專利名稱：制造氣體夾雜物缺陷減少的化學(xué)機(jī)械拋光墊拋光層的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及化學(xué)機(jī)械拋光領(lǐng)域。具體來說，本發(fā)明涉及一種用來制造氣體夾 雜物缺陷減少的化學(xué)機(jī)械拋光墊拋光層的方法，還涉及用于所述制造的混合頭組件。
背景技術(shù)：
在集成電路和其它電子器件的制造中，在半導(dǎo)體晶片的表面上沉積多層的導(dǎo)電材 料、半導(dǎo)體材料和介電材料，或者將這些材料層從半導(dǎo)體晶片的表面除去?？梢允褂迷S多 沉積技術(shù)沉積導(dǎo)電材料、半導(dǎo)體材料和介電材料的薄層?，F(xiàn)代晶片加工中常用的沉積技術(shù) 包括物理氣相沉積(PVD)(也稱為濺射)、化學(xué)氣相沉積(CVD)、等離子增強(qiáng)的化學(xué)氣相沉積 (PECVD)和電化學(xué)電鍍(ECP)等。當(dāng)材料層被依次沉積和除去的時(shí)候，晶片最上面的表面變得不平。因?yàn)殡S后的半 導(dǎo)體加工(例如鍍覆金屬)需要晶片具有平坦的表面，所以晶片需要平面化。平面化可用 來除去不希望出現(xiàn)的表面形貌和表面缺陷，例如粗糙表面，聚集的材料，晶格損壞，劃痕和 污染的層或材料?；瘜W(xué)機(jī)械平面化，即化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)是一種用來對(duì)半導(dǎo)體晶片之類的基片進(jìn) 行平面化的常用技術(shù)。在常規(guī)的CMP中，將晶片安裝在支架組件上，設(shè)置在與CMP設(shè)備中的 拋光墊接觸的位置。所述支架組件為晶片提供可以控制的壓力，將其壓向拋光墊。通過外 界驅(qū)動(dòng)力使得拋光墊相對(duì)于晶片運(yùn)動(dòng)(例如轉(zhuǎn)動(dòng))。與此同時(shí)，在晶片和拋光墊之間提供化 學(xué)組合物(“漿液”)或者其它的拋光溶液。因而通過拋光墊表面以及漿液的化學(xué)作用和機(jī) 械作用，對(duì)晶片的表面進(jìn)行拋光使其平面化。Reinhardt等在美國專利第5，578，362號(hào)中揭示了一種本領(lǐng)域已知的示例性的拋 光墊。Reinhardt的化學(xué)機(jī)械拋光墊拋光層包含聚合物基質(zhì)，在整個(gè)聚合物基質(zhì)中分散著 微球體。一般來說，例如在質(zhì)量流量進(jìn)料輸送系統(tǒng)中，將所述微球體與液體聚合物材料摻混 和混合起來，轉(zhuǎn)移到模具中進(jìn)行固化。然后對(duì)模塑的制品進(jìn)行切割以形成拋光墊。不幸的 是，通過這種方式形成的拋光墊拋光層可能存在不希望有的夾帶的氣體夾雜物缺陷(即在 拋光墊拋光層中夾帶有氣泡，在拋光墊中引入了密度變化)。夾帶的氣體夾雜物缺陷是由于在將聚合物材料混合物加入模具中之前，夾帶的氣 體未完全從所述聚合物材料混合物中排出而造成的。人們不希望存在這些夾帶的氣體夾雜 物缺陷，因?yàn)樗鼈儠?huì)導(dǎo)致不同的拋光墊拋光層之間拋光性能上的不可預(yù)見的，也許是不利 的差異。另外，這些夾帶的氣體夾雜物缺陷可能在特定拋光墊拋光層的使用壽命過程中，對(duì) 該拋光墊拋光層的拋光性能帶來不利的影響(即因?yàn)閽伖膺^程中以及對(duì)拋光層進(jìn)行精整 的的時(shí)候，表面材料被侵蝕掉)?，F(xiàn)有技術(shù)的制造設(shè)備和方法無法充分而有效地滿足CMP工 業(yè)越來越多的質(zhì)量控制要求。因此，人們需要一種設(shè)備和高效的方法，用來形成包含最少的氣體夾雜物缺陷的 化學(xué)機(jī)械拋光墊拋光層。