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０１０８】
第４１の実施形態において、本開示は、除去速度を同じ被研磨基材を使用して同じ試験条件下で測定した場合、作業面から得た除去速度に対する、外部取付表面から得た除去速度の比率は、約０．５未満、約０．３未満、約０．１未満、約０．０５未満又は更には約０．０２未満である、第２４の実施形態から第４０の実施形態のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０１０９】
第４２の実施形態において、本開示は、研磨物品が解放機構を含む、第１の実施形態から第２３の実施形態実施形態のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０１１０】
第４３の実施形態において、本開示は、解放機構が、少なくとも１つの解放タブ、少なくとも１つの解放キャビティ及び少なくとも１つの解放縁グローブ（grove）の１つ以上を含む、第４２の実施形態に記載の研磨物品を提供する。
【０１１１】
第４４の実施形態において、本開示は、研磨部材の作業面と磁気部材の第１の主面との間の研磨物品の領域に、磁力によって研磨部材を磁気部材に結合するカップリング構造がない、第１の実施形態から第２３の実施形態、第４２の実施形態及び第４３の実施形態のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０１１２】
第４５の実施形態において、本開示は、磁気部材が非磁力によって研磨部材に結合されている、第１の実施形態から第２３の実施形態、第４２の実施形態から第４４の実施形態のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０１１３】
第４６の実施形態において、本開示は、除去速度を同じ被研磨基材を使用して同じ試験条件下で測定した場合、作業面から得た除去速度に対する、外部取付表面から得た除去速度の比率は、約０．５未満、約０．３未満、約０．１未満、約０．０５未満又は更には約０．０２未満である、第１の実施形態から第２３の実施形態、第４２の実施形態から第４５の実施形態のいずれか１つに記載の研磨物品を提供する。
【０１１４】
第４７の実施形態において、本開示は、研磨部材を研磨物品から分離する方法であって、
第２４の実施形態から第４１の実施形態のいずれか１つに記載の研磨物品を用意することと、
研磨部材と、磁気部材と、第３の部材と、の少なくとも１つに分離力を加えることであって、分離力が磁気部材と第３の部材との間の磁力を超えると、研磨部材と取り付けられた磁気部材とを第３の部材から分離する、ことと、
を含む、方法を提供する。
【０１１５】
第４７の実施形態において、本開示は、研磨物品の研磨部材を交換する方法であって、
第２４の実施形態から第４１の実施形態のいずれか１つに記載の研磨物品を用意することと、
研磨部材と、磁気部材と、第３の部材と、の少なくとも１つに分離力を加えることであって、分離力が磁気部材と第３の部材との間の磁力を超えると、研磨部材と取り付けられた磁気部材とを第３の部材から分離する、ことと、
第１の実施形態から第２３の実施形態及び第４２の実施形態から第４６の実施形態のいずれか１つに記載の第２の研磨物品を用意することと、
第２の研磨物品の磁気部材の第２の主面が第３の部材の第１の主面に近接し、かつ面するように第２の研磨物品を位置決めすることと、
第２の研磨物品の磁気部材を磁力によって第３の部材に取り付けることと、
を含む、方法を提供する。
【実施例】
【０１１６】
３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ、Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）から商品名３Ｍ  ＤＩＡＭＯＮＤ  ＰＡＤ  ＣＯＮＤＩＴＩＯＮＥＲＡ  １６５で入手可能なパッドコンディショナーをホットプレート上に、金属キャリアをホットプレート表面に隣接させて配置した。パッドコンディショナーは直径４インチ（１０．２ｃｍ）の円形焼結研磨プレートを感圧接着剤によってステンレス鋼キャリアに接着したものであった。パッドコンディショナーをホットプレートで加熱して、焼結研磨プレートをステンレス鋼キャリアに接着している感圧接着剤の接着タック性を低下させた。パテナイフを用いて焼結研磨プレートをステンレス鋼キャリアから引き剥がした。焼結研磨プレートの裏面に付着していた残りの感圧接着剤を、溶剤であるイソプロピルアルコールと組み合わせた布でふき取ることで除去した。その後、焼結研磨プレートを洗浄し乾燥させた。Ｎｉｈｏｎ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  Ｐｔｅ  Ｌｔｄ（Ｍｉｄｖｉｅｗ  Ｃｉｔｙ、Ｓｉｎｇａｐｏｒｅ）から入手可能な磁気シート、Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｒｕｂｂｅｒ  Ｍａｇｎｅｔ、製品番号ＮＰ１２を、その後、３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なアクリル系接着剤転写テープ、３Ｍ  ＡＤＨＥＳＩＶＥ  ＴＲＡＮＳＦＥＲ  ＴＡＰＥ  ＤＯＵＢＬＥ  ＬＩＮＥＲＥＤ  ７９６２ＭＰの片面に、転写テープの１つのライナーを取り外した後、積層させた。転写テープを有する磁気シートを、直径４．５ｍｍの２つのアライメント穴、すなわちアライメントキャビティを有する直径３．８７インチ（９．８３ｃｍ）の円板にダイカットし、磁気部材を作製した。アライメント穴は線に沿って互いに真向かいに位置し、それぞれの中心点は磁気シートの周縁から約１０ｍｍに位置していた。磁気部材の残りの剥離ライナーを除去し、磁気部材を、露出させたアクリル系接着剤によって、研磨材でない、焼結研磨プレートの主面に積層させて第１の研磨物品を作製した。円形磁気部材の中心は円形焼結研磨プレートの中心と一致していた。
