一種拋光層及其制備方法以及低損傷化學(xué)機(jī)械拋光墊的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種拋光層及其制備方法以及低損傷化學(xué)機(jī)械拋光墊，解決了現(xiàn)有拋光層硬度高、損傷率高的問(wèn)題，本發(fā)明方法以由異氰酸酯封端的預(yù)聚物、固化劑以及功能填料為原料混合固化而成，其中，所述異氰酸酯封端的預(yù)聚物由多官能異氰酸酯和分子量為650?2000的多元醇反應(yīng)制備。本發(fā)明拋光層由上述方法制得，本發(fā)明拋光墊含有上述拋光層。本發(fā)明具有工藝簡(jiǎn)單、具有優(yōu)良的平坦化能力、低損傷率和低缺陷含量的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】
-種拋光層及其制備方法從及低損傷化學(xué)機(jī)械拋光墊
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種化學(xué)機(jī)械拋光技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種拋光層及其制備方法W 及低損傷化學(xué)機(jī)械拋光墊。
【背景技術(shù)】
[0002] 化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)是用于對(duì)基底材料如半導(dǎo)體基材、光學(xué)基材和磁性基材進(jìn)行 平坦化的常見技術(shù)。除了平坦化W外，要求拋光墊不會(huì)引入過(guò)多的缺陷，例如劃痕或其它不 均勻結(jié)構(gòu)。另外，電子工業(yè)的持續(xù)發(fā)展對(duì)拋光墊的平面化和缺陷度能力提出了更高的要求。
[0003] 在CMP過(guò)程中，拋光墊與拋光液結(jié)合起來(lái)，W化學(xué)腐蝕和機(jī)械摩擦的方式除去過(guò)量 的材料，進(jìn)行平坦化W接受隨后的層。運(yùn)些層W-定的方式堆疊起來(lái)形成集成電路。由于人 們需要具有更高運(yùn)行速度、更低漏電電流和更低能耗的器件，所W運(yùn)些半導(dǎo)體器件的制造 變得越來(lái)越復(fù)雜，運(yùn)意味著器件的構(gòu)建需要有更加精細(xì)的特征構(gòu)造和更多數(shù)量的金屬化平 面。運(yùn)些越來(lái)約苛刻的器件設(shè)計(jì)要求使得線路間隔越來(lái)越小，導(dǎo)致圖案密度增大。器件越來(lái) 越小的規(guī)模和越來(lái)越高的復(fù)雜性導(dǎo)致人們對(duì)拋光墊和拋光液之類的CMP消耗品的要求越來(lái) 越高。另外，隨著集成電路特征尺寸的減小，CMP引發(fā)的缺陷，例如劃痕成為越來(lái)越大的問(wèn) 題。另外，集成電路越來(lái)越小的膜厚度需要缺陷度獲得改進(jìn)，同時(shí)還要為晶片基板提供可接 受的形貌;運(yùn)些形貌上的需求對(duì)平坦度、線路凹陷和陣列蝕刻拋光的要求越來(lái)越苛刻。
[0004] 歷史上，誘注的聚氨醋拋光墊為用于制造集成電路的大多數(shù)拋光操作提供了機(jī)械 整體性和耐化學(xué)腐蝕性。例如，聚氨醋拋光墊具有足夠的硬度，用于防止在拋光過(guò)程中發(fā)生 磨損問(wèn)題的耐磨性，W及抗酸堿拋光液侵蝕的穩(wěn)定性。但另一方面，當(dāng)拋光墊具有高硬度 時(shí)，則存在易于劃傷的問(wèn)題。人們一直需要一款具有優(yōu)良的平坦化能力W及改進(jìn)的缺陷度 性能的拋光墊。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明是為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種工藝簡(jiǎn)單、具有優(yōu)良的平坦化能力、低 損傷率和低缺陷含量的拋光層。