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種用來形成化學(xué)機(jī)械拋光墊拋光層的方法，其包括 提供模具；提供液體預(yù)聚物材料；提供處于惰性載氣中的大量微球體；提供惰性吹掃氣體； 提供混合頭組件，所述混合頭組件包括外殼，該外殼具有至少一個(gè)外殼入口和一個(gè)外殼出 口 ；提供旋轉(zhuǎn)混合器，該混合器具有延伸到所述外殼以外的軸；所述軸具有從中穿過的通 道，該通道包括軸通道入口和軸通道出口，以便于所述惰性載氣和惰性吹掃氣體從外殼排 出；在所述旋轉(zhuǎn)混合器的作用下，在所述外殼中將所述液體預(yù)聚物材料與處于惰性載氣中 的大量微球體混合，形成液體預(yù)聚物和微球體的混合物；通過所述軸通道將所述惰性載氣 和惰性吹掃氣體從外殼排出；通過所述外殼出口將所述液體預(yù)聚物和微球體的混合物轉(zhuǎn)移 到模具；使得所述液體預(yù)聚物和微球體的混合物在所述模具中固化，形成餅狀物；由所述 餅狀物得到化學(xué)機(jī)械拋光墊拋光層。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種用來形成化學(xué)機(jī)械拋光墊拋光層的混合頭組 件，其包括混合頭組件外殼，該外殼包括外殼入口和外殼出口 ；安裝在外殼上的迷宮式密 封件，所述迷宮式密封件包括密封塊，該密封塊包括惰性吹掃氣體入口和氣體出口 ；裝配 在密封塊上的接合定子；介于所述密封塊和接合定子之間的接合定子0形環(huán)，所述接合定 子0形環(huán)將所述接合定子固定于密封塊；旋轉(zhuǎn)混合器，該混合器具有軸，所述軸具有軸通 道，所述軸通道具有位于外殼內(nèi)的通道入口，以及與所述密封塊氣體出口氣流連通的通道 出口 ；裝配到軸上的轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子與接合定子相接合；轉(zhuǎn)子0形環(huán)介于所述轉(zhuǎn)子和軸之 間，所述轉(zhuǎn)子0形環(huán)將所述轉(zhuǎn)子固定于軸；第一軸承，其包括第一軸承外座圈，第一軸承內(nèi) 座圈，以及介于所述第一軸承外座圈和第一軸承內(nèi)座圈之間的多個(gè)第一軸承滾珠；第二軸 承，其包括第二軸承外座圈、第二軸承內(nèi)座圈以及介于所述第二軸承外座圈和第二軸承內(nèi) 座圈之間的大量第二軸承滾珠；裝配到軸上的軸套；介于所述軸套和軸之間的軸0形環(huán)，所 述軸0形環(huán)將所述軸套固定于軸；軸承螺母；軸承隔離圈；液體預(yù)聚物材料；大量微球體； 以及惰性氣體；所述第一軸承外座圈壓在所述密封塊和接合定子之間，所述第二軸承外座 圈壓在密封塊上，第二軸承內(nèi)座圈壓在軸承螺母和軸承隔離圈之間，第一軸承內(nèi)座圈壓在 軸承隔離圈和轉(zhuǎn)子之間，使得旋轉(zhuǎn)混合器可以相對(duì)于密封塊旋轉(zhuǎn)；所述液體預(yù)聚物材料，大 量微球體以及惰性氣體在外殼內(nèi)處理。


圖1顯示了本發(fā)明的混合頭組件的剖面正視圖。
具體實(shí)施例方式在本文中以及所附的權(quán)利要求書中，術(shù)語"夾帶的氣體夾雜物缺陷"表示在化學(xué) 機(jī)械拋光墊拋光層中的并非包括在微球體內(nèi)(例如Expancel顆粒內(nèi))的空隙空間。附圖顯示了本發(fā)明優(yōu)選的混合頭組件30。具體來說，附圖顯示了混合頭組件，該組 件包括混合頭組件外殼35，所述外殼具有至少一個(gè)原料進(jìn)料入口 10，用來接受液體預(yù)聚物 材料進(jìn)料以及處于惰性載氣中的微球體進(jìn)料。任選地，通過單獨(dú)的入口 10(例如以同心進(jìn) 料結(jié)構(gòu))將液體預(yù)聚物材料的進(jìn)料以及處于惰性載氣中的微球體的進(jìn)料送入外殼中。任選 地，通過分開的入口 10將所述液體預(yù)聚物材料的進(jìn)料和處于惰性載氣中的微球體進(jìn)料送 入外殼中。所述混合頭組件外殼35還具有外殼出口 40，通過此出口排出制得的其中分散有微球體的液體預(yù)聚物材料的產(chǎn)物流。