【０１１７】
６．８６ｍｍの厚さを有する直径１１ｃｍのステンレス鋼キャリアを機械加工した。キャリアは、直径約１０ｃｍ及び深さ約１．８８ｍｍを有する円形の凹部を含むように機械加工した。凹部の直径を画定するキャリアの周縁に沿って上昇した縁の幅は約５ｍｍであった。凹部の直径及び深さは、磁気シートを取り付けた焼結研磨プレートが凹部内に正確に収まるものの、焼結研磨プレートの研磨部分がキャリアの上昇した縁の上方に突出することができるように設計した。キャリアは直径約４．０ｍｍの２つのアライメントピンを有し、２つのアライメントピンは線に沿って互いに真向かいに位置し、それぞれの中心点はキャリアの周縁から約１５ｍｍに位置していた。アライメントピンは、キャリアのアライメントピンが磁気シートのアライメントキャビティに収まり、磁気シートの主面をキャリア凹部内で主面と面一に配置することができるように、磁気シートのアライメントキャビティと正確に位置合わせするために機械加工した。第１の研磨物品、すなわち、磁気部材を取り付けた焼結研磨プレートを、第１の研磨物品の磁気部材のアライメントキャビティをキャリアのアライメントピンと位置合わせし、磁気部材の露出した表面を、磁気部材とキャリアとの間の磁性アタッチメントにより、凹部領域によって画定されるキャリアの主面に固定することによってキャリアの凹部内に取り付け、第２の研磨物品を作製した。この例では、キャリアは第３の部材であり得る。磁気部材及び研磨部材に、研磨部材及び磁気部材をキャリアから分離し得る方向に重力が作用するように、磁気的に取り付けられた研磨部材を有するキャリアを研磨部材の作業面が下方に面した状態で保持した。研磨部材は磁気部材及び対応する磁力によってキャリアに取り付けられたままであった。
【０１１８】
キャリアは凹設領域の縁の近傍に位置する２つの解放タブを有して作製した。それぞれのタブはアライメントピンの近傍にあるが、特定の位置は特に限定されない。約５ｍｍの長さ及び約５ｍｍの幅、並びに凹部領域内のキャリアの厚さに等しい厚さを有する解放タブを、キャリア凹部領域にキャリアの厚さにわたって開けた約５ｍｍ×約７ｍｍの矩形タブ穴内に取り付けた。それぞれのタブは、厚さ寸法のほぼ中点において、厚さ寸法に垂直に調心されたねじ穴を含んでいた。穴はそれぞれのタブの一端の近傍に位置していた。それぞれのタブは、ねじと、キャリアの縁に機械加工された、タブのねじ穴と同じ直径及びねじ山寸法である対応するねじ穴とによりキャリアに取り付けた。キャリアの所与のねじ穴がねじ切りされたタブ穴と位置合わせされ、キャリアの縁を通じてタブ内にねじを取り付けることを可能にし、これにより、タブをキャリアに固定する。「使用」位置（図９Ａに類似する）において、タブは凹部領域の主面の下方の凹部エリアのタブ穴に収まり、対応する磁気部材を有する焼結研磨プレートと接触していなかった。この位置において、第１の研磨物品はキャリアに確実に保持され、研磨用途のために使用することができた。ねじを約９０度まで回転させることによって得られる「解放」位置（図９Ｂに類似する）において、タブは磁気部材へと押し動かされ、磁気部材と取り付けられた焼結研磨プレートとをキャリアの凹部領域の表面から強制的に引き離す。その後、焼結研磨プレートの縁をキャリアの上昇した縁より上に露出させて把持し、焼結研磨プレートと取り付けられた磁気シートとをキャリアから取り外すことを可能にした。
【図１Ａ】
2018501119.tif 000003
【図１Ｂ】
2018501119.tif 000004
【図１Ｃ】
2018501119.tif 000005
【図１Ｄ】
2018501119.tif 000006
【図１Ｅ】
2018501119.tif 000007
【図１Ｆ】
2018501119.tif 000008
【図１Ｇ】
2018501119.tif 000009
【図１Ｈ】
2018501119.tif 000010
【図１Ｉ】
2018501119.tif 000011
【図１Ｊ】
2018501119.tif 000012
【図２】
2018501119.tif 000013
【図３Ａ】
2018501119.tif 000014
【図３Ｂ】
2018501119.tif 000015
【図４Ａ】
2018501119.tif 000016
【図４Ｂ】
2018501119.tif 000017
【図４Ｃ】
2018501119.tif 000018
【図４Ｄ】
2018501119.tif 000019
【図４Ｅ】
2018501119.tif 000020
【図４Ｆ】
2018501119.tif 000021
【図５Ａ】
2018501119.tif 000022
【図５Ｂ】
2018501119.tif 000023
【図６Ａ】
2018501119.tif 000024
【図６Ｂ】
2018501119.tif 000025
【図６Ｃ】
2018501119.tif 000026
【図６Ｄ】
2018501119.tif 000027
【図７】
2018501119.tif 000028
【図８】
2018501119.tif 000029
【図９Ａ】
2018501119.tif 000030
【図９Ｂ】
2018501119.tif 000031
【国際調査報告】
2018501119.tif 000032
2018501119.tif 000033
2018501119.tif 000034