[0006] 本發(fā)明還提供一種上述拋光層的制備方法。
[0007] 本發(fā)明還提供一種含有上述拋光層的低損傷化學(xué)機(jī)械拋光墊。
[000引本發(fā)明拋光層的制備方法W由異氯酸醋封端的預(yù)聚物、固化劑W及功能填料為原 料混合固化而成，其中，所述異氯酸醋封端的預(yù)聚物由多官能異氯酸醋和分子量為650- 2000的多元醇反應(yīng)制備。
[0009] 控制反應(yīng)后得到的異氯酸醋封端的預(yù)聚物中NCO含量在質(zhì)量百分?jǐn)?shù)3.3-8.6wt%。
[0010] 所述固化劑為官能度為2的固化多胺和/或固化多元醇，優(yōu)選為含有環(huán)結(jié)構(gòu)的固化 族多胺和固化多元醇，進(jìn)一步優(yōu)選為4,4'-二氨基-3,3'-二氯二苯甲燒(MOCA)、二乙基甲苯 二胺(DETDA)、對(duì)苯二酪二徑乙基酸化犯E)、l ,4-下二醇(BDO)中的至少一種。
[0011] 所述固化劑中的活性基團(tuán)與異氯酸醋封端預(yù)聚體中的活性基團(tuán)的計(jì)量比1:1。
[0012] W異氯酸醋封端的預(yù)聚物、固化劑從及功能填料總量lOOwt%計(jì)，功能填料的添加 比占 。
[0013] 本發(fā)明拋光層由上述制備方法制得，其邵氏硬度為15D-30D。
[0014] 本發(fā)明拋光墊至少包含拋光層和底墊兩部分，優(yōu)選僅由拋光層和底墊組成。
[0015] 現(xiàn)有技術(shù)中的通常認(rèn)識(shí)是將拋光層的硬度調(diào)得很高，邵氏硬度一般在40DW上，運(yùn) 樣的高硬度帶來(lái)的問(wèn)題在【背景技術(shù)】中已有解釋，基于上述問(wèn)題，發(fā)明人發(fā)揮了創(chuàng)造性思維， 一改拋光層高硬度的慣常作法，制備一種低硬度的拋光層，通過(guò)對(duì)原料進(jìn)行改進(jìn)，使得運(yùn)種 低硬度的拋光層具有了一種"彈性"效果，既能起到拋光層的功能，又具有保持拋光壓力平 衡的作用，從而達(dá)到降低損傷率和缺陷含量的目的。
[0016] 本發(fā)明的發(fā)明點(diǎn)之一是獲得一種異氯酸醋封端的預(yù)聚物，其由多官能異氯酸醋和 分子量為650-2000的多元醇反應(yīng)而成，其中，嚴(yán)格限定了多元醇的分子量為650-2000,分子 量高于2000會(huì)到導(dǎo)致材料過(guò)軟，體系彈性過(guò)大，拋光速率低下，低于650會(huì)導(dǎo)致材料過(guò)硬，并 且成型操作困難，進(jìn)一步優(yōu)選多元醇的分子量為1000;所述分子量為650-2000的多元醇可 W為聚酸型多元醇和/或聚醋型多元醇，聚酸型多元醇可W列舉出聚四亞甲基酸二醇 ((PTMEG)和聚亞丙基酸二醇（（PPG);聚醋多元醇可W列舉出如聚己二酸乙二醇醋二醇；聚 己二酸下二醋二醇；聚己二酸乙締丙二醋二醇;鄰苯二甲酸-1、6-己二醇醋;聚（己二酸六亞 甲基醋)二醇；1、6-己二醇-引發(fā)的聚己酸內(nèi)醋；二乙二醇引發(fā)的聚己酸內(nèi)醋己徑甲基丙烷 引發(fā)的聚己酸內(nèi)醋;新戊二醇引發(fā)的聚己內(nèi)醋；1、4-下二醇引發(fā)的聚己內(nèi)醋、聚四亞甲基酸 二醇引發(fā)的聚己內(nèi)醋等。