所述混合頭組件還包括迷宮式密封件80，該密封件80安裝在所述混合頭組合件 外殼35上。較佳的是，所述迷宮式密封件80是徑向迷宮式密封件。所述迷宮式密封件80 包括密封塊85，該密封塊85具有惰性吹掃氣體入口 70和氣體出口 50。所述徑向迷宮式密 封件80還包括裝配在密封塊85上的接合定子84。接合定子0形環(huán)120介于所述密封塊 85和接合定子84之間。所述接合定子0形環(huán)用來將所述接合定子84固定于密封塊85。所述混合頭組件還包括旋轉(zhuǎn)混合器60。所述旋轉(zhuǎn)混合器60包括軸65，所述軸65具有軸通道66。所述軸通道66從通道入口 67延伸到通道出口 68。當(dāng)組裝在混合頭組件內(nèi) 的時(shí)候，所述通道入口 67置于外殼35之內(nèi)，通道出口 68與密封塊氣體出口 50氣流連通。所述混合頭組件還包括裝配在軸65上的轉(zhuǎn)子82。所述轉(zhuǎn)子82以可滑動(dòng)的 方式與接合定子84相接合。較佳的是，所述轉(zhuǎn)子82與接合定子84之間的平均間隙為 0. 300-0. 450mm ；更優(yōu)選為 0. 330-0. 430mm ；最優(yōu)選為 0. 360-0. 410mm。轉(zhuǎn)子 0 形環(huán) 140 介于 轉(zhuǎn)子82和軸65之間。轉(zhuǎn)子0形環(huán)140起將轉(zhuǎn)子82固定于軸65的作用。所述混合頭組件還包括至少一個(gè)軸承。較佳的是，所述至少一個(gè)軸承是密封的軸 承。較佳的是，所述混合頭組件還包括第一軸承95和第二軸承90。所述第一軸承95和第 二軸承90優(yōu)選彼此以共軸形式排列，沿著軸65隔開。所述第一軸承95具有第一軸承外座 圈98、第一軸承內(nèi)座圈96以及多個(gè)第一軸承滾珠97，所述多個(gè)第一軸承滾珠97介于所述 第一軸承外座圈98和第一軸承內(nèi)座圈96之間，使得所述第一軸承內(nèi)座圈96可以在軸上相 對(duì)于第一軸承外座圈98旋轉(zhuǎn)。所述第二軸承90具有第二軸承外座圈92、第二軸承內(nèi)部座 圈94以及多個(gè)第二軸承滾珠93，所述多個(gè)第二軸承滾珠93介于所述第二軸承外座圈92和 第二軸承內(nèi)座圈94之間，使得所述第二軸承內(nèi)座圈94可以在軸上相對(duì)于第二軸承外座圈 92旋轉(zhuǎn)。在一個(gè)優(yōu)選的混合頭組件30結(jié)構(gòu)中，使用軸承螺母130、軸套100和軸承隔離圈 110將第一軸承95和第二軸承90結(jié)合入混合頭組件30中。所述軸套100裝配在軸65上。 軸0形環(huán)150介于軸套100和軸65之間。軸0形環(huán)150起將軸套100固定于軸65的作用。 所述軸承隔離圈110在軸套100上滑動(dòng)。所述第一軸承95設(shè)置在所述混合頭組件30中， 使得第一軸承內(nèi)座圈96與裝配在軸上65的轉(zhuǎn)子82配合，所述第一軸承內(nèi)座圈96介于轉(zhuǎn) 子82和軸承隔離圈110之間。所述第一軸承外座圈98與所述密封塊85和接合定子84配 合。將所述第二軸承90設(shè)置在混合頭組件30中，使得第二軸承外座圈92與密封塊85配 合。所述第二軸承內(nèi)座圈94與軸套100配合，介于軸承隔離圈110和軸承螺母130之間。 較佳的是，所述軸承螺母130是防松螺母，可以在混合頭組件使用過程中防止松脫?；蛘?， 所述軸承螺母130可以用以下方式鎖定就位，以抵抗或防止混合頭組件使用過程中發(fā)生松 脫，例如粘合劑(例如Loctite )，安裝銷釘(例如扁銷，開口銷)，鎖緊螺母，鎖緊墊圈 (例如開縫墊圈、貝氏墊圈(belleville washer)).在此結(jié)構(gòu)中，旋轉(zhuǎn)混合器60能夠相對(duì) 于密封塊85自由旋轉(zhuǎn)。