抛光垫及其制造方法

专利名称：抛光垫及其制造方法
抛光垫及其制造方法相关串请的交叉引用本申请要求2009年12月22日提交的美国临时专利申请号61/288，982和2010年12月13日提交的美国临时专利申请号61/422，442的权益，这些专利申请的全部内容以引证方式并入本申请。
背景技术：
在半导体装置和集成电路的制造过程中，通过一系列的沉积和蚀刻步骤来反复地处理硅片以形成上覆的材料层和装置结构。可使用被称为化学-机械平面化(CMP)的抛光技术来移除沉积和蚀刻步骤之后留下的表面不规则物(例如隆起、具有不等高度的区域、槽和沟)，目标为获得不具有划痕和凹陷(被称为蝶形坑)的平滑晶片表面，即在整个晶片表面上具有高度均一性。在典型的CMP抛光工艺中，将如晶片之类的基底在存在工作液体的情况下压贴于抛光垫上并且相对于抛光垫进行相对移动，所述工作液体通常为磨料粒子在水和/或蚀刻化学物中的浆液。与磨料浆液一起使用的各种CMP抛光垫公布于例如美国专利号 5，257，478 (Hyde 等人)；5，921，855 (Osterheld 等人)；6，126，532 (Sevilla 等人)；6，899，598 (Prasad)和7，267，610 (Elmufdi等人)中。固定磨料抛光垫是已知的，如美国专利号6，908，366 (Gagliardi)中所例举的，其中磨料颗粒常以从垫表面延伸的精确成型的磨料复合物的形式通常固定到垫的表面。最近，具有从可压缩底层延伸的多个抛光元件的抛光垫描述于国际专利申请公布号W0/2006057714(Bajaj)中。尽管多种抛光垫为已知的并且得以使用，但本领域仍在继续寻找用于CMP的新型和改进的抛光垫，尤其是用于其中使用较大的芯片直径，或需要较高的晶片表面平坦度和抛光均匀度的CMP工艺中。

发明内容
本发明提供了多孔抛光垫和制造这种抛光垫的方法，所述抛光垫具有抛光层，所述抛光层具有热固化组分和辐射固化组分。孔通过使用聚合物粒子加入到所述抛光层中。本申请公开的所述多孔抛光垫中的孔是闭孔，其与常规的热固化抛光垫的孔相比通常具有更低的孔径不均匀度和更小的孔径。控制孔径和分布可是有利的，例如，对于抛光垫的抛光性能可是有利的。在一个方面，本发明提供了一种抛光垫，其包括柔顺层，其具有相对的第一和第二侧；以及多孔抛光层，其设置在所述柔顺层的第一侧上，所述多孔抛光层包括交联网络，其包括热固化组分和辐射固化组分，其中所述辐射固化组分和所述热固化组分在所述交联网络中共价键合；聚合物粒子，其分散于交联网络中；以及 闭孔，其分散于所述交联网络中。在一些实施例中，所述抛光垫还包括介于所述柔顺层和所述多孔抛光层之间的支承层。
在另一方面，本发明提供一种制造抛光垫的方法，所述方法包括提供包括可热固化树脂组合物、可辐射固化树脂组合物以及聚合物粒子的组合物；在所述组合物中形成孔；将所述组合物定位在支承层上；以及通过将组合物暴露于辐射以至少部分固化所述可辐射固化树脂组合物，并将所述组合物加热以至少部分固化所述可热固化树脂组合物，从而在所述支承层上形成多孔抛光层。在一些实施例中，所述方法还包括将柔顺层粘合到与所述多孔抛光层相对的所述支承层的表面上。在另一方面，本发明提供了一种抛光方法，其包括将基底的表面与根据本发明的抛光垫的多孔抛光层接触；以及 关于所述基底相对地移动所述抛光垫以磨蚀所述基底的表面。根据本发明的抛光垫的示例性实施例具有使其能够用于多种抛光应用中的各种特征和特性。在一些实施例中，本发明的抛光垫可尤其适用于在制造集成电路和半导体装置中使用的晶片的化学-机械平面化(CMP)。在某些实施例中，本发明所描述的抛光垫可提供下述优点中的一些或全部。例如，在一些实施例中，根据本发明的抛光垫可用于将CMP工艺中使用的工作液体保持在垫的抛光表面和待抛光的基底表面之间的界面处，从而改善工作液体在增强抛光中的有效性。在其他示例性实施例中，根据本发明的抛光垫可降低或消除晶片表面在抛光过程中的凹陷和/或边缘溶蚀。在一些示例性实施例中，在CMP工艺中使用根据本发明的抛光垫可获得改善的晶片内抛光均匀度、较平坦的抛光晶片表面、得自晶片的边缘晶粒产率的增加以及改善的CMP工艺的工作条件和一致性。在另外的实施例中，使用根据本发明的抛光垫可允许在保持所需程度的表面均匀度的同时处理较大直径的晶片以获得高芯片产率、在垫表面需要进行调理以保持晶片表面的抛光均匀度之前处理更多晶片或减少处理时间和垫调理器上的磨损。本发明中“孔径不均匀度”指孔径平均值的标准偏差除以平均孔径乘以100。术语“聚氨酯”指具有不止一个氨基甲酸酯键(-NH-C(O)-O-)、脲键(-NH-C (0) -NH-或-NH-C (0) -N (R)-,其中R可为氢、脂族族、脂环族或芳香族基团)、缩二脲、脲基甲酸盐、脲二酮或异氰脲酸酯键的任意组合的聚合物。术语“(甲基)丙烯酸酯”指丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，其可包括氨基甲酸酯丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯以及丙烯酸酯与甲基丙烯酸酯的组合。术语“聚合的”是指具有这样的结构的分子，该结构包括衍自低相对分子量的分子的单元的多个重复。术语“聚合(的)”包括“寡聚(的)”。如“一个”、“一种”和“所述”这样的术语并非旨在指单数个体，而是包括一般类别，其中的具体例子可用来作说明用。术语“一个”、“一种”和“所述”可与术语“至少一种(至
少一种)”互换使用。后面跟着列举的短语“至少一种(个)”和“包括至少一种(个)”指包括列举项目中的任一项以及列举项目中的两项或更多项的任意组合。
除非另外指明，所有数值范围均包括它们的端点以及端点之间的非整数值。对本发明的示例性实施例的各个方面和优点进行了汇总。以上发明内容并非意图描述本发明的每个图示实施例或每种实施方式。下面的附图和具体实施方式
更具体地举例说明本发明的一些实施例。


参照附图进一步描述本发明的示例性实施例，在附图中图IA和图IB分别是现有技术中多孔抛光垫的横截面示图和俯视图的显微图；图2是根据本发明的抛光垫的一个实施例的示意性侧视图；图3为根据本发明的另一个实施例的具有凸出抛光元件的抛光垫的侧视图； 图4为根据本发明的又一个实施例的具有凸出抛光元件的抛光垫的侧视图；图5A和图5B分别是可用于形成根据本发明的抛光层的实例2的固化组合物的横截面不图和俯视图的显微图；图6A和图6B分别是比较例3的固化组合物的横截面示图和俯视图的显微图；图7A和图7B分别是可用于形成根据本发明的抛光层的实例15的固化组合物的横截面不图和俯视图的显微图；以及图8是可用于形成根据本发明的抛光层的实例11的固化组合物的横截面示图的显微图。附图中的类似附图标记指示类似的构件。本申请中的附图未按比例绘制，并且在附图中，抛光垫的部件被以强调选定特征的尺寸显示。
具体实施例方式典型的CMP垫由具有孔的热固性(例如，聚氨酯)材料构成。可利用如微气球、可溶性纤维、气体捕集(例如，就地或非就地产生的)和物理空气捕集的多种方法生成所述孔。当使用这些方法时，由于在聚合反应中产生的温度梯度、模铸产生的表皮/芯效应、纤维的分布、可溶性纤维的溶解率以及抛光化学反应，控制垫中的孔尺寸、孔体积和孔分布可具有挑战性。一些市售的CMP垫具有在异氰酸酯树脂的热固化过程中产生的开孔垫构造。图I示出了以商品名“S7”可从PPG Industries (Pittsburgh, PA)获得的以商业方式制造的开孔CMP垫的横截面示图和俯视图。如图I所示，在该垫中，孔的尺寸、形状和分布未受控。本发明涉及改进的多孔抛光垫，其中通常形成具有可控尺寸和均匀度的闭孔。以下将描述本发明的多个示例性实施例。本发明的示例性实施例可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下进行多种修改和更改。因此，应当理解，本发明的实施例不应限于以下所述的示例性实施例，但应受权利要求书及其任何等同物中给出的限制的控制。现在参照图2，多孔抛光垫2a包括柔顺层IOa和设置在所述柔顺层一侧(S卩，其一个主表面)上的多孔抛光层12a。可选的支承层8a介于多孔抛光层12a和柔顺层IOa之间，其可用于本发明的多孔抛光垫的一些实施例和方法中。多孔抛光层包括交联网络、分散于交联网络中的聚合物粒子以及分散于交联网络中的闭孔。相比于在抛光过程中去除抛光垫的组分以形成空腔(例如，通过侵蚀或溶解)的抛光垫和方法，根据本发明的抛光垫在抛光开始之前就是多孔的。在抛光层中的示例性聚合物粒子可包括热塑性聚合物粒子、热固性聚合物粒子和它们的混合物。术语“热塑性聚合物”指基本上不交联并且基本上不形成三维网络的聚合材料。术语“热固性”指至少实质上交联的聚合物，其中所述聚合物基本上具有三维网络。在一些实施例中，聚合物粒子可被选择为最小化加热导致的粒子烧结(即，在聚合物粒子的边界上存在最少量的塑流(plastic flow)，并且在本发明的抛光垫中的聚合物粒子的粒子之间很少聚结或没有聚结)。在一些实施例中，当垫的聚合物粒子包括粒状热塑性聚合物时，可在粒状热塑性聚合物的熔融点或烧结点以下制备抛光垫。在其它实施例中，聚合物粒子包括热固性聚合物。实现本发明可用的聚合物粒子可通过各种方法制备(例如，缩合反应、自由基引发的反应或它们的组合)。在另一实施例中，聚合物可包括通过逐步或同时进行的缩合反应和自由基聚合反应形成的互穿的网状聚合物。在本发明中，术语“互穿的聚合物网络”(IPN) 是指均为网状的两种聚合物的结合，所述聚合物中至少一种在另一种出现后就立即合成或交联。通常在IPN中，在两种聚合物之间不存在诱导共价键。因此，除机械混合和共聚之外，IPN代表可将不同聚合物在物理上结合的另一机制。聚合物粒子可通过各种方法制备。在一些实施例中，大块聚合物可被低温磨碎并分类为期望的粒度范围。聚合物粒子的形状可为规则或不规则的，并且可包括以下形状球、纤维、盘、薄片以及它们的组合或混合。在一些实施例中，聚合物粒子是基本球形的。术语“基本球形”指球面度至少为0. 75 (在一些实施例中，至少0. 8、0. 85、0. 9、0. 95,0. 96、
0.97或0.98)的粒子。在一些实施例中，聚合物粒子是纤维。可用于实现本发明的纤维的纵横比(即，最长尺寸比最短尺寸)通常为至少1.5:1，例如，至少2:1、3:1、4:1、5:1、10:1、25:1、50:1、75:1、100:1或更大。可用于实现本发明的纤维的纵横比在从2:1至100:1,5:1至75:1或10:1至50:1的范围内。在一些实施例中，聚合物粒子的平均粒度为至少5 (在一些实施例中，至少7、10、
15、20、25、30、40或50)微米。在一些实施例中，聚合物粒子的平均粒度为至多500(在一些实施例中，至多400、300、200或100)微米。所述粒度通常指粒子的直径；然而，在粒子为非球形(例如，纤维)的一些实施例中，所述粒度可指粒子的最大尺寸。可通过常规方法确定聚合物粒子的平均粒度。例如，聚合物粒子的平均粒度可利用光散射技术，如利用由BeckmanCoulter Incorporated制造并从其商购获得的Coulter LS粒度分析仪确定。在本说明书和权利要求书中，“粒度”指基于通过利用Coulter Counter LS粒度分析仪进行光散射确定的体积百分比的粒子的直径或最大尺寸。在该光散射技术中，无论粒子的实际形状如何，都由回转水力半径(hydrodynamic radius of gyration)确定其粒度。“平均”粒度是基于体积百分比的粒子的平均直径。在一些实施例中，尤其在粒子为纤维的实施例中，根据常规筛选技术的确定，纤维具有高达约600、500或450微米(30、35或40U. S. Mesh)的最大粒径。例如，在一些实施例中，至少97%、98%或99%的纤维通过具有600、500或400微米(30、35或40U. S. Mesh)的开口的筛网。在一些实施例中，聚合物粒子具有高均匀度。在一些实施例中，聚合物粒子的尺寸的非均匀度高达75% (在一些实施例中，高达70%、65%、60%、65%或50%)。粒度非均匀度指粒度标准偏差除以平均粒度乘以100。