[0017] 所述異氯酸醋封端的預(yù)聚物的制備中，多官能異氯酸醋可列舉出異佛爾酬二異氯 酸醋（IPDI)、苯二亞甲基二異氯酸醋（XDI)、1,6-己二異氯酸醋化DI)、甲苯二異氯酸醋 (TDI )、二苯甲燒二異氯酸醋(MDI)或它們的混合物，優(yōu)選芳族的異氯酸醋（如TDI，MDI )，更 優(yōu)選芳族異氯酸醋和脂肪(環(huán))族異氯酸醋的混合物(如TDI和皿I)。
[001引進(jìn)一步的，限定了異氯酸醋封端的預(yù)聚物中NCO含量在質(zhì)量百分?jǐn)?shù)3.3-8.6wt%， 本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)NCO的含量可理調(diào)節(jié)多官能異氯酸醋和多元醇之間的添加比例，過(guò)高 會(huì)導(dǎo)致誘注工藝操作困難，過(guò)低會(huì)導(dǎo)致物料混合不均并且生產(chǎn)能耗較高。進(jìn)一步優(yōu)選為 3.3-8.6wt%。
[0019] 進(jìn)一步的，固化劑優(yōu)選為官能度為2的固化多胺和/或固化多元醇，保證材料結(jié)構(gòu) 的均一性，在此基礎(chǔ)上，優(yōu)選含有環(huán)結(jié)構(gòu)的固化族多胺和固化多元醇，發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，分 子中含有環(huán)結(jié)構(gòu)可W賦予材料一定的機(jī)械性能，保證了材料的使用壽命，使低硬度下的拋 光層在其它機(jī)械性能方面與高硬度拋光層相當(dāng)。具體地，上述固化多胺和/或固化多元醇可 W列舉出4,4'-二氨基-3，3'-二氯二苯甲燒(MOCA)、二乙基甲苯二胺(DETDA)，對(duì)苯二酪二 徑乙基酸化犯E)、l ,4-下二醇(BDO)中的至少一種，所述固化劑的添加量可根據(jù)所述異氯酸 醋封端的預(yù)聚物中NCO的含量計(jì)算得知。
[0020] 所述功能填料主要作用是在拋光過(guò)程中形成孔隙，制造一定的表面粗糖度，保持 拋光液濃度和儲(chǔ)存轉(zhuǎn)移拋光廢屑，包括在拋光過(guò)程中被除去或溶解的固體微粒和填充了液 體的微?；蚯蝮w，填充了氣體的微粒、填充了氣體的球體和通過(guò)其它方法形成的空隙，其它 方法包括例如通過(guò)機(jī)械法在粘性體系中產(chǎn)生氣泡，將氣體注入聚氨醋烙體、通過(guò)產(chǎn)生氣態(tài) 產(chǎn)物的化學(xué)反應(yīng)原位引入氣體，或通過(guò)減壓使溶解的氣體形成氣泡。本發(fā)明優(yōu)選高孔隙與 小孔徑的組合，可W特別有益地減小缺陷度。本發(fā)明優(yōu)選聚合物空屯、微球，所述功能填料粒 徑范圍為1-100微米，優(yōu)選2-40微米。
[0021] W異氯酸醋封端的預(yù)聚物、固化劑W及功能填料總量lOOwt%計(jì)，所述功能填料優(yōu) 選占過(guò)多會(huì)導(dǎo)致材料硬度下降，體系支撐不夠，過(guò)少會(huì)導(dǎo)致材料保持拋光液體效 果下降，拋光去除效率下降。
[0022] 本發(fā)明中所述拋光層的混合固化方法為現(xiàn)有技術(shù)，在此不作詳述。
[0023] 有益效果
[0024] 本發(fā)明通過(guò)對(duì)選用特殊分子量的多元醇與多官能異氯酸醋進(jìn)行預(yù)聚反應(yīng)獲得異 氯酸醋封端的預(yù)聚物，W此為原料制備拋光層的邵氏硬度控制為15D-30D，具有優(yōu)異的低缺 陷度、平滑度和低損傷率，且各項(xiàng)機(jī)械能力、拋光效率與現(xiàn)有拋光墊相當(dāng)；使用本發(fā)明拋光 層用于制備拋光墊時(shí)，可兼具拋光層和緩沖層兩個(gè)功能，因此可取消原有的緩沖層，而直接 由拋光層和底墊粘合，制造工藝和結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單，可大大降低生產(chǎn)成本。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 本發(fā)明拋光墊的拋光層制備方法如下：
