物或其它起始物质中扩散出时，压力释放与发泡之间的过渡时间同样重要。控制该时间以使其保持小于约一个小时，例如小于约30分钟，诸如小于约10分钟。
[0034]在加热步骤中，使聚合物或其它起始物质暴露于升高的温度允许气泡生长及成核。这样的升高的温度可为例如约100°C至约175°C，例如约100°C至约150°C、约100°C至约125°C、约125°C至约175°C、约125°C至约150°C、约150°C至约175°C等。可以任何适合的方式进行加热，诸如借助于烘箱、热油浴等。加热时间足以诱发成核及气泡生长，但不能太长以至于导致对于聚合物或其它起始物质(例如TPU)的起泡、熔融或其它缺陷(例如约2分钟或更短、约90秒或更短、约I分钟或更短、约30秒或更短等)。
[0035]在一些实施方式中，树脂为热塑性氨基甲酸酯(TPU)且惰性气体为二氧化碳。
[0036]在一些实施方式中，方法包括将惰性气体(例如二氧化碳)引入诸如树脂的起始物质(例如呈挤出聚合物片(例如TPU)形式)中，通过使适合的容器中的聚合物片经受约0°C至约40°C的中等温度及约100kPa至约3500kPa的压力持续约72小时或更短，以使惰性气体溶解在聚合物中。然后，将聚合物片所暴露的压力降至约10kPa至约OkPa范围内持续约5分钟或更短。然后，将(例如过饱和的)聚合物/惰性气体系统所暴露的温度升高至约100°C至约175°C范围，例如在烘箱、热油浴等中，保持有限的时间(例如典型地两分钟或更短)以引起所需结构的气泡生长及成核，在具有如本文所述的所需双重形态的最终产物中产生空隙。
[0037]本发明进一步提供一种抛光工件(例如基板)的方法，该方法包括(i)使工件与本发明抛光垫接触;及(i i)使抛光垫相对于工件移动以研磨工件且由此抛光工件。典型地，使用化学机械抛光组合物配合本发明抛光垫抛光工件，以使得本发明的抛光工件(例如基板)的方法进一步包括:将化学机械抛光组合物提供于抛光垫与工件之间；使工件与抛光垫接触，其间具有抛光组合物；以及使抛光垫相对于工件移动，其间具有抛光组合物，从而研磨工件且由此抛光工件。
[0038]本发明的抛光垫尤其适于配合化学机械抛光(CMP)装置使用。典型地，所述装置包括在使用时处于运动中且具有由轨道、线性或圆周运动产生的速度的压板、与该压板接触且在运动时随压板移动的本发明抛光垫、以及固持待抛光的基板的载体，该抛光通过接触并相对于意欲接触待抛光的基板的抛光垫的表面移动而进行。基板的抛光通过如下发生:将基板与抛光垫接触置放，然后，使抛光垫相对于基板移动(典型地，其间具有抛光组合物)，以便磨除基板的至少一部分以抛光基板。CMP装置可为任何适合的CMP装置，其中许多是本领域中已知的。本发明的抛光垫还可与线性抛光工具一起使用。
[0039]在另一方面中，本发明提供一种化学机械抛光装置，其包含(a)旋转的压板；(b)根据本文所述的实施方式且置于压板上的抛光垫;及(C)固持待通过接触旋转抛光垫而抛光的工件的载体。在一些实施方式中，该装置进一步包含(d)用于输送化学机械抛光组合物至抛光垫与工件之间的构件。举例而言，在一些实施方式中，用于输送化学机械抛光组合物的构件可包括例如栗及流量计量系统。
[0040]本文所述的抛光垫适用于抛光任何适合的基板，例如存储器存储器件、半导体基板及玻璃基板。用抛光垫抛光的适合基板包括存储器磁盘、硬磁盘、磁头、MEMS器件、半导体晶片、场发射显示器及其它微电子基板，尤其是包含绝缘层(例如二氧化硅、氮化硅或低介电材料)和/或含金属的层(例如铜、钽、妈、招、镍、钛、铀、舒、铭、铱或其它贵金属)的基板。
[0041]参看附图，图1-图3经由使用适用于化学机械抛光的抛光垫的横截面的54倍放大倍率下的相同扫描电子显微照片(SEM)，说明本发明的各种实施方式。如图1中所见，抛光垫100具有基本上无孔的核心110及两个相对的表面112及114。在一些实施方式中，相对的表面基本上为平行的。在一些实施方式中，基本上平行的相对的表面为其中两个表面具有水平轴且在对应点处的所述轴之间的最大偏差为例如约30度或更小，诸如约25度或更小、20度或更小、15度或更小、10度或更小、5度或更小、I度或更小、或无偏差。