在一些实施例中，聚合物粒子是基本实心的。本申请中，术语“基本实心”意味着粒状聚合物非空心，例如，聚合物粒子不为空心微胶囊的形式。然而，在一些实施例中，基本实心的聚合物粒子可含有俘获的气泡。 合适的聚合物粒子包括聚乙烯氯化物、聚乙烯氟化物、聚乙烯、聚丙烯、尼龙、聚碳酸酯、聚酯、聚(甲基)丙烯酸酯、聚醚、聚酰胺、聚氨酯、聚环氧化合物、聚苯乙烯、聚酰亚胺(例如，聚醚酰亚胺)、聚砜和它们的混合物。在一些实施例中，聚合物粒子可选自聚(甲基)丙烯酸酯、聚氨酯、聚环氧化合物和它们的混合物。在一些实施例中，聚合物粒子包括水溶性粒子。示例性可用的水溶性粒子包括由糖类(例如，如糊精、环糊精、淀粉、甘露糖醇和乳糖的多糖)、纤维素(例如，羟丙基纤维素和甲基纤维素)、蛋白质、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸、聚环氧乙烷、水溶性感光树月旨、磺化聚异戊二烯、磺化聚异戊二烯共聚物和这些物质的任意组合制成的粒子。在一些实施例中，聚合物粒子包括纤维素。在这些实施例的一些中，聚合物粒子包括甲基纤维素。虽然在这些实施例中，聚合物粒子包括水溶性粒子，但是当形成抛光层时聚合物粒子可在抛 光层中形成孔。形成孔时不需要可在抛光过程中溶解粒子的工作液体。在一些实施例中，聚合物粒子包括聚氨酯，其可由，例如，以下物质制备包括至少两个异氰酸酯基团的树脂，和/或具有至少两个封端的异氰酸酯基团的封端异氰酸酯反应物；和第二树脂，其具有与异氰酸酯基团起反应的至少两个基团。在一些实施例中，第一和第二树脂可混合在一起，并且聚合或固化以形成大块聚氨酯，其可随后被磨碎(例如，低温磨碎)并且可选地分类。在一些实施例中，可通过以下步骤形成聚合物粒子将第一树脂和第二树脂混合在一起；边搅动边将所述混合物缓慢浇注到加热的去离子水中(可选地，在存在有机助溶剂和/或表面活性剂的情况下);分离形成的粒状材料(例如，通过过滤)；将分离的粒状材料干燥以及可选地将干燥的粒状聚氨酯进行分类。在另一实施例中，在存在有机溶剂(例如，醇、水不溶性醚、支链和直链烃、酮、甲苯、二甲苯和它们的混合物)的情况下，异氰酸酯和含氢材料可混合在一起。在一些实施例中，包含至少两个异氰酸酯基团的第一树脂可选自异氰酸酯官能单体、异氰酸酯官能化预聚物和它们的组合。示例性合适的异氰酸酯单体包括脂族聚异氰酸酯；烯键式不饱和聚异氰酸酯；脂环烃聚异氰酸酯；芳香族聚异氰酸酯，其中异氰酸酯基团不直接键合到芳香族环，例如，a，a’ 二甲苯二异氰酸酯；芳香族聚异氰酸酯，其中异氰酸酯基团直接键合到芳香族环，例如，苯二异氰酸酯；齒化、烷基化、烷氧基化、硝化、和这些聚异氰酸酯的碳二亚胺改性、脲改性和缩二脲改性衍生物；以及这些聚异氰酸酯的二聚合和三聚合产物。示例性脂族聚异氰酸酯包括乙烯二异氰酸酯、三亚甲基二异氰酸酯、四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、八亚甲基二异氰酸酯、九亚甲基二异氰酸酯、2，2’-二甲基戊烷二异氰酸酯、2，2，4-三甲基己烷二异氰酸酯、十亚甲基二异氰酸酯、2，4，4-三甲基环己烷二异氰酸酯、1，6，I- i^一烷三异氰酸酯、1，3，6-六亚甲基三异氰酸酯、1，8- 二异氰酸酯-4-(异氰酸根合甲基)辛烷、2，5，7-三亚甲基-1，8- 二异氰酸酯-5-(异氰酸根合甲基)辛烷、双(异氰酸根合乙基)-碳酸盐、双(异氰酸根合乙基)乙醚、2-异氰酸根合丙基_2，6- 二异氰酸根合己酸盐、甲基赖氨酸二异氰酸酯、甲基赖氨酸三异氰酸酯和它们的混合物。示例性合适的烯键式不饱和聚异氰酸酯可包括丁烯二异氰酸酯和1，3_ 丁二烯-1，4- 二异氰酸酯。示例性合适的脂环烃聚异氰酸酯包括异佛尔酮二异氰酸酯、环己烷二异氰酸酯、甲基环己烷二异氰酸酯、双(异氰酸根合甲基)环己烷、双(异氰酸根合环己基)甲烷、双(异氰酸根合环己基)_2，2-丙烷、双(异氰酸根合环己基)-1，2-乙烷、2-异氰酸根合甲基-3- (3-异氰酸根合丙基)-5-异氰酸根合甲基-二环[2.2. I]-庚烷、2-异氰酸根合甲基-3- (3-异氰酸根合丙基)-6-异氰酸根合甲基-二环[2.2. I]-庚烷、2-异氰酸根合甲基-2- (3-异氰酸根合丙基)-5-异氰酸根合甲基-二环[2.2. I]-庚烷、2-异氰酸根合甲基-2- (3-异氰酸根合丙基)-6-异氰酸根合甲基-二环[2.2. I]-庚烷、2-异氰酸根合甲基-3- (3-异氰酸根合丙基)-6- (2-异氰酸根合乙基)-二环[2.2. I]-庚烷、2-异氰酸根合甲基-2- (3-异氰酸根合丙基)-5- (2-异氰酸根合乙基)-二环[2.2. I]-庚烷、2-异氰酸根合甲基-2- (3-异氰酸根合丙基)-6- (2-异氰酸根合乙基)-二环[2.2. I]-庚烷和它们的混合物。其中异氰酸酯基团不直接键合到芳香族环的示例性芳香族聚异氰酸酯包括双(异氰酸根合乙基)苯、a，a，a’，a ’ _四亚甲基二异氰酸酯、1，3_双(1_异氰酸根合_1_甲基 乙基)苯、双(异氰酸根合丁基)苯、双(异氰酸根合甲基)萘、双(异氰酸根合甲基)二苯醚、双(异氰酸根合乙基)酞酸酯、均三甲苯三异氰酸酯、2，5-二 (异氰酸根合甲基)呋喃和它们的混合物。其中异氰酸酯基团直接键合到芳香族环的示例性芳香族聚异氰酸酯包括亚苯基二异氰酸酯、乙基亚苯基二异氰酸酯、异丙基亚苯基二异氰酸酯、二甲基亚苯基二异氰酸酯、二乙基亚苯基二异氰酸酯、二异丙基亚苯基二异氰酸酯、三甲基苯三异氰酸酯、苯三异氰酸酯、萘二异氰酸酯、甲基萘二异氰酸酯、二苯基二异氰酸酯、邻二甲基二氨基联苯二异氰酸酯、4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、双(3-甲基-4-异氰酸根合丙基)甲烷、双(异氰酸根合苯基)乙烯、3，3’ -二甲氧基-二苯基-4，4’ - 二异氰酸酯、三苯基甲烷三异氰酸酯、聚合4，4’ - 二苯基甲烷二异氰酸酯、萘三异氰酸酯、二苯基甲烷-2，4，4’ -三异氰酸酯、4-甲基二苯基甲烷_3，5，2’，4’，6’ -五异氰酸酯、二苯基醚二异氰酸酯、双(异氰酸根合苯基醚)乙二醇、双(异氰酸根合苯基醚)_1，3-丙二醇、苯甲酮二异氰酸酯、咔唑二异氰酸酯、乙基咔唑二异氰酸酯、二氯咔唑二异氰酸酯和它们的混合物。在一些实施例中，包括至少两种异氰酸酯基团的第一树脂选自a，a’-二甲苯二异氰酸酯、a，a, a' a四甲基二甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、双(异氰酸根合环己基)甲烷、甲苯二异氰酸酯、4，4’ - 二苯基甲烷二异氰酸酯和它们的混合物。在一些实施例中，具有至少两个异氰酸酯基团的第一树脂可包括异氰酸酯官能化聚氨酯预聚物。异氰酸酯官能化聚氨酯预聚物可通过多种常规技术制备。在一些实施例中，如二醇的至少一种多元醇和如二异氰酸酯单体的至少一种异氰酸酯官能单体可一起反应以形成具有至少两个异氰酸酯基团的聚氨酯预聚物。示例性合适的异氰酸酯官能单体包括前述的异氰酸酯官能单体。可用于实现本发明的合适的异氰酸酯官能化聚氨酯预聚物可具有在大范围内变化的分子量。在一些实施例中，异氰酸酯官能化聚氨酯预聚物的数均分子量(Mn)可为从500至15000，或从500至5000，其根据例如利用聚苯乙烯标准的凝胶渗透色谱法(GPC)确定。可用于制备异氰酸酯官能化聚氨酯预聚物的示例性多元醇包括直链或支链烷基多元醇，如1，2-乙二醇、1，3-丙二醇、1，2-丙二醇、1，4-丁二醇、1，3-丁二醇、甘油、新戊二醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、二-三羟甲基丙烷、赤藓醇、季戊四醇和二-季戊四醇 ’聚亚烷基二醇，如二 _、三-和四乙烯二醇以及二 _、三-和四丙烯二醇；环状烷基多元醇，如环戊烷二醇、环己烷二醇、环己烷三醇、环己烷二甲醇、羟基丙基环己醇和环己烷二乙醇；芳香族多元醇，如二羟基苯、苯三醇、羟基苄基醇和二羟基甲苯；双酚，如4，4’-异亚丙基联苯酚(双酚A)、4，4’ -氧代双苯酚、4，4’ - 二羟基苯甲酮、4，4’ -硫代二苯酚、酚酞、双(4-羟苯基)甲烷(双酚F)、4，4’ -(I, 2-亚乙烯基)双酚和4，4’ -磺酰双酚；卤化双酚，如4，4’ -异亚丙基双(2，6- 二溴酚)、4，4’ -异亚丙基双(2，6- 二氯苯酚)和4，4’ -异亚丙基双(2，3，5，6-四氯苯酚);烷氧基双酚，如烷氧基4，4’ -异亚丙基联苯酚，其具有如乙氧基、丙氧基、a - 丁氧基和￠-丁氧基基团的一个或多个烷氧基基团；和双环己醇，其可通过使对应的双酚氢化而制备，如4，4’ -异亚丙基-双环己醇、4，4’ -氧代双环己醇、4，4’ -硫代双环己醇和双(4-羟基环己醇)甲烷。
可用于制备异氰酸酯官能化聚氨酯预聚物的合适的多元醇的其它实例包括较高的聚亚烷基二醇，如数均分子量(Mn)为从200至2000克/摩尔的聚乙二醇；带有羟基的丙烯酸树脂，如由(甲基)丙烯酸酯和羟基官能化(甲基)丙烯酸酯的共聚合形成的那些，如甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸羟乙酯共聚物；和羟基官能化聚酯，如由二醇(如丁烷二醇)和二酸或二酯(己二酸或己二酸二乙酯)的反应形成的那些。在一些实施例中，可用于实现本发明的多元醇可具有从200至2000克/摩尔的数均分子量。在一些实施例中，异氰酸酯官能化聚氨酯预聚物可通过将如甲苯二异氰酸酯的二异氰酸酯与如聚(四氢呋喃)的聚亚烷基二醇反应来制备。在一些实施例中，异氰酸酯官能化聚氨酯预聚物可在存在催化剂的情况下进行制备。在一些实施例中，基于多元醇和异氰酸酯官能单体的总重量，使用的催化剂的量可少于5重量％，或少于3重量％，或少于I重量％。在一些实施例中，示例性合适的催化剂包括有机酸的亚锡加合物，如辛酸亚锡、二丁基锡二月桂酸酯、二丁基锡二醋酸盐、二丁基锡硫醇盐、二丁基锡马来酸氢盐、二甲基锡二醋酸盐、二甲基锡二月桂酸酯、1，4-二氮杂二环(2. 2. 2)辛烷和它们的混合物。在其它实施例中，催化剂可为辛酸锌、铋或铁的乙酰丙酮化物。其它示例性合适的催化剂包括叔胺，如三乙胺、三异丙胺和N，N- 二甲基苄胺。在一些实施例中，对于可用于制备聚合物粒子的聚氨酯，具有至少两个异氰酸酯基团的第一树脂包括具有至少两个封端的异氰酸酯基团的封端异氰酸酯化合物。术语“封端的异氰酸酯化合物”指具有异氰酸酯基团末端和/或侧端封端的单体或预聚物，其可转化为开封(即，游离)的异氰酸酯基团和分离或游离的封端基团。任何上述合适的异氰酸酯化合物的实例可被封端。封端的异氰酸酯的示例性非短效封端基团包括=IH-唑，如IH-咪唑、IH-吡唑、3，5- 二甲基-IH-吡唑、1H-1, 2，3-三唑、1H-1, 2，3-苯并三唑、1H-1, 2，4-三唑、1H-5-甲基-1,2，4-三唑和111-3-氨基-1，2，4-三唑；内酰胺，如e_己内酰胺和2-吡咯烷酮；吗啉，如3-氨丙基吗啉；和N-羟基苯邻二甲酰亚胺。