[00%]拋光層實(shí)施例1
[0027]將35g TDI投入到=口瓶中、在30分鐘內(nèi)升高反應(yīng)溫度至70°C、待融化后、開動(dòng)攬 拌器攬拌均勻。將100g己斯夫PTHF1000滴加到上述溶液中、滴加時(shí)間控制在0.5小時(shí)。滴加 完畢后、繼續(xù)在80°C條件下保溫反應(yīng)2小時(shí)、然后將對(duì)反應(yīng)物進(jìn)行脫泡處理、即得異氯酸根 離子封端預(yù)聚體Al，NCO含量6. Owt %。
[002引將質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為1.8%的填料C空屯、聚合物微球體(AkzoNobel制造的EXPANC化的 461DE40d60或551DE40d42)使用高剪切混合器W大約3600巧m的轉(zhuǎn)速進(jìn)行混合，將微球體均 勻地分散在異氯酸根離子封端預(yù)聚體Al中，得到AlC均勻混合物。將19g固化劑B冊(cè)EE加入 到AlC均勻混合物中、并攬拌混合均勻。將混合物誘注至薄片模具中、然后轉(zhuǎn)移至固化烘箱 中、在100°C熟化16小時(shí)、然后在2小時(shí)內(nèi)降至室溫、脫模、然后在表面機(jī)械加工出通道或溝 槽即得拋光層實(shí)施例1。測(cè)得拋光層硬度為邵氏25D。
[0029] 拋光層實(shí)施例2
[0030] 將34g HDI投入到S 口瓶中、在30分鐘內(nèi)升高反應(yīng)溫度至70°C，將65g己斯夫 PTHF650滴加到上述溶液中、滴加時(shí)間控制在0.5小時(shí)。滴加完畢后、繼續(xù)在80°C條件下保溫 反應(yīng)2小時(shí)、然后將對(duì)反應(yīng)物進(jìn)行脫泡處理、即得異氯酸根離子封端預(yù)聚體A2，NC0含量 8.6wt%。
[0031] 將質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為2%的填料C空屯、聚合物微球體(AkzoNobel制造的EXPANC化的 461DE40d60或551DE40d42)使用高剪切混合器W大約3600巧m的轉(zhuǎn)速進(jìn)行混合，將微球體均 勻地分散在異氯酸根離子封端預(yù)聚體A2中，得到A2C均勻混合物。
[0032] 將21g固化劑B朋邸加入到A2C均勻混合物中、并攬拌混合均勻。將混合物誘注至 薄片模具中、然后轉(zhuǎn)移至固化烘箱中、在IOOC熟化16小時(shí)、然后在2小時(shí)內(nèi)降至室溫、脫模、 然后在表面機(jī)械加工出通道或溝槽即得拋光層實(shí)施例2。測(cè)得拋光層硬度為邵氏28D。拋光 層實(shí)施例3
[0033] 將50g MDI投入到=口瓶中、在30分鐘內(nèi)升高反應(yīng)溫度至70°C、待融化后、開動(dòng)攬 拌器攬拌均勻。將200g己斯夫PTHF2000滴加到上述溶液中、滴加時(shí)間控制在0.5小時(shí)。滴加 完畢后、繼續(xù)在80°C條件下保溫反應(yīng)2小時(shí)、然后將對(duì)反應(yīng)物進(jìn)行脫泡處理、即得異氯酸根 離子封端預(yù)聚體A3，NCO含量3.3wt %。