在用來制造化學(xué)機(jī)械拋光墊拋光層的過程中，所述混合頭組件還包括液體預(yù)聚物 材料(圖中未顯示)，大量微球體(圖中未顯示)以及惰性氣體(圖中未顯示)，以上物質(zhì) 均在混合頭組件外殼35內(nèi)處理。使用旋轉(zhuǎn)混合器60，使得所述液體預(yù)聚物材料、大量微球 體和惰性氣體在混合頭組件外殼35中進(jìn)行攪拌。所述液體預(yù)聚物材料和大量微球體在混合頭組件外殼35中混合起來，而惰性氣體(惰性載氣和惰性吹掃氣體的混合物)通過軸通 道67和混合頭組件氣體出口 50，從混合頭組件外殼35排出。在制造包含大量微球體的化學(xué)機(jī)械拋光墊拋光層的過程中，可以有效地使得處于 惰性氣體中的大量微球體流化，以促進(jìn)所述大量微球體在不同容器之間的輸送。為了確保 恒定而準(zhǔn)確地將微球體加入預(yù)聚物材料中，很重要的是微球體具有恒定的流化密度。本領(lǐng) 域技術(shù)人員能夠認(rèn)識(shí)到，為了促進(jìn)不同容器之間的輸送，存在一個(gè)最佳的微球體流化密度。 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員還將認(rèn)識(shí)到，將流化的大量微球體中載氣的體積增至超過最佳流化密 度會(huì)在加工上帶來困難(如果載氣的濃度過高，可能將材 料從一個(gè)容器轉(zhuǎn)移到另一個(gè)容器 的過程會(huì)受到阻礙)。另外，我們認(rèn)為增大流化的大量微球體中載氣的體積也不利于減少夾 帶的氣體夾雜物缺陷。相反地，我們認(rèn)為增大流化的大量微球體中的載氣的體積有可能會(huì) 增加夾帶的氣體夾雜物缺陷的發(fā)生。我們驚奇地發(fā)現(xiàn)，在將液體預(yù)聚物和流化的微球體混合的過程中，向混合頭組件 外殼中加入惰性吹掃氣體，改進(jìn)了從混合頭組件外殼抽出惰性氣體的效率，使得由所述混 合的液體預(yù)聚物和流化的微球體形成的化學(xué)機(jī)械拋光墊拋光層中的不希望有的夾帶的氣 體夾雜物缺陷最少。較佳的是，在與迷宮式密封件相鄰的蒸氣空間內(nèi)，將惰性吹掃氣體加入 所述混合頭組件外殼。最優(yōu)選的是，通過所述接合定子和轉(zhuǎn)子之間的間隙空間，將惰性吹掃 氣體引入混合頭組件外殼中。在旋轉(zhuǎn)混合器的作用之下，在軸周圍形成了漩渦。不希望被 理論所限制，認(rèn)為惰性吹掃氣體流入混合頭組件外殼中有助于使軸周圍形成的漩渦穩(wěn)定， 這樣增強(qiáng)了通過軸通道從混合頭組件排氣。在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，一種用來形成化學(xué)機(jī)械拋光墊拋光層的方法包括 提供模具；提供液體預(yù)聚物材料；提供處于惰性載氣中的大量微球體；提供惰性吹掃氣 體；提供混合頭組件，所述混合頭組件包括外殼，該外殼具有外殼入口和外殼出口 ；提供 旋轉(zhuǎn)混合器，該混合器具有延伸到所述外殼以外的軸，使得所述混合器旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)器；所 述軸具有從中穿過的通道，該通道包括軸入口和軸出口，以便于所述惰性載氣和惰性吹掃 氣體從外殼排出；在所述旋轉(zhuǎn)混合器的作用下，在所述外殼中將所述液體預(yù)聚物材料與處 于惰性載氣中的大量微球體混合，形成液體預(yù)聚物和微球體的混合物；將惰性吹掃氣體 送入所述外殼；通過軸通道將所述惰性載氣和惰性吹掃氣體從外殼排出；通過所述外殼 出口將所述液體預(yù)聚物和微球體的混合物轉(zhuǎn)移到模具；使得所述液體預(yù)聚物和微球體的 混合物在所述模具中固化，形成餅狀物；由所述餅狀物得到化學(xué)機(jī)械拋光墊拋光層。較 佳的是，所述旋轉(zhuǎn)混合器的轉(zhuǎn)速為1，000-10，OOOrpm ；更優(yōu)選為2，500-6，000 ；最優(yōu)選為 3，000-4, OOOrpm。較佳的是，通過與旋轉(zhuǎn)混合器的軸相連的密封件，以200-30，OOOcm3/ min.