[发明专利]化学机械抛光垫及化学机械抛光方法

权利要求书

1.一种化学机械抛光垫，其特征在于：所述的抛光垫至少包括一层纳米纤维层1，或纳米纤维层1底部还有衬底层2，或衬底层2底部还通过压敏胶或粘结剂3粘结上子垫4。

所述纳米纤维层1为非织布结构，纤维层厚度为0.1μm-3cm，纳米纤维平均直径为1nm-1μm，长度＞1cm，纳米纤维轴向平行于抛光垫工作表面。

2.根据权利要求1所述一种化学机械抛光垫，其特征在于：所述纳米纤维层为聚合物材料，选自聚烯烃、聚酰胺、聚酯、聚氨酯、聚砜和聚醚中的一种或几种的混合物或共聚物。

3.根据权利要求1所述一种化学机械抛光垫，其特征在于：所述衬底层为与纳米纤维层结合性较好的聚合物材料，选自聚烯烃、聚酰胺、聚酯、聚氨酯、聚砜、聚醚、酚醛树脂、尿醛树脂、三聚氰胺树脂、环氧树脂、不饱和聚酯、丙烯基树脂和有机硅树脂中的一种或几种的混合物或共聚物。

4.根据权利要求1所述一种化学机械抛光垫，其特征在于：所述子垫为多孔泡沫、无孔聚合物板、无纺布、人造革或毛毡。

5.根据权利要求1所述一种化学机械抛光垫，其特征在于：所述抛光垫工作表面为光滑平面或有宏观的沟槽或孔洞，所述的沟槽或孔洞由去除材料、滚压或压印的方法获得。

6.一种化学机械抛光方法，其特征在于，包含以下步骤：

(1)提供一种化学机械抛光垫，其中所述的抛光垫至少包括一层纳米纤维层1，或纳米纤维层1底部还有衬底层2，或衬底层2底部还通过压敏胶或粘结剂3粘结上子垫4；其中所述的纳米纤维层1为非织布结构，纤维层厚度为0.1μm-3cm，纳米纤维平均直径为1nm-1μm，长度＞1cm，纳米纤维轴向平行于抛光垫工作表面；

(2)将抛光液施加到抛光垫工作表面或被抛光材料表面；

(3)使抛光垫工作表面与被抛光材料表面接触；

(4)使抛光垫相对于被抛光材料运动，从被抛光材料表面去除一部分材料。

7.根据权利要求6所述一种化学机械抛光方法，其特征在于，所述抛光液为有磨料或无磨料的抛光液，优选为有磨料，在抛光液中除包括SiO₂、Al₂O₃、CeO₂、MnO₂、MoO₃、Fe₂O₃中的一种或几种磨料外，还包括H₂O₂、Fe(NO₃)₃、K₂S₂O₈、KNO₃、KIO₃、KClO₃、K₂CO₃、K₃Fe(CN)₆、HNO₃、有机酸、有机碱、氨基酸、含氮杂环类有机物、纤维素、季铵盐、羧酸盐、硫酸盐、磺酸盐、乙二胺、HCl、H₂SO₄、NaOH和去离子水中的一种或几种。

8.根据权利要求6所述一种化学机械抛光方法，其特征在于，所述被抛光材料为Al、Cu、Ti、Ta、Ru、SiO₂、Si₃N₄、低k电介质、多晶硅、陶瓷、磁盘、磁头以及微机电系统器件中的一种或几种的复合结构。

9.根据权利要求6所述一种化学机械抛光方法，其特征在于，所述抛光垫与被抛光材料表面接触时施加的压力优选为0.1psi-2psi。

10.根据权利要求6所述一种化学机械抛光方法，其特征在于，所述化学机械抛光方法还包括在抛光过程中或抛光后对抛光垫表面进行冲洗、刷洗或超声清洗的步骤，使其表面保持稳定的抛光能力。