[0034] 將質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為1.5%的填料C空屯、聚合物微球體(AkzoNobel制造的EXPANC化的 461DE40d60或551DE40d42)使用高剪切混合器W大約3600巧m的轉(zhuǎn)速進(jìn)行混合，將微球體均 勻地分散在異氯酸根離子封端預(yù)聚體A3中，得到A3C均勻混合物。
[0035] 將8.9g固化劑B BDO加入到A3C均勻混合物中、并攬拌混合均勻。將混合物誘注至 薄片模具中、然后轉(zhuǎn)移至固化烘箱中、在IOOC熟化16小時(shí)、然后在2小時(shí)內(nèi)降至室溫、脫模、 然后在表面機(jī)械加工出通道或溝槽即得拋光層實(shí)施例4。測(cè)得拋光層硬度為邵氏20D。拋光 層實(shí)施例4
[0036] 將25g MDI和22g IPDI投入到S口瓶中、在30分鐘內(nèi)升高反應(yīng)溫度至70°C、待融化 后、開動(dòng)攬拌器攬拌均勻。將200g拜爾Arcol PPG-2000滴加到上述溶液中、滴加時(shí)間控制在 0.5小時(shí)。滴加完畢后、繼續(xù)在80°C條件下保溫反應(yīng)2小時(shí)、然后將對(duì)反應(yīng)物進(jìn)行脫泡處理、 即得異氯酸根離子封端預(yù)聚體A4，NCO含量3.4wt %。
[0037] 將質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為1.5%的填料C空屯、聚合物微球體(AkzoNobel制造的EXPANC化的 461DE40d60或551DE40d42)使用高剪切混合器W大約3600巧m的轉(zhuǎn)速進(jìn)行混合，將微球體均 勻地分散在異氯酸根離子封端預(yù)聚體A4中，得到A4C均勻混合物。
[003引將17g固化劑B DETDA加入到A4C均勻混合物中、并攬拌混合均勻。將混合物誘注至 薄片模具中、然后轉(zhuǎn)移至固化烘箱中、在IOOC熟化16小時(shí)、然后在2小時(shí)內(nèi)降至室溫、脫模、 然后在表面機(jī)械加工出通道或溝槽即得拋光層實(shí)施例4。測(cè)得拋光層硬度為邵氏18D。拋光 層實(shí)施例5
[0039] 將17g TDI和17g HDI投入到S口瓶中、在30分鐘內(nèi)升高反應(yīng)溫度至70°C、待融化 后、開動(dòng)攬拌器攬拌均勻。將100g拜爾Arcol PPG-1000 滴加到上述溶液中、滴加時(shí)間控制在 0.5小時(shí)。滴加完畢后、繼續(xù)在80°C條件下保溫反應(yīng)2小時(shí)、然后將對(duì)反應(yīng)物進(jìn)行脫泡處理、 即得異氯酸根離子封端預(yù)聚體A5,NCO含量5. Iwt%。
[0040] 將質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為1.8%的填料C空屯、聚合物微球體(AkzoNobel制造的EXPANC化的 461DE40d60或551DE40d42)使用高剪切混合器W大約3600巧m的轉(zhuǎn)速進(jìn)行混合，將微球體均 勻地分散在異氯酸根離子封端預(yù)聚體A5中，得到A5C均勻混合物。
[0041 ] 將固化劑B14g MOCA和4g抓0加入到A5C均勻混合物中、并攬拌混合均勻。將混合物 誘注至薄片模具中、然后轉(zhuǎn)移至固化烘箱中、在IOOC熟化16小時(shí)、然后在2小時(shí)內(nèi)降至室 溫、脫模、然后在表面機(jī)械加工出通道或溝槽即得拋光層實(shí)施例5。測(cè)得拋光層硬度為邵氏 27D。
[0042] 拋光層實(shí)施例6