，更優(yōu)選1，000-20, 000cm3/min.，最優(yōu)選3，000-14, OOOcmVmin的流速將惰性吹掃氣體 送入外殼。較佳的是，與使用相同的方法、但是不提供惰性吹掃氣體的情況下制得的餅狀物 相比，使用本發(fā)明的方法制得的餅狀物包含較少的夾帶的氣體夾雜物缺陷。最優(yōu)選地，與使 用相同的方法、但是不提供惰性吹掃氣體的情況下制得的餅狀物相比，使用本發(fā)明的方法 制得的餅狀物包含的夾帶的氣體夾雜物缺陷少至少20%。最優(yōu)選地，與使用相同的方法、但 是不提供惰性吹掃氣體的情況下制得的餅狀物相比，使用本發(fā)明的方法制得的餅狀物包含 的夾帶的氣體夾雜物缺陷少至少50%。在這些實(shí)施方式的一些方面，所述方法還任選包括 將所述餅狀物切割成多個(gè)化學(xué)機(jī)械拋光墊拋光層。
在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，一種用來形成化學(xué)機(jī)械拋光墊拋光層的方法包括 提供模具；提供液體預(yù)聚物材料；提供處于惰性載氣中的大量微球體；提供惰性吹掃氣體； 提供混合頭組件，所述混合頭組件包括外殼，該外殼具有至少一個(gè)外殼入口(優(yōu)選至少兩 個(gè)入口)和一個(gè)外殼出口 ；提供旋轉(zhuǎn)混合器，該混合器具有延伸到所述外殼以外的軸，使 得所述混合器旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)器；所述軸具有從中穿過的通道，該通道包括軸入口和軸出口， 以便于所述惰性載氣和惰性吹掃氣體從外殼排出；提供迷宮式密封件，所述迷宮式密封件 與外殼相鄰接，所述軸延伸通過所述迷宮式密封件；通過所述迷宮式密封件，將惰性吹掃 氣體送入所述外殼中；在所述旋轉(zhuǎn)混合器的作用下，在所述外殼中將所述液體預(yù)聚物材料 與處于惰性載氣中的大量微球體混合，形成液體預(yù)聚物和微球體的混合物；將惰性吹掃氣 體送入所述外殼；通過軸通道將所述惰性載氣和惰性吹掃氣體從外殼排出；通過所述外 殼出口將所述液體預(yù)聚物和微球體的混合物轉(zhuǎn)移到模具；使得所述液體預(yù)聚物和微球體 的混合物在所述模具中固化，形成餅狀物；由所述餅狀物得到化學(xué)機(jī)械拋光墊拋光層。較 佳的是，所述旋轉(zhuǎn)混合器的轉(zhuǎn)速為1，000-10，OOOrpm ；更優(yōu)選為2，500-6，000 ；最優(yōu)選為 3，000-4, OOOrpm。較佳的是，通過與旋轉(zhuǎn)混合器的軸相連的密封件，以200-30，OOOcm3/ min.，更優(yōu)選1，000-20, 000cm3/min.，最優(yōu)選3，000-14, OOOcmVmin的流速將惰性吹掃氣體 送入外殼。較佳的是，與使用相同的方法、但是不提供惰性吹掃氣體的情況下制得的餅狀物 相比，使用本發(fā)明的方法制得的餅狀物包含較少的夾帶的氣體夾雜物缺陷。最優(yōu)選地，與使 用相同的方法、但是不提供惰性吹掃氣體的情況下制得的餅狀物相比，使用本發(fā)明的方法 制得的餅狀物包含的夾帶的氣體夾雜物缺陷少至少20%。最優(yōu)選地，與使用相同的方法、 但是不提供惰性吹掃氣體的情況下制得的餅狀物相比，使用本發(fā)明的方法制得的餅狀物包 含的夾帶的氣體夾雜物缺陷少至少50%。較佳的是，所述迷宮式密封件是徑向迷宮式密封 件。優(yōu)選用于本發(fā)明的徑向迷宮式密封件包括固定于軸的轉(zhuǎn)子，固定于密封塊的接合定子， 以及至少一個(gè)軸承，所述軸承包括對(duì)于密封塊靜止的外座圈以及對(duì)于軸靜止的內(nèi)座圈。在 這些實(shí)施方式的一些方面，所述方法還任選包括將所述餅狀物切割成多個(gè)化學(xué)機(jī)械拋光墊 拋光層。