封端异氰酸酯化合物的示例性短效封端基团包括醇，如丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、叔丁醇和己醇；亚烷基乙二醇单烷基醚，如乙烯乙二醇单烷基醚(例如，乙烯乙二醇单丁基醚和乙烯乙二醇单己基醚)和丙烯乙二醇单烷基醚(例如，丙烯乙二醇单甲基醚)；和酮肟，如甲基乙基甲酮肟。虽然不希望被任何理论限制，但是据信，在具有至少两个异氰酸酯基团的第一树脂中包括封端的异氰酸酯材料可导致在以下位置形成共价键Ca)在粒状聚氨酯粒子的至少一部分之间；和/或(b)在粒状聚氨酯的至少一部分和交联网络的至少一部分之间。在一些实施例中，封端的异氰酸酯化合物可按照一定量存在，所述量使得基于游离异氰酸酯和封端的异氰酸酯基团的总摩尔当量，第一树脂封端的异氰酸酯基团的量为至少5摩尔％，或至少10摩尔％，或少于40摩尔％或少于50摩尔％。具有与异氰酸酯基团起反应的至少两个基团的第二树脂可选自多种材料。在一些实施例中，第二树脂具有选自羟基、巯基、伯胺、仲胺以及它们的组合的官能团。示例性合适的第二树脂包括前述的多元醇。在一些实施例中，可具有能够与异氰酸酯基团起反应的至少两个基团的第二树脂包括聚胺。示例性的聚胺包括多乙烯多胺(ethyleneamine),如1，2_乙二胺(EDA)、二亚乙基三胺(DETA)、三亚乙基四胺(TETA)、四亚乙基戊胺(TEPA)、五亚乙基己胺(PEHA)、哌嗪、二乙烯二胺(DEDA)和2-氨基-I-乙基哌嗪。其它示例性合适的聚胺包括二烷基甲苯二胺的一种或多种异构体，如3，5-二甲基-2，4-甲苯二胺、3，5-二甲基-2，6-甲苯二胺、3，5-二 乙基-2，4-甲苯二胺、3，5- 二乙基-2，6-甲苯二胺、3，5- 二异丙基-2，4-甲苯二胺、3，5- 二异丙基-2，6-甲苯二胺和它们的混合物。在一些实施例中，聚胺可选自亚甲基二苯胺、三甲烯二醇二(对氨基苯甲酸盐)和胺封端低聚物和预聚物。在一些实施例中，合适的聚胺可选自基于4，4’-亚甲基-双(二烷基苯胺)(例如4，4’ -亚甲基-双(2，6- 二甲基苯胺)、4，4’ -亚甲基-双(2，6- 二乙基苯胺)、4，4’ -亚甲基-双(2-乙基-6-甲基苯胺)、4，4’ -亚甲基-双(2，6- 二异丙基苯胺)、4，4’ -亚甲基-双(2-异丙基-6-甲基苯胺)、4，4’ -亚甲基-双(2，6- 二乙基-3-氯代苯胺)的那些和它们的混合物。在一些实施例中，由包括至少两个异氰酸酯基团的第一树脂和包括能够与异氰酸酯起反应的至少两个基团的第二树脂制备粒状聚氨酯可在存在催化剂的情况下执行。合适的催化剂包括以上针对异氰酸酯官能化聚氨酯预聚物的制备列出的那些。在一些实施例中，可用于制备粒状聚氨酯的异氰酸酯基团和可选的封端的异氰酸酯基团与异氰酸酯反应性基团的摩尔当量比率为从0. 5:1. 0至I. 5:1. 0，例如，从0. 7:1. 0至I. 3:1. 0或从0. 8:1. 0至I. 2:1. O。在一些实施例中，可通过利用少于以化学计算方式要求的量的第二树脂来制备交联聚氨酯，使得氨基甲酸酯键或脲键将与多余的异氰酸酯反应。在其它实施例中，将双官能化合物换为三官能化合物将导致更加热稳定的化学交联。一些可用的粒状聚氨酯是市售的，例如以商品名“DAMIC-BEAZ”得自 Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co. , Ltd. Advanced Polymers Group(Tokyo, Japan)的粒状聚氨酯，其分为“UCN-5350D”、“UCN-5150D” 和“UCN-5070D” 等级；以商品名“ART PEARL”得自 Negami Chemical Industrial Co. , Ltd. (Nomi-city, Japan)白勺聚氨酯粒子；以及例如以商品名“TEXIN”得自Bayer Corporation的基于脂肪族聚醚的热塑性聚氨酯。在一些实施例中，可用于实现本发明的合适的聚合物粒子包括粒状聚环氧化合物。例如，粒状聚环氧化合物可由具有至少两个环氧基团的第一树脂和具有能够与所述环氧化物的环氧基团起反应的至少两个基团的第二树脂的反应产物制备。在一些实施例中，包括至少两个环氧基团的第一树脂和第二树脂可混合在一起，并且聚合或固化以形成大块聚环氧化合物，其随后可被磨碎(例如，低温磨碎)并且可选地分类。在一些实施例中，可通过以下步骤形成粒状聚环氧化合物将环氧基官能材料和氢官能材料混合在一起、边搅伴边将所得混合物缓慢浇注到加热的去离子水中、分离形成的粒状材料(例如，通过过滤)、将分离的粒状材料干燥以及可选地将干燥的粒状聚环氧化合物进行分类。在一些实施例中，可用于实现本发明的合适的环氧基官能材料包括环氧官能单体、环氧官能化预聚物以及它们的组合。示例性合适的环氧官能单体可包括脂肪族聚环氧化合物，如1，2，3，4- 二环氧基丁烷、I, 2，7，8- 二环氧基辛烷；脂环族聚环氧化合物，如
I,2, 4, 5- 二环氧基环己烧、I, 2, 5, 6- 二环氧基环羊烧、7_氧杂-二环[4. I. 0]庚烧-3-竣酸7-氧杂-二环[4.1.0]庚-3-基甲基酯、1，2_环氧基-4-氧杂基-环己烷和2，3-(环氧丙基)环己烷；芳香族聚环氧化合物，如双(4-羟苯基)甲烷二环氧甘油醚；氢化双酚A 二环氧化物和它们的混合物。可用于本发明中的环氧官能单体通常由多元醇和表卤代醇(例如，环氧氯丙烷)反应来制备。可用于制备环氧基官能单体的多元醇包括本申请先前关于异 氰酸酯官能化预聚物的制备例举的那些。环氧官能单体的可用类包括由双酚和环氧氯丙烷的反应制备的那些(例如，4，4’ -异亚丙基联苯酚和环氧氯丙烷的反应，从而制备4，4’ -异亚丙基联苯酚二缩水甘油基醚)。在一些实施例中，可用于制备特定环氧化物的环氧官能化预聚物可通过将聚合物多元醇与环氧氯丙烷反应来制备。示例性合适的聚合物多元醇可包括聚亚烷基二醇，如聚乙二醇和聚四氢呋喃；聚酯多元醇；聚氨酯多元醇；聚((甲基)丙烯酸酯)多元醇；和它们的混合物。在本发明的一些实施例中，环氧官能化预聚物可包括环氧官能化聚((甲基)丙烯酸酯)聚合物，其可由(甲基)丙烯酸酯单体和环氧官能化可自由基聚合单体(例如，缩水甘油基(甲基)丙烯酸酯)制备。合适的环氧官能化预聚物可具有宽泛范围的分子量。在一些实施例中，根据例如利用聚苯乙烯标准的凝胶渗透色谱法(GPC)确定，环氧官能化预聚物的分子量可为从500至15000克/摩尔，或从500至5000克/摩尔。具有能够与环氧化物起反应的至少两个基团的第二树脂可包括羟基、巯基、羧酸、伯胺或仲胺的至少一种。在一些实施例中，第二树脂可包括本申请先前例举的多元醇。在其它实施例中，第二树脂可包括本申请先前例举的聚胺。在一些实施例中，合适的聚胺可包括具有选自伯胺、仲胺和它们的组合的至少两个胺基团的聚酰胺预聚物。合适的示例性聚酰胺预聚物可包括例如以商品名“VERSAMID”得自Cognis Corporation, Coating & InksDivision (Monheim, Germany)的那些。在一些实施例中，由包括至少两个环氧基团的第一树脂和包括能够与环氧化物起反应的至少两个基团的第二树脂制备粒状环氧化物可在存在催化剂的情况下执行。示例性合适的催化剂包括叔胺，如三乙胺、三异丙胺、三特丁胺、四氟硼酸和N，N-二甲基苄胺。在一些实施例中，催化剂可在与环氧官能材料混合之前加入第二树脂中。在一些实施例中，基于混合的第一树脂和第二树脂的总重量，使用的催化剂的量可少于5重量％，或少于3重量％，或少于I重量％。用于制备粒状交联聚环氧化合物的反应物的环氧基团与环氧化物反应性基团的摩尔当量比率通常为从0. 5:1. 0至2. 0:1. 0，例如，从0. 7:1. 0至I. 3:1. 0或从0. 8:1. 0至I. 2:1. O。在一些实施例中，具有至少两个异氰酸酯基团或至少两个环氧基团的第一树脂和/或第二树脂可以可选地包括已知的常规添加剂。这些添加剂的实例包括热稳定剂、抗氧化剂、脱模剂、静态染料、颜料、如烷氧基酚苯甲酸盐和聚(亚烃基二醇)二苯甲酸酯的柔软剂和如乙烯氧化物/丙烯氧化物嵌段共聚表面活性剂的表面活性剂。在一些实施例中，基于混合的第一树脂和第二树脂的总重量，这些添加剂的量可总计高达10重量％，或高达5重量％,或高达3重量％。可用于实现本发明的其它聚合物粒子包括热塑性聚(甲基)丙烯酸酯，其例如可以商品名 “R0HAD0N” 得自 ROHM America, Incorporated (Lawrencevilie, Georgia),以及以商品名 “ART PEARL” 得自 Negami Chemical Industrial Co.，Ltd.。可用于实现本发明的其它聚合物粒子包括例如以商品名“METH0CEL”得自Dow Chemical Company(Midland, Michigan)的纤维素粒子。 在根据本发明的抛光垫中存在的聚合物粒子的量可变化。有趣的是，据发现，在一些实施例中利用特定技术混合的聚合物粒子的量以意料之外的方式影响所得抛光层的孔隙度。例如，据发现，当使用结合公转和自转的混合器时，与多达15重量％的粒子水平相比，多达20重量％的粒子水平提供较少的孔。然而，其它混合技术可提供不同的结果。在一些实施例中，基于粒状聚合物和交联网络的总重量，所述聚合物粒子存在的量为至少I重量％，或至少2. 5重量％，或至少5重量％。在一些实施例中，基于聚合物粒子和交联网络的总重量,所述聚合物粒子存在的量高达25重量％,或高达20重量％,或少于20重量％。在一些实施例中，包括聚合物粒子为纤维的实施例，基于聚合物粒子和交联网络的总重量,所述聚合物粒子存在的量高达10重量％，或高达5重量％，或少于5重量％。有利地，即使基于聚合物粒子和交联网络的总重量的聚合物粒子的量在高达2重量％的情况下，纤维形式的聚合物粒子也可提供可用的孔隙度水平。在这些实施例的一些中，聚合物粒子是水溶性纤维(例如甲基纤维素纤维)。如实例中的表I和表2所示，用甲基纤维素纤维相比用当量重量的球形聚氨酯粒子获得更高水平的孔隙度。图8(实例12的固化组合物的横截面示图的显微图)与图7A和图7B (分别是实例15的固化组合物的横截面示图和俯视图的显微图)之间的视觉比较显示出用2重量％纤维(图8)和用10重量％粒子(图7A和图7B)可获得相同水平的孔隙度。例如，在抛光过程中，为了提高整个交联网络上的粒子分布的均匀度以及为了保持垫表面的硬度，掺入较低水平的粒子以获得相同的孔隙度可能是有利的。根据本发明的抛光垫包括抛光层，该抛光层包括聚合物粒子和交联网络，而交联网络包括含热固化组分和辐射固化组分。多种合适的聚合物可用于形成交联网络。在一些实施例中，热固化组分包括聚氨酯、聚环氧化合物或氨基甲酸酯改性的聚环氧化合物的至少一种。通常，在聚合物粒子存在时形成本发明的交联网络。在一些实施例中，可热固化树脂组合物和可辐射固化树脂组合物可反应以形成交联网络，此时所述可固化组合物处于存在聚合物粒子的情况下。在一些实施例中，基于聚合物粒子和交联网络的总重量，本申请公开的抛光层可包括至少75重量％,或至少80重量％,或至少85重量％的交联网络。在一些实施例中，基于聚合物粒子和交联网络的总重量，所述交联网络可在所述抛光层中以高达99重量％，或