[0043] 將17g TDI和23g IPDI投入到=口瓶中、在30分鐘內(nèi)升高反應(yīng)溫度至70°C、待融化 后、開動(dòng)攬拌器攬拌均勻。將100g大賽踰Placcel 210滴加到上述溶液中、滴加時(shí)間控制在 0.5小時(shí)。滴加完畢后、繼續(xù)在80°C條件下保溫反應(yīng)2小時(shí)、然后將對(duì)反應(yīng)物進(jìn)行脫泡處理、 即得異氯酸根離子封端預(yù)聚體A6，NC0含量4.5wt%。
[0044] 將質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為1 %的填料C空屯、聚合物微球體(AkzoNobel制造的EXPANC化的 461DE40d60或551 DE40d42)使用高剪切混合器W大約3600巧m的轉(zhuǎn)速進(jìn)行混合，將微球體 均勻地分散在異氯酸根離子封端預(yù)聚體A6中，得到A6C均勻混合物。
[0045] 將固化劑B 8g DETDA和4g BDO加入到A6C均勻混合物中、并攬拌混合均勻。將混合 物誘注至薄片模具中、然后轉(zhuǎn)移至固化烘箱中、在IOCTC熟化16小時(shí)、然后在2小時(shí)內(nèi)降至室 溫、脫模、然后在表面機(jī)械加工出通道或溝槽即得拋光層實(shí)施例6。測(cè)得拋光層硬度為邵氏 20D。
[0046] 拋光層實(shí)施例7
[0047] 將38g XDI投入到S口瓶中，將200g大賽踰Placcel 220AL滴加到上述溶液中、滴 力郵寸間控制在0.5小時(shí)。滴加完畢后、繼續(xù)在80°C條件下保溫反應(yīng)2小時(shí)、然后將對(duì)反應(yīng)物進(jìn) 行脫泡處理、即得異氯酸根離子封端預(yù)聚體A7，NCO含量3.5wt %。
[004引將質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為2%的填料C空屯、聚合物微球體(AkzoNobel制造的EXPANC化的 461DE40d60)使用高剪切混合器W大約3600巧m的轉(zhuǎn)速進(jìn)行混合，將微球體均勻地分散在異 氯酸根離子封端預(yù)聚體A7中，得到A7C均勻混合物。
[0049] 將2?固化劑B MOCA加入到A7C均勻混合物中、并攬拌混合均勻。將混合物誘注至 薄片模具中、然后轉(zhuǎn)移至固化烘箱中、在IOOC熟化16小時(shí)、然后在2小時(shí)內(nèi)降至室溫、脫模、 然后在表面機(jī)械加工出通道或溝槽即得拋光層實(shí)施例7。測(cè)得拋光層硬度為邵氏15D。拋光 層實(shí)施例8
[(K)加]將25g MDI和17g HDI投入到S口瓶中、在30分鐘內(nèi)升高反應(yīng)溫度至7(TC、待融化 后、開動(dòng)攬拌器攬拌均勻。將200g Kuraray Polyol P2010滴加到上述溶液中、滴加時(shí)間控 制在0.5小時(shí)。滴加完畢后、繼續(xù)在80°C條件下保溫反應(yīng)2小時(shí)、然后將對(duì)反應(yīng)物進(jìn)行脫泡處 理、即得異氯酸根離子封端預(yù)聚體A8，NCO含量5. Swt %。
[0051 ] 將質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為1.5%的填料C空屯、聚合物微球體(AkzoNobel制造的EXPANC化的 551 DE40d42)使用高剪切混合器W大約3600巧m的轉(zhuǎn)速進(jìn)行混合，將微球體均勻地分散在 異氯酸根離子封端預(yù)聚體A8中，得到A8C均勻混合物。
[0052] 將固化劑B 9g朋邸和9g DETDA加入到A8C均勻混合物中、并攬拌混合均勻。將混 合物誘注至薄片模具中、然后轉(zhuǎn)移至固化烘箱中、在IOCTC熟化16小時(shí)、然后在2小時(shí)內(nèi)降至 室溫、脫模、然后在表面機(jī)械加工出通道或溝槽即得拋光層實(shí)施例8。測(cè)得拋光層硬度為邵 氏1抓。