用于本發(fā)明的液體預(yù)聚物材料優(yōu)選是包含多異氰酸酯的材料。更優(yōu)選地，多異 氰酸酯(例如二異氰酸酯)與含羥基材料的反應(yīng)產(chǎn)物。優(yōu)選的多異氰酸酯包括例如亞甲 基雙(4，4'-環(huán)己基異氰酸酯)；環(huán)己二異氰酸酯；異佛爾酮二異氰酸酯；六亞甲基二異 氰酸酯；亞丙基-1，2-二異氰酸酯；四亞甲基-1，4-二異氰酸酯；1，6_己二異氰酸酯；1， 12-十二烷二異氰酸酯；環(huán)丁烷-1，3- 二異氰酸酯；環(huán)己烷-1，3- 二異氰酸酯；環(huán)己烷-1， 4- 二異氰酸酯；1-異氰酸根合_3，3，5-三甲基-5-異氰酸甲酯基環(huán)己烷；甲基亞環(huán)己基二 異氰酸酯；六亞甲基二異氰酸酯的三異氰酸酯；2，4，4-三甲基-1，6-己烷二異氰酸酯的三 異氰酸酯；六亞甲基二異氰酸酯的脲二酮；乙二異氰酸酯；2，2，4_三甲基六亞甲基二異氰 酸酯；2，4，4_三甲基六亞甲基二異氰酸酯；二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯；以及它們的組合。最 優(yōu)選的多異氰酸酯是包含小于14%的未反應(yīng)的異氰酸酯基的脂族多異氰酸酯。用于本發(fā)明的含羥基的材料優(yōu)選是多元醇。示例性的多元醇包括例如聚醚型多元 醇，羥基端接的聚丁二烯(包括部分氫化和完全氫化的衍生物)，聚酯型多元醇，聚己內(nèi)酯 多元醇，聚碳酸酯多元醇，以及它們的混合物。優(yōu)選的多元醇包括聚醚型多元醇。聚醚型多元醇的例子包括聚四亞甲基醚二醇("PTMEG“)，聚乙二醇丙二醇(polyethylene propylene glycol)，聚丙二醇，以及它們 的混合物。所述烴鏈可以具有飽和的或不飽和的鍵，以及取代的或未取代的芳族和環(huán)狀 基團(tuán)。較佳的是，本發(fā)明的多元醇包括PTMEG。合適的聚酯型多元醇包括但不限于聚己 二酸乙二酯二醇；聚己二酸丁二酯二醇；聚乙二醇-丙二醇己二酸酯二醇(polyethylene propyleneadipate glycol)；鄰苯二甲酸_1，6_己二醇酯二醇；聚(己二酸六亞甲基酯)二 醇；以及它們的混合物。所述烴鏈可以具有飽和的或不飽和的鍵，以及取代的或未取代的芳 族和環(huán)狀基團(tuán)。合適的聚己內(nèi)酯多元醇包括但是不限于源自1，6_己二醇的聚己內(nèi)酯；源 自二甘醇的聚己內(nèi)酯；源自三羥甲基丙烷的聚己內(nèi)酯；源自新戊二醇的聚己內(nèi)酯；源自1， 4_ 丁二醇的聚己內(nèi)酯；源自PTMEG的聚己內(nèi)酯；以及它們的混合物。所述烴鏈可以具有飽 和的或不飽和的鍵，以及取代的或未取代的芳族和環(huán)狀基團(tuán)。合適的聚碳酸酯包括但不限 于聚鄰苯二甲酸酯碳酸酯和聚(六 亞甲基碳酸酯)二醇。適用于本發(fā)明的微球體包括聚合物微球體，例如聚乙烯醇，果膠，聚乙烯基吡咯烷 酮，羥乙基纖維素，甲基纖維素，羥丙基甲基纖維素，羧甲基纖維素，羥丙基纖維素，聚丙烯 酸，聚丙烯酰胺，聚乙二醇，聚羥基醚丙烯酸酯類(polyhydroxyetheracrylites)，淀粉，馬 來酸共聚物，聚環(huán)氧乙烷，聚氨酯，環(huán)糊精以及它們的組合(例如購自瑞典斯德哥爾摩的奧 科佐諾貝爾公司(Akzo Nobel of Sundsval 1, Sweden)的Expance 1 )。可以對(duì)微球體進(jìn)行 化學(xué)改性，通過例如支化、嵌段和交聯(lián)改變其溶解性、溶脹性和其它的性質(zhì)。較佳的是，所述 微球體的平均直徑小于150 μ m,更優(yōu)選平均直徑小于50 μ m。最優(yōu)選地，所述微球體48的 平均直徑小于15 μ m。注意所述微球體的平均直徑可以變化，可以使用不同尺寸或者不同微 球體48的混合物。最優(yōu)選用于微球體的材料是丙烯腈和偏二氯乙烯的共聚物。所述液體預(yù)聚物材料還包含固化劑。固化劑可以選自二胺。合適的聚二胺包括 伯胺和仲胺兩種。