高达95重量％，或高达90重量％的量存在。可通过常规聚合工艺方法制备交联网络。在一些实施例中，交联网络可通过缩合反应、自由基引发反应或它们的组合形成。在一些实施例中，热固化组分可包括通过包括聚氨酯预聚物的可热固化树脂组合物与聚胺的缩合反应形 成的聚氨酯。在一些实施例中，辐射固化组分可包括通过在存在光引发剂的情况下的氨基甲酸酯-二丙烯酸酯或氨基甲酸酯-二甲基丙烯酸酯的聚合反应形成的氨基甲酸酯-聚丙烯酸酯或氨基甲酸酯-聚甲基丙烯酸酯。在一些实施例中，交联网络是通过逐步进行或同时进行的热固化和辐射固化聚合反应形成的互穿网状聚合物。在一些实施例中，辐射固化组分(在一些实施例中，聚丙烯酸酯或聚甲基丙烯酸酯)通过氨基甲酸酯或脲键合基团共价键合到热固化组分。可用于实现本发明的合适的可热固化树脂组合物可包括单体、预聚物和它们的混合物。在一些实施例中，可热固化树脂组合物可含有催化剂、交联剂、固化剂、溶剂和本领域已知的其它常规添加剂。在一些实施例中，可热固化树脂组合物包括第一树脂，其具有至少两个异氰酸酯基团(其也可为封端的异氰酸酯基团)或至少两个环氧基团；以及第二树脂，其具有能够与异氰酸酯和/或环氧化物起反应的至少两个基团(例如，羟基基团、氨基基团、羧基团或硫醇基团)。可用于制备热固化组分的示例性合适的第一和第二树脂可选自分别在本申请中参照粒状聚氨酯先前描述过的异氰酸酯(包括预聚物)、封端的异氰酸酯、多元醇和聚胺。例如，当第一和第二树脂组合时，使用封端的异氰酸酯可延缓胶凝作用的开始，其可允许更多的时间用于将第一和第二树脂与聚合物粒子混合。可用作第一树脂的一些异氰酸酯预聚物是市售的，例如以商品名“AIRTHANEPHP-75D”得自 Air Products and Chemicals, Inc. (Allentown, PA)的异氰酸酯预聚物。可用作第二树脂的一些二胺是市售的，例如以商品名“VERSALINK P250”和“VERSALINK P650”得自 Air Products and Chemicals, Inc.的寡聚二胺。在一些实施例中，包括可辐射固化树脂和包括具有至少两个异氰酸酯基团的第一树脂和具有能够与异氰酸酯基团起反应的至少两个基团的第二树脂的可热固化树脂的组合物可进一步包括催化剂。示例性合适的催化剂可包括在本申请中参照粒状聚氨酯的制备在先前例举的那些(例如，如三乙基胺的叔胺和如二月桂酸二丁锡的有机金属化合物)。在一些实施例中，催化剂可在第一和第二树脂混合之前掺入第二树脂中。在一些实施例中，基于混合的第一树脂和第二树脂的总重量，催化剂可按照少于5重量％，或少于3重量％，或少于I重量％的量存在。分别在第一树脂和第二树脂中的异氰酸酯基团和可选的封端的异氰酸酯基团与异氰酸酯反应性基团的摩尔当量比率可为从0. 5:1. 0至2. 0:1. 0，例如，从0. 7:1. 0 至 I. 3:1. 0 或从 0. 8:1. 0 至 I. 2:1. O。在一些实施例中，热固化组分可通过将具有至少两个环氧基团的第一树脂与具有能够与环氧化物起反应的至少两个基团(例如，羟基基团、氨基基团、羧基团或硫醇基团)的第二树脂反应来制备。示例性合适的具有至少两个环氧基团的第一树脂和第二树脂包括任何那些用于制备粒状聚环氧化合物的环氧化物、聚胺和多元醇，如本申请先前所述。在一些实施例中，包括可辐射固化树脂和包括用于制备聚环氧基热固化组分的第一和第二树脂的可热固化树脂的组合物还可包括环氧化物开环催化剂。用于环氧化物的开环的示例性合适的催化剂包括任何以上描述的那些(例如，如三叔丁胺的叔胺和四氟硼酸)。在一些实施例中，催化剂可与第一和第二树脂混合之前添加到第二树脂中。在一些实施例中，基于第一树脂和第二树脂的总重量，环氧化物开环催化剂可按照少于5重量％，或少于3重量％，或少于I重量％的量存在。分别在第一树脂和第二树脂中的环氧基团与环氧化物反应性基团的摩尔当量比率可为从0.5:1. O至2. 0:1. O，或从0.7:1. O至I. 3:1.0，或从 0.8:1.0 至 I. 2:1. O0在一些实施例中，可热固 化树脂可包括常规添加剂。示例性合适的常规添加剂包括本申请中参照制备粒状聚氨酯和粒状聚环氧化合物的制备在先前描述的那些添加剂中的任何添加剂，如脱模剂、染料和柔软剂。在一些实施例中，基于交联网络的总重量，添加剂的总量可按照少于10重量％,或少于5重量％,或少于3重量％的量存在。常规添加剂可添加到例如第一树脂中或第二树脂中。根据本发明的多孔抛光垫包括具有辐射固化组分的抛光层。辐射固化组分包括聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚乙烯醚、乙烯聚合物或聚环氧化物。在一些实施例中，辐射固化组分包括聚丙烯酸酯或聚甲基丙烯酸酯的至少一种。辐射固化组分可由包括至少两个丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙烯基(例如，乙烯基团、烯丙基团或苯乙烯基团)或环氧基团的可辐射固化树脂制备。在一些实施例中，可辐射固化树脂包括至少两个丙烯酸酯或甲基丙烯酸酷基团。在一些实施例中，可辐射固化树脂可包括具有至少两个(甲基)丙烯酸酯改性的异氰酸酯基团的(甲基)丙烯酸酯改性的多官能异氰酸酯材料，其可为例如具有端和/或侧异氰酸酯基团的聚氨酯预聚物(例如，以上结合粒状聚氨酯的制备描述的那些聚氨酯预聚物)与具有异氰酸酯反应性官能基团(例如，羟基、胺基团或巯基团)的(甲基)丙烯酸酯的反应产物。示例性合适的羟基或氨基官能(甲基)丙烯酸酯包括羟烷基丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，例如2-羟基乙基丙烯酸酯(HEA)、2-甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、2-羟基丙基丙烯酸酯、3-羟基丙基丙烯酸酯(HPA)、2-甲基丙烯酸羟丙酯、3-甲基丙烯酸羟丙酯、1，3-二羟基丙基丙烯酸酯、2，3-二羟基丙基丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯、2-羟基乙基丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺、2-羟基丁基(甲基)丙烯酸酯、4-羟基丁基(甲基)丙烯酸酯、2-羟基-3-苯氧基丙基(甲基)丙烯酸酯、1，4- 丁二醇一(甲基)丙烯酸酯、2-羟基烷基(甲基)丙烯酰磷酸酯、4-羟基环己基(甲基)丙烯酸酯、1，6-己二醇一(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇一(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基乙烷二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯；N-烷基-N-羟基乙基丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺、羟基乙基-P羧基乙基丙烯酸酯、羟基己基丙烯酸酯、羟基辛基甲基丙烯酸酯、聚丙二醇一甲基丙烯酸酯、丙二醇一甲基丙烯酸酯、己内酯丙烯酸酯、t-丁基氨基乙基甲基丙烯酸酯和它们的混合物。这些中的许多可通过商业途径获得，例如可用的羟基乙基丙烯酸酯和轻基丙基丙烯酸酯可从 Dow Chemical (Midland, Mich.)和 Osaka Organic ChemicalIndustry Ltd. (Osaka, Japan)商购获得。可用的轻基丁基丙烯酸酯可从Osaka OrganicChemical Industry Ltd.商购获得。可用的轻基聚酯丙烯酸酯可以商品名“TONE MONOMERM-100” 得自 Dow Chemical Company 和以商品名 “VISC0AT 2308” 得自 Osaka OrganicChemical Industry Ltd.。可用的轻基聚醚丙烯酸酯可以商品名“ARCOL R-2731”得自Bayer Chemicals(Pittsburgh, Pa.)。(甲基)丙烯酸酯基团可位于预聚物上的侧部、端部或侧部端部都有。在一些实施例中，预聚物被(甲基)丙烯酸酯基团封端。例如，通常在存在过量异氰酸酯的情况下，可通过将具有异氰酸酯反应性官能团的(甲基)丙烯酸酯与聚异氰酸酯预聚物反应来制备可辐射固化的树脂。在一些实施例中，具有异氰酸酯反应性官能团的(甲基)丙烯酸酯与一定量的异氰酸酯官能化预聚物反应，使得异氰酸酯官能化预聚物上的从约10%至约80%、从约20%至约70%或从约30%至约60%异氰酸酯基团与具有异氰酸酯反应性官能团的(甲基)丙烯酸酯反应。具有至少两个(甲基)丙烯酸酯改性的异氰酸酯基团的一些(甲基)丙烯酸酯改性的多官能化异氰酸酯材料是市售的，例如以商品名“DESMOLUX D100”、“DESM0LUX VPLS2396” 和 “DESMOLUX XP2510” 得自 Bayer Materials Science (Pittsburgh, PA)的异氰酸
酯氨基甲酸酯丙烯酸酯。包括可辐射固化组合物和可热固化组合物的组合物通常还包括光引发剂或多种光引发剂的组合。可用的光引发剂包括例如，“a裂解型”光引发剂，其包括例如安息香、安息香乙缩醛(例如二甲基苄基酮)、安息香醚(例如安息香乙醚、安息香异丙基醚和安息香异丁基醚)、羟基烷基苯基酮(例如I-羟基环己基苯基酮、2-羟基-2-甲基-I-苯基丙-I-酮和I- (4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基丙-I-酮)、苯甲酰环己醇、二烷氧基苯乙酮衍生物(例如2，2- 二乙氧基苯乙酮)、酰膦氧化物(例如，双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)-苯膦氧化物、双(2，6-二甲氧基苯甲酰基)-(2，4，4-三甲基戊基)氧化膦和2，4，4-三甲基苯甲酰基二苯膦氧化物)、甲基硫基苯基吗啉酮(例如2-甲基-1-4 (甲硫基)和苯基-2-吗啉-I-丙酮)和吗啉苯基氨基酮；基于二苯甲酮、噻吨酮、苄基、樟脑醌和酮基香豆素的夺氢光引发剂，其包括光引发剂和共引发剂；和它们的混合物。在一些实施例中，光引发剂是酰膦氧化物(例如，双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)-苯膦氧化物、双(2，6-二甲氧基苯甲酰基)-(2，4，4-三甲基戊基)氧化膦和2，4，4-三甲基苯甲酰基二苯膦氧化物)。示例性可用的市售光引发剂可以按以下商品名“ IRGA⑶RE369 ”、“ IRGA⑶RE819”、“IRGACURE CGI 403”、“IRGACURE651”、“IRGACURE 1841”、“IRGACURE 29594”、“DAR0CUR1173”、“DAR0CUR 4265” 和 “CGI1700” 获得，所有这些可得自 Ciba SpecialtyChemicals (Ardsley, N. Y.)。光引发剂优选按照足以提供理想速率的光聚合的量存在。该量将部分依赖于光源、待暴露于辐射能量的层的厚度以及光引发剂在所述波长下的消光系数。通常，光引发剂组分将以至少约0. 01重量％，至少约0. I重量％，至少约0. 2重量％，至多约10重量％或至多约5重量％的量存在。可辐射固化组合物和可热固化组合物可在用于制备本申请公开的多孔抛光垫的组合物中紧密混合。在一些实施例中，基于所述组合物的总重量，所述组合物包含至少约10(在一些实施例中，至少约15、20、25、30或40)重量％的可辐射固化组合物以及至多约85(在一些实施例中，至多约80、75、70、65、60、55或50)重量％的可辐射固化组合物。在一些实施例中，基于所述组合物的总重量，所述组合物包括至少约15 (在一些实施例中，至少约20、25、30、35、40、45、50、55或60)重量％的可热固化组合物以及至多约90 (在一些实施例中，至多约85、80或75)重量％的可热固化组合物。