[0042]如图1中所示，不同于常规的抛光垫，核心110基本上为无孔的，且抛光垫100由单片的整体材料形成而无需例如经中间层或粘着剂粘着的多个单独的复合层。第一多孔表面区122邻近第一表面112，且第二多孔表面区124邻近第二表面114。各多孔表面区122及124分别包含过渡区126及128，其中孔隙接触核心110。过渡区126及128中的孔隙的平均孔隙直径大于过渡区外侧的多孔表面区122及124中的孔隙的平均孔隙直径。在一些实施方式中，与垫的最外层表面112或114相比越接近核心110，孔隙逐渐变大。然而，应了解，在可选择的实施方式中，任何多孔表面区可经定向(取向)以使得过渡区中的孔隙的平均孔隙直径小于过渡区外侧的表面区中的孔隙的平均孔隙直径。在一些实施方式中，与垫的最外层表面112或114相比越接近核心110，孔隙逐渐变小。
[0043]核心区110可具有任何适合的厚度，该厚度一般定义在基本上垂直于所述两个相对的表面的方向上。期望地，核心区110的厚度足以在接触正在抛光的基板的多孔表面区域下方赋予足够的刚度及强度。在一些实施方式中，核心区110具有约0.5mm( ? 20密耳)至约3mm( ? 120密耳)的厚度。
[0044]各多孔表面区在基本上垂直于所述两个相对的表面的方向上可具有任何适合的厚度。期望地，多孔表面区具有约0.05mm(例如》50微米孔隙的一个单层)至约1.5mm( ? 60密耳)的厚度。
[0045]多孔区域相对于无孔区域的厚度比可为任何适合的值，只要对于抛光垫而言实现了平坦化效率及低缺陷度的所需结果。举例而言，在一些实施方式中，多孔区域相对于无孔区域的厚度比为约0.2:1至约2:1、约0.2:1至约1.75:1、约0.2:1至约1.5:1、约0.2:1至约1.25:1、约0.2:1至约1.15:1、约0.2:1至约1: 1、约0.2:1至约0.75:1、约0.2:1至约0.5:1、约
0.5:1至约2:1、约0.5:1至约1.75:1、约0.5:1至约1.5:1、约0.5:1至约1.25:1、约0.5:1至约1.15:1、约0.5:1至约1: 1、约0.5:1至约0.75:1、约0.75:1至约2:1、约0.75:1至约1.75:1、约
0.75:1至约1.5: 1、约0.75:1至约1.25: 1、约0.75:1至约1.15: 1、约0.75:1至约1: 1、约1:1至约2: 1、约1:1至约1.75: 1、约1:1至约1.5: 1、约1:1至约1.25: 1、约1:1至约1.15: 1、约1.15:1至约2: 1、约 1.15:1至约 1.75: 1、约 1.15:1至约 1.5:1等。
[0046]如本领域技术人员应了解的，抛光垫的总尺寸可经配置以适用于最终用途应用，例如以与所需压板一致等。举例而言，在一些实施方式中，抛光垫的厚度可为至少约0.75_(* 30密耳)，诸如至少约I.25mm( ? 50密耳)。在如图3中所描绘的经削片(削磨，skiving)而一次性(in one batch)形成两个抛光垫的实施方式中，一些实施方式中的各抛光垫的厚度可略微较小(例如这些厚度的一半)，或可在较大容器中制得批料以允许制造以上提及厚度的两个抛光垫。
[0047]图2为与图1相同的SEM，但描绘任选地移除垫100任一侧上的一层或两层表皮层210及220。表皮层210及220为无孔的且形成作为聚合物片上邻近与核心区相对的表面区的外层。表皮层210及220可以任何适合的方式移除以使适用于与诸如基板(例如晶片)的工件接触的表面区暴露出来。举例而言，表皮层可通过磨光、削片及/或研磨(例如使用旋转叶片)等移除。表皮层210及220的这样的移除可进一步增强垫100在其中进行与待抛光的基板接触的表面处的压缩性。
[0048]图3为与图1相同的SEM但描绘两个单独的垫100A及100B的形成。两个垫100A及100B可由图1-2中所描绘的相同方法形成，其中附加步骤为基本上水平地切断核心以使得各垫100A及100B分别具有其自身的核心IlOA及110B。各垫100A及100B仅具有一个多孔表面区(而图1及图2中所述的实施方式中的每一个均具有两个相对的多孔表面区)。核心可以任何适合的方式切断，其中削片为尤其适合的方法。如图3中所绘的两个垫100A及100B的形成适用于增强生产效率。
[0049]在另一可选择的实施方式中，如图4中所示，单个多孔表面区可通过使用任选地扩散阻挡物而形成。若包括扩散阻挡物的话，则所述任选地扩散阻挡物可为在单片起始物质(即，初始聚合物(例如TPU))上焊接、层压或共挤出的第二层。该扩散阻挡物层与初始单片聚合物(诸如TPU)相比，对于惰性气体(例如二氧化碳)具有低得多的溶解度及渗透率。诸如二氧化碳的惰性气体仅被作为抛光垫结构的核心的初始单片聚合物吸收，而抛光垫的第二层为无孔的且用作该实施方式中的扩散阻挡物。可通过初始聚合物层