[发明专利]一种抛光垫及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种抛光垫及其制备方法，具体涉及一种添加纤维实心聚氨酯的抛光垫及其制备方法，属于半导体芯片精密抛光，LED衬底抛光，蓝宝石抛光领域。

背景技术

半导体产业是现代电子工业的核心，而半导体产业的基础是硅材料工业。虽然有各种各样新型的半导体材料不断出现，但90%以上的半导体器件和电路，尤其是超大规模集成电路（ULSI）都是制作在高纯优质的硅单晶抛光片和外延片上的。目前，超大规模集成电路制造技术已经发展到了0.25nm和300mm时代。随着特征线宽的进一步微小化，对硅片表面的平坦化程度提出了更高的要求，CMP被公认为是ULSI阶段最好的材料全局平坦化方法，该方法既可以获得较完美的表面，又可以得到较高的抛光速率，已经基本取代了传统的热流法、旋转式玻璃法、回蚀法、电子环绕共振法等技术。

化学机械抛光垫在整个抛光过程中起着重要的作用，它除了可以使抛光液有效地均匀分布外，还要能够提供新补充进来的抛光液，并能顺利地将反应后的抛光液及产物排出。硬度是表征抛光垫性能的一个重要参数，使用硬的抛光垫可获得较好的整体与局部平整度，而软的抛光垫可获得较好的表面质量与活性。抛光垫的多孔性和表面粗糙度是影响抛光液传输效率的重要参数，随着使用时间的增长，抛光垫表面会变得光滑，孔隙将会被堵塞而减少，抛光速度将下降，此时必须对其进行修正，使其尽量恢复原样。同时，化学机械抛光中压力及其他机械力的作用，在抛光一定的时候后，抛光垫产生机械扭曲而发生变形，对于该问题造成的抛光效果的影响及抛光垫使用寿命的缩短，罗门哈斯公司在2000年代初所发明的化学机械抛光垫中通过添加其它化学物质来缓解抛光扭曲变形造成的负面影响，由于该化学物质富有弹性，耐压性在30Mpa以上，具有良好的机械强度，对于机械扭曲具有高度的复原性。然而该物质比重极轻，一旦打开包装，在添加过程中极易四散飞扬，操作时，需要佩戴防护眼镜，防护手头，防护面具等保护工具，且不易搅拌操作。另外，该物质生产厂商单一且必须依赖国外进口。为了解决该问题，便于大量生产，提高抛光垫的使用寿命和机械性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可大量生产，提高使用寿命和机械性能的抛光垫及其制备方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种抛光垫，包括两个以上的沟槽、聚氨酯基材、聚氨酯纤维衬底、聚氨酯乙烯胶PSA-A层及聚氨酯乙烯胶PSA-B层，所述聚氨酯基材的一个表面上均匀排列有所述沟槽，另一表面通过所述聚氨酯乙烯胶PSA-A层与所述聚氨酯纤维衬底的一表面相胶合，所述聚氨酯纤维衬底的另一表面与所述聚氨酯乙烯胶PSA-B层相连接。

本发明的有益效果是：沟槽起运输新抛光液、排出旧抛光液以及研磨后产生的碎屑的作用；聚氨酯基材，起抛光作用；聚氨酯纤维衬底，主要起缓冲和散热作用；聚氨酯乙烯胶PSA-A层，起上层基材和衬底胶合作用；聚氨酯乙烯胶PSA-B层，起抛光垫和抛光平台的粘接作用。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述聚氨酯基材、聚氨酯纤维衬底、聚氨酯乙烯胶PSA-A层及聚氨酯乙烯胶PSA-B层的形状均为圆形，所述聚氨酯基材的半径小于所述聚氨酯纤维衬底的半径，其中心区域形成一无沟槽区，所述无沟槽区的形状为圆形，且与所述聚氨酯纤维衬底具有相同的圆心。

进一步，所述聚氨酯纤维衬底的直径为350mm～1100mm。

进一步，所述无沟槽区上设有编码标识区，所述无沟槽区的直径为10mm～60mm，所述编码标识区与所述无沟槽区具有相同的圆心，且其直径为2mm～20mm。

进一步，所述沟槽的深度为0.5mm～1.5mm，宽度为0.2mm～1.0mm。

进一步，所述聚氨酯基材的厚度为1.1mm～3.0mm；所述聚氨酯纤维衬底的厚度为0.8mm～2.2mm；所述聚氨酯乙烯胶PSA-A层的厚度为0.8mm～2.0mm；所述聚氨酯乙烯胶PSA-B层的厚度为0.8mm～2.0mm。

本发明解决上述技术问题的另一技术方案如下：一种抛光垫的制备方法，包括以下步骤：

1）将预聚体反应物加热至75℃，将MOCA加热至115℃，然后在75℃～115℃的温度下进行凝胶，凝胶时间约为5到15分钟，其中，所述预聚体反应物与所述MOCA的重量比为3.58：1；

2）将重量百分比为1%～8%的超短涤纶纤维或超短芳纶纤维添加到所述预聚体反应物中，在1500rpm～3500rpm的转速下用搅拌箱将预聚体反应物与MOCA进行充分搅拌混合，得到混合物A；