在一些实施例中，包括可热固化树脂组合物、可辐射固化树脂组合物以及聚合物粒子的所述组合物还包括表面活性剂。类似地，在一些实施例中，包括交联网络(包括热固化组分和辐射固化组分)、分布在所述交联网络中的聚合物粒子和分布在所述交联网络中的闭孔的多孔抛光层还包括分布在所述交联网络中的表面活性剂。可用于实现本发明的表面活性剂的实例包括阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性表面活性剂(例如，两性离子表面活性剂)以及它们的组合物。这些类型的表面活性剂中的每一种可包括含氟化合物、有机硅和基于烃的表面活性剂。示例性可用的阳离子表面活性剂包括脂肪族铵盐。示例性可用的阴离子表面活性剂包括羧酸盐(例如，脂肪酸盐和烷基醚羧酸盐)、磺酸盐(例如，烷基苯磺酸盐、烷基萘磺酸盐和a -烯烃磺酸盐)、硫酸盐(例如，高级醇硫酸酯盐和烷基醚硫酸盐)和磷酸盐(例如，烷基磷酸盐)。示例性可用的非离子表面活性剂包括聚氧乙烯烷基醚、醚酯类(例如，甘油酯的聚氧乙烯醚)、酯类(例如，聚乙二醇脂肪酸酯、甘油酯、脱水山梨糖醇酯)和有机硅乙二醇共聚物，如以商品名 “DABC0” 可得自 Air Products (Allentown, Pennsylvania)的那些。表面活性剂可存在于组合物中或抛光层中，例如基于组合物或多孔抛光层的总重量，表面活性剂按照至多10 (在一些实施例中，至多4、3或2)重量％的量存在。在一些实施例中，基 于组合物或多孔抛光层的总重量，表面活性剂按照至少I重量％的量存在。本发明提供了一种制造本申请所述的抛光垫的方法。所述方法包括在包括所述可热固化树脂组合物、所述可辐射固化树脂组合物和聚合物粒子的组合物中形成孔。在一些实施例中，在所述组合物中形成孔的步骤通过将所述组合物混合来实现。可利用多种技术进行混合，例如，利用机械搅拌机或手动搅拌。在一些实施例中，混合工艺(以及机械搅拌机)可包括自转和公转二者。粒度和聚合物粒子的填充可影响所得抛光层的孔隙度，如上所述。在一些实施例中，包括可热固化树脂组合物、可辐射固化树脂组合物以及聚合物粒子的所述组合物可混合在一起并置于支承层上。在支承层顶部上的开口模具(例如，没有顶或没有封盖)可用于形成所需形状的抛光层。混合物可通过机械方法分布在所述模具中以均匀填充所述模具。合适的机械方法可包括低压模压或使用压紧辊。制造本发明公开的抛光垫的方法还包括通过将组合物暴露到辐射以至少部分固化可辐射固化组合物，并将所述组合物加热以至少部分固化所述可热固化树脂，从而形成抛光层。辐射通常是紫外线辐射(即，在从约200nm至约400nm的范围内辐射)。至少部分固化所述组合物所需的辐射量将取决于多个因素，包括例如暴露到辐射的角度、组合物的厚度、所述组合物中的可聚合基团的量以及光引发剂的类型和量。通常，波长从约200nm至400nm的UV光源直射在正在传送机系统上传送的组合物，所述传送机系统提供适于组合物的辐射吸收分布的经过UV源的速率。可用的UV光源包括例如超高压汞灯、高压汞灯、中压汞灯、低强度荧光灯、金属卤化物灯、微波照明灯、氙灯、包括例如受激准分子激光器和氩离子激光器的激光束源以及它们的组合。随后所述组合物可置于烘箱中，在例如高达约180°C、高达约150°C、高达约135°C或高达约120°C (例如在从80°C至120°C、80°C至110°C或90°C至100°C )的高温下持续一段时间(例如，从30分钟至24小时)。暴露到辐射和热可按任一次序执行或同时执行。在一些实施例中，暴露到辐射的执行先于暴露到热。本发明的抛光垫可具有一个或多个工作面，其中本申请中，“工作面”指与将被抛光的物品的表面接触的抛光垫的面。在一些实施例中，将被抛光的物品可为硅片。在一些实施例中，抛光垫的工作面可具有如沟槽、凹槽、孔眼以及它们的组合的表面特征。这些表面特征可提高以下特性的一个或多个(I)在所述垫的工作面和待抛光的物品的表面之间的抛光浆液的运动；(2)研磨材料从待抛光的物品的所述表面去除和传送；或(3)抛光垫的打磨或平面化效率。表面特征可通过多种方法加入抛光垫的工作面中。在一些实施例中，垫的工作面可通过研磨或切割被以机械方式改变。在其它实施例中，在模制工艺中可将表面特征加入垫的工作面中，例如，通过为模具的至少一种内表面提供隆起特征，所述隆起特征可在垫的形成过程中印刻到垫的工作面中。表面特征可按照随机或均匀图案分布在抛光垫的整个工作面上。示例性表面特征图案可包括螺旋形、圆形、方形、交叉线和网格状图案。在一些实施例中，根据本发明或根据本发明制造的抛光垫包括从支承层突出的分离抛光元件。现在参照图3，示出了抛光垫2的实施例，其包括多个抛光元件4，每个抛光元件4固定到可选的支承层8。抛光垫2还包括柔顺层10。通常，包括分离的抛光元件的抛光层为一连续层，尽管这并未在图3中示出。在分离的抛光元件之间，薄膜可具有例如最多 0.01,0. 02或0. 03mm的厚度。在其它实施例中，包括分离的抛光元件的抛光层可具有间断，例如在分离的抛光元件之间的薄膜中具有间断。由于抛光元件4固定到图示实施例中的支承层上，并且薄膜层(未示出)在抛光元件4之间，因此抛光元件4相对于其它抛光元件4的一个或多个的横向运动受到限制，但是抛光元件4通常在垂直于每个抛光元件4的抛光表面14的轴线上可独立运动。如图所示，每个抛光元件4通常具有基本上遍及整个抛光元件4分布的多个孔15。在图3所示的实施例中,抛光元件4被示为例如通过直接粘合到支承层8上固定到支承层8的第一主侧面上。抛光元件4可直接模制和固化到支承层8上。在其它实施例中，抛光元件4可连接到支承层8上或利用粘合剂直接连接到柔顺层10上。在这些实施例中，多孔抛光层通常是不连续层。在图3所示的具体实施例中，示出可选的压敏粘合剂层12与柔顺层10相邻，与支承层8相对，所述压敏粘合剂层12可用于将抛光垫2固定到CMP抛光设备(图3中未不出)中的抛光台板(图3中未不出)。参照图4，示出了抛光垫2’的另一示例性实施例，所示抛光垫2’包括柔顺层30，其具有第一主侧面和与第一主侧面相对的第二主侧面；多个抛光元件24，每个抛光元件24具有用于将每个抛光元件24固定到柔顺层30的第一主侧面的底面区域25 ;以及可选的导向板31,其具有第一主表面和与第一主表面相对的第二主表面,所述导向板31被布置为将所述多个抛光元件24排列在柔顺层30的第一主侧面上，并且所述导向板31的第一主表面远离柔顺层30。如图4所示，每个抛光元件24从导向板31的第一主表面沿基本上垂直于所述第一主侧面的第一方向延伸。在图4所示的具体实施例中，多孔抛光元件24中的每一个还被示为具有基本上遍及整个抛光元件24分布的多个孔15。另外，在图4所示的具体实施例中，示出了三个抛光元件24，并且所有抛光元件24均示为包括多孔抛光表面23和孔15的多孔抛光元件，所述孔基本上遍及整个抛光元件24分布。然而，应当理解，可使用任何数量的抛光元件24，并且多孔抛光元件的数量可选择为少至一个抛光元件，多达所有抛光元件，或两者间的任何数量。可选的抛光组合物分布层28通过图4另外示出。在抛光工艺中，可选的抛光组合物分布层28有助于将工作液体和/或抛光衆液分布到单个的抛光兀件24上。多个孔26也可被设置为延伸通过至少所述导向板31和所述可选的抛光组合物分布层28，如图4中所示。在一些实施例中，导向板31也可用作抛光组合物分布层。如图4所示,在一些实施例中，每个抛光元件24具有底面区域25,并且每个抛光元件24通过对应底面区域25与导向板31的第二主表面的接合而固定到柔顺层30的第一主侧面上。每个抛光元件24的至少一部分伸入对应的孔26中，并且每个抛光元件24也穿过对应的孔26并且从导向板31的第一主表面向外延伸。因此,导向板31的所述多个孔26用于引导抛光元件24在支承层30上的横向排列，同时也与每个底面区域25接合以将每个对应抛光元件24固定到支承层30上。结果，在抛光过程中，抛光元件24沿着基本垂直于支承层30的第一主侧面的方向上自由独立地位移，同时通过导向板31仍保持固定到柔顺层30上。在一些实施例中，这可允许使用非柔顺的抛光元件，例如，具有基本分布在抛光表面上或仅靠近抛光表面分布的 孔的多孔抛光元件。
在图4示出的具体实施例中，抛光元件24利用布置在柔顺层30和导向板31之间的界面处的可选粘合剂层34另外固定到柔顺层30的第一主侧面上。然而，可使用其它连接方法，包括利用例如热和压力将抛光元件24直接连接到柔顺层30上。在图4中未示出的相关示例性实施例中，多个孔可布置成孔的阵列，其中孔26的至少一部分包括主孔和导向板31的底切区域，并且底切区域形成肩部，所述肩部与对应的抛光元件底面区域25接合，从而保持抛光元件24而无需抛光元件24和柔顺层30之间的粘合剂。此外，可使用第二可选粘合剂层36将可选抛光组合物分布层28固定到导向板31的第一主表面上，如图4所示。还有，在图4所示的具体实施例中，示出可选的压敏粘合剂层32与支承层30相邻设置，与导向板31相对，所述压敏粘合剂层可用于将抛光垫2’固定到CMP抛光设备(图4中未示出)中的抛光台板(图4中未示出)。导向板和/或分布层也可与图3中所示的实施例结合使用，在图3所示的实施例中，多孔抛光元件4不具有底面区域。在存在导向板的情况下可去除支承层8，并且多孔抛光元件可例如利用粘合剂固定到柔顺层10上。沿大致平行于抛光表面14和23的方向穿过抛光元件4和24截取的抛光元件4和24的横截面形状可根据预期应用而大不相同。尽管图3和图4示出了具有通常为圆形横截面的圆柱形抛光元件4和24，但其他横截面形状也可以，且在一些实施例中可能是理想的。例如，可用圆形、椭圆形、三角形、方形、矩形、六边形和梯形横截面形状。对于具有圆形横截面的圆柱形抛光元件4和24，抛光元件4和24沿大致平行于抛光表面14和23的方向的横截面直径可为约50iim至约20mm,在一些实施例中该横截面直径为约Imm至约15mm,而在其他实施例中该横截面直径为约5mm至约15mm (或甚至约5mm至约10_)。对于具有非圆形横截面的非圆柱形抛光元件，可使用指定的高度、宽度和长度等特征尺寸来表征抛光元件的大小。在一些示例性实施例中，特征尺寸可选择为约0. Imm至约30_。在其他示例性实施例中，每个抛光元件4和24沿通常平行于抛光表面14和23的方向的横截面面积可为约Imm2至约1，OOOmm2,在其他实施例中为约IOmm2至约500mm2,而在另外其他的实施例中为约20mm2至约250mm2。抛光元件(图3中的4，图4中的24)可以多种图案分布在柔顺层(图3中的10，图4中的30)的主侧面上，所述图案取决于预期应用，并且所述图案可为规则的或不规则的。抛光元件可位于柔顺层的基本整个表面上，或者可存在不包括抛光元件的支承层区域。在一些实施例中，抛光元件的柔顺层的平均表面覆盖百分比为柔顺层主表面的总面积的约30%至约95%，这由抛光元件的数量、每个抛光元件的横截面积和抛光垫的横截面积确定。在一些不例性实施例中,抛光垫在大致平行于抛光垫主表面的方向上的横截面积的范围为约IOOcm2至约300000cm2，在其他实施例中为约IOOOcm2至约100000cm2，而在另外其他的实施例中为约2000cm2至约50000cm2。在抛光操作中第一次使用抛光垫(图3中的2，图4中的2’)之前，在一些示例性实施例中，每个抛光元件(图3中的4，图4中的24)沿着基本垂直于柔顺层(图3中的10，图4中的30)的第一主侧面的方向延伸。在其它示例性实施例中，每个抛光元件沿第一方向在 包括导向板(图4中的31)的平面的上方延伸至少约0. 25mm。在另外的示例性实施例中，每个抛光元件沿第一方向延伸到包括支承层(图3中的10)的平面的上方至少约0. 25mm。在其他的示例性实施例中，抛光表面(图3中的14，图4中的23)在抛光元件(图3中的2，图4中的 2’)的基部或底部上方的高度可为 0. 