[0053] 拋光層實(shí)施例9
[0化4] 將45g IPDI投入到S口瓶中，將100g Kuraray化Iyol PlOlO滴加到上述溶液中、 滴加時(shí)間控制在0.5小時(shí)。滴加完畢后、繼續(xù)在80°C條件下保溫反應(yīng)2小時(shí)、然后將對(duì)反應(yīng)物 進(jìn)行脫泡處理、即得異氯酸根離子封端預(yù)聚體A9，NCO含量7. Iwt %。
[0055] 將質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為1.3%的填料C空屯、聚合物微球體(AkzoNobel制造的EXPANC化的 461DE40d60)使用高剪切混合器W大約3600巧m的轉(zhuǎn)速進(jìn)行混合，將微球體均勻地分散在異 氯酸根離子封端預(yù)聚體A9中，得到A9C均勻混合物。
[0056] 將9g固化劑B BDO加入到A9C均勻混合物中、并攬拌混合均勻。將混合物誘注至薄 片模具中、然后轉(zhuǎn)移至固化烘箱中、在IOOC熟化16小時(shí)、然后在2小時(shí)內(nèi)降至室溫、脫模、然 后在表面機(jī)械加工出通道或溝槽即得拋光層實(shí)施例9。測(cè)得拋光層硬度為邵氏25D。
[0057] 拋光層實(shí)施例10
[005引將35g TDI投入到=口瓶中、在30分鐘內(nèi)升高反應(yīng)溫度至70°C、待融化后、開動(dòng)攬 拌器攬拌均勻。將200g Bayer的Desmophen2000滴加到上述溶液中、滴加時(shí)間控制在0.5小 時(shí)。滴加完畢后、繼續(xù)在80°C條件下保溫反應(yīng)2小時(shí)、然后將對(duì)反應(yīng)物進(jìn)行脫泡處理、即得異 氯酸根離子封端預(yù)聚體A10，NC0含量3.6wt%。
[0059] 將質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為1.6%的填料C空屯、聚合物微球體(AkzoNobel制造的EXPANC化的 551 DE40d42)使用高剪切混合器W大約3600巧m的轉(zhuǎn)速進(jìn)行混合，將微球體均勻地分散在 異氯酸根離子封端預(yù)聚體AlO中，得到AlOC均勻混合物。
[0060] 將固化劑B IOg冊(cè)邸和12gM0CA加入到Aioc均勻混合物中、并攬拌混合均勻。將混 合物誘注至薄片模具中、然后轉(zhuǎn)移至固化烘箱中、在IOCTC熟化16小時(shí)、然后在2小時(shí)內(nèi)降至 室溫、脫模、然后在表面機(jī)械加工出通道或溝槽即得拋光層實(shí)施例10。測(cè)得拋光層硬度為邵 氏 30D。
[0061] 本發(fā)明中底墊的制備方法為現(xiàn)有技術(shù)、在此不作詳述。
[0062] 拋光墊的制備
[0063] 在拋光層的底部均勻涂上丙締酸類膠粘劑，將拋光層和底墊粘結(jié)在一起，室溫下 放置24小時(shí)待膠粘劑完全固化、即得相對(duì)應(yīng)的聚氨醋拋光墊。在此不再寶述。
[0064] 硬度測(cè)定
[00化]參照日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JISK6253-1997來(lái)測(cè)量硬度。材料樣品被切割成2cmX2cm的方 塊W作為測(cè)量硬度的樣品、然后樣品在溫度為23°C±2°C且濕度為50% ±5%的環(huán)境下放置 16個(gè)小時(shí)。把樣品堆積在一起(堆積的厚度不小于6mm)、然后通過(guò)硬度測(cè)量?jī)x化Obunsh i生 產(chǎn)的Asker C硬度測(cè)量?jī)x)測(cè)量樣品的硬度。
