[发明专利]柔软可修整的化学机械抛光垫

权利要求书

1.一种用于抛光基材的化学机械抛光垫，所述基材选自磁性基材、光学基材和半导体基材的至少一种；所述化学机械抛光垫包含抛光层，其中，抛光层包含原材料组分的反应产物，原材料组分包括：

多官能异氰酸酯，以及

固化剂组合物，包含：

至少5wt％胺引发的多元醇固化剂，其中，胺引发的多元醇固化剂每分子至少含有一个氮原子；其中，胺引发的多元醇固化剂平均每分子具有至少三个羟基；

25-95wt％高分子量的多元醇固化剂，其中，高分子量的多元醇固化剂的数均分子量M_N为2,500-100,000；以及，其中，高分子量的多元醇固化剂平均每分子具有3-10个羟基；以及，

0-70wt％双官能固化剂；

其中，所述抛光层的密度大于0.6g/cm³，邵氏D硬度为5-40，断裂伸长率为100-450％，以及，切削速率为25-150μm/hr；以及，其中，抛光层具有适于抛光基材的抛光表面。

2.权利要求1的化学机械抛光垫，其中，所述固化剂组合物中的活性氢基团与所述多官能异氰酸酯中的未反应异氰酸酯基团的化学计量比为0.85-1.15。

3.权利要求2的化学机械抛光垫，其中，所述多官能异氰酸酯选自脂肪族多官能异氰酸酯、芳香族多官能异氰酸酯及其混合物。

4.权利要求3的化学机械抛光垫，其中，所述双官能固化剂选自二醇固化剂和二胺固化剂。

5.权利要求3的化学机械抛光垫，其中，所述多官能异氰酸酯为具有2-12wt％的未反应NCO基团的异氰酸酯封端的氨基甲酸酯预聚物。

6.权利要求5的化学机械抛光垫，其中，所述固化剂组合物包含：

5-20wt％胺引发的多元醇固化剂，其中，胺引发的多元醇固化剂每分子含有两个氮原子；其中，胺引发的多元醇固化剂平均每分子具有4个羟基；以及，其中，胺引发的多元醇固化剂的数均分子量M_N为200-400；

50-75wt％高分子量的多元醇固化剂，其中，高分子量的多元醇固化剂的数均分子量M_N为10,000-12,000；以及，其中，高分子量的多元醇固化剂平均每分子具有6个羟基；

10-30wt％双官能固化剂，其中，双官能固化剂为二胺固化剂，选自4，4’-亚甲基-双-(2-氯苯胺）(MBOCA)、4，4’-亚甲基-双-(3-氯-2，6-二乙基苯胺)(MCDEA)及其异构体；

其中，所述固化剂组合物中的活性氢基团与所述多官能异氰酸酯中的未反应异氰酸酯基团的化学计量比为0.95-1.05；

其中，抛光层的密度为0.75-1.0g／cm³，邵氏D硬度为5-20，断裂伸长率为150-300％，以及，切削速率为30-60μm／hr。

7.权利要求6的化学机械抛光垫，其中，所述异氰酸酯封端的氨基甲酸酯预聚物具有5-7wt％的未反应NCO基团；以及，其中，所述异氰酸酯封端的氨基甲酸酯预聚物的数均分子量M_N为400-2,500。

8.权利要求7的化学机械抛光垫，其中，所述抛光表面中形成螺旋形沟槽图案。

9.一种权利要求1所述化学机械抛光垫的制备方法，包括：

提供多官能异氰酸酯；

提供固化剂组合物，包括：

(i)提供至少5wt％胺引发的多元醇固化剂，其中，胺引发的多元醇固化剂每分子至少含有一个氮原子；其中，胺引发的多元醇固化剂平均每分子具有至少三个羟基；

(ii)提供25-95wt％高分子量的多元醇固化剂，其中，高分子量的多元醇固化剂的数均分子量M_N为2,500-100,000；以及，其中，高分子量的多元醇固化剂平均每分子具有3-10个羟基；以及

(iii)提供0-70wt％双官能固化剂；

混合所述多官能异氰酸酯和所述固化剂组合物，形成混合物；

以及

使所述混合物反应，形成抛光层。

10.一种抛光基材的方法，包括：

提供一种基材，所述基材选自磁性基材、光学基材和半导体基材的至少一种；

提供权利要求1所述的化学机械抛光垫；

在抛光层的抛光表面和基材之间形成动态接触，从而抛光基材的表面；以及

用磨料修整器修整抛光表面。