25mm、0. 5mm、I. 5mm、2. 0mm、2. 5mm、3. 0mm、5. Omm>IOmm或更高，取决于所使用的抛光组合物和所选的用于抛光元件的材料。再次参见图4，遍及整个抛光组合物分布层28和导向板31的孔26的深度和间距可根据具体CMP工艺的需要而改变。抛光元件24分别相对于彼此以及抛光组合物分布层28和导向板31保持在平面取向，并且突出到抛光组合物分布层28和导向板31的表面上方。在一些示例性实施例中，通过抛光元件(图3中的4，图4中的24)在导向板31和任何抛光组合物分布层(图4中的28)或支承层(图3中的8)的上方延伸所产生的体积可提供空间以用于将抛光组合物分布到抛光组合物分布层(图4中的28)或支承层(图3中的8)的表面上。抛光元件(图3中的4，图4中的24)突出在抛光组合物分布层(图4中的28)或支承层(图3中的8)上方，突出量至少部分取决于抛光元件的材料特性以及抛光组合物(工作液体和/或磨料液)在抛光组合物分布层(图4中的28)或支承层(图3中的8)的表面上的所需流动特性。在一些实施例中可用的导向板可由多种材料制成，例如聚合物、共聚物、共混聚合物、聚合物复合材料或它们的组合。通常优选绝缘的和液体不可透过的聚合物材料，并且已发现聚碳酸酯尤其可用。可用于一些实施例的可选抛光组合物分布层也可由多种聚合物材料制成。在一些实施例中，抛光组合物分布层可包含至少一种亲水性聚合物。优选的亲水性聚合物包括聚氨酯、聚丙烯酸酯、聚乙烯醇、聚氧甲烯以及它们的组合。聚合物材料优选为多孔的，更优选包括泡沫，以在抛光操作过程中，在压缩抛光组合物分布层时，提供朝向基底的正压力。在一些实施例中，可优选具有开孔或闭孔的多孔或泡沫化材料。在一些具体实施例中，抛光组合物分布层具有在约10%至约90%之间的孔隙率。在可供选择的实施例中，抛光组合物层可包含例如亲水性氨基甲酸酯之类的水凝胶材料，该亲水性材料可吸收优选在约5重量％至约60重量％范围内的水，从而在抛光操作过程中提供润滑表面。
在一些示例性实施例中，抛光组合物分布层可将抛光组合物基本上均匀地分布在进行抛光的整个基底表面上，这样可提供更加均匀的抛光。抛光组合物分布层可选地包括如阻流板、凹槽(附图中未示出)、孔等等之类的阻流元件以调节抛光组合物在抛光过程中的流速。在另外的示例性实施例中，抛光组合物分布层可包括各种不同材料层，以便在距抛光表面的不同深度处获得所需的抛光组合物流速。在一些示例性实施例中，抛光元件中的一个或多个可包括限定在抛光元件内的空芯区域或空腔，但这种布置方式不是必需的。在一些实施例中，如国际专利申请公开号WO2006/055720中所述，抛光元件的芯可包括检测压力、传导性、电容、涡流等等的传感器。在本发明公开的抛光垫和/或其制造方法的一些实施例中，支承层包括柔性和柔顺的材料。支承层通常是薄膜，其提供包括可热固化树脂组合物和可辐射固化树脂组合物的组合物可在其上被固化的表面。在其中多孔抛光层包括抛光元件的一些示例性实施例中，抛光元件可与支承层一起形成为抛光元件固定到支承层的一体化片材，所述抛光元件的至少一部分包括多孔抛光元件。 在抛光垫被使用的同时，支承层也用于保护柔顺层免进抛光组合物中的水或其它流体。支承层通常为液体不可透过的(但可渗透材料可与可选的阻隔层一起使用，以阻止或抑制流体渗透到支承层中)。在一些示例性实施例中，支承层包含选自以下所列的聚合物材料有机硅、天然橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、氯丁橡胶、聚氨酯、聚烯烃以及它们的组合。支承层还可包含多种其他材料，例如填料、颗粒、纤维、增强剂等等。在一些实施例中，支承层为透明的。支承层可例如通过将材料(例如，有机硅、天然橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、氯丁橡胶、聚氨酯、聚烯烃以及它们的组合)挤成薄膜制成。在一些实施例中，所述材料是以商品名 “ESTANE 58887-NAT02” 可得自 Lubrizol Advanced Materials, Inc.(Cleveland, OH)或以商品名 “PELLETHANE”(例如，“PELLETHANE 2102-65D”)可得自Dow Chemical (Midland, MI)的聚氨酯。可用作支承层的市售的薄膜包括例如以商品名“ST-1882”、“ST-1035”、“SS-3331”、“SS-1495L” 和“ST-1880” 可得自 Stevens Urethane(Easthampton, Massachusetts)的聚氨酯薄膜。在本发明公开的抛光垫和/或其制造方法的一些实施例中，柔顺层包括柔性和柔顺的材料，如柔顺橡胶或聚合物。柔顺层通常可被压缩以提供朝向抛光表面的正压力，并且可例如帮助提供抛光垫和待抛光的基底表面之间的接触均匀。在一些示例性实施例中，柔顺层由可压缩的聚合物材料(例如，由如天然橡胶、合成橡胶或热塑性弹性体制成的发泡聚合物材料)制成。闭孔多孔材料是可用的。在一些实施例中，柔顺层包括聚氨酯，并且可为例如发泡聚氨酯或聚氨酯绝缘浸溃的毡。柔顺层的厚度可为例如在0. 2至3mm的范围内。在其中多孔抛光层包括抛光元件的一些示例性实施例中，抛光元件可与柔顺层一起形成为抛光元件固定到柔顺层(可为多孔柔顺层)的一体化片材，所述抛光元件的至少一部分包括多孔抛光兀件。在一些示例性实施例中，柔顺层包含选自以下所列的聚合物材料有机硅、天然橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、氯丁橡胶、聚烯烃、聚氨酯以及它们的组合。支承层还可包含多种其他材料，例如填料、颗粒、纤维、增强剂等等。在一些实施例中，柔顺层为流体不可渗透的(但是可渗透材料可与上面描述的支承层结合使用)。
合适的市售柔顺层包括例如以商品名“P0R0N”(例如具有4701-60-20062-04、4701-50-20062-04、4701-40-20062-04 的产品说明)可得自 Rogers Corp. (Rogers, CT)的微孔聚氨酯。其它合适的柔顺层包括例如以商品名“SUBA IV”可得自Rodel，Incorporated(Newark, DE)的聚氨酯绝缘浸溃的聚酯毡以及以商品名“B0NDTEX”可得自RubberiteCypress Sponge Rubber Products, Inc. (Santa Ana, CA)的粘合橡胶片材。在本发明公开的抛光垫和/或其制造方法的一些实施例中，所述抛光垫可包括沿着垂直于抛光表面的方向延伸穿过所述垫的窗口，或可使用透明层和/或透明抛光元件，从而允许抛光过程的光学终点监测，如国际专利申请公开号WO 2009/140622 (Bajaj等人)中的描述。上面使用的术语“透明层”旨在包括具有透明区域的层，所述透明区域可由与该层的剩余部分相同或不同的材料制成。在一些示例性实施例中，抛光元件、支承层、柔顺层或抛光层或支承层的一个区域中的至少一种可为透明的，或可通过对材料施加热和/或压力而被制成为透明的。在一些实施例中，透明材料可在合适地布置在层中的开口(例如，利用模具)中浇注，以创建透明区域(例如，在抛光层、支承层或柔顺层中)。在一些实施例中，抛 光层在存在预成型窗口的情况下固化，以在抛光层中创建透明区域。在一些实施例中，整个支承层和/或柔顺层可由下述材料制成，该材料对于由端点检测装置使用的所关注波长范围内的能量为透明的或可制为透明的。用于透明元件、层、或区域中的合适透明材料包括(例如)透明聚氨酯。此外，如上面所用，术语“透明的”旨在包括对于由端点检测装置使用的所关注波长范围内的能量基本上透明的元件、层和/或区域。在一些示例性实施例中，端点检测装置利用一个或多个电磁能量源发射形式为紫外光、可见光、红外光、微波、无线电波、它们的组合等等的辐射。在一些实施例中，术语“透明的”是指照射到透明元件、层或区域上的相关波长的能量的至少约25%(如，至少约35%、至少约50%、至少约60%、至少约70%、至少约80%、至少约90%、至少约95%)从其透过。在一些示例性实施例中，支承层为透明的。在一些实施例中，抛光层为透明的。在包括以上图3中示出的实施例的一些示例性实施例中，至少一种抛光元件是透明的。在一些实施例中，支承层是透明的，抛光层的至少一部分(例如，抛光元件)是透明的，并且在柔顺层中存在与抛光层的透明部分对齐的孔。在包括以上图4中所示实施例的另外的示例性实施例中，至少一种抛光元件是透明的，并且所示粘合剂层和柔顺层也是透明的。在另外的示例性实施例中，柔顺层、导向板、抛光组合物分布层、至少一种抛光元件、或它们的组合为透明的。本发明还涉及在抛光工艺中使用上述抛光垫的方法，所述方法包括使基底的表面与根据本发明的抛光垫的多孔抛光层接触；和关于所述基底相对地移动所述抛光垫以磨蚀所述基底的表面。在一些实施例中，抛光垫的多孔抛光层包括多个抛光元件，其中的至少一些是多孔的。在一些示例性实施例中，可将工作液体提供到抛光垫表面和基底表面之间的界面处。合适的工作液体包括例如在美国专利号6，238，592 (Hardy等人)、6，491，843 (Srinivasan等人)和在国际专利申请公开号W02002/33736 (Her等人)中描述的那些。在一些实施例中，本发明的和/或根据本发明的方法制备的抛光垫中的抛光层可具有至少5微米、至少10微米或至少15微米的平均孔径。在一些实施例中，抛光垫的平均孔径为至多100、75、50、45或40微米。例如，平均孔径可在从5至100、5至75、5至50、5至40或5至30微米的范围内。在一些实施例中(例如在包括至少一种表面活性剂或聚合物粒子为纤维的实施例中)，抛光垫的平均孔径可为至多30、25或20微米。所述孔径通常指孔的直径。然而，在孔为非球形的实施例中，孔径可指孔的最大尺寸。在一些实施例中，孔径的不均匀度在从40%至75%的范围内，或在从40%至60%的范围内。在一些实施例中，孔径的不均匀度为至多75%、70%、65%、60%、55%或50%。相比之下，包括可热固化组合物的比较例组合物可具有大于80%、90%或100%的孔径不均匀度。在一些实施例中，根据本发明的抛光垫中的抛光层的孔隙度可在从5%至60%的范围内，或在从5%至55%、10%至50%或10%至40%的范围内。控制根据本发明的抛光层中的孔径与在比较例中可热固化组合物中的孔径的差别通过图5A、图5B、图6A和图6B显示。图5A和图5B分别为在以下实例部分中的实例2中描述的固化组合物的横截面示图和俯视图的显微图。作为对比，图6A和图6B分别是比较例3的固化组合物的横截面示图和俯视图的显微图。实例2和比较例3 二者均利用10重量％聚合物粒子制备并且以相同方式混合。然而，实例2通过辐射固化和热固化二者进行 固化，而比较例3仅通过热固化进行固化。显微图示出了实例2中的孔比比较例3的孔得到更好地控制。以下实例中表I中的数据也支持了与比较例3相比实例2中存在较小的尺寸范围、较低的孔径不均匀度和较高的硬度。在不期望被理论束缚的前提下，据信，对孔径和孔径不均匀度的控制可能与抛光层的硬度有关。在一些实施例中，多孔抛光层的硬度为至少40、45或50的肖氏D硬度。例如，所述硬度可根据以下实例中描述的测试方法2进行测定。相比之下，包括可热固化组合物的比较例组合物可具有小于40的肖氏D硬度。表面活性剂可用于本发明公开的组合物和多孔抛光层中，例如，以通常减小孔径和孔径范围，并相比不存在表面活性剂的情况下的双重固化方法更好地改进孔分布。换句话讲，添加表面活性剂可有助于提供孔径分布和尺寸、密度以及孔的形状的更好控制，继而可对均匀性能(例如，去除率和在晶片内均匀度)的关键度量标准起到积极作用。图7A和图7B (分别是以下实例部分中的实例15中描述的固化组合物的横截面示图和俯视图的显微图)中的显微图示出了添加表面活性剂可对孔径范围和孔分布起到积极作用。例如，与具有相同数量和聚合物粒子并按照相同方式制备而没有表面活性剂的实例2相比，在实例15中存在更小的孔径范围。本发明所诜的实施例在第一实施例中，本发明提供了一种抛光垫，其包括柔顺层，其具有相对的第一和第二侧；以及多孔抛光层，其设置在柔顺层的第一侧上，所述多孔抛光层包括交联网络，其包括热固化组分和辐射固化组分，其中所述辐射固化组分和所述热固化组分共价键合在所述交联网络中；聚合物粒子，其分散在所述交联网络中；以及闭孔，其分散在所述交联网络中。在第二实施例中，本发明提供了一种根据第一实施例的抛光垫，还包括设置在所述柔顺层和所述多孔抛光层之间的支承层。在第三实施例中，本发明提供了一种根据第一或第二实施例的抛光垫，其中所述热固化组分包括聚氨酯或聚环氧化物的至少一种，并且其中所述辐射固化组分包括聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚乙烯醚、乙烯聚合物或聚环氧化合物中的至少一种。在第四实施例中，本发明提供了一种根据第一或第二实施例的抛光垫，其中所述热固化组分和所述聚合物粒子各自独立地包括聚氨酯。在第五实施例中，本发明提供了一种根据第一至第四实施例中的任一个的抛光垫，其中所述聚合物粒子共价键合到所述交联网络中的所述热固化组分或所述辐射固化组分的至少一种。在第六实施例中，本发明提供了一种根据第一至第五实施例中的任一个的抛光垫，其中辐射固化组分包括聚丙烯酸酯或聚甲基丙烯酸酯的至少一种。