優(yōu)選的聚二胺包括但不限于二乙基甲苯二胺(“DETDA”)；3，5_ 二甲 硫基-2，4-甲苯二胺及其異構(gòu)體；3，5- 二乙基甲苯-2，4- 二胺及其異構(gòu)體(例如3，5- 二 乙基甲苯-2，6-二胺)；4，4'-雙_(仲丁基氨基)_ 二苯基甲烷；1，4_雙-(仲丁基氨 基)-苯；4，4'-亞甲基-雙-(2-氯苯胺)；4，4'-亞甲基-雙-(3-氯-2，6-二乙基苯 胺)("MCDEA “)；聚四氫呋喃-二對(duì)氨基苯甲酸酯；N，N' - 二烷基二氨基二苯基甲烷； 對(duì)，對(duì)'-亞甲基二苯胺(〃 MDA")；間亞苯基二胺(〃 MPDA“)；亞甲基雙(2-氯苯胺) (“MBOCA“) ；4,4'-亞甲基-雙-(2-氯苯胺)(〃 MOCA“ ) ；4,4'-亞甲基-雙-(2，6-二 乙基苯胺)(〃 MDEA“ ) ；4,4'-亞甲基-雙 _(2，3_ 二氯苯胺)(〃 MDCA“ ) ；4,4' -二氨 基_3，3' - 二乙基_5，5' - 二甲基二苯基甲烷，2，2' ,3,3'-四氯二氨基二苯基甲烷；二 對(duì)氨基苯甲酸1，3-丙二醇酯；以及它們的混合物。較佳的是，所述固化劑選自3，5- 二甲硫 基-2，4-甲苯二胺及其異構(gòu)體。固化劑還可以包括二醇、三醇、四醇和羥基端接的固化劑。合適的二醇、三醇和四 醇類包括乙二醇；二甘醇；聚乙二醇；丙二醇；聚丙二醇；低分子量聚四亞甲基醚二醇；1， 3-雙(2-羥基乙氧基)苯；1，3_雙-[2-(2_羥基乙氧基)乙氧基]苯；1，3_雙-{2-[2-(2_羥 基乙氧基)乙氧基]乙氧基}苯；1，4_ 丁二醇；1，5_戊二醇；1，6_己二醇；間苯二 酚-二 羥乙基)醚；氧醌-三羥乙基)醚；以及它們的混合物。優(yōu)選的羥基端 接的固化劑包括1，3_雙(2-羥基乙氧基)苯；1，3_雙-[2-(2_羥基乙氧基)乙氧基]苯； 1，3_雙-{2-[2-(2_羥基乙氧基)乙氧基]乙氧基}苯；1，4_ 丁二醇；以及它們的混合物。
所述羥基端接的固化劑和二胺固化劑可以包括一種或多種飽和的、不飽和的、芳 族的和環(huán)狀的基團(tuán)。另外，所述羥基端接的固化劑和二胺固化劑可以包括一個(gè)或多個(gè)鹵素
基團(tuán)。
還可以使用固化劑的混合物。任何惰性氣體均可以在本發(fā)明的方法中用作惰性載氣，前提是其不會(huì)與預(yù)聚物材 料和微球體發(fā)生反應(yīng)，或者對(duì)預(yù)聚物材料和微球體造成其它的影響。較佳的是，所述惰性載
氣是二氧化碳。任何惰性氣體均可以在本發(fā)明的方法中用作惰性吹掃氣體，前提是其不會(huì)與預(yù)聚 物材料和微球體發(fā)生反應(yīng)，或者對(duì)預(yù)聚物材料和微球體造成其它的影響。較佳的是，所述惰 性吹掃氣體是二氧化碳。
權(quán)利要求
一種用來形成化學(xué)機(jī)械拋光墊拋光層的方法，所述方法包括提供模具；提供液體預(yù)聚物材料；提供處于惰性載氣中的大量微球體；提供惰性吹掃氣體；提供混合頭組件，該組件包括外殼，所述外殼具有至少一個(gè)外殼入口、一個(gè)外殼出口，旋轉(zhuǎn)混合器，該旋轉(zhuǎn)混合器包括延伸到外殼以外的軸；所述軸具有從中通過的通道，所述通道具有軸通道入口和軸通道出口，以便于所述惰性載氣和惰性吹掃氣體從外殼排出；在所述旋轉(zhuǎn)混合器的作用下，在所述外殼中將所述液體預(yù)聚物材料與處于惰性載氣中的大量微球體混合，形成液體預(yù)聚物和微球體的混合物；將所述惰性吹掃氣體送入外殼；通過所述軸通道將惰性載氣和惰性吹掃氣體從外殼排出；通過外殼出口將所述液體預(yù)聚物與微球體的混合物轉(zhuǎn)移到模具；使所述液體預(yù)聚物和微球體的混合物在模具中固化，形成餅狀物；由所述餅狀物得到化學(xué)機(jī)械拋光墊拋光層。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述液體預(yù)聚物材料包括含多異氰酸酯的 材料。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述液體預(yù)聚物材料還包含固化劑。