[0066] 拋光測(cè)定
[0067] 使用應(yīng)用材料公司(Applied MaterialsJnc.)的Mirra拋光機(jī)測(cè)試實(shí)施例的拋光 墊，采用的臺(tái)板轉(zhuǎn)速為93rpm，晶片支架頭轉(zhuǎn)速為87rpm，下向力為5psi，對(duì)TEOS和SiN晶片進(jìn) 行拋光。使用0pti-Probe2600形貌數(shù)據(jù)來(lái)判斷去除速率，使用沈MVision G2的Compass 300 對(duì)振痕和劃痕進(jìn)行定量檢查，使用Celexis CX2000的拋光漿液，使用Diagrid AD3BG- 150855修整盤，通過(guò)原位調(diào)理工藝對(duì)拋光墊進(jìn)行金剛石調(diào)理。
[0068] 將市場(chǎng)上主流拋光墊(如陶氏IC1000)與本發(fā)明的拋光墊拋光效果進(jìn)行比較，具體 參見表1:
[0069] 表1
[0070]
[0071]
[0072] 表1數(shù)據(jù)顯示出，使用本發(fā)明的拋光墊可W得到低得多的缺陷含量，拋光墊具有較 好的低損傷性，同時(shí)拋光效率可W同主流產(chǎn)品基本保持平衡。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種化學(xué)機(jī)械拋光墊中的拋光層的制備方法，其特征在于，以由異氰酸酯封端的預(yù) 聚物、固化劑以及功能填料為原料混合固化而成，其中，所述異氰酸酯封端的預(yù)聚物由多官 能異氰酸酯和分子量為650-2000的多元醇反應(yīng)制備。2. 如權(quán)利要求1所述的化學(xué)機(jī)械拋光墊中的拋光層的制備方法，其特征在于，控制反應(yīng) 后得到的異氰酸酯封端的預(yù)聚物中NCO含量在百分?jǐn)?shù)3.3-8.6wt%。3. 如權(quán)利要求1所述的化學(xué)機(jī)械拋光墊中的拋光層的制備方法，其特征在于，所述固化 劑為官能度為2的固化多胺和/或固化多元醇。4. 如權(quán)利要求3所述的化學(xué)機(jī)械拋光墊中的拋光層的制備方法，其特征在于，所述固化 劑為含有環(huán)結(jié)構(gòu)的固化族多胺和固化多元醇。5. 如權(quán)利要求4所述的化學(xué)機(jī)械拋光墊中的拋光層的制備方法，其特征在于，所述固化 劑為4, 二氨基-3,3'-二氯二苯甲烷、二乙基甲苯二胺、對(duì)苯二酚二羥乙基醚、1，4_丁二 醇中的至少一種。6. 如權(quán)利要求1或3所述的化學(xué)機(jī)械拋光墊中的拋光層的制備方法，其特征在于，所述 固化劑中的活性基團(tuán)與異氰酸酯封端預(yù)聚體中的活性基團(tuán)的化學(xué)計(jì)量比1:1。7. 如權(quán)利要求1或2所述的化學(xué)機(jī)械拋光墊中的拋光層的制備方法，其特征在于，以異 氰酸酯封端的預(yù)聚物、固化劑以及功能填料總量IOOwt %計(jì)，功能填料的添加比占 l-2wt %。8. -種拋光層，其特征在于，由權(quán)利要求1-7任一個(gè)項(xiàng)制備方法制得。9. 如權(quán)利要求8的所述的拋光層，其特征在于，所述拋光層的邵氏硬度為15D-30D。10. -種低損傷化學(xué)機(jī)械拋光墊，其特征在于，至少包含權(quán)利要求8或9所述的拋光層和 底墊兩部分。
【文檔編號(hào)】C08G18/10GK105904352SQ201610390856
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年6月3日
【發(fā)明人】朱順全, 梅黎黎
【申請(qǐng)人】湖北鼎龍化學(xué)股份有限公司