在第七实施例中，本发明提供了一种根据第六实施例的抛光垫，其中所述聚丙烯酸酯或聚甲基丙烯酸酯通过氨基甲酸酯键或脲连接基团共价键合到所述热固化组分。在第八实施例中，本发明提供了一种根据任一前述实施例的抛光垫，其中所述多孔抛光层通过测试方法2测量的硬度为至少40肖氏D硬度。在第九实施例中，本发明提供了一种根据任一前述实施例的抛光垫，其中聚合物粒子的平均粒度在从5微米至500微米的范围内。在第十实施例中，本发明提供了一种根据任一前述实施例的抛光垫，其中所述聚合物粒子基本是球形的。在第^ 实施例中，本发明提供了一种根据任一前述实施例的抛光垫，其中所述聚合物粒子是纤维。在第十二实施例中，本发明提供了一种根据任一前述实施例的抛光垫，其中所述聚合物粒子以基于多孔抛光层的总重量的最多20重量％存在。在第十三实施例中，本发明提供了一种根据任一前述实施例的抛光垫，其中所述孔的孔径不均匀度最大为75%。在第十四实施例中，本发明提供了一种根据任一前述实施例的抛光垫，其中孔的平均孔径在从5微米至100微米的范围内。在第十五实施例中，本发明提供了一种根据任一前述实施例的抛光垫，其中所述抛光层包括从支承层或柔顺层突出的分离的抛光元件。在第十六实施例中，本发明提供了一种根据任一前述实施例的抛光垫，其中抛光元件各自具有远离支承层的远端，并且其中所述远端在垂直于抛光元件的抛光表面的轴线上可移动。在第十七实施例中，本发明提供了一种根据第十五或第十六实施例的抛光垫，还包括其中具有多个开口的导向板，所述分离的抛光元件各自穿过所述多个开口之一突出。在第十八实施例中，本发明提供了一种根据第十五至第十七实施例中的任一个的抛光垫，其中抛光元件通过粘合剂固定到柔顺层上。在第十九实施例中，本发明提供了一种根据任一前述实施例的抛光垫，其中所述柔顺层包括有机硅、天然橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、氯丁橡胶、聚烯烃或聚氨酯的至少一种。
在第二十实施例中，本发明提供了一种根据任一前述实施例的抛光垫，其中所述抛光垫的至少一部分是透明的。在第二^ 实施例中，本发明提供了一种根据任一前述实施例的抛光垫，其中所述聚合物粒子可溶于水。在第二十二实施例中，本发明提供一种根据任一前述实施例的抛光垫，其中所述多孔抛光层还包括在交联网络中的表面活性剂。在第二十三实施例中，本发明提供了一种制造抛光垫的方法，所述方法包括提供包括可热固化树脂组合物、可辐射固化树脂组合物以及聚合物粒子的组合物；在所述组合物中形成孔； 将所述组合物定位在支承层上；以及通过将组合物暴露到辐射以至少部分固化所述可辐射固化树脂组合物，并将所述组合物加热以至少部分固化所述可热固化树脂组合物，从而在支承层上形成多孔抛光层。在第二十四实施例中，本发明提供了一种根据第二十三实施例的方法，还包括将柔顺层粘附地结合到与所述多孔抛光层相对的所述支承层的表面上。在第二十五实施例中，本发明提供了一种根据第二十三或第二十四实施例的方法，其中所述可热固化树脂组合物包括具有至少两个异氰酸酯基团或至少两个环氧基团的第一树脂以及具有羟基、氨基、羧基或巯基基团中的至少两个的第二树脂，并且其中所述可辐射固化组合物包括丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙烯基或环氧基团中的至少两种。在第二十六实施例中，本发明提供了一种根据第二十五实施例的方法，其中所述第一树脂具有至少两个异氰酸酯基团，其中所述第二树脂具有至少两个羟基基团或至少两个氨基基团，其中所述可辐射固化组合物包括至少两个丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基团，并且其中所述可辐射固化组合物还包括至少一种异氰酸酯基团或羟基基团。在第二十七实施例中，本发明提供了一种根据第二十六实施例的方法，其中所述可辐射固化组合物是脂肪族、异氰酸酯官能化氨基甲酸酯丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。在第二十八实施例中，本发明提供了一种根据第二十三至第二十七实施例中的任一个的方法，还包括在形成多孔抛光层之前，将开口模具定位在支承层上所述组合物中。 在第二十九实施例中，本发明提了一种供根据第二十三至第二十八实施例中的任一个的方法，其中所述孔是闭孔。在第三十实施例中，本发明提供了一种根据第二十三至第二十九实施例中的任一个的方法，其中所述组合物还包括表面活性剂。在第三十一实施例中，本发明提供了一种根据第二十三至第三十实施例中的任一个的方法，其中所述多孔抛光层通过测试方法2测量的硬度为至少40肖氏D硬度。在第三十二实施例中，本发明提供了一种根据第二十三至第三十一实施例中的任一个的方法，其中所述聚合物粒子的平均粒度在从5微米至500微米的范围内。在第三十三实施例中，本发明提供了一种根据第二十三至第三十二实施例中的任一个的方法，其中所述聚合物粒子基本是球形的。在第三十四实施例中，本发明提供了一种根据第二十三至第三十三实施例中的任一个的方法，其中所述聚合物粒子是纤维。
在第三十五实施了一种例中，本发明提供根据第二十三至第三十四实施例中的任一个的方法，其中所述聚合物粒子可溶于水。在第三十六实施例中，本发明提供了一种根据第二十三至第三十五实施例中的任一个的方法，其中所述聚合物粒子以基于多孔抛光层的总重量的最多20重量％存在。在第三十七实施例中，本发明提供根据了一种第二十三至第三十六实施例中的任一个的方法，其中所述孔的孔径不均匀度高达75%。在第三十八实施例中，本发明提供了一种根据第二十三至第三十七实施例中的任一个的方法，其中所述孔的平均孔径在从5微米至100微米的范围内。 在第三十九实施例中，本发明提供了一种根据第二十三至第三十八实施例中的任·一个的方法，其中所述抛光层包括固定到支承层并从支承层突出的分离的抛光元件。在第四十实施例中，本发明提供了一种根据第三十九实施例的方法，其中所述分离的抛光元件各自具有固定末端和远离支承层的远端，并且其中所述远端在垂直于抛光元件的抛光表面的轴线上可移动。在第四十一实施例中，本发明提供了一种根据第二十三至第三十八实施例中的任一个的方法，其中所述抛光层包括从柔顺层突出的分离的抛光元件，其中所述抛光元件各自具有远离支承层的远端，并且其中所述远端在垂直于抛光元件的抛光表面的轴线上可移动。在第四十二实施例中，本发明提供了一种根据第二十九至第四十一实施例中的任一个的方法，还包括其中具有多个开口的导向板，所述分离的抛光元件各自穿过所述多个开口之一突出。在第四十三实施例中，本发明提供了一种根据第二十九至第四十二实施例中的任一个的方法，其中所述支承层包括有机硅、天然橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、氯丁橡胶、聚烯烃或聚氨酯的至少一种。在第四十四实施例中，本发明提供了一种根据第二十三至第四十三实施例中的任一个的方法，其中所述抛光垫的至少一部分是透明的。在四十五实施例中，本发明提供了一种抛光方法，其包括将基底的表面与根据第一至第二十二实施例中的任一个的抛光垫的多孔抛光层接触；以及相对于所述基底移动所述抛光垫以研磨所述基底的表面。在第四十六实施例中，本发明提供了一种根据第四十五实施例的方法，还包括向所述多孔抛光层和所述基底表面之间的界面提供工作流体。现在将结合下述非限制性实例来阐述根据本发明的示例性抛光垫。实魁材料
缩写或商品名__IM_
以商品名 “ Desmolux DlOO ” 可得 0 Bayer Materials Science
DlOOv __(Pittsburgh，PA)的昇氰酸酯氨_甲酸酯丙烯酸fj。_
以商品名 “Airthane PHP-75D” 可得自 Air Products and Chemicals,
PHP-75D
Inc. (Allentown, PA)的界氰酸酯预聚物。
以葡品名 “ Versalink P250 ’，可得 Air Products and Chemicals, Inc.
P2、t)
__的寡聚二胺。_以商品名“ Versalink P650 ” 可得自 Air Products and Chemicals, Inc. P650
__的寡聚二胺。_
Ml__690克P250和430克P-650的混合物:^_
以商品名“DAIMIC-BEAZ UCN-5350D”可得自 Dainichiseika Color 5350D& Chemicals Mfg.Co., Ltd. Advanced Polymers Group ( Tokyo,
__Japan)的35徵米粒度的聚氨酯粒子。_
以商品名“ DAIMIC-BEAZ UCN-5150D ”可得自 Dainichiseika Color 5150D & Chemicals Mfg.Co” Ltd. Advanced Polymers Group 的 15 微米粒 _度的聚氨酯粒子。_
以商品名“ DAIMIC-BEAZ UCN-5070D”可得自 Dainichiseika Color 5l)7uD& Chemicals Mfg.Co., Ltd. Advanced Polymers Group 的 I 微米粒度
__的聚氨酯粒子。_
以商品名 “Luckin TPO-L” 可得自 BASF (Florham Park5 New
TPO-L
__Jersey)的2,4,6-三甲菡苯甲酰基苯基次膦酸乙酯。_以商品名 “ ST-1880” 可得自 Stevens Urethane ( Easthampton, ST-1880
Massachusetts.)的芳呑族聚氨酯。
以丨品名 METHOCEL Al5 Premium LV Kl 得 fl Dow Chemical
A15LV
Company (Midland, Michigan)的甲基纤维素。
以商品名 “DABCO DC5604” 可得自 Ak Products Chemicals, Inc.
