[发明专利]具有受控孔隙率的打印化学机械抛光垫

权利要求书

1.一种制造抛光垫的方法，包括下述步骤：

确定待引入所述抛光垫的抛光层的聚合物基质内的空隙的期望分布；

生成电子控制信号，所述电子控制信号配置为由三维打印机所读取；所述控制信号指定待沉积聚合物基质前驱物的多个第一位置，以及指定多个第二位置，所述多个第二位置对应无材料待沉积的所述空隙的所述期望分布；

使用所述三维打印机连续沉积与所述多个第一位置相对应的多层的所述聚合物基质，所述多层的所述聚合物基质的每一层是通过从第一喷嘴射出所述聚合物基质前驱物而沉积；

沉积流体至所述空隙中，所述流体与抛光工艺相容，并且所述流体不与所述聚合物基质前驱物互溶；

在所述空隙和所述流体的上方沉积所述聚合物基质前驱物，使得由于所述流体的存在而防止所述空隙上方的所述聚合物基质前驱物坍塌进入所述空隙中；以及

固化(solidify)所述聚合物基质前驱物，以形成具有所述空隙的所述期望分布的固化聚合物基质，所述空隙内具有所述流体。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述流体包括水。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述流体通过第二喷嘴沉积。

4.根据权利要求3所述的方法，包括以下步骤：横越用于所述抛光垫的支撑件平移所述第一喷嘴。

5.根据权利要求3所述的方法，其中固化所述聚合物基质前驱物的步骤包括下述步骤：在所述聚合物基质前驱物已从所述三维打印机分配之后及在所述聚合物基质前驱物于所述层中的邻接位置沉积之前，原位硬化(curing)所述聚合物基质前驱物。

6.根据权利要求3所述的方法，其中所述聚合物基质前驱物的整层被沉积，并且固化所述聚合物基质前驱物包括同时硬化所述聚合物基质前驱物的所述整层。

7.根据权利要求5所述的方法，其中固化所述聚合物基质前驱物包括紫外线(UV)或红外线(IR)硬化。

8.根据权利要求1所述的方法，包括下述步骤：在所述抛光层的所选区域上打印，以在所述抛光层的顶表面中形成槽，其中所述槽包括无聚合物基质前驱物沉积的区域。

9.根据权利要求1所述的方法，其中固化的所述聚合物基质包括聚氨酯(polyurethane)。

10.一种用于制造抛光垫的系统，包括：

三维打印机，具有第一喷嘴和第二喷嘴，所述第一喷嘴用于射出聚合物基质前驱物，所述第二喷嘴用于分配流体；以及

计算机，配置为：

确定待引入所述抛光垫的抛光层的聚合物基质内的空隙的期望分布；

发送电子控制信号至所述三维打印机，所述控制信号指定待沉积所述聚合物基质前驱物的多个第一位置，以及指定多个第二位置，所述多个第二位置对应无材料待沉积的所述空隙的所述期望分布；以及

使所述三维打印机连续沉积与所述多个第一位置相对应的多层的所述聚合物基质，所述多层的所述聚合物基质的每一层是通过从第一喷嘴射出所述聚合物基质前驱物而沉积，使所述三维打印机沉积流体至所述空隙中，所述流体与抛光工艺相容，并且所述流体不与所述聚合物基质前驱物互溶，并使所述三维打印机在所述空隙和所述流体的上方沉积所述聚合物基质前驱物，使得由于所述流体的存在而防止所述空隙上方的所述聚合物基质前驱物坍塌进入所述空隙中，从而使得所述聚合物基质前驱物的固化会形成具有所述空隙的所述期望分布的固化聚合物基质，所述空隙内具有所述流体。

11.根据权利要求10所述的系统，其中所述第一喷嘴经构造以横越用于所述抛光垫的支撑件进行平移。

12.根据权利要求11所述的系统，其中所述三维打印机经构造以通过在所述聚合物基质前驱物已从所述三维打印机分配之后及在所述聚合物基质前驱物于所述层中的邻接位置沉积之前原位硬化所述聚合物基质前驱物，来固化所述聚合物基质前驱物。