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，該方法還包括提供迷宮式密封件，所述迷宮式密封件與所述外殼鄰接，所述軸延伸通過所述迷宮式 密封件；通過所述迷宮式密封件將所述惰性吹掃氣體送入所述外殼中。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述迷宮式密封件是徑向迷宮式密封件。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，該方法還包括將所述餅狀物切割成多個(gè)化學(xué)機(jī)械拋光墊拋光層。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述餅狀物與采用相同方法但是不提供惰 性吹掃氣體的情況下制得的餅狀物相比，前者包含較少的夾帶的氣體夾雜物缺陷。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述惰性載氣是二氧化碳。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述惰性吹掃氣體是二氧化碳。
10.一種用來形成化學(xué)機(jī)械拋光墊拋光層的混合頭組件，所述組件包括 混合頭組件外殼，其包括外殼入口和外殼出口 ；安裝于所述外殼的迷宮式密封件，所述迷宮式密封件包括 密封塊，其包括惰性吹掃氣體入口和氣體出口 ； 裝配在所述密封塊上的接合定子；介于所述密封塊和接合定子之間的接合定子0形環(huán)，所述接合定子0形環(huán)將所述接合 定子固定于密封塊；旋轉(zhuǎn)混合器，該混合器包括軸，所述軸具有軸通道，所述軸通道具有位于外殼之內(nèi)的通 道入口，以及與所述密封塊氣體出口氣流連通的通道出口； 裝配在軸上的轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子與接合定子相接合；介于所述轉(zhuǎn)子和軸之間的轉(zhuǎn)子0形環(huán)，所述轉(zhuǎn)子0形環(huán)將所述轉(zhuǎn)子固定于軸； 第一軸承，其包括第一軸承外座圈，第一軸承內(nèi)座圈，以及介于第一軸承外座圈和第一 軸承內(nèi)座圈之間的多個(gè)第一軸承滾珠；第二軸承，其包括第二軸承外座圈，第二軸承內(nèi)座圈，以及介于第二軸承外座圈和第二 軸承內(nèi)座圈之間的多個(gè)第二軸承滾珠； 裝配在軸上的軸套；介于軸套和軸之間的軸0形環(huán)，所述軸0形環(huán)將軸套固定于軸； 軸承螺母； 軸承隔離圈； 液體預(yù)聚物材料； 大量微球體；以及 惰性氣體；所述第一軸承外座圈壓在密封塊和接合定子之間，第二軸承外座圈壓在密封塊上，第 二軸承內(nèi)座圈壓在軸承螺母和軸承隔離圈之間，第一軸承內(nèi)座圈壓在軸承隔離圈和轉(zhuǎn)子之 間，使得所述旋轉(zhuǎn)混合器可以相對(duì)于密封塊旋轉(zhuǎn)；以及其中，所述液體預(yù)聚物材料、大量微球體以及惰性氣體在外殼內(nèi)處理。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用來制造化學(xué)機(jī)械拋光墊拋光層的方法，該方法將夾帶的氣體夾雜物缺陷減至最少。本發(fā)明還提供了一種用來制造化學(xué)機(jī)械拋光墊拋光層的混合頭組件，其中將夾帶的氣體夾雜物缺陷減至最少。
文檔編號(hào)B24D3/00GK101870093SQ20101016515
公開日2010年10月27日 申請(qǐng)日期2010年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月27日
發(fā)明者A·M·杰格, D·弗巴羅, J·埃斯本謝德, J·特雷西, M·E·沃特金斯, P·J·薩凱蒂, P·利伯斯, S·J·諾凡伯 申請(qǐng)人:羅門哈斯電子材料Cmp控股股份有限公司