DC5604
(Allentown, Pennsylvania)的有机破二醇共聚物表lfi丨活性剂。测试方法I :FESEM根据常规程序利用可得自Hitachi High-Technologies Corporation(Tokyo，Japan)的Hitachi S-4500 FESEM获得对物品的扫描电子显微图(俯视图和横截面示图)。通过利用锋利剃刀刀片切割获得物品的横截面。在SEM检查之前，利用常规技术将样品依次溅射涂布Au/Pd。获得物品的横截面和顶部二者的图像。测试方法2 :硬度测验器利用可得自Rex Gauge Company, Inc. , Buffalo Grove, Illinois 的型号为 1500肖氏D硬度测验器进行硬度测验器测量。表I中报告的值是五个测量结果的平均值，每个测量结果是针对实例的不同抛光特征进行的。测试方法3:通过光学显微镜确定孔径孔径平均值、孔径标准偏差(标准偏差)、孔径范围(观察到的最大尺寸的孔减去观察到的最小尺寸的孔)、孔径不均匀度(孔径标准偏差除以平均孔径乘以100)以及孔隙度(图像中包括孔的测量面积除以图像的总面积乘以100)的确定通过利用对光学图像的图像 分析实现，所述光学图像利用可得自Nikon Instruments, Inc. (Elgin, IL)的MM-40尼康测量显微镜结合可得自Media Cybernetics (Bethesda, MD)的Image-pro plus分析软件获得。在光学成像之前，按照以下方式制备样品。三个抛光特征被从物品上切割并通过利用以商品名 “3M SCOTCH-WELD Epoxy Potting Compound/Adhesive DP270 CLEAR” 可得自3M公司(St. Paul, Minnesota)的灌注化合物密封在可得自Buehler Ltd. (41, LakeBluff, Illinois)的2. 5cm外径X 2. 2cm内径的Phenolic ring form中。内置于环氧树月旨中的特征利用可得自Buehler Ltd.的Ecomet 3磨削抛光机采用六步骤工艺精抛光，向下压力4. 25psi (29. 3kPa)，所有六个步骤的头部和台板转速120rpm。在所有情况下，标识砂纸或抛光垫通过使用压敏粘合剂(psa)安装到Ecomet 3的台板上。步骤I :以商品名“3M WET0RDRY PSA Disc 21366”从3M公司获得8英寸直径的240Grit研磨盘，研磨时间为3分钟，其中水为研磨流体。步骤2 :以商品名 “CARBMET 8，，PSA Disc 30-5118-600-100 从 Buehler Ltd.获得8英寸直径的600Grit研磨盘，研磨时间为6分钟，其中水为研磨流体。步骤3 :以商品名 “TEXMET 1500Polishing Pad”，40-8618 可得自 BuehlerLtd.的 8 英寸直径垫，利用可得自 Allied High Tech Products, Inc. (RanchoDominguez, California)的15 ii m等级多晶金刚石悬浮液90-30035作为抛光流体,抛光时间为6分钟。步骤4 :以商品名 “TEXMET 1500Polishing Pad”，40-8618 可得自 Buehler Ltd.的8英寸直径垫,利用可得自Allied High Tech Products, Inc.的6 ym等级多晶金刚石悬浮液90-30025作为抛光流体，抛光时间为6分钟。步骤5 :以商品名 “TEXMET 1500Polishing Pad”，40-8618 可得自 Buehler Ltd.的8英寸直径垫,利用可得自Allied High Tech Products, Inc.的3 ym等级多晶金刚石悬浮液90-30020作为抛光流体，抛光时间为6分钟。步骤6 :以商品名 “TEXMET 1500Polishing Pad”，40-8618 可得自 Buehler Ltd.的8英寸直径垫,利用可得自Allied High Tech Products, Inc.的Iym等级多晶金刚石悬浮液90-30015作为抛光流体，抛光时间为6分钟。在抛光之后，特征件的抛光表面随后利用可得自Denton Vacuum, LLC(Moorestown, NJ)的派射涂布机利用常规技术涂布碳。随后进行光学成像。实例I通过在50mL 塑料烧杯中放置 0. 28g 5350D、2. 15 克 Ml、I. 83 克 PHP-75D、I. 27 克DlOO 和 0. 06 克 TPO-L 制备实例 I。将烧杯置于 Awatori-Rentaro AR-500Thinky Mixer (得自Thinky Corporation, Tokyo, Japan)并按照两步骤工艺运行AR-500来将所述组分混合在一起。在IOOOrpm的自转和IOOOrpm的公转下持续5分钟来执行第一步骤。在第一步骤之后立即执行第二步骤，并且在30rpm的自转和2000rpm的公转下持续15秒钟来执行第二步骤，从而形成树脂混合物。将树脂混合物浇注 到被特氟隆涂敷的镀Ni的由19. 5cm长和9. 2cm宽的铝板形成的铝模中。所述模具由逐渐缩小的圆柱形腔室的方阵列构成。腔室在所述腔室的顶部具有7. 8mm直径，在所述腔室的底部具有6. 5mm直径且深度为I. 8mm。两个腔室的中心之间的距离为约11. 7mm。将一片聚氨酯薄膜ST-1880用作背衬。将所述背衬切割成约12cmX 10cm,并放置在模具的含有树脂混合物的区域上。将28cm长X 17cm宽X 3. 5_厚的石英片放置在聚氨酯背衬的顶部，迫使树脂进入腔室并且在腔室之间形成约0. 5mm厚的树脂混合物的薄底面区域。使所述模具、树脂混合物、背衬和石英片在两个以约157. 5瓦/厘米(400瓦/英寸)工作的紫外线光灯(可得自 Fusion Systems Inc. (Gaithersburg, Maryland)的 ‘V’灯泡)下通过来UV固化树脂混合物。模具以约2. 4米/分钟(8英尺/分钟)的速度经过所述灯，辐射经过石英片和聚氨酯背衬到达树脂混合物。随后模具、部分固化的树脂混合物和聚氨酯背衬随后转移到通过设置温度为100°C的烘箱的空气流中放置两小时，以热固化所述树脂混合物。通过轻轻拉动聚氨酯背衬将固化物品从模具中去除，从而形成具有结构化抛光特征的物品，实例I。实例 2像实例I 一样地制备实例2，不同之处在于，树脂混合物的组成为0. 58克5350D、2. 15 克 Ml、I. 83 克 PHP-75D、I. 27 克 D100 和 0. 06 克 TPO-L0实例3像实例I 一样地制备实例3，不同之处在于，按照相反次序执行固化，先热固化，然后UV固化。实例 4像实例2 —样地制备实例4，不同之处在于，按照相反次序执行固化，先热固化，然后UV固化。比较例Cl像实例I 一样地制备比较例Cl，不同之处在于，树脂混合物的组合物中省去5350D。比较例C2像比较例Cl 一样地制备比较例C2，不同之处在于，树脂混合物的组合物为0.31克5350D、2. 15克Ml和3. 65克PHP-7 ，并且仅使用在100°C下进行两小时的热固化，省略了UV固化步骤。比较例C3像比较例C2 —样地制备比较例C3，不同之处在于，树脂混合物的组合物为0. 65克5350D、2. 15 克 Ml 和 3. 65 克 PHP-75D。实例5通过在500mL塑料烧杯中放置9. 49 克 5350D、35. 00 克Ml、29. 69 克PHP-7 、20. 63克 DlOO 和 I. 03 克 TPO-L 制备实例 5。将烧杯置于 Awatori-Rentaro AR-500Thinky Mixer中，并按照两个步骤的工艺运行AR-500来将所述组分混合在一起。在IOOOrpm的自转和IOOOrpm的公转下持续5分钟来执行第一步骤。在第一步骤之后立即执行第二步骤，并且在30rpm的自转和2000rpm的公转下持续15秒钟来执行第二步骤，从而形成树脂混合物。利用宽度为约21英寸(53cm)并且间隙为60密耳(I. 52mm)的刮涂机在26mm厚的背衬上制备大约28cm X28cm的树脂混合物涂层，所述背衬通过将热塑性聚氨酯(TPU)ESTANE 58887_NAT02(得自 Lubrizol Advanced Materials, Inc. (Cleveland, OH))在 182°C下在防粘纸衬垫上挤成薄膜而形成。
涂布后的树脂混合物和背衬置于12英寸X 12英寸(30. 5cmX30. 5cm) X0. 25英寸(6.35mm)厚的铝板上。将0. 375英寸(9. 6mm)直径X0. 125英寸(3. 2mm)厚的三十六块磁铁安装到铝板背后的凹槽中。36个凹槽按照方形阵列排列，凹槽的中心之间的距离为约5cm。凹槽的直径和深度分别为9. 8mm和4. 3mm。在树脂混合物涂层顶部上布置特氟纟仑涂布的金属丝网，其约41cmX30cm，且厚为约I. 6mm，其具有六边形阵列的圆孔，各圆孔的直径约6. 2mm,并且中心之间的距离为约8mm。丝网和铝板中的磁铁之间的磁吸力使得丝网被迫穿过树脂混合物涂层，从而在金属丝网和背衬之间留下涂层的薄底面区域。像实例I 一样地执行涂层的UV固化，不同之处在于不使用石英片。随后利用像在实例I中描述的一样的工序进行热固化。在从烘箱中取出之后，金属丝网从固化的树脂去除，形成附着到原始纸背衬的聚氨酯背衬上的带有纹理的垫表面。去除纸，从而暴露出聚氨酯背衬的另一侧。利用127iim厚的转移粘合剂(得自3M公司的3M Adhesive Transfer Tape 9672)，将带有纹理的垫表面的聚氨酯背衬手动层合到大约30cm X30cm X0. 0625英寸(I. 59mm)厚的一片氨基甲酸酯泡沫上(得自 American Flexible Products, Inc. (Chaska, Minnesota)的Rogers “P0R0N”urethane foam, part #4701-50-20062-04)。从层合物上冲切带有 18mm 直径中心孔的23cm直径的垫，从而形成本发明的具有结构化抛光特征的垫，实例5。比较例C4像实例C5 —样地制备比较例C4，不同之处在于，树脂混合物的组合物为10. 48克5350D、35. 00克Ml和59. 38克PHP-7 ，并且仅使用在100°C下进行两小时的热固化，省略了 UV固化步骤。利用测试方法2和3 ;测量实例1-5和比较例C1-C4的硬度、孔径平均值、孔径标准偏差、孔径范围、孔径不均匀度和孔隙度。结果示于下表I中。表I.硬度、孔径和孔隙度数据
权利要求
1.一种抛光垫，其包括 柔顺层，其具有相对的第一和第二侧；以及 多孔抛光层，其设置在所述柔顺层的第一侧上，所述多孔抛光层包括 交联网络，其包括热固化组分和辐射固化组分，其中所述辐射固化组分和所述热固化组分在所述交联网络中共价键合； 聚合物粒子，其分散在所述交联网络中；以及 闭孔，其分散在所述交联网络中。
2.根据权利要求I所述的抛光垫，其还包括置于所述柔顺层和所述多孔抛光层之间的支承层。
3.根据权利要求I或2所述的抛光垫，其中所述热固化组分包括聚氨酯或聚环氧化物的至少一种，并且其中所述辐射固化组分包括聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚乙烯醚、乙烯聚合物或聚环氧化物中的至少一种。
4.根据权利要求I或2所述的抛光垫，其中所述热固化组分和所述聚合物粒子各自独立地包括聚氨酯，并且其中所述辐射固化组分包括聚丙烯酸酯或聚甲基丙烯酸酯中的至少一种。
5.根据权利要求I至4的任一项所述的抛光垫，其中所述聚合物粒子共价键合到所述交联网络中的所述热固化组分或所述辐射固化组分中的至少一种。
6.根据权利要求4所述的抛光垫，其中所述聚丙烯酸酯或聚甲基丙烯酸酯通过氨基甲酸酯或脲连接基团共价键合到所述热固化组分。
7.—种制造抛光垫的方法，所述方法包括 提供包括可热固化树脂组合物、可辐射固化树脂组合物以及聚合物粒子的组合物； 在所述组合物中形成孔； 将所述组合物定位在支承层上；以及 通过将组合物暴露到辐射以至少部分固化所述可辐射固化树脂组合物，并将所述组合物加热以至少部分固化所述可热固化树脂组合物，从而在支承层上形成多孔抛光层。
8.根据权利要求7所述的方法，该方法还包括将柔顺层粘附地结合到与所述多孔抛光层相对的所述支承层的表面上。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其中所述可热固化树脂组合物包括具有至少两个异氰酸酯基团或至少两个环氧基团的第一树脂以及具有羟基、氨基、羧基或巯基基团中的至少两个的第二树脂，并且其中所述可辐射固化组合物包括丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙烯基或环氧基团中的至少两个。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述第一树脂具有至少两个异氰酸酯基团，其中所述第二树脂具有至少两个羟基基团或至少两个氨基基团，其中所述可辐射固化组合物包括至少两个丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基团，并且其中所述可辐射固化组合物还包括至少一个异氰酸酯基团或羟基基团。
11.根据权利要求7至10的任一项所述的方法，其中所述组合物还包括表面活性剂。
12.根据权利要求7至11的任一项所述的方法，其中所述孔是闭孔。
13.根据前述任一权利要求所述的抛光垫或方法，其中所述多孔抛光层通过测试方法2测量的硬度为至少40肖氏D硬度。
14.根据前述任一权利要求所述的抛光垫或方法，其中所述聚合物粒子的平均粒度在从5微米至500微米的范围内。
15.根据前述任一权利要求所述的抛光垫或方法，其中所述聚合物粒子是基本球形的。
16.根据前述任一权利要求所述的抛光垫或方法，其中所述聚合物粒子是纤维。
17.根据前述任一权利要求所述的抛光垫或方法，其中所述聚合物粒子以基于所述多孔抛光层的总重量的最多20重量％存在。
18.根据前述任一权利要求所述的抛光垫或方法，其中所述孔的孔径不均匀度最大为75%。
19.根据前述任一权利要求所述的抛光垫或方法，其中所述孔的平均孔径在从5微米至100微米的范围内。
20.根据前述任一权利要求所述的抛光垫或方法，其中所述抛光层包括从所述支承层或所述柔顺层突出的分离的抛光元件。
21.根据前述任一权利要求所述的抛光垫或方法，其中所述支承层或柔顺层中的至少一层包括有机硅、天然橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、氯丁橡胶、聚烯烃或聚氨酯的至少一种。
22.根据前述任一权利要求所述的抛光垫或方法，其中所述抛光垫的至少一部分是透明的。
23.—种抛光方法,其包括 将基底的表面与根据权利要求I至6的任一项或作为权利要求I至6的任一项的从属权利要求的权利要求13至22的任一项所述的抛光垫的所述多孔抛光层接触；以及关于所述基底相对地移动所述抛光垫以磨蚀所述基底的表面。
全文摘要
本发明涉及具有多孔抛光层的抛光垫，制造这种抛光垫的方法，以及在抛光工艺中使用这种抛光垫的方法。所述抛光垫包括柔顺层和多孔抛光层，所述柔顺层具有第一和第二相对侧，所述多孔抛光层设置在所述柔顺层的第一侧上。所述多孔抛光层包括交联网络，其包括热固化组分和辐射固化组分，其中所述辐射固化组分和所述热固化组分在所述交联网络中共价键合。所述多孔抛光层还包括分散在所述交联网络中的聚合物粒子，其中所述聚合物粒子包括热塑性聚合物或热固性聚合物中的至少一种。所述多孔抛光层通常还包括分散在所述交联网络中的闭孔。
文档编号B24D3/28GK102762340SQ201080063912
公开日2012年10月31日 申请日期2010年12月20日 优先权日2009年12月22日
发明者威廉·D·约瑟夫, 李乃朝 